專利名稱：一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煤氣化技術(shù)中粉煤燒嘴，具體涉及粉煤介質(zhì)在燒嘴內(nèi)的旋轉(zhuǎn)
霧化裝置。
背景技術(shù)：
煤化工是指以煤為原料，通過一系列裝置及化學(xué)工藝流程，使煤炭中的有效成分轉(zhuǎn)化為氣體、液體或固體燃料以及相關(guān)化學(xué)品的過程。煤的氣化是煤化工行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而粉煤燒嘴是煤氣化技術(shù)的核心。煤化工中的粉煤燒嘴燃燒主要有兩種形式:其一是將煤加工成粉狀，伴隨一定比例的“流化”氣體(如CO2或隊等)，經(jīng)粉煤燒嘴以一定速度和方向噴人燃燒室(爐膛)進行燃燒，是氣、固兩相介質(zhì)。其二是將粉狀煤中加入油或水等，混合攪拌均勻形成乳狀煤漿，具有流動性，經(jīng)粉煤燒嘴噴入燃燒室(爐膛)進行燃燒，是液、固兩相介質(zhì)。因此粉煤的燃燒相對于氣、油等單一介質(zhì)燃燒而言，粉煤燃燒機理復(fù)雜。粉煤燒嘴的使用性能直接影響了煤化工企業(yè)的經(jīng)濟效益，而燒嘴的煤粉介質(zhì)的霧化結(jié)構(gòu)直接決定了粉煤的燃燒效率，即粉煤燒嘴的經(jīng)濟性。因此企業(yè)們都對粉煤燃燒的霧化結(jié)構(gòu)進行了探索研究。就燒嘴本身而言，影響粉煤燒嘴使用性能的因素有:粉煤的霧化效果，噴射角度，粉煤與氧氣的混合形式和流速等。而粉煤的霧化效果是關(guān)系到粉煤燃燒效率的核心因素，直接決定了燒嘴的經(jīng)濟效益。目前絕大部分粉煤燒嘴的霧化形式均為直流撞擊式，即粉煤伴隨著“流化”氣體或油、水等乳化劑以直流流動形式從燒嘴噴出，氧氣(氧化劑)或其它高速介質(zhì)以一定角度B撞擊粉煤等介質(zhì)，將煤粉等介質(zhì)“打散”，形成細小的霧化粉末，直流撞擊式結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。直流撞擊式具有霧化效果好，加工制造簡單等優(yōu)點，因此廣泛在燒嘴(燃燒器)領(lǐng)域里應(yīng)用，但近些年隨著各類煤化工工藝的不斷涌現(xiàn)，直流撞擊式粉煤燒嘴已經(jīng)不能滿足多種工藝需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，霧化效果好，加工制造簡單，能夠滿足多種煤化工行業(yè)工藝需求。本實用新型的技術(shù)方案是:一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是在燒嘴體氧氣管外側(cè)和煤粉管內(nèi)側(cè)之間分布有螺旋式隔板，螺旋式隔板與燒嘴體中心線夾角A在10° 80°之間，氧氣管在出口處設(shè)有弧形凸臺。在煤粉管外側(cè)還設(shè)有另一個氧氣管。其中螺旋式隔板的制造材料選用抗沖刷磨損較好的鈷基合金材質(zhì)。本實用新型具有以下優(yōu)點:1、螺旋式隔板與燒嘴體中心線夾角A在10° 80°之間，以保證粉煤通道內(nèi)介質(zhì)能夠沿著螺旋式隔板以A角度噴出燒嘴口。[0012]2、原直流撞擊式燒嘴內(nèi)介質(zhì)只能沿X、Y軸方向噴出燒嘴口，本實用新型燒嘴內(nèi)介質(zhì)可以沿X、Y、Z軸方向噴出燒嘴口。這樣能夠?qū)⒎勖夯蛴偷冉橘|(zhì)旋轉(zhuǎn)成更為細小的霧化顆粒，進而改善燒嘴的霧化效果，提高燒嘴的燃燒效率。3、隔板的制造材料選用抗粉煤或油等介質(zhì)沖刷磨損較好的鈷基合金，如GH188或者UMCo50。從而保證旋流霧化裝置能夠長時間、穩(wěn)定使用。

圖1是直流撞擊式結(jié)構(gòu)簡圖。圖2-1是旋流霧化裝置結(jié)構(gòu)簡圖之一。圖2-2是旋流霧化裝置結(jié)構(gòu)簡圖之二。
具體實施方式
一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，有兩種實施方式，第一種方式如圖2-1所示，螺旋式隔板3分布在氧氣管I外側(cè)和煤粉管2內(nèi)側(cè)之間，這樣就在粉煤通道內(nèi)形成若干個旋流結(jié)構(gòu)，使粉煤或油等介質(zhì)沿著螺旋式隔板3所限定的空間通道，以A角度旋轉(zhuǎn)流動。A角度是螺旋式隔板3與燒嘴體中心線形成的夾角，在10° 80°之間。同時氧氣管I在出口處設(shè)有弧形凸臺，使得出口處粉煤通道收縮變小，以增大粉煤或油等介質(zhì)噴出燒嘴體后的速度，以便介質(zhì)能夠更有力的與氧氣(氧化劑)等撞擊，均勻混合，形成穩(wěn)定均勻的流場。另一種方式如圖2-2所示，在第一種方式的基礎(chǔ)上又在煤粉管2外側(cè)設(shè)有新的氧氣管I，這樣氧氣通道就有兩個，在粉煤通道的內(nèi)外各一個，這樣氧氣和粉煤就能夠更加充分的與粉煤或油等介質(zhì)混合，增強氧化劑與燃料的混合效果，從而提高燃燒效率。該旋流霧化裝置工作原理為:利用螺旋線式的隔板結(jié)構(gòu)將粉煤+氣或油、水等介質(zhì)直線型的流動形式變?yōu)樾D(zhuǎn)型的流動形式，增加了粉煤或油等介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)動力，即:增加了粉煤或油等介質(zhì)Z軸的速度。從而將粉煤或油等介質(zhì)相對于直流撞擊式“打散”的更為細小，即:霧化效果好。同時，在氧氣管I在出口處設(shè)有弧形凸臺，使得出口處粉煤通道收縮變小，這樣當粉煤或油等介質(zhì)以旋流形式噴出燒嘴口時，進一步提高了粉煤或油等介質(zhì)噴出的速度，介質(zhì)噴出后能夠與O2 (氧化劑)或其它介質(zhì)迅速而均勻混合，形成均勻流場，從而增強燒嘴燃燒效果。此外，粉煤+氣或油、水等兩相流介質(zhì)，相對于單一介質(zhì)，其對于材料的沖刷和磨損較為嚴重，因此，旋流霧化裝置的隔板制造材料需要選用抗粉煤+氣或油、水等兩相流介質(zhì)沖刷和磨損較好的鈷基合金材質(zhì)制造，如GH188或者UMCo50等。
權(quán)利要求1.一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是在燒嘴體氧氣管(I)外側(cè)和煤粉管(2)內(nèi)側(cè)之間分布有螺旋式隔板(3)，螺旋式隔板(3)與燒嘴體中心線夾角A在10° 80°之間，氧氣管(I)在出口處設(shè)有弧形凸臺。
2.如權(quán)利要求1所述的新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是在煤粉管(2)外側(cè)還設(shè)有另一個氧氣管(I)。
3.如權(quán)利要求1所述的新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是螺旋式隔板(3)的制造材料選用鈷基合金材質(zhì)。
專利摘要本實用新型提供一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，在燒嘴體氧氣管外側(cè)和煤粉管內(nèi)側(cè)之間分布有螺旋式隔板，螺旋式隔板與燒嘴體中心線夾角A在10°～80°之間，氧氣管在出口處設(shè)有弧形凸臺。本實用新型霧化效果好，加工制造簡單，能夠滿足多種煤化工行業(yè)工藝需求。
文檔編號F23D1/02GK203068507SQ201220747820
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者于曉亮, 陳杰, 劉小波 申請人:西安航天遠征流體控制股份有限公司