专利名称：一种气化炉用耐高温烧嘴的制作方法
技术领域：
本发明属于燃烧器领域，尤其涉及一种避免气化炉用燃烧喷嘴高温损坏的结构。
背景技术：
煤气化炉是把化石燃料(粉煤、石油、天然气)制成煤气的装置，广泛用于化工、 氮肥、燃气、联合发电等领域。鉴于我国贫油多媒的资源状况，我国的气化燃料主要是煤炭 (粉煤或水煤浆)。燃烧喷嘴(简称烧嘴)是气化炉的关键部件，也是最容易高温损坏的部 件。目前比较先进的煤的气化方式是国外引进的大型粉煤加压气化工艺。利用氮气 或二氧化碳气体将粉煤等粉状炭质材料通过烧嘴送入气化炉，同时富氧气体和水蒸汽也通 过烧嘴送入气化炉。粉状炭质材料和氧气、水蒸汽反应燃烧，生成一氧化碳和氢气，燃烧温 度达1400°C以上。由于燃烧火焰温度很高，烧嘴常因高热通量和潜在的富氧腐蚀性环境引 起损坏。由于烧嘴损坏引起大型气化炉频繁的停炉检修，造成生产企业巨大的经济损失， 引起了国外技术提供商和国内有关研究机构的高度重视，但到目前为止仍未有效地解决 问题。如中国专利 CN1015822B、CN1011617B、CN100470127C、CN200968601Y、CN1916493A、 CN101250439A、CN101498441A等，这些技术尽管各有其特点，但其共同的思路就是通过改变 冷却水流道、减薄烧嘴受热面板等，以便促进冷却水与烧嘴面板间的传热，尽可能降低烧嘴 面板的温度以避免其高温损坏。事实上，由于气化炉温度很高，烧嘴承受的热通量很大，完 全依靠冷却水显热携带热量的方式是难以彻底解决问题的。
发明内容
本发明的目的是针对现有气化炉烧嘴容易高温损坏，特别是针对国外引进的大型 加压粉煤气化炉烧嘴易烧损、寿命过短的问题，提供一种避免气化炉用烧嘴高温损坏的结 构，以便提高烧嘴的冷却效果，避免其受高温损坏，延长使用寿命。本发明气化炉用耐高温烧嘴的技术方案是，在烧嘴的与冷却腔(7)相邻的环形受 热面板(6)上，排布有多个微型通孔(5)；或烧嘴的与冷却腔(7)相邻的环形受热面板(6) 由能够渗透液体的多孔材料制成。冷却腔(7)中冷却水的压力高于气化炉内的压力。在烧嘴的与冷却腔相邻的环形受热面板上，排布有一些微型通孔，或与冷却腔相 邻的环形受热面板由能够渗透液体的多孔材料制成。如此，由于冷却腔中冷却水的压力高 于气化炉的压力，冷却水便通过面板的微型通孔喷出，或通过其多孔材料的毛细通道渗出， 这些喷出或渗出的冷却水受热汽化，便大量消耗了气化炉的高温对于喷嘴辐射的热量，可 以有效地把烧嘴受热面板的温度维持在较低的水平。另外，煤的气化原料之一是水蒸气，本技术让烧嘴的冷却水喷入(渗入)气化炉汽 化，不会对气化炉的操作构成影响。我们知道，水的汽化潜热远远大于其显热。因此，本发明的技术对于有效地降低烧嘴受热面板的温度，其效果是无可置疑的。
图1为本发明实施例1的结构示意图。图2为本发明实施例2的结构示意图。图中1中心通道，2环形通道，3、4_冷却水流道，5微型通孔，6-环形受热面板， 7_冷却腔。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步详述。本发明提供的一种气化炉用耐高温烧嘴，由中心通道1、环形通道2、冷却水流道3 和4组成，其特点是在与冷却腔7相邻的环形受热面板6，排布有多个微型通孔5 ；或与冷却 腔7相邻的环形受热面板6由能够渗透液体的多孔材料制成。本实施例，冷却水压力为4. 8Mpa，气化炉压力为3. 8Mpa，冷却水便在两者的压力 差作用下通过面板的微型通孔喷出，或通过其多孔材料的毛细通道渗出，这些喷出(渗出) 的冷却水受热汽化，便大量消耗了气化炉的高温对于喷嘴辐射的热量，使得烧嘴受热面板 的温度维持在较低的水平。实施例1，烧嘴为生产工艺烧嘴。烧嘴受热环形面板6上均勻排布直径为0. Imm的 微孔，排布密度为每平方厘米1个，中心通道和环形通道各1个，分别为煤粉-氮气通道和 氧气-蒸汽通道，冷却水流道为两个环形流道，外道进入，内道流出。实施例2，烧嘴为点火、开工和生产工艺的复合烧嘴。烧嘴受热环形面板6为由粉 末冶金方法制成的多孔金属板，中心通道1个，环形通道2个，即内环和外环。在气化炉点 火阶段，内环为氧气通道，外环为燃气通道；在开工操作时，中心通道为粉煤_氮气通道，内 环为氧气通道，外环为燃气通道；在正常生产时，中心通道为粉煤_氮气通道，内环为氧气 通道，外环为蒸汽通道。冷却水流道为蛇形管2根，一根进水，另一根出水。本发明可用于各种燃料的气化炉烧嘴，如粉煤气化，水煤浆气化、浙青气化、油品 气化等。冷却水也可以只有一个流道，即冷却水只有进口，没用出口，此时烧嘴的冷却完全 依靠从环形面板喷出(渗出)的冷却水气化完成。
权利要求
一种气化炉用耐高温烧嘴，其特征在于在烧嘴的与冷却腔(7)相邻的环形受热面板(6)上，排布有多个微型通孔(5)；或烧嘴的与冷却腔(7)相邻的环形受热面板(6)由能够渗透液体的多孔材料制成。
2.权利要求1所述的气化炉用耐高温烧嘴，其特征在于冷却腔(7)中冷却水的压力高 于气化炉内的压力。
全文摘要
本发明公开了一种避免气化炉用烧嘴高温损坏的结构，其特征是在烧嘴的受热环形面板上开多个微型通孔，或烧嘴的受热环形面板由能够渗透液体的多孔材料制成。如此冷却水便可通过受热面板的微孔(或毛细管)喷出(渗出)，并迅速受热汽化，大量消耗气化炉的高温对于烧嘴辐射的热量，可以有效地把烧嘴受热面板的温度维持在较低的水平。本发明的技术方法可以极大地促进烧嘴冷却，可以较好地解决气化炉烧嘴因高温而损坏的问题。
文档编号F23D17/00GK101956982SQ20101028626
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者别玉, 宋鹏云, 常静华, 毛文元, 胡明辅, 陈冲良 申请人:昆明理工大学