[发明专利]一种可烟气内循环气化烧嘴

说明书

本发明公开了一种可烟气内循环气化烧嘴，包括中心管，中心管的外侧设有第一环流道，第一环流道的外侧设有第二环流道，第二环流道的外侧设有第三环流道，第三环流道的外侧设有第四环流道，第三环流道的内部固定安装有筒状的夹套，第四环流道的上端固定连接有环形的分配座，分配座的上侧固定安装有若干个按环形阵列均匀分布的喷头，喷头的尾部通过位于分配座中的导管接通第四环流道，中心管和第四环流道用于通入氧气。外侧氧气通过喷头高速喷射使得烧嘴喷口附近形成回流区，引射回流烟气形成烟气内循环，实现分级混合燃烧，进而降低烧中心烧嘴口处的温度达到延长寿命的目的，同时延长合成气的停留时间，有效提高气化反应效率。

技术领域

本发明涉及气化技术领域，具体为一种可烟气内循环气化烧嘴。

背景技术

气化是指有机物在特定的设备(气化炉)内，在一定温度及压力下使有机质与气化剂(如蒸汽、空气或氧气等)发生一系列化学反应，将有机质转化为合成气(主要含有CO和H2等可燃气体)的过程。合成气主要用于合成氨、合成甲醇、合成天然气、炼厂制氢、高炉还原炼铁化工冶金行业、联合循环发电装置以及工业和民用燃气领域中。近年来，气化行业逐步呈现原料多样化。以煤为主要原料(粉煤和水煤浆)的气化，技术上更趋向稳定，新兴的渣油制氢、重油裂化等行业给气化行业增加了活力。气化烧嘴是作为气化装置的关键设备，其寿命直接制约气化系统的稳定长周期运行。

目前在使用的气化烧嘴都是将氧气和燃料全部集中在烧嘴喷口处混合，使得整个反应区集中在了烧嘴出口处，导致出口处我附近辐射温度非常高，尽管有冷却装置，但很多时候冷却装置在短期内出现龟裂甚至烧嘴穿孔等情况，使得烧嘴提前下线，影响了整个气化装置的运行。例如公开号为CN213060755U的专利，公开了用于渣油气化的烧嘴，采用氧气分层输送，中间参入蒸汽形成五通道烧嘴，尽管氧气分级送入，但所有氧气和燃料的混合位置还是集中在喷口处，因此容易造成多层喷口变形、冷却结构烧漏等情况，寿命不长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可烟气内循环气化烧嘴，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可烟气内循环气化烧嘴，包括中心管，所述中心管的外侧设有第一环流道，第一环流道的外侧设有第二环流道，第二环流道的外侧设有第三环流道，第三环流道的外侧设有第四环流道，所述中心管、第一环流道、第二环流道以及第三环流道的上端均为直径缩小的锥形结构且共同组成中心烧嘴口，所述第三环流道的内部固定安装有筒状的夹套，所述夹套将冷却水导流到中心烧嘴口处进行冷却降温，所述第四环流道的上端固定连接有环形的分配座，所述分配座的上侧固定安装有若干个按环形阵列均匀分布的喷头，喷头的尾部通过位于分配座中的导管接通第四环流道，所述中心管和第四环流道用于通入氧气。

优选的，所述第一环流道的上端设有第一锥部，第一锥部的内腔斜度为角A，所述第二环流道的上端设有第二锥部，第二锥部的内腔斜度为角B，所述角A小于角B。

优选的，所述角A的大小为7.5°～15°，所述角B的大小为15°～45°。

优选的，所述喷头向中心的倾斜角度为角C，所述角C的大小为7.5°～15°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构主要通过将氧气分成中心氧气和外侧氧气，在两者之间从内到外设置燃料、还原性气体、冷却结构，外侧氧气通过喷头高速喷射使得烧嘴喷口附近形成回流区，引射回流烟气形成烟气内循环，实现分级混合燃烧，进而降低烧中心烧嘴口处的温度达到延长寿命的目的，同时延长合成气的停留时间，有效提高气化反应效率。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明中心烧嘴口处的局部剖视图；

图3为本发明的俯视结构示意图。