[发明专利]一种水煤浆气化烧嘴系统

说明书

本发明涉及一种水煤浆气化烧嘴系统，属于水煤浆气化的煤化工领域；包括烧嘴、氧气供应系统、燃料气供应系统和水煤浆供应系统；烧嘴的内部从内至外依次设置有中心氧管道、燃料气管道、水煤浆管道和主氧管道；氧气供应系统分别与中心氧管道和主氧管道连通，向烧嘴内部供氧；燃料气供应系统与燃料气管道管道连通，向烧嘴内部供燃料气；水煤浆供应系统与水煤浆管道连通，向烧嘴内部供水煤浆；烧嘴的顶部设置有外部点火器；烧嘴的底部伸入外部气化炉中；本发明气化炉点火、烘炉、投料、运行等过程可只由一个烧嘴独立连续完成而避免更换烧嘴；简化了气化炉开车流程，并减小了开车过程安全隐患。

技术领域

本发明属于水煤浆气化的煤化工领域，涉及一种水煤浆气化烧嘴系统。

背景技术

传统的水煤浆加压气化炉，均带有耐火砖内衬，以GE(德士古)气化工艺最为典型，其所使用的烧嘴设备包括预热烧嘴和工艺烧嘴两个独立的装置。预热烧嘴用于将气化炉炉膛加热到指定温度并完成烘炉过程，典型的预热烧嘴系统如图1所示，其由箱体、点火棒、电点火器、长明灯、燃料气枪及燃料气供应系统组成，助燃空气采用炉内负压引风由箱体侧面进入。其中燃料气供应系统包含一条主燃气管路及一条长明灯支管路，分别送入燃料气枪及长明灯。工艺烧嘴用于将水煤浆及氧气送入气化炉并完成投料及正常运行过程，现有工艺烧嘴系统如图2所示，其由工艺烧嘴本体、氧气供应系统及水煤浆供应系统组成。其中工艺烧嘴本体包含主氧通道、水煤浆通道及中心通道三个通道；氧气供应系统又包含一条主氧气管路及一条中心氧支管路，分别送入工艺烧嘴主氧通道及中心通道；水煤浆供应系统送入工艺烧嘴水煤浆通道。

气化炉的点火方式为耐火砖蓄热式点火：预热烧嘴首先工作，由开工抽引器使气化炉内形成负压将空气引入气化炉，然后点火棒发火引燃长明灯，长明灯火焰进一步引燃燃料气枪，并通过燃料气供应系统主燃气管路的燃料气调节阀来控制预热烧嘴负荷，最终将炉膛加热到一定温度(800℃～1000℃)，对耐火砖进行蓄热；然后及时将预热烧嘴卸下，快速更换为工艺烧嘴，并对气化炉系统进行氮气置换；最后依次打开水煤浆供应系统煤浆切断阀、氧气供应系统主氧路氧气切断阀，将水煤浆及氧气送入工艺烧嘴，水煤浆和氧气的混合物被气化炉耐火砖蓄热直接点燃，完成投料。气化炉开工过程极其繁琐，并且更换烧嘴期间及氮气置换过程中会损失部分热量，如果气化炉内温度降低到700℃以下，增加了气化炉投料成功的风险。同时在热状态下更换烧嘴，工作条件恶劣，也存在安全隐患。并且负压引风的烘炉形式，当开工抽引器工作不稳定炉膛压力波动时，预热烧嘴还容易回火伤人。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种水煤浆气化烧嘴系统，气化炉点火、烘炉、投料、运行等过程可只由一个烧嘴独立连续完成而避免更换烧嘴；简化了气化炉开车流程，并减小了开车过程安全隐患。

本发明解决技术的方案是：

一种水煤浆气化烧嘴系统，包括烧嘴、氧气供应系统、燃料气供应系统和水煤浆供应系统；其中，烧嘴为轴向竖直放置的中空管状结构；烧嘴的内部从内至外依次设置有中心氧管道、燃料气管道、水煤浆管道和主氧管道；氧气供应系统分别与中心氧管道和主氧管道连通，实现向烧嘴内部供氧；燃料气供应系统与燃料气管道管道连通，实现向烧嘴内部供燃料气；水煤浆供应系统与水煤浆管道连通，实现向烧嘴内部供水煤浆；烧嘴的顶部设置有外部点火器；烧嘴的底部伸入外部气化炉中；且中心氧管道、燃料气管道、水煤浆管道、主氧管道和烧嘴的底部均设置有通孔；实现将氧、燃料气和水煤浆输入至外部气化炉中。

在上述的一种水煤浆气化烧嘴系统，所述氧气供应系统包括第一调节阀、第一切断阀、第二调节阀、第三调节阀、第二切断阀、第四调节阀和第三切断阀；其中，第一调节阀的一端与外部氧源连通；第一调节阀的另一端与第一切断阀的一端连通；第一切断阀的一端分别与第四调节阀的一端和主氧管道连通；第四调节阀的另一端与第三切断阀串联后，与中心氧管道连通；第二调节阀的一端与氧源连通；第二调节阀的另一端与第二切断阀串联后与主氧管道连通；第三调节阀与第二调节阀并联。