用于制造合成气体的粉尘燃料燃烧器和气流床气化炉的制作方法_2

文档序号:8394139阅读:来源:国知局
集室中开口,该燃烧器口由一个上部盘管(Wendel)(该上部盘管封闭了在粉 尘燃料通道的退出开口之间的环形通道的间隙)、一个与此平行延伸的下部盘管用于在粉 尘燃料流中产生扭转、W及一个将该两个盘管相连接的接片形成,其中该接片在与输送方 向相反的方向上将该收集室在最短的粉尘燃料通道处封闭、并且W相对于最短的粉尘燃料 通道的纵轴的延长线小于90°、优选小于45°的角度并由此在从其引出的粉尘状燃料流 的区域中形成一个引导面,该引导面用于将粉尘流转向到一个切向上。
[0020] 本发明首先具有W下优点,通过在粉尘流转向区域中使用耐磨损的型材实现了粉 尘导管的高度耐磨性。通过将粉尘供应分配到多个轴向通道上,燃烧器中的粉尘供应路径 最大程度得W缩短并且粉尘流的流速直到燃烧器口都保持恒定,使得在致密流中没有出现 任何去混合效应。将粉尘状燃料流,如煤粉流或炭粉流,分配到至少H个矩形的通道上,比 现有技术已知的用于煤供应的环形通道更好地充分利用了可用的环形通道横截面。通过在 粉尘流环形通道中产生扭转,促进了粉尘状燃料,如煤粉或炭粉在气化剂流中的最优的分 配并因此促进了均匀的燃烧器火焰。所提出的粉尘状燃料供应的另一个优点在于,通过在 燃烧器之内的收集室的缓冲效应补偿了粉尘负载波动。由于多部件的构造和中央管与外部 管之间可松脱的连接,本发明的燃烧器拥有高度的维修和维护友好性。
【附图说明】
[0021] 下面W实例来说明本发明,该实例为在一个气流床气化炉的盖部中的一个燃烧器 安排,具有H个燃烧器和一个起始燃烧器。从属于此的附图示出:
[0022] 图1 ;在一个气流床气化炉的盖部凸缘中的H个燃烧器和一个中央的起始燃烧器 的一个安排截面图示和从上方看的视图
[0023] 图2;-个燃烧器的截面图示
[0024] 图3;在一个燃烧器中的粉尘导管的图示 [00巧]图4 ;用于粉尘燃料的收集室的展开图
【具体实施方式】
[0026]如从图1可W看出的,一个盖部凸缘3向上、压力密封地封闭一个气流床气化炉1 的反应室。盖部凸缘3的内侧由一个燃烧器匯4进行热保护,该燃烧器匯封闭一个冷却屏 障2的一个上部开口。冷却屏障2是用水在内部冷却的并且保护气流床气化炉1的压力罩 面免受加热和炉渣沉积。
[0027] 盖部凸缘3中的燃烧器安排由H个中也对称分布的、用于煤粉的部分氧化的燃烧 器5 (煤粉燃烧器、气化燃烧器)组成,该些燃烧器在共用的盖部凸缘3中在围绕一个中央 的起始燃烧器6的圆周线上相应地W120°的角度来安排。盖部凸缘3向上压力密封地封 闭该气化炉内室,并且能够实现出于检查或维修目的对气化炉内室的接近。
[0028] 起始燃烧器6竖直地安排在反应器轴线中,燃烧器5可W安排为平行于反应器轴 线或者W-个如下的径向角度安排,使它们的中线与反应器轴线相交。
[0029] 为了接收该H个燃烧器5和起始燃烧器6, 一个圆柱形的燃烧器匯4被安排在盖 部凸缘3的下方,该燃烧器匯与该盖部凸缘3可松脱地相连。在气化炉之内的笼状的冷却 屏障2与该燃烧器匯4的一个罩面环4. 4之间的环状缝隙用一种柔性的密封材料4. 5来填 满,W便保护用惰性气体冲洗的冷却屏障2免受腐蚀性的反应气体影响并且W便改进盖部 凸缘3在长期的气化炉工作之后的可拆卸性。W此方式,阻止了腐蚀性粗气体和煤粉渗入 承受压力的反应器壁与冷却屏障2之间。
[0030] 为了位置稳定地保持该四个在竖直位置中并且彼此平行取向的燃烧器5、6,在盖 部凸缘3和燃烧器匯4中存在多个带有固定凸缘(壳体凸缘5. 6)的接收套筒4. 1,燃烧器 5、6被推入该些接收套筒中或者在维修或维护的情况下还可W从其中拉出。为了相对于大 约4化ar的气化炉内压进行密封并且为了防护煤粉巧有低于200ym的一般的粒径)的渗 入,接收套筒4. 1和壳体凸缘5. 6配备有已知的密封件5. 15。
[0031] 为了对燃烧器5进行热保护,在接收套筒4. 1之间的用于燃烧器5的燃烧器匯4 在罩面环4. 4之内用隔热材料4. 3无空隙地进行填充。通过在燃烧器匯4内部的多层绝缘 材料的组合,可W实现良好的保护效果和在受损情况下良好的可拆除性。
[0032] 燃烧器5针对热的粗气体的更好的保护可W通过该燃烧器匯4的一个外部的水冷 器4. 2来实现。为此,将用水从内部冷却的管螺旋形地安排在该燃烧器匯4的下侧上,该下 侧本身能够用一种耐热的保护层涂覆。该些冷却管不仅几乎无空隙地覆盖该燃烧器匯4的 朝向气化炉内室的下侧,而且还轴环式地包围该燃烧器口部。由于燃烧器匯的冷却是对于 燃烧器5、6的重要的保护功能,所W对于水冷器4. 2对局部的热负载进行匹配W及处于意 外情况的安全性而言有利的是,水冷器4. 2W平面区段的方式分配在多个子系统中并且相 应地配备有分离的冷却水导入器和导出器。
[0033] 该H个燃烧器5被一个外部的冷却循环包围。起始燃烧器6被一个内部的冷却循 环包围。该些冷却管线是可交换的。
[0034] 在盖部凸缘3中安排在中央的起始燃烧器6按已知的方式包括至少一个燃烧气体 通道和一个氧气通道、一个在燃烧气体通道中被引导直到燃烧器口的点火电极、和在一个 中央管中的一个带有惰性气体冲洗器的光学的火焰观察通道。为了冷却该起始燃烧器6,该 些同也的通道壁实施为双层壁的并且用冷却水流过。起始燃烧器6为此还具有用于冷却水 的对应的连接喷嘴。为了补偿该些通道壁的不同的热膨胀,向燃烧器通道管中加入了补偿 器。
[0035] 在该实施例中,在盖部凸缘3中围绕该中间的起始燃烧器6在一条圆周线上对称 分布地安排有H个燃烧器5 (粉尘燃烧器),用于将合成粗气体中的煤粉转化。
[0036] 根据图2,燃烧器5中的每一个具有连接喷嘴5. 1、5. 2、5. 3,用于供应气动地输送 的粉尘燃料、供应包含氧气和水蒸气的氧化剂、W及供应冷却水。用于氧化剂的连接喷嘴 5. 2在该实施例中被同轴地安排在用于将氧化剂输送到燃烧器口的一个双层壁的中央管 5. 4的上端,用于供应粉尘燃料的连接喷嘴5. 1位于该燃烧器上部分的侧向并且是切向地 且在朝向燃烧器口的方向上倾斜地安排在一个外部的、同样双层壁的管套筒5. 5处,该管 套筒W-个径向间距同也地包围该中央管5. 4并且在该中央通道5. 13周围形成一个用于 将粉尘燃料输送到燃烧器口的环形通道5. 14。中央管5. 4是可松脱地安置在该外部的管套 筒5. 5中,使得能够将其从外部的管套筒5. 5中拉出W便进行检查。两个管件例如是在一 个燃烧器凸缘5. 7处与密封件5. 15彼此相连。中央管5. 4和外部的管套筒5. 5实施为双 层壁的,用于有效地对燃烧器5进行内部冷却,为此通常使用冷却水。
[0037] 其他的、包含该些燃烧器5的部件的接收器用作一个额外的包裹物(壳体),该些部 件相对于温度控制也起到保护功能。
[0038] 在燃烧器口处,中央通道5. 13和环形通道5. 14锥形地变细,使得存在一个中央的 氧化剂流的退出锥形和一个朝向燃烧器口的锥形的且逐渐变小的用于粉尘燃料流的环形 缝隙。
[0039] 为了在环形通道5. 14中向燃烧器口的粉尘燃料供应(该在图3中分离地示出),一 个分配器5. 17位于该环形通道5. 14中用于粉尘燃料的该切向开口的进入开口下方,该分 配器例如带有H个圆环区段式地W120°的角度安排在圆周上的、漏斗形的、带有退出开口 的凹陷部。
[0040] 分配器5. 17实施为具有形成为银齿状的上端面的环,其中该些尖端位于该些退 出开口之间并且该些退出开口位于漏斗状地向下延伸的挖空部中。每个退出开口向H个 (根据实例)轴平行的粉尘燃料通道之一中开放,该粉尘燃料通道在该用于向燃烧器口供应 粉尘燃料的环形通道5. 14之内具有几乎矩形的横截面,其中该些粉尘燃料通道的横截面 积总和应当对应于
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