一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器的制造方法
【专利摘要】公开了一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器，包括点火喷嘴、多个辅助喷嘴、炉体。所述多个辅助喷嘴固定在点火喷嘴外侧，并以点火喷嘴为中心周向分布；点火喷嘴及辅助喷嘴的下部与炉体相连。点火喷嘴包括：由内向外设置的燃料气通道、第一氧化剂通道；在燃料气通道内设有可移动的点火装置。辅助喷嘴包括：由内向外设置的可燃粉体通道、第二氧化剂通道；在第二氧化剂通道的下部设有旋流器。燃料气通道、第一氧化剂通道、可燃粉体通道、第二氧化剂通道的外壁为水冷壁。本发明可通过调节辅助喷嘴的数量调节燃烧器的工作负荷；通过在点燃点火喷嘴后将点火装置撤出，可使点火装置免受烧蚀损害。
【专利说明】
一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器
技术领域
[0001 ]本发明涉及燃烧器领域，尤其涉及一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器。
【背景技术】
[0002]目前，在国内应用较为广泛的燃烧器主要来自Texaco公司和ShelI公司。比如，Texaco公司的气化炉燃烧器，She 11公司的煤粉气化设备。Texaco公司的气化炉燃烧器以水煤浆为进料，其喷嘴分为三层通道，包括:位于中心的第一氧气通道，位于第一氧气通道外侧的水煤浆通道、位于水煤浆通道外侧的第二氧气通道。该气化炉燃烧器通过水煤浆与第一氧气通道、第二氧气通道中的氧气充分混合，使燃烧更充分。尽管该气化炉燃烧器的工艺成熟，但是其也有不足之处。一是，高速水煤浆对喷嘴的磨损很严重，需要经常更换磨损件；二是，该燃烧器采用预热喷嘴对炉体内的耐火砖加热，等炉体温度达到水煤浆的燃烧温度时再对水煤浆点火，点火方式繁琐;三是，该燃烧器结构要求煤能磨成按一定粒度分布的水煤浆，但是部分煤种并不适宜制成水煤浆，导致该燃烧器的适用范围受限。
[0003]Shell公司的煤粉气化设备以干煤粉为进料，并采用高压惰性气体将干煤粉输送进入气化炉，煤粉流速较低。该气化设备对喷嘴的磨损较小、对煤种的适用范围较宽。但是，该煤粉气化设备也存在一些不足。一是，本身未带点火装置，需要在气化炉内另加点火装置进行点火;二是，该气化设备包括4-6套燃烧器，安装精度要求很高;三是、该气化设备主要依靠对冲结构实现煤粉与氧气的混合，单个燃烧器无法单独工作，导致适用范围很小。
[0004]由于Texaco公司的气化炉燃烧器，ShelI公司的煤粉气化设备各自存在不足之处，现有技术中亟需一种适用范围广、使用寿命长、燃烧效率高、结构紧凑的新型燃烧器的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种适用范围广、使用寿命长、燃烧效率高、结构紧凑的新型燃烧器，尤其是一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器。
[0006]本发明的组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器，包括:点火喷嘴、N个辅助喷嘴、炉体;所述N个辅助喷嘴固定在所述点火喷嘴外侧，并以所述点火喷嘴为中心周向分布;所述点火喷嘴及所述N个辅助喷嘴的下部与所述炉体相连；
[0007]所述点火喷嘴包括:沿径向往外依次设置的燃料气通道、第一氧化剂通道;并且，在所述燃料气通道内设有可移动的点火装置；
[0008]所述辅助喷嘴包括:沿径向往外依次设置的可燃粉体通道、第二氧化剂通道;并且，在第二氧化剂通道的下部设有旋流器；
[0009]所述燃料气通道、第一氧化剂通道、所述可燃粉体通道及第二氧化剂通道的外壁均为水冷壁；
[0010]其中，N为大于I的整数。
[0011]优选的，在所述可燃粉体通道的外壁内表面还包覆有陶瓷涂层。
[0012]优选的，所述可燃粉体通道内设有沿同一圆周均匀分布的M个可燃粉体输送管;其中，M为大于等于I的整数。
[0013]优选的，所述可燃粉体输送管为直管。
[0014]优选的，所述点火喷嘴到辅助喷嘴的径向距离r的取值范围为:1.5Di < r < 3Di;其中，D1为点火喷嘴的管道直径。
[0015]优选的，在所述燃料气通道与第一氧化剂通道的下部还设有扩散器。
[0016]优选的，在所述燃料气通道的外壁外表面还设有第一冷却夹套，在第一氧化剂通道的外壁外表面还设有第二冷却夹套，在第二氧化剂通道的外壁外表面还设有第三冷却夹套。
[0017]优选的，在所述燃料气通道的上端设有火焰监测器。
[0018]优选的，所述燃烧器还包括安装法兰;所述安装法兰包括:炉体安装法兰、点火喷嘴安装法兰、辅助喷嘴安装法兰。
[0019]优选的，3< Nd
[0020]本发明的组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器，包括:点火喷嘴、多个辅助喷嘴、炉体。辅助喷嘴固定在点火喷嘴外侧，并以点火喷嘴为中心周向分布，点火喷嘴及辅助喷嘴的下部均与炉体相连。所述点火喷嘴包括:燃料气通道、第一氧化剂通道;其中，在所述燃料气通道内设有可移动的点火装置;所述辅助喷嘴包括:可燃粉体通道、第二氧化剂通道。本发明通过设置多个辅助喷嘴可调节燃烧器的工作负荷;通过设置可移动的点火装置，可以在点燃点火喷嘴后将其撤出，从而使点火装置免受烧蚀损害。
【附图说明】
[0021]通过以下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中:
[0022]图1是本发明中燃烧器部分结构的剖视图；
[0023]1、点火喷嘴;2、辅助喷嘴;3、点火装置;4、扩散器;5、旋流器;6、炉体安装法兰;7、点火喷嘴安装法兰;8、辅助喷嘴安装法兰；101、燃料气通道；102、第一氧化剂通道;201、可燃粉体通道;202、第二氧化剂通道;203、陶瓷涂层。
【具体实施方式】
[0024]下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0025]针对现有技术中煤气燃烧器设备存在的缺陷，本申请的发明人提出了一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器的解决方案。本发明的主要思路是，通过将辅助喷嘴设置在以点火喷嘴为中心的圆周上，使得燃烧器的结构更加紧凑，而且可通过控制工作的辅助喷嘴的数量调节燃烧器的工作负荷。此外，本发明通过设置可移动的点火装置，可以在点燃点火喷嘴后将其撤出，从而使点火装置免受烧蚀损害。
[0026]下面结合附图1详细说明本发明的技术方案。从图1可见，本发明实施例中的燃烧器包括:点火喷嘴1、N个辅助喷嘴2、炉体(图中未示出)。其中，N个辅助喷嘴2固定在点火喷嘴I的外侧，并以点火喷嘴I为中心周向分布;点火喷嘴I及N个辅助喷嘴2的下部均与所述炉体相连。其中，N为大于I的整数。在具体实施时，_勺一个较佳的取值范围为:3 < N < 9。本发明通过设置多个辅助喷嘴可对燃烧器的工作负荷进行调节。此外，将多个辅助喷嘴沿周向设置可使燃烧器的结构更加紧凑。进一步的，点火喷嘴到辅助喷嘴的径向距离r的优选取值范围为:I AD1 <r< 3Di。其中，D1为点火喷嘴的管道直径。当r位于上述范围时，既能保证点火喷嘴与辅助喷嘴通过预留的间隔向外散热，又能保证点火喷嘴点火形成的火焰将可燃粉体充分点燃，即有利于点火喷嘴顺利点火。
[0027]点火喷嘴I包括:沿径向往外依次设置的燃料气通道101、第一氧化剂通道102。具体的，燃料气通道101位于点火喷嘴I的中心，第一氧化剂通道102位于燃料气通道101的外侧，燃料气通道101、第一氧化剂通道的外壁均为水冷壁。并且，燃料气通道101、第一氧化剂通道102的上端设有盖板，燃料气通道101、第一氧化剂通道102的下端与炉体连通。此外，在燃料气通道101内部设有可移动的点火装置3。通过设置可移动的点火装置，可以在点燃燃料气以后将点火装置从燃料气通道中迅速撤出，以使点火装置免于高温烧蚀损害。较佳的，在燃料气通道101的上端设有火焰监测器。通过设置火焰监测器，可以对燃烧器内的火焰强弱进行监测。
[0028]在具体实施时，燃料气通过燃料气通道101上端进入，并从其下端喷出；氧化剂通过第一氧化剂通道103上端进入，并从其下端喷出。较佳的，在燃料气通道101和第一氧化剂通道的下部还设有扩散器4。通过设置扩散器4，有利于燃料气与氧化剂的混合。在燃料气与氧化剂混合后，再经点火装置3点燃形成火焰。待点火喷嘴产生的火焰稳定后，可将点火装置3撤出。
[0029]辅助喷嘴2包括:沿径向往外依次设置的可燃粉体通道201、第二氧化剂通道202。具体的，可燃粉体通道201位于辅助喷嘴2的中心位置，第二氧化剂通道202位于可燃粉体通道201的外侧，可燃粉体通道201、第二氧化剂通道202的外壁均为水冷壁。较佳的，在可燃粉体通道201的外壁内表面还包覆有陶瓷涂层，以增强管壁的耐磨性。并且，可燃粉体通道201、第二氧化剂通道202的上端均设有盖板，可燃粉体通道201、第二氧化剂通道202的下端均与炉体连通。此外，在第二氧化剂通道202的下部还设有旋流器5，以加快可燃粉体与氧化剂的混合。
[0030]较佳的，在可燃粉体通道201内设有M个沿同一圆周均匀分布的可燃粉体输送管。其中，M为大于等于I的整数，M的一个优选取值范围为2 6。通过设置多个可燃粉体输送管，可以通过增加或减少工作的可燃粉体输送管的数量实现对可燃粉体输送量的精细调节，有利于对工作负荷的精细化调节。进一步的，当可燃粉体输送管的数量满足以上优选范围时，可燃粉体与第二氧化剂通道输送的氧化剂的混合也较充分。其中，可燃粉体输送管可选用直管，并且所述直管的管径可根据辅助喷嘴的功率进行选用。通过选用直管结构，有利于减小可燃粉体在输送过程中的阻力。并且，当直管的管径大小选取适当时，能进一步降低可燃粉体的输送速度，减小可燃粉体对燃烧器的磨损。在具体实施时，可燃粉体从可燃粉体通道201上端进入，并从其下端喷出；氧化剂经第二氧化剂通道201上端进入，并从其下端喷出。从可燃粉体通道下端喷出的可燃粉体与从第二氧化剂通道喷出的氧化剂迅速混合，然后该混合体被点火喷嘴的火焰点燃，形成火焰。
[0031 ]在本实施例中，较佳的，在所述燃料气通道的外壁外表面还设有第一冷却夹套，在第一氧化剂通道的外壁外表面还设有第二冷却夹套，在第二氧化剂通道的外壁外表面还设有第三冷却夹套。通过设置第一至第三冷却夹套，可以降低炉体内燃料燃烧放热对燃烧器的损伤，进而延长燃烧器的使用寿命。
[0032]在本实施例中，较佳的，燃烧器还包括安装法兰。安装法兰具体包括:炉体安装法兰6、点火喷嘴安装法兰7、辅助喷嘴安装法兰8。本实施例中，通过设置安装法兰对点火喷嘴、辅助喷嘴进行固定，使得燃烧器的结构更加紧凑。而且，当燃烧器需要维修时，可将需要维修的部件单独拆卸、单独维修，从而减少了对其他部件的影响。
[0033]虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
【主权项】
1.一种组合式多喷嘴可燃粉体燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括:点火喷嘴、N个辅助喷嘴、炉体;所述N个辅助喷嘴固定在所述点火喷嘴外侧，并以所述点火喷嘴为中心周向分布;所述点火喷嘴及所述N个辅助喷嘴的下部与所述炉体相连； 所述点火喷嘴包括:沿径向往外依次设置的燃料气通道、第一氧化剂通道;并且，在所述燃料气通道内设有可移动的点火装置； 所述辅助喷嘴包括:沿径向往外依次设置的可燃粉体通道、第二氧化剂通道;并且，在第二氧化剂通道的下部设有旋流器； 所述燃料气通道、第一氧化剂通道、所述可燃粉体通道及第二氧化剂通道的外壁均为水冷壁； 其中，N为大于I的整数。2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，在所述可燃粉体通道的外壁内表面还包覆有陶瓷涂层。3.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述可燃粉体通道内设有沿同一圆周均匀分布的M个可燃粉体输送管； 其中，M为大于等于I的整数。4.如权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述可燃粉体输送管为直管。5.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述点火喷嘴到辅助喷嘴的径向距离r的取值范围为= UDdrgSD1; 其中，D1为点火喷嘴的管道直径。6.如权利要求1-5任一所述的燃烧器，其特征在于，在所述燃料气通道与第一氧化剂通道的下部还设有扩散器。7.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，在所述燃料气通道的外壁外表面还设有第一冷却夹套，在第一氧化剂通道的外壁外表面还设有第二冷却夹套，在第二氧化剂通道的外壁外表面还设有第三冷却夹套。8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，在所述燃料气通道的上端设有火焰监测器。9.如权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括安装法兰； 所述安装法兰包括:炉体安装法兰、点火喷嘴安装法兰、辅助喷嘴安装法兰。10.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于， 3<N<9o
【文档编号】F23D1/00GK105864756SQ201610339419
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】王纲, 董士奎, 邱朋华
【申请人】哈尔滨华氏海德科技发展有限公司