CN208949205U - 集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,包括:中心管、水煤浆管、外氧管和点火组件。其中,中心管的侧壁上有进气口,中心管的侧壁内具有沿中心管长度方向上且贯穿两端的埋线通道;水煤浆管套设在中心管外,且与中心管之间形成水煤浆通道,水煤浆管的侧壁上具有水煤浆入口;外氧管套设在水煤浆管外,且与水煤浆套管之间形成氧气通道,外氧管的侧壁上具有氧气入口;点火组件包括:电极管、电极连接线和尖端放电端子,电极管通过陶瓷绝缘圈与中心管的出口端相连接;电极连接线由埋线通道伸入并穿过陶瓷绝缘圈与电极管相连接;尖端放电端子设置在电极管上。由此,该烧嘴结构简单合理,整体性强,并且能够实现点火、升温、投料的一体化操作。
Description
技术领域
本实用新型属于煤气化领域,具体而言,本实用新型涉及集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴。
背景技术
工艺烧嘴是水煤浆气化炉的核心设备,其作用是把水煤浆和氧气以合适的比例连续稳定的输送到气化炉中,并通过合理的流道设计,实现水煤浆和氧气在气化炉内的均匀混合,完成高温高压的气化反应。早期的水煤浆气化炉工艺烧嘴和点火烧嘴功能分离,点火升温时将点火烧嘴安装在气化炉顶部,待气化炉温度升高到900-1000℃时,迅速拆掉点火烧嘴并更换工艺烧嘴投入水煤浆和氧气,气化炉进入运行状态。这种点火开工方式存在安全性差、劳动强度大等不足。因此,近年来不少人对工艺烧嘴进行了优化和改进,开发了自带点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,如“自带点火装置的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置(专利号:200910180587.8)”,该专利设置点火棒,虽然实现了一体化点火,但点火棒在点火时伸入到烧嘴头部,点火完成时再向上抽回到合适的位置,以避免烧嘴头部的高温对点火电极产生损害。但是该设置仍存在一定的缺陷,例如:(1)即便是回抽一定的位置,其仍然在中心氧气通道中,运行时候氧气的冲刷和腐蚀会造成点火电极寿命的降低甚至失效;(2)点火电极插在中心氧气管道中,占据了一部分有效的流通面积,对氧气的流场也产生了一定的影响,直接影响到气化炉的正常运行;(3)点火棒由于有一个动态抽拔的过程,点火棒和法兰之间的密封需要合适的处理,这无形中增加了制造和使用的难度。因此,目前现有的水煤浆加压气化工艺烧嘴装置仍有待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出了集成点火功能的水煤浆气化烧嘴,该烧嘴中设计了全新的点火组件,完全取代了现有传统的点火棒,同时也有效解决了点火棒存在的缺陷。
根据本实用新型的一个方面,本实用新型提出了集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,包括:
中心管,所述中心管的侧壁上进气口,所述进气口分别与燃气进气管、氧气进气管和吹扫气进气管相连通,所述中心管的侧壁内具有沿所述中心管长度方向上且贯穿两端的埋线通道;
水煤浆管,所述水煤浆管套设在所述中心管外,且与所述中心管之间形成水煤浆通道,所述水煤浆管的侧壁上具有水煤浆入口;
外氧管,所述外氧管套设在所述水煤浆管外,且与所述水煤浆套管之间形成氧气通道,所述外氧管的侧壁上具有氧气入口;
点火组件,所述点火组件包括:
电极管,所述电极管通过陶瓷绝缘圈与所述中心管的出口端相连接;
电极连接线,所述电极连接线由所述埋线通道伸入并穿过所述陶瓷绝缘圈与所述电极管相连接;
尖端放电端子,所述尖端放电端子设置在所述电极管上。
由此,本实用新型实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴具有点火组件,该点火组件结构简单,电极管和尖端放电端子连接在中心管的出口端,而电极连接线则通过中心管管壁内设置的埋线通道伸入并与电极管连接,进而为尖端放电端子提供高压电。因此该点火组件中的各部件设置均不影响中心管的进料,并且该点火组件结构简单,不影响水煤浆气化工艺烧嘴的整体构造,并只需要通过给尖端放电端子提供高压电产生电火花,便能够有效实现点火功能,操作更加便捷。
另外,本实用新型实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴中的点火组件与常规中心点火棒相比,避免了点火-升温-投料过程中点火棒的插拔,进而无需特殊的密封处理,进而操作简单,加工容易。而且中心管内没有点火棒的***,保持了中心通道的完整性,流场不会受到影响,保证设计时,既定目标的实现。
另外,根据本实用新型上述实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴还可以具有如下附加的技术特征:
在本实用新型中,所述尖端放电端子设置在所述电极管上且沿朝向并垂直所述电极管的中心轴的方向延伸。
在本实用新型中,所述尖端放电端子为多个。
在本实用新型中,所述多个尖端放电端子设置在所述电极管的自由端部且均匀分布。
在本实用新型中,所述多个尖端放电端子的放电端位于同一平面内,且所述多个尖端放电端子的放电端的延长线相交于同一交点。
在本实用新型中,所述交点位于所述电极管的中心轴上。
在本实用新型中,所述多个尖端放电端子的放电端点形成的圆的半径为所述电极管内径的1/4-1/2。
在本实用新型中,所述尖端放电端子为镍、银、铂、钛等金属或其合金材料。
在本实用新型中,所述电极连接线为绝缘导线。
在本实用新型中,所述电极连接线与高压电源相连。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
根据本实用新型的一个方面,本实用新型提出了集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,下面参考图1详细描述本实用新型具体实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴。
根据本实用新型具体实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴包括:中心管10、水煤浆管20、外氧管30和点火组件40。
其中,中心管10的侧壁上有进气口11,进气口11分别与燃气进气管12、氧气进气管13和吹扫气进气管14相连通,中心管10的侧壁内具有沿中心管10长度方向上且贯穿两端的埋线通道15;水煤浆管20套设在中心管10外,且与中心管10之间形成水煤浆通道21,水煤浆管20的侧壁上具有水煤浆入口22;外氧管30套设在水煤浆管20外,且与水煤浆套管20之间形成氧气通道31,外氧管30的侧壁上具有氧气入口32;
另外,点火组件40包括:电极管41、电极连接线43和尖端放电端子44。其中,电极管41通过陶瓷绝缘圈42与中心管10的出口端相连接;电极连接线43由埋线通道15伸入并穿过陶瓷绝缘圈42与电极管41相连接;尖端放电端子44设置在电极管41上。
由此,本实用新型实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴具有点火组件40,该点火组件40结构简单,电极管41和尖端放电端子44连接在中心管10的出口端,而电极连接线43则通过中心管10管壁内设置的埋线通道15伸入并与电极管41连接,进而为尖端放电端子44提供高压电。因此该点火组件40中的各部件设置均不影响中心管10的进料,并且该点火组件40结构简单,不影响水煤浆气化工艺烧嘴的整体构造,并只需要通过给尖端放电端子44提供高压电产生电火花,便能够有效实现点火功能,操作更加便捷。
另外,本实用新型实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴中的点火组件与常规中心点火棒相比,避免了点火-升温-投料过程中点火棒的插拔,进而无需特殊的密封处理,进而操作简单,加工容易。而且中心管内没有点火棒的***,保持了中心通道的完整性,流场不会受到影响,保证设计时,既定目标的实现。
根据本实用新型的具体实施例,如图1所示,尖端放电端子44设置在电极管41上且沿朝向并垂直电极管41的中心轴的方向延伸。由此,当点火时可以使得尖端放电端子43产生的火花位于电极管41的中心轴上,进而可以进一步提高点火成功率。
具体地,上述尖端放电端子44可以为多个,由此放电时产生的电火花显著高于点火棒的强度,进而点火成功率可以得到显著提高。优选地,上述多个尖端放电端子44设置在电极管41的自由端部且均匀分布。进而可以进一步提高电火花的稳定性,提高点火成功率。
根据本实用新型的具体实施例,更优选地,上述多个尖端放电端子44的放电端位于同一平面内,且多个尖端放电端子44的放电端的延长线相交于同一交点。由此可以使得所有尖端放电端子44产生的点火花集中于一点,进而可以显著提高电火花的强度。
根据本实用新型的具体实施例,上述多个尖端放电端子44的放电端的延长线相交于同一交点,而该同一交点优选位于电极管41的中心轴上。即当多个尖端放电端子44同时放电产生电火花时,电火花的均集中在水煤浆气化工艺烧嘴头部的中心位置。进而当需要点火时,燃气进气管12和氧气进气管13的阀门打开,中心管10内通入燃料气和氧气,外氧管30通入氧气,燃气和氧气在头部点中心位置的电火花的作用下被点燃,气化炉进入完成点火操作,进入升温阶段。因此,该设置可以显著提高电火花强度,提高点火成功率。
另外,如图1所示,根据本实用新型的具体实施例,上述多个尖端放电端子44的放电端点形成的圆的半径为电极管内径的1/4-1/2。进而在有效地产生点火花的前提下,使得尖端放电端子44尽量不占据中心管10的有效流通面积和影响中心管10内燃料的供给流速,保证气化炉的正常运行。
根据本实用新型的具体实施例,尖端放电端子44为镍、银、铂、钛等金属或其合金材料。由此,该尖端放电端子44具有较强的耐高温性和耐冲蚀性,进而保证点火组件的耐用性,提高集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴使用寿命。
根据本实用新型的具体实施例,电极连接线43为绝缘导线。由于中心管10、水煤浆管20、外氧管30均为导电的金属材质,所以电极连接线43由中心管10内部穿过,必需要保证电极连接线43的绝缘性,因此采用绝缘导线可以有效防止电极连接线43导电,进而提高水煤浆气化工艺烧嘴的安全性。
根据本实用新型的具体实施例,电极连接线43与高压电源相连。由此通过高压电源向电极管41提供高压电可有效地使得尖端放电端子44产生电火花,进而实现点火功能。
根据本实用新型上述实施例的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴集点火和投料双重功能。具体地,点火操作过程包括:点火操作时,高压电源提供高压电,通过电极连接线43传递到尖端放电端子44,和烧嘴头部的空气发生尖端放电,产生电火花。此时,燃气进气管12阀门打开,中心管通入燃料气,氧气进气管13阀门打开,外氧管30通入氧气,燃气和氧气在头部点火花的作用下被点燃,气化炉进入完成点火操作,进入升温阶段。此时,中心管10走燃气,水煤浆管20内无介质,外氧管30内走氧气。
投料运行操作过程包括:当气化炉内温度提升到800℃时,加大外氧管30氧气的量,为投入水煤浆做好准备,保证氧气供应的充足,***稳定后,打开水煤浆进料管阀门,向水煤浆管20中通入水煤浆,水煤浆被点燃,同时关闭燃气进气管12阀门,打开吹扫气进气管14阀门,吹扫10秒钟后关闭,同时打开氧气进气管13,向中心管10内通入氧气,调节氧气量和水煤浆的量达到合适的比例,此时,烧嘴进入工艺运行状态,此时,中心管10内走氧气,水煤浆管20走水煤浆,外氧管30走氧气,形成两层氧气夹着水煤浆的运行状态。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,包括:
中心管,所述中心管的侧壁上有进气口,所述进气口分别与燃气进气管、氧气进气管和吹扫气进气管相连通,所述中心管的侧壁内具有沿所述中心管长度方向上且贯穿两端的埋线通道;
水煤浆管,所述水煤浆管套设在所述中心管外,且与所述中心管之间形成水煤浆通道,所述水煤浆管的侧壁上具有水煤浆入口;
外氧管,所述外氧管套设在所述水煤浆管外,且与所述水煤浆套管之间形成氧气通道,所述外氧管的侧壁上具有氧气入口;
点火组件,所述点火组件包括:
电极管,所述电极管通过陶瓷绝缘圈与所述中心管的出口端相连接;
电极连接线,所述电极连接线由所述埋线通道伸入并穿过所述陶瓷绝缘圈与所述电极管相连接;
尖端放电端子,所述尖端放电端子设置在所述电极管上。
2.根据权利要求1所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述尖端放电端子设置在所述电极管上且沿朝向并垂直所述电极管的中心轴的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述尖端放电端子为多个。
4.根据权利要求3所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述多个尖端放电端子设置在所述电极管的自由端部且均匀分布。
5.根据权利要求4所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述多个尖端放电端子的放电端位于同一平面内,且所述多个尖端放电端子的放电端的延长线相交于同一交点。
6.根据权利要求5所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述交点位于所述电极管的中心轴上。
7.根据权利要求6所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述多个尖端放电端子的放电端点形成的圆的半径为所述电极管内径的1/4-1/2。
8.根据权利要求1-7任一项所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述尖端放电端子为镍、银、铂、钛等金属或其合金材料。
9.根据权利要求8所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述电极连接线为绝缘导线。
10.根据权利要求9所述的集成点火功能的水煤浆气化工艺烧嘴,其特征在于,所述电极连接线与高压电源相连。
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CN111057586A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-24 | 北京航化节能环保技术有限公司 | 一种水煤浆气化烧嘴*** |
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