水煤漿工藝燒嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及燒嘴組件，具體涉及水煤漿工藝燒嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外水煤漿工藝燒嘴主要有兩種類型:第一種類型是頂置的德士古水煤漿工藝燒嘴，其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是三通道流體介質(zhì)設(shè)計(jì)，采用中心氧通道和煤漿通道首先進(jìn)行預(yù)混，再通過高速的外環(huán)氧進(jìn)行二次沖擊霧化，燒嘴頭部冷卻水采用盤管式結(jié)構(gòu)，分為內(nèi)層和外層，一進(jìn)一出；第二種類型是華東理工大學(xué)自主研發(fā)的四噴嘴水煤漿工藝燒嘴，其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是同樣采用三通道流體介質(zhì)設(shè)計(jì)，通過四個(gè)對稱布置在氣化爐氣化室中上部同一水平面的工藝噴嘴，與氧氣一起對噴進(jìn)入氣化爐，燒嘴頭部冷卻水同樣采用盤管式結(jié)構(gòu)。
[0003]這兩種水煤漿工藝燒嘴在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上非常相似，尤其是燒嘴頭部冷卻結(jié)構(gòu)均采用冷卻水盤管結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)上述這種結(jié)構(gòu)冷卻效果不是很理想，同時(shí)，由于冷卻水盤管結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱應(yīng)力而導(dǎo)致盤管與頭部連接處斷裂，是燒嘴損壞的主要原因之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供水煤漿工藝燒嘴，提高了冷卻水對于燒嘴外管的冷卻效率，特別是使燒嘴冷卻水溫度保持均勻，同時(shí)提高了燒嘴頭部的換熱效率，延長了燒嘴的使用壽命。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]水煤漿工藝燒嘴，包括:
[0007]一燒嘴本體，所述燒嘴本體的中部設(shè)置有中心氧通道，以中心氧通道為軸線依次環(huán)繞設(shè)置有水煤漿通道和外氧通道，其中中心氧通道垂直連接一供中心氧管，水煤漿通道垂直連接一供水煤漿管，以及外氧通道垂直連接一供外氧管；
[0008]一位于燒嘴本體端部的噴頭組件，所述噴頭組件包括一位于中心氧通道端部的中心氧噴頭，一位于水煤漿通道端部的水煤漿噴頭，以及一位于外氧通道端部的外環(huán)氧噴頭；所述中心氧噴頭以及水煤漿噴頭分別將中心氧、水煤漿送至位于整個(gè)燒嘴本體端部的預(yù)混合腔內(nèi)，且所述預(yù)混合腔與外噴頭端面連通；
[0009]還包括一與燒嘴本體固定連接的冷卻水夾套結(jié)構(gòu)，所述冷卻水夾套結(jié)構(gòu)包括有內(nèi)部連通的冷卻水內(nèi)壁管以及冷卻水外壁管，所述冷卻水外壁管連接有冷卻水入口法蘭，所述冷卻水內(nèi)壁管連接有冷卻水出口法蘭。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述中心氧管道長于所述水煤漿通道和外氧通道。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述中心氧通道以及水煤漿通道的出口設(shè)置成漸變縮口結(jié)構(gòu)。
[0012]通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型提高了冷卻水對于燒嘴外管的冷卻效率，特別是使燒嘴冷卻水溫度保持均勻，同時(shí)提高了燒嘴頭部的換熱效率，延長了燒嘴的使用壽命。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0018]參照圖1和圖2，水煤漿工藝燒嘴，包括:一燒嘴本體，所述燒嘴本體的中部設(shè)置有中心氧通道100，以中心氧通道100為軸線依次環(huán)繞設(shè)置有水煤楽通道200和外氧通道300，其中中心氧通道100垂直連接一供中心氧管101，水煤漿通道200垂直連接一供水煤漿管201，以及外氧通道300垂直連接一供外氧管301 ;且中心氧管道長于所述水煤漿通道和外氧通道。
[0019]一位于燒嘴本體端部的噴頭組件，所述噴頭組件包括一位于中心氧通道端部的中心氧噴頭3，一位于水煤漿通道端部的水煤漿噴頭2，以及一位于外氧通道端部的外環(huán)氧噴頭1 ;所述中心氧噴頭以及水煤漿噴頭分別將中心氧、水煤漿送至位于整個(gè)燒嘴本體端部的預(yù)混合腔400內(nèi)，且所述預(yù)混合腔與外環(huán)氧噴頭構(gòu)成的外噴頭端面500連通；
[0020]還包括一與燒嘴本體固定連接的冷卻水夾套結(jié)構(gòu)，所述冷卻水夾套結(jié)構(gòu)包括有內(nèi)部連通的冷卻水內(nèi)壁管5以及冷卻水外壁管10，所述冷卻水外壁管連接有冷卻水入口法蘭，所述冷卻水內(nèi)壁管連接有冷卻水出口法蘭。其中中心氧通道以及水煤漿通道的出口設(shè)置成漸變縮口結(jié)構(gòu)。
[0021]冷卻水內(nèi)壁管5 —端與頭部鍛件12進(jìn)行焊接連接，另一端與0型圈滑動(dòng)密封件7進(jìn)行焊接。
[0022]冷卻水隔水管11 一端與燒嘴頭部隔水環(huán)4進(jìn)行焊接，使冷卻水在燒嘴頭部能夠產(chǎn)生一定的阻力，增大冷卻水流速，另一端與0型圈滑動(dòng)密封件7進(jìn)行焊接。
[0023]冷卻水外壁管10與燒嘴頭部外環(huán)氧噴頭1焊接，外環(huán)氧噴頭1與頭部鍛件12焊接組成了燒嘴頭部的冷卻水流動(dòng)集水腔體。
[0024]冷卻水入口法蘭6的法蘭接管與冷卻水外壁管10開孔焊接，焊接位置處于0型圈滑動(dòng)密封件7的兩個(gè)密封件之間。冷卻水出口法蘭8的法蘭接管與冷卻水外壁管10開孔焊接，焊接位置處于0型圈滑動(dòng)密封件7的兩個(gè)密封件右端(或靠近燒嘴頭部)，這樣就能保證冷卻水從水夾套內(nèi)層流入，經(jīng)過燒嘴頭部循環(huán)一周后從冷卻水夾套外層流出。
[0025]當(dāng)外噴頭組焊過程中產(chǎn)生的焊接熱應(yīng)力會(huì)通過滑動(dòng)的“0”型圈滑動(dòng)來釋放焊接應(yīng)力，而工藝燒嘴在高溫、氧化、熱沖擊等工作環(huán)境下形成的熱變形應(yīng)力同樣“0”型圈滑動(dòng)來釋放和緩解。
[0026]中心氧的出口設(shè)計(jì)成漸變縮口形式，目的是對中心氧進(jìn)行加速，同時(shí)其端面相對于外氧頭的端面有一定的縮入量，這樣形成一個(gè)水煤漿和中心氧的預(yù)混合腔，水煤漿的出口管路也設(shè)計(jì)成漸變縮口形式，使進(jìn)入預(yù)混合腔的水煤漿具備一定的速度。在預(yù)混合腔內(nèi)，利用中心氧對水煤漿進(jìn)行稀釋和初加速，改善水煤漿的流動(dòng)性能，其目的是為了保證水煤漿在離開燒嘴后的霧化效果。
[0027]外氧頭的縮入量更大一些，目的是提供更高氧氣流速，使通過預(yù)混合腔的水煤漿混合物進(jìn)行良好的霧化，以便在氣化爐內(nèi)達(dá)到良好的氣化效果。
[0028]無論是中心氧、水煤漿還是外氧的流通面積，均需要滿足各自介質(zhì)的流量要求。在供應(yīng)壓力允許的情況下，力爭達(dá)到良好的混合和霧化效果。但是，中心氧的比例有一定的限制，一般為總氧量的5%?25%，其余均作為外氧。中心氧量不能太小，不然達(dá)不到對煤漿的稀釋和加速作用。中心氧量也不能太大，一方面，氧量過大會(huì)使預(yù)混合腔的混合物流速增加太多，造成中心管出口處的磨損加重，降低燒嘴的連續(xù)使用壽命；另一方面，中心氧量增大時(shí)，必然使燒嘴出口物料的軸向速度分量增大，徑向速度分量減小，其結(jié)果是使整個(gè)燒嘴出口的火焰變得細(xì)長，無法與氣化爐的內(nèi)部型面匹配，造成較大直徑的煤粉顆粒在氣化爐內(nèi)停留時(shí)間變短，爐渣中的含碳量增加，引起氣化效率降低，而且，會(huì)使火焰直沖爐底，影響爐底激冷環(huán)的正常運(yùn)行。
[0029]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水煤漿工藝燒嘴，其特征在于，包括: 一燒嘴本體，所述燒嘴本體的中部設(shè)置有中心氧通道，以中心氧通道為軸線依次環(huán)繞設(shè)置有水煤漿通道和外氧通道，其中中心氧通道垂直連接一供中心氧管，水煤漿通道垂直連接一供水煤漿管，以及外氧通道垂直連接一供外氧管； 一位于燒嘴本體端部的噴頭組件，所述噴頭組件包括一位于中心氧通道端部的中心氧噴頭，一位于水煤漿通道端部的水煤漿噴頭，以及一位于外氧通道端部的外環(huán)氧噴頭；所述中心氧噴頭以及水煤漿噴頭分別將中心氧、水煤漿送至位于整個(gè)燒嘴本體端部的預(yù)混合腔內(nèi)，且所述預(yù)混合腔與外噴頭端面連通； 還包括一與燒嘴本體固定連接的冷卻水夾套結(jié)構(gòu)，所述冷卻水夾套結(jié)構(gòu)包括有內(nèi)部連通的冷卻水內(nèi)壁管以及冷卻水外壁管，所述冷卻水外壁管連接有冷卻水入口法蘭，所述冷卻水內(nèi)壁管連接有冷卻水出口法蘭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿工藝燒嘴，其特征在于，所述中心氧管道長于所述水煤漿通道和外氧通道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿工藝燒嘴，其特征在于，所述中心氧通道以及水煤漿通道的出口設(shè)置成漸變縮口結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了水煤漿工藝燒嘴，包括：一燒嘴本體，所述燒嘴本體的中部設(shè)置有中心氧通道，以中心氧通道為軸線依次環(huán)繞設(shè)置有水煤漿通道和外氧通道，其中中心氧通道垂直連接一供中心氧管，水煤漿通道垂直連接一供水煤漿管，以及外氧通道垂直連接一供外氧管；一噴頭組件，所述噴頭組件包括一位于中心氧通道端部的中心氧噴頭，一位于水煤漿通道端部的水煤漿噴頭，以及一位于外氧通道端部的外環(huán)氧噴頭；還包括一冷卻水夾套結(jié)構(gòu)，所述冷卻水夾套結(jié)構(gòu)包括有內(nèi)部連通的冷卻水內(nèi)壁管以及冷卻水外壁管。本實(shí)用新型提高了冷卻水對于燒嘴外管的冷卻效率，特別是使燒嘴冷卻水溫度保持均勻，同時(shí)提高了燒嘴頭部的換熱效率，延長了燒嘴的使用壽命。
【IPC分類】C10J3/50
【公開號】CN205024176
【申請?zhí)枴緾N201520771417
【發(fā)明人】于曉亮, 劉小波, 朱曉龍, 靳磊, 吳遠(yuǎn)剛, 陳杰
【申請人】西安航天源動(dòng)力工程有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月30日