气化喷嘴和气化器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤化工领域，具体地，涉及一种气化喷嘴和气化器。
【背景技术】
[0002]煤气化技术是发展煤基化学品、液体燃料、IGCC发电、制氢等过程的基础，是煤化工产业的龙头技术。由于合成氨、甲醇、二甲醚、煤制油、煤制烯烃等产业的快速发展，中国的煤炭气化工艺正由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向先进的粉煤气化工艺过渡，呈现出对各类粉煤气化技术装备的强劲需求。
[0003]气化反应在高温、加压条件下进行。其中，利用气化喷嘴使诸如煤粉的物料和气化剂在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气。气化喷嘴通常包括输送物料的部件和将物料和气化剂并流喷射的部件。在输送物料的部件中，物料从内径较大的总管中被均匀地分流至多条内径较小的支管中，以使物料满足喷射条件。为了使煤粉能够按照预设的等分均匀地分流，通常在总管和各个支管之间设置分流器。
[0004]然而，由于现有技术中的分流器的结构不尽合理，使得物料并不能通过分流器实现足够均匀地分流，并且在分流器的结构死角中常常出现积粉、堵塞的现象。由此导致气化喷嘴无法将物料和气化剂进行快速并流和喷出，气化喷嘴火焰不稳定不均匀；进而导致气化炉的碳转化率低，气化残渣量大。另外，气化喷嘴处于气化炉的高温加压的运行环境中，本身维护工作量就比较大，分流器经常堵塞更加重了气化喷嘴的维护负担，造成气化炉的生产效率降低。因此，现有技术中的气化喷嘴有待改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种气化喷嘴和气化器，用以使物料能够在气化喷嘴中均匀地分流，并且防止物料的积粉、堵塞，从而提高气化炉的生产效率。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种气化喷嘴，包括用于输送物料的输送部，和连接在输送部的末端用于喷射物料的喷射部，其中，输送部包括输送总管和通过分流器与输送总管相连接的多条输送支管，其中，分流器包括基体，输送总管连接至基体的顶面，各条输送支管连接至基体的底面，基体上开设有多个将输送总管和各条输送支管相连通的贯通孔；分流器还包括锥底连接至基体的顶面、锥顶位于输送总管中的多棱锥体，多棱锥体的每个侧面与输送总管的一部分管壁分别围合成每个贯通孔的引导面，并且多棱锥体的侧面覆盖基体的顶面。
[0007]优选地，贯通孔的纵向中心线与多棱锥体的纵向中心线成角度地设置。
[0008]优选地，多棱锥体包括中心锥体以及围绕中心锥体的锥底设置的多个边缘锥体，其中，各个边缘锥体为三棱锥体，每个三棱锥体以输送总管的管壁为一个侧面，并且三棱锥体的另外两个侧面相交所形成的棱与中心锥体的棱共同形成多棱锥体的棱。
[0009]优选地，多棱锥体为正多棱锥体，该正多棱锥体的纵向中心线与输送总管的纵向中心线重合。
[0010]优选地，多棱锥体的各个侧面均为凹形面。
[0011]优选地，在多棱锥体的上方的输送总管上设置有气流入口，气流入口允许气流流入输送总管中以使物料发生紊流。
[0012]优选地，喷射部包括喷射腔体，各条输送支管的末端依次贯穿喷射腔体的顶面和底面后与底面基本齐平形成物料喷口 ；其中，喷射腔体的顶面为可拆卸件。
[0013]优选地，沿着喷射腔体的顶面和底面的延伸方向，喷射腔体分隔为靠近喷射腔体的顶面的气化剂腔体和靠近喷射腔体的底面的冷却腔体，气化剂腔体具有气化剂入口，冷却腔体具有冷却剂入口和冷却剂出口 ；其中，冷却腔体中设置有分别环绕各个输送支管的多个气化剂管，各个气化剂管的一端开口于气化剂腔体，另一端贯穿喷射腔体的底面后与底面基本齐平形成气化剂喷口。
[0014]优选地，在气化剂喷口处的输送支管的外壁面上设置有旋流叶片，以使气化剂发生紊流。
[0015]本发明还提供一种气化器，该气化器的顶部安装有上述的气化喷嘴
[0016]通过上述技术方案，本发明的分流器包括基体和多棱锥体，基体上开设有贯通孔用于将输送总管和各条输送支管相连通，而多棱锥体则设置在输送总管中用作物料进入到贯通孔中的导向面。由于在基体的顶面上，除了开设贯通孔的部位之外，其他部位全部由多棱锥体的侧面覆盖，因此从结构设置上避免了死角结构的出现。进入到输送总管中的物料能够全部在多棱锥体的引导下进入到各个贯通孔中，而不可能在任何部位发生积料堵塞。另外，只要将多棱锥体的各个侧面设置成形状大致相同，将各个贯通孔设置成直径相等，就可以保证物料自动地均匀地分布到各个贯通孔中。这是容易实现的。因此，本发明能够在避免物料积料堵塞的情况下有效保证物料的均匀分流。
[0017]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0019]图1是本发明的气化喷嘴的立体图；
[0020]图2是本发明的气化喷嘴沿纵向方向剖开的剖视图；
[0021]图3是从本发明的气化喷嘴的顶部观察时的结构示意图；
[0022]图4是本发明的气化喷嘴沿纵向方向剖开的局部剖视图，示出喷射部的内部结构；
[0023]图5是从喷射腔体的底面一侧进行观察时的结构示意图；
[0024]图6是本发明的气化器的纵向剖视图。
[0025]附图标记说明
[0026]I输送总管11气流入口
[0027]21基体211贯通孔22中心锥体
[0028]23边缘锥体
[0029]3输送支管
[0030]4喷射部41喷射腔体的顶面42喷射腔体的底面
[0031]43气化剂腔体431气化剂入口
[0032]44冷却腔体441冷却剂入口442冷却剂出口
[0033]45气化剂管
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0035]参考图1至图3，本发明提供一种气化喷嘴，用以将物料和气化剂并流喷射至气化炉的炉腔中。根据本发明的实施例，气化喷嘴包括用于输送物料的输送部，以及连接在输送部末端的用于喷射物料和气化剂的喷射部4。其中，输送部包括输送总管I和多条输送支管3，物料从输送总管I被分流后进入到各条输送支管3中，然后从输送支管3的末端喷出至气化喷嘴外部。输送总管I和输送支管3之间通过分流器彼此连通。
[0036]更详细地，根据本发明的实施例，分流器包括基体21。其中，输送总管I连接至基体21的顶面，各条输送支管3连接至基体21的底面。优选地，基体21可以设置为柱体，可以理解，该柱体的横截面面积大于输送总管I的横截面面积，同时该柱体的横截面面积还可以满足将各条输送支管3连接至其上时所需要的面积。进一步，根据本发明的实施例，在基体21上沿着从顶面至底面的方向开设有与输送支管3的数目相同的贯通孔211。这些贯通孔211的分布形式应与输送总管I的底部边缘的形状相适应，从而输送总管I的底部边缘固定连接至基体21的顶面时，各个贯通孔211可以被输送总管I环绕包围在其中。各条输送支管3的顶部边缘分别对应地连接至各个贯通孔211，以使物料可以从输送总管I中沿着贯通孔211进入到各条输送支管3中，从而实现物料分流的目的。
[0037]更详细地，根据本发明的实施例，分流器还包括多棱锥体。该多棱锥体大体呈伞状，其锥顶位于输送总管I中，锥底连接至基体21的顶面。这样，当物料落入输送总管I中时，可以沿着多棱锥体的侧面自多棱锥体的锥顶至多棱锥体的锥底落下。根据本发明的实施例，多棱锥体的每个侧面与输送总管I的一部分内壁分别围合成每个贯通孔211的引导面。也就是说，多棱锥体的每个侧面及其所对应的那部分输送总管I的内壁分别形成以各个贯通孔211为底的大致漏斗形状，当物料落在多棱锥体的侧面上时，可以在该侧面的引导下进入到各个贯通孔211中。进一步，根据本发明的实施例，多棱锥体的侧面覆盖基体21的顶面。也就是说，在基体21的顶面上，除了开设贯通孔211的部位外，其他部位全部由多棱锥体的侧面覆盖。这样，物料进入到输送总管I中后，全部被引导面所引导而进入到各个贯通孔211中，从而彻底排除了积料堵塞的情况的发生。另外，可以理解的是，当多棱锥体的各个侧面的形状大致相同、各个贯通孔211的直径相等时，可以保证物料自动地均匀地分布到各个贯通孔211中。因此，本发明能够在避免物料积料堵塞的情况下有效保证物料的均匀分流。
[0038]继续参考图1至图3，根据本发明的实施例，在多棱锥体的上方的输送总管I上设置有气流入口 11。诸如氮气的气体可以从气流入口 11进入到输送总管I中，以使输送总管I中的物料发生紊流。进一步，根据本发明的实施例，多棱锥体为正多棱锥体，该正多棱锥体的纵向中心线与输送总管I的纵向中心线重合。这样，当物料进入到输送总管I中时，受到从气流入口 11流入的气流的干扰而发生无规律的紊流，提高物料的混乱度。从而，可以有效地防止物料发生贴壁、架桥等现象。之后，物料可以在正多棱锥体的各个形状和面积相同的侧面的弓I导下均匀地进入到各个贯通孔211中。
[0039]根据本发明的实施例，可以将贯通孔211的纵向中心线与多棱锥体的纵向中心线成角度地设置，以使各条输送支管3能够在入口部位倾斜地设置。这样，可以使各条输送支管3在分流器的底部形成分散开的形状，以保证各条输送支管3在进入喷射部4时彼此之