水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置制造方法
【專利摘要】水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，屬于水煤漿工藝燒嘴的試驗設備領域。包括支架（2）、第一壓縮空氣管路（3）、第二壓縮空氣管路（4）和測試水管路（5），燒嘴（1）固定在支架（2）上，第一壓縮空氣管路（3）連接燒嘴（1）的中心氧入口，第二壓縮空氣管路（4）連接燒嘴（1）的外環氧入口，測試水管路（5）連接燒嘴（1）的煤漿入口，第一壓縮空氣管路（3）、第二壓縮空氣管路（4）和測試水管路（5）上分別設有流量調節閥。定量模擬燒嘴的工作環境，準確檢測燒嘴的霧化效果是否達到設計要求，及時發現燒嘴在使用過程中存在的問題并加以整改，能夠有效延長燒嘴的使用壽命，保證生產有序進行。
【專利說明】水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置
【技術領域】
[0001]水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，屬于水煤漿工藝燒嘴的試驗設備領域。
【背景技術】
[0002]水煤漿工藝燒嘴安裝在爐膛內，正常使用中霧化情況是看不到的，只能通過燒嘴壓差和一氧化碳在線分析來判斷燒嘴是否正常工作，目前新的水煤漿工藝燒嘴在使用前進行簡單的水一氣試驗，空氣用于檢查氧氣或氣體燃料的通路，水用于檢查液體燃料的通路，流動性能差表示同心度較差或燒嘴頭損壞嚴重，這種試驗只能定性的檢查燒嘴，無法定量模擬燒嘴實際工作環境下的霧化效果，無法準確判斷新燒嘴霧化效果是否達到設計要求，而且水煤漿燒嘴工藝要求非常高，作為單噴嘴設計，通過的物料水煤漿沖刷磨損能力強，決定了燒嘴磨損情況嚴重，使用壽命受限，使用一定周期的燒嘴霧化角度、噴射形狀是否產生變化不能進行檢查，一旦燒嘴損壞，會造成大量產品被污染，并嚴重影響生產進度。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種便于對水煤漿工藝燒嘴霧化效果進行試驗、檢測的水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，包括支架、第一壓縮空氣管路、第二壓縮空氣管路和測試水管路，燒嘴固定在支架上，第一壓縮空氣管路連接燒嘴的中心氧入口，第二壓縮空氣管路連接燒嘴的外環氧入口，測試水管路連接燒嘴的煤漿入口，第一壓縮空氣管路、第二壓縮空氣管路和測試水管路上分別設有流量調節閥。通過調節第一壓縮空氣管路上的流量調節閥模擬中心氧壓力，調節第二壓縮空氣管路上的流量調節閥模擬外環氧壓力，調節測試水管路上的流量調節閥模擬煤漿壓力，從而實現對燒嘴的工作環境的定量模擬，準確檢測燒嘴的霧化效果是否達到設計要求，可以確定影響燒嘴霧化性能的因素，同時可以檢測使用一段時間后的燒嘴的霧化效果，及時發現燒嘴在使用過程中存在的問題并加以整改，能夠有效延長燒嘴的使用壽命，保證生產有序進行。
[0005]優選的，所述第一壓縮空氣管路、第二壓縮空氣管路均為金屬軟管。金屬軟管連接方便，并且能夠防止在使用的過程中由于管路彎折造成局部壓力突然增加的危險。
[0006]優選的，所述測試水管路為消防水管。消防水管壓力穩定，便于準確的觀察燒嘴霧化性能，并且成本低，不需要使用泵來增壓。
[0007]優選的，所述支架包括固定平臺和支撐腿，固定平臺固定在支撐腿的上端，固定平臺上側固定有豎向的L形角鋼以及開口向上的弧形托架，燒嘴由前至后依次設有前法蘭、中法蘭和后法蘭，兩個角鋼卡設在前法蘭的前側以及左右兩側，前法蘭下端落在固定平臺上，燒嘴后部落在托架上，且托架位于中法蘭的后側。因為燒嘴后部直徑小于前部，托架能夠使燒嘴前后高度一致的水平放置，這樣能夠準確的觀察燒嘴霧化時角度有沒有發生偏斜，同時由于燒嘴的重量非常大，需要吊裝移動，而該支架利用角鋼和托架，能夠直接將燒嘴由上至下的吊裝在支架上，安裝方便、簡單，可以節省大量的時間，提高檢測效率。
[0008]優選的，所述支撐腿通過地腳螺栓與地面固定連接。燒嘴霧化工作時壓力非常大，容易產生晃動，支撐腿通過地腳螺栓固定牢固，防止燒嘴在試驗過程中發生晃動，便于準確觀察和測量燒嘴的霧化角度和最大霧化直徑等技術參數。
[0009]優選的，所述支撐腿的高度為300?1000mm。因為燒嘴霧化工作時需要檢測霧化的最大直徑，一般霧化的最大直徑在1000?1200mm,通過支撐腿可以使燒嘴中心高出地面600mm以上，同時不能使燒嘴的高度過高，否則支架的重心升高，造成支架不穩定。
[0010]與現有技術相比，該水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置的上述技術方案所具有的有益效果是:
[0011]1、通過調節第一壓縮空氣管路、第二壓縮空氣管路和測試水管路上壓力，實現對燒嘴的工作環境的定量模擬，克服以往無法準確判斷燒嘴霧化性能的缺點，準確檢測燒嘴的霧化效果是否達到設計要求，可以確定影響燒嘴霧化性能的因素，同時可以檢測使用一段時間后的燒嘴的霧化效果，及時發現燒嘴在使用過程中存在的問題并加以整改，能夠有效延長燒嘴的使用壽命，保證生產有序進行。
[0012]2、第一壓縮空氣管路、第二壓縮空氣管路均為金屬軟管，連接方便，并且能夠防止在使用的過程中由于管路彎折造成局部壓力突然增加的危險。
[0013]3、消防水管壓力穩定，便于準確的觀察燒嘴霧化性能，并且成本低，不需要使用泵來增壓。
[0014]4、托架能夠使燒嘴前后高度一致的水平放置，防止由于燒嘴傾斜放置無法觀察霧化角度，能夠準確的觀察燒嘴霧化時角度有沒有發生偏斜，同時能夠直接將燒嘴由上至下的吊裝在支架上，安裝方便、簡單，可以節省大量的時間，提高檢測效率。
[0015]5、支撐腿通過地腳螺栓與地面固定連接，固定牢固，防止燒嘴在試驗過程中發生晃動，便于準確觀察和測量燒嘴的霧化角度和最大霧化直徑等技術參數。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為該水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置的結構示意圖。
[0017]圖2為燒嘴的結構示意圖。
[0018]圖3為支架的立體結構示意圖。
[0019]其中:1、燒嘴101、前法蘭 102、中法蘭103、后法蘭 2、支架 201、支撐腿202、固定平臺203、角鋼204、托架3、第一壓縮空氣管路4、第二壓縮空氣管路5、測試水管路6、流量調節閥。
【具體實施方式】
[0020]圖f3是本實用新型水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置的最佳實施例，下面結合附圖Γ3對本實用新型做進一步說明。
[0021]參照圖1，該水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，包括燒嘴1、第一壓縮空氣管路
3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5，燒嘴I固定在支架2上，第一壓縮空氣管路3連接燒嘴I的中心氧入口，第二壓縮空氣管路4連接燒嘴I的外環氧入口，測試水管路5連接燒嘴I的煤漿入口，第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5上分別設有流量調節閥6，第一壓縮空氣管路3中的壓縮空氣模擬中心氧，第二壓縮空氣管路4中的壓縮空氣模擬外環氧，測試水管路5中水模擬煤漿，第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5上還設有壓力表和閥門，通過流量調節閥6分別調節第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5內的壓力，可以達到模擬不同負荷下工藝燒嘴I在煤氣化爐內的霧化性能效果，檢驗新燒嘴I在具體的工作環境中霧化效果，并可以根據試驗情況確定燒嘴I最佳的工作壓力，從而提高產量并延長燒嘴I的使用壽命，并可以檢查使用一段時間后的燒嘴1，發現使用燒嘴I存在的問題，為后續生產提供可靠的操作參數，并對燒嘴I的制造提供技術支持。
[0022]第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4均為金屬軟管，且第一壓縮空氣管路3與第二壓縮空氣管路4采用的是工廠氣，金屬軟管便于連接，并且能夠有效防止管路發生彎折，測試水管路5為消防水管，成本低，不需要水泵加壓，而且壓力穩定，能夠更加準確的模擬燒嘴I的工作環境。
[0023]參照圖2?3，燒嘴I固定在一個支架2上，支架2包括固定平臺202和支撐腿201，固定平臺202固定在支撐腿201上端，支撐腿201下端通過地腳螺栓固定在地面上，燒嘴I霧化工作時壓力非常大，容易產生晃動，支撐腿201通過地腳螺栓固定牢固，防止燒嘴I試驗過程中發生晃動，便于準確觀察和測量燒嘴I的霧化角度和最大霧化直徑等技術參數，支撐腿201的高度為300?1000mm，較佳的，采用500mm，因為燒嘴I霧化工作時需要檢測霧化的最大直徑，一般霧化的最大直徑在1000?1200mm,通過支撐腿201可以使燒嘴I中心高出地面600_以上，同時不能使燒嘴I的高度過高，否則支架2的重心升高，造成支架2不穩定。固定平臺202上側固定有兩個豎向的L形角鋼203和一個開口向上的弧形托架204，燒嘴I由前至后依次設有前法蘭101、中法蘭102和后法蘭103，前法蘭101下側落在固定平臺202上，角鋼203固定在前法蘭101的前側以及兩側，燒嘴I后側落在托架204上，托架204位于中法蘭102后側，角鋼203防止燒嘴I左右晃動，托架204與角鋼203共同軸向固定燒嘴1，因為燒嘴I后部直徑小于前部，托架204能夠使燒嘴I前后高度一致的水平放置，這樣能夠準確的觀察燒嘴I霧化時角度有沒有發生偏斜，燒嘴I的重量非常大，需要吊裝移動，而該水煤漿工藝燒嘴I冷態霧化試驗裝置利用角鋼203和托架204，能夠直接將燒嘴I由上至下的安裝在支架2上，安裝方便、簡單，可以節省大量的時間，提高檢測效率。
[0024]工作過程:將燒嘴I固定在支架2上，調節第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5的流量調節閥6，使三條管路上的壓力均為0.3Mpa，即煤漿、中心氧、夕卜環氧分別與環境壓差為0.3Mpa時，水(模擬煤漿)在噴出40?50mm后開始霧化；當煤漿、中心氧、外環氧分別與環境壓差為0.35Mpa時，其水在噴出20?30mm后開始霧化；當煤漿、外環氧分別與環境壓差為0.35Mpa、中心氧與環境壓差0.4MPa時，水在燒嘴I內部時就開始霧化；當煤漿、中心氧、外環氧分別與環境壓差為0.4Mpa時(燒嘴I在氣化爐內熱態正常運行時，燒嘴I與環境壓差0.3?0.5MPa)，其霧化效果最佳，角度在45°?60°范圍內。
[0025]通過調節第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5的流量調節閥6可以確定，中心氧的作用是將煤漿充分打碎并混合、發散，而外環氧的作用是將已被中心氧打碎發散的煤漿收攏到一定的角度內；試驗還表明，通過調整第一壓縮空氣管路3、第二壓縮空氣管路4和測試水管路5的壓力和流量，只改變物料介質霧化位置，即可調整燒嘴I火焰區的長短和黑區的長短，而不改變燒嘴I的霧化角度，物料介質的壓力和流量增加，可增加火焰區的長度，同時縮短黑區的長度；但增大中心氧的壓力和流量，物料在沒有出燒嘴I時就開始霧化，對燒嘴I和拱頂磚的燒蝕和沖刷磨損增大，可以準確的確定每個燒嘴I中心氧的合理壓力和流量，從而防止煤漿快速磨損燒嘴1，提高燒嘴I的使用壽命。
[0026]下面是對一個使用一段時間的燒嘴I進行的檢測，其中表I是新、舊燒嘴I冷態霧化試驗數據的對比，燒嘴I新安裝使用時，氣化爐負荷控制在85%，燒嘴I壓差維持在
0.43MPa左右，氧/煤比控制在460，爐溫維持在1300°C，氣化爐產出氣體有效成分(CCHH2)維持在79%?80.5% ;燒嘴I運行48天以后，在煤質相對穩定的情況下，保持氣化爐運行負荷、氧/煤比不變，燒嘴I壓差開始逐漸出現波動且呈下降趨勢，波動范圍在0.28MPa?
0.40MPa，氣體有效成分(CCHH2)維持在TL 03%?79.18%左右；燒嘴I運行67天以后冷卻水一氧化碳在線分析出現高報警，現場人工分析一氧化碳含量達到100多PPM，做緊急停車處理，抽出檢查發現，該燒嘴I運行67天以后外噴嘴頭部位脫落較多，中噴頭磨損嚴重，做水壓試驗燒嘴I頭部冷卻水夾套有兩處泄漏。
[0027]表I
[0028]
項I (正纖態)Mml天后)I
MiiMM (45* -60° )48° ?52* *63° -65* 3|
最大黧+ft直β B--?ο--?
H天爾1:晝論 _11961118 I。
timmmmS 勻■不承f 極分 i
黨化收口縣w■狀收口無 I
[0029]根據表I，可知，該燒嘴I在使用67天以后，霧化角度明顯增大，最大霧化直徑也相應增大，對應燒嘴I外噴嘴到最大直徑的高度縮短，霧化粒度分布不均勻，其霧化性能下降明顯。另外，在進入燒嘴I工作的爐膛檢查時發現錐底磚存在局部沖蝕較嚴重地現象。通過對舊燒嘴I的冷態霧化試驗中還發現存在局部偏噴的狀況，經定位分析，確認是由于燒嘴I的局部偏噴造成該側錐底熔融態流渣較多，對錐底磚形成局部沖蝕所致。可見本實用新型的水煤漿工藝燒嘴I冷態霧化試驗裝置能夠準確反應燒嘴I在爐膛內的霧化工作情況，能夠及時發現燒嘴I是否還能夠正常工作，通過試驗可以確定使用一段時間后燒嘴I的最佳工作壓力，或者燒嘴I還能否繼續使用，能夠有效提高燒嘴I的使用壽命，保證生產的正常進行，同時對燒嘴I的繼續改進提供有效的技術支持和檢測。
[0030]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，其特征在于:包括支架(2)、第一壓縮空氣管路(3)、第二壓縮空氣管路(4)和測試水管路(5)，燒嘴(I)固定在支架(2)上，第一壓縮空氣管路(3)連接燒嘴(I)的中心氧入口，第二壓縮空氣管路(4)連接燒嘴(I)的外環氧入口，測試水管路(5)連接燒嘴(I)的煤漿入口，第一壓縮空氣管路(3)、第二壓縮空氣管路(4)和測試水管路(5)上分別設有流量調節閥(6)。
2.根據權利要求1所述的水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，其特征在于:所述第一壓縮空氣管路(3)、第二壓縮空氣管路(4)均為金屬軟管。
3.根據權利要求1所述的水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，其特征在于:所述測試水管路(5)為消防水管。
4.根據權利要求1所述的水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，其特征在于:所述支架(2)包括固定平臺(202)和支撐腿(201)，固定平臺(202)固定在支撐腿(201)的上端，固定平臺(202)上側固定有豎向的L形角鋼(203)以及開口向上的弧形托架(204)，燒嘴(I)由前至后依次設有前法蘭(101 )、中法蘭(102)和后法蘭(103)，兩個角鋼(203)卡設在前法蘭(101)的前側以及左右兩側，前法蘭(101)下端落在固定平臺(202)上，燒嘴(I)后部落在托架(204)上，且托架(204)位于中法蘭(102)的后側。
5.根據權利要求4所述的水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，其特征在于:所述支撐腿(201)通過地腳螺栓與地面固定連接。
6.根據權利要求4或5所述的水煤漿工藝燒嘴冷態霧化試驗裝置，其特征在于:所述支撐腿(201)的高度為300?1000mm。
【文檔編號】G01M13/00GK204008082SQ201420308873
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】李聿營, 宋洪澎, 侯書波, 孫傳寶, 高波, 霍成斌, 王金輝 申請人:中國石油化工股份有限公司