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，逐漸成為煤氣化技術(shù)領(lǐng)域的主導技術(shù)。

氣化爐是實現(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重要部件，因此，煤粉燒嘴如何設(shè)計直接影響著煤粉在氣化爐中的混合情況，進而影響碳轉(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，氣化劑進入到氣化劑套管內(nèi)的氣化劑通道之后，氣化劑會直接由氣化劑通道的出口端噴出，因此，煤粉在進入到煤粉套管內(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，從而導致在煤粉氣化過程中，碳轉(zhuǎn)化率較低。

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明實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)的氣化劑的流動方向。

在本發(fā)明一實施例中，所述旋流裝置包括：中心支撐部和至少兩個旋流片，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)明一實施例中，所述煤粉線管為至少兩個，所述至少兩個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)明一實施例中，所述煤粉套管上還設(shè)置有氮氣進口管。

在本發(fā)明一實施例中，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，所述冷卻水進水通道和所述冷卻水出水通道通過冷卻水槽道相互連通。

本發(fā)明實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)的氣化劑的流動方向。由此可見，本發(fā)明通過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，其流動方向會受到旋流裝置的影響，使得氣化劑不會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)部做旋流運動，又因為氣化劑套管出口端與煤粉套管的出口端連通，所以，在煤粉通過煤粉線管流向煤粉套管的出口端時，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程中的碳轉(zhuǎn)化率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，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)明煤粉燒嘴實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明煤粉燒嘴實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明煤粉燒嘴實施例二的旋流裝置的俯視圖。

附圖標記說明：

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：氮氣進口管；

108：冷卻水夾套內(nèi)套管；

1081：冷卻水進水管；

109：冷卻水夾套外套管；

1091：冷卻水出水管；

110：冷卻水進水通道；

111：冷卻水出水通道；

112：煤粉預(yù)混區(qū)；

113：冷卻水槽道。

具體實施方式

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

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，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)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例，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?。此外，術(shù)語“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，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、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，煤粉在進入到煤粉套管之后，會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，導致在煤粉氣化過程中，碳轉(zhuǎn)化率較低。本發(fā)明提供的煤粉燒嘴，通過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程中的碳轉(zhuǎn)化率。下面，通過具體實施例，對本申請的技術(shù)方案進行詳細說明。

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

圖1為本發(fā)明煤粉燒嘴10實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實施例僅以圖1為例進行說明，并不表示本發(fā)明僅限于此。請參見圖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，其流動方向會受到旋流裝置106的影響，使得氣化劑不會直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101出口端內(nèi)部做旋流運動，又因為氣化劑套管101出口端與煤粉套管103的出口端連通，所以，在煤粉通過煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時，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，當然，也可以為其他，本發(fā)明實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行說明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。而煤粉通過煤粉線管102進入到煤粉套管103時，可以通過惰性氣體，將其攜帶進入到煤粉套管103內(nèi)，該惰性氣體可以為氮氣，也可以為二氧化碳氣體，之所以通過惰性氣體攜帶，其目的在于：因為惰性氣體不容易與煤粉發(fā)生反應(yīng)，從而保證煤粉不會發(fā)生變化。

本發(fā)明實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)的氣化劑的流動方向。由此可見，本發(fā)明通過在氣化劑套管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，其流動方向會受到旋流裝置106的影響，使得氣化劑不會直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101出口端內(nèi)部做旋流運動，又因為氣化劑套管101出口端與煤粉套管103的出口端連通，所以，在煤粉通過煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時，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程中的碳轉(zhuǎn)化率。

基于圖1對應(yīng)的實施例，在圖1對應(yīng)的實施例的基礎(chǔ)上，進一步地，本發(fā)明實施例還提供了另一種煤粉燒嘴10，請參見圖2所示，本發(fā)明實施例僅以圖2為例進行說明，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和至少兩個旋流片1062，旋流片1062圍繞中心支撐部1061均勻設(shè)置。可選的，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)明實施例中，具體請參見圖3所示，圖3為本發(fā)明實施例旋流裝置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)置為例進行說明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。其中，對于旋流裝置106包括的旋流片1062的數(shù)量，具體可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置，在此，本發(fā)明不做具體限制。在本實施例中，旋流片1062的數(shù)量為6個。此外，在本實施例中，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°為例進行說明，但并不代表本發(fā)明僅局限于此。

在本發(fā)明實施例中，通過將旋流片1062圍繞中心支撐部1061均勻設(shè)置，其目的在于：在氣化劑進入到氣化劑套管101之后，會流向氣化劑套管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，其氣化劑的流動方向會受到旋流片1062影響，而使得氣化劑不會直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101內(nèi)做旋流運動，又因為氣化劑套管101的出口端與煤粉套管103的出口端設(shè)置有一個煤粉預(yù)混區(qū)112，所以，在煤粉通過煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時，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程中的碳轉(zhuǎn)化率。

可選的，煤粉線管102為至少兩個，至少兩個煤粉線管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)明實施例中，煤粉線管102的數(shù)量為三個，當然，也可以為四個，或者五個，具體可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置，本發(fā)明只是以三個煤粉線管102為例進行說明?？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)明實施例中，通過將該至少兩個煤粉線管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，通過該種設(shè)置方式，其目的在于：由于煤粉是通過煤粉線管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行混合，進而可以進一步提高煤粉在氣化過程中的碳轉(zhuǎn)化率。

可選的，煤粉套管103的出口為收縮結(jié)構(gòu)，進一步地，煤粉套管103上還設(shè)置有氮氣進口管107。

示例的，在本發(fā)明實施例中，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，通過在煤粉套管103上設(shè)置氮氣進口管107，其目的在于：通過設(shè)置氮氣進口管107，可以通過該氮氣進口管107不斷地向煤粉管道內(nèi)部輸入氮氣，從而防止煤粉回流。當然，也可以通過該氮氣進口管107不斷地向煤粉通道105內(nèi)部輸入其他惰性氣體，例如二氧化碳氣體。

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，冷卻水進水通道110和冷卻水出水通道111通過冷卻水槽道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)置有一個冷卻水進水管1081，冷卻水夾套外套管109的外部設(shè)置有一個冷卻水出水管1091。在本發(fā)明實施例中，通過設(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，會使得煤粉燒嘴10的溫度較高，通過冷卻水進水管1081向冷卻水進水通道110輸入溫度較低的液體，冷卻水進水通道110內(nèi)的溫度較低的液體可以吸收煤粉燒嘴10的熱量，起到對煤粉燒嘴10冷卻的作用，從而防止煤粉燒嘴10因溫度過高而損壞，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通過冷卻水槽道113進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)通過溫度較低的液體對煤粉燒嘴10進行冷卻。

在實際應(yīng)用過程中，煤粉在惰性氣體的攜帶下，通過煤粉線管102進入到煤粉通道105內(nèi)，并流向煤粉套管103的出口端，同時，氣化劑通過氣化劑通道104進入到氣化劑套管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，其氣化劑的流動方向會受到旋流片1062影響，而使得氣化劑不會直接由氣化劑套管101的出口端噴出，而是在氣化劑套管101內(nèi)做旋流運動，又因為氣化劑套管101的出口端與煤粉套管103的出口端設(shè)置有一個煤粉預(yù)混區(qū)112，所以，在煤粉通過煤粉線管102流向煤粉套管103的出口端時，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程中的碳轉(zhuǎn)化率。此外，煤粉氣化之后，會使得煤粉燒嘴10的溫度較高，冷卻水進水通道110內(nèi)的溫度較低的液體可以吸收煤粉燒嘴10的熱量，起到對煤粉燒嘴10冷卻的作用，從而防止煤粉燒嘴10因溫度過高而損壞。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；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)明各實施例技術(shù)方案的范圍。