一種復合式煤粉氣化燃燒器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于煤粉氣化用燃燒設備技術領域，具體涉及一種復合式煤粉氣化燃燒器。
【背景技術】
[0002]目前用于煤粉氣化技術上的燃燒設備主要有以下5種:
[0003](I)殼牌煤氣化技術，其特點是點火、開工、工藝運行三個功能分別由三種燃燒設備獨立完成，其中工藝運行燃燒設備(通常稱為工藝燒嘴)水平安裝于爐子周圍，均勻分布4支或6支(目前國內已有裝置布置方式)。點火燃燒設備(通常稱為點火燒嘴或輔助燒嘴)水平安裝于爐子側面，垂直位置與工藝燒嘴相同，具有自動點火和火焰檢測功能，并配有獨立的執行裝置，用于將點火燒嘴推進爐膛和拉出爐膛。其爐膛入口處安裝有閥門和密封裝置，用于密封此入口。開工燃燒設備(通常稱為開工燒嘴或升溫燒嘴)在點火燒嘴上方布置，并以一定角度向下伸入爐膛，其中心線與點火燒嘴中心線相交于爐膛內部，開工燒嘴也配有與點火燒嘴相同的執行裝置、閥門和密封裝置，功能相同。使用時，工藝燒嘴已安裝到位，點火燒嘴和開工燒嘴伸入爐膛，兩個閥門處于打開位置，點火燒嘴開始工作，點燃開工燒嘴，待爐膛壓力提高至規定壓力后啟動工藝燒嘴，隨后點火燒嘴和工藝燒嘴先后退出爐膛，閥門關閉。殼牌技術原理先進，操作方便，但是過程過于繁瑣，實際使用問題較多，維護成本相對較大。點火燒嘴才用氣體燃料(液化氣LPG)，開工燒嘴才用液體燃料(柴油)，帶有兩套水冷卻系統。工藝燒嘴帶有一套水冷卻系統。
[0004](2)科林煤氣化技術，其特點是點火、開工和火焰檢測功能集成到一直燒嘴上(通常稱為點火開工一體化燒嘴，一下簡稱點火燒嘴)，置于爐子頂部中心垂直向下安裝，其周圍布置三臺工藝燒嘴垂直向下安裝。其點火燒嘴結構復雜，采用紫外火檢，點火燃料氣和開工燃料氣從同一噴嘴噴出，氧氣分別通過兩個噴嘴噴出，并帶有兩套水冷卻系統。工藝燒嘴結構復雜，為兩通道水冷卻型，中心通道為氧氣通道并帶有旋流葉片，環隙通道為煤粉通道，煤粉通道為旋流通道，通過幾根金屬棒盤旋而成，形狀類似彈簧，加工復雜，其外部和內部分別布置一套水冷卻系統。使用時，首先點燃點火燒嘴，由于點火燒嘴的燃料氣噴嘴同時具備點火和升溫功能，而兩個功能所系的燃料氣量不是一個數量級，所以在點火和升溫功能切換時存在操作困難的問題，需要實時根據火焰檢測器的信號調整，如果操作不好，容易出現熄火等故障，造成安全隱患，此種結構燒嘴的使用壽命與操作水平密切相關，如果點火狀態和升溫狀態不能夠快速順利切換，容易造成燒嘴頭的迅速損壞。工藝燒嘴由于是三臺燒嘴置于爐頂，加上點火燒嘴一共四臺燒嘴，對于爐頂的狹小空間而言，這四臺燒嘴的安裝和拆卸是比較困難的。其優點在于其操作過程沒有了殼牌技術的密封裝置、閥門和執行機構，簡化了系統，但對操作者提出了更高的要求。
[0005](3)西門子GSP煤氣化技術，其特點是將點火、開工和工藝運行功能集中于一臺燒嘴上(通常稱為一體化燒嘴)，并且具備類似于科林煤氣化技術的火焰檢測功能，相比科林技術，其進一步簡化了設備的結構，但是對于操作者的要求進一步提高。其中心通道為點火通道(包括燃料氣通道和氧氣通道)，其外配有冷卻水系統，再往外分別是工藝氧氣通道、冷卻水系統、煤粉通道、冷卻水系統。其工藝氧氣通道出口處配有旋流葉片，煤粉通道有多跟對稱分布的煤粉管道旋轉盤繞至燒嘴出口，結構相對科林燒嘴簡單。使用時，先點火，此時點火通道工作，火焰檢測器監控火焰，然后煤通道通入升溫燃料氣，工藝氧氣入口通入氧氣，然后煤通道切入煤粉氧氣量根據煤粉的通入量調整，隨著煤粉量的增加減小煤通道中燃料氣的量。西門子GSP煤氣化技術在使用過程中沒有明顯的點火、開工、工藝運行的三個過程，操作起來相當復雜和困難，所以在該裝置首次運行時費盡周折。
[0006](4)航天爐HT-L煤氣化技術，其結構是在西門子GSP煤氣化技術上加以改進而來，其結構比較復雜，與西門子GSP相比較，其缺少火焰檢測功能，但是增加了開工通道，使其在操作上大大簡化，但是結構復雜，體積較大，成本較高。
[0007](5)西安熱工院兩段式煤氣化技術，其特點相對于殼牌煤氣化技術，煤粉通過爐子兩個高度位置進入爐膛，兩個位置的工藝燒嘴均為水平安裝，點火燒嘴和工藝燒嘴的結構和工作方法與殼牌相同。
[0008]綜上所述現有的煤粉氣化燒嘴中，以單一功能為主，點火燒嘴、升溫燒嘴、工藝燒嘴三個燒嘴共同使用才能完成工作任務；大多結構過于復雜并設置多層冷卻水系統，通道層數繁多燒嘴體積大；加之采用單個煤粉進通道穩定性差；無保護蒸汽燒嘴頭部易磨損設計；管道之間無空氣夾層，熱應力朝燒嘴頭部釋放，影響燒嘴噴口尺寸。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的是克服現有技術中用于煤粉氣化用燃燒設備結構復雜、操作繁瑣、體積大、對操作員要求高進而維修頻繁以致生產效率低下的問題。
[0010]為此，本實用新型提供了一種復合式煤粉氣化燃燒器，包括集成化通道單元和與集成化通道單元密封并匹配連接的加料單元，所述集成化通道單元包括點火中心通道和至少三個圍繞所述點火中心通道并且依次同軸設置的煤粉通道、開工氧氣通道、保護氣體通道、冷卻水循環通道；所述冷卻水循環通道包括冷卻水流入通道和與冷卻水流入通道連通冷卻水流出通道；
[0011]所述加料單元包括與所述點火中心通道、煤粉通道、開工氧氣通道、保護氣體通道、分別匹配的第一點火中心通道、第一煤粉通道、第一氧氣通道、第一保護氣體通道、第一開工氧氣通道。
[0012]進一步的，所述集成化通道單元具有連接端，該連接端端口處制有連接法蘭；所述集成化通道單元與連接端對應的另一端具有工作端；所述連接法蘭向工作端端口方向延伸的管壁上依次設置冷卻水入口和與冷卻水入口對稱設置的冷卻水出口、安裝法蘭；所述冷卻水入口和冷卻水出口分別對應連通冷卻水流入通道和冷卻水流出通道。
[0013]進一步的，所述加料單元還包括與連接法蘭通過螺栓連接的第一連接法蘭；所述加料單元與第一連接法蘭對應的另一端具有點火端；所述第一連接法蘭與點火端之間的外壁上依次設置有與第一點火中心通道、第一煤粉通道、第一氧氣通道、第一保護氣體通道分別匹配連通的保護氣體入口、開工氧氣入口、粉煤入口、點火氣體入口單元；
[0014]所述點火氣體入口單元具有與第一點火中心通道連通的點火空氣入口、點火燃氣入口以及點火單元；所述點火單元具有點火口和火焰檢測接線柱。
[0015]進一步的，所述工作端中心具有工作口 ；所述工作口向集成化通道單元內呈喇叭口設置；所述點火中心通道、煤粉通道、氧氣通道、保護氣體通道分別制有向工作口無線延伸的點火錐形口、粉煤錐形口、氧氣錐形口、保護氣體錐形口，其中點火錐形口沿點火中心通道管壁向點火中心通道中心軸方向傾斜；所述粉煤錐形口、氧氣錐形口、保護氣體錐形口沿其各自的管壁漸縮至工作口；
[0016]所述冷卻水流入通道在工作口的管段通過過度管與冷卻水流出通道貫通。
[0017]進一步的，所述保護氣體入口、開工氧氣入口分別垂直于加料單元外壁設置；所述粉煤入口至少有兩個并與加料單元外壁呈30° -60°夾角對稱設置；所述點火空氣入口、點火燃氣入口分別位于加料單元下方并與加料單元外壁垂直設置。
[0018]進一步的，所述粉煤錐形口、氧氣錐形口、保護氣體錐形口分別通過流變管一與煤粉通道、開工氧氣通道、保護氣體通道；所述冷卻水循環通道在工作端處設置有呈迷宮式的蓄水緩沖區；所述冷卻水流入通道位于冷卻水流出通道的內側，該冷卻水流入通道和冷卻水流出通道分別通過流變管二與蓄水緩沖區連通。
[0019]進一步的，所述冷卻水流入通道與保護氣體通道之間設有空氣夾層。
[0020]進一步的，所述氧氣通道入口處設有組合密封。
[0021]本實用新型的技術效果和優點如下:
[0022]本實用新型提供的這一種復合式煤粉氣化燃燒器，包括集成化通道單元和與集成化通道單元密封并匹配連接的加料單元，優選點火中心通道、煤粉通道、開工氧氣通道、保護氣體通道、冷卻水循環通道集成到一個工作單元解決了燃燒器做功結構復雜、設備眾多、操作要求高以及工作效能低的問題，優選的集成化和可拆卸結構，使得其生產效率高幅度提高，整體結構，實用性強，安裝拆卸方便。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0024]圖2是本實用新型的集成化通道單元工作端放大示意圖。
[0025]圖3是本實用新型的加料單元部分放大示意圖。
[0026]圖4是本實用新型的工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0028]實施例:
[0029]本實用新型提供了一種如圖1、2、3、4所示的復合式煤粉氣化燃燒器，包括集成化通道單元I和與集成化通道單元I密封并匹配連接的加料單元2，所述集成化通道單元I包括點火中心通道1.1和至少三個圍繞所述點火中心通道1.1并且依次同軸設置的煤粉通道
1.2、開工氧氣通道1.3、保護氣體通道1.4、冷卻水循環通道1.5 ;所述冷卻水循環通道1.5包括冷卻水流入通道1.51和與冷卻水流入通道1.51連通冷卻水流出通道1.52 ；
[0030]所述加料單元2包括與所述點火中心通道1.1、煤粉通道1.2、開工氧氣通道1.3、保護氣體通道1.4分別匹配的第一點火中心通道2.1、第一煤粉通道2.2、第一氧氣通道
2.3、第一保護氣體通道2.4。
[0031]進一步的，所述集成化通道單元I具有連接端1.6，該連接端1.6端口處制有連接法蘭1.7 ;所述集成化通道單元I與連接端1.6對應的另一端具有工作端1.8 ;所述連接法蘭1.7向工作端1.8端口方向延伸的管壁上依次設置冷卻水入口 1.511和與冷卻水入口1.511對稱設置的冷卻水出口 1.521、安裝法蘭1.9 ;所述冷卻水入口 1.511和冷卻水出口
1.521分別對應連通冷卻水流入通道1.51和冷卻水流出通道1.52。
[0032]進一步的，所述加料單元2還包括與連接法蘭1.7通過螺栓連接的第一連接法蘭2.7 ;所述加料單元2與第一連接法蘭2.7對應的另一端具有點火端2.5 ;所述第一連接法蘭2.7與點火端2.5之間的外壁上依次設置有與第一點火中心通道2.1、第一煤粉通道
2.2、第一氧氣通道2.3、第一保護氣體通道2.4分別匹配連通的保護氣體入口 2.41、開工氧氣入口 2.31、粉煤入口 2.21、點火氣體入口單元