[实用新型]浆粉耦合气化烧嘴

说明书

本实用新型提供了一种浆粉耦合气化烧嘴，该烧嘴包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各通道分别为从内至外依次套设的用于输送粉态含碳有机物的第一通道、用于输送内环气化剂的第二通道、用于输送浆态含碳有机物的第三通道和用于输送外环气化剂的第四通道；第一通道的出口为向喷嘴本体外侧扩张的第一扩口。本实用新型中，输送粉态含碳有机物的第一通道的出口为第一扩口，即为外八字形结构，这种结构一方面可对浆态含碳有机物和气化剂的混合物产生径向的冲击作用，从而产生二次雾化的效果，另一方面可使含碳物质进入气化炉后的含碳物质沿气化炉的径向分散，增大了气化反应空间，增加含碳物质在气化炉内的停留时间，使反应更为充分，进而提高碳转化率。

技术领域

本实用新型涉及气化技术领域，具体而言，涉及一种浆粉耦合气化烧嘴。

背景技术

煤的高效、清洁利用，是我国经济和社会可持续发展的战略选择，是保证我国能源稳定可靠供应以及可持续发展的重要科技基础。以煤气化为基础的能源及化工系统正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要发展方向。煤的气化是使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，将煤炭转变为燃料用煤气或合成用煤气。

浆粉耦合气化技术实质是在气化炉内同时喷入浆态含碳有机物和粉态含碳有机物，减少水量带入，从而间接提高整体含碳有机物浓度，实现浆态含碳有机物和粉态含碳有机物的高效共气化。烧嘴作为浆粉耦合气化炉的关键部件之一，通过它将浆态含碳有机物、粉态含碳有机物和气化剂以一定速度导入气化炉，在高速喷射的气化剂的气动力作用下，将浆态含碳有机物雾化成小液滴，并使粉态含碳有机物均匀分散，实现浆态含碳有机物、粉态含碳有机物与气化剂的充分混合，并发生化学反应。由于气化炉内反应温度高达1200℃～1400℃，压力约为1.0MPa～10MPa，因此对烧嘴要求非常高。烧嘴结构设计不当，将会导致烧嘴雾化效果差、分散不均、烧嘴端部烧蚀、烧嘴冷却系统泄漏等问题，产生严重后果。

现有的浆粉耦合气化炉中，炉体单个烧嘴一般仅注入浆态含碳有机物或者仅注入粉态含碳有机物，且烧嘴出口一般为直筒或向内收缩，物料离开烧嘴进入气化炉后，将沿烧嘴中心竖直向下参与反应，这就会存在气化炉内物料分布不均匀的问题，且物料在烧嘴内的停留时间较短，会影响碳转化率，特别是直筒型的烧嘴出口，以上问题则更加严重。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种浆粉耦合气化烧嘴，旨在解决目前烧嘴内的物料停留时间短导致的碳转化效率低的问题。

本实用新型提出了一种浆粉耦合气化烧嘴，该烧嘴包括：喷嘴本体，其具有多条通道，各通道分别为从内至外依次套设的用于输送粉态含碳有机物的第一通道、用于输送内环气化剂的第二通道、用于输送浆态含碳有机物的第三通道和用于输送外环气化剂的第四通道；第一通道的出口为向喷嘴本体外侧扩张的第一扩口。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，靠近喷嘴本体的出口的位置设置有用于使内环气化剂、浆态含碳有机物和外环气化剂混合的预混腔。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，第一通道的出口的位置相较于第二通道的出口的位置和第三通道的出口的位置更靠近喷嘴本体的出口；第四通道的出口的位置相较于第二通道的出口的位置和第三通道的出口的位置更靠近喷嘴本体的出口。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，第二通道的出口为向喷嘴本体外侧扩张的第二扩口。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，第三通道的出口为第一收缩口。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，第四通道的出口为第二收缩口。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，第二通道的出口的高度与第三通道的出口的高度相等。

进一步地，上述浆粉耦合气化烧嘴中，第一通道的出口的高度与第四通道的出口的高度相等。