[实用新型]一种烧嘴

说明书

本实用新型公开了一种烧嘴，包括由内到外依次套装的粉煤喷管、氧蒸汽喷管、进水管和出水管，在进水管和出水管的端部设有冷却腔，冷却腔内设有多个半径依次增大的环形隔板，将所述冷却腔分隔成多个环形冷却腔，每个环形冷却腔之间相互连通；在靠近出水管的端部的出水管内壁和进水管外壁之间设有旋流隔板，以形成旋流冷却腔；所述旋流冷却腔与最靠近出水管的环形冷却腔之间连通。本实用新型采用旋流式冷却方式使冷却水可以有效的覆盖到烧嘴端面的所有区域，使烧嘴头部端面所有区域换热效率一致，热应力均匀，彻底解决了盘管式冷却方式进口和出口处换热死区的问题。

技术领域

本实用新型属于煤气化关键设备技术领域，具体涉及一种烧嘴。

背景技术

烧嘴是煤气化技术的关键设备之一，它的主要作用是将燃料和气化剂以一定的速度喷入气化炉，然后通过烧嘴头部的特殊结构将二者充分混合后燃烧、气化。气化炉正常运行时，烧嘴头部处于高温高压环境下，温度通常高于1400℃，压力通常高于3MPa，因此对烧嘴头部材料的要求极高，冷却结构必不可少，如果冷却方式设计不合理，将会导致烧嘴头部换热效率低、热应力过高，烧嘴寿命缩短，严重影响气化炉的运行效率。现有的烧嘴冷却方式存在冷却水通道换热死区、冷却水流速低、换热效率低等问题，具体入下：存在冷却水通道换热死区：盘管冷却方式受结构缺陷影响，入口和出口处有循环冷却水无法流经的死区，该区域由于没有循环冷却水进行换热降温保护，材料就长期处于高温高压环境下，热应力过高，很容易受损，导致烧嘴寿命缩短；换热效率低：传统的换热方式流通面积过大，流速过低，换热效率低下，导致烧嘴头部温度降低不多，材料仍处于温度过高的环境中；换热区管壁较厚：夹套式、盘管式头部高温换热区域管壁厚均比较厚，一般都大于5mm，换热效率较低。

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烧嘴，克服现有烧嘴冷却效率低的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种烧嘴，包括由内到外依次套装的粉煤喷管、氧蒸汽喷管、进水管和出水管，在进水管和出水管的端部设有冷却腔，冷却腔内设有多个半径依次增大的环形隔板，将所述冷却腔分隔成多个环形冷却腔，每个环形冷却腔之间相互连通；在靠近出水管的端部的出水管内壁和进水管外壁之间设有旋流隔板，以形成旋流冷却腔；所述旋流冷却腔与最靠近出水管的环形冷却腔之间连通。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

可选地，最靠近所述氧蒸汽喷管的环形冷却腔与进水管形成的进水通道连通。

可选地，所述进水管和出水管的端部设有第一端盖，第一端盖密封连接出水管内壁、进水管的端部和氧蒸汽喷管的外壁；在出水管的端部和氧蒸汽喷管的端部之间密封连接有第二端盖；第一端盖和第二端盖之间形成的腔体为所述冷却腔；在第一端盖和第二端盖之间连接所述环形隔板。

可选地，所述第一端盖平行于第二端盖；所述环形隔板垂直于第一端盖。

可选地，在所述第一端盖上设有内圈通孔，内圈通孔连通最靠近氧蒸汽喷管的环形冷却腔与进水管形成的进水通道。

可选地，在所述第一端盖上设有外圈通孔，外圈通孔连通最靠近出水管的环形冷却腔与旋流冷却腔。

可选地，所述旋流隔板包括多个环形旋流隔板，且多个环形旋流隔板沿出水管的轴向分布，每个环形旋流隔板垂直于出水管的轴向；环形旋流隔板上设有开口，每个环形旋流隔板通过环形旋流隔板上的开口连通下一个环形旋流隔板，且每个环形旋流隔板的开口的一个端部通过一个弧形的连接板连接下一个环形旋流隔板的开口的一个端部，以将多个环形旋流隔板形成旋流结构。

可选地，在靠近进水管的端部为管径依次减小的进水管缩径段；在靠近出水管的端部为管径依次减小的出水管缩径段；所述旋流隔板连接进水管缩径段的进水管内壁与出水管缩径段的出水管内壁。