專利名稱：一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，屬于煤化工領域，特別地，涉及 水煤漿氣化的噴嘴。
二背景技術：
煤氣化是現(xiàn)代煤化工的龍頭和關鍵技術。在眾多的氣化方法中，以水煤漿為原料，以含氧 氣體為氣化劑的射流攜帶床(或稱氣流床)技術由于碳轉(zhuǎn)化率、設備結構簡單、操作方便、氣 化壓力高、可滿足后續(xù)工藝的等壓合成等而為人們普遍看好。該技術的核心是水煤漿的氣化噴 嘴。
美國專利S.U. Pat. 3705108， 3743606和中國專利CN1125163A分別公開了一種水煤漿 氣化噴嘴。這些噴嘴均為三通道(中心和外環(huán)通道為氣化劑通道，內(nèi)環(huán)通道為水煤漿通道) 水煤漿氣化噴嘴，現(xiàn)已在水煤漿氣化過程應用。由于在噴嘴流道內(nèi)的煤漿處于室溫，但從噴 嘴噴出的煤漿在燃燒時能產(chǎn)生1500 1600K的高溫，因此，噴嘴的端部不僅在高溫強熱震條 件下工作，而目還要承受煤漿的壓力、煤漿對流道的磨損和腐蝕。盡管在噴嘴端部采用耐磨 耐高溫材質(zhì)和外加冷卻蛇管等措施，但由于結構原因，水煤漿的內(nèi)環(huán)收縮噴口位置不能得到 冷卻， 一直處于高溫輻射狀態(tài)，加之水煤漿的沖擊磨損，噴嘴的使用壽命一般在45天左右， 最長使用紀錄未超過半年，致使水煤漿氣化爐的生產(chǎn)成本極高。中國專利ZL200720306001.4 提出的一種帶有擴張段的直冷式水煤漿氣化噴嘴，很好的解決了噴嘴口的冷卻和磨損問題， 但結構復雜，噴嘴口熱量未很好利用，霧化效果還有提高的余地。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴。該噴嘴使用壽命長、霧 化效果好、碳的轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點，可滿足產(chǎn)業(yè)部門對氣化噴嘴的要求。 本發(fā)明的技術方案
一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，包括帶有擴張段的中心管、內(nèi)環(huán)管、混合段、 進氣孔、外部套管、氣化劑進口、水煤漿進口；帶有擴張段的中心管的前半部分設置有兩排 或多排的進氣孔，后端設置水煤漿進口；內(nèi)環(huán)管前端與中心管的擴張段中部留有空隙，后端 與中心管相連；外部套管的前端與中心管的擴張段頭部相連，后端與中心管相連并設置氣化 劑進口；進氣孔與中心管軸線夾角為30 90。，傾斜角0 70° ;帶有擴張段的中心管的前 半部分材質(zhì)為耐磨耐蝕耐高溫的金屬材料或內(nèi)襯高溫陶瓷材料。
四

附圖是發(fā)明的設備結構圖。
其中l(wèi)-擴張段2-內(nèi)環(huán)管3-進氣孔4-混合段5-中心管6-外套管7-氣化劑進口 8-水煤漿進口
五.
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作詳細的介紹帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，包括帶有
3擴張段(1)的中心管(5)、內(nèi)環(huán)管U)、進氣 L (3X混合殺(-4)、外部套管(6)、氣化劑 進口 (7)、水煤漿進口 (8);帶有擴張段(1)的中心管(5)的前半部分為混合段(4)，設置 有兩排或多排的進氣孔(3)，后端設置水煤漿進口 (8);內(nèi)環(huán)管(2)前端與中心管(5)的擴 張段(1)中部留有空隙，后端與中心管(5)相連；外部套管(6)的前端與中心管(5)的擴 張段(1)頭部相連，后端與中心管(5)相連并設置氣化劑進口 (7);進氣孔(3)與中心管 (5)軸線夾角為30 90° ，傾斜角0 70° ;帶有擴張段(1)的中心管(5)的前半部分材 質(zhì)為耐磨耐蝕耐高溫的金屬材料或內(nèi)襯高溫陶瓷材料。
帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴工作時，氣化劑從氣化劑進口 (7)進入外部套管(6) 內(nèi)，高速流到擴張段(1)，經(jīng)內(nèi)環(huán)管(2)與擴張段(1)的空隙轉(zhuǎn)彎流向內(nèi)環(huán)管(2)與混合 段(4)的環(huán)形空間，然后通過中心管(5)的混合段(4)的兩排或多排進氣孔(3)射流進入 中心管(5);與中心管(5)的水煤漿強烈沖擊混合，形成良好的氣液霧狀流，通過中心管(5) 單孔直管噴射出擴張段(1)，形成水煤漿霧化錐。氣化劑得到預熱，噴嘴的擴張段(1)壁溫 降低，提高了中心管(5)和擴張段(1)的耐磨耐蝕性，從而大大延長了氣化噴嘴的壽命。
本發(fā)明所提供的帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，利用單孔直通和擴張段，減少了水 煤漿對噴嘴噴口表面的沖蝕；加之氣化劑直接冷卻擴張段，大大降低了擴張段的壁溫，提高了 噴嘴材料的強度和壽命；另外氣化劑和氣液霧狀流溫度提高、粘度降低，從而保證了帶有擴張 段的預熱式水煤漿氣化噴嘴具有使用壽命長、霧化效果好、碳的轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點，可滿足產(chǎn)業(yè) 部門對其化噴嘴的要求。
權利要求
1. 一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，包括帶有擴張段的中心管、內(nèi)環(huán)管、混合段、進氣孔、外部套管、氣化劑進口、水煤漿進口，其技術特征在于帶有擴張段的中心管的前半部分設置有兩排或多排的進氣孔，后端設置水煤漿進口；內(nèi)環(huán)管前端與中心管的擴張段中部留有空隙，后端與中心管相連；外部套管的前端與中心管的擴張段頭部相連，后端與中心管相連并設置氣化劑進口。
2. 根據(jù)權利要求1所提供的一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，其特征在于進氣 孔與中心管軸線夾角為30 90° ，傾斜角0 70° 。
3. 根據(jù)權利要求1所提供的帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，其特征在于帶有擴張 段的中心管的前半部分材質(zhì)為耐磨耐蝕耐高溫的金屬材料或內(nèi)襯高溫陶瓷材料。
全文摘要
一種帶有擴張段的預熱式水煤漿氣化噴嘴，包括帶有擴張段的中心管、進氣孔、內(nèi)環(huán)管、外部套管、氣化劑進口、水煤漿進口；帶有擴張段的中心管的前半部分設置有兩排或多排的進氣孔，后端設置水煤漿進口；內(nèi)環(huán)管前端與中心管的擴張段中部留有空隙，后端與中心管相連；外部套管的外管前端與中心管的擴張段頭部相連，后端與中心管相連并設置氣化劑進口；進氣孔與中心管軸線夾角為30～90°，傾斜角0～70°；帶有擴張段的中心管的前半部分材質(zhì)為耐磨耐蝕耐高溫的金屬材料或內(nèi)襯高溫陶瓷材料。
文檔編號C10J3/50GK101486930SQ200910009119
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權日2009年2月19日
發(fā)明者喬英云, 田原宇, 蓋希坤 申請人:山東科技大學