[发明专利]一种气化炉烧嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种气化炉，特别是一种气化炉烧嘴。

背景技术

烧嘴是气化炉气化的关键部件之一，它的主要作用是将燃料和气化剂以一定速度导入气化炉，在高速喷射的气化剂的动力作用下，实现燃料与气化剂的充分混合后发生不完全燃烧的化学反应。由于气化炉内的工作温度通常高于1400℃，并处于加压的环境下，对烧嘴的要求很高，如果烧嘴结构设计不当，将会导致燃料与气化剂混合效果差、烧嘴端部冷却不足，热应力过高，严重时影响气化炉正常运行。

现有的煤气化技术中，以Texaco、Shell、GSP的方案比较成熟，在烧嘴的设计上也各有特色，但都有自身的不足：

Texaco烧嘴：①采用水煤浆进料，内混式结构，水煤浆在烧嘴内的混合腔内混合后喷出，对腔内的磨损十分严重，需要经常更换磨损部件（寿命一般只有30-60天）；②烧嘴前脸的冷却腔与侧壁水冷盘管的焊接处暴露在向火面，在长时间热应力的持续作用下，容易提前损坏；③水冷盘管侧进侧出的结构，使得烧嘴前脸冷却腔内的介质流动可能存在分布不均匀的情况。

Shell烧嘴：①烧嘴前脸和侧壁的水冷通道内设计有多块螺旋挡块，结构复杂，制造加工难度大，尤其是前脸及挡块需要使用整块合金钢加工成型，导致背部封闭挡板焊接工序复杂，加工应力集中，容易产生缺陷；②复杂的通道设计导致冷却剂的阻力增大，压降变大；

GSP烧嘴：①点火和开工功能集中于一个组合式烧嘴上，燃料和水冷通道的数量较多，不利于检修和更换；②煤粉采用旋转播煤方式送入，同时气化剂出口也有一定的旋流，导致两者轴向方向的速度有所削弱，局限于单喷嘴顶置的气化炉炉型使用。

上述烧嘴，在使用过程中均不能满足需求，因此需要一种简单有效的烧嘴，能够保证结构简单，且能有效地冷却烧嘴的前脸。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单，制造、安装以及维修更方便快捷，前脸对冷却水扰动大，前脸的冷却效果好的气化炉烧嘴。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的气化炉烧嘴，包括烧嘴本体，所述烧嘴本体内具有冷却水通道，所述烧嘴本体的前端设置有前脸，前脸密封住冷却水通道，所述烧嘴本体前端的冷却水通道内设置有挡板，使前脸内侧与挡板之间形成多旋式水冷通道或单旋式水冷通道。

由于采用了上述结构，通过在烧嘴本体前端的冷却水通道内设置有挡板，使得前脸内侧与挡板之间形成逆向多旋式水冷通道或单旋式水冷通道，冷却水在该多旋式水冷通道或单旋式水冷通道内与前脸内侧充分接触，更好地对前脸进行冷却，使得整个烧嘴的冷却效果好。且该多旋式或单旋式水冷通道，结构简单，制造、安装和维修方便快捷。

本发明的气化炉烧嘴，所述挡板上开设有水冷进口和水冷出口，所述单旋式水冷通道主要是通过在前脸内侧与挡板之间设置隔板，将水冷进口（8）和水冷出口隔开形成。

由于采用了上述结构，通过在烧嘴本体前端的冷却水通道内设置有挡板，挡板上的水冷进口和水冷出口被隔板隔开，且在前脸内侧与挡板之间形成单旋式水冷通道，冷却水在该单旋式水冷通道内与前脸内侧充分接触，保证了冷却水与前脸内侧接触的均匀性，使得整个烧嘴的冷却效果好。在使用过程中，冷却水能够从水冷进口进入到前脸内侧与挡板之间的水冷通道内，沿通道与前脸内侧充分接触后，从水冷出口流回冷却水通道内，对前脸进行有效的冷却。烧嘴前脸和隔板由无焊高温合金薄壁构成，结构简单，与其配合的背部挡板制造简单，焊接量小，烧嘴前脸的大小不受隔板和外侧壁的空间限制，可以设计成较小直径的冷却前脸结构，减少了向火面的面积，保证了同等冷却水量的情况下更好的冷却效果。由于采用了上述的单旋式水冷通道，且该单旋式水冷通道，结构简单，性能可靠，制造、安装和维修方便快捷。

本发明的气化炉烧嘴，所述多旋式水冷通道主要是通过在前脸内侧与挡板之间设置环形隔板、隔板和中间隔板而成，其中挡板上开设有水冷进口和水冷出口，所述水冷进口和水冷出口被隔板隔开，所述环形隔板上开设有缺口，该缺口远离水冷进口和水冷出口，所述中间隔板位于缺口的两端之间，且将缺口的两端隔开。