专利名称：一种新型粉煤烧嘴旋流雾化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤气化技术中粉煤烧嘴，具体涉及粉煤介质在烧嘴内的旋转
雾化装置。
背景技术：
煤化工是指以煤为原料，通过一系列装置及化学工艺流程，使煤炭中的有效成分转化为气体、液体或固体燃料以及相关化学品的过程。煤的气化是煤化工行业的关键技术之一，而粉煤烧嘴是煤气化技术的核心。煤化工中的粉煤烧嘴燃烧主要有两种形式:其一是将煤加工成粉状，伴随一定比例的“流化”气体(如CO2或队等)，经粉煤烧嘴以一定速度和方向喷人燃烧室(炉膛)进行燃烧，是气、固两相介质。其二是将粉状煤中加入油或水等，混合搅拌均匀形成乳状煤浆，具有流动性，经粉煤烧嘴喷入燃烧室(炉膛)进行燃烧，是液、固两相介质。因此粉煤的燃烧相对于气、油等单一介质燃烧而言，粉煤燃烧机理复杂。粉煤烧嘴的使用性能直接影响了煤化工企业的经济效益，而烧嘴的煤粉介质的雾化结构直接决定了粉煤的燃烧效率，即粉煤烧嘴的经济性。因此企业们都对粉煤燃烧的雾化结构进行了探索研究。就烧嘴本身而言，影响粉煤烧嘴使用性能的因素有:粉煤的雾化效果，喷射角度，粉煤与氧气的混合形式和流速等。而粉煤的雾化效果是关系到粉煤燃烧效率的核心因素，直接决定了烧嘴的经济效益。目前绝大部分粉煤烧嘴的雾化形式均为直流撞击式，即粉煤伴随着“流化”气体或油、水等乳化剂以直流流动形式从烧嘴喷出，氧气(氧化剂)或其它高速介质以一定角度B撞击粉煤等介质，将煤粉等介质“打散”，形成细小的雾化粉末，直流撞击式结构简图如图1所示。直流撞击式具有雾化效果好，加工制造简单等优点，因此广泛在烧嘴(燃烧器)领域里应用，但近些年随着各类煤化工工艺的不断涌现，直流撞击式粉煤烧嘴已经不能满足多种工艺需求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，雾化效果好，加工制造简单，能够满足多种煤化工行业工艺需求。本实用新型的技术方案是:一种新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，其特征是在烧嘴体氧气管外侧和煤粉管内侧之间分布有螺旋式隔板，螺旋式隔板与烧嘴体中心线夹角A在10° 80°之间，氧气管在出口处设有弧形凸台。在煤粉管外侧还设有另一个氧气管。其中螺旋式隔板的制造材料选用抗冲刷磨损较好的钴基合金材质。本实用新型具有以下优点:1、螺旋式隔板与烧嘴体中心线夹角A在10° 80°之间，以保证粉煤通道内介质能够沿着螺旋式隔板以A角度喷出烧嘴口。[0012]2、原直流撞击式烧嘴内介质只能沿X、Y轴方向喷出烧嘴口，本实用新型烧嘴内介质可以沿X、Y、Z轴方向喷出烧嘴口。这样能够将粉煤或油等介质旋转成更为细小的雾化颗粒，进而改善烧嘴的雾化效果，提高烧嘴的燃烧效率。3、隔板的制造材料选用抗粉煤或油等介质冲刷磨损较好的钴基合金，如GH188或者UMCo50。从而保证旋流雾化装置能够长时间、稳定使用。
图1是直流撞击式结构简图。图2-1是旋流雾化装置结构简图之一。图2-2是旋流雾化装置结构简图之二。
具体实施方式
一种新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，有两种实施方式，第一种方式如图2-1所示，螺旋式隔板3分布在氧气管I外侧和煤粉管2内侧之间，这样就在粉煤通道内形成若干个旋流结构，使粉煤或油等介质沿着螺旋式隔板3所限定的空间通道，以A角度旋转流动。A角度是螺旋式隔板3与烧嘴体中心线形成的夹角，在10° 80°之间。同时氧气管I在出口处设有弧形凸台，使得出口处粉煤通道收缩变小，以增大粉煤或油等介质喷出烧嘴体后的速度，以便介质能够更有力的与氧气(氧化剂)等撞击，均勻混合，形成稳定均勻的流场。另一种方式如图2-2所示，在第一种方式的基础上又在煤粉管2外侧设有新的氧气管I，这样氧气通道就有两个，在粉煤通道的内外各一个，这样氧气和粉煤就能够更加充分的与粉煤或油等介质混合，增强氧化剂与燃料的混合效果，从而提高燃烧效率。该旋流雾化装置工作原理为:利用螺旋线式的隔板结构将粉煤+气或油、水等介质直线型的流动形式变为旋转型的流动形式，增加了粉煤或油等介质的旋转动力，即:增加了粉煤或油等介质Z轴的速度。从而将粉煤或油等介质相对于直流撞击式“打散”的更为细小，即:雾化效果好。同时，在氧气管I在出口处设有弧形凸台，使得出口处粉煤通道收缩变小，这样当粉煤或油等介质以旋流形式喷出烧嘴口时，进一步提高了粉煤或油等介质喷出的速度，介质喷出后能够与O2 (氧化剂)或其它介质迅速而均匀混合，形成均匀流场，从而增强烧嘴燃烧效果。此外，粉煤+气或油、水等两相流介质，相对于单一介质，其对于材料的冲刷和磨损较为严重，因此，旋流雾化装置的隔板制造材料需要选用抗粉煤+气或油、水等两相流介质冲刷和磨损较好的钴基合金材质制造，如GH188或者UMCo50等。
权利要求1.一种新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，其特征是在烧嘴体氧气管(I)外侧和煤粉管(2)内侧之间分布有螺旋式隔板(3)，螺旋式隔板(3)与烧嘴体中心线夹角A在10° 80°之间，氧气管(I)在出口处设有弧形凸台。
2.如权利要求1所述的新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，其特征是在煤粉管(2)外侧还设有另一个氧气管(I)。
3.如权利要求1所述的新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，其特征是螺旋式隔板(3)的制造材料选用钴基合金材质。
专利摘要本实用新型提供一种新型粉煤烧嘴旋流雾化装置，在烧嘴体氧气管外侧和煤粉管内侧之间分布有螺旋式隔板，螺旋式隔板与烧嘴体中心线夹角A在10°～80°之间，氧气管在出口处设有弧形凸台。本实用新型雾化效果好，加工制造简单，能够满足多种煤化工行业工艺需求。
文档编号F23D1/02GK203068507SQ201220747820
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者于晓亮, 陈杰, 刘小波 申请人:西安航天远征流体控制股份有限公司