[发明专利]一种螺旋流道的气化炉烧嘴结构

说明书

本发明涉及一种螺旋流道的气化炉烧嘴结构，包括烧嘴外壳、进液管、通气管、第一进气管、第二进气管、压缩空气管、进水管和出水管；本发明的第一螺旋板和第二螺旋板既提高了烧嘴的刚度，又保证了烧嘴的同轴度，使得流道的加工误差、装配误差和热变形都得到了限制；同时还有效分散了振动，降低了机械故障的概率；第一螺旋板和第二螺旋板还分别加快了氧气和流体的流速并将氧气和流体的方向转变为螺旋方向，在混合腔内的混合时间更长，混合更充分，水煤浆的雾化效果更好，喷出烧嘴之后燃烧更加迅速。

技术领域

本发明涉及一种螺旋流道的气化炉烧嘴结构。

背景技术

在水煤浆气化工艺中，气化炉烧嘴的作用是将作为燃料的水煤浆雾化后喷入气化炉进行燃烧；水煤浆是由大约65％的煤、34％的水和1％的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。

现有的烧嘴是把三层管径逐渐增大的管道套在一起，燃烧时，内管和外管通入高压氧气，中管通入水煤浆。在接近烧嘴出口的末端再让水煤浆与高压气体混合，最后经过烧嘴出口喷出，在喷出瞬间气体的体积迅速膨胀，同时把水煤浆分散雾化成细小颗粒，并在炉膛中充分燃烧；上述结构存在以下几个不足的地方：

1、烧嘴的刚度不够，因为三层相互嵌套的流道只通过少数几片支撑板焊接，流体通过流道时会产生振动，高压氧气和水煤浆在三层流道高速流动时，会产生不同频率的振动，振动会对流道之间的支撑板产生持续的冲击，导致支撑板与流道之间的焊缝出现裂纹；

2、水煤浆与氧气的混合不充分，水煤浆与高压氧气的流动方向是一样的，特别是在低负载条件下工作时，水煤浆和氧气的喷射速度不足，很难充分混合雾化，不能充分燃烧，降低了燃烧效率；

3、烧嘴的结构复杂，三层流道嵌套的结构使得水煤浆在空间狭小的缝隙处容易形成积碳。积碳会在流道之间形成粘连，不仅阻碍燃料和高压氧气通过，也妨碍了烧嘴维护时的拆卸和清理工作。

4、冷却水管外置并且螺旋盘绕在烧嘴上，也容易产生积碳，造成拆装困难。

综上所述，现有的气化炉烧嘴结构使用寿命较短，维修频繁，而维修或更换烧嘴需要停炉冷却，导致整个生产工艺流程受到巨大影响，经济损失较大，有待于进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种既提高了烧嘴刚度又保证了烧嘴的同轴度，同时还有效分散了振动，降低了机械故障的概率；并使得氧气和流体的混合时间更长，混合更充分，有效延长了使用寿命，大幅降低了维修频率，提高了生产的安全性和可靠性，且体积小巧紧凑的螺旋流道的气化炉烧嘴结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种螺旋流道的气化炉烧嘴结构，包括烧嘴外壳、进液管、通气管、第一进气管、第二进气管、压缩空气管、进水管和出水管，其特征在于，所述烧嘴外壳的上端形成有锥口部，所述烧嘴外壳的上端外侧向外形成有托圈，所述托圈设于锥口部的下方，所述烧嘴外壳的下端封闭且穿插固定有竖直分布的进液管，所述进液管的上端设于锥口部的下方；所述进液管的外侧向外至少形成有一个第一螺旋板，所述第一螺旋板的外侧均固定在烧嘴外壳的内壁上，所述第一进气管的一端插入固定在烧嘴外壳的一侧底部并与烧嘴外壳的内部相连通；所述通气管竖直设置在进液管的内部且下端封闭，所述通气管的外侧向外至少形成有一个第二螺旋板，所述第二螺旋板的外侧均固定在进液管的内壁上；所述第二进气管的一端穿过进液管的一侧并插入固定在通气管的下端一侧且与通气管的内部相连通，所述第二进气管设于烧嘴外壳的下方；所述烧嘴外壳的内部形成有螺旋水道，所述进水管和出水管的一端均插入固定在烧嘴外壳的下端并分别与螺旋水道的两端相连通；所述烧嘴外壳和锥口部的内部形成有隔套层，所述压缩空气管的一端插入固定在烧嘴外壳的一侧并与隔套层的下端内壁相连通。

优选地，所述螺旋水道的一端设于烧嘴外壳的下端，所述螺旋水道的另一端向上绕设至锥口部的上端后再向下绕设至烧嘴外壳的下端。