[发明专利]一种煤气化工艺喷嘴

说明书

本发明提供一种煤气化工艺喷嘴，包括外氧组件、水煤浆组件、内氧组件及其流道的工艺喷嘴，外氧组件设置冷却装置，所述冷却装置包括水夹套、外氧头分流环、外氧头分水环、连接法兰和冷却水管，所述水夹套设于外氧管外圈，水夹套内设置水夹层将水夹套分隔成内流道和外流道，水夹套与冷却水管连通，冷却水管中的冷却水从内流道进入并经外氧头分流环及外氧头分水环后从外流道出；所述外氧头分流环为内流道顶部环，沿圆周间隔布设出水孔，所述出水孔以外氧管中轴线为基准，水平和垂直方向均倾斜设置，倾斜角度为1︒‑45︒。本发明的优点为：通过将冷却装置从传统的螺旋盘管改为双层水夹套结构，冷却效果可提升30%，有效地提高了喷嘴的使用寿命。

技术领域

本发明涉及水煤浆加压气化技术领域，具体涉及一种适用于煤化工气化炉上的工艺喷嘴。

背景技术

煤气化工艺喷嘴是煤化工气化装置中的关键核心部件，它的质量关乎煤气化工艺的产业化发展。在煤气化反应工艺过程中，安装于煤气化炉顶部的工艺喷嘴垂直单喷或处于气化炉中间位置对置四喷，起作用为将干煤粉、水煤浆或其他有机溶液与氧气充分混合雾化后通过工艺喷嘴连续不断地喷入气化炉内进行煤气化反应，生成CO+H₂的合成粗煤气。

工艺喷嘴一般由外氧组件、水煤浆组件、中心氧组件及其他流道组合而成，各部件均设有外接接口且其端部设有相应喷头，各部件控制头部雾化尺寸并通过螺栓装配进行连接。由于炉内温度保持在1300℃左右，外氧组件设有冷却系统，多为螺旋盘管形式，在使用过程中向螺旋盘管通水，不断地对工艺喷嘴进行冷却。

然而，采用螺旋盘管作为工艺喷嘴的冷却系统，换热面积小，在使用过程中极易出现喷嘴冷却系统局部开裂、CO报警或喷嘴闪爆等安全问题，给客户喷嘴的长周期运行及安全运行带来很大的隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷却效果好、能有效提高使用寿命的煤气化工艺喷嘴。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种煤气化工艺喷嘴，包括外氧组件、水煤浆组件、内氧组件及其流道的工艺喷嘴，外氧组件设置冷却装置，

所述冷却装置包括水夹套、外氧头分流环、外氧头分水环和冷却水管，所述水夹套设于外氧管外圈，水夹套内设置水夹层将水夹套分隔成内流道和外流道，水夹套与冷却水管连通，冷却水管中的冷却水从内流道进入并经外氧头分流环及外氧头分水环后从外流道流出；

所述外氧头分流环为内流道顶部环，沿圆周间隔布设出水孔，所述出水孔以外氧管中轴线为基准，径向和法向均倾斜设置，倾斜角度为1︒-45︒。

进一步地，所述外氧头分水环设于外氧头的冷水腔室，将冷却水从内流道引入到外流道。

进一步地，所述外氧头端面内壁为齿状面。

进一步地，所述冷却装置与外氧组件之间设置连接法兰，所述连接法兰用来固定外氧管、水夹套和水夹层并设置外流道阻挡半环和内流道阻挡半环，所述外流道阻挡半环上设置与冷却水管连通的进水孔。

进一步地，所述冷却水管与安装大法兰之间设置连杆。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明一种煤气化工艺喷嘴，通过将冷却装置从传统的螺旋盘管改为双层水夹套结构，冷却效果可提升30%，有效地提高了喷嘴的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种煤气化工艺喷嘴的冷却装置的结构示意图。

图2是本发明的工艺喷嘴外氧头部位的结构示意图。

图3是本发明的工艺喷嘴外氧头部位的纵截面示意图。

图4是本发明的连接法兰的结构示意图。