[发明专利]带高压蒸汽的水煤浆喷嘴

说明书

一种带高压蒸汽的水煤浆喷嘴，包括：过渡喷口、主喷嘴和旋流芯，过渡喷口与主喷嘴入口端连通，旋流芯设置于主喷嘴内。所述的过渡喷口上均匀设有若干个次喷口；所述的主喷嘴包括：旋流腔、出口段和高压蒸汽通道，其中：旋流腔与过渡喷口出口端连通，出口段与旋流腔出口端连接，高压蒸汽通道环绕于旋流腔外围。本发明通过设置不同层次结构的旋流腔，过渡喷嘴设置若干次喷口，能够使得水煤浆能用较大的速度进入旋流腔中，旋流芯设有切向入口，能够使水煤浆获得较大的切向速度从而在旋流腔中做旋转运动，实现水煤浆有效雾化的同时大大提高喷嘴使用寿命，另外，增加了高压蒸汽保护层，避免水煤浆在高温下氧化燃烧，水蒸气热解产生大量+H对水煤浆还原NOx也有促进作用，使水煤浆可作为还原剂在工业得到广泛的应用，有一定的工业应用价值和商业前景。

技术领域

本发明涉及的是一种清洁燃烧领域的技术，具体是一种带高压蒸汽的水煤浆喷嘴。

背景技术

水煤浆是一种新型洁净燃料，具有存储方便、浓度高、粒度细、流动性好、燃烧效率高、负荷调节范围大、环保节能等优点，不仅作为燃料广泛的应用在发电、工业取暖、城市供热等领域，还可以做为一种还原剂应用于环保领域，如作为再燃燃料降低煤粉燃烧中NOx排放等。传统的水煤浆喷嘴多采用压缩空气雾化结构，当水煤浆作为还原剂使用时，由于这种喷嘴结构使得水煤浆携带大量空气，使水煤浆在高温环境下氧化，无法达到还原NOx的目的，大大限制了水煤浆的用途；另外，水煤浆作为煤基液体燃料，细煤粉颗粒的存在使得水煤浆喷嘴容易发生堵塞和磨损，频繁更换喷嘴不仅不利于设备的长期稳定运行，也大大提高了运行和维护成本，这也是业内一直困扰的难题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种带高压蒸汽的水煤浆喷嘴，通过设置不同层次结构的旋流腔和若干个次喷口，使水煤浆获得较大的切向速度在旋流腔中做旋转运动，从而增强水煤浆雾化效果，且大大提高使用寿命；在旋流腔外部设置有蒸汽通道，高压蒸汽通过该通道和雾化后的水煤浆一起高速射出，形成保护层，避免了水煤浆喷出后因接触氧气而氧化燃烧，同时，喷出的水蒸气在高温下热解出更多参与NOx还原反应的+H，使得水煤浆作为还原剂在应用中达到更好的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：过渡喷口、主喷嘴和旋流芯，其中：过渡喷口与主喷嘴入口端连通，旋流芯设置于主喷嘴内。所述的过渡喷口上均匀设有若干个次喷口；所述的主喷嘴包括：旋流腔、出口段和高压蒸汽通道，其中：旋流腔与过渡喷口出口端连通，出口段与旋流腔出口端连接，高压蒸汽通道环绕设置于旋流腔外围。

所述的旋流腔包括：自上而下依次设置的柱形旋流腔和锥形旋流腔，其中：柱形旋流腔设置于过渡喷口下并相联通，旋流芯设置于柱形旋流腔底部，并与锥形旋流腔相连，锥形旋流腔出口与出口段相连。

所述的高压蒸汽通道包括：中环通道和外环通道，其中：中环通道设置于柱形环流腔外，外环通道设置于中环通道外并相联通。

所述的锥形旋流腔自上而下内径逐渐减小。

所述的旋流芯设有切向入口。

技术效果

与现有技术相比，本发明通过设置在主喷嘴结构中多层次旋流腔，使水煤浆通过获得较大切向速度而连续做旋转运动，从而提升水煤浆雾化效果，且由于避免水煤浆直接冲击喷嘴而大大提高使用寿命；同时，在主喷嘴内设置高压蒸汽通道，使得雾化后的水煤浆和高压蒸汽一起以较高速度喷出，不仅避免了水煤浆在高温下因为接触到氧气而氧化，同时还可产生大量还原活性物质+H根，明显提高了水煤浆作为还原剂应用时的还原效果。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明沿中心剖面图；

图3为本发明旋流芯示意图；

图4为旋流芯沿轴线剖面图；