燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種燃燒器，包括點火燒嘴和工藝燒嘴，點火燒嘴包括：由內向外依次套設的等離子點火裝置、燃料氣體通道、點火氧氣通道和第一冷卻水通道；工藝燒嘴圍繞點火燒嘴的外周設置，工藝燒嘴包括：工藝氧氣通道、第二冷卻水通道和可燃粉體通道，第二冷卻水通道的至少一部分設置在工藝氧氣通道和可燃粉體通道之間。燃燒器的點火燒嘴采用等離子點火裝置。與電弧點火相比，使用等離子焰點火成功率高，使得點火燒嘴點火反應迅速，燃燒穩定。第二冷卻水通道的設計避免了燒嘴的靠近火焰的一端存在冷卻不到的盲區，可對燒嘴進行全面冷卻，避免燃燒器被燒損，從而延長了燃燒器的使用壽命。
【專利說明】燃燒器【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤氣化領域，更具體地，涉及一種燃燒器。
【背景技術】
[0002]現有的煤氣化技術，分為濕煤氣化技術和干煤粉氣化技術，其中濕煤氣化技術以德士古氣化技術為代表，而干煤粉氣化技術以Shell氣化技術和GSP氣化技術為代表。
[0003]Shell氣化技術的每套氣化裝置由4-6套燃燒器沿周圍均布在爐子的中下部，每個單獨的工藝燃燒器為直流結構，結構簡單。但Shell氣化技術在煤粉燃燒前需用另一點火燒嘴對氣化爐進行升溫升壓，待達到一定工藝條件后，才運行工藝燃燒器。點火燒嘴和工藝燒嘴分開設置為兩個，不僅增加了燃燒器的成本，也增加了生產操作的難度。此外，Shell工藝燃燒器的粉煤與氧氣混合主要靠爐內的對沖實現，單個燃燒器無法單獨工作，因此Shell燃燒器的使用范圍受到限制。
[0004]GSP氣化技術采用組合式單噴嘴，此燃燒器的缺點包括:(1)中心通道為高壓氮氣，高壓氮氣通過燒嘴頂端連續注入氣化爐，會對燒嘴的燃料和氧氣的接觸造成影響，使得燒嘴不易點火；(2)燃燒器各通道的冷卻均采用水夾套結構，水夾套加工制造難度大，又因為在燃燒器噴嘴頂端存在水冷卻不到的冷卻盲區，所以工業生產運行中燃燒器頂端易出現燒毀現象；(3)采用高壓電電弧點火，在工業應用中常出現點不著火，點火器損壞等問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型旨在提供一種燃燒器，以解決現有技術的燃燒器點火困難，并存在冷卻盲區，使得燃燒器易燒損的問題。
[0006]為解決上述技術問題`，本實用新型提供了一種燃燒器，包括點火燒嘴和工藝燒嘴，點火燒嘴包括:由內向外依次套設的等離子點火裝置、燃料氣體通道、點火氧氣通道和第一冷卻水通道；工藝燒嘴圍繞點火燒嘴的外周設置，工藝燒嘴包括:工藝氧氣通道、第二冷卻水通道和可燃粉體通道，第二冷卻水通道的至少一部分設置在工藝氧氣通道和可燃粉體通道之間。
[0007]進一步地，工藝氧氣通道圍繞第一冷卻水通道的外周設置；第二冷卻水通道圍繞工藝氧氣通道的外周設置；可燃粉體通道設置在第二冷卻水通道內。
[0008]進一步地，可燃粉體通道圍繞第一冷卻水通道的外周設置；第二冷卻水通道圍繞可燃粉體通道的外周設置；工藝氧氣通道設置在第二冷卻水通道內。
[0009]進一步地，第二冷卻水通道包括內套和外套，內套和外套連通。
[0010]進一步地，第二冷卻水通道的入水口設置在內套上，第二冷卻水通道的出水口設置在外套上。
[0011 ] 進一步地，可燃粉體通道或工藝氧氣通道設置在外套內。
[0012]進一步地，燃燒器還包括旋流器，旋流器設置在工藝氧氣通道的出口處。
[0013]進一步地，第一冷卻水通道包括第一管道和第二管道，第一管道與第二管道連通，第一管道盤繞點火氧氣通道設置。
[0014]進一步地，第一冷卻水通道的入水口設置在第一管道上，第一冷卻水通道的出水
口設置在第二管道上。
[0015]進一步地，第一冷卻水通道的入水口設置在第二管道上，第一冷卻水通道的出水
口設置在第一管道上。
[0016]本實用新型的燃燒器的點火燒嘴采用等離子點火裝置，由等離子點火裝置產生等離子焰，點燃點火燒嘴，再由點火燒嘴的火焰點燃工藝燒嘴，進行煤粉的氣化反應。等離子焰溫度高，并且形態穩定，與電弧點火相比，使用等離子焰點火成功率高，使得點火燒嘴點火反應迅速，燃燒穩定，為工藝燒嘴進行煤粉氣化反應奠定基礎。第二冷卻水通道的設計避免了燒嘴靠近火焰的一端存在冷卻不到的盲區，可對燒嘴進行全面冷卻，避免燃燒器被燒損，從而延長了燃燒器的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1示意性示出了本實用新型中的燃燒器的結構示意圖。
[0019]圖中附圖標記:10、點火燒嘴；11、等離子點火裝置；12、燃料氣體通道；13、點火氧氣通道；14、第一冷卻水通道；20、工藝燒嘴；21、工藝氧氣通道；22、第二冷卻水通道；23、可燃粉體通道；111、中心管；112、等離子發生器；141、第一管道；142、第二管道；211、旋流器；221、內套；222、外套。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0021]本實用新型提供了一種燃燒器，根據圖1所示，該燃燒器包括點火燒嘴10和工藝燒嘴20，點火燒嘴10包括:由內向外依次套設的等離子點火裝置11、燃料氣體通道12、點火氧氣通道13和第一冷卻水通道14 ;工藝燒嘴20圍繞點火燒嘴10的外周設置，工藝燒嘴20包括:工藝氧氣通道21、第二冷卻水通道22和可燃粉體通道23，第二冷卻水通道22的至少一部分設置在工藝氧氣通道21和可燃粉體通道23之間。
[0022]本實用新型的燃燒器的點火燒嘴采用等離子點火裝置，由等離子點火裝置產生等離子焰，點燃點火燒嘴10，再由點火燒嘴10的火焰點燃工藝燒嘴20，進行煤粉的氣化反應。等離子焰溫度高，并且形態穩定，與電弧點火相比，使用等離子焰點火成功率高，使得點火燒嘴10點火反應迅速，燃燒穩定，為工藝燒嘴20進行煤粉氣化反應奠定基礎。第二冷卻水通道22的設計避免了燒嘴靠近火焰的一端存在冷卻不到的盲區，可對燒嘴進行全面冷卻，避免燃燒器被燒損，從而延長了燃燒器的使用壽命。
[0023]此外，本實用新型的燃燒器將點火燒嘴10和工藝燒嘴20設計成一體，工藝燒嘴20圍繞點火燒嘴10的外周設置，結構緊湊，采用單個燃燒器即可完成煤粉氣化反應，簡化了煤粉氣化的生產工序，提高了生產效率。[0024]其中，例如圖1所示，點火燒嘴10包括:等離子點火裝置11、燃料氣體通道12、點火氧氣通道13和第一冷卻水通道14 ;燃料氣體通道12圍繞等離子點火裝置11的外周設置；點火氧氣通道13圍繞燃料氣體通道12的外周設置；第一冷卻水通道14圍繞點火氧氣通道13的外周設置。
[0025]優選地，等離子點火裝置包括中心管111和設置在中心管111內的等離子發生器112。優選地，中心管111的靠近火焰的一端設置在燃料氣體通道12內，并且與燃料氣體通道12的靠近火焰的一端相間隔。中心管111可以保護等離子發生器112免受點火燒嘴10的火焰的灼燒，保證等離子發生器112的運行時間。此外，中心管111還可以當作光學觀察孔，以觀察燃燒器火焰的狀態，判斷燃燒器的工作情況。
[0026]優選地，工藝氧氣通道21圍繞第一冷卻水通道14的外周設置；第二冷卻水通道22圍繞工藝氧氣通道21的外周設置；可燃粉體通道23設置在第二冷卻水通道22內。如圖1所示，第二冷卻水通道22對氧氣通道進行冷卻，還可對燒嘴的靠近火焰的一端進行冷卻，防止燒嘴燒壞，另外，還可對可燃粉體通道23提供保護。
[0027]可替換地，可燃粉體通道23圍繞第一冷卻水通道14的外周設置；第二冷卻水通道22圍繞可燃粉體通道23的外周設置；工藝氧氣通道21設置在第二冷卻水通道22內。例如，將圖1中的工藝氧氣通道21和可燃粉體通道23的位置交換，使得第二冷卻水通道22為工藝氧氣通道21提供保護。
[0028]優選地，第二冷卻水通道22包括內套221和外套222，內套221和外套222連通。優選地，第二冷卻水通道22的入水口設置在內套221上，第二冷卻水通道22的出水口設置在外套222上。優選地，可燃粉體通道23或工藝氧氣通道21設置在外套222內。如圖1所示，冷卻水先進入內套221，為更接近火焰的工藝氧氣通道21降溫，被加熱的冷卻水再進入外套222，為可燃粉體通道23提供保護，最后排出第二冷卻水通道22。
[0029]優選地，燃燒器還包括旋流器211，旋流器211設置在工藝氧氣通道21的出口處。旋流器211使得氧氣從工藝氧氣通道21旋轉噴出，這樣能夠使氧氣更好的與煤粉接觸，提高煤粉氣化的反應效率。
[0030]優選地，旋流器211是設置在工藝氧氣通道21的出口處的旋流葉片。
[0031]優選地，點火氧氣通道13的出口朝向燃料氣體通道12傾斜設置。這樣，點火氧氣通道13內的氧氣朝向燃料氣體通道12射出，促進氧氣與燃料氣體的混合，使得點火燒嘴10燃燒充分。
[0032]優選地，第一冷卻水通道14包括第一管道141和第二管道142，第一管道141與第二管道142連通，第一管道141盤繞點火氧氣通道13設置。第一冷卻水通道14設計成第一管道141和第二管道142，第一管道141設計成盤管型，結構簡單，易加工制造。
[0033]優選地，第一管道141延伸至點火氧氣通道13的出口。這樣能夠使冷卻水為點火氧氣通道13提供完整的冷卻，進而降低燃燒器的故障率，提高燃燒器的使用壽命。
[0034]優選地,第一冷卻水通道14的入水口設置在第一管道141上,第一冷卻水通道14的出水口設置在第二管道142上。
[0035]可替換地，第一冷卻水通道14的入水口設置在第二管道142上，第一冷卻水通道14的出水口設置在第一管道141上。冷卻水從第二管道142進入，首先流通到第一冷卻水通道14的靠近火焰的一端，為燃燒器的靠近火焰的一端的各部件散熱。這樣使得溫度較低的新鮮的冷卻水首先冷卻燃燒器的溫度最高的幾個部分，能夠充分發揮冷卻水的冷卻效果。
[0036]本實用新型提供的燃燒器可以應用到煤粉氣化的氣化爐中，也可以應用到其他粉體直接氣化領域。燃燒器將點火燒嘴10和工藝燒嘴20設計成一體，結構緊湊，操作簡單，運行可靠。燃燒器采用等離子點火裝置11為點火燒嘴10點火，使得點火燒嘴10的點火反應靈敏、可靠。此外，燃燒器還采用的第一冷卻水通道14和第二冷卻水通道22為各部件提供水冷散熱，沒有冷卻盲區，進而保證了燃燒器長時間穩定的運行。
[0037]以上僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種燃燒器，包括點火燒嘴(10)和工藝燒嘴(20)，其特征在于: 所述點火燒嘴(10)包括:由內向外依次套設的等離子點火裝置(11)、燃料氣體通道(12)、點火氧氣通道(13)和第一冷卻水通道(14)； 所述工藝燒嘴(20)圍繞所述點火燒嘴(10)的外周設置，所述工藝燒嘴(20)包括:工藝氧氣通道(21 )、第二冷卻水通道(22)和可燃粉體通道(23)，所述第二冷卻水通道(22)的至少一部分設置在所述工藝氧氣通道(21)和所述可燃粉體通道(23)之間。
2.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述工藝氧氣通道(21)圍繞所述第一冷卻水通道(14)的外周設置；所述第二冷卻水通道(22)圍繞所述工藝氧氣通道(21)的外周設置；所述可燃粉體通道(23)設置在所述第二冷卻水通道(22)內。
3.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述可燃粉體通道(23)圍繞所述第一冷卻水通道(14)的外周設置；所述第二冷卻水通道(22)圍繞所述可燃粉體通道(23)的外周設置；所述工藝氧氣通道(21)設置在所述第二冷卻水通道(22)內。
4.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述第二冷卻水通道(22)包括內套(221)和外套(222)，所述內套(221)和所述外套(222)連通。
5.根據權利要求4所述的燃燒器，其特征在于，所述第二冷卻水通道(22)的入水口設置在所述內套(221)上，所述第二冷卻水通道(22)的出水口設置在所述外套(222)上。
6.根據權利要求4所述的燃燒器，其特征在于，所述可燃粉體通道(23)或所述工藝氧氣通道(21)設置在所述外套(222)內。
7.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述燃燒器還包括旋流器(211)，所述旋流器(211)設置在所述工藝氧氣通道(21)的出口處。
8.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述第一冷卻水通道(14)包括第一管道(141)和第二管道(142)，所述第一管道(141)與所述第二管道(142)連通，所述第一管道(141)盤繞所述點火氧氣通道(13)設置。
9.根據權利要求8所述的燃燒器，其特征在于，所述第一冷卻水通道(14)的入水口設置在所述第一管道(141)上，所述第一冷卻水通道(14)的出水口設置在所述第二管道(142)上。
10.根據權利要求8所述的燃燒器，其特征在于，所述第一冷卻水通道(14)的入水口設置在所述第二管道(142)上，所述第一冷卻水通道(14)的出水口設置在所述第一管道(141)上。
【文檔編號】C10J3/48GK203403069SQ201320465076
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】吳躍, 焦洪橋, 羅春桃, 井云環, 蒙軍 申請人:神華集團有限責任公司, 神華寧夏煤業集團有限責任公司