一种用于水煤浆或煤粉气化炉的开工复合烧嘴

摘要

本发明提供了一种水煤浆或煤粉加压气化炉的开工复合烧嘴，其包括由内向外同轴套置的燃料气通道管和助燃气体通道管，以及点火电极，所述燃料气通道管和助燃气体通道管之间通过两个法兰连接，且法兰之间通过垫片密封，所述助燃气体通道管与所述燃料气通道管前端流道环隙大小通过垫片厚度调整，所述点火电极设于所述助燃气体通道管外，并伸至所述燃料气通道管和助燃气体通道管的前端。本发明开工复合烧嘴结构紧凑，节约空间；可以通过调整燃料气通道环隙，从而实现燃烧各种燃料气体。在实际运行期间可以自动点火和保持温升稳定。本发明还可降低现场人员的劳动强度，在冷态下安装就位后不用拆除，即可进行烘炉、化工投料连续操作。

权利要求

1.一种水煤浆或煤粉加压气化炉的开工复合烧嘴，其特征在于，其包括由内向外同轴套置的燃料气通道管(2)和助燃气体通道管(3)，以及点火电极(7)，所述燃料气通道管(2)和助燃气体通道管(3)之间通过两个法兰(13，13’)连接，且两法兰(13，13’)之间通过垫片(8)密封，所述助燃气体通道管(3)与所述燃料气通道管(2)前端流道环隙大小通过垫片(8)厚度调整，所述点火电极(7)设于所述助燃气体通道管(3)外，并伸至所述燃料气通道管(2)和助燃气体通道管(3)的前端，所述助燃气体通道管(3)内同轴设有用于安装火焰检测器的火检通道管(4)，所述火检通道管(4)内设有可视目镜(6)及火焰检测器。

2.根据权利要求1所述的开工复合烧嘴，其特征在于，所述燃料气通道管(2)和助燃气体通道管(3)的前端呈收口状。

3.根据权利要求1所述的开工复合烧嘴，其特征在于，所述燃料气通道管(2)前端设有冷却水套(9)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的开工复合烧嘴，其特征在于，所述点火电极(7)套设于保护套管(15)内，所述保护套管(15)固定于所述助燃气体通道管(3)外。

5.根据权利要求4所述的开工复合烧嘴，其特征在于，所述保护套管(15)一端穿过所述法兰(13)上开设的斜内孔(14)。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的开工复合烧嘴，其特征在于，所述垫片(8)为八角垫。

说明书

一种用于水煤浆或煤粉气化炉的开工复合烧嘴

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水煤浆或煤粉加压气化装置，具体地说，涉及一种水煤浆或煤粉加压气化炉的开工复合烧嘴。

背景技术

[0002] 煤炭的气化技术是一种能将煤炭高效清洁利用的技术，当前已成为世界各国解决环境污染问题主导技术之一，也是国际竞争的一个重要领域。 在当前世界各国已工业化的煤炭加压气化炉中，在开工时使用的不同类型开工复合烧嘴各有优缺点。

[0003] 水煤浆或煤粉加压气化技术的关键设备是气化炉，气化炉在开工时都要使用开工烧嘴。 以新型水煤浆气化炉为例，它在开工时，首先要烘炉，使用开工烧嘴将炉温烘到1200℃，恒温10小时左右将开工烧嘴拆下，然后安装耐火砖和开工烧嘴盲法兰，气化炉才能进行投料开车。

[0004] 该种开工烧嘴在烘炉时，需要人工点火，操作繁琐，经常因炉内负压和激冷室液位波动等多种原因导致熄火，且熄火后不易及时发现，操作人员只有在发现炉温下降时，才能判断开工烧嘴是否熄火，这种情形造成燃料气体大量进入炉内，如立即点燃烧嘴会造成气化炉内的可燃气爆炸，危及气化炉耐火砖及现场操作人员的安全。 如要避免此类事故发生，就要停止燃料气，将开工烧嘴拆下，并将炉子内的燃料气置换掉，再次点火烘炉。 这是目前工业化装置上所采用的一种操作方法，这种方法的缺点是处理熄火事故时间长，劳动强度大。 在原始烘炉条件下，这种不能按照升温曲线变化的温度会降低耐火砖的使用寿命。

[0005] 水冷壁煤粉气化炉在开工时，使用开工烧嘴将气化炉温度升到一定温度进行煤粉投料，此时的开工烧嘴因炉内有温度、压力不能拆下，因此，很多水冷壁气化炉装置的开工烧嘴、点火枪、火检装置都是单独设置，不但造成一些设备、装置的利用率低下，还增加了费用支出。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种水煤浆或煤粉加压气化炉的开工复合烧嘴，其结构紧凑，无需拆卸，可保证烘炉、化工投料连续进行。

[0007] 为了实现本发明目的，本发明的一种水煤浆或煤粉加压气化炉的开工复合烧嘴，其包括由内向外同轴套置的燃料气通道管和助燃气体通道管，以及点火电极，所述燃料气通道管和助燃气体通道管之间通过两个法兰连接，且两法兰之间通过垫片密封，所述助燃气体通道管与所述燃料气通道管前端流道环隙大小通过垫片厚度调整，所述点火电极设于所述助燃气体通道管外，并伸至所述燃料气通道管和助燃气体通道管的前端。

[0008] 其中，所述助燃气体通道管内同轴设有用于安装火焰检测器的火检通道管。

[0009] 所述火检通道管内设有用于观察火焰的可视目镜及火焰检测器。

[0010] 所述燃料气通道管和助燃气体通道管的前端呈收口状。

[0011] 所述燃料气通道管前端设有冷却水套。

[0012] 所述点火电极套设于所述保护套管内，所述保护套管固定于所述助燃气体通道管外。

[0013] 所述保护套管一端穿过所述法兰上开设的斜内孔。

[0014] 所述垫片为八角垫片。

[0015] 本发明所述各部件之间可通过法兰等本领域常用的部件相固定。

[0016] 本发明可以通过调节八角垫的厚度，改变助燃气体通道管与燃料气通道管前端相对距离，可以实现调整燃料气流道环隙大小，从而实现烧嘴能够燃烧不同燃料。

[0017] 不同的燃料气由于热值不同，要想达到相同的温度就要用不同的流量来实现，每种可燃气体与助燃气体的配比不同，因此助燃气体的需要流量也不同，烧嘴要求喷出的介质速度要高于介质的燃烧速度，所以换了介质就需要调整间隙。

[0018] 本发明采用将火检通道管、点火电极集中安置在开工烧嘴内部，这样能节约气化炉顶部上的空间，减少气化炉炉顶不必要的开孔。

[0019] 本发明克服现有(热壁炉)开工烧嘴点火步骤繁琐、危险系数大、易熄火等缺点，安装利用火检通道管及火检监测器提高炉内的火焰监测手段，能做到实时监控炉内情况，可以实现远程及时迅速的处理。 降低现场操作人员的劳动强度及安全风险系数。在与本发明相连的燃料及助燃气体通道上安装有仪控阀门，该仪控阀门的动作受紧急停车系统控制，当火检监测器监测不到火焰后，紧急停车系统触发燃料及助燃介质的阀门关闭。

[0020] 本发明克服现有(热壁炉)开工烧嘴在化工投料时必须从炉内拆除的缺点，水冷壁炉开工烧嘴保护困难的状况。 本发明一经安装，就可以不用拆除，即可进行烘炉、化工投料连续操作，降低现场人员的劳动强度。

[0021] 本发明在水煤浆或煤粉加压气化炉(热壁炉、冷壁炉)化工投料后，可根据工况需要作为长明火炬使用。 如果不启用长明火炬，可以通过该发明向炉内加注适量氮气或水蒸气，用来保护本装置及改善有效气成分。

[0022] 本发明开工复合烧嘴结构紧凑，节约空间。 可以调整燃料气通道环隙，从而实现可以燃烧各种燃料气体。 在实际运行期间可以自动点火和保持温升稳定。

附图说明

[0023] 图1为本发明所述水煤浆或煤粉气化炉的开工复合烧嘴的结构示意图。

[0024] 图中：

[0025] 1安装法兰 2燃料气通道管

[0026] 3助燃气体通道管 4火检通道管

[0027] 5垫片 6可视目镜

[0028] 7点火电极 8八角垫

[0029] 9水冷盘管 10火检安装口

[0030] 11助燃气体入口 12燃料气入口

[0031] 13、13’法兰 14斜内孔

[0032] 15保护套管

具体实施方式

[0033] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0034] 如图1所示，本发明的气化炉开工复合烧嘴，通过安装法兰1与气化炉相连接。在安装法兰1的中心开孔焊接燃料气通道管2，燃料气通道管通过法兰外接燃料气入口
12，在燃料气通道管2内安装有助燃气体通道管3，安装方式是通过两个法兰13、13’连接，助燃气体通道管3在焊接、安装时必须与燃料气通道管2保持同轴度，助燃气体通道管3通过法兰外接有助燃气体入口11，引入助燃气体。 燃料气通道管2和助燃气体通道管3的前端呈收口状。

[0035] 气化炉一般燃料气多采用煤气、合成气或石油液化气；助燃气体采用空气或氧气。

[0036] 在助燃气体通道管3与燃料气通道管2相连接的法兰13上，开有一斜内孔14，内孔攻丝，通过螺纹连接安装点火电极7，点火电极7设于保护套管15内，保护套管15一端穿过法兰13上开设的斜内孔14。 点火电极7的保护套管15与助燃气体通道管3的外壁相固定，是通过焊接在助燃气体通道管3外壁上的二到三个筋板固定。 两个法兰13是RJ面法兰，两法兰是通过八角垫8来密封，在本发明通过八角垫8的厚度H值来调整烧嘴头部燃料气通道的流道环隙大小，八角垫8厚度增大时，燃料气通道与助燃气通道前端的相对距离就大，燃料气流道间隙就大，而八角垫8的厚度减小时，助燃气通道与燃料气通道前端的相对距离就小，燃料气流道间隙就小，从而达到改变流道间隙既而实现燃烧不同的气体。

[0037] 在助燃气体通道管3内安装有火检通道管4，其与助燃气体通道管3通过法兰连接，并与助燃气体通道管3保持同轴度，火检通道管4的上方焊接一对法兰，法兰中间安装可视目镜6并通过垫片5密封，这对法兰的上方焊接一短管接头，即火检安装口10，以便安装火焰监测器(图中未标出)。 在本发明的燃料气通道前端装有水冷盘管9，对本发明的开工复合烧嘴前端进行水循环冷却，起到降温保护开工复合烧嘴前端(头部)的作用。

[0038] 本发明开工复合烧嘴的工作过程：开工复合烧嘴在气化炉冷态下进行安装，在安装前根据使用介质和工艺条件确定燃料气流道环隙，将八角垫8厚度H进行调整，使该环隙大小符合要求。 冷态下试验点火电极、火检监测器是否工作正常，并调试火检与燃料气及助燃气仪控阀门联锁系统。 一切就绪后进行开工点火步骤，启动点火电极按钮，点火电极7开始放电10～30秒，在点火电极7放电3秒后通入燃料气，再延时2～5秒通入助燃气，将燃料气点燃。在点火电极结束放电4～10秒后火检监测器如检测不到火焰信号，则视为点火失败，安全逻辑系统自动关闭燃料气及助燃气仪控阀门。

[0039] 在点火成功烘炉的过程中，因各种工况造成的熄火，火检监测器在就会在第一时间监测到并自动停车处理，这样可以有效的避免因不能及时发现熄火而造成的设备、人身安全事故。 本发明在水煤浆或煤粉加压气化炉(热壁炉、冷壁炉)化工投料后，可根据工况需要作为长明火炬使用。 如果不启用长明火炬，可以通过该发明向气化炉内加注适量氮气或水蒸气，用来保护本烧嘴及改善有效气成分。

[0040] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。 因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。