一种多级燃烧可掺烧废液的组合式燃烧器的制作方法

本实用新型一种多级燃烧可掺烧废液的组合式燃烧器属于煤粉加压气化反应设备技术领域。

背景技术：

煤的高效、清洁利用是我国经济和社会可持续发展必然的战略选择，是保证我国能源稳定可靠供应以及可持续发展的重要基础。煤化工产业是实现煤炭资源高效利用的有力手段。现有干煤粉气化技术和水煤浆气化技术为主的煤气化技术中，干煤粉气化技术因其煤种适应性好、气化效率高、环保性能优越等优点从而成为煤化工行业的主流技术。

随着煤化工行业的快速发展，气化反应器趋向于大型化。并且煤化工行业在生产各类产品时产生大量废液，处理难度极大，对环境保护极为不利。装置大型化和废液难以处理，已成为煤化工行业的瓶颈问题。

目前，很多企业已经面临着以上问题并提出了一些解决方案。典型的，如cn206768044u《一种煤粉掺烧高浓度有机废水复合型气化燃烧器》，提出将高浓度有机废水加入煤粉点火烧嘴中心通道。这个专利的保护点是点火烧嘴中心通道掺烧废水，该技术在一定程度上解决了废液的问题，但其技术缺陷在于结构无法实现对气化反应器内的火焰/温度/火检信号的监测，存在一定的安全隐患。并且受限于烧嘴结构，在煤气化装置大型化问题上无法提供好的解决办法。

而专利cn207143185u《气化烧嘴及气化装置》中提及了多层氧气/煤粉通道的概念，但是该结构却无法同时解决废水处理的问题。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种多级燃烧可掺烧废液的组合式燃烧器，通过多级燃烧器单元组合匹配不同的气化炉，解决气化装置大型化问题和环保问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种多级燃烧可掺烧废液的组合式燃烧器，包括长明灯燃烧器和主燃烧器，长明灯燃烧器同轴心嵌套于主燃烧器的中心：

所述主燃烧器包括至少一级燃烧器单元，所述燃烧器单元同轴心嵌套于其下一级燃烧器单元中心，长明灯燃烧器同轴心嵌套于最内级燃烧器单元中心；

所述长明灯燃烧器为同轴环形通道套合结构，包括由内向外依次嵌套的点火器惰性气体通道、开工点火燃料气通道、开工点火氧化剂通道、点火器冷却通道和点火器废液通道，所述点火器惰性气体通道的顶端安装有包括火焰、火检和测温功能的三位一体监测装置,点火器惰性气体通道上部设有惰性气入口且其下端为惰性气出口，所述开工点火燃料气通道的上端设有燃料气入口并安装有高能点火器，所述开工点火氧化剂通道上端设有点火器氧化剂入口，所述点火器冷却通道的上端设有点火器冷却水入口和点火器冷却水出口，所述点火器废液通道的上端设有点火器废液入口；

所述燃烧器单元同轴环形通道套合结构，包括由内向外依次嵌套的燃烧器氧化通道、煤粉置管通道和燃烧器冷却通道，所述燃烧器氧化通道内部同轴心嵌套有长明灯燃烧器或其上一级燃烧器单元，所述燃烧器氧化通道上端设有燃烧器氧化剂入口，所述煤粉置管通道内安装有多个煤粉管且煤粉管的上端设有煤粉入口，所述燃烧器冷却通道上端设有燃烧器冷却水入口和燃烧器冷却水出口。

所述燃烧器单元还包括嵌套在煤粉置管通道和燃烧器冷却通道之间的燃烧器废液通道，所述燃烧器废液通道上端设有燃烧器废液入口。

所述主燃烧器包括1-6级燃烧器单元。

所述点火器冷却通道和燃烧器冷却通道均通过隔层管分为内、外冷却层，所述点火器冷却水入口和燃烧器冷却水入口分别与其对应冷却通道的外冷却层连通，且点火器冷却水出口和燃烧器冷却水出口分别与其对应冷却通道的内冷却层连通。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型通过在长明灯燃烧器外嵌套多级主燃烧器单元，每级主燃烧器单元都包含有氧化剂和干煤粉通道，从而匹配不同型号的气化炉，解决气化装置大型化问题；

2、本实用新型在长明灯燃烧器和主燃烧器单元内可以设置废液通道掺烧废水，掺烧化工生产中产生的废液，解决煤化工行业的废液处理问题，环保节能；

3、本实用新型在长明灯燃烧器的点火器惰性气体通道上端设置包括火焰、火检和测温功能的三位一体监测装置，使点火烧嘴具有气化反应室燃烧成像/测温/分析系统的功能，提高装置安全运行水平；

4、本实用新型在长明灯燃烧器的点火器惰性气体通道内通入惰性气体则主要是为了将燃烧器附近的火焰推开一点，保护通道不被烧损，同时用惰性气体可避免与其它通道的氧化剂、煤粉发生反应，影响三位一体检测系统的数据采集。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明；

图1为本实用新型实施例一的组合式燃烧器结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的组合式燃烧器下部结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的长明灯燃烧器的下部结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的组合式燃烧器结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的组合式燃烧器下部结构示意图；

图6为本实用新型实施例三的组合式燃烧器下部结构示意图；

图7为本实用新型实施例四的组合式燃烧器下部结构示意图；

图中：1为长明灯燃烧器，2为燃烧器单元，3为三位一体监测装置，101为惰性气入口，102为惰性气出口，103为开工点火燃料气通道，104为燃料气入口，105为高能点火器，106为开工点火氧化剂通道，107为点火器氧化剂入口,108为点火器冷却通道，109为点火器冷却水入口，110为点火器冷却水出口，111为点火器废液通道，112为点火器废液入口，113为点火器惰性气体通道，201为燃烧器氧化通道，202为燃烧器氧化剂入口，203为煤粉管，204为煤粉入口，205为燃烧器冷却通道，206为燃烧器冷却水入口，207为燃烧器冷却水出口，208为燃烧器废液通道，209为燃烧器废液入口，210为煤粉置管通道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-3所示，本实用新型一种多级燃烧可掺烧废液的组合式燃烧器，包括长明灯燃烧器1和主燃烧器，长明灯燃烧器1同轴心嵌套于主燃烧器的中心：

所述主燃烧器包括一级燃烧器单元2，长明灯燃烧器1同轴心嵌套于燃烧器单元2中心；

所述长明灯燃烧器1为同轴环形通道套合结构，包括由内向外依次嵌套的点火器惰性气体通道113、开工点火燃料气通道103、开工点火氧化剂通道106、点火器冷却通道108和点火器废液通道111，所述点火器惰性气体通道113的顶端安装有包括火焰、火检和测温功能的三位一体监测装置3,点火器惰性气体通道113上部设有惰性气入口101且其下端为惰性气出口102，正常运行时冲入惰性气体，防止燃烧器火焰侵烧到点火燃烧器端部,所述开工点火燃料气通道103的上端设有燃料气入口104并安装有高能点火器105，所述开工点火氧化剂通道106上端设有点火器氧化剂入口107，所述点火器冷却通道108的上端设有点火器冷却水入口109和点火器冷却水出口110，所述点火器废液通道111的上端设有点火器废液入口112；

所述燃烧器单元2同轴环形通道套合结构，包括由内向外依次嵌套的燃烧器氧化通道201、煤粉置管通道210、燃烧器废液通道208和燃烧器冷却通道205，所述燃烧器氧化通道201内部同轴心嵌套有长明灯燃烧器1或其上一级燃烧器单元2，所述燃烧器氧化通道201上端设有燃烧器氧化剂入口202，所述煤粉置管通道内安装有多个煤粉管203且煤粉管203的上端设有煤粉入口204，所述燃烧器废液通道208上端设有燃烧器废液入口209，所述燃烧器冷却通道205上端设有燃烧器冷却水入口206和燃烧器冷却水出口207。

三位一体监测装置3内设的三位一体监测系统为应室燃烧成像/测温/分析系统，使点火烧嘴具有气化反应室燃烧成像/测温/分析系统的功能，燃烧成像是实时显示燃烧室内的火焰图像，对生产操作有指导意义；测温是利用光谱分析原理测量燃烧室实时的温度，对生产操作有指导意义；分析特指分析火焰是否在燃烧，是关乎安全生产的重要参数，是气化炉运行的重要联锁系统，降低燃烧器的使用安全隐患。

点火器惰性气体通道113内通入的惰性气体为氮气，开工点火燃料气通道103内通入的燃料气为天然气，开工点火氧化剂通道106和燃烧器氧化通道201内通入的氧化剂为氧气。

所述点火器冷却通道108和燃烧器冷却通道205均通过隔层管分为内、外冷却层，所述点火器冷却水入口109和燃烧器冷却水入口206分别与其对应冷却通道的外冷却层连通，且点火器冷却水出口110和燃烧器冷却水出口207分别与其对应冷却通道的内冷却层连通。

在本实施例中，长明灯燃烧器1与主燃烧器单元2中均设置有废液通道，在煤气化生产中掺烧废水，解决煤化工行业的废液处理问题，环保节能。

实施例二

如图4-5所示，本实施例在实施例一的基础上，所述主燃烧器包括两级燃烧器单元2，一级主燃烧器单元2同轴心嵌套于二级燃烧器单元2中心，长明灯燃烧器1同轴心嵌套于一级主燃烧器单元2中心。

由于多级燃烧器单元2是同轴心内外嵌套结构，因此一级燃烧器单元2和二级燃烧器单元2结构相同，尺寸不同，二级燃烧器单元2的燃烧器氧化通道内径大于一级燃烧器单元2的整体外径，以便于二级燃烧器单元2内可以顺利同轴心放入一级燃烧器单元，通过多级燃烧器单元2的嵌套，匹配不同型号的气化炉，解决气化装置大型化问题。

在本实施例中，长明灯燃烧器1与两级主燃烧器单元2中均设置有废液通道，在煤气化生产中掺烧废水，可大量解决煤化工行业的废液，环保节能。

实施例三

如图6所示，本实施例在实施例二的基础上，取消了两级燃烧器单元2中的废液通道，仅保留长明灯燃烧器1中的废液通道，在煤气化生产中掺烧废水，少量解决煤化工行业的废液。

实施例四

如图7所示，本实施例在实施例二的基础上，选择在长明灯燃烧器1与其中一个燃烧器单元2中设置废液通道(在本实施例图中显示为二级燃烧器单元中设置废液通道)，在煤气化生产中掺烧废水，可一定程度解决煤化工行业的废液。

由实施例三、四可知，本实用新型可根据煤化工行业产生的废水量选择性设置废液通道的数量，在解决煤化工生产废液问题的前提下，节省企业设备成本，实现经济效益最大化。

本实用新型根据不同型号的气化炉，选择1-6级的燃烧器单元2与长明灯燃烧器1组合使用，扩大适用范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。