專利名稱：水煤漿燒嘴的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤氣化技術領域，尤其是涉及一種水煤漿燒嘴。
背景技術：
傳統的水煤漿氣化爐的燒嘴功能單一，一般需要兩個燒嘴開車準備，增加了水煤漿氣化爐上燒嘴的數量，而且傳統的燒嘴冷卻系統復雜，但冷卻效果不好，壽命一般較短，且合成氣易向冷卻系統泄露，不能滿足氣化爐安全連續運行的要求。
實用新型內容本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種水煤漿燒嘴，所述水煤漿燒嘴具有點火開工功能，且結構簡單，使用壽命長。根據本實用新型的水煤漿燒嘴，包括:燃料氣管，所述燃料氣管內具有燃料氣通道，所述燃料氣通道內設有點火機構；第一氧氣管，所述第一氧氣管套設在所述燃料氣管的外面以在所述第一氧氣管與所述燃料氣管之間限定出環形的第一氧氣通道；水煤漿管，所述水煤漿管套設在所述第一氧氣管的外面以在所述水煤漿管與所述第一氧氣管之間限定出環形的水煤漿通道；第二氧氣管，所述第二氧氣管套設在所述水煤漿管的外面以在所述第二氧氣管與所述水煤漿管之間限定出環形的第二氧氣通道；以及冷卻管，所述冷卻管套設在所述第二氧氣管的外面以在所述冷卻管與所述第二氧氣管之間限定出環形的冷卻通道。根據本實用新型的水煤漿燒嘴采用組合式結構，集成燃料氣管、第一和第二氧氣管、水煤漿管以及冷卻管于一體，可獨立點火開工，滿足工藝要求，從而可減小水煤漿氣化爐的燒嘴個數，而且，本實用新型的水煤漿燒嘴各管路中只通入一種介質，互不干擾且密封性好，運行穩定，可滿足水煤漿氣化爐安全連續運行的要求，從而提高生產效率。另外，根據本實用新型的水煤漿燒嘴，還可以具有如下附加技術特征:在本實用新型的一些實施例中，所述冷卻管的下端與所述第二氧氣管的下端相連以封閉所述冷卻通道的下端。在本實用新型的一些實施例中，所述冷卻管與所述第二氧氣管之間設有隔離管，所述隔離管將所述冷卻通道隔離成環形的進水通道和環形的出水通道，所述出水通道與所述進水通道的下端連通。在本實用新型的一些實施例中，所述進水通道位于所述出水通道的內側且所述第二氧氣管的外壁面上設有多個用于散熱的散熱件。這樣可以更充分地對水煤漿燒嘴進行冷卻，降低燒嘴的溫度，保證燒嘴連續運行。在本實用新型的一些實施例中，所述水煤漿燒嘴還包括封閉件，所述冷卻管的下端與所述第二氧氣管的下端分別與所述封閉件相連。在本實用新型的一些實施例中，所述水煤漿通道的下端面向下延伸超出所述燃料氣通道和所述第一氧氣通道的下端面第一預定距離。在本實用新型的一些實施例中，所述第一氧氣通道的下端面向下延伸超出所述燃料氣通道的下端面第二預定距離，且所述第二氧氣通道的下端面向下延伸超出所述水煤漿通道的下端面第三預定距離，所述第二和第三預定距離小于所述第一預定距離。在本實用新型的一些實施例中，所述燃料氣管的下端由端塞封閉，所述端塞設有與所述燃料氣通道連通且貫穿該端塞的燃料氣噴射孔。在本實用新型的一些實施例中，所述第一氧氣通道的下端的徑向尺寸小于所述第一氧氣通道的其余部分的徑向尺寸。由此，可提高第一氧氣通道內噴出的氧氣與燃料氣通道內噴出的可燃氣的混合效果。在本實用新型的一些實施例中，所述水煤漿通道的下端的徑向尺寸小于所述水煤漿通道的其余部分的徑向尺寸，且所述第二氧氣通道的下端的徑向尺寸小于所述第二氧氣通道的其余部分的徑向尺寸。由此，在水煤漿燒嘴的頭端，水煤漿可與氧氣充分混合燃燒，從而提高水煤漿中碳元素的轉化率。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據本實用新型一個實施例的水煤漿燒嘴的局部示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順
時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面參考圖1描述根據本實用新型實施例的水煤漿燒嘴100。根據本實用新型一個實施例的水煤漿燒嘴100包括燃料氣管1、第一氧氣管2、水煤漿管3、第二氧氣管4和冷卻管5。如圖1所示，燃料氣管I內具有燃料氣通道11，燃料氣通道11具有燃料氣進口(圖未示出)和燃料氣出口 111，例如在圖1的示例中，燃料氣出口 111可形成在燃料氣管I的下端(即，噴出端)。燃料氣管I在水煤漿燒嘴100點火開工時通入可燃氣以完成點火操作，可燃氣可以是天然氣，當然也可以是其它可燃氣體。燃料氣通道11內設有點火機構。如圖1所示，第一氧氣管2套設在燃料氣管I的外面以在第一氧氣管2與燃料氣管I之間限定出環形的第一氧氣通道21，第一氧氣通道21具有第一氧氣進口(圖未示出)和第一氧氣出口 211，例如在圖1的示例中，第一氧氣出口 211可形成在第一氧氣管2的下端。第一氧氣通道2在水煤漿燒嘴100點火時可通入純氧氣，當然也可以通入富氧或空氣。如圖1所示，水煤漿管3套設在第一氧氣管2的外面以在水煤漿管3與第一氧氣管2之間限定出環形的水煤漿通道31，水煤漿通道31具有水煤漿進口(圖未示出)和水煤漿出口 311，例如在圖1的示例中，水煤漿出口 311可形成在水煤漿管3的下端，水煤漿通道31在水煤漿燒嘴100開工后通入水煤漿。如圖1所示，第二氧氣管4套設在水煤漿管3的外面以在第二氧氣管4與水煤漿管3之間限定出環形的第二氧氣通道41，第二氧氣通道41具有第二氧氣進口(圖未示出)和第二氧氣出口 411，例如在圖1的示例中，第二氧氣出口 411可形成在第二氧氣管4的下端。第二氧氣通道41在水煤漿燒嘴100開工后提供供水煤漿燃燒的氧氣，優選地，第二氧氣通道41內可通入純氧氣以提高水煤漿中碳元素的轉化率，而且，通入純氧氣還可避免氣體中含有的雜質對碳元素轉化率的影響。當然，可選地，第二氧氣通道41中也可通入富氧或空氣，由此可有效降低成本。如圖1所示，冷卻管5套設在第二氧氣管4的外面以在冷卻管5與第二氧氣管4之間限定出環形的冷卻通道51，冷卻通道51具有進水口(圖未示出)和出水口(圖未示出)，冷卻通道51內可通入冷卻液以對水煤漿燒嘴100冷卻，冷卻液可以是水，換言之，水煤漿燒嘴100可采用水冷的方式進行冷卻。簡言之，水煤漿燒嘴100從內向外依次為燃料氣管1、第一氧氣管2、水煤漿管3、第二氧氣管4和冷卻管5。水煤漿燒嘴100點火時，燃料氣管I內通入可燃性氣體，同時第一氧氣管2可內通入純氧氣、富氧或空氣，水煤漿燒嘴100的點火裝置點火，點火開工后，將水煤漿通入水煤漿通道31內，第二氧氣管2內優選通入純氧氣，水煤漿與該純氧氣混合后在水煤漿燒嘴100的頭端燃燒反應生成主要成分為一氧化碳和氫氣的混合氣。水煤漿燒嘴100點火時，優選為第一氧氣管2內通入純氧氣、富氧或空氣，第二氧氣管4內不通入氣體，點火完成后優選停止向第一氧氣管2內通入純氧氣、富氧或空氣，而向第二氧氣管4內通入純氧氣、富氧或空氣以與水煤漿混合燃燒。根據本實用新型實施例的水煤漿燒嘴100采用組合式結構，集成燃料氣管1、第一和第二氧氣管、水煤漿管3以及冷卻管5于一體，可獨立點火開工，滿足工藝要求，從而可減小水煤漿氣化爐的燒嘴個數，而且，本實用新型的水煤漿燒嘴100各管路中只通入一種介質，互不干擾且密封性好，運行穩定，可滿足水煤漿氣化爐安全連續運行的要求，從而提高生產效率。此外，根據本實用新型實施例的水煤漿燒嘴100可應用于常壓氣化工藝以及加壓氣化工藝，并能滿足不用壓力和負荷的水煤漿氣化爐的連續運行要求。在本實用新型的一個實施例中，水煤漿燒嘴100還包括封閉件7，冷卻管5的下端與第二氧氣管4的下端分別與封閉件7相連，從而封閉冷卻管5和第二氧氣管4的下端，即封閉冷卻通道51的下端。當然，本實用新型并不限于此，在本實用新型的另一個實施例中，冷卻管5的下端與第二氧氣管4的下端相連以封閉冷卻通道51的下端，換言之，在該實施例中，冷卻管5可與第二氧氣管4整體加工制造。如圖1所示，冷卻管5與第二氧氣管4之間設有隔離管6，隔離管6將冷卻通道51隔離成環形的進水通道511和環形的出水通道512，出水通道512與進水通道511的下端連通以實現冷卻液例如水的循環。優選地，進水通道511位于出水通道512的內側，這樣可以更充分地對水煤漿燒嘴100進行冷卻，降低燒嘴的溫度，保證燒嘴連續運行。更優選地，第二氧氣管4的外壁面上設有多個用于散熱的散熱件例如散熱翅片(圖未示出)，每個散熱翅片均伸入到進水通道511內與該通道內的冷卻液例如水充分接觸，從而進一步提高了對燒嘴的冷卻效果。其中翅片優選由熱的良導體制成，例如翅片可選用金屬材料制成，如銀、銅或鋁，為了降低成體，翅片可焊接至第二氧氣管4的外壁面上。在本實用新型的一些實施例中，水煤漿通道31的下端面向下延伸超出燃料氣通道11的下端面第一預定距離，該第一預定距離可根據不同水煤漿氣化爐的壓力或負荷來設定。優選地，如圖1所示，第一氧氣通道21的下端面向下延伸超出燃料氣通道11的下端面第二預定距離，由此，燃料氣通道11內的可燃氣體在出口端能夠與第一氧氣通道21出口端的氧氣充分混合，方便點火開工。同樣地，第二氧氣通道41的下端面向下延伸超出水煤漿通道31的下端面第二預定距離，由此，從水煤漿通道31內流出的水煤漿可與第二氧氣通道41出口端的氧氣充分混合后，在水煤漿燒嘴100的頭部充分燃燒，從而提高水煤漿中碳元素的轉化率。可以理解的是，第一預定距離、第二預定距離和第三預定距離可根據氣化工藝的要求或不同水煤漿氣化爐來設定，換言之，可通過改變燃料氣管1、第一氧氣管2、水煤漿管3和第二氧氣管4中至少一個管的尺寸，從而滿足常壓氣化工藝、加壓氣化工藝或具有不同壓力、負荷的水煤漿氣化爐的工藝要求。在本實用新型的一些優選實施例中，第一氧氣通道11的下端的徑向尺寸小于第一氧氣通道11的其余部分的徑向尺寸。例如，第一氧氣通道11可包括下段和上段以及連接在該下段和該上段之間的過渡段，其中下段在徑向上的尺寸最小，上段在徑向上的尺寸最大，過渡段在徑向上的尺寸位于下段徑向尺寸和上段徑向尺寸之間。由此，可提高第一氧氣通道11內噴出的氧氣與燃料氣通道11內噴出的可燃氣的混合效果。在本實用新型的一些優選實施例中，水煤漿通道31的下端的徑向尺寸小于水煤漿通道31的其余部分的徑向尺寸，且第二氧氣通道41的下端的徑向尺寸小于第二氧氣通道41的其余部分的徑向尺寸。可以理解的是，水煤漿通道31以及第二氧氣通道41的構造可與上述的第一氧氣通道11相同，即也包括徑向尺寸最小的下段、徑向尺寸最大的上段以及徑向尺寸介于上段和下段之間的過渡段。由此，在水煤漿燒嘴100的頭端，水煤漿可與氧氣充分混合燃燒，從而提高水煤漿中碳元素的轉化率。為了進一步提高點火操作時可燃氣與氧氣的混合效果，優選地，燃料氣管I的下端由端塞8封閉，端塞8設有與燃料氣通道11連通且貫穿該端塞8的燃料氣噴射孔。實用新型如圖1所示，根據本實用新型實施例的水煤漿燒嘴，為了增強整體強度，在第一氧氣管2與水煤漿管3之間以及在水煤漿管3與第二氧氣管4之間可以分別設置連接支撐件，所述連接支撐件鄰近水煤漿燒嘴的下端。根據本實用新型實施例的水煤漿燒嘴100，具有如下優點:1)結構簡單，使用壽命長；2)具備點火功能，可減少氣化爐燒嘴的數量；3)各管路通道內只通入一種介質，密封性好，介質不易泄漏；4)適用范圍廣，可應用于常壓氣化工藝、加壓氣化工藝以及不同壓力、負荷的水煤漿氣化爐。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求1.一種水煤漿燒嘴，其特征在于，包括: 燃料氣管，所述燃料氣管內具有燃料氣通道，所述燃料氣通道內設有點火機構； 第一氧氣管，所述第一氧氣管套設在所述燃料氣管的外面以在所述第一氧氣管與所述燃料氣管之間限定出環形的第一氧氣通道； 水煤漿管，所述水煤漿管套設在所述第一氧氣管的外面以在所述水煤漿管與所述第一氧氣管之間限定出環形的水煤漿通道； 第二氧氣管，所述第二氧氣管套設在所述水煤漿管的外面以在所述第二氧氣管與所述水煤漿管之間限定出環形的第二氧氣通道；以及 冷卻管，所述冷卻管套設在所述第二氧氣管的外面以在所述冷卻管與所述第二氧氣管之間限定出環形的冷卻通道。
2.根據權利要求1所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述冷卻管的下端與所述第二氧氣管的下端相連以封閉所述冷卻通道的下端。
3.根據權利要求2所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述冷卻管與所述第二氧氣管之間設有隔離管，所述隔離管將所述冷卻通道隔離成環形的進水通道和環形的出水通道，所述出水通道與所述進水通道的下端連通。
4.根據權利要求3所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述進水通道位于所述出水通道的內側且所述第二氧氣管的外壁面上設有多個用于散熱的散熱件。
5.根據權利要求2所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，還包括封閉件，所述冷卻管的下端與所述第二氧氣管的下端分別與所述封閉件相連。
6.根據權利要求1所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述水煤漿通道的下端面向下延伸超出所述燃料氣通道和所述第一氧氣通道的下端面第一預定距離。
7.根據權利要求6中所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述第一氧氣通道的下端面向下延伸超出所述燃料氣通道的下端面第二預定距離，且所述第二氧氣通道的下端面向下延伸超出所述水煤漿通道的下端面第三預定距離，所述第二和第三預定距離小于所述第一預定距離。
8.根據權利要求1所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述燃料氣管的下端由端塞封閉，所述端塞設有與所述燃料氣通道連通且貫穿該端塞的燃料氣噴射孔。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述第一氧氣通道的下端的徑向尺寸小于所述第一氧氣通道的其余部分的徑向尺寸。
10.根據權利要求1-8中任一項所述的水煤漿燒嘴，其特征在于，所述水煤漿通道的下端的徑向尺寸小于所述水煤漿通道的其余部分的徑向尺寸，且所述第二氧氣通道的下端的徑向尺寸小于所述第二氧氣通道的其余部分的徑向尺寸。
專利摘要本實用新型公開了一種水煤漿燒嘴，包括燃料氣管、第一氧氣管、水煤漿管、第二氧氣管和冷卻管。其中燃料氣管內具有燃料氣通道，所述燃料氣通道內設有點火機構。第一氧氣管套設在燃料氣管的外面以在第一氧氣管與燃料氣管之間限定出環形的第一氧氣通道。水煤漿管套設在第一氧氣管的外面以在水煤漿管與第一氧氣管之間限定出環形的水煤漿通道。第二氧氣管套設在水煤漿管的外面以在第二氧氣管與水煤漿管之間限定出環形的第二氧氣通道。冷卻管套設在第二氧氣管的外面以在冷卻管與第二氧氣管之間限定出環形的冷卻通道。根據本實用新型的水煤漿燒嘴采用組合式結構，具有點火開工功能，且結構簡單，使用壽命長。
文檔編號C10J3/50GK203007227SQ201220633668
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者張建勝, 馬宏波, 岳軍, 王帥, 曾祖義, 朱疆, 王云杰, 孟菲 申請人:清華大學, 北京盈德清大科技有限責任公司