本發(fā)明涉及燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤粉燒嘴。

背景技術(shù)：

在煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，氣流床氣化技術(shù)以其煤處理量大、熱效率高及煤種適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為煤氣化技術(shù)領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)。

氣化爐是實(shí)現(xiàn)煤氣化技術(shù)的重要設(shè)備之一，而煤粉燒嘴又是氣化爐的一個(gè)重要部件，因此，煤粉燒嘴如何設(shè)計(jì)直接影響著煤粉在氣化爐中的混合情況，進(jìn)而影響碳轉(zhuǎn)化率?，F(xiàn)有技術(shù)中，煤粉燒嘴包括氣化劑套管和煤粉套管，氣化劑進(jìn)入到氣化劑套管內(nèi)的氣化劑通道之后，氣化劑會(huì)直接由氣化劑通道的出口端噴出，因此，煤粉在進(jìn)入到煤粉套管內(nèi)的煤粉通道之后，與氣化劑通道出口端的氣化劑不能充分混合，從而導(dǎo)致在煤粉氣化過(guò)程中，碳轉(zhuǎn)化率較低。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中煤粉在氣化過(guò)程中，碳轉(zhuǎn)化率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種煤粉燒嘴，以提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種煤粉燒嘴，包括：

從內(nèi)至外依次設(shè)置：氣化劑套管、煤粉線管和煤粉套管；

其中，所述氣化劑套管的出口端設(shè)置有旋流裝置，所述旋流裝置用于改變所述氣化劑套管內(nèi)的氣化劑的流動(dòng)方向。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述旋流裝置包括：中心支撐部和至少兩個(gè)旋流片，所述旋流片圍繞所述中心支撐部均勻設(shè)置。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述旋流片與所述中心支撐部的軸線夾角為θ且10°<θ<70°。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述煤粉線管為至少兩個(gè)，所述至少兩個(gè)煤粉線管的出口沿所述煤粉套管的圓周方向均勻設(shè)置。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述煤粉套管的出口為收縮結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述煤粉套管上還設(shè)置有氮?dú)膺M(jìn)口管。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述煤粉燒嘴還包括：

所述煤粉套管外還設(shè)置有冷卻水夾套內(nèi)套管和冷卻水夾套外套管；

所述冷卻水夾套內(nèi)套管和所述煤粉套管限定出冷卻水進(jìn)水通道，所述冷卻水夾套內(nèi)套管和所述冷卻水夾套外套管限定出冷卻水出水通道，所述冷卻水進(jìn)水通道和所述冷卻水出水通道通過(guò)冷卻水槽道相互連通。

本發(fā)明實(shí)施例提供的煤粉燒嘴，包括從內(nèi)至外依次設(shè)置：氣化劑套管、煤粉線管和煤粉套管；其中，氣化劑套管的出口端設(shè)置有旋流裝置，旋流裝置用于改變氣化劑套管內(nèi)的氣化劑的流動(dòng)方向。由此可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)在氣化劑套管的出口端設(shè)置旋流裝置，氣化劑在碰撞到旋流裝置之后，其流動(dòng)方向會(huì)受到旋流裝置的影響，使得氣化劑不會(huì)直接由氣化劑套管的出口端噴出，而是在氣化劑套管出口端內(nèi)部做旋流運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)闅饣瘎┨坠艹隹诙伺c煤粉套管的出口端連通，所以，在煤粉通過(guò)煤粉線管流向煤粉套管的出口端時(shí)，可以與氣化劑套管出口端的氣化劑充分混合，從而可以提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明煤粉燒嘴實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明煤粉燒嘴實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明煤粉燒嘴實(shí)施例二的旋流裝置的俯視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10：煤粉燒嘴；

101：氣化劑套管；

102：煤粉線管；

103：煤粉套管；

104：氣化劑通道；

105：煤粉通道；

106：旋流裝置；

1061：中心支撐部；

1062：旋流片；

107：氮?dú)膺M(jìn)口管；

108：冷卻水夾套內(nèi)套管；

1081：冷卻水進(jìn)水管；

109：冷卻水夾套外套管；

1091：冷卻水出水管；

110：冷卻水進(jìn)水通道；

111：冷卻水出水通道；

112：煤粉預(yù)混區(qū)；

113：冷卻水槽道。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例，例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

現(xiàn)有技術(shù)中，煤粉在進(jìn)入到煤粉套管之后，會(huì)直接從煤粉套管的出口端噴出，從而不能與氣化劑通道出口端的氣化劑充分混合，導(dǎo)致在煤粉氣化過(guò)程中，碳轉(zhuǎn)化率較低。本發(fā)明提供的煤粉燒嘴，通過(guò)在氣化劑套管的出口端設(shè)置有旋流裝置，可以使得煤粉與氣化劑套管出口端的氣化劑充分混合，從而提高了煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。下面，通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

需要說(shuō)明的是，下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合，對(duì)于相同或相似的概念或過(guò)程可能在某些實(shí)施例中不再贅述。

圖1為本發(fā)明煤粉燒嘴10實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例僅以圖1為例進(jìn)行說(shuō)明，并不表示本發(fā)明僅限于此。請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，該煤粉燒嘴10可以包括：

從內(nèi)至外依次設(shè)置：氣化劑套管101、煤粉線管102和煤粉套管103；

其中，氣化劑套管101的出口端設(shè)置有旋流裝置106，旋流裝置106用于改變氣化劑套管101內(nèi)的氣化劑的流動(dòng)方向。

示例的，氣化劑套管101的出口端與煤粉套管103的出口端均為開(kāi)口設(shè)置，煤粉套管103設(shè)置在氣化劑套管101的外部，煤粉線管102設(shè)置在氣化劑套管101與煤粉套管103之間。氣化劑可以通過(guò)氣化劑套管101內(nèi)的氣化劑通道104流向氣化劑套管101的出口端，煤粉可以通過(guò)煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端。此外，氣化劑套管101的出口端設(shè)置有旋流裝置106，氣化劑在碰撞到旋流裝置106之后，其流動(dòng)方向會(huì)受到旋流裝置106的影響，使得氣化劑不會(huì)直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101出口端內(nèi)部做旋流運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)闅饣瘎┨坠?01出口端與煤粉套管103的出口端連通，所以，在煤粉通過(guò)煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時(shí)，可以與氣化劑套管101出口端的氣化劑充分混合，從而可以提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。

示例的，氣化劑可以為氧氣與水蒸氣的混合物，也可以為空氣與水蒸氣的混合物，當(dāng)然，也可以為其他，本發(fā)明實(shí)施例只是以氣化劑可以為氧氣與水蒸氣的混合物或空氣與水蒸氣的混合物為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。而煤粉通過(guò)煤粉線管102進(jìn)入到煤粉套管103時(shí)，可以通過(guò)惰性氣體，將其攜帶進(jìn)入到煤粉套管103內(nèi)，該惰性氣體可以為氮?dú)?，也可以為二氧化碳?xì)怏w，之所以通過(guò)惰性氣體攜帶，其目的在于：因?yàn)槎栊詺怏w不容易與煤粉發(fā)生反應(yīng)，從而保證煤粉不會(huì)發(fā)生變化。

本發(fā)明實(shí)施例提供的煤粉燒嘴10，包括從內(nèi)至外依次設(shè)置：氣化劑套管101、煤粉線管102和煤粉套管103；其中，氣化劑套管101的出口端設(shè)置有旋流裝置106，旋流裝置106用于改變氣化劑套管101內(nèi)的氣化劑的流動(dòng)方向。由此可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)在氣化劑套管101的出口端設(shè)置旋流裝置106，氣化劑在碰撞到旋流裝置106之后，其流動(dòng)方向會(huì)受到旋流裝置106的影響，使得氣化劑不會(huì)直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101出口端內(nèi)部做旋流運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)闅饣瘎┨坠?01出口端與煤粉套管103的出口端連通，所以，在煤粉通過(guò)煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時(shí)，可以與氣化劑套管101出口端的氣化劑充分混合，從而可以提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。

基于圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例，在圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了另一種煤粉燒嘴10，請(qǐng)參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例僅以圖2為例進(jìn)行說(shuō)明，并不表示本發(fā)明僅限于此。圖2為本發(fā)明煤粉燒嘴10實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，該煤粉燒嘴10還包括：

旋流裝置106包括：中心支撐部1061和至少兩個(gè)旋流片1062，旋流片1062圍繞中心支撐部1061均勻設(shè)置?？蛇x的，旋流片1062與中心支撐部1061的軸線夾角為θ且10°<θ<70°。

示例的，在本發(fā)明實(shí)施例中，具體請(qǐng)參見(jiàn)圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例旋流裝置106的俯視圖，旋流裝置106的中心支撐部1061呈圓柱形，旋流片1062圍繞中心支撐部1061均勻設(shè)置。當(dāng)然，也可以旋流片1062圍繞中心支撐部1061非均勻設(shè)置，本發(fā)明只是以旋流片1062圍繞中心支撐部1061均勻設(shè)置為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。其中，對(duì)于旋流裝置106包括的旋流片1062的數(shù)量，具體可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，在此，本發(fā)明不做具體限制。在本實(shí)施例中，旋流片1062的數(shù)量為6個(gè)。此外，在本實(shí)施例中，旋流片1062與中心支撐部1061的軸線夾角設(shè)置為25°，當(dāng)然，旋流片1062與中心支撐部1061的軸線夾角可以為大于10°，且小于70°的任一角度值，本發(fā)明實(shí)施例只是以旋流片1062與中心支撐部1061的軸線夾角設(shè)置為25°為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)將旋流片1062圍繞中心支撐部1061均勻設(shè)置，其目的在于：在氣化劑進(jìn)入到氣化劑套管101之后，會(huì)流向氣化劑套管101的出口端，且其出口端設(shè)置有旋流裝置106，氣化劑在碰撞到旋流裝置106的旋流片1062之后，其氣化劑的流動(dòng)方向會(huì)受到旋流片1062影響，而使得氣化劑不會(huì)直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101內(nèi)做旋流運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)闅饣瘎┨坠?01的出口端與煤粉套管103的出口端設(shè)置有一個(gè)煤粉預(yù)混區(qū)112，所以，在煤粉通過(guò)煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時(shí)，可以在煤粉預(yù)混區(qū)112與氣化劑充分混合，從而可以提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。

可選的，煤粉線管102為至少兩個(gè)，至少兩個(gè)煤粉線管102的出口沿煤粉套管103的圓周方向均勻設(shè)置。

示例的，在本發(fā)明實(shí)施例中，煤粉線管102的數(shù)量為三個(gè)，當(dāng)然，也可以為四個(gè)，或者五個(gè)，具體可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明只是以三個(gè)煤粉線管102為例進(jìn)行說(shuō)明?？蛇x的，煤粉線管102可以為直段型煤粉線管102，也可以為螺旋型煤粉線管102，只要該至少兩個(gè)煤粉線管102的出口沿煤粉套管103的圓周方向均勻設(shè)置即可。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)將該至少兩個(gè)煤粉線管102的出口沿煤粉套管103的圓周方向均勻設(shè)置，且煤粉線管102在進(jìn)入煤粉套管103后，先為直段型，再為螺旋型環(huán)繞在氣化劑套管101上，通過(guò)該種設(shè)置方式，其目的在于：由于煤粉是通過(guò)煤粉線管102的出口端流入到煤粉套管103的出口端，將該至少兩個(gè)煤粉線管102的出口端沿煤粉套管103的圓周方向均勻設(shè)置，使得由至少兩個(gè)煤粉線管102的出口端流出的煤粉可以均勻地落在煤粉套管103的出口端，從而可以更好地與氣化劑進(jìn)行混合，進(jìn)而可以進(jìn)一步提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。

可選的，煤粉套管103的出口為收縮結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步地，煤粉套管103上還設(shè)置有氮?dú)膺M(jìn)口管107。

示例的，在本發(fā)明實(shí)施例中，將煤粉套管103的出口設(shè)置為收縮結(jié)構(gòu)，可以使得煤粉經(jīng)過(guò)煤粉套管103的收縮段之后，加速并向著煤粉套管103的中心線方向收斂。此外，通過(guò)在煤粉套管103上設(shè)置氮?dú)膺M(jìn)口管107，其目的在于：通過(guò)設(shè)置氮?dú)膺M(jìn)口管107，可以通過(guò)該氮?dú)膺M(jìn)口管107不斷地向煤粉管道內(nèi)部輸入氮?dú)?，從而防止煤粉回流。?dāng)然，也可以通過(guò)該氮?dú)膺M(jìn)口管107不斷地向煤粉通道105內(nèi)部輸入其他惰性氣體，例如二氧化碳?xì)怏w。

可選的，煤粉套管103外還設(shè)置有冷卻水夾套內(nèi)套管108和冷卻水夾套外套管109；冷卻水夾套內(nèi)套管108和煤粉套管103限定出冷卻水進(jìn)水通道110，冷卻水夾套內(nèi)套管108和冷卻水夾套外套管109限定出冷卻水出水通道111，冷卻水進(jìn)水通道110和冷卻水出水通道111通過(guò)冷卻水槽道113相互連通。

示例的，煤粉燒嘴10還包括冷卻水夾套內(nèi)套管108和冷卻水夾套外套管109，冷卻水夾套內(nèi)套管108設(shè)置在煤粉套管103的外部，冷卻水夾套外套管109又設(shè)置在冷卻水夾套內(nèi)套管108的外部。此外，冷卻水夾套內(nèi)套管108的外部設(shè)置有一個(gè)冷卻水進(jìn)水管1081，冷卻水夾套外套管109的外部設(shè)置有一個(gè)冷卻水出水管1091。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置冷卻水夾套內(nèi)套管108和冷卻水夾套外套管109，其目的在于：煤粉氣化之后，會(huì)使得煤粉燒嘴10的溫度較高，通過(guò)冷卻水進(jìn)水管1081向冷卻水進(jìn)水通道110輸入溫度較低的液體，冷卻水進(jìn)水通道110內(nèi)的溫度較低的液體可以吸收煤粉燒嘴10的熱量，起到對(duì)煤粉燒嘴10冷卻的作用，從而防止煤粉燒嘴10因溫度過(guò)高而損壞，在溫度較低的液體吸收到熱量之后，其溫度升高，溫度升高之后的液體會(huì)通過(guò)冷卻水槽道113進(jìn)入到冷卻水出水通道111，并由冷卻水出水管1091排出，以便循環(huán)通過(guò)溫度較低的液體對(duì)煤粉燒嘴10進(jìn)行冷卻。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，煤粉在惰性氣體的攜帶下，通過(guò)煤粉線管102進(jìn)入到煤粉通道105內(nèi)，并流向煤粉套管103的出口端，同時(shí)，氣化劑通過(guò)氣化劑通道104進(jìn)入到氣化劑套管101內(nèi)，流向氣化劑套管101的出口端，且氣化劑套管101的出口端設(shè)置有旋流裝置106，氣化劑在碰撞到旋流裝置106的旋流片1062之后，其氣化劑的流動(dòng)方向會(huì)受到旋流片1062影響，而使得氣化劑不會(huì)直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101內(nèi)做旋流運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)闅饣瘎┨坠?01的出口端與煤粉套管103的出口端設(shè)置有一個(gè)煤粉預(yù)混區(qū)112，所以，在煤粉通過(guò)煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時(shí)，可以在煤粉預(yù)混區(qū)112與氣化劑充分混合，從而可以提高煤粉在氣化過(guò)程中的碳轉(zhuǎn)化率。此外，煤粉氣化之后，會(huì)使得煤粉燒嘴10的溫度較高，冷卻水進(jìn)水通道110內(nèi)的溫度較低的液體可以吸收煤粉燒嘴10的熱量，起到對(duì)煤粉燒嘴10冷卻的作用，從而防止煤粉燒嘴10因溫度過(guò)高而損壞。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。