[发明专利]一种煤气化炉烧嘴的制备方法

说明书

本发明提供一种煤气化炉烧嘴的制备方法，包括煤粉通道、气化剂通道、保护气通道、旋流装置和混合器，气化剂通道设置在煤粉通道内，保护气通道设置在煤粉通道外部，气化剂通道、煤粉通道和保护气通道同轴心设置，旋流装置设置在气化剂通道的出口端，旋流装置包括中心支撑部和旋流片，旋流片围绕中心支撑部均匀设置，混合器固定设置在煤粉通道内，且位于气化剂通道出口端的后端，煤粉通道的出口端和保护气通道的出口端均为收缩结构。本发明的有益效果是能够有效地提高煤粉在气化过程中的碳转化率，减少烧嘴与周围高温合成气的接触面积、降低烧嘴温度，并且具有使用寿命长、可靠性强等优点。

技术领域

本发明属于燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种煤气化炉烧嘴的制备方法。

背景技术

煤炭是一种重要的能源，但是长期以来，煤炭在使用过程中伴随着严重的环境污染问题。近年来，以减少污染排放和提高利用效率为目的的洁净煤技术日益为人们所重视。煤气化技术是一种高效清洁的洁净煤技术，是把经过适当处理的煤送入反应器中，在一定的煤气化技术工艺流程的温度和压力下，通过气化剂以一定的方式转化成气体，得到合成气的过程。煤气化过程中，烧嘴是一种不可或缺的重要组成部分。而烧嘴长期处于高温环境中，极易损坏，烧嘴一旦损坏，气化装置将无法工作，这就给企业造成了巨大的经济损失。

现有技术中，烧嘴存在的喷射距离较短、煤粉燃烧不均匀和局部火焰温度较高等问题，而且烧嘴中的煤粉与气化剂不能充分混合从而导致在气化过程中在碳转化率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种煤气化炉烧嘴的制备方法，能够提高煤粉在气化过程中的碳转化率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤气化炉烧嘴的制备方法，包括煤粉通道、气化剂通道、保护气通道、旋流装置和混合器，所述气化剂通道设置在所述煤粉通道内，所述保护气通道设置在所述煤粉通道外部，所述气化剂通道、所述煤粉通道和所述保护气通道同轴心设置，所述旋流装置设置在所述气化剂通道的出口端，所述旋流装置包括中心支撑部和旋流片，所述旋流片围绕所述中心支撑部均匀设置，所述混合器固定设置在所述煤粉通道内，且位于所述气化剂通道出口端的后端，所述煤粉通道上设置有煤粉进口，所述保护气通道上设置有保护气体进口，所述煤粉通道的出口端和所述保护气通道的出口端均为收缩结构。

进一步的，还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述保护气通道内，所述冷却装置包括依次连接的进水管、冷却盘管和出水管，所述冷却盘管环绕的贴合在所述煤粉通道的外侧，所述进水管和出水管均外界相连通设置。

进一步的，所述气化剂通道的出口端设置在所述煤粉通道内。

进一步的，所述保护气通道中输送二氧化碳或氮气。

进一步的，所述气化剂通道中输送氧气或氧气与水蒸气的混合气体。

进一步的，所述旋流片至少两个。

进一步的，所述混合器的外径与所述煤粉通道的内径相等。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，能够有效地提高煤粉在气化过程中的碳转化率，减少烧嘴与周围高温合成气的接触面积、降低烧嘴温度，并且使用寿命长、可靠性强。更具体的，本发明具有如下优点：

(1)在气化剂通道的出口端设置旋流装置，气体在碰撞到旋流装置后，其流动方向发生变化，使气体在气化剂通道出口端做旋流运动，使煤粉能更好的与气化剂混合；且在煤粉通道内还设置有混合器，进一步使煤粉与气化剂充分混合，从而提高煤粉在气化过程中的碳转化率；

(2)煤粉通道外部设置有保护气通道，保护气通道高速喷入的二氧化碳或氮气会将炉内向烧嘴头部移动的高温合成气与烧嘴喷入炉内的氧气隔开，防止合成气与氧气接触后燃烧形成高温区，从而减少高温合成气体与烧嘴的接触面积，保护烧嘴；