[实用新型]气化剂喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气化剂喷嘴，特别是关于一种用于熔渣气化炉且仅输送气化剂的单通道气化剂喷嘴。

背景技术

气化剂喷嘴是气化炉的关键部件之一，在气化炉使用过程中需要定期对喷嘴进行维护或更换，然而喷嘴的价格比较昂贵，经常更换喷嘴对气化炉的使用成本影响较大，因此提高喷嘴的使用寿命，既可以实现气化炉的稳定、长周期和满负荷运行，也不需要再另外设置备用炉，大大降低企业的投资成本，提高运营效益。

目前，现有的气化炉用气化剂喷嘴分为两种，一种是同时输送含碳燃料和气化剂的喷嘴，另一种是单纯输送气化剂的喷嘴。同时输送含碳燃料和气化剂的喷嘴多用于气流床气化炉，其结构十分复杂，不便于加工和维护，而且由于含碳燃料和气化剂的输送是同时由同一个喷嘴喷入高温气化炉的，含碳燃料和气化剂在离开喷嘴相遇的瞬间即发生燃烧、气化等多种化学反应，放出大量的热量，造成喷嘴的喷头过热，严重影响喷嘴的寿命。此外，由于这些喷嘴将含碳燃料及气化剂同时输送，含碳燃料势必会对喷嘴产生一定的磨蚀作用，尤其是对喷嘴的喷头部位磨蚀严重，造成喷嘴寿命缩短。

单纯输送气化剂的喷嘴有等离子体喷枪等，而等离子体喷枪一般在流化床气化炉的鼓泡气化段炉墙上呈多层布局，每层环状设置多只等离子体喷枪，各等离子体喷枪的喷口指向炉内轴心，同时在等离子体喷枪的间隔中还设置有水蒸汽喷枪，水蒸汽喷枪至少为一只。气化炉在工作时把水蒸汽在等离子体喷枪内加热到4000℃以上，分解生成H*、O*、H₂*、HO*、O₂*活性化学物后，直接喷射在炉内焦炭上，与焦炭进行化学反应，炉内操作压力和操作温度通过调节合成气的输出流量以及等离子体喷枪的电功率和水蒸汽的输入量来控制。虽然等离子体喷枪只输送了水蒸气，但由于需要将水蒸汽用电加热到4000℃，电能消耗巨大，不节能，而且如此高温下水蒸气的分解物直接喷射到炉内，容易造成炉内局部温度过高，对气化炉的寿命有不利影响。此外，由于等离子体喷枪呈多层布局，且每层环状设置多只等离子体喷枪，在等离子体喷枪的间隔之间还设置有水蒸汽喷枪，可见在该设备的局部区域即喷嘴数目非常多，严重降低了该设备的强度，不利于该设备在高温高压下稳定运行。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于熔渣气化炉且仅输送气化剂的单通道气化剂喷嘴。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种气化剂喷嘴，其特征在于：它包括中心管、进水盘管、出水盘管、冷却水套和气化剂喷头；其中，所述中心管由粗管、变径接头和细管组成，所述粗管的一侧端部具有一体设置且垂直于粗管的气化剂进口，所述粗管的另一端通过所述变径接头与所述细管连接，所述细管的另一端与所述气化剂喷头的内管连接；所述冷却水套套设在所述中心管的所述细管外部，其一端与所述气化剂喷头的外管连接，另一端通过定位支架支撑，并与所述进水盘管、所述细管及所述出水盘管焊接为一体；所述进水盘管安装在所述中心管的所述粗管外部，其一端通过冷却水弯管连接一冷却水进口，另一端贯穿所述定位支架后伸入所述冷却水套的内部深处；所述出水盘管亦安装在所述中心管的所述粗管外部，其一端通过另一所述冷却水弯管连接一冷却水出口，另一端贯穿所述定位支架后伸入所述冷却水套的内部浅处。

在所述气化剂喷头的外管与所述冷却水套外围设置有一保护套，所述保护套的外围安装有压紧带，所述保护套外侧端部具有一环形卡槽，该环形卡槽上安装有一压紧帽。

所述中心管靠近所述气化剂进口的一端通过法兰连接一球阀，所述球阀的另一端通过另一法兰连接一视镜，所述另一法兰上设置有一氮气接口。

所述气化剂喷头的内管为具有内收缩半角α的锥管，内收缩半角α为0°-90°；所述气化剂喷头的外管为具有外扩张半角β的锥管，外扩张半角β为0°-90°；所述气化剂喷头的喷口口径d与内管内径h的比例d:h满足1:1.5-1:50。

所述气化剂进口中注入的气化剂为空气、氧气、二氧化碳、水蒸汽或其混合气体。

所述气化剂进口中注入的气化剂的温度为150-500℃，气化剂的压力为0-7.6MPa。

所述冷却水进口注入的冷却水为软化水，软化水水质符合软化水水质标准：悬浮物≤5mg/L、总硬度≤0.03mmol/L、pH(25℃)≥7、溶解氧≤0.1mg/L、含油量≤2mg/L。