一種帶有組合冷卻方式的漿體燃料氣化燒嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶有組合冷卻方式的漿體燃料氣化燒嘴，屬于煤氣化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)中，如德士古水煤漿氣化技術(shù)，燒嘴的壽命是影響氣化裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，因此在保證燒嘴工作性能的前提下，最大限度地延長(zhǎng)其壽命是各生產(chǎn)廠家不斷追求的目標(biāo)。而在實(shí)際運(yùn)行中，如常用的采用盤(pán)管冷卻方式的三通道式燒嘴，依然存在高溫?zé)龘p嚴(yán)重、使用壽命短的缺點(diǎn)，分析原因如下:
[0003]如圖1所示為傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)燒嘴的外部冷卻水盤(pán)管示意圖。由燒嘴本體17、冷卻水入口盤(pán)管11和冷卻水出口盤(pán)管12組成，且常規(guī)設(shè)置方式為冷卻水出口盤(pán)管12盤(pán)繞在燒嘴本體17的外層，冷卻水入口盤(pán)管11盤(pán)繞在冷卻水出口盤(pán)管12的外層。冷卻水出口盤(pán)管12采用“直線管+盤(pán)繞管”的組合布置方式，在接近燒嘴頭部區(qū)域，完全由盤(pán)繞管盤(pán)繞在燒嘴本體17上；冷卻水入口盤(pán)管11則采用“直線管+盤(pán)繞管+直線管”的組合布置方式，即稍遠(yuǎn)離燒嘴頭部區(qū)域?yàn)楸P(pán)繞管，而在燒嘴頭部區(qū)域又改用直線管。
[0004]這種燒嘴外部冷卻水盤(pán)管結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于:首先，冷卻水入口盤(pán)管11盤(pán)繞在最外層，直接面對(duì)氣化爐內(nèi)的燃燒，劇烈的輻射傳熱與高溫?zé)煔鈱?dǎo)熱，使得入口冷卻水在進(jìn)入燒嘴本體17前便已劇烈沸騰，甚至變?yōu)轱柡?不飽和蒸汽，從而起不到預(yù)想的冷卻效果。其次，將冷卻水入口盤(pán)管11在接近燒嘴頭部區(qū)域改用直線管，一方面使得其暴露在外的相對(duì)表面積增加，升溫更迅速；另一方面對(duì)內(nèi)層冷卻水出口盤(pán)管12及燒嘴本體17的遮蓋冷卻保護(hù)作用也大大減弱。
[0005]如圖2所示為傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)燒嘴的內(nèi)部冷卻水室示意圖。包括同軸的中心噴嘴1、中環(huán)噴嘴2、外環(huán)噴嘴3，以及中心氣化劑通道6、中環(huán)漿體燃料通道7、外環(huán)氣化劑通道8，在中心噴嘴I與中環(huán)噴嘴2之間設(shè)置中環(huán)固定凸緣13，在中環(huán)噴嘴2與外環(huán)噴嘴3之間設(shè)置外環(huán)固定凸緣14。在燒嘴頭部設(shè)置冷卻水入口盤(pán)管11、冷卻水出口盤(pán)管12以及冷卻水室18。
[0006]如圖3所示為其內(nèi)部冷卻水室內(nèi)的簡(jiǎn)易流場(chǎng)示意圖，冷卻水經(jīng)過(guò)入口盤(pán)管11進(jìn)入冷卻水室18，向兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行“半環(huán)形”流動(dòng)到另一端，并通過(guò)出口盤(pán)管12流出。
[0007]這種燒嘴內(nèi)部冷卻水室結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于:冷卻水室18設(shè)置在燒嘴頭部，冷卻水流程短、換熱面積小，最主要的作用是連通冷卻水室入口盤(pán)管11和冷卻水出口盤(pán)管12，所能起到的冷卻作用有限。
[0008]鑒于以上原因很大程度上導(dǎo)致了傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)燒嘴高溫?zé)龘p嚴(yán)重、使用壽命短，為了解決上述問(wèn)題，迫切需要一種帶有組合冷卻方式的漿體燃料氣化燒嘴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種帶有組合冷卻方式的漿體燃料氣化燒嘴，以達(dá)到延長(zhǎng)冷卻水流程、增加換熱面積的目的。
[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種帶有組合冷卻方式的漿體燃料氣化燒嘴，采用“外部冷卻水盤(pán)管+內(nèi)部冷卻水室”的組合冷卻方式，包括冷卻水入口盤(pán)管、冷卻水出口盤(pán)管、冷卻水室、冷卻水室外殼，所述冷卻水入口盤(pán)管在燒嘴頭部區(qū)域完全盤(pán)繞在燒嘴本體外圍，所述冷卻水出口盤(pán)管在燒嘴頭部區(qū)域完全盤(pán)繞在冷卻水入口盤(pán)管外圍；所述的冷卻水室包括冷卻水入口環(huán)道和冷卻水出口環(huán)道；所述冷卻水出口環(huán)道布置在冷卻水入口環(huán)道的外圍，并由冷卻水室軸向環(huán)形隔板和冷卻水室徑向環(huán)形隔板隔斷；所述冷卻水室軸向環(huán)形隔板和外環(huán)噴嘴由冷卻水室入口環(huán)道固定凸緣支撐；所述冷卻水室外殼和冷卻水室軸向環(huán)形隔板由冷卻水室出口環(huán)道固定凸緣支撐。
[0011]優(yōu)選地，冷卻水在所述冷卻水室內(nèi)采用“逆流式”換熱方式。
[0012]優(yōu)選地，所述冷卻水室徑向環(huán)形隔板的切斷面與水平面夾角β滿足關(guān)系45。彡 β 彡 85° 。
[0013]優(yōu)選地，所述冷卻水室徑向環(huán)形隔板右側(cè)與冷卻水入口盤(pán)管入口處的左側(cè)重合，所述冷卻水室徑向環(huán)形隔板左側(cè)與冷卻水出口盤(pán)管出口處的右側(cè)重合。
[0014]優(yōu)選地，所述冷卻水室徑向環(huán)形隔板在冷卻水入口處位于冷卻水入口盤(pán)管左側(cè)，所述冷卻水室徑向環(huán)形隔板在冷卻水出口處位于冷卻水出口盤(pán)管右側(cè)。
[0015]本實(shí)用新型采用了以上的技術(shù)方案，其產(chǎn)生的技術(shù)效果是顯著的:在燒嘴頭部外部區(qū)域，改變了冷卻水入口盤(pán)管和冷卻水出口盤(pán)管的相對(duì)位置，將冷卻水入口盤(pán)管完全盤(pán)繞在燒嘴本體上，冷卻水出口盤(pán)管完全盤(pán)繞在冷卻水入口盤(pán)管上，相比延長(zhǎng)了冷卻水流程，也減少了爐內(nèi)燃燒和高溫?zé)煔廨椛鋫鳠釋?duì)冷卻水入口盤(pán)管和燒嘴本體的影響；在燒嘴頭部?jī)?nèi)部區(qū)域，冷卻水通過(guò)冷卻水入口盤(pán)管流入冷卻水室入口環(huán)道，向外層折返后進(jìn)入冷卻水室出口環(huán)道，進(jìn)行逆流換熱，起到了良好的換熱效果，并通過(guò)冷卻水出口盤(pán)管流出。這種組合冷卻方式成倍地延長(zhǎng)了冷卻水流程及換熱面積，有效地冷卻了燒嘴，減少了高溫?zé)龘p帶來(lái)的破壞，起到良好的保護(hù)作用，從而延長(zhǎng)了燒嘴使用壽命，保證了漿體燃料氣化裝置的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1所示為傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)燒嘴的外部冷卻水盤(pán)管示意圖；
[0017]圖2所示為傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)燒嘴的內(nèi)部冷卻水室示意圖，為圖1的俯視剖面圖；
[0018]圖3所示為傳統(tǒng)漿體燃料氣化技術(shù)燒嘴內(nèi)部冷卻水室內(nèi)的簡(jiǎn)易流場(chǎng)示意圖；
[0019]圖4所示為實(shí)施例1中本實(shí)用新型燒嘴外部冷卻水盤(pán)管的示意圖；
[0020]圖5所示為實(shí)施例1中本實(shí)用新型燒嘴內(nèi)部冷卻水室示意圖，為圖4的俯視剖面圖。
[0021]圖6所示為實(shí)施例1中本實(shí)用新型燒嘴內(nèi)部冷卻水室內(nèi)的簡(jiǎn)易流場(chǎng)示意圖；
[0022]圖7所示為實(shí)施例2中本實(shí)用新型燒嘴內(nèi)部冷卻水室示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0024]1-中心噴嘴；2_中環(huán)噴嘴；3_外環(huán)噴嘴；4_冷卻水室軸向環(huán)形隔板；5_冷卻水室外殼；6_中心氣化劑通道；7_中環(huán)漿體燃料通道；8_外環(huán)氣化劑通道；9_冷卻水室入口環(huán)道；10-冷卻水室出口環(huán)道；11_冷卻水入口盤(pán)管；12_冷卻水出口盤(pán)管；13_中環(huán)固定凸緣；14-外環(huán)固定凸緣；15-冷卻水室入口環(huán)道固定凸緣；16-冷卻水室出口環(huán)道固定凸緣；17-燒嘴