干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴。
【背景技術】
[0002]利用煤氣化技術將煤轉化為合成氣是高效清潔利用煤的有效途徑。氣化爐是煤氣化技術的核心單元。現有的氣化爐的噴嘴無法將煤粉與氣化劑很好地混合。
【發明內容】
[0003]本申請是基于發明人對以下事實和問題的發現和認識作出的:
[0004]氣化爐的噴嘴決定著煤粉和氣化劑的混合。現有的用于氣化爐的噴嘴以同軸射流的方式噴出煤粉和氣化劑，從而導致煤粉與氣化劑混合不佳。而且，部分燃料形成短路，被直接噴出氣化爐外，降低了燃料的轉化率。此外，現有的噴嘴噴出的氣流的旋流強度較低，從而導致爐壁掛渣不利。
[0005]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種具有混合效果好的優點的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴。
[0006]根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴包括:燃料氣管，所述燃料氣管內具有燃料氣通道，所述燃料氣通道的壁上設有燃料氣進口，所述燃料氣通道的下端口為燃料氣出口 ；氣化劑管，所述氣化劑管套設在所述燃料氣管的外面，所述氣化劑管與所述燃料氣管之間形成氣化劑通道，所述氣化劑通道的壁上設有氣化劑進口，所述氣化劑通道的下端口為氣化劑出口 ；第一旋流器，所述第一旋流器設在所述氣化劑通道內且鄰近所述氣化劑出口 ；第二旋流器，所述第二旋流器套設在所述氣化劑管的外面，所述第二旋流器與所述氣化劑管之間形成旋流腔，所述旋流腔的壁上設有第一煤粉進口 ；和煤粉管，所述煤粉管套設在所述氣化劑管的外面，所述煤粉管與所述氣化劑管之間形成煤粉通道，所述煤粉通道的上端口為第二煤粉進口，所述煤粉通道的下端口為煤粉出口，其中所述煤粉通道的上端伸入到所述旋流腔內以便所述第二煤粉進口與所述旋流腔連通。
[0007]根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴具有混合效果好的優點。
[0008]另外，根據本發明上述實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴還可以具有如下附加的技術特征:
[0009]根據本發明的一個實施例，所述燃料氣管的下部的直徑由上向下減小，所述氣化劑管的下部的直徑由上向下減小，所述煤粉管的下部的直徑由上向下減小，其中所述第一旋流器位于所述氣化劑管的所述下部的上方。
[0010]根據本發明的一個實施例，所述氣化劑管的下沿位于所述燃料氣管的下沿的下方，所述煤粉管的下沿位于所述氣化劑管的下沿的下方。
[0011]根據本發明的一個實施例，所述燃料氣管的上端由第一封閉板封閉，，所述氣化劑管的上端由第二封閉板封閉，其中所述燃料氣管的上部和所述燃料氣進口從所述氣化劑管的上端伸出，所述氣化劑管的上部和所述氣化劑進口從所述第二旋流器的上端伸出。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述第二旋流器包括:本體，所述本體套設在所述氣化劑管的外面，所述本體與所述氣化劑管之間形成所述旋流腔，所述本體上設有所述第一煤粉進口 ；蓋板，所述蓋板設在所述本體上且覆蓋所述旋流腔，所述氣化劑管的上部和所述氣化劑進口向上伸出所述蓋板；煤粉進管，所述煤粉進管切向連接在所述第一煤粉進口處以便煤粉切向進入到所述旋流腔內；和旋流塊，所述旋流塊設在所述旋流腔內，所述旋流塊設有切向導槽，所述切向導槽與所述煤粉通道切向連接。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴進一步包括點火器，所述點火器穿過所述第一封閉板且伸入到所述燃料氣通道內。
[0014]根據本發明的一個實施例，所述點火器的下沿鄰近所述燃料氣出口。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴進一步包括冷卻管，所述冷卻管套設在所述煤粉管的外面，所述冷卻管與所述煤粉管之間形成冷卻水通道，所述冷卻水通道的壁上設有進水口和出水口。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述冷卻管包括:內冷卻管，所述內冷卻管套設在所述煤粉管的外面，所述內冷卻管與所述煤粉管之間形成內冷卻水通道，所述內冷卻水通道的壁上設有所述出水口 ；和外冷卻管，所述外冷卻管套設在所述內冷卻管的外面，所述外冷卻管與所述內冷卻管之間形成外冷卻水通道，所述外冷卻水通道的壁上設有所述進水口，其中所述外冷卻管的下沿通過第三封閉板與所述煤粉管的下沿相連，所述內冷卻管的下沿位于所述第三封閉板的上方。
[0017]根據本發明的一個實施例，所述內冷卻管包括:連接段，所述連接段的上端與所述第二旋流器的下表面相連，所述連接段的下端與第一法蘭相連，所述連接段上設有所述出水口 ；和冷卻段，所述冷卻段的上端和所述外冷卻管的上端與第二法蘭相連，所述第一法蘭與所述第二法蘭相連。
[0018]根據本發明的一個實施例，所述第一旋流器包括多個旋流葉片，多個所述旋流葉片沿所述燃料氣管的周向等間距地設在所述燃料氣管的外周面上，每個所述旋流葉片的外邊沿與所述氣化劑管的內周面接觸。
【附圖說明】
[0019]圖1是根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴的結構示意圖；
[0020]圖2是根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴的旋流塊的結構示意圖；
[0021]圖3是根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴的剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本發明的實施例，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，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0023]下面參考附圖描述根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10。如圖1所示，根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10包括燃料氣管101、氣化劑管102、第一旋流器103、第二旋流器104和煤粉管105。
[0024]燃料氣管101內具有燃料氣通道1011，燃料氣通道1011的壁上設有燃料氣進口1012，燃料氣通道1011的下端口為燃料氣出口 1013。氣化劑管102套設在燃料氣管101的外面，氣化劑管102與燃料氣管101之間形成氣化劑通道1021，氣化劑通道1021的壁上設有氣化劑進口 1022，氣化劑通道1021的下端口為氣化劑出口 1023。
[0025]第一旋流器103設在氣化劑通道1021內，且第一旋流器103鄰近氣化劑出口1023。第二旋流器104套設在氣化劑管102的外面，第二旋流器104與氣化劑管102之間形成旋流腔1041，旋流腔1041的壁上設有第一煤粉進口 1042。煤粉管105套設在氣化劑管102的外面，煤粉管105與氣化劑管102之間形成煤粉通道1051，煤粉通道1051的上端口為第二煤粉進口 1052，煤粉通道1051的下端口為煤粉出口 1053。其中，煤粉通道1051的上端伸入到旋流腔1041內以便第二煤粉進口 1052與旋流腔1041連通。
[0026]根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10通過在氣化劑通道1021內設置鄰近氣化劑出口 1023的第一旋流器103，從而可以使氣化劑經過第一旋流器103后產生切向速度，以便使氣化劑經過氣化劑出口 1023后加速噴出。根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10通過設置具有第一煤粉進口 1042的第二旋流器104，從而可以使進入第二旋流器104內的煤粉被強化旋轉，進而煤粉由煤粉出口 1053被旋轉噴出。也就是說，根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10可以是雙旋流組合式粉煤氣化噴嘴。
[0027]由煤粉出口 1053噴出的旋流煤粉與由氣化劑出口 1023噴出的旋流氣化劑形成兩股旋流，進而形成雙旋流交錯，從而可以極大地強化煤粉與氣化劑的混合，使氣化劑和煤粉迅速混合，有效地提高了煤粉在氣化爐內的停留時間以及煤粉的轉化率，有效地縮短了火焰長度，減小了干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10的長徑比，降低了干粉氣化爐用雙旋流煤粉噴嘴10的制造成本，改善了氣化爐的性能。
[0028]而且，由旋流煤粉與旋流氣化劑產生的強旋氣流可以將熔融態的渣甩至氣化爐的爐壁上，從而減少了合成氣中的飛灰的含量，便于爐壁的掛渣保護，改善了氣化爐的操作性能，減輕了合成氣凈化系統的負擔。
[0029]因此，根據本發明實施例的干粉氣化爐用雙旋流