专利名称：多喷枪组合燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1所述特征的用于利用含有游离氧的氧化剂将粉
尘状燃料飞流气化的多喷枪组合燃烧器。
背景技术：
已知用于将粉尘状燃料微粒氧化的煤尘燃烧器带有圆柱形的水冷式的外壳和内置的同轴布置的用于输送粉尘状燃料和氧化剂的环形腔。 在这种燃烧器中间还有一个小型的气体/氧气燃烧器，其被用作导引燃烧器并配有视觉的火焰监控系统和高压点火装置。如专利DD271038A1和DE 4306980C2所述，它的作用是启动上述的煤尘燃烧器。 粉尘状燃料的输送是在燃烧器外部和内部通过一个或多个管子输送的。在燃烧器的内部，输送管如此朝着燃烧器出口导引，使得它们至少围绕中央轴线一整圈并在燃烧器出口的附近切向定位地终止。在输送管的末端，粉尘切向地进入到圆柱形的环形腔中。
对于从管面到环形腔的过渡而言会突然发生面积的增大，从而降低粉尘速度。
通过增加环形腔内的粉尘状燃料输送管的数量尽管可以减小面积突变，但是无法完全消除这一现象。 这个现象最终导致环形腔内部的粉尘流分布不均。由此可能产生不对称的火焰造
型并带来单侧的反应室负荷。 现有的燃烧器具有下列缺点-燃烧器中的圆柱状环形腔内部的输送管的布置较为复杂，-在煤尘排出后不可避免地产生面积突变，从而降低粉尘输送速度，-由于这种面积突变，后续的环形腔被不均匀地填充煤尘，从而导致与氧化剂的混
合不均匀。
发明内容
本发明根据这个问题提供了一种燃烧器，其能够被扩展到所期望的工作效率，并
且对于给定的工作效率而言与传统的粉尘燃料燃烧器相比减小了直径。 通过具有权利要求1所述特征的燃烧器解决了这个问题。 根据本发明的粉状燃料燃烧器结构简单并且在对粉尘状产品进行的压力气化中工作可靠伴有均匀的火焰造型。 通过让粉尘输送元件延伸至燃烧器嘴并使得煤尘立即进入到旋转的氧气和蒸气流中避免了在粉尘出口处的面积突变。 在介质的出口处，来自输送管的粉尘流与气化剂例如氧气、水蒸气以及必要时二氧化碳混合并形成气化火焰。 煤尘输送管穿过冷却件，从而可以根据功率布置大量输送管并从而实现强迫性的均匀的煤尘输送、降低燃烧器直径并提高安全性，因为粉尘燃料和氧气/蒸气在燃烧器外部才可以相遇。 在本发明的另一种设计方案中，可以通过不同地布置氧气和蒸气供应装置而根据
有待气化的原料的反应能力来影响火焰造型。 在从属权利要求中描述了本发明优选的改型。
图1是根据本发明的多喷枪组合燃烧器的纵向截面图，该多喷枪组合燃烧器带有突出的粉尘燃料输送管，并且氧气通道被布置在导引燃烧器和用于高活性燃料的蒸气通道之间， 图2示出了图1所示多喷枪组合燃烧器的横截面，其中具有12个煤尘输送管，
图3是图1中煤尘输送管和冷却件的详图，
图4是图2的A-A视图， 图5是根据本发明的多喷枪组合燃烧器的纵向截面图，该多喷枪组合燃烧器带有平齐的煤尘输送管，并且氧气通道被布置在蒸气通道和用于低活性燃料的冷却件之间，
图6示出了图5中多喷枪组合燃烧器的横截面，其中具有12个煤尘输送管，
图7是图5中煤尘输送管和冷却件的详图，
图8是图6的A-A视图， 图9是根据本发明的多喷枪组合燃烧器的透视详图，其截取地示出了煤尘输送管在冷却件内部的定位。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施例方式
向毛功率为IOOO丽的气化反应器以210Mg/h的量输送褐煤尘，并用氧气和二氧化碳将其转化为粗合成气。所使用的是图l所示的多喷枪组合燃烧器。褐煤尘通过12个煤尘输送管5气动地利用作为输送气的二氧化碳被供应给燃烧器，从而达到18Mg/h的量。气化压力为40bar。 根据本发明的多喷枪组合燃烧器包括布置在中央的、利用燃气11和氧气12运行的导引燃烧器1、带有集成的基于视觉的火焰监控系统2的电气高压点火装置2、用于蒸气和/或二氧化碳3和氧气4的环形通道、以及通过冷却件6导引的煤尘输送管5。冷却件6同心地包围具有涡旋发生器7和8的环形通道。将氧气通道4布置在导引燃烧器1和蒸气通道3之间的作用是，使得放热反应的气化组合(Vergasungspartner)氧气和煤尘通过蒸气幕而隔开一定的距离，从而确保灼热的气化火焰远离燃烧器嘴。此外，煤尘输送管5可以略微超过氧气通道3的末端突出，从而相应地将灼热的气化火焰与燃烧器嘴隔开。煤尘输送管5通过接片如此相互焊接在一起，以致于构成了隔离壁9。隔离壁平面基本位于相邻的煤尘输送管的输送方向上。隔离壁可以具有弯拱部，该弯拱部与围绕着燃烧器中央轴线的圆柱面相匹配。圆柱体的半径优选与煤尘输送管的中央轴线距燃烧器的中央轴线的间距相等。接片不是在冷却件的全部内部高度的范围上延伸，从而在煤尘输送管5之间形成了通流口 13，如图3、4、7、8和9所示。这可以使冷却水这样穿过冷却件6，从而所有表面都被冷却水流遍并从而被冷却。冷却件在其构成燃烧器外侧面的表面上具有相对的管接头14以用于供应和排放冷却水。除了使粉尘燃料尤其煤尘在横截面的范围内分布均匀之外，煤尘
4输送管5穿过冷却件6还可以大大降低燃烧器直径。 向图5所示的、毛功率为IOOO丽的气化反应器以156Mg/h的量供应来自低活性无烟煤的块状煤尘，并用氧气或蒸气将其转化为粗合成气。所使用的多喷枪组合燃烧器的结构基本上与图1至4所示的相同，但是氧气通道4和蒸气通道3被调换。氧气通道4与冷却件6相邻地布置，从而更加接近煤尘输送管5。煤尘输送管5在具有燃烧器嘴的平面内终结。低活性的粉尘燃料迅速与气化剂混合，从而避免气化火焰太长。煤尘输送管的数量优选根据燃烧器的功率标定
酬feiP'歹ll表
1导引燃烧器2火焰监控系统和点火装置3蒸气通道4氧气通道5煤尘输送管6冷却件7涡旋发生器氧气通道8涡旋发生器蒸气通道9隔离壁10燃烧器嘴11燃气/天然气12导引燃烧器-氧气13用于冷却剂的通流口14冷却剂的供应装置和排放装置
权利要求
用于利用含有游离氧的氧化剂将粉尘状燃料气化的多喷枪组合燃烧器，所述多喷枪组合燃烧器具有-布置在中央的、具有火焰监控系统和点火装置(2)的导引燃烧器(1)，-多个用于输送气状或蒸气状的介质的同心的环形通道，-将所述环形通道同心地包围的冷却件(6)，其特征在于，许多粉尘状燃料输送管(5)穿过所述冷却件(6)。
2. 如权利要求1所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，所述粉尘状燃料输送管在同心的圆周上均匀地分布。
3. 如前述权利要求中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，所述粉尘状燃料输送管在所述冷却件中通过接片相连。
4. 如权利要求3所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，所述接片比所述冷却件的整个内部高度短。
5. 如权利要求3所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，在接片和所述冷却件的朝向燃烧器嘴的壁面之间形成开口。
6. 如前述权利要求中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，所述粉尘状燃料输送管在具有所述燃烧器嘴的平面中终止。
7. 如前述权利要求1至5中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，所述粉尘状燃料输送管超过所述燃烧器嘴突出地终结。
8. 如前述权利要求中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，用于输送氧化剂的环形通道(4)布置在所述导引燃烧器(1)和用于输送蒸气的环形通道(3)之间。
9. 如前述权利要求1至7中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，用于输送蒸气的环形通道(3)布置在所述导引燃烧器(1)和用于输送氧化剂的环形通道(4)之间。
10. 如前述权利要求中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，用于输送氧化剂的环形通道(4)具有用于使氧化剂陷入强烈的旋转运动中的涡旋装置(7)。
11. 如前述权利要求中任意一项所述的多喷枪组合燃烧器，其特征在于，用于输送水蒸气和/或二氧化碳的环形通道(3)具有用于使介质陷入强烈的旋转运动中的涡旋装置(8)。
全文摘要
本发明涉及一种多喷枪组合燃烧器，用于在高温高压下将粉尘状燃料气化。这种燃烧器根据其功率具有许多通过燃烧器的冷却件导引的粉尘状燃料输送管。除了粉尘分布均匀之外，还具有减小燃烧器直径以及提高强化冷却可用性和安全性的优点。
文档编号F23D1/00GK101788146SQ20101010449
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月27日 优先权日2009年1月27日
发明者C·鲁瑟, M·欣格尼茨, T·朱斯特 申请人:西门子公司