[实用新型]一种整体式加氢气化炉喷嘴及气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及气化喷嘴领域，尤其涉及一种整体式加氢气化炉喷嘴及气化炉。 

背景技术

气化炉喷嘴是实现煤炭气化过程中的关键器件，对煤炭气化的产物及产率均有重要的影响。煤的加氢气化过程不同于普通气化过程，通常反应过程中需要严格控制高温氢气与低温煤粉的反应温度、反应时间以及反应物的混合均匀程度，这些对于提高加氢气化产物中的甲烷含量及轻质高附加值化学产品产率至关重要。反应过程中原料煤粉如过早接触高温氢气会因受热而过早发生热解反应进而堵塞管路。此外，反应过程中的高温环境由高温氢气提供，反应前需要对氢气预热，这些都对气化炉喷嘴组件及结构有较高的要求。 

目前常用的加氢气化炉喷嘴仅依靠外部加热形式对氢气进行加热，氢气的温升能力有限，难以持续为煤的加氢化反应过程提供温度高达800-1500℃的高温氢气。 

实用新型内容

为了克服现有加氢气化喷嘴氢气温升能力有限等缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种整体式加氢气化炉喷嘴及气化炉，通过在喷嘴内设置燃烧腔，提供高温氢气，从而有效提高煤的加氢气化效率。 

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种整体式加氢气化炉喷嘴，包括喷嘴主体、设于所述喷嘴主体上的输料管道、以及位于所述喷嘴主体上的气体喷射器。 

进一步的，所述输料管道设于所述喷嘴主体的中心位置，贯穿所述喷嘴主体，所述气体喷射器设于所述输料管道的周围，所述气体喷射器的内部设有燃烧腔。 

进一步的，所述燃烧腔的第一端处设有与所述燃烧腔相导通的进气通道，所述燃烧腔的第二端处设有与所述燃烧腔相导通的气体出口。 

进一步的，所述进气通道包括中心通道、以及与所述中心通道同轴且设于所述中心通道外围的环隙通道， 

进一步的，所述输料管道的外围设有输料管冷却室。 

进一步的，所述燃烧腔设有燃烧腔冷却室。 

进一步的，所述输料管冷却室顶部的侧壁上设有与所述输料管冷却室相导通的第一出液口，所述输料管冷却室下部的侧壁上设有与所述输料管冷却室相导通的第一进液口，所述第一进液口通过输液管道与所述输料管冷却室的底部相导通。 

优选为，所述输料管冷却室的侧壁上还设有用于检测所述输料管道内壁温度的热电偶，所述热电偶的测温点位于冷却液体的底层。 

优选为，所述燃烧腔冷却室为液体冷却室，所述液体冷却室的一侧壁上设有第二进液口，所述燃烧腔冷却室的另一侧壁上设有第二出液口。 

优选为，与所述第二出液口相连的管路上设有氢气检测器。 

优选为，所述气体喷射器的个数大于或等于2，所述气体喷射器3沿所述输料管道2的周向均匀分布。 

优选为，所述气体喷射器的中轴线与所述输料管道的中轴线的夹角θ为15°～45°。 

优选为，所述燃烧腔冷却室为气体冷却室。 

优选为，所述中心通道为助燃气体通道，所述环隙通道为可燃气体通道。 

优选为，所述助燃气体为含氧气体，所述可燃气体为含氢气体。 

优选为，所述喷嘴主体的底部设有支脚。 

一种与上述整体式加氢气化炉喷嘴配合使用的气化炉，包括炉壁和设于所述炉壁内部的反应室，所述整体式加氢气化炉喷嘴固定于所述反应室的上方。 

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在喷嘴内设置燃烧腔，可提供气化过程中所需的高温气体，温升能力强。另外，喷嘴的各个组件采用一体化设计，提高了安装精度，减少了安装步骤。 

附图说明

图1是本实用新型提供的整体式加氢气化炉喷嘴的剖视图； 

图2是本实用新型提供的整体式加氢气化炉喷嘴的俯视图； 

图3是本实用新型提供的整体式加氢气化炉喷嘴的安装示意图。 

图中： 

1、喷嘴主体；2、输料管道；3、气体喷射器；4、输料管冷却室；41、第一出液口；42、第一进液口；43、输水管道；44、热电偶；5、燃烧腔冷却室；51、第二进液口；52、第二出液口；31、燃烧腔；32、气体出口；33、含氧气体通道；34、含氢气体通道；35、含氢气体入口；36、含氧气体入口；6、支脚；7、炉壁；8、反应室；9、喷嘴支架。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。 

实施例1 

如图1和图2所示，是整体式加氢气化炉喷嘴的结构示意图。