专利名称：煤粉喷枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤粉喷枪，该煤粉喷枪特別用于将煤粉注入鼓风炉的J支风口。
背景技术：
煤粉喷枪主要用于将煤粉(焦炭的替代物)注入鼓风炉。煤粉通过喷4仓气动地传送，并在喷4&的末端(tip)燃烧。通过向喷4仓末端补充氧气来对煤粉助燃。
通常所说的氧煤技术包括一种喷枪，该喷枪具有用于传送煤粉的内管和围绕内管的用于传送氧气的外管。在喷枪末端，氧气接触煤粉，以促进煤粉的燃烧。
EP 1 060 272描述了通过在同轴管之间设置旋流器(flowswirler)以便将涡旋运动传递给注入至喷枪末端的氧气，从而能够促进煤粉的燃烧并保持火焰。然而，旋流器的作用在很大程度上依赖于喷枪的结构。如果螺旋角过大，氧气被引导远离煤粉，燃烧效率降低。如果螺旋角过小，燃烧效率的改善则微不足道。
EP 1 060 272中还提出在内管的外表面壁上设置多个靠近喷枪末端的凹i亢，以减小流体流动阻力，改善夂某4分和氧气在喷冲&末端的混合。
4虽然以上系统在某些条件下适合于冲是高燃烧效率，但是此岁文果 无法4呆i正并且存在火焰无法4呆持的风险。因此，可能需要重新点燃 火焰。此外，或者通过i殳置旋流器或者通过设置多个凹坑而对喷才仓 的修改，可能是相当昂贵的。
EP 0 447 908公开了 一种煤粉喷枪，该煤粉喷枪包括用于传送 易燃气体的外管和用于传送煤粉的内管。内管构成用于将煤粉与易 燃气体隔开的隔离壁。才艮据EP 0 447 908,内管比外管短，乂人而在 煤粉喷枪内靠近前端处形成混合区域。这是一种在喷枪内获得混合 区域的尤其筒单且廉价的方法。喷枪内的混合区域提供了改善的火 焰燃烧。然而，煤粉和易燃气体在混合区域中充分自由地混合。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的煤粉喷枪。此目的通过 才艮据斥又利要求1所述的煤净分喷才&而实现。
为了达到此目的，本发明4是出 一种用于将煤粉乂人喷枪后端注入 至喷枪前端的煤粉喷枪，其中该喷枪包括用于传送易燃气体的外管， 以及在外管内同轴设置的用于传送煤粉的内管，内管构成用于将煤 粉与易燃气体隔开的隔离壁。隔离壁在靠近喷枪前端的区域中至少
部分地中断，从而在煤粉喷枪内形成混合区域。根据本发明的一个 重要方面，外管和内管具有基本相同的长度，并且内管包括至少一 个靠近喷枪前端的侧面开口 ，该侧面开口用于允许煤粉和易燃气体 在煤粉喷枪内靠近前端处接触。
现有技术的喷枪中，煤粉在经过喷枪末端之后与易燃气体混合， 与之形成对比，喷枪内隔离壁的中断允许煤粉和易燃气体的混合在 喷枪内开始。已经发现这促进了火焰燃烧并且改善了火焰的稳定性 以及燃烧效率。实际上，由于混合发生在喷^r内靠近前端处，火焰的燃烧得以保持并且不太容易由于外界影响(例如喷枪外的流体运
动)而熄灭。煤粉和易燃气体在喷枪内的混合还促进了火焰燃烧； 也改善了火焰的自燃。
本设置(外管和内管具有基本相同的长度，并且内管包括至少 一个靠近喷枪前端的侧面开口)使得能够改善对喷枪内煤粉和易燃 气体的混合的控制。煤粉和易燃气体的部分混合使得能够改善对温 度的控制，从而防止喷才& "鼻翼部，，(nose)的燃烧。
侧面开口可包4舌多个3夹會逢。例如， 一《且四个的纟从向独J逢可以围 绕内管前端的周向等距:l也隔开。这些狭缝可延伸至内管的前端。这 些狭缝的宽度可以在0.5 mm至10 mm之间。这些狭缝的数量和尺 寸可根据在喷枪内希望的混合程度而调整。
可#齐^^也，侧面开口可包4舌多个钻3L。例如，这些钻孔的直4圣 可以在1 mm至10 mm之间，并且优选i也以4居齿形(zigzag)布局 设置。这些钻孔的数量、尺寸和布局可根据在喷枪内希望的混合程
度而调整。
优选地，外管和/或内管是圆柱形的。
混合区域的长度可以在5 mm至100 mm之间。混合区域的长 度可以基本上相当于内管的直径。
关于这种煤粉喷枪所使用的易燃气体优选地是氧气。
从以下参照附图对一些非限制性实施例的描述，本发明将变得 更加显而易见。在这些附图中，其中相同的参考标记用于指示相同 的或相似的元件
6图1示出了穿过现有技术的煤粉喷枪前部的截面；
图2示出了穿过根据本发明第一实施例的煤粉喷枪前部的截
面；
图3示出了穿过根据本发明第二实施例的煤粉喷枪前部的截面。
具体实施例方式
图1 、图2和图3各示出了煤粉喷枪10的前部，该喷枪用于将 煤粉从喷枪10的后端(未示出)注入至喷冲t 10的前端11。这种喷 枪包括用于传送易燃气体的外管12和用于传送煤粉的内管14。内 管14同轴地设置在外管12内，并且该内管构成用于将煤粉与易燃 气体隔开的隔离壁。才艮据本发明，隔离壁在靠近喷4仓10的所述前端 11的区域中至少部分地中断，从而在喷枪IO内形成混合区域16。
由于由隔离壁的中断形成的混合区域16，因而允许煤粉和易燃 气体在喷枪10内已经混合，已经发现其提高了火焰的稳定性并促进 了火焰燃烧。喷枪外的条件对这种火焰的影响不大，火焰至少在喷 枪10的混合区域16的范围中易于保持燃烧。
如图l所示，在现有技术的煤粉喷枪中(本专利申请未对其寻 求保护)，内管14比外管12短，从而隔离壁在混合区域16中完全 中断。煤粉和易燃气体在混合区域16中充分自由地混合。
根据本发明的第一实施例，如图2所示，内管14和外管12具 有基本相同的长度，并且由"i殳置于内管14中的一组四个的狭t逢18 形成隔离壁的中断。由于狭缝18,因而允许煤4分和易燃气体在混合 区域16中混合。所示出的实施例中的狭缝18彼此平行，并且与内 管12的轴线平4于，且3夹》逢在混合区i或16的整个长度上延伸。然而，需要指出的是，狭缝18还可相对于内管12的轴线成一角度而设置， 或者仅在混合区域16的部分长度上延伸。实际上，混合区域16中 的混合程度可通过选择狭缝18的合适的数量、方向或尺寸而改变。
根据本发明的第二实施例，如图3所示，内管14和外管12具 有基本相同的长度，并且由设置于内管14中的多个钻孔20形成隔 离壁的中断。由于钻孔20，因而允许煤粉和燃气在混合区域16中 混合。所示出的实施例中的钻孔20以锯齿形布局"i殳置，并且它们在 混合区域16的整个长度上延伸。然而，需要指出的是，钻孔20也 可根据其他布局设置，或者仅在混合区域16的部分长度上延伸。实 际上，混合区域16中的混合程度可通过选择钻孔20的合适的数量、 方向或尺寸而？文变。
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权利要求
1. 一种煤粉喷枪(10)，用于将煤粉从所述喷枪(10)的后端注入至所述喷枪(10)的前端(11)，所述喷枪(10)包括外管(12)，用于传送易燃气体；以及内管(14)，同轴地设置在所述外管(12)内且用于传送煤粉，所述内管(14)构成用于将所述煤粉与所述易燃气体隔开的隔离壁，所述隔离壁在靠近所述喷枪(10)的所述前端(11)的区域中至少部分地中断，从而在所述煤粉喷枪(10)内形成混合区域(16)，其特征在于，所述外管(12)和所述内管(14)具有基本相同的长度，并且其中，所述内管(14)包括靠近所述喷枪的所述前端的至少一个侧面开口(18，20)，所述侧面开口用于允许煤粉和易燃气体在所述煤粉喷枪(10)内靠近所述前端(11)处接触。
2. 根据权利要求1所述的煤粉喷枪(10),其中，所述至少一个 侧面开口 (18， 20)包括多个狭缝(18)。
3. 根据权利要求2所述的煤粉喷枪(10),其中，内管(14)具 有前端(22)，并且所述狭缝(18)延伸至所述内管(14)的 所述前端(22)。
4. 根据权利要求2或3所述的煤粉喷枪(10 )，其中，所述狭缝(18 )的宽度在0.5 mm至10 mm之间。2
5. 根据权利要求1所述的煤粉喷枪(10),其中，所述至少一个 侧面开口 (18， 20)包4舌多个钻孑L (20)。
6. 根据权利要求5所述的煤粉喷枪(10 )，其中，所述钻孔(20 ) 的直4圣在1 mm至10 mm之间。
7. 根据权利要求5或6所述的煤粉喷枪(10 ),其中，所述钻孔(20)以4居齿形布局i殳置。
8. 根据前述任一权利要求所述的煤粉喷枪(10)，其中，所述外 管(12)是圆柱形的且/或所述内管(14)是圓柱形的。
9. 才艮据前述任一权利要求所述的煤粉喷冲& ( 10)，其中，所述混 合区域(16 )的长度在5 mm至100 mm之间。
10. 根据前述任一权利要求所述的煤粉喷枪(10)，其中，所述混 合区域(16)的长度基本上相当于所述内管的直径。
11. 4艮据前述任一权利要求所述的煤粉喷枪(10),其中，所述易燃气体是氧气。
全文摘要
本发明提出了一种煤粉喷枪(10)，用于将煤粉从喷枪(10)的后端注入至喷枪(10)的前端(11)。喷枪(10)包括用于传送易燃气体的外管(12)，以及在外管(12)内同轴设置的用于传送煤粉的内管(14)。内管(14)构成用于将煤粉与易燃气体隔开的隔离壁。隔离壁在靠近喷枪(10)的前端(11)的区域中至少部分地中断，从而在煤粉喷枪(10)内形成混合区域(16)。根据本发明的一个重要方面，外管(12)和内管(14)具有基本相同的长度，并且其中内管(14)包括至少一个侧面开口(18，20)，该侧面开口用于允许煤粉和易燃气体在煤粉喷枪(10)内靠近前端(11)处接触。
文档编号C21B5/00GK101490282SQ200780026083
公开日2009年7月22日 申请日期2007年7月5日 优先权日2006年7月12日
发明者乔治·斯塔马特阿基斯, 伊万·克勒默, 保罗·格德特 申请人:保尔伍斯股份有限公司