[实用新型]一种水煤浆工艺烧嘴

说明书

本实用新型公开了一种水煤浆工艺烧嘴，包括中心氧喷头、中心氧通道、水煤浆通道、水煤浆喷头、外环氧通道、外环氧喷头以及冷却水盘管，冷却水盘管与外环氧喷头的表面对接焊接有效的解决了由于热应力集中而产生盘管与外环氧喷头焊缝处失效而损坏的问题。外环氧喷头的外壁设置有格栅冷却结构，增强了水流的湍流强度，使其在烧嘴头部的外环氧喷头处及端面处流速增大，流动更加均匀，对流换热和传热同时得到了大幅度增强，显著的增大了换热效率。外环氧喷头的端面设置有耐火隔热层。通过在外环氧喷头的端面增加一层耐火隔热层，能够将高温热辐射和端面高温回流热冲刷与外氧端面直接隔离开。总之，延长了烧嘴的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及化工企业煤气化设备技术领域，尤其涉及一种水煤浆工艺烧嘴。

背景技术

水煤浆工艺嘴是水煤浆加压气化技术中关键设备，其寿命长短直接制约了气化炉的运行周期，影响企业的经济效益。工艺烧嘴的使用寿命一直以来是业主最为关心的问题，也是烧嘴的关键技术核心。

冷却水盘管的作用是保护烧嘴(处于高温工艺气体的本体部分)，冷却水盘管的外部环境恶劣。损坏方式一般有以下几种：(1)冷却水盘管和外喷头焊接处热应力损坏。原因是两个零件之间的连接为角焊缝焊接，壁厚差别较大，使用材料也不同，又处于烧嘴的端部，在使用过程中，容易产生裂纹(主要是热应力的影响)形式的损坏；(2)冷却水盘管在弯制过程中，管材的变形量和减薄量难以均匀一致，影响盘管成型后的整体强度和刚度。(3)工作中，气体回流，烧嘴与气化炉内壁之间的空隙处经常会出现积渣，在烧嘴拔出气化炉时有时也会造成盘管的损坏。由于外喷头的端面向着炉内高温工艺气体，一般为1200～1500℃，金属材料在这样的高温条件下长期工作，并受到高速煤浆、氧及回流的工艺气体冲刷，冶炼和锻造过程中的所有缺陷都会逐渐暴露出来，这样就会形成不规则龟裂。径向放射性裂纹的源头是外喷头的孔口，这是零件机械加工后的应力集中部位，在高温条件下，应力释放是形成放射性裂纹的根源，也是外喷头损坏的最主要因素。工艺烧嘴的出口处存在较高的射流，此处也是高温工艺气体回流速度最高的区域，外喷头的端面受到含有固体煤粉颗粒的高温工艺气体冲刷，这也是造成损坏的一个因素，此外从气化炉的炉拱耐火砖易遭损坏的事实也可证明这一点。预混合腔内的混合物流速不能太小，太小会造成雾化不佳，影响总体碳转化率。流速也不能太大，太大则混合物的轴向速度分量大，火焰就会细长，甚至直冲炉底，影响部分物料的停留时间，即发生物料磨蚀，最终影响煤浆中碳的转化率。

所以，综合上述的生产实际情况，工艺烧嘴的损坏方式主要有：1.冷却水盘管损坏；2.热、化学、应力使外氧喷头受损；3.煤浆喷头发生物理磨蚀，这三点均是影响烧嘴使用寿命的主要原因。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种水煤浆工艺烧嘴，通过采用对接焊缝、设置护板、设置格栅式冷却结构以及耐火隔热层延长水煤浆工艺烧嘴的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种水煤浆工艺烧嘴，包括中心氧喷头、中心氧通道、水煤浆通道、水煤浆喷头、外环氧通道、外环氧喷头以及冷却水盘管，中心氧通道开设在中心氧通道的内部，水煤浆通道位于中心氧喷头的外壁与水煤浆喷头的内壁之间，外环氧通道位于水煤浆通道的外壁与外环氧喷头的内壁之间。中心氧喷头、水煤浆喷头以及外环氧喷头同轴套设，中心氧喷头的端面、水煤浆喷头的端面以及外环氧喷头的端面同平面。冷却水盘管设置在烧嘴右端。冷却水盘管与外环氧喷头的表面对接焊接。外环氧喷头的外壁设置有格栅冷却结构，格栅冷却结构设置在外环氧喷头的外壁上，格栅冷却结构用于以扰流的流水形式对外环氧喷头的端部冷却。外环氧喷头的端面设置有耐火隔热层。