一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置的制作方法

本发明属于煤气化处理设备技术领域，特别涉及一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置。

背景技术：

随着煤化工和煤气化技术的发展，越来越多的用户开始追求装置的大型化、规模化和集成化，就煤气化技术而言，采用干煤粉加水冷壁的气化方式是目前较为主流的气化技术，该技术也是实现单套装置大型化的有效途径。主要原因可以归纳为，一是干煤粉气化煤种适应性强，比氧耗低，有效气成分高；另外采用水冷壁的使用寿命长，省去了定期更换耐火砖的后期维护费用。

但干煤粉加水冷壁的气化技术在运行过程中也需要注意运行工况和条件，尤其是烧嘴与气化炉的匹配性。目前而言，干煤粉气化技术在运行过程中会存在煤粉输送不稳定，煤粉出烧嘴后在气化炉内分配不均匀导致火焰偏烧，严重情况可能会导致水冷壁的烧损甚至引起煤粉烧嘴跳车事故，造成一定的经济损失。另外在烧嘴与气化炉的匹配方面，需要根据气化炉炉型和尺寸的不同，适当调整煤粉的旋转半径和旋转动能，在控制火焰不贴水冷壁的前提下尽量延长煤粉在炉体内的停留时间，增加气化效果，提高碳转化率和成渣率。

为了解决煤气化烧嘴出现的问题，本申请人发明创造了一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置，适用于煤气化、气化、固体颗粒燃料等行业，不仅能够解决分配不均匀导致的偏烧问题，还能解决烧嘴跳车等安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中煤气化处理过程中烧嘴中煤粉分配不均匀导致的偏烧问题以及烧嘴跳车等安全事故问题，提供一种能够符合煤气化处理要求的烧嘴装置。

为了达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置，包括由内向外依次设置的内管、内管外壁碰撞块、物料输送管、外管内壁碰撞块、外管，所述内管与外管沿同一竖直方向同轴设置且内管套装在外管中形成间隙层，其特征在于：所述位于间隙层上部安装有用于连接内管与外管的连接圆盘装置，所述位于间隙层中，沿内管端头轴向方向后缩设置有至少为2根绕内管均匀分布且螺旋缠绕贯穿连接圆盘的物料输送管，所述位于间隙层中，沿内管外壁与外管内壁上分别设置有以滴水状分布的内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块，从而形成物料匀流导向通道，所述位于内管端头位置上等角度配装有至少为2个弧形的旋流片。

优选的，位于内管端头位置绕内管等角度配装有2-6个旋流片，且旋流片的倾斜角度θ为0°-60°。

优选的，旋流片的倾斜角度θ为10°-30°。

优选的，位于间隙层中，沿内管外壁与外管内壁上分别设置的内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块以均布块状或分别绕内管与外管一圈的方式布设。

优选的，内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块以均布块状方式设置时为2-6块。

优选的，物料输送管为2-6根，且距离内管端头位置后缩100-1500mm。

本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置，与常规已知烧嘴的区别特征在于：

(1)常规烧嘴的设计，为了避免物料在烧嘴通道内堆积，其物料输送管出口一般靠近于烧嘴出口；而本发明的设计是在保证物料不堆积的情况下，将物料输送管的出口后缩，与烧嘴端部出口拉开一定的距离。

(2)常规烧嘴的设计，为了减少物料在通道内的流动阻力而采用光滑的流动通道；而本发明的设计是在考虑物料流动阻力的同时兼顾物料在流动通道内的均匀性，采用了增设内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块的设计，使不同输送管的物料在通道内流动的同时进行混合，这一点也是常规烧嘴所不具有的。

(3)本发明设计的烧嘴物料端部出口设计有旋流片，使物料在出烧嘴的同时带有一定的旋转动能，进一步强化了出口物料的均匀性。

(4)考虑物料流动的磨损，该发明所述的内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块和旋流片在材料上一般采用抗磨耐温材料，在外形上一般设计为滴水型、弧形或圆弧形。

本发明的有益效果在于：通过带有内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块和旋转片的设计，可以保证物料在整个烧嘴间隙层上是均匀的，同时起到出口导流作用，且旋流片倾斜角度和物料的旋转半径是可控的，该发明尤其适用于当物料输送管出现物料输送不均匀或部分输送管断流的情况下，通过本发明的内管外壁碰撞块与外管内壁碰撞块和旋流片装置仍能很好的保证烧嘴出口物料的均匀性，避免偏烧停车。

附图说明

图1为本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置的俯视图；

图2为本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置匀流导向通道示意图；

图3为本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置内管端头结构图；

图4为本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置旋流片的倾斜角度示意图；

其中：内管1、外管2、物料输送管3、连接圆盘4、间隙层5、内管外壁碰撞块11、旋流片12、外管内壁碰撞块21。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明进行详细的说明，以下实施方式仅用于本发明的内容，发明内容并不仅限于下述实施方式或实施例，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其他实施例，都属于本发明所保护的范围。

一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置，包括由内向外依次设置的内管1、内管外壁碰撞块11、物料输送管3、外管内壁碰撞块21、外管2，所述内管1与外管2沿同一竖直方向同轴设置且内管1套装在外管2中形成间隙层5，其特征在于：所述位于间隙层5上部安装有用于连接内管与外管的连接圆盘4装置，所述位于间隙层5中，沿内管1端头轴向方向后缩设置有至少为2根的绕内管1均匀分布且螺旋缠绕贯穿连接圆盘4的物料输送管3，所述位于间隙层5中，沿内管1外壁与外管2内壁上分别设置有以滴水状分布的内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21，从而形成物料匀流导向通道，所述位于内管1端头位置上等角度配装有至少为2个弧形的旋流片12。

物料在出烧嘴后的燃烧温度一般为1300-2000℃，因此出烧嘴的物料若不均匀会导致炉内偏烧，甚至会造成系统停车。本发明设计的内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21能够对物料进行流场优化、出口导向的作用，保障物料的均匀性，在物料输送管3出现物料输送不均匀或部分物料输送管3出现断流的情况下，内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21也能够起到缺角均匀化的作用。

在一种实施方式中，所述位于内管1端头位置绕内管1等角度配装有2-6个旋流片12，且旋流片12的倾斜角度θ为0°-60°。

在一种实施方式中，旋流片12的倾斜角度θ为10°-30°。

旋流片12优选2-6个，并且优选倾斜角度设置10°-30°，旋流片12的设置能够使物料在出烧嘴时具有旋转动能与旋转半径，并且对物料旋转半径进行控制，防止物料喷出不均匀导致偏烧。

在一种实施方式中，所述位于间隙层5中，沿内管1外壁与外管2内壁上分别设置的内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21以均布块状或分别绕内管1与外管2一圈的方式布设。

在一种实施方式中，所述内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21以均布块状方式设置时为2-6块。

物料在输送过程中，可能会出现部分物料输送管3输送不均匀或断流的情况，致使出烧嘴的物料不均匀从而导致火焰偏烧的现象，通过内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21的设置，使物料与内管外壁碰撞块11、外管内壁碰撞块21进行碰撞，将物料均匀化，同时内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21所形成的匀流导向通道不仅能够保障物料的均匀化输送，还能起到对物料进行导流导向作用。

在一种实施方式中，物料输送管3为2-6根，且距离内管1端头位置后缩1000mm。

将物料输送管3后缩1000mm的距离，预留出空间用于安装内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21，对物料进行匀流，物料输送管优选为2-6根。

实施例1：

本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置，其工作原理为：在3～8mpa压力条件下将物料通过物料输送管3进行输送，物料在内管1与外管2形成的间隙层5中先后经过物料输送管3，保证物料的均匀输出，然后分别经过内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21，内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21对物料输送管3中输出的物料进行导向和均流，使各束物料在间隙层中能够充分混合接触，最后通过旋流片12，设置倾斜角度θ为10°-30°的旋流片能够对物料喷出烧嘴时进行一定角度的旋流，使物料自身具有一定的旋转半径和旋转动能。

实施例2：

本发明一种均匀出料预防偏烧的烧嘴装置，当物料输送管3出现物料输送不均匀或部分输送管断流的情况下，通过内管外壁碰撞块11与外管内壁碰撞块21和旋转片12装置仍能保证物料经过烧嘴出口的均匀性。