[实用新型]带气流保护的隔焰罩

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种带气流保护的隔焰罩，属煤制合成气燃烧器技术领域，直接用于粉煤气化工艺气化炉煤烧嘴配件。 

背景技术：

粉煤气化工艺的气化反应是在高温高压的气化炉内进行的，原料粉煤及气化剂氧气由水平均布于气化炉中下部的四个煤烧嘴加入并发生反应。隔焰罩是煤烧嘴的配件，它是安装在水冷壁上、由圆管绕制成的冷却水盘管，呈圆锥体结构，为煤烧嘴提供一个通道，起着保护煤烧嘴、气化炉水冷壁和火焰定型等作用。在实际运行过程中，一方面，由于高速射流的卷吸作用，高温烟气被卷吸到煤烧嘴喷嘴出口处和隔焰罩内表面，造成煤烧嘴头部及隔焰罩的受热面温度极高，易烧穿煤烧嘴头部及隔焰罩；另一方面，炉膛内粗合成气组分复杂，易引起隔焰罩盘管表面腐蚀。 

为解决隔焰罩烧蚀的问题，技术上采取了诸如增大孔板开度、改良盘管材质、变换管壁厚度、增加盘管圈数、降低冷却水温等措施。已公开的有关成果，例如，中国专利CN 201567316U公开了一种煤气化炉循环冷却机构，通过单独设置隔焰罩冷却水系统，来增大循环水量，以增加抗拒热负荷的能力；中国专利CN 201864702U公开了一种气化炉用耐高温烧嘴罩，通过在冷却水盘管上开多个微型通孔，采用高压喷水汽化，降低受热面温度。 

为解决煤烧嘴头部烧蚀的问题，技术上采取了诸如增大烧嘴冷却水量、增设保护涂层等措施，已公开的有关成果，例如，中国专利CN01808393.5 公开了一种煤气化燃烧器的屏蔽涂层，通过在煤烧嘴头部增设涂层来保护烧嘴头。 

已公开成果中，从隔焰罩盘管及煤烧嘴头部自身的传热方面着手，着重增强盘管抗拒热流能力的措施，仍受到传热速度的限制，在受热面热负荷骤增的情况下，热量不能被及时带走，受热面受损的现象仍会发生；引进介质改善受热面环境的措施，又存在受制造精度和工艺影响，新介质用量不可控的隐患。而且，这些技术措施也没有有效地解决隔焰罩盘管的腐蚀问题，因此，有必要公开新的技术来解决问题。 

发明内容：

本实用新型的目的在于：为了克服公知隔焰罩及煤烧嘴头部易烧穿和耐腐蚀性差的问题，本实用新型提供一种带气流保护的隔焰罩，以改善隔焰罩及煤烧嘴头部的区域环境。该隔焰罩通过氮气流隔离有害和高温气流，起到保护受热面，延长隔焰罩及煤烧嘴整体寿命的作用。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

本实用新型采用气流屏蔽、改善物件环境的构思，它是现有技术设备的一种改进型。根据隔焰罩圆锥体的结构特点，将隔焰罩锥顶盘管在对称方向上弯成两个“U”形凸耳，并稍微后置，在所留空间增设一圈与盘管相近管径的氮气管；氮气管背面焊接两根导气管，分别穿过“U”形凸耳；氮气管紧贴锥顶盘管，与锥顶盘管重叠布置。氮气管相对盘管受热面、煤烧嘴喷口端部及氮气管较大外露面三个方向的外周边分别均布一定数目的喷嘴，喷射出高速气流，形成三道近似封闭的气屏，分别覆盖盘管受热面、煤烧嘴头部及氮气管外露面，使各部分得到保护。各方向的喷嘴数量以能满足高速喷出的气流可分别形成一道近似封闭的气屏，并抵达隔焰罩最外圈盘管及煤烧嘴喷口端部为宜。 

本实用新型的有益效果是： 

带气流保护的隔焰罩通过在隔焰罩及煤烧嘴头部受热面分别施加一道近似封闭的氮气流，可改善受热面环境，起到隔离热气流、吹扫易造成腐蚀的气体、冷却受热面三种作用，以提高隔焰罩及煤烧嘴的使用寿命。而且，本隔焰罩不改变公知隔焰罩的形状和大小，因而不影响气化炉水冷壁的结构及煤烧嘴的安装方式，结构简单而运作经济。 

附图说明：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步描述。 

图1为公知煤烧嘴隔焰罩剖面图； 

图2为带气流保护的隔焰罩剖面图。 

图中：1、煤烧嘴，2、冷却水盘管，3、受热面，4、锥顶盘管，5、氮气管，6、导气管，7、喷嘴，8、高压氮气，9、喷口端部。 

具体实施方式：

本实用新型实施例由公知的煤烧嘴1隔焰罩改进而成。一种第二代煤烧嘴1隔焰罩，其冷却水盘管共八圈，材质为15CrMo，管外径26.9mm，壁厚5.5mm。先将锥顶盘管4制作成对称方向上带两个“U”形凸耳的圆环，然后相对于圆锥体受热面3后移11mm，并与前七圈盘管焊接连通。氮气管5上的两根导气管6穿过“U”形凸耳，紧邻锥顶盘管4点焊固定。氮气管5相对盘管受热面3、煤烧嘴喷口端部9及氮气管5较大外露面三个方向的外周边分别均布喷嘴7。氮气管5内充5.2MPa高压氮气8，高压氮气8高速喷出，在盘管受热面3、煤烧嘴喷口端部9及氮气管5较大外露面三个方向分别形成一道近似封闭的气屏。