CN209722060U

CN209722060U - 粉煤烧嘴

Info

Publication number: CN209722060U
Application number: CN201920172877.7U
Authority: CN
Inventors: 张雷; 刘广飞; 段文铮
Original assignee: Shaanxi Hongyuan Combustion Equipment Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Hongyuan Combustion Equipment Co Ltd
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2019-12-03
Anticipated expiration: 2029-01-30

Abstract

一种粉煤烧嘴,烧嘴本体的一端面设置有烧嘴均布器，烧嘴均布器的相对端面设置有烧嘴头部，该烧嘴安装时，气化炉外壁上设置有4～6个气化炉连接法兰，粉煤烧嘴穿过气化炉连接法兰***气化炉并***膜式水冷壁内，由粉煤烧嘴本体连接法兰与气化炉连接法兰固定，粉煤烧嘴的中心线与膜式水冷壁中心面的夹角γ为4°～6°，本实用新型改进了粉煤烧嘴混合方式，调节烧嘴火焰高温区范围，使主火焰与粉煤烧嘴前壁之间保持合理的距离，以减小火焰辐射热对烧嘴的影响，改变了粉煤烧嘴头部偏角，增大燃烧切圆半径，使高温区范围增大，发生移动，从而改善粉煤烧嘴安装位置环境的实际工况，提高了粉煤烧嘴使用寿命，高温区增大和移动还有利于气化炉的排渣。

Description

粉煤烧嘴

技术领域

本实用新型属于煤化工燃烧设备技术领域，具体涉及到一种干粉气流床煤气化装置上安装和使用的粉煤烧嘴及安装方式。

背景技术

干粉加压煤气化工艺是始于上世纪70年代，该气化工艺对煤种适应性较广，对煤的灰分、硫分和氧含量，对煤的粒度、粘结性、结焦性及活性等均不敏感等诸多突出优点，得到了广泛的应用。

干粉煤气化技术中最具有代表性的是荷兰shell煤气化、五环炉煤气化及西安热工院两段煤气化技术，这些气化工艺的气化炉通常使用多个烧嘴成双对称布置, 遇到负荷变动时,可增减进烧嘴的粉煤量,也可调整烧嘴运行个数以适应生产要求。粉煤烧嘴采用多套筒套管式结构，由外向内分别是冷却水层，氧蒸汽层，最中心是粉煤通道。粉煤通过CO₂或N₂携带由粉煤烧嘴的粉煤喷管喷入气化炉炉膛内部，与粉煤烧嘴氧蒸汽通道喷入的氧气充分混合燃烧，为炉膛提供气化需要的热量，多余的粉煤与蒸汽等物质发生多重反应，产生CO和H₂。

粉煤烧嘴采用4喷嘴或6喷嘴与炉膛中心呈4°-6°夹角对置布置安装，在炉膛中心形成一切圆，这样炉膛内燃烧产物产生气流旋转，粉煤烧嘴头部形成高温回流区，回流而来的燃烧产物不断冲刷其头部，同时烧嘴本身火焰也会产生大量的辐射热，因此烧嘴工作环境恶劣，极易受到周围气流等因素的影响导致烧嘴出现问题，现就较为常见的几种损坏形式进行介绍。

(1)头部龟裂

煤粉中硫杂质在高温条件下转变成气态硫化物,如SO₂和H₂S，在粉煤烧嘴所处的氧化、还原交变环境中，硫化物引起烧嘴中心孔边沿处的镍基合金优先发生高温硫腐蚀,并且由于该位置属于尖角位置，热应力导致的应力几种现象较为明显，各种因素最终形成裂纹。在气化炉反复启停过程中,烧嘴中心孔处的显微裂纹在热应力作用下加剧扩展,导致烧嘴头部中心孔处最终出现宏观开裂。由于这些裂纹都是沿着晶粒间隙进行，也叫沿晶裂纹。

(2)头部点蚀

点蚀是在金属表面部地区出现纵深发展的腐蚀小孔，其余地区不腐蚀或腐蚀轻微，这种腐蚀形态叫点蚀，又叫孔蚀或小孔腐蚀。

烧嘴头部在恶劣的工况下，由于冷却水中含有氯离子等，在头部高温环境中，由于局部沸腾换热等因素影像冷却水换热，导致局部温度过高，高温加速了腐蚀的发生，最终破坏烧嘴金属的保护膜，造成点蚀。

(3)头部粘结腐蚀

由于气化炉内存在旋流现象，旋转的气流夹带正在燃烧的粉煤共同运动，并未粉煤气化创造停留时间，但是由于旋转的气流存在离心力，高温的融溶灰在离心力的作用下向***运动，并逐渐增大运动轨迹半径，正常情况下融溶灰在圆周运动的过程中逐渐燃烧或气化，部分粘结在膜式水冷壁上形成挂渣层保护炉壁，但是仍然有一小部分粘结在烧嘴前壁面上，由于前壁面内部始终存在冷却水冷却，壁面温度相对较低，因此融溶灰部分迅速凝结，并且高温融溶灰含有大量腐蚀性盐类，并在在高温环境中加速了硫酸盐等腐蚀性盐类的腐蚀作用，在周围气流的作用下腐蚀性盐类会导致烧嘴金属基材脱落，形成腐蚀坑，最终导致头部漏水停车检修。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种结构简单、煤粉混合和燃烧流场及温度场设计合理、增强烧嘴头部换热效率、提高粉煤烧嘴使用寿命的粉煤烧嘴及安装方式。

解决上述技术问题采用的技术方案是：烧嘴本体的一端面设置有烧嘴均布器，烧嘴均布器的相对端面设置有烧嘴头部，所述的烧嘴本体为：粉煤套管外部套设有氧蒸汽内管，氧蒸汽内管与粉煤套管之间形成一端封闭、另一端与外界连通的腔体，氧蒸汽内管外部设置有氧蒸汽外管，氧蒸汽内管与氧蒸汽外管之间形成一端封闭、另一端与烧嘴头部相连通的氧蒸汽腔体，氧蒸汽外管上设置有贯穿氧蒸汽外管与氧蒸汽腔体相连通的氧蒸汽入口管，氧蒸汽外管外部设置有冷却水内管，氧蒸汽外管与冷却水内管之间形成一端封闭、另一端与外界相连通的腔体，冷却水内管外侧依次设置有冷却水隔水管和冷却水外管，冷却水内管与冷却水隔水管以及冷却水外管之间形成一端封闭、另一端与烧嘴头部相连通的冷却水进水腔体，冷却水隔水管与冷却水外管之间形成冷却水出水腔体，冷却水外管上设置有贯穿冷却水外管与冷却水出水腔体相连通的冷却水出水管、贯穿冷却水外管与冷却水进水腔体相连通的冷却水进水管，冷却水外管上设置有烧嘴本体连接法兰。

本实用新型的烧嘴头部为：粉煤喷管外部设置有氧蒸汽喷管，粉煤喷管和氧蒸汽喷管之间形成氧蒸汽通道，氧蒸汽喷管外部设置有冷却水夹套，氧蒸汽喷管和冷却水夹套之间形成了冷却水进水通道，冷却水夹套外部设置有锥壳，冷却水夹套和锥壳之间形成了冷却水出水通道，冷却水夹套向火端设置有端面冷却盖连通器，端面冷却盖连通器与氧蒸汽喷管向火端相连接，锥壳向火端设置有端面冷却盖，端面冷却盖与端面冷却盖连通器相连接，冷却水进水通道和冷却水出水通道通过端面冷却盖连通器与端面冷却盖相连通。

本实用新型的粉煤喷管中心位置加工有粉煤通道，粉煤喷管中部为圆柱形结构、左部为锥形结构、右部为锥形结构以及沿锥形收敛端延伸的圆柱形结构，中部圆柱形结构的长度L1为80～100mm，粉煤通道的直径D为50～60mm，左部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角α为30°～45°，右部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角β为30°～45°，粉煤喷管端部缩进端面冷却盖端部的深度L2为8～10mm。

本实用新型的氧蒸汽喷管左部为锥形结构、右部为圆柱形结构，氧蒸汽喷管左部锥形结构与粉煤喷管左部锥形结构同心，且氧蒸汽喷管左部锥形结构与粉煤喷管左部锥形结构形成的氧蒸汽通道间距L3为5～15mm。

本实用新型的冷却水夹套外表面加工有5～8圈横截面积相等的螺旋形出水通道，螺旋形出水通道的一端与冷却水出水腔体相连通、另一端与端面冷却盖相连通。

本实用新型的端面冷却盖中心位置加工有与煤粉通道相适应的通孔，冷却端盖内侧加工有2～4圈横截面积相等的螺旋形冷却水通道，螺旋形冷却水通道的进水口与冷却水进水通道相连通、出水口与螺旋形出水通道的另一端相连通，端面冷却盖的厚度L4为1～3mm。

本实用新型的烧嘴均布器为：烧嘴均布器本体中心位置加工有连通粉煤通道和粉煤套管的进煤孔，烧嘴均布器本体上自内向外依次加工有进氧蒸汽孔、冷却水进水孔、冷却水出水孔，进氧蒸汽孔连通氧蒸汽腔体和氧蒸汽通道，进氧蒸汽孔的圆心连线形成的圆与进煤孔同心，冷却水出水孔连通冷却水出水腔体和冷却水出水通道，冷却水出水孔的圆心连线形成的圆与进煤孔同心，冷却水进水孔连通冷却水进水腔体和冷却水进水通道，冷却水进水孔的圆心连线形成的圆与进煤孔同心。

本实用新型的烧嘴本体上均布加工有16～25个进氧蒸汽孔，进氧蒸汽孔的直径为20～25mm；烧嘴本体上均布加工有20～60个冷却水进水孔，冷却水进水孔的直径为4～8mm；烧嘴本体上均布加工有20～60个冷却水出水孔，冷却水出水孔的直径为4～8mm。

本实用新型的气化炉内壁设置有膜式水冷壁，气化炉外壁上对称设置有4个或 6个气化炉连接法兰，气化炉连接法兰上设置有气化炉连接法兰盖，粉煤烧嘴穿过气化炉连接法兰***气化炉并***膜式水冷壁内，由粉煤烧嘴本体连接法兰与气化炉连接法兰固定，粉煤烧嘴与气化炉连接法兰之间填充有耐火材料，烧嘴头部设置有烧嘴罩，烧嘴罩与膜式水冷壁之间填充有耐火材料，粉煤烧嘴的中心线与膜式水冷壁中心面的夹角γ为4°～6°。

本实用新型的烧嘴头部的中心线与烧嘴均布器的中心线的夹角δ为2°～3°，安装时夹角δ应与夹角γ效果相叠加。

本实用新型相比于现有技术具有以下优点：

1、本实用新型改进了粉煤烧嘴混合及燃烧方式，调节烧嘴火焰高温区范围，使主火焰与粉煤烧嘴前壁之间保持合理的距离，以减小火焰辐射热对烧嘴的影响；

2、本实用新型改善了粉煤烧嘴冷却水通道结构，根据不同工况制定最佳冷却水流量及流速，增强烧嘴头部换热效率；

3、本实用新型改变了粉煤烧嘴头部偏角，增大燃烧切圆半径，使高温区发生下移，从而改善粉煤烧嘴安装位置空间燃烧流场和温度场，提高了气化炉排渣效率，提高了粉煤烧嘴使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型粉煤烧嘴100的结构示意图。

图2是图1中烧嘴头部8的结构示意图。

图3是图2中端面冷却盖8-3的结构示意图。

图4是本实用新型粉煤烧嘴100的安装示意图。

图5是图4中粉煤烧嘴100的另一种设置方式结构示意图。

图中：1、氧蒸汽入口管；2、冷却水出口管；3、烧嘴本体连接法兰；4、冷却水内管；5、冷却水隔水管；6、冷却水外管；7、烧嘴均布器；8、烧嘴头部；9、氧蒸汽外管；10、氧蒸汽内管；11、粉煤套管；12、冷却水进口管；8-1、冷却水夹套；8-2、锥壳；8-3、端面冷却盖；8-4、粉煤喷管；8-5、氧蒸汽喷管；8-6、端面冷却盖连通器；a、氧蒸汽进孔；b、冷却水出水孔；c、冷却水进水孔；d、进氧蒸汽孔；e、螺旋形出水通道；f、螺旋形冷却水通道；100、粉煤烧嘴；200、气化炉连接法兰盖；300、气化炉连接法兰；400、气化炉；500、烧嘴罩；600、膜式水冷壁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实用新型一种粉煤烧嘴,烧嘴本体的一端面焊接固定安装有烧嘴均布器7，烧嘴均布器7的相对端面焊接固定安装有烧嘴头部8，本实用新型的烧嘴本体由氧蒸汽入口管1；冷却水出口管2、烧嘴本体连接法兰3、冷却水内管4、冷却水隔水管5、冷却水外管6、氧蒸汽外管9、氧蒸汽内管10、粉煤套管11、冷却水进口管12连接构成，粉煤套管11外部焊接固定有氧蒸汽内管10，氧蒸汽内管 10与粉煤套管11之间形成一端封闭、另一端与外界连通的腔体，该腔体的作用是将煤粉通道和氧蒸汽通道分割成两个互不干扰、相互独立的通道，两个通道内的介质不会因为管道裂纹、砂眼或者磨损造成管道损坏后，相互蹿腔，煤粉和氧蒸汽一旦蹿腔就会引起***风险，一端与外界连通，可以释放因为烧嘴头部8或通道因为高温或者拉伸引起的材料内部应力或变形，如果形成一个密闭腔的话，两端都不能自由移动，内部应力无法释放，会造成材料或焊缝撕裂，氧蒸汽内管10外部焊接固定有氧蒸汽外管9，氧蒸汽内管10与氧蒸汽外管9之间形成一端封闭、另一端与烧嘴均布器7及烧嘴头部8依次相连通的氧蒸汽腔体，氧蒸汽外管9上焊接固定有贯穿氧蒸汽外管9与氧蒸汽腔体相连通的氧蒸汽入口管1，氧蒸汽通过氧蒸汽入口管1进入氧蒸汽腔体，从而进入烧嘴头部，氧蒸汽外管9外部焊接固定有冷却水内管6，氧蒸汽外管1与冷却水内管6之间形成一端封闭、另一端与外界相连通的腔体，该腔体的作用是将冷却水通道和氧蒸汽通道分割成两个互不干扰、相互独立的通道，两个通道内的介质不会因为管道裂纹、砂眼或者磨损造成管道损坏后，相互蹿腔，一端与外界连通，可以释放因为烧嘴头部8或通道因为高温或者拉伸引起的材料内部应力或变形，如果形成一个密闭腔的话，两端都不能自由移动，内部应力无法释放，会造成材料或焊缝撕裂，冷却水内管6外侧依次焊接固定有冷却水隔水管5和冷却水外管6，冷却水内管4与冷却水隔水管5以及冷却水外管6之间形成一端封闭、另一端与烧嘴均布器7和烧嘴头部8依次相连通的冷却水进水腔体，冷却水外管6上焊接固定有贯穿冷却水外管6与冷却水进水腔体相连通的冷却水进水管12，冷却水通过冷却水进水管12进入冷却水进水腔体，经过冷却水进水腔体进入烧嘴头部8，对烧嘴头部8进行冷却，冷却水隔水管5与冷却水外管6之间形成冷却水出水腔体，冷却水外管6上焊接固定有贯穿冷却水外管6与冷却水出水腔体相连通的冷却水出水管2，对烧嘴头部8进行冷却后的水进入冷却水出水腔体，经冷却水出水管2排出，冷却水外管6上焊接固定有烧嘴本体连接法兰3，烧嘴本体连接法兰3安装时与气化炉连接法兰300相连接，固定粉煤烧嘴100。

在图2、3中，本实用新型的烧嘴头部由冷却水夹套8-1、锥壳8-2、端面冷却盖8-3、粉煤喷管8-4、氧蒸汽喷管8-5、端面冷却盖连通器8-6连接构成，本实施例的粉煤喷管8-4中心位置加工有粉煤通道，粉煤喷管8-4中部为圆柱形结构、左部为锥形结构、右部为锥形结构以及沿锥形收敛端延伸的圆柱形结构，中部圆柱形结构的长度L1为83mm，粉煤通道的直径D为54mm，左部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角α为40°，右部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角β为40°。粉煤喷管 8-4外部焊接固定有氧蒸汽喷管8-5，粉煤喷管8-4和氧蒸汽喷管8-5之间形成氧蒸汽通道，氧蒸汽喷管8-5外部焊接固定有冷却水夹套8-1，氧蒸汽喷管8-5和冷却水夹套8-1之间形成了冷却水进水通道，由冷却水进水腔体进入的冷却水在此通道内对烧嘴头部8进行冷却，冷却水夹套8-1向火端焊接固定有端面冷却盖连通器 8-6，端面冷却盖连通器8-6与氧蒸汽喷管8-5向火端相焊接，本实施例的氧蒸汽喷管8-5左部为锥形结构、右部为圆柱形结构，端面冷却盖连通器8-6的中心位置设计为与氧蒸汽喷管8-5左部锥形结构相适应的锥形结构，氧蒸汽喷管8-5左部设置为锥形结构，该结构可逐渐增大氧蒸汽离开烧嘴头部的出口流速，最高可达到 150m/s，氧蒸汽以高速撞击从粉煤喷管喷出的煤粉气流，有利于氧气和煤粉在向火面雾化、混合、燃烧，从而形成更加有利的温度场和流场分布，氧蒸汽喷管8-5左部锥形结构与粉煤喷管8-4左部锥形结构以及端面冷却盖连通器8-6锥形结构同心，且氧蒸汽喷管8-5左部锥形结构与粉煤喷管8-4左部锥形结构以及端面冷却盖连通器8-6的锥形结构形成的氧蒸汽通道间距L3为10mm，此设计数值的大小与出口流速和整个气化炉内的流场及温度场分布相关联，出口流速越小间隙越大，出口流速越大间隙越小，根据不同的氧气流量，控制出口流速在90-150m/s之间时，该间隙为5～13mm，粉煤燃烧效果最佳。

冷却水夹套8-1外部焊接固定有锥壳8-2，冷却水夹套8-1和锥壳8-2之间形成了冷却水出水通道，锥壳8-2向火端焊接固定有端面冷却盖8-3，端面冷却盖8-3 与端面冷却盖连通器8-6相焊接，端面冷却盖连通器8-6与氧蒸汽喷管8-5交汇处设置有冷却水进水孔，端面冷却盖连通器8-6与锥壳8-2交汇处设置有冷却水出水孔，冷却水进水通道和冷却水出水通道通过端面冷却盖连通器8-6与端面冷却盖 8-3相连通，粉煤喷管8-4端部缩进端面冷却盖8-3端部的深度L2为9mm。

本实用新型的烧嘴均布器7由烧嘴均布器本体构成，烧嘴均布器本体中心位置加工有连通粉煤通道和粉煤套管的进煤孔a，烧嘴均布器本体上自内向外依次加工有进氧蒸汽孔d、冷却水进水孔c、冷却水出水孔b，进氧蒸汽孔d连通氧蒸汽腔体和氧蒸汽通道，进氧蒸汽孔d的圆心连线形成的圆与进煤孔a同心，冷却水出水孔 b连通冷却水出水腔体和冷却水出水通道，冷却水出水孔b的圆心连线形成的圆与进煤孔a同心，冷却水进水孔c连通冷却水进水腔体和冷却水进水通道，冷却水进水孔c的圆心连线形成的圆与进煤孔a同心,进一步地，本实施例的烧嘴本体上均布加工有20个进氧蒸汽孔d，进氧蒸汽孔d的直径为22.5mm；烧嘴本体上均布加工有40个冷却水进水孔c，冷却水进水孔c的直径为6mm；烧嘴本体上均布加工有 40个冷却水出水孔b，冷却水出水孔b的直径为6mm。

本实施例的端面冷却盖8-2的厚度L4为2mm，端面冷却盖8-2中心位置加工有与煤粉通道相适应的通孔，冷却端盖8-3内侧加工有3圈横截面积相等的螺旋形冷却水通道f，螺旋形冷却水通道f的进水口与冷却水进水通道相连通，冷却水由冷却水进水通道进入螺旋形冷却水通道f，对烧嘴头部8进行冷却，该设计增大对烧嘴头部8的冷却面积，整个端面全部布满冷却水，避免了冷却水的达不到的区域，冷却效果更好，本实施例的旋形冷却水通道f每一圈都是同心圆结构，相邻两圈之间打断后用隔板隔开，实现水路连通循环，为了保证良好的换热效果和均匀的水流速度，每一圈的面积相等。冷却水夹套8-1外表面加工有6圈横截面积相等的螺旋形出水通道e，螺旋形出水通道e的一端通过冷却水出水孔b与冷却水出水腔体相连通、另一端与螺旋形冷却水通道f出水口相连通，螺旋形冷却水通道f内的水由螺旋形出水通道e经过冷却水出水孔b流入冷却水出水腔体内，螺旋形出水通道e 增大烧嘴头部8的冷却面积和冷却水的流速，冷却效果更好，圈数取决于冷却水流量和烧嘴头部8的大小，进一步地，本实施例的螺旋形出水通道e每一圈都是同心圆结构，相邻两圈之间打断后用隔板隔开，实现水路连通循环，为了保证良好的换热效果和均匀的水流速度，每一圈的横截面积相等，横截面相等保证了头部流速的均匀，进而换热系数一致，避免头部受热不均引起的材料内部热应力。

在图4、5中，本实用新型粉煤烧嘴的安装方式如下，气化炉400内壁设置有膜式水冷壁600，气化炉400外壁上对称固定安装有4个气化炉连接法兰300，气化炉连接法兰300上安装有气化炉连接法兰盖200，粉煤烧嘴100穿过气化炉连接法兰300***气化炉100并***膜式水冷壁600内，由粉煤烧嘴本体连接法兰3与气化炉连接法兰300固定，粉煤烧嘴100与气化炉连接法兰300之间填充有耐火材料，烧嘴头部安装有烧嘴罩500，烧嘴罩500与膜式水冷壁600之间填充有耐火材料，粉煤烧嘴100的中心线与膜式水冷壁600中心面的夹角γ为4°，4个粉煤烧嘴偏角为4°，这样在气化炉400的中心形成一个切圆，切圆的直径随气化炉400的直径变化，一般为100～ 300mm，夹角γ越大，粉煤烧嘴100在气化炉400内部的切圆直径越大，粉煤烧嘴100 的切圆直径决定了粉煤和氧气在气化炉400内部的混合、雾化和燃烧效果，为了增大切圆直径，本实施例的烧嘴头部8的中心线与烧嘴均布器7的中心线的夹角δ为 2.24°，安装时夹角δ应与夹角γ效果相叠加，使切圆的直径变大，在实际生产中，因为气化炉400结构已经固定，因此通过改造烧嘴头部8的中心线与烧嘴均布器7的中心线的夹角δ实现切圆直径的变大，更容易实现，且节省成本。

实施例2

上述实施例1中，本实施例的粉煤喷管8-4中部为圆柱形结构、左部为锥形结构、右部为锥形结构以及沿锥形收敛端延伸的圆柱形结构，中部圆柱形结构的长度L1为 80mm，粉煤通道的直径D为50mm，左部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角α为30°，右部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角β为30°，粉煤喷管8-4端部缩进端面冷却盖8-3端部的深度L2为8mm，氧蒸汽喷管8-5左部锥形结构与粉煤喷管8-4左部锥形结构形成的氧蒸汽通道间距L3为5mm，烧嘴本体上均布加工有16个进氧蒸汽孔d，进氧蒸汽孔d的直径为20mm；烧嘴本体上均布加工有20个冷却水进水孔c，冷却水进水孔c的直径为4mm；烧嘴本体上均布加工有20个冷却水出水孔b，冷却水出水孔b的直径为4mm，端面冷却盖8-2的厚度L4为1mm，冷却端盖8-3内侧加工有2圈横截面积相等的螺旋形冷却水通道f，冷却水夹套8-1外表面加工有5圈横截面积相等的螺旋形出水通道e，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例3

上述实施例1中，本实施例的粉煤喷管8-4中部为圆柱形结构、左部为锥形结构、右部为锥形结构以及沿锥形收敛端延伸的圆柱形结构，中部圆柱形结构的长度L1为 100mm，粉煤通道的直径D为60mm，左部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角α为45°，右部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角β为45°，粉煤喷管8-4端部缩进端面冷却盖8-3端部的深度L2为10mm，氧蒸汽喷管8-5左部锥形结构与粉煤喷管8-4左部锥形结构形成的氧蒸汽通道间距L3为15mm，烧嘴本体上均布加工有25个进氧蒸汽孔d，进氧蒸汽孔d的直径为25mm；烧嘴本体上均布加工有60个冷却水进水孔c，冷却水进水孔c的直径为8mm；烧嘴本体上均布加工有60个冷却水出水孔b，冷却水出水孔b的直径为8mm，端面冷却盖8-2的厚度L4为3mm，冷却端盖8-3内侧加工有4圈横截面积相等的螺旋形冷却水通道f，冷却水夹套8-1外表面加工有8圈横截面积相等的螺旋形出水通道e，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例4

上述实施例1～3中，本实施例的气化炉400外壁上对称固定安装有4个气化炉连接法兰300，为了增大切圆直径，粉煤烧嘴100的中心线与膜式水冷壁600中心面的夹角γ为6°，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例5

上述实施例1～3中，本实施例的气化炉400外壁上对称固定安装有6个气化炉连接法兰300，粉煤烧嘴100的中心线与膜式水冷壁600中心面的夹角γ为4°，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例6

上述实施例1～3中，本实施例的气化炉400外壁上对称固定安装有6个气化炉连接法兰300，为了增大切圆直径，粉煤烧嘴100的中心线与膜式水冷壁600中心面的夹角γ为6°，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例7

上述实施例1～6中，本实施例的的烧嘴头部8的中心线与烧嘴均布器7的中心线的夹角δ为2°，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例8

上述实施例1～6中，本实施例的的烧嘴头部8的中心线与烧嘴均布器7的中心线的夹角δ为3°，其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

Claims

1.一种粉煤烧嘴,其特征在于：烧嘴本体的一端面设置有烧嘴均布器，烧嘴均布器的相对端面设置有烧嘴头部，所述的烧嘴本体为：粉煤套管外部套设有氧蒸汽内管，氧蒸汽内管与粉煤套管之间形成一端封闭、另一端与外界连通的腔体，氧蒸汽内管外部设置有氧蒸汽外管，氧蒸汽内管与氧蒸汽外管之间形成一端封闭、另一端与烧嘴头部相连通的氧蒸汽腔体，氧蒸汽外管上设置有贯穿氧蒸汽外管与氧蒸汽腔体相连通的氧蒸汽入口管，氧蒸汽外管外部设置有冷却水内管，氧蒸汽外管与冷却水内管之间形成一端封闭、另一端与外界相连通的腔体，冷却水内管外侧依次设置有冷却水隔水管和冷却水外管，冷却水内管与冷却水隔水管以及冷却水外管之间形成一端封闭、另一端与烧嘴头部相连通的冷却水进水腔体，冷却水隔水管与冷却水外管之间形成冷却水出水腔体，冷却水外管上设置有贯穿冷却水外管与冷却水出水腔体相连通的冷却水出水管、贯穿冷却水外管与冷却水进水腔体相连通的冷却水进水管，冷却水外管上设置有烧嘴本体连接法兰。

2.根据权利要求1所述的粉煤烧嘴，其特征在于所述的烧嘴头部为：粉煤喷管外部设置有氧蒸汽喷管，粉煤喷管和氧蒸汽喷管之间形成氧蒸汽通道，氧蒸汽喷管外部设置有冷却水夹套，氧蒸汽喷管和冷却水夹套之间形成了冷却水进水通道，冷却水夹套外部设置有锥壳，冷却水夹套和锥壳之间形成了冷却水出水通道，冷却水夹套向火端设置有端面冷却盖连通器，端面冷却盖连通器与氧蒸汽喷管向火端相连接，锥壳向火端设置有端面冷却盖，端面冷却盖与端面冷却盖连通器相连接，冷却水进水通道和冷却水出水通道通过端面冷却盖连通器与端面冷却盖相连通。

3.根据权利要求2所述的粉煤烧嘴，其特征在于：所述的粉煤喷管中心位置加工有粉煤通道，粉煤喷管中部为圆柱形结构、左部为锥形结构、右部为锥形结构以及沿锥形收敛端延伸的圆柱形结构，中部圆柱形结构的长度L1为80～100mm，粉煤通道的直径D为50～60mm，左部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角α为30°～45°，右部锥形结构与粉煤喷管中心线的夹角β为30°～45°，粉煤喷管端部缩进端面冷却盖端部的深度L2为8～10mm。

4.根据权利要求3所述的粉煤烧嘴，其特征在于：所述的氧蒸汽喷管左部为锥形结构、右部为圆柱形结构，氧蒸汽喷管左部锥形结构与粉煤喷管左部锥形结构同心，且氧蒸汽喷管左部锥形结构与粉煤喷管左部锥形结构形成的氧蒸汽通道间距L3为5～15mm。

5.根据权利要求4所述的粉煤烧嘴，其特征在于：所述的冷却水夹套外表面加工有5～8圈横截面积相等的螺旋形出水通道，螺旋形出水通道的一端与冷却水出水腔体相连通、另一端与端面冷却盖相连通。

6.根据权利要求5所述的粉煤烧嘴，其特征在于：所述的端面冷却盖中心位置加工有与煤粉通道相适应的通孔，冷却端盖内侧加工有2～4圈横截面积相等的螺旋形冷却水通道，螺旋形冷却水通道的进水口与冷却水进水通道相连通、出水口与螺旋形出水通道的另一端相连通，端面冷却盖的厚度L4为1～3mm。

7.根据权利要求6所述的粉煤烧嘴，其特征在于所述的烧嘴均布器为：烧嘴均布器本体中心位置加工有连通粉煤通道和粉煤套管的进煤孔，烧嘴均布器本体上自内向外依次加工有进氧蒸汽孔、冷却水进水孔、冷却水出水孔，进氧蒸汽孔连通氧蒸汽腔体和氧蒸汽通道，进氧蒸汽孔的圆心连线形成的圆与进煤孔同心，冷却水出水孔连通冷却水出水腔体和冷却水出水通道，冷却水出水孔的圆心连线形成的圆与进煤孔同心，冷却水进水孔连通冷却水进水腔体和冷却水进水通道，冷却水进水孔的圆心连线形成的圆与进煤孔同心。

8.根据权利要求7所述的粉煤烧嘴，其特征在于：所述的烧嘴本体上均布加工有16～25个进氧蒸汽孔，进氧蒸汽孔的直径为20～25mm；烧嘴本体上均布加工有20～60个冷却水进水孔，冷却水进水孔的直径为4～8mm；烧嘴本体上均布加工有20～60个冷却水出水孔，冷却水出水孔的直径为4～8mm。