一种应用于BGL气化炉的盘管冷却式烧嘴的制作方法

本发明涉及一种烧嘴，具体地说是一种应用于BGL气化炉的盘管冷却式烧嘴。

背景技术：

在BGL气化炉中，块煤通过煤料床顶部的闸斗仓进入加压的气化炉中，在这一过程中结渣剂和煤一起添加。当煤逆着向上的气流在气化炉中由上向下移动时，被干燥、脱除挥发分、气化、最终燃烧。在气化炉的基底，喷嘴将水蒸汽和氧的混合物喷入燃烧区，在这里氧和余下的焦反应释放出温度高于2000℃的高热。这样的高温足以使灰熔化，并提供热量以支持气化反应。液态灰渣先排到炉底收集池里,然后再自动排入水冷装置。灰渣在水冷装置形成一种无味的、不可渗滤的熔渣状玻璃质固体。

由于BGL气化炉具有煤转化成合成气效率较高，处理能力高，蒸汽和氧气消耗少，产品气中CO2含量低以及矿渣以不可沥滤的玻璃状透明固体的形式离开过程的优点，因此近年来BGL气化炉受到广泛的关注。但是由于应用于BGL气化炉上的烧嘴需要插入到熔渣内，工作环境非常恶劣，而传统的应用于BGL气化炉上的烧嘴采用如图1所示的结构。图中A部分为与熔渣接触部分，采用耐高温合金材料INCONEL625制成，B部分为导热部分，一般采用紫铜制作而成，其主要作为是传递INCONEL625部分的热量，再通过布置在导热部分内部的冷却管，将热量带走，控制头部高温，保护烧嘴。存在的问题是，受到空间的限制，冷却管道进入不了高温头部，即图中的A部分，只能靠导热部分将头部高热带出，再传递给冷却管将热量带出，导致头部经常损坏，一月左右要进行头部堆焊抢修一次，影响烧嘴运行周期。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种应用于BGL气化炉的盘管冷却式烧嘴，该烧嘴通过在烧嘴体的头部设置冷却水腔，使冷却水直接进入到烧嘴体的头部，由间接冷却变为直接冷却有效的避免了传统烧嘴中由于导热不及时而造成烧嘴头部损坏的情况，使烧嘴头部保持在一定的安全温度内，延长了烧嘴的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种应用于BGL气化炉的盘管冷却式烧嘴，包括烧嘴体，所述烧嘴体的前端设置有冷却水腔，所述的冷却水腔内设置有隔板，所述的隔板将冷却水腔分割成了进水腔和出水腔，且所述的出水腔包围在所述进水腔的外部；

所述的进水腔与进水管相连通，所述的出水腔与出水管相连通；

所述的隔板上设置有若干个沿斜前方布置的用于连通进水腔和出水腔的导流孔，且经过导流孔导流后的冷却水在所述的出水腔内形成涡流。

进一步地，所述烧嘴体上同轴设置有用于通入氧气和蒸汽混合气体的中心孔。

进一步地，所述中心孔的前端设置有第一孔，且所述的第一孔与中心孔之间共同形成了环形的凸台，所述的第一孔内设置有喷嘴，所述喷嘴的后端抵靠在所述的凸台上。

进一步地，所述的冷却水腔呈半球状，所述的隔板呈半球面状，且所述的隔板与所述的冷却水腔同心布置。

进一步地，所述的进水管和出水管缠绕在所述烧嘴体的外部，且所述的进水管和出水管呈双螺旋结构布置。

进一步地，所述隔板的厚度大于等于10mm。

本发明的有益效果是：

1、通过在烧嘴体的头部设置冷却水腔，使冷却水直接进入到烧嘴体的头部，有间接冷却变为直接冷却有效的避免了传统烧嘴中由于导热不及时而造成烧嘴头部损坏的情况，是烧嘴头部保持在一定的安全温度内，延长了烧嘴的使用寿命。

2、本发明中的喷嘴采用可拆卸调整的结构，当需要调整时，将喷嘴从夹套内抽出，调整好尺寸后插入夹套内焊接牢固便可使用，方便、简捷。

3、通过在冷却水腔内设置隔板，并在隔板上设置导流孔，且所述的导流孔沿斜前方布置，从而使冷却水在出水腔内形成涡流，在高温区内形成均布高速流场，对头部的高温区进行均匀降温，这样不仅提高了冷却效果，同时也避免冷却水在高温的环境下快速蒸发变成气体，对烧嘴造成不利。

附图说明

图1为传统的应用于BGL气化炉上的烧嘴的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为本发明中隔板的主视图；

图5为图4中的A-A剖视图；

图6为图4中仰视图；

图7为图6中的B-B剖视图；

图8为图7中B部分的放大结构示意图。

图中：1-烧嘴体，11-冷却水腔，12-隔板，121-导流孔，13-进水腔，14-出水腔，15-中心孔，2-进水管，3-出水管，4-喷嘴。

具体实施方式

如图2和图3所示，一种应用于BGL气化炉的盘管冷却式烧嘴包括烧嘴体1，所述烧嘴体1上沿回转轴的方向设置有用于通入氧气和蒸汽混合气体的中心孔15。所述烧嘴体1的前端(以气流的行进方向为前，下同)设置有冷却水腔11，且所述烧嘴体1的前端穿过冷却水腔11凸出于冷却水腔11的外部。所述的冷却水腔11内设置有隔板12，所述的隔板12将冷却水腔11分割成了进水腔13和出水腔14，且所述的出水腔14包围在所述进水腔13的外部，所述的进水腔13与进水管2相连通，所述的出水腔14与出水管3相连通。所述的进水管2和出水管3缠绕在所述烧嘴体1的外部，且所述的进水管2和出水管3呈双螺旋结构布置。

如图4所示，所述的隔板12上沿轴线方向设置有若干层导流孔121，作为一种具体实施方式，本实施例中沿轴线方向设置了五层导流孔121。如图6和图7所示，各层所述的导流孔121在轴向平面上均布，如图7所示，即相邻层的导流孔121之间的夹角相等，均为α。如图5所示，每层内的各个导流孔121沿同向布置(这里的同向是指同为顺时针或同为逆时针布置)，这样设计的主要目的是，通过沿斜前方倾斜设置的导流孔121，使冷却水在出水腔14内形成涡流，从而在高温区形成均布的高速流场，对烧嘴头部的高温区进行均匀降温，以适应烧嘴的高强度、高温连续运行，避免出现局部高温区而导致散热不均，出现局部烧损。另一方面也可以避免冷却水在头部高温区快速蒸发，变成气体，使冷却水腔11内的压力升高，对烧嘴造成损伤。

进一步地，若所述的冷却水腔11采用锥形或是其他具有尖角的形状，在出水腔14内形成涡流时，尖角处会出现冷却死角，即该处没有冷却水进入，或冷却水进入之后不流动，从而使该位置温度升高，得不到有效的冷却，为此，优选的，所述的冷却水腔11采用半球状，相应的，所述的隔板12为半球面状，且所述的隔板12与所述的冷却水腔11同心布置。

进一步地，由于当隔板12的厚度过薄时，会影响涡流的形成，因此，优选的，所述隔板12的厚度大于10mm。

进一步地，由于烧嘴出口的大小需要根据烧嘴的负荷量进行具体的计算，因此当烧嘴的负荷量改变时就需要整个更换烧嘴，不仅更换过程繁琐，而且需要备用多种规格的烧嘴，成本也会随之增加，为了克服这一类问题，如图3所示，所述中心孔15的前端设置有第一孔，且所述的第一孔与中心孔15之间共同形成了环形的凸台，所述的第一孔内设置有喷嘴4，所述喷嘴4的后端抵靠在所述的环形凸台上。这样在安装喷嘴4时，直接将喷嘴4插入到烧嘴口内，使喷嘴4的后端抵靠在环形的凸台上，然后将喷嘴4的前端与烧嘴体11焊接牢固即可。当需要更换喷嘴4时，只需要将喷嘴4前端的焊点通过磨削的方式打磨掉，然后抽出喷嘴4进行更换即可，方便快捷，不需要更换整个喷嘴4。