[实用新型]一种外混旋流式水煤浆工艺烧嘴

说明书

本实用新型公开了一种外混旋流式水煤浆工艺烧嘴，包括从内到外依次同轴套装的水煤浆喷管、氧气喷管、冷却水进水管和冷却水出水管，在水煤浆喷管的中心设置有与水煤浆喷管平行的中心杆，且中心杆与水煤浆喷管同轴设置；水煤浆喷管的端部为水煤浆喷口，氧气喷管的端部为氧气喷口；中心杆的侧壁上固定有多个旋流片，多个旋流片环绕中心杆的侧壁的一周布设。本实用新型的外混旋流式水煤浆工艺烧嘴，当煤浆进入水煤浆喷管后，在旋流片的引导下，形成切向速度进而形成旋流喷射，旋流流动能够极好的增加物料的停留时间，保障煤浆的气化效果和碳转化率，利用高速机械转动形成机械雾化效果。

技术领域

本实用新型属于煤气化技术领域，涉及一种烧嘴，具体涉及一种外混旋流式水煤浆工艺烧嘴。

背景技术

在煤化工领域，煤气化是工艺流程的第一步，大部分煤化工产品都依赖煤气化阶段所产生的高品质的合成气，而煤气化的工艺烧嘴则被定义为整个系统中的关键设备之一。水煤浆加压气化技术是煤气化领域的主要工艺之一，其工艺烧嘴均为三通道结构设计，中心管和外环隙走氧气，中间环隙走煤浆，在高温高压条件下对水煤浆进行雾化燃烧并气化转化，得到用于化工合成的合成气。该类水煤浆工艺烧嘴均存在使用性能和寿命不理想的问题，容易造成企业非计划停车，给企业经济效益带来严重影响，其主要原因之一就是不能在影响工艺烧嘴使用寿命的核心问题—内混撞击式雾化机理上取得创新突破。现有内混直流式水煤浆工艺烧嘴为了达到良好的雾化效果，预混合腔内的混合物(水煤浆、氧气)流速必须达到一定值；由于混合物中含有大量的煤粉固体颗粒，造成中喷头内腔磨损；预混合腔内的混合物流速不能太小，太小会造成雾化不佳，影响总体碳转化率；流速也不能太大，太大则混合物的轴向速度分量大，火焰就会细长，甚至直冲炉底，影响部分物料的停留时间，以及碳转化率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种外混旋流式水煤浆工艺烧嘴，克服现有水煤浆工艺烧嘴内腔易磨损、雾化效果差的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种外混旋流式水煤浆工艺烧嘴，包括从内到外依次同轴套装的水煤浆喷管、氧气喷管、冷却水进水管和冷却水出水管，在水煤浆喷管的中心设置有与水煤浆喷管平行的中心杆，且中心杆与水煤浆喷管同轴设置；所述水煤浆喷管的端部为水煤浆喷口，氧气喷管的端部为氧气喷口；所述中心杆的侧壁上固定有多个旋流片，多个旋流片环绕中心杆的侧壁的一周布设。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

可选地，所述旋流片是沿长边弯曲的矩形的旋流片，旋流片的一条长边固定在中心杆的侧壁且旋流片垂直于中心杆的侧壁设置，旋流片的一条短边所在的旋流片的端部为来料端，旋流片的另一条短边所在的旋流片的端部为送料端，旋流片的来料端平行于中心杆的轴向，旋流片的送料端偏离来料端的角度为10度～60度；多个旋流片环绕中心杆的侧壁的一周均匀布设。

可选地，所述氧气喷口的端面超出水煤浆喷口的端面，且水煤浆喷口的端面与氧气喷口的端面距离为3mm～100mm。

可选地，所述冷却水进水管的端部密封连通所述冷却水出水管。

可选地，所述水煤浆喷管从进料口到水煤浆喷口依次为水煤浆喷管来料段、水煤浆喷管缩径段和水煤浆喷管缩口段；所述水煤浆喷管缩径段的直径小于水煤浆喷管来料段，所述水煤浆喷管缩口段的直径逐渐减小至水煤浆喷口处。

可选地，所述旋流片安装在水煤浆喷管缩径段。

可选地，所述氧气喷管从进气口到氧气喷口依次为氧气喷管进气段、氧气喷管缩径段和氧气喷管缩口段；所述氧气喷管缩径段的直径小于氧气喷管进气段，所述氧气喷管缩口段的直径逐渐减小至氧气喷口处。

可选地，所述旋流片的数量为6片～36片，且多个旋流片环绕中心杆的侧壁的一周均匀布设。

本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：