[发明专利]一种盘管夹套组合冷却烧嘴

说明书

本发明涉及一种盘管夹套组合冷却烧嘴，包括：三通道主体和组合冷却系统，所述的三通道主体由内向外依次包括：由中心喷管形成的中心通道、由中环喷管形成的中环通道以及由外环喷管形成的外环通道，气化剂分两路，一路从中心通道进入内烧嘴，一路从外环通道进入外烧嘴，煤浆从中环通道进入中烧嘴；所述的组合冷却系统包括螺旋式环绕在外烧嘴上端的冷却水盘管以及套设在外烧嘴下端的冷却水夹套。本发明既考虑到节省了大量的材料成本，同时也保证了烧嘴头部的换热问题，对维修改造的烧嘴而言，更是大大节约了项目改造成本，使得效益最大化，具有极高的应用推广价值。

技术领域

本发明属于水煤浆气化的煤化工领域，涉及一种盘管夹套组合冷却烧嘴。

背景技术

工艺烧嘴是水煤浆加压气化工艺的关键部件，它在高温、高压下工作，其性能直接影响气化工艺的运行效果。公知的德士古水煤浆工艺烧嘴结构从内至外由同轴套置的具有流线型前收口端的中心氧喷嘴、水煤浆喷嘴和外环氧喷嘴组成，工作时水煤浆由中心氧管和水煤浆管两壁之间的通道进入中烧嘴，氧气由中心氧管以及外环氧管和水煤浆管之间的通道分别进入内烧嘴和外烧嘴，二者在烧嘴头部进行混合和雾化，最后喷入气化炉进行反应。由于此反应过程时气化温度很高，为了保护烧嘴不被烧坏，需要对工艺烧嘴头部进行冷却保护。

从烧嘴的冷却系统角度分析，现有的水煤浆烧嘴冷却系统基本上都采用单一的盘管式冷却，其主要缺点是烧嘴头部冷却系统采用单通道冷却液绕流，容易产生冷却不均，传热效果较差，冷却效果欠佳，冷却系统头部易被烧蚀，从而发生冷却液泄露导致烧嘴的使用寿命受到严重制约，无法满足气化炉安全连续运行的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种盘管夹套组合冷却烧嘴，采用盘管夹套组合冷却,即上端为环绕外烧嘴的冷却进水盘管和冷却出水盘管，下端套设一个前端封口的冷却水夹套，在冷却水夹套内设一隔板从而将水夹套内通道分隔成冷却水进口通道和出口通道，有效地解决了烧嘴的头部换热问题。

本发明解决技术的方案是：

一种盘管夹套组合冷却烧嘴，包括：三通道主体和组合冷却系统，

所述的三通道主体由内向外依次包括：由中心喷管形成的中心通道、由中环喷管形成的中环通道以及由外环喷管形成的外环通道，气化剂分两路，一路从中心通道进入内烧嘴，一路从外环通道进入外烧嘴，煤浆从中环通道进入中烧嘴；

所述的组合冷却系统包括螺旋式环绕在外烧嘴上端的冷却水盘管以及套设在外烧嘴下端的冷却水夹套；

冷却水盘管包括冷却进水盘管和冷却出水盘管；所述的冷却水夹套前端封口套设在外烧嘴的下端，在冷却水夹套内设一隔板，从而将冷却水夹套内通道分隔成冷却水进水通道和冷却水出水通道；冷却水自冷却进水盘管流入，经连接弯头，进入冷却水夹套的冷却水进水通道，绕过夹套隔板，通过冷却水出水通道，从冷却出水盘管流出。

进一步的，冷却进水盘管和冷却出水盘管由耐火材料完全包覆。

进一步的，中心通道、中环通道和外环通道三通道同轴。

进一步的，中心通道和外环通道所进入的气体氧化剂同源，气体氧化剂为氧气或空气。

进一步的，外环通道为主氧通道，外环通道进入氧化剂的流量占总流量的 70％～95％。

进一步的，中环通道供入水煤浆或多元料浆或渣油。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明采用盘管夹套组合冷却,即上端为环绕外烧嘴的冷却进水盘管和冷却出水盘管，下端套设一个前端封口的冷却水夹套，在冷却水夹套内设一隔板从而将水夹套内通道分隔成冷却水进口通道和出口通道，有效地解决了烧嘴的头部换热问题；