一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置，所述烧嘴安装装置(4)设置在气流床气化反应器（5）上，其中烧嘴（1，2，3）被固定在所述烧嘴安装装置（4）上，并且所述烧嘴（1，2，3）穿过烧嘴安装装置(4)延伸到该气流床气化反应器（5）中。烧嘴安装装置能够满足三个独立的烧嘴的安装，其中烧嘴（3）布置于气化反应器中心轴上，其它烧嘴（1，2）的中心轴与烧嘴（3）中心轴平行或成一定的夹角周向布置于烧嘴（3）侧面。此外在法兰（11）下方，烧嘴（1，2，3）穿过烧嘴安装装置（4）的部分，由内至外依次由以下层包围：内层耐火隔热层（6）；水冷壁（7）；外层耐火隔热层（8）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Arrangement mode and installation device of split burner

The utility model relates to a split type burner arrangement and installation, the installation of burner device (4) arranged in the reaction of entrained bed gasifier (5), wherein the burner (1, 2, 3) is fixed on the burner device (4), and the burner (1 2, 3), through the installation of burner device (4) extending into the gas flow bed gasification reactor (5). The burner installation device can meet the three separate burner installation, the burner (3) is arranged on the central axis of the gasification reactor, other burner (1, 2) the central axis of the burner (3) parallel to the central axis or angle to week arranged on the burner (3) side. In addition to the flange (11) below the burner (1, 2, 3) through the installation of burner device (4) part, from inside to outside, followed by the following: the inner layer surrounded by fireproof heat insulation layer (6); water wall (7); the outer fireproof heat insulation layer (8).

【技术实现步骤摘要】

一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置
本技术涉及一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置，能够用于多个烧嘴安装，特别适用于气流床气化反应器中具备分级点火功能的烧嘴安装。
技术介绍
常见的气流床气化反应器中的烧嘴安装装置，通常仅能同时满足一个烧嘴的安装。以德士古气化炉为例，需要在同一个烧嘴安装孔人工更换烧嘴，逐级点火，最终点燃工艺烧嘴。这种点火方式的缺点是劳动强度大，更换烧嘴有较大的安全隐患，不能连续进行点火。另外，工程应用中为了使分级点火时二级烧嘴火焰稳定燃烧，不产生脱火，常用的做法是用一级烧嘴火焰进行一段时间的伴烧，然后再退出。由于常用的烧嘴安装装置不能满足多个烧嘴的安装，所以一级烧嘴无法进行伴烧。在CN102015971A中描述的一种具有冷却系统的、用于气流床气化器中燃烧器装置的燃烧器安装装置，它的特点是启动烧嘴布置于中心，主烧嘴围绕启动烧嘴周向布置，布置方式与本专利所属有明显不同。
技术实现思路
本技术的目的是提供能同时满足至少两个烧嘴的安装并能实现分级点火的烧嘴安装装置。本技术的一方面涉及一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置，该烧嘴安装装置设置在气流床气化反应器上，通过法兰与反应器密封连接，能够至少满足两个烧嘴的安装，且主烧嘴布置于中心，启动烧嘴周向布置于主烧嘴侧面；它们与烧嘴安装装置固定后，将烧嘴喷口伸入到气流床气化器中，且各烧嘴中心轴之间形成并行或相交线，使得各级烧嘴的介质从喷口喷出后有一定的重合区，从而实现分级点火。本技术涉及一种复合水冷壁结构，其中水冷壁由金属管连接而成，通过环形金属板与烧嘴安装装置上的法兰焊接后内侧形成的“凹”形空间用于填充内层耐火隔热层。水冷壁外侧表面用于涂敷外层耐火材料。由此内层耐火料、中层水冷壁和外层耐火料组成复合水冷壁结构，该结构能够较好的保护烧嘴安装装置本身和满足烧嘴本身之间的相互隔热要求，以保证整个烧嘴安装装置能够在气流床气化反应器的热环境中可靠的工作。其中，内、外层的耐火浇注料耐火温度能达到1350°C。本实用 新型涉及的一种结构，在烧嘴安装装置和反应器冷却壁凸缘之间留有5-50mm的环形间隙，并使惰性气体以l_5m/S的流速，从环腔流入反应空间内，此优点在于能够防止烧嘴意外回火导致的火焰从环形间隙窜出，同时亦对烧嘴安装装置向火面进行一定的气体保护，能够降低向火面的温度。一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置，所述烧嘴安装装置安装于气流床气化反应器顶部，烧嘴安装装置具有环形的横截面，烧嘴安装装置能够至少满足两个独立的烧嘴的固定，烧嘴安装在所述烧嘴安装装置上，所述烧嘴穿过安装装置，并以一定角度将介质喷入到反应器中进行反应，烧嘴穿过安装装置的部分，由内至外依次由以下层包围:一个隔离的、耐火温度能达到1350°C的浇注材料制成的内衬耐火隔热层，所述浇注材料导热系数范围为5-15W/(m*K);—个独立冷却的金属水管构成的水冷壁；一个隔离的、耐火温度能达到1350°C的浇注材料制成的外层耐火隔热层，所述浇注材料导热系数范围l_5W/(m.K)。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，所述烧嘴的数量为2或3个，烧嘴的中心轴平行或者构成异面直线或相交线，并且所构成的异面直线或相交线的夹角范围为0-20°，优选在8-12°的范围内的夹角，烧嘴喷口中心距离范围为50-450mm。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，第三烧嘴为主烧嘴，并顶置于气流床气化反应器上，其布置方式为第三烧嘴中心轴与气流床气化反应器中心轴重合。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，水冷壁是由金属管盘绕或列排方式制成，所述水冷壁具有I个或多个相互独立的水冷通道。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，耐火浇注料层为一种含有碳化硅的材料构成，其碳化硅的含量至少为75% ;且耐火隔热层被焊接于水冷壁外表面上的金属钉固定，焊接金属钉的高度范围为5-30mm，直径范围为Φ8-16πιπι。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，第一烧嘴为一级启动烧嘴，其燃烧介质为可燃气体或液体燃料；第二烧嘴为二级启动烧嘴，其燃烧介质为可燃气体或液体燃料；第三烧嘴为主烧嘴，其燃烧介质为粉煤和水煤浆；通过一级启动烧嘴的火焰点燃二级启动烧嘴的火焰，通过二级启动烧嘴的火焰点燃第三烧嘴的火焰，3个烧嘴能够依次不间断点燃。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，启动烧嘴是能够产生高能火花或闻能等尚子体的设备。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，烧嘴被耐火隔热层和水冷壁所互相隔尚。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，水冷壁构成用于填充和涂敷耐火隔热层的结构，并且所述水冷壁通过焊接方式固定在法兰上。按照本技术的一个具体的实施方案，其中，反应器中的冷却壁的凸缘与耐火隔热层之间存在环形间隙，且环形间隙内无任何填充物，环形间隙的宽度范围为5到50mm，优选20到40mm η按照本技术的一个具体的实施方案，其中，环形间隙中惰性气体介质以一定的流速从环腔流进反应空间，且惰性气体的流速范围为I 5m/s。在仅安装两个烧嘴的情况下，其典型的布置方式为主烧嘴布置于中心，启动烧嘴周向布置于主烧嘴的侧面。设置相互独立的烧嘴安装孔来满足启动烧嘴和主烧嘴的安装。以上和其他优点通过参照附图及以下的说明来加以解释。附图说明参考说明书中的附图更助于说明本技术的特点。图1A-A面剖视图，包括I 一级启动烧嘴2 二级启动烧嘴3主烧嘴4烧嘴安装装置5反应器9反应器冷却壁10环腔12反应器冷却壁凸缘13环形间隙14反应空间图2B-B面剖视图，包括15冷却介质输入管16冷却介质输出管图3烧嘴安装装置总图，包括6内层耐火隔热层7水冷壁8外层耐火隔热层11法兰17 —级启动烧嘴安装孔18 二级启动烧嘴安装孔19主烧嘴安装孔图4烧嘴安装装置及与反应器连接的俯视图I 一级启动烧嘴2 二级启动烧嘴3主烧嘴4烧嘴安装装置5反应器6内层耐火隔热层7水冷壁8外层耐火隔热层9反应器冷却壁10环腔11法兰12反应器冷却壁凸缘13环形间隙14反应空间15冷却介质输入管16冷却介质输出管17—级启动烧嘴安装孔18 二级启动烧嘴安装孔19主烧嘴安装孔具体实施方式本技术为一种应用于气流床反应器上能够同时满足多个烧嘴布置的布置方式及其安装装置。通过布置在反应器中心轴上的烧嘴和多个与反应器中心轴成平行或成一定夹角的烧嘴，来实现烧嘴的不间断分级点火和不同烧嘴在线切换。此种结构布置方式能够有效利用各级烧嘴介质从喷口喷出后火焰的重叠区，实现分级点火，增加点火可靠性。同时由于多个烧嘴同时安装于反应器上，在分级点火时可以利用某级烧嘴火焰伴烧以稳定下一级烧嘴火焰，有效的防止着火初期产生的脱火、灭火等不利情况的产生。如本领域的技术人员所知道的，在燃烧反应器中发生上述情况将会带来巨大的危险。同时技术装置包含一个复合水冷壁结构，由内层耐火隔热层、中层水冷壁、夕卜层耐火隔热层构成。水冷壁通过环形金属板与法兰焊接为一体，内侧形成的“凹”形空间用于填充形成内层耐火隔热层的耐火浇注料，同时在外侧焊接一定长度的金属钉，用于固定涂敷于水冷壁外侧的外层耐火隔热层。由于烧嘴安装装置使用环境中经常遇到反应器开、停车，容易导致浇注料热环境变化和热震，该种外层耐火料的涂敷结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置（4），所述烧嘴安装装置安装于气流床气化反应器（5）顶部，烧嘴安装装置（4）具有环形的横截面，烧嘴安装装置（4）能够至少满足两个独立的烧嘴的固定，烧嘴安装在所述烧嘴安装装置（4）上，所述烧嘴穿过安装装置（4），并以一定角度将介质喷入到反应器（5）中进行反应;其特征是烧嘴穿过安装装置（4）的部分，由内至外依次由以下层包围：?——?一个隔离的、耐火温度能达到1350℃的浇注材料制成的内层耐火隔热层（6），所述浇注材料导热系数范围为5?15W/(m·K)；?——?一个独立冷却的金属水管构成的水冷壁（7）；?——?一个隔离的、耐火温度能达到1350℃的浇注材料制成的外层耐火隔热层（8），所述浇注材料导热系数范围1?5W/(m·K)。

【技术特征摘要】
1.一种分体式烧嘴的布置方式和安装装置(4)，所述烧嘴安装装置安装于气流床气化反应器(5)顶部，烧嘴安装装置(4)具有环形的横截面，烧嘴安装装置(4)能够至少满足两个独立的烧嘴的固定，烧嘴安装在所述烧嘴安装装置(4)上，所述烧嘴穿过安装装置(4)，并以一定角度将介质喷入到反应器(5)中进行反应；其特征是烧嘴穿过安装装置(4)的部分，由内至外依次由以下层包围: —一个隔离的、耐火温度能达到1350°C的浇注材料制成的内层耐火隔热层(6)，所述浇注材料导热系数范围为5-15W/(m.K)； ——一个独立冷却的金属水管构成的水冷壁(7)； —一个隔离的、耐火温度能达到1350°C的浇注材料制成的外层耐火隔热层(8)，所述浇注材料导热系数范围l_5W/(m.K)。2.如权利要求1所述的分体式烧嘴的布置方式和安装装置(4)，其特征在于所述烧嘴的数量为3个，第一烧嘴(I)、第二烧嘴(2)和第三烧嘴(3)的中心轴平行或者构成异面直线或相交线，并且所构成的异面直线或相交线的夹角范围为0-20°，烧嘴喷口中心距离范围为 50-450mm。3.如权利要求1所述的分体式烧嘴的布置方式和安装装置(4)，其特征在于所述烧嘴的数量为3个，第一烧嘴(I)、第二烧嘴(2)和第三烧嘴(3)的中心轴平行或者构成异面直线或相交线，并且所构成的异面直线或相交线的夹角范围为在8-12°的范围内的夹角，烧嘴喷口中心距离范围为50-450mm。4.如权利要求2所述的分体式烧嘴的布置方式和安装装置(4)，其特征在于第三烧嘴(3)为主烧嘴,并顶置于气流床气化反应器(5)上,其布置方式为第三烧嘴(3)中心轴与气流床气化反应器(5)中心轴重合。5.如权利要求1所述的分体式烧嘴的布置方式和安装装置(4)，其特征在于水冷壁(7)是由金属管盘绕或列排方式制成，所述水冷壁(7)具有I个或多个相互独立的水冷通道。6.如权利要求2所述的分体式烧嘴的布置方式和安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明坤，姜从斌，信伟，郭进军，高瑞恒，张礼，
申请(专利权)人：航天长征化学工程股份有限公司，
类型：实用新型
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