本發(fā)明屬于氣化領(lǐng)域，特別是氣化燒嘴及氣化裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的氣化燒嘴在單個(gè)使用過(guò)程中，由于結(jié)構(gòu)的限制，投煤量?jī)H能達(dá)到700-2000噸/天，難以進(jìn)一步提升；且由于使用過(guò)程是單燒嘴頂置(即一個(gè)燒嘴設(shè)置于氣化爐的頂部)，使得氣化爐流場(chǎng)湍流混合效果差。為了提高投煤量，生產(chǎn)過(guò)程中一般采用多燒嘴對(duì)置(即多個(gè)燒嘴環(huán)繞氣化爐的爐壁一周對(duì)置設(shè)置)的方式，這種方式雖然使得氣化爐內(nèi)燃料和氧化劑的混合效果相對(duì)提高，但是僅能將投煤量提高到1000-3000噸/天，且需要在反應(yīng)器/氣化爐/燃燒室預(yù)留更多的開(kāi)孔以便安裝多個(gè)燒嘴，不但對(duì)安裝精度要求高，容易導(dǎo)致氣化爐軸向方向溫度場(chǎng)的突變，影響氣化爐壁面的均勻掛渣，而且多個(gè)燒嘴放置在氣化爐側(cè)面、頂部的組合方式，增加了控制的難度，工藝管線輸送、控制與調(diào)節(jié)均存在一定難度；同時(shí)，多燒嘴對(duì)置也增加了燒嘴的經(jīng)濟(jì)投入，增加了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氣化燒嘴，該氣化燒嘴能夠較大程度地提高投料量，降低成本、提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供具有前述氣化燒嘴的氣化裝置。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，采用以下的技術(shù)方案：

一種氣化燒嘴，所述氣化燒嘴的主體為圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述氣化燒嘴包括用于點(diǎn)火的點(diǎn)火燒嘴和用于提供燃料和氧化劑的主燒嘴單元，所述主燒嘴單元嵌套設(shè)置于所述點(diǎn)火燒嘴的外部；所述主燒嘴單元包括依次嵌套設(shè)置的用于分別提供燃料和氧化劑的多級(jí)主燒嘴和嵌套設(shè)置于最外級(jí)主燒嘴上的用于冷卻的主燒嘴冷卻裝置。

優(yōu)選地，所述最外級(jí)主燒嘴的外壁與所述主燒嘴冷卻裝置的內(nèi)壁形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的氧化劑通道。

優(yōu)選地，所述主燒嘴單元至少包括一級(jí)主燒嘴和嵌套設(shè)置于所述一級(jí)主燒嘴外部的二級(jí)主燒嘴；所述一級(jí)主燒嘴由內(nèi)向外依次設(shè)置有一級(jí)內(nèi)筒和一級(jí)外筒，所述一級(jí)主燒嘴通過(guò)所述一級(jí)內(nèi)筒嵌套設(shè)置于所述點(diǎn)火燒嘴的外部，且所述一級(jí)內(nèi)筒與所述點(diǎn)火燒嘴之間形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的一級(jí)氧化劑通道；所述一級(jí)內(nèi)筒和一級(jí)外筒之間形成一級(jí)環(huán)隙通道；所述一級(jí)環(huán)隙通道的背火端沿環(huán)隙分散設(shè)置有多個(gè)與中心軸平行的一級(jí)燃料輸送管，形成多個(gè)一級(jí)燃料入口通道，所述一級(jí)環(huán)隙通道的向火端形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的一級(jí)燃料出口通道，所述一級(jí)燃料入口通道和所述一級(jí)燃料出口通道相連通；所述一級(jí)內(nèi)筒、一級(jí)環(huán)隙通道、一級(jí)外筒和一級(jí)氧化劑通道同軸設(shè)置。

優(yōu)選地，所述二級(jí)主燒嘴由內(nèi)向外依次設(shè)置有二級(jí)內(nèi)筒和二級(jí)外筒,所述二級(jí)主燒嘴通過(guò)所述二級(jí)內(nèi)筒嵌套設(shè)置于所述一級(jí)主燒嘴的外部，且所述二級(jí)內(nèi)筒與所述一級(jí)外筒之間形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的二級(jí)氧化劑通道；所述二級(jí)內(nèi)筒和二級(jí)外筒之間形成二級(jí)環(huán)隙通道；所述二級(jí)環(huán)隙通道的背火端沿環(huán)隙分散設(shè)置有多個(gè)與中心軸平行的二級(jí)燃料輸送管，形成多個(gè)二級(jí)燃料入口通道，所述二級(jí)環(huán)隙通道的向火端形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的二級(jí)燃料出口通道，所述二級(jí)燃料入口通道和所述二級(jí)燃料出口通道相連通；所述二級(jí)內(nèi)筒、二級(jí)環(huán)隙通道、二級(jí)外筒、二級(jí)氧化劑通道與所述一級(jí)內(nèi)筒同軸設(shè)置。

優(yōu)選地，所述主燒嘴單元還包括三級(jí)主燒嘴，所述三級(jí)主燒嘴由內(nèi)向外依次設(shè)置有三級(jí)內(nèi)筒和三級(jí)外筒,所述三級(jí)主燒嘴通過(guò)所述三級(jí)內(nèi)筒嵌套設(shè)置于所述二級(jí)主燒嘴的外部，且所述三級(jí)內(nèi)筒與所述二級(jí)外筒之間形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的三級(jí)氧化劑通道；所述三級(jí)內(nèi)筒和三級(jí)外筒之間形成三級(jí)環(huán)隙通道；所述三級(jí)環(huán)隙通道的背火端沿環(huán)隙分散設(shè)置有多個(gè)與中心軸平行的三級(jí)燃料輸送管，形成多個(gè)三級(jí)燃料入口通道，所述三級(jí)環(huán)隙通道的向火端形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的三級(jí)燃料出口通道，所述三級(jí)燃料入口通道和所述三級(jí)燃料出口通道相連通；所述三級(jí)內(nèi)筒、三級(jí)環(huán)隙通道、三級(jí)外筒、三級(jí)氧化劑通道與所述一級(jí)內(nèi)筒同軸設(shè)置。

優(yōu)選地，所述一級(jí)燃料出口通道在向火端逐漸收縮，所述一級(jí)外筒的外壁在向火端與所述一級(jí)燃料出口通道的中心軸線呈角度α，α＝10-40°，優(yōu)選α＝10-20°。

優(yōu)選地，所述二級(jí)燃料出口通道在向火端逐漸收縮，所述二級(jí)外筒的外壁在向火端與所述二級(jí)燃料出口通道的中心軸線呈角度β，β＞α，β＝20-60°；優(yōu)選β＝25-40°。

優(yōu)選地，所述三級(jí)燃料出口通道在向火端逐漸收縮，所述三級(jí)外筒的外壁在向火端與所述三級(jí)燃料出口通道的中心軸線呈角度25-70°；優(yōu)選30-50°。

優(yōu)選地，所述點(diǎn)火燒嘴由內(nèi)向外依次同軸設(shè)置有中心氮?dú)馔ǖ?、燃料通道、氧化劑通道和點(diǎn)火燒嘴冷卻裝置；所述點(diǎn)火燒嘴冷卻裝置為第一冷卻水夾套，包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一冷卻水出水通道和第一冷卻水入水通道；所述第一冷卻水出水通道和第一冷卻水入水通道在向火端連通設(shè)置，且與所述中心氮?dú)馔ǖ劳S設(shè)置；所述中心氮?dú)馔ǖ赖南蚧鸲颂自O(shè)有點(diǎn)火器。

優(yōu)選地，所述主燒嘴冷卻裝置為第二冷卻水夾套，包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第二冷卻水出水通道和第二冷卻水入水通道，所述第二冷卻水出水通道和第二冷卻水入水通道在向火端連通設(shè)置，且與所述中心氮?dú)馔ǖ劳S設(shè)置。

為實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，本發(fā)明還提供一種氣化裝置，所述氣化裝置包括前述的氣化燒嘴。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明的氣化燒嘴和氣化裝置，通過(guò)主燒嘴單元中多級(jí)主燒嘴的設(shè)置，不僅提高了投料量，而且不同級(jí)的主燒嘴可投加不同的燃料而實(shí)現(xiàn)多種燃料的組合摻燒，燃料在燒嘴出口處的均勻性與對(duì)稱性較高，氧化劑與燃料的混合效果較好，從而使得各級(jí)主燒嘴所投加的原料不需要預(yù)混，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，能夠降低生產(chǎn)成本、提高碳轉(zhuǎn)化率及有效氣產(chǎn)率，從而提高生產(chǎn)效率；

(2)本發(fā)明的氣化燒嘴和氣化裝置，燃料能夠簡(jiǎn)單、高效、穩(wěn)定地輸送；在氣化爐負(fù)荷大的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定點(diǎn)火、穩(wěn)定升溫升壓，以及穩(wěn)定地逐級(jí)提升負(fù)荷；燃料與氧化劑在氣化爐內(nèi)能夠強(qiáng)制混合，且能夠有效控制火焰以保護(hù)氣化爐的內(nèi)壁；

(3)本發(fā)明的氣化燒嘴為一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，日投料量高；本發(fā)明的氣化裝置，在投料量較高的情況下，保留了燒嘴頂置的優(yōu)勢(shì)，無(wú)需在爐壁上開(kāi)設(shè)安裝孔，進(jìn)而使得管線較少，便于安裝和控制。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的氣化燒嘴在一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中氣化燒嘴的點(diǎn)火燒嘴示意圖；

圖3是圖1中氣化燒嘴的a-a橫剖圖；

圖4是具有圖1所示氣化燒嘴的氣化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及其效果做進(jìn)一步說(shuō)明。以下實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)用本發(fā)明的構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的簡(jiǎn)單改變都在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。

如圖1所示，本發(fā)明的氣化燒嘴，所述氣化燒嘴的主體為圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述氣化燒嘴包括用于點(diǎn)火的點(diǎn)火燒嘴4和用于提供燃料和氧化劑的主燒嘴單元，所述主燒嘴單元嵌套設(shè)置于所述點(diǎn)火燒嘴4的外部；所述主燒嘴單元包括依次嵌套設(shè)置的用于分別提供燃料和氧化劑的多級(jí)主燒嘴和嵌套設(shè)置于最外級(jí)主燒嘴上的用于冷卻的主燒嘴冷卻裝置5。

本發(fā)明的氣化燒嘴，嵌套設(shè)置的多級(jí)主燒嘴的設(shè)置，有利于提高氣化燒嘴的投料量，而且不同級(jí)的主燒嘴可投加不同的燃料，燃料在燒嘴出口處的均勻性與對(duì)稱性較高，氧化劑與燃料的混合效果較好，從而使得各級(jí)主燒嘴所投加的原料不需要預(yù)混，從氣化燒嘴噴出后即可混合均勻，能夠滿足均勻燃燒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，能夠降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

燃料可以為本領(lǐng)域適用的燃料，比如煤粉、石油焦、干粉焦等。一把燃料是用惰性氣體(二氧化碳或氮?dú)?來(lái)輸送的。

在一種實(shí)施方式中，所述最外級(jí)主燒嘴的外壁與所述主燒嘴冷卻裝置5的內(nèi)壁形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的氧化劑通道6。氧化劑通道6內(nèi)所通入的氧化劑可以為氧氣，也可以為本領(lǐng)域適用的其他氧化劑，比如空氣、蒸汽等。

氧化劑通道6的設(shè)置，可以防止因?yàn)槎嗉?jí)燃料的輸入而導(dǎo)致氧化劑不足，保證最外級(jí)主燒嘴中的燃料充分燃燒，保證生產(chǎn)效率。

在一種實(shí)施方式中，所述主燒嘴單元至少包括一級(jí)主燒嘴和嵌套設(shè)置于所述一級(jí)主燒嘴外部的二級(jí)主燒嘴；所述一級(jí)主燒嘴由內(nèi)向外依次設(shè)置有一級(jí)內(nèi)筒1和一級(jí)外筒11，所述一級(jí)主燒嘴通過(guò)所述一級(jí)內(nèi)筒1嵌套設(shè)置于所述點(diǎn)火燒嘴的外部，且所述一級(jí)內(nèi)筒1與所述點(diǎn)火燒嘴之間形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的一級(jí)氧化劑通道3；所述一級(jí)內(nèi)筒1和一級(jí)外筒11之間形成一級(jí)環(huán)隙通道2；所述一級(jí)環(huán)隙通道2的背火端沿環(huán)隙分散設(shè)置有多個(gè)與中心軸平行的一級(jí)燃料輸送管，形成多個(gè)一級(jí)燃料入口通道21，所述一級(jí)環(huán)隙通道2的向火端形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的一級(jí)燃料出口通道22，所述一級(jí)燃料入口通道21和所述一級(jí)燃料出口通道22相連通；所述一級(jí)內(nèi)筒1、一級(jí)環(huán)隙通道2、一級(jí)外筒11和一級(jí)氧化劑通道3同軸設(shè)置。

優(yōu)選多個(gè)所述一級(jí)燃料入口通道21沿環(huán)隙均勻分散設(shè)置；優(yōu)選所述一級(jí)燃料入口通道21至少有3個(gè)，進(jìn)一步優(yōu)選3-8個(gè)，例如4個(gè)，以保證從各個(gè)一級(jí)燃料入口通道21輸入一級(jí)燃料出口通道22中的燃料較均衡，燃料輸出氣化燒嘴端部時(shí)，向外擴(kuò)散的方向較均勻，各方向擴(kuò)散的燃料的密度較均勻，以保證燃燒的均勻性。

在一種實(shí)施方式中，所述二級(jí)主燒嘴由內(nèi)向外依次設(shè)置有二級(jí)內(nèi)筒1’和二級(jí)外筒11’,所述二級(jí)主燒嘴通過(guò)所述二級(jí)內(nèi)筒1’嵌套設(shè)置于所述一級(jí)主燒嘴的外部，且所述二級(jí)內(nèi)筒1’與所述一級(jí)外筒11之間形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的二級(jí)氧化劑通道3’；所述二級(jí)內(nèi)筒1’和二級(jí)外筒11’之間形成二級(jí)環(huán)隙通道2’；所述二級(jí)環(huán)隙通道2’的背火端沿環(huán)隙分散設(shè)置有多個(gè)與中心軸平行的二級(jí)燃料輸送管，形成多個(gè)二級(jí)燃料入口通道21’，所述二級(jí)環(huán)隙通道2’的向火端形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的二級(jí)燃料出口通道22’，所述二級(jí)燃料入口通道21’和所述二級(jí)燃料出口通道22’相連通；所述二級(jí)內(nèi)筒1’、二級(jí)環(huán)隙通道2’、二級(jí)外筒11’、二級(jí)氧化劑通道3’與所述一級(jí)內(nèi)筒1同軸設(shè)置。

優(yōu)選多個(gè)所述二級(jí)燃料入口通道21’沿環(huán)隙均勻分散設(shè)置；優(yōu)選所述二級(jí)燃料入口通道21’至少有3個(gè)，進(jìn)一步優(yōu)選5-12個(gè)，例如8個(gè)，以保證從各個(gè)二級(jí)燃料入口通道21’輸入二級(jí)燃料出口通道22’中的燃料較均衡，燃料輸出氣化燒嘴端部時(shí)，向外擴(kuò)散的方向較均勻，各方向擴(kuò)散的燃料的密度較均勻，以保證燃燒的均勻性。

一級(jí)主燒嘴和二級(jí)主燒嘴的設(shè)置，能夠在不改變氣化爐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增大投料量，且一級(jí)主燒嘴和二級(jí)主燒嘴了分別根據(jù)需要通入相應(yīng)的燃料，二者通入的燃料可相同、也可不同，提高了氣化燒嘴的適用范圍和生產(chǎn)效率。

在一種實(shí)施方式中，所述主燒嘴單元還包括三級(jí)主燒嘴，所述三級(jí)主燒嘴由內(nèi)向外依次設(shè)置有三級(jí)內(nèi)筒和三級(jí)外筒,所述三級(jí)主燒嘴通過(guò)所述三級(jí)內(nèi)筒嵌套設(shè)置于所述二級(jí)主燒嘴的外部，且所述三級(jí)內(nèi)筒與所述二級(jí)外筒11’之間形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的三級(jí)氧化劑通道；所述三級(jí)內(nèi)筒和三級(jí)外筒之間形成三級(jí)環(huán)隙通道；所述三級(jí)環(huán)隙通道的背火端沿環(huán)隙分散設(shè)置有多個(gè)與中心軸平行的三級(jí)燃料輸送管，形成多個(gè)三級(jí)燃料入口通道，所述三級(jí)環(huán)隙通道的向火端形成環(huán)隙結(jié)構(gòu)的三級(jí)燃料出口通道，所述三級(jí)燃料入口通道和所述三級(jí)燃料出口通道相連通；所述三級(jí)內(nèi)筒、三級(jí)環(huán)隙通道、三級(jí)外筒、三級(jí)氧化劑通道與所述一級(jí)內(nèi)筒1同軸設(shè)置。三級(jí)主燒嘴的設(shè)置，可以在需要進(jìn)一步提高產(chǎn)量時(shí)，不需要改變氣化爐結(jié)構(gòu)，即可進(jìn)一步增加投料量而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。

優(yōu)選多個(gè)所述三級(jí)燃料入口通道沿環(huán)隙均勻分散設(shè)置；優(yōu)選所述三級(jí)燃料入口通道至少有3個(gè)，進(jìn)一步優(yōu)選8-16個(gè)，例如12個(gè)，以保證從各個(gè)三級(jí)燃料入口通道輸入三級(jí)燃料出口通道中的燃料較均衡且燃料投料量大，燃料輸出氣化燒嘴端部時(shí)，向外擴(kuò)散的方向較均勻，各方向擴(kuò)散的燃料的密度較均勻，以保證燃燒的均勻性。

本發(fā)明的氣化燒嘴，還可以根據(jù)需要，繼續(xù)設(shè)置四級(jí)主燒嘴、五級(jí)主燒嘴等。根據(jù)需要，主燒嘴單元中，主燒嘴的級(jí)數(shù)可以為2-6。各級(jí)主燒嘴的結(jié)構(gòu)與一級(jí)主燒嘴的結(jié)構(gòu)類似。投料量可根據(jù)各級(jí)主燒嘴投料量的疊加而提升，可適用于2000-8000噸/天的投料負(fù)荷。燃料可自由組合，實(shí)現(xiàn)不同燃料的非預(yù)混燃燒。

在一種實(shí)施方式中，所述一級(jí)燃料出口通道22在向火端逐漸收縮，所述一級(jí)外筒11的外壁在向火端與所述一級(jí)燃料出口通道22的中心軸線呈角度α，α＝10-40°，優(yōu)選α＝10-20°，以使得一級(jí)主燒嘴中的燃料從一級(jí)燃料出口通道22出來(lái)后迅速與氧化劑接觸并混合，不僅使該燃料從氧化劑中獲得動(dòng)能而發(fā)生湍流，而且可使燃燒產(chǎn)生的一級(jí)火焰在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，且不會(huì)燒到氣化爐的內(nèi)壁。

在一種實(shí)施方式中，所述二級(jí)燃料出口通道22’在向火端逐漸收縮，所述二級(jí)外筒11’的外壁在向火端與所述二級(jí)燃料出口通道22’的中心軸線呈角度β，β＞α，β＝20-60°；優(yōu)選β＝25-40°，以使得二主燒嘴中的燃料從二級(jí)燃料出口通道22’出來(lái)后迅速與氧化劑接觸并混合，不僅使該燃料從氧化劑中獲得動(dòng)能而發(fā)生湍流，而且可使燃燒產(chǎn)生的二級(jí)火焰在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，既不會(huì)與一級(jí)火焰重疊，又不會(huì)燒到氣化爐的內(nèi)壁。

在一種實(shí)施方式中，所述三級(jí)燃料出口通道在向火端逐漸收縮，所述三級(jí)外筒的外壁在向火端與所述三級(jí)燃料出口通道的中心軸線呈角度25-70°；優(yōu)選30-50°，以使得三級(jí)主燒嘴中的燃料從三級(jí)燃料出口通道出來(lái)后迅速與氧化劑接觸并混合，不僅使該燃料從氧化劑中獲得動(dòng)能而發(fā)生湍流，而且可使燃燒產(chǎn)生的三級(jí)火焰在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，既不會(huì)與一、二級(jí)火焰重疊，又不會(huì)燒到氣化爐的內(nèi)壁。

本發(fā)明的氣化燒嘴，通過(guò)各級(jí)主燒嘴的設(shè)置，使得各級(jí)燃料通道和各級(jí)氧化劑通道間隔設(shè)置，進(jìn)而滿足氧化劑與燃料的充分混合、提高燃料在氣化爐內(nèi)的有效燃燒，進(jìn)而提高其轉(zhuǎn)化率。

在一種實(shí)施方式中，所述點(diǎn)火燒嘴4由內(nèi)向外依次同軸設(shè)置有中心氮?dú)馔ǖ?1、燃料通道42、氧化劑通道43和點(diǎn)火燒嘴冷卻裝置44；所述點(diǎn)火燒嘴冷卻裝置44為第一冷卻水夾套，包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一冷卻水出水通道441和第一冷卻水入水通道442；所述第一冷卻水出水通道441和第一冷卻水入水通道442在向火端連通設(shè)置，且與所述中心氮?dú)馔ǖ?1同軸設(shè)置；所述中心氮?dú)馔ǖ?1的向火端套設(shè)有點(diǎn)火器7。點(diǎn)火燒嘴開(kāi)工時(shí)所用的燃料可以為天然氣或液化石油氣，待主燒嘴運(yùn)行且系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)可以將燃料轉(zhuǎn)換為反應(yīng)合成的合成氣(合成氣中含有co和h2)。優(yōu)選所述氧化劑通道43在向火端還設(shè)置有旋流葉片8，用于在氧化劑通過(guò)氧化劑通道43進(jìn)入氣化爐之前，對(duì)氧化劑進(jìn)行提速和旋流，以使其分布均勻，能夠使燃料充分燃燒。

在一種實(shí)施方式中，所述主燒嘴冷卻裝置5為第二冷卻水夾套，包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第二冷卻水出水通道51和第二冷卻水入水通道52，所述第二冷卻水出水通道51和第二冷卻水入水通道52在向火端連通設(shè)置，且與所述中心氮?dú)馔ǖ?1同軸設(shè)置。

本發(fā)明還提供一種氣化裝置，包括上述的氣化燒嘴。

在一種具體的實(shí)施方式中，如圖1-3所示，氣化燒嘴01的主燒嘴單元包括一級(jí)主燒嘴和二級(jí)主燒嘴，一級(jí)燃料入口通道21有4個(gè)，二級(jí)燃料入口通道21’有8個(gè)。

如圖4所示的氣化裝置，包括如圖1-3的氣化燒嘴01和氣化爐02，氣化燒嘴01通過(guò)向火端固定于所述氣化爐02的頂部。

如圖1-4所示的氣化燒嘴運(yùn)行過(guò)程中，正常生產(chǎn)時(shí)，為了防止各級(jí)主燒嘴的火焰熄滅，點(diǎn)火燒嘴需連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)氣化爐達(dá)到一定的壓力后，通過(guò)一級(jí)主燒嘴和二級(jí)主燒嘴投入相應(yīng)的燃料，將燃料和氧化劑分別輸入氣化爐中進(jìn)行氣化反應(yīng)，生產(chǎn)以co和h2為主的原料氣。氣化爐運(yùn)行過(guò)程中的正常溫度為1450-1650℃。

如圖1-4所示的氣化燒嘴，其使用過(guò)程如下：

點(diǎn)火燒嘴01中，通過(guò)燃料通道42通入燃料(天然氣、液化石油氣或者合成氣)，通過(guò)氧化劑通道43輸送氧化劑(如氧氣)，由點(diǎn)火器7引燃對(duì)氣化爐02進(jìn)行升溫升壓。待氣化爐溫度及壓力達(dá)到投料條件后，通過(guò)所述一級(jí)燃料入口通道21和所述一級(jí)燃料出口通道22輸送一級(jí)燃料(比如煤粉)，一級(jí)氧化劑通道3通入氧氣，由點(diǎn)火燒嘴01引燃形成一級(jí)火焰b1，在氣化爐02中燃燒(投煤負(fù)荷2000t左右)。運(yùn)行穩(wěn)定后，通過(guò)所述二級(jí)燃料入口通道21’和所述二級(jí)燃料出口通道22’輸送二級(jí)燃料(比如煤粉或干粉焦)，二級(jí)氧化劑通道3’和氧化劑通道6輸送氧化劑(比如氧氣)，形成二級(jí)火焰b2，在氣化爐02中燃燒(投煤負(fù)荷達(dá)到4000t左右，以此類推，此種嵌套式組合燒嘴投煤負(fù)荷最高可達(dá)8000t/h)。

由一級(jí)火焰b1的直徑d1、二級(jí)火焰b2的直徑d2以及氣化爐02的內(nèi)徑d3的比較可知，本發(fā)明的氣化燒嘴，能夠有效控制火焰形狀，保證不發(fā)生火焰貼壁燃燒的情況，保護(hù)氣化爐內(nèi)水冷壁不發(fā)生燒損的情況，使其能夠穩(wěn)定掛渣，有效控制氣化爐熱損。

本發(fā)明的氣化燒嘴，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡(jiǎn)便，各級(jí)主燒嘴中燃料的輸送和控制流程簡(jiǎn)單，可根據(jù)生產(chǎn)需要利用各級(jí)主燒嘴提高或降低投料量和生產(chǎn)負(fù)荷，保持反應(yīng)場(chǎng)所(比如反應(yīng)器、氣化爐或燃燒室)中的火焰及溫度場(chǎng)的整體性、對(duì)稱性和均勻性。