一种水煤浆夹套式烧嘴的制作方法

本发明属于水煤浆烧嘴，一种水煤浆夹套式烧嘴。

背景技术：

1、德士古工艺烧嘴是气化装置的关键设备，一般为三流道外混合式，在烧嘴中煤浆被高速氧气流充分雾化，以利于气化反应。由于德士古烧嘴插入气化炉燃烧室中，承受1400度左右的高温，为了防止烧嘴损坏，在烧嘴外侧设置了冷却盘管，在烧嘴头部设置了水室，并由一套单独的系统向烧嘴供应冷却水，德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴，同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴，氧走烧嘴的外环隙和中心管，煤浆走内环隙，二者一起由烧嘴喷入气化炉中，充分混合雾化，在1350～1400℃温度下进行气化反应，生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口，激冷环、下降管，进入激冷室的激冷水中。高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷，激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度，将熔融渣冷却后沉积，实现气渣分离。分离出的渣经破渣机，通过锁斗定期排入渣池，山捞渣机捞出装车外运。激冷水是由激冷水泵从洗涤塔扯出，送入激冷环，并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。激冷水在下降管内壁形成的水膜，不仅避免高温气流及管渣与下降管内壁直接接触而保护下降管，同时也逐渐降低气体温度。在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升，出激冷室后，经文丘里洗涤器和洗涤塔进一步降温除尘，再送往co变换，水煤浆和99.6％纯氧经德士古烧嘴呈射流状进入气化炉，在高温、高压下进行气化反应，生成以co+h2为主要成分的粗合成气。

2、水煤浆工艺烧嘴技术是水煤浆气化技术中最关键的技术之一，它直接决定了工艺技术的效能和系统的稳定，水煤浆气化工艺烧嘴为三通道内外混合雾化形式，外流道和内流道输送高压氧气，中流道输送高压水煤浆，二次氧气(中心氧)与煤浆半预混后，再与一次氧气(外环氧)外混合进行雾化燃烧气化。烧嘴头部外面安装有冷却水盘管，冷却水流入到头部水室进行冷却降温；

3、然而，现有的水煤浆烧嘴的头部长期受高温加热且散热效果不好，导致水煤浆烧嘴会因此缩短材料疲劳期，甚至出现因散热不均匀导致的烧嘴出现开裂的情况，而更换整个喷嘴成本较高，且较为不便，针对上述问题，发明人提出一种水煤浆夹套式烧嘴用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明解决技术问题所采取的技术方案是：一种水煤浆夹套式烧嘴，包括：长圆柱状的烧嘴主体，烧嘴主体的头部内腔设置有圆筒状的中心氧喷头，中心氧喷头的尾部连通至中心供氧管，烧嘴主体的头部内腔设置有水煤浆喷头，水煤浆喷头呈圆锥筒状，水煤浆喷头的内锥筒径向尺寸沿喷射方向逐渐递减，中心氧喷头的喷嘴位于水煤浆喷头的圆锥筒内，烧嘴主体、中心氧喷头、水煤浆喷头同轴，中心氧喷头的喷嘴沿轴向收缩于水煤浆喷头的圆锥筒内，烧嘴主体的头部设置有多种材料层叠状制成的圆筒状的耐用烧嘴头，耐用烧嘴头的外圆周开设有外螺纹，烧嘴主体头部喷射口的内壁开设有内螺纹，外螺纹与内螺纹相互螺纹配合使用；耐用烧嘴头螺纹连接烧嘴主体头部喷射口，耐用烧嘴头与烧嘴主体分体方式与螺纹连接，方便高温环境导致烧嘴损坏后，不用更换整个烧嘴主体，只需要更换最容易烧毁的前端最高温部位的耐用烧嘴头即可，且螺纹连接更换简单方便快捷，因此比以往的烧嘴主体与烧嘴头一体的方式降低了烧毁更换的成本且提高了更换的效率。

2、优选的，所述烧嘴主体的圆筒外侧环绕包裹有圆筒状的内侧冷却腔，内侧冷却腔的圆筒外侧环绕包裹有圆筒状的外侧冷却腔，内侧冷却腔与外侧冷却腔在烧嘴主体的喷头一侧贯通，烧嘴主体的外侧固定贯穿有第一水口，第一水口与内侧冷却腔的远离烧嘴主体喷头的一端连通，烧嘴主体的外侧固定贯穿有第二水口，第二水口与外侧冷却腔远离烧嘴主体喷头的一端连通；采用双层环绕水冷的方式对烧嘴主体及耐用烧嘴头进行降温，而且可以选择采用外层进水内层排水或者内层进水外层排水两种冷却水循环方式，内外层水的流通处位于耐用烧嘴头的外侧，因此能够做到冷却水循环流经耐用烧嘴头处对耐用烧嘴头进行降温，从而防止耐用烧嘴头因降温不及时或者烧嘴主体降温不均衡而烧毁。

3、优选的，所述耐用烧嘴头的层叠状材质层由外向内依序设有：基材层、隔热层和耐磨层；耐用烧嘴头最内层为耐磨层，提高耐用烧嘴头的喷口在高压燃料流体高速摩擦时的耐磨损性，中间层为隔热层，降低外部高温传导至内层的效率，最外层为基材层，为隔热层和耐磨层提供支撑及设置的载体。

4、优选的，所述水煤浆喷头的尾部设置有供给管，供给管呈圆筒状，供给管套设在中心供氧管外，烧嘴主体套设在供给管外，中心供氧管、供给管、烧嘴主体同轴，中心供氧管、供给管、烧嘴主体依序套设后形成一个多层同心套管状的多通道管路；同心套筒状的多通道管路能够方便烧嘴主体内不同的通道接入内层氧气、外层氧气与中间燃料。

5、优选的，所述耐用烧嘴头的一端固定设有圆环状的安装盘，安装盘远离耐用烧嘴头的一侧环状开设有对称分布的缺口，缺口呈方槽状；缺口用于卡接拆装工具对耐用烧嘴头的圆盘进行抓紧后安装或者拆除。

6、优选的，所述耐用烧嘴头远离安装盘一端的端面为斜面结构；斜面结构可以减少对水煤浆喷头内高压高速喷射燃料流的影响。

7、优选的，所述烧嘴主体的外侧固定设有同轴的环形的法兰盘；法兰盘用于固定安装对接内侧冷却腔与外侧冷却腔。

8、本发明的有益效果是：

9、1、本发明通过采用内外双层水冷结构，且双层水冷结构套设在烧嘴主体的外圆周上，内外双层结构的贯通处位于耐用烧嘴头的外侧，增加了散热面积，因此，在进行降温时，烧嘴主体散热更均匀，耐用烧嘴头处的散热效果更好，因此提高了烧嘴主体及耐用烧嘴头的散热效率，从而防止耐用烧嘴头因降温不及时或者烧嘴主体降温不均衡而烧毁。

10、2、通过耐磨层可以增加耐用烧嘴头的使用寿命，通过隔热层减少高温对基材的影响，再通过缺口转动安装盘，安装盘带动耐用烧嘴头转动，使耐用烧嘴头从烧嘴主体内取出，外螺纹和外螺纹之间配合将耐用烧嘴头固定在烧嘴主体内，这样就可以方便更换耐用烧嘴头。

技术特征：

1.一种水煤浆夹套式烧嘴，包括长圆柱状的烧嘴主体(1)，其特征在于：所述烧嘴主体(1)的头部内腔设置有圆筒状的中心氧喷头(2)，所述中心氧喷头(2)的尾部连通至中心供氧管(3)，所述烧嘴主体(1)的头部内腔设置有水煤浆喷头(13)，所述水煤浆喷头(13)呈圆锥筒状，所述水煤浆喷头(13)的内锥筒径向尺寸沿喷射方向逐渐递减，所述中心氧喷头(2)的喷嘴位于水煤浆喷头(13)的圆锥筒内，所述烧嘴主体(1)、中心氧喷头(2)、水煤浆喷头(13)同轴，所述中心氧喷头(2)的喷嘴沿轴向收缩于水煤浆喷头(13)的圆锥筒内，所述烧嘴主体(1)的头部设置有多种材料层叠状制成的圆筒状的耐用烧嘴头(4)，所述耐用烧嘴头(4)的外圆周开设有外螺纹(6)，所述烧嘴主体(1)头部喷射口的内壁开设有内螺纹(7)，所述外螺纹(6)与所述内螺纹(7)相互螺纹配合使用。

2.如权利要求1所述的一种水煤浆夹套式烧嘴，其特征在于，所述烧嘴主体(1)的圆筒外侧环绕包裹有圆筒状的内侧冷却腔(8)，所述内侧冷却腔(8)的圆筒外侧环绕包裹有圆筒状的外侧冷却腔(9)，所述内侧冷却腔(8)与所述外侧冷却腔(9)在烧嘴主体(1)的喷头一侧贯通，所述烧嘴主体(1)的外侧固定贯穿有第一水口(12)，所述第一水口(12)与所述内侧冷却腔(8)的远离烧嘴主体(1)喷头的一端连通，所述烧嘴主体(1)的外侧固定贯穿有第二水口(11)，所述第二水口(11)与所述外侧冷却腔(9)远离烧嘴主体(1)喷头的一端连通。

3.如权利要求1所述的一种水煤浆夹套式烧嘴，其特征在于，所述耐用烧嘴头(4)的层叠状材质层由外向内依序设有：基材层(41)、隔热层(42)和耐磨层(43)。

4.如权利要求1所述的一种水煤浆夹套式烧嘴，其特征在于，所述水煤浆喷头(13)的尾部设置有供给管(14)，所述供给管(14)呈圆筒状，所述供给管(14)套设在中心供氧管(3)外，所述烧嘴主体(1)套设在供给管(14)外，所述中心供氧管(3)、供给管(14)、烧嘴主体(1)同轴，所述中心供氧管(3)、供给管(14)、烧嘴主体(1)依序套设后形成一个多层同心套管状的多通道管路。

5.如权利要求1所述的一种水煤浆夹套式烧嘴，其特征在于，所述耐用烧嘴头(4)的一端固定设有圆环状的安装盘(5)，所述安装盘(5)远离耐用烧嘴头(4)的一侧环状开设有对称分布的缺口(10)，所述缺口(10)呈方槽状。

6.如权利要求5所述的一种水煤浆夹套式烧嘴，其特征在于，所述耐用烧嘴头(4)远离安装盘(5)一端的端面为斜面结构。

7.如权利要求1所述的一种水煤浆夹套式烧嘴，其特征在于，所述烧嘴主体(1)的外侧固定设有同轴的环形的法兰盘(15)。

技术总结本发明属于水煤浆烧嘴技术领域，涉及一种水煤浆夹套式烧嘴，包括烧嘴主体、中心氧喷头、中心供氧管、耐用烧嘴头、内侧冷却腔、外侧冷却腔；本发明通过采用内外双层水冷结构，且双层水冷结构套设在烧嘴主体的外圆周上，内外双层结构的贯通处位于耐用烧嘴头的外侧，增加了散热面积，因此，在进行降温时，烧嘴主体散热更均匀，耐用烧嘴头处的散热效果更好，因此提高了烧嘴主体及耐用烧嘴头的散热效率，从而防止耐用烧嘴头因降温不及时或者烧嘴主体降温不均衡而烧毁。技术研发人员：刘自涛,樊靖波,雷浩,罗文东,崔旋旋,魏青卓受保护的技术使用者：陕西宏远燃烧设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10