[实用新型]一种带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴

说明书

本实用新型公开了一种带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴，包括进气管、第一冷却壁、第二冷却壁、混合腔和扩张段，所述进气管的一端与混合腔的内部相连通，所述水煤浆通道的一端与混合腔的内部相连通，所述水煤浆通道的顶部固定连接有水煤浆喷嘴，所述破碎腔的顶部固定连接有喷嘴。该带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴通过设置第一冷却壁、第二冷却壁和冷却管，大大降低了进气管、氧化剂通道和水煤浆通道的温度，提高了喷嘴的强度和使用寿命，通过设置混合腔和撞击件，能够有效提高雾化率从而保证了带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴具有使用寿命长、雾化效果好、碳的转化率高等优点，可满足产业部门对其化喷嘴的要求。

技术领域

本实用新型涉及水煤浆气化设备技术领域，具体为一种带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴。

背景技术

煤气化是现代煤化的龙头和关键技术。在众多的气化方法中，以水煤浆为原料，以含氧气体为气化剂的射流携带床(或称气流床) 技术由于碳转化率、设备结构简单、操作方便、气化压力高、可满足后续I艺的等压合成等而为人们普遍看好。该技术的核心是水煤浆的气化喷嘴。现在使用的水煤浆气化喷嘴多为三通道(中心和外环通道为气化剂通道，内环通道为水煤浆通道)水煤浆气化喷嘴，现已在水煤浆气化过程应用。由于在喷嘴流道内的煤浆处于室温，但从喷嘴喷出的煤浆在燃烧时能产生1500K至1600K的高温，因此,喷嘴的端部不仅在高温强热震条件下工作，而目还要承受煤浆的压力、煤浆对流道的磨损和腐蚀。尽管在喷嘴端部采用耐磨耐高温材质和外加冷却管等措施，但由于结构原因，使雾化效果差，碳的转化率低，同时水煤浆喷嘴的内部不能得到冷却，一直处于高温辐射状态，加之水煤浆的冲击磨损，喷嘴的使用寿命一般在45天左右，最长使用纪录未超过半年，致使水煤浆气化炉的生产成本极高。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴，解决了气化喷嘴使用寿命短、雾化效果差、碳的转化率低的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有扩张段的直冷式水煤浆气化喷嘴，包括进气管、第一冷却壁、第二冷却壁、混合腔和扩张段，所述进气管的外壁与第一冷却壁的内壁固定连接，所述第一冷却壁的外壁固定连接有氧化剂通道，所述氧化剂通道的外壁与第二冷却壁的内壁固定连接，所述第二冷却壁的外壁固定连接有水煤浆通道，所述水煤浆通道的外壁固定连接有填充层，所述填充层的外壁固定连接有冷却管，所述冷却管的外壁固定连接有外壳体，所述进气管的一端与混合腔的内部相连通，所述进气管靠近顶端的外壁开设有气体喷孔，所述氧化剂通道的一端与混合腔的内部相连通，所述氧化剂通道的顶部开设有氧化剂气孔，所述水煤浆通道的一端与混合腔的内部相连通，所述水煤浆通道的顶部固定连接有水煤浆喷嘴，所述混合腔的顶部固定连接有破碎腔，所述破碎腔的内部固定连接有撞击件，所述破碎腔的内壁固定连接有高压喷嘴，所述破碎腔的顶部固定连接有雾化喷嘴，所述破碎腔的外壁固定连接有扩张段。

优选的，所述气体喷孔的数量为十六个，且每四个气体喷孔为一组，以环形阵列的方式固定连接在进气管的外壁。

优选的，所述氧化剂通道的数量为四道，以环形阵列的方式固定连接在第一冷却壁的外壁。

优选的，所述水煤浆通道的数量为四道，以环形阵列的方式固定连接在第二冷却壁的外壁。

优选的，所述混合腔的顶端呈收缩状，且收缩段的锥角为二十度到五十度。

优选的，所述冷却管呈环形分布在填充层的外壁。

（三）有益效果