本發(fā)明專利技術(shù)提供一種氣化燒嘴，包括：氣化劑套管，氣化劑套管內(nèi)具有氣化劑通道；套設(shè)于氣化劑套管外的煤粉套管，煤粉套管內(nèi)壁與氣化劑套管外壁間為環(huán)形煤粉通道；套設(shè)于煤粉套管外的水冷套管，水冷套管內(nèi)壁與煤粉套管外壁間為水冷通道，水冷套管的第一端口與煤粉套管出口端通過環(huán)形接板連接；煤粉套管外壁設(shè)有N個煤粉進(jìn)口孔，N個煤粉進(jìn)口管通過N個煤粉進(jìn)口孔與煤粉通道連通；煤粉進(jìn)口管中心線到氣化劑套管中心線距離L>0；煤粉進(jìn)口孔中心到煤粉通道出口端的對端距離H>0；煤粉進(jìn)口管中心線與氣化劑套管中心線夾角為β，20°<β<100°。該氣化燒嘴結(jié)構(gòu)簡單，保證了煤粉和氣化劑混合均勻，顯著提高了煤粉的燃燒效率和碳轉(zhuǎn)化率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種燒嘴，尤其涉及一種氣化燒嘴。
技術(shù)介紹
在對煤炭的清潔高效利用進(jìn)程中，氣流床氣化技術(shù)以其煤處理量大、熱效率高、煤種適應(yīng)性廣等優(yōu)點逐漸成為煤氣化領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)。干煤粉氣化是氣流床氣化技術(shù)中的重要一支，近年來得到長足的發(fā)展。在干煤粉氣化爐中，燒嘴是向氣化爐內(nèi)輸送煤粉的一個重要設(shè)備。燒嘴設(shè)計的好壞直接影響煤粉在氣化爐中的混合情況，進(jìn)而影響燃燒效率及碳轉(zhuǎn)化率等。在干煤粉氣化燒嘴的設(shè)計中，如何能夠使燒嘴出口的煤粉和氣化劑均勻混合是設(shè)計的關(guān)鍵。當(dāng)煤粉通道為環(huán)形通道時，要保證煤粉和氣化劑的均勻混合就需要使煤粉在環(huán)形通道的出口均勻分布。目前，干煤粉燒嘴多采用多條煤粉螺線管進(jìn)料的方式，這種方式的煤粉燒嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜且在煤粉環(huán)形通道出口的煤粉很難保證均勻的分布。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種氣化燒嘴，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的煤粉燒嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且難以保證煤粉與氣化劑均勻混合的缺陷。本專利技術(shù)提供一種氣化燒嘴，包括：氣化劑套管，所述氣化劑套管內(nèi)具有氣化劑通道；煤粉套管，所述煤粉套管套設(shè)于所述氣化劑套管外部，所述煤粉套管的內(nèi)壁與所述氣化劑套管的外壁之間限定出環(huán)形煤粉通道；水冷套管，所述水冷套管套設(shè)于所述煤粉套管外部，所述水冷套管的內(nèi)壁與所述煤粉套管的外壁之間限定出環(huán)形水冷通道，所述水冷套管的第一端口與所述煤粉套管的出口端通過環(huán)形接板密封連接；所述煤粉套管的外壁上設(shè)置有N個煤粉進(jìn)口孔，N個煤粉進(jìn)口管分別通過N個所述煤粉進(jìn)口孔與所述煤粉通道連通，N為大于等于1的正整數(shù)；其中，所述煤粉進(jìn)口管的中心線到所述氣化劑套管中心線距離為L，L>0；所述煤粉進(jìn)口孔的中心到所述煤粉通道的出口端的對端距離為H，H>0；所述煤粉進(jìn)口管中心線與所述氣化劑套管中心線的夾角為β，20°<β<100°。在一實施方式中，所述煤粉進(jìn)口管的個數(shù)為N，1≤N≤4。在一實施方式中，還包括旋流裝置，所述旋流裝置設(shè)置在所述氣化劑通道的出口端。在一實施方式中，所述旋流裝置由中心軸和均勻圍繞在所述中心軸四周的旋流葉片組成，其中，所述旋流葉片的傾斜角為α，10°<α<70°。在一實施方式中，所述煤粉通道可分為第一錐形通道、直段通道和第二錐形通道，其中，所述第一錐形通道的窄口端與所述直段通道的一端連接，所述直段通道的另一端與所述第二錐形通道的廣口端連接；所述煤粉進(jìn)口管設(shè)置在所述第一錐形通道的側(cè)壁上且與所述第一錐形通道連通。在一實施方式中，還包括一夾層套管，所述夾層套管設(shè)于所述水冷通道中用于將所述水冷通道分隔成內(nèi)層水冷通道和外層水冷通道，所述夾層套管遠(yuǎn)離所述環(huán)形接板使所述內(nèi)層水冷通道和所述外層水冷通道在靠近所述環(huán)形接板的一端連通；其中，所述內(nèi)層水冷通道由所述夾層套管與所述煤粉套管所限定的空間組成，所述外層水冷通道由所述夾層套管與所述水冷套管所限定的空間組成。在一實施方式中，所述內(nèi)層水冷通道上設(shè)置有水冷進(jìn)口，所述外層水冷通道上設(shè)置有水冷出口。在一實施方式中，所述氣化劑通道的出口端容設(shè)于所述煤粉套管中。本專利技術(shù)的氣化燒嘴結(jié)構(gòu)簡單，出口煤粉和氣化劑混合均勻，能夠顯著提高煤粉的燃燒效率和碳轉(zhuǎn)化率。附圖說明圖1為本專利技術(shù)氣化燒嘴的剖面結(jié)構(gòu)的平視示意圖；圖2a為煤粉進(jìn)口管A方向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為煤粉進(jìn)口管的結(jié)構(gòu)平視示意圖；圖3a為旋流裝置A方向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為旋流裝置結(jié)構(gòu)的平視示意圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。圖1為本專利技術(shù)氣化燒嘴的剖面結(jié)構(gòu)的平視示意圖，圖2a為煤粉進(jìn)口管A方向的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為煤粉進(jìn)口管的結(jié)構(gòu)平視示意圖，請同時參考圖1、圖2a和圖2b，本專利技術(shù)的氣化燒嘴，包括：氣化劑套管10，氣化劑套管10內(nèi)具有氣化劑通道11；煤粉套管30，煤粉套管30套設(shè)于氣化劑套管10外部，煤粉套管30的內(nèi)壁與氣化劑套管10的外壁之間限定出環(huán)形煤粉通道31；水冷套管40，水冷套管40套設(shè)于煤粉套管30外部，水冷套管40的第一端口與煤粉套管30的出口端通過環(huán)形接板50密封連接，在水冷套管40的內(nèi)壁與煤粉套管30的外壁之間限定出環(huán)形水冷通道；煤粉套管30的外壁上設(shè)置有N個煤粉進(jìn)口孔34，N個煤粉進(jìn)口管32分別通過N個煤粉進(jìn)口孔34與煤粉通道31連通，N為大于等于1的正整數(shù)；其中，煤粉進(jìn)口管32的中心線到氣化劑套管10中心線距離為L，L>0；煤粉進(jìn)口孔34的中心到煤粉通道31的出口端的對端距離為H，H>0；煤粉進(jìn)口管32中心線與氣化劑套管10中心線的夾角為β，20°<β<100°。其中，煤粉套管30為在其中軸線方向上具有兩個開口的管體，其中一個開口為煤粉套管30的出口端，則另一個開口為煤粉套管30的出口端的對端。本專利技術(shù)煤粉進(jìn)口管32的設(shè)置保證了惰性氣體攜帶煤粉從煤粉進(jìn)口管32進(jìn)入煤粉通道31后，在煤粉通道31內(nèi)煤粉通過與壁面以及煤粉流股之間的撞擊混合作用使得煤粉在向下流出煤粉通道31時能夠在環(huán)形通道截面上均勻分布，其中，惰性氣體可以是氮氣或者二氧化碳等氣體。一般的，1≤N≤4，當(dāng)煤粉進(jìn)口管32多于一個時，多個煤粉進(jìn)口管32均勻設(shè)置在煤粉套管30的外壁上。本專利技術(shù)的氣化燒嘴結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，煤粉切向進(jìn)入煤粉通道31中并且與煤粉通道31的內(nèi)壁碰撞從而均勻分布在煤粉通道31中，均勻分布的煤粉與氣化劑在煤粉通道31的出口端310相遇充分混合，從而有效提高了煤粉的燃燒效率和碳轉(zhuǎn)化率。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)的氣化燒嘴還包括一旋流裝置20，圖3a為旋流裝置A方向的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b為旋流裝置結(jié)構(gòu)的平視示意圖，請同時參考圖1、圖3a和圖3b，該旋流裝置20設(shè)置在氣化通道11的出口端。具體的，該旋流裝置20由中心軸21和均勻圍繞在中心軸21四周的旋流葉片22組成，旋流葉片22的一端與中心軸21連接，其中，旋流葉片22的中心線與中心軸21的中軸線的夾角為α，10°<α<70°。在本專利技術(shù)的一個實施例中選擇旋流葉片22個數(shù)為6，α為25°。氣化劑在氣化劑通道11內(nèi)流經(jīng)旋流裝置20，在旋流葉片22的作用下，氣化劑的流動方向?qū)⒂善叫杏谳S線改變?yōu)檠剌S線并向四周擴散的形式。其中，氣化劑具體為空氣與水蒸氣的混合氣體或者富氧空氣與水蒸氣的混合氣體或者純氧與水蒸氣的混合氣體。在一具體實施方式中，為了進(jìn)一步提高煤粉在煤粉通道31中的均勻分布程度，可以對煤粉套管30的形狀進(jìn)行限定，煤粉通道31可分為第一錐形通道311、直段通道312和第二錐形通道313，其中，第一錐形通道311的窄口端與直段通道312的一端連接，直段通道312的另一端與第二錐形通道313的廣口端連接；第一錐形通道311從上氣化劑通道入口方向至出口方向呈收縮型結(jié)構(gòu)，第一錐形通道311的廣口端(即煤粉通道30出口端的對端)由環(huán)形的蓋板33封閉，第二錐形通道313從氣化劑通道入口方向至出口方向呈收縮型結(jié)構(gòu)。煤粉進(jìn)口管32設(shè)置在第一錐形通道311的側(cè)壁上且與第一錐形通道311連通。煤粉通道31設(shè)置為上述具體形狀后，煤粉首先從本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種氣化燒嘴，其特征在于，包括：氣化劑套管，所述氣化劑套管內(nèi)具有氣化劑通道；煤粉套管，所述煤粉套管套設(shè)于所述氣化劑套管外部，所述煤粉套管的內(nèi)壁與所述氣化劑套管的外壁之間限定出環(huán)形煤粉通道；水冷套管，所述水冷套管套設(shè)于所述煤粉套管外部，所述水冷套管的內(nèi)壁與所述煤粉套管的外壁之間限定出環(huán)形水冷通道，所述水冷套管的第一端口與所述煤粉套管的出口端通過環(huán)形接板密封連接；所述煤粉套管的外壁上設(shè)置有N個煤粉進(jìn)口孔，N個煤粉進(jìn)口管分別通過N個所述煤粉進(jìn)口孔與所述煤粉通道連通，N為大于等于1的正整數(shù)；其中，所述煤粉進(jìn)口管的中心線到所述氣化劑套管中心線距離為L，L>0；所述煤粉進(jìn)口孔的中心到所述煤粉通道的出口端的對端距離為H，H>0；所述煤粉進(jìn)口管中心線與所述氣化劑套管中心線的夾角為β，20°<β<100°。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種氣化燒嘴，其特征在于，包括：氣化劑套管，所述氣化劑套管內(nèi)具有氣化劑通道；煤粉套管，所述煤粉套管套設(shè)于所述氣化劑套管外部，所述煤粉套管的內(nèi)壁與所述氣化劑套管的外壁之間限定出環(huán)形煤粉通道；水冷套管，所述水冷套管套設(shè)于所述煤粉套管外部，所述水冷套管的內(nèi)壁與所述煤粉套管的外壁之間限定出環(huán)形水冷通道，所述水冷套管的第一端口與所述煤粉套管的出口端通過環(huán)形接板密封連接；所述煤粉套管的外壁上設(shè)置有N個煤粉進(jìn)口孔，N個煤粉進(jìn)口管分別通過N個所述煤粉進(jìn)口孔與所述煤粉通道連通，N為大于等于1的正整數(shù)；其中，所述煤粉進(jìn)口管的中心線到所述氣化劑套管中心線距離為L，L>0；所述煤粉進(jìn)口孔的中心到所述煤粉通道的出口端的對端距離為H，H>0；所述煤粉進(jìn)口管中心線與所述氣化劑套管中心線的夾角為β，20°<β<100°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化燒嘴，其特征在于，1≤N≤4。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣化燒嘴，其特征在于，還包括旋流裝置，所述旋流裝置設(shè)置在所述氣化劑通道的出口端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣化燒嘴，其特征在于，所述旋流裝置由中心軸和均...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭敏，秦亞杰，畢大鵬，胡振中，黃成龍，
申請(專利權(quán))人：安徽科達(dá)潔能股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34
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