[实用新型]用于给具有主燃烧器的气化反应器点火的辅助燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于给具有主燃烧器的气化反应器、尤其是气流式气化反应器点火的辅助燃烧器。

此外，本实用新型涉及一种作为燃烧器装置的组成部分的辅助燃烧器，所述燃烧器装置能够启动并且可靠地监控气流式反应器。燃烧器装置不仅是指辅助燃烧器与粉末或者液体燃烧器的分开的布置而且是指所述辅助燃烧器与所述粉末或者液体燃烧器的、作为组合式燃烧器的合并。在所述气流式气化中，将粉末状固态的或者所喷洒的液态的燃料以处于1200℃与1900℃之间的温度以及高达10MPa的压力转化为富含CO和H₂的荒煤气。所述燃料以及所述由包含自由的氧气的、具有缓冲剂、比如水蒸汽或者二氧化碳的混合气所构成的气化剂通过气化燃烧器来输送给气化室，其中在焰色反应中完成主要反应。现有的气化技术在专利DE 10 2005 041 930中并且在“Die Veredelung von Kohle（煤的调质）”DGMK（德国矿物油及焦化学协会）德国汉堡，2008年12月，Schingnitz章节“GSP Verfahren（GSP方法）”中得到了证明。

背景技术

已知用于粉末状的燃料的微粒氧化的煤尘燃烧器，所述燃料通过布置在外部的辅助燃烧器来点火。在专利文件DD 285523中描述了一种所述类型的辅助燃烧器，该辅助燃烧器用于在处于压力之下的反应器中进行部分的氧化。这种辅助燃烧器包括同轴的、用于可燃气体和氧化剂的通道，所述通道朝反应室敞开并且所述通道在通过由水流经的通道分开的情况下分别被包裹。在所述可燃气体通道中布置了点火线缆，该点火线缆与在所述燃烧器外部的高压点火装置相连接并且该点火线缆在其朝向所述反应室的端部上逐渐变为金属的电极，所述金属的电极一直延伸到燃烧器顶端并且在这里形成通向金属的壁体的火花间隙。这种燃烧器的电极如此定位在所述可燃气体通道中，使得其从形成所述喷嘴的收缩段、所述环状的喷嘴以及所述扩散段中穿过并且在所述扩散段的轴平行的弯曲半径上也就是说在形成通往所述氧气通道的过渡带的涡流区域中具有通向金属的壁体的火花间隙。如此选择所述金属的电极的布置方式，从而一方面能够实现所述可燃气体/氧气混合物的直接点燃并且另一方面所述金属的电极通过伴流的可燃气体得到冷却。通过两个单独的压力密封件来将高压点火线缆导入到所述燃烧器中。将由此产生的气密的空腔用作相对于流出的可燃气体泄漏的安全区并且在压力方面对其进行监控。

一种由辅助燃烧器和粉状燃料燃烧器构成的组合式燃烧器在DE 202007018781-U1中得到了说明。对于这种燃烧器来说出现以下缺点：所述用于产生点火火花的金属电极出于位置空间原因而必须构造为导线，所述导线直至电极顶端经过多次弯曲。通过这种不稳定的构成物，很难精确地在火花击穿位置上进行对于点火来说必要的调整。由此产生点火故障并且所述燃烧器的功能可靠性并不总是得到保证。水冷却的喷嘴（收缩段、柱筒和扩散段）的结构非常复杂并且尤其在扩散段中导致热负荷，所述热负荷可能在材料中导致裂纹形成并且由此导致燃烧器的失灵。通过将电极顶端布置在所述喷嘴的扩散段的内部这种方式，在这个位置上必定如此构成涡流区，使得氧气份额与燃料相混合并且由此形成有点燃能力的混合物，可以将这种混合物点燃。如果在点火时出现介质波动，那么所述涡流区以及由此混合物位置就会移动，这会导致故障点火。由此预先给定了较高的易受干扰性。DE 102009005855示出了一种紧凑式喷管燃烧器，其中所述辅助燃烧器设有气体和氧气供给机构、所集成的火焰监控机构以及高压点火装置。证实不利的是金属的、仅仅由辅助燃烧器气体来冷却的喷嘴，该喷嘴由于所述热负荷只能实现有限的运行时间。

实用新型内容

本实用新型的问题是，提供一种辅助燃烧器，该辅助燃烧器作为燃烧器装置的组成部分能够可靠地启动并且监控气流式反应器并且具有较高的可用性及使用寿命。

这个问题通过一种用于给具有主燃烧器的气化反应器点火的辅助燃烧器得到解决，所述气化反应器则用于用氧气或者含氧的气化剂以高达1900℃的温度和高达10MPa的压力使固态的、粉末状的或者液态的燃料气化，其中所述辅助燃烧器具有可燃气体通道和氧气通道；所述辅助燃烧器具有电的点火装置；所述辅助燃烧器具有导电的中心管；存在一导电的陶瓷喷嘴，该陶瓷喷嘴以围绕着所述中心管同心的并且与所述中心管电气绝缘的方式来布置；所述中心管和所述陶瓷喷嘴形成点火跳火间隙的电极，所述电极与所述电的点火装置相连接。

通过导电的陶瓷的喷嘴的使用，不仅保证了所述辅助燃烧器的电的点火而且保证了热稳定性。