燃烧器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种燃烧器，包括点火烧嘴和工艺烧嘴，点火烧嘴包括：由内向外依次套设的等离子点火装置、燃料气体通道、点火氧气通道和第一冷却水通道；工艺烧嘴围绕点火烧嘴的外周设置，工艺烧嘴包括：工艺氧气通道、第二冷却水通道和可燃粉体通道，第二冷却水通道的至少一部分设置在工艺氧气通道和可燃粉体通道之间。燃烧器的点火烧嘴采用等离子点火装置。与电弧点火相比，使用等离子焰点火成功率高，使得点火烧嘴点火反应迅速，燃烧稳定。第二冷却水通道的设计避免了烧嘴的靠近火焰的一端存在冷却不到的盲区，可对烧嘴进行全面冷却，避免燃烧器被烧损，从而延长了燃烧器的使用寿命。
【专利说明】燃烧器【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤气化领域，更具体地，涉及一种燃烧器。
【背景技术】
[0002]现有的煤气化技术，分为湿煤气化技术和干煤粉气化技术，其中湿煤气化技术以德士古气化技术为代表，而干煤粉气化技术以Shell气化技术和GSP气化技术为代表。
[0003]Shell气化技术的每套气化装置由4-6套燃烧器沿周围均布在炉子的中下部，每个单独的工艺燃烧器为直流结构，结构简单。但Shell气化技术在煤粉燃烧前需用另一点火烧嘴对气化炉进行升温升压，待达到一定工艺条件后，才运行工艺燃烧器。点火烧嘴和工艺烧嘴分开设置为两个，不仅增加了燃烧器的成本，也增加了生产操作的难度。此外，Shell工艺燃烧器的粉煤与氧气混合主要靠炉内的对冲实现，单个燃烧器无法单独工作，因此Shell燃烧器的使用范围受到限制。
[0004]GSP气化技术采用组合式单喷嘴，此燃烧器的缺点包括:(1)中心通道为高压氮气，高压氮气通过烧嘴顶端连续注入气化炉，会对烧嘴的燃料和氧气的接触造成影响，使得烧嘴不易点火；(2)燃烧器各通道的冷却均采用水夹套结构，水夹套加工制造难度大，又因为在燃烧器喷嘴顶端存在水冷却不到的冷却盲区，所以工业生产运行中燃烧器顶端易出现烧毁现象；(3)采用高压电电弧点火，在工业应用中常出现点不着火，点火器损坏等问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在提供一种燃烧器，以解决现有技术的燃烧器点火困难，并存在冷却盲区，使得燃烧器易烧损的问题。
[0006]为解决上述技术问题`，本实用新型提供了一种燃烧器，包括点火烧嘴和工艺烧嘴，点火烧嘴包括:由内向外依次套设的等离子点火装置、燃料气体通道、点火氧气通道和第一冷却水通道；工艺烧嘴围绕点火烧嘴的外周设置，工艺烧嘴包括:工艺氧气通道、第二冷却水通道和可燃粉体通道，第二冷却水通道的至少一部分设置在工艺氧气通道和可燃粉体通道之间。
[0007]进一步地，工艺氧气通道围绕第一冷却水通道的外周设置；第二冷却水通道围绕工艺氧气通道的外周设置；可燃粉体通道设置在第二冷却水通道内。
[0008]进一步地，可燃粉体通道围绕第一冷却水通道的外周设置；第二冷却水通道围绕可燃粉体通道的外周设置；工艺氧气通道设置在第二冷却水通道内。
[0009]进一步地，第二冷却水通道包括内套和外套，内套和外套连通。
[0010]进一步地，第二冷却水通道的入水口设置在内套上，第二冷却水通道的出水口设置在外套上。
[0011 ] 进一步地，可燃粉体通道或工艺氧气通道设置在外套内。
[0012]进一步地，燃烧器还包括旋流器，旋流器设置在工艺氧气通道的出口处。
[0013]进一步地，第一冷却水通道包括第一管道和第二管道，第一管道与第二管道连通，第一管道盘绕点火氧气通道设置。
[0014]进一步地，第一冷却水通道的入水口设置在第一管道上，第一冷却水通道的出水
口设置在第二管道上。
[0015]进一步地，第一冷却水通道的入水口设置在第二管道上，第一冷却水通道的出水
口设置在第一管道上。
[0016]本实用新型的燃烧器的点火烧嘴采用等离子点火装置，由等离子点火装置产生等离子焰，点燃点火烧嘴，再由点火烧嘴的火焰点燃工艺烧嘴，进行煤粉的气化反应。等离子焰温度高，并且形态稳定，与电弧点火相比，使用等离子焰点火成功率高，使得点火烧嘴点火反应迅速，燃烧稳定，为工艺烧嘴进行煤粉气化反应奠定基础。第二冷却水通道的设计避免了烧嘴靠近火焰的一端存在冷却不到的盲区，可对烧嘴进行全面冷却，避免燃烧器被烧损，从而延长了燃烧器的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1示意性示出了本实用新型中的燃烧器的结构示意图。
[0019]图中附图标记:10、点火烧嘴；11、等离子点火装置；12、燃料气体通道；13、点火氧气通道；14、第一冷却水通道；20、工艺烧嘴；21、工艺氧气通道；22、第二冷却水通道；23、可燃粉体通道；111、中心管；112、等离子发生器；141、第一管道；142、第二管道；211、旋流器；221、内套；222、外套。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0021]本实用新型提供了一种燃烧器，根据图1所示，该燃烧器包括点火烧嘴10和工艺烧嘴20，点火烧嘴10包括:由内向外依次套设的等离子点火装置11、燃料气体通道12、点火氧气通道13和第一冷却水通道14 ;工艺烧嘴20围绕点火烧嘴10的外周设置，工艺烧嘴20包括:工艺氧气通道21、第二冷却水通道22和可燃粉体通道23，第二冷却水通道22的至少一部分设置在工艺氧气通道21和可燃粉体通道23之间。
[0022]本实用新型的燃烧器的点火烧嘴采用等离子点火装置，由等离子点火装置产生等离子焰，点燃点火烧嘴10，再由点火烧嘴10的火焰点燃工艺烧嘴20，进行煤粉的气化反应。等离子焰温度高，并且形态稳定，与电弧点火相比，使用等离子焰点火成功率高，使得点火烧嘴10点火反应迅速，燃烧稳定，为工艺烧嘴20进行煤粉气化反应奠定基础。第二冷却水通道22的设计避免了烧嘴靠近火焰的一端存在冷却不到的盲区，可对烧嘴进行全面冷却，避免燃烧器被烧损，从而延长了燃烧器的使用寿命。
[0023]此外，本实用新型的燃烧器将点火烧嘴10和工艺烧嘴20设计成一体，工艺烧嘴20围绕点火烧嘴10的外周设置，结构紧凑，采用单个燃烧器即可完成煤粉气化反应，简化了煤粉气化的生产工序，提高了生产效率。[0024]其中，例如图1所示，点火烧嘴10包括:等离子点火装置11、燃料气体通道12、点火氧气通道13和第一冷却水通道14 ;燃料气体通道12围绕等离子点火装置11的外周设置；点火氧气通道13围绕燃料气体通道12的外周设置；第一冷却水通道14围绕点火氧气通道13的外周设置。
[0025]优选地，等离子点火装置包括中心管111和设置在中心管111内的等离子发生器112。优选地，中心管111的靠近火焰的一端设置在燃料气体通道12内，并且与燃料气体通道12的靠近火焰的一端相间隔。中心管111可以保护等离子发生器112免受点火烧嘴10的火焰的灼烧，保证等离子发生器112的运行时间。此外，中心管111还可以当作光学观察孔，以观察燃烧器火焰的状态，判断燃烧器的工作情况。
[0026]优选地，工艺氧气通道21围绕第一冷却水通道14的外周设置；第二冷却水通道22围绕工艺氧气通道21的外周设置；可燃粉体通道23设置在第二冷却水通道22内。如图1所示，第二冷却水通道22对氧气通道进行冷却，还可对烧嘴的靠近火焰的一端进行冷却，防止烧嘴烧坏，另外，还可对可燃粉体通道23提供保护。
[0027]可替换地，可燃粉体通道23围绕第一冷却水通道14的外周设置；第二冷却水通道22围绕可燃粉体通道23的外周设置；工艺氧气通道21设置在第二冷却水通道22内。例如，将图1中的工艺氧气通道21和可燃粉体通道23的位置交换，使得第二冷却水通道22为工艺氧气通道21提供保护。
[0028]优选地，第二冷却水通道22包括内套221和外套222，内套221和外套222连通。优选地，第二冷却水通道22的入水口设置在内套221上，第二冷却水通道22的出水口设置在外套222上。优选地，可燃粉体通道23或工艺氧气通道21设置在外套222内。如图1所示，冷却水先进入内套221，为更接近火焰的工艺氧气通道21降温，被加热的冷却水再进入外套222，为可燃粉体通道23提供保护，最后排出第二冷却水通道22。
[0029]优选地，燃烧器还包括旋流器211，旋流器211设置在工艺氧气通道21的出口处。旋流器211使得氧气从工艺氧气通道21旋转喷出，这样能够使氧气更好的与煤粉接触，提高煤粉气化的反应效率。
[0030]优选地，旋流器211是设置在工艺氧气通道21的出口处的旋流叶片。
[0031]优选地，点火氧气通道13的出口朝向燃料气体通道12倾斜设置。这样，点火氧气通道13内的氧气朝向燃料气体通道12射出，促进氧气与燃料气体的混合，使得点火烧嘴10燃烧充分。
[0032]优选地，第一冷却水通道14包括第一管道141和第二管道142，第一管道141与第二管道142连通，第一管道141盘绕点火氧气通道13设置。第一冷却水通道14设计成第一管道141和第二管道142，第一管道141设计成盘管型，结构简单，易加工制造。
[0033]优选地，第一管道141延伸至点火氧气通道13的出口。这样能够使冷却水为点火氧气通道13提供完整的冷却，进而降低燃烧器的故障率，提高燃烧器的使用寿命。
[0034]优选地,第一冷却水通道14的入水口设置在第一管道141上,第一冷却水通道14的出水口设置在第二管道142上。
[0035]可替换地，第一冷却水通道14的入水口设置在第二管道142上，第一冷却水通道14的出水口设置在第一管道141上。冷却水从第二管道142进入，首先流通到第一冷却水通道14的靠近火焰的一端，为燃烧器的靠近火焰的一端的各部件散热。这样使得温度较低的新鲜的冷却水首先冷却燃烧器的温度最高的几个部分，能够充分发挥冷却水的冷却效果。
[0036]本实用新型提供的燃烧器可以应用到煤粉气化的气化炉中，也可以应用到其他粉体直接气化领域。燃烧器将点火烧嘴10和工艺烧嘴20设计成一体，结构紧凑，操作简单，运行可靠。燃烧器采用等离子点火装置11为点火烧嘴10点火，使得点火烧嘴10的点火反应灵敏、可靠。此外，燃烧器还采用的第一冷却水通道14和第二冷却水通道22为各部件提供水冷散热，没有冷却盲区，进而保证了燃烧器长时间稳定的运行。
[0037]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种燃烧器，包括点火烧嘴(10)和工艺烧嘴(20)，其特征在于: 所述点火烧嘴(10)包括:由内向外依次套设的等离子点火装置(11)、燃料气体通道(12)、点火氧气通道(13)和第一冷却水通道(14)； 所述工艺烧嘴(20)围绕所述点火烧嘴(10)的外周设置，所述工艺烧嘴(20)包括:工艺氧气通道(21 )、第二冷却水通道(22)和可燃粉体通道(23)，所述第二冷却水通道(22)的至少一部分设置在所述工艺氧气通道(21)和所述可燃粉体通道(23)之间。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述工艺氧气通道(21)围绕所述第一冷却水通道(14)的外周设置；所述第二冷却水通道(22)围绕所述工艺氧气通道(21)的外周设置；所述可燃粉体通道(23)设置在所述第二冷却水通道(22)内。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述可燃粉体通道(23)围绕所述第一冷却水通道(14)的外周设置；所述第二冷却水通道(22)围绕所述可燃粉体通道(23)的外周设置；所述工艺氧气通道(21)设置在所述第二冷却水通道(22)内。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第二冷却水通道(22)包括内套(221)和外套(222)，所述内套(221)和所述外套(222)连通。
5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述第二冷却水通道(22)的入水口设置在所述内套(221)上，所述第二冷却水通道(22)的出水口设置在所述外套(222)上。
6.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述可燃粉体通道(23)或所述工艺氧气通道(21)设置在所述外套(222)内。
7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括旋流器(211)，所述旋流器(211)设置在所述工艺氧气通道(21)的出口处。
8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一冷却水通道(14)包括第一管道(141)和第二管道(142)，所述第一管道(141)与所述第二管道(142)连通，所述第一管道(141)盘绕所述点火氧气通道(13)设置。
9.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，所述第一冷却水通道(14)的入水口设置在所述第一管道(141)上，所述第一冷却水通道(14)的出水口设置在所述第二管道(142)上。
10.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，所述第一冷却水通道(14)的入水口设置在所述第二管道(142)上，所述第一冷却水通道(14)的出水口设置在所述第一管道(141)上。
【文档编号】C10J3/48GK203403069SQ201320465076
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】吴跃, 焦洪桥, 罗春桃, 井云环, 蒙军 申请人:神华集团有限责任公司, 神华宁夏煤业集团有限责任公司