[发明专利]一种热氧喷嘴及其在气化炉中的应用

权利要求书

1.一种热氧喷嘴，包括依次同轴设置的外环喷管、中环喷管、内环喷管和中心

喷管以及冷却系统，其特征在于，所述外环喷管由外环导管和外环喷头构成，所述外环喷头的大端与所述外环导管相连接；

所述中心喷管由中心导管和中心喷头构成，所述中心喷头的大端与所述中心导管相连接；

所述中环喷管由中环导管构成，所述内环喷管由内环导管构成，所述外环喷管、中环喷管、内环喷管、中心喷管依次采用法兰连接，所述外环喷管与所述中心喷管的端部相齐平；

所述冷却系统由盘管和冷却室构成，所述冷却室同轴设置于所述外环喷头的外侧，所述盘管设置于靠近所述外环喷头的所述外环导管外侧，所述冷却室与所述盘管相连接，冷却液流入所述冷却室后再经所述盘管流出。

2.根据权利要求1所述的热氧喷嘴，其特征在于，所述外环喷管和所述中环喷管之间形成外环氧通道，所述内环喷管和所述中心喷管之间形成内环氧通道，所述中环喷管和所述内环喷管之间形成燃气通道，所述中心喷管内形成燃料通道。

3.根据权利要求2所述的热氧喷嘴，其特征在于，所述中环喷管和所述内环喷管沿轴向往内缩进，并且所述中环喷管和所述内环喷管的端部齐平；所述燃气通道的出孔处截面与所述外环喷管的直管段内壁以及所述中心喷管的直管段外壁构成热氧腔室，所述热氧腔室的长度t为所述燃气通道当量直径的2～5倍。

4.根据权利要求1至3任一所述的热氧喷嘴，其特征在于，所述中心喷头的内收缩角α为45～80°；所述中心喷头的外收缩角和所述外环喷头的内收缩角β相等，为30～80°。

5.一种含有权利要求1至4任一所述热氧喷嘴的气化炉，其特征在于，所述气化炉的顶部或炉体周边的一个平面或者多个平面上设置有一个或多个所述热氧喷嘴。

6.根据权利要求5所述的气化炉，其特征在于，所述热氧喷嘴与所述气化炉通过法兰连接。

7.权利要求5或6的气化炉的应用，其特征在于，所述气化炉以含碳类物质为原料制备合成气，以及生产合成氨、甲醇、联合循环发电、海绵铁或垃圾的气化处理。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，气化剂在所述外环氧通道和所述内环氧通道的流量比例为：外环氧通道占50%、内环氧通道占50%；所述气化剂的总量与所述燃气通道中的燃气的流量比例为85～97：3～15。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述外环氧通道和所述内环氧通道的气化剂流速均为0～50m/s，所述燃气通道的燃气气速为0～50m/s，所述燃料通道的出孔处所述含碳类物质的流速为0.1～1.0m/s，气化剂出孔处热态气化剂的流速为20～600m/s。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述燃气通道中的燃气选自天然气、甲烷、丙烷、合成气、焦炉气或驰放气。