理解，本发明结合附图和【具体实施方式】对本发明的 内容进行进一步的说明；
[0031] 图1为本发明所述水煤浆和天然气联合气化喷嘴的结构示意图；
[0032] 图2为本发明所述水煤浆和天然气联合气化喷嘴沿A-A的剖视图；
[0033] 其中附图标记为：1-点火棒，2-点火燃料气中心管，3-内氧环管，4-水煤浆环管， 5_天然气环管，6-外氧环管，7-冷却环管，8-燃料气进口，9-燃料气喷口，10-内氧进口， 11-内氧喷口，12-水煤浆进口，13-天然气进口，14-外氧进口，15-外氧喷口，16-冷却介质 进口，17-冷却介质出口，18-水煤浆喷口，19-天然气喷口，20-混合物喷口，21-水煤楽一天 然气混合腔。
【具体实施方式】
[0034] 实施例1
[0035] 本发明所述的水煤浆和天然气联合气化喷嘴如图1所示，包括由内至外依次同轴 套设的点火棒1、点火燃料气中心管2、内氧环管3、水煤浆环管4、天然气环管5、外氧环管6 和冷却环管7 ;所述点火燃料气中心管2上部设置有燃料气进口 8、底部设置有燃料气喷口 9,在本实施例中，所述燃料气进口 8设置在所述点火燃料气中心管2的上端，所述燃料气喷 口 9设置在所述点火燃料气中心管2的底端；所述内氧环管3上部设置有内氧进口 10、底 部设置有内氧喷口 11，在本实施例中，所述内氧进口 10设置在所述内氧环管3的上端，所述 内氧喷口 11设置在所述内氧环管3的底端；所述水煤浆环管4上部设置有水煤浆进口 12， 所述天然气环管5上部设置有天然气进口 13,在本实施例中，所述水煤浆进口 12设置在所 述水煤浆环管4的上端，所述天然气进口 13设置在所述天然气环管5的上端；所述外氧环 管6上部设置有外氧进口 14、底部设置有外氧喷口 15,在本实施例中，所述外氧进口 14设 置在所述外氧环管6的上端，所述外氧喷口 15设置在所述外氧环管6的底端；所述冷却环 管7上设置有冷却介质进口 16和冷却介质出口 17,在本实施例中，所述冷却介质进口 16和 冷却介质出口 17设置在所述冷却环管7的上端，并且所述冷却介质进口 16和冷却介质出 口 17分布在气化喷嘴中心轴的两侧；
[0036] 水煤楽一天然气混合腔21，位于所述外氧环管6内，由所述水煤浆环管4的下端向 下延伸形成，所述水煤楽一天然气混合腔21下部设置有混合物喷口 20 ;所述天然气环管5 的下端与所述水煤楽一天然气混合腔21的外壁相连接，所述水煤浆一天然气混合腔21上 设置有天然气喷口 19,所述天然气环管5通过所述天然气喷口 19与所述水煤浆一天然气 混合腔21内部相连通，所述水煤浆环管4通过水煤浆喷口 18与所述水煤楽一天然气混合 腔21内部相连通；在本实施例中，所述水煤浆环管4的下端向下延伸形成位于所述天然气 环管5内的所述水煤楽一天然气混合腔21，并且所述天然气环管5的下端与所述水煤楽一 天然气混合腔21下部的外壁相连接，所述混合物喷口 20设置在所述水煤楽一天然气混合 腔21的底端，所述水煤楽一天然气混合腔21由两头的缩口和中部的管状结构组成，上部的 所述缩口由上至下渐阔，下部的所述缩口由上至下渐缩，所述水煤浆环管4与水煤浆一天 然气混合腔21的连接相通处为水煤浆喷口 18,所述水煤楽一天然气混合腔21的上部和中 部分别设置有多个所述天然气喷口 19,多个所述天然气喷口 19沿所述水煤浆一天然气混 合腔21侧壁所成的圆周均匀设置，多个所述天然气喷口 19的轴不在所述水煤浆一天然气 混合腔21侧壁所成圆周的径向上。
[0037] 上述气化喷嘴的使用过程：首先向点火燃料气中心管2通入燃料气，内氧环管3按 比例通入氧气与燃料气在内氧喷口 11处混合，由点火棒1点燃，同时其它通道通入少量的 氮气作为保护气；燃烧稳定后，切断充氮保护气，给水煤浆环管4和天然气环管5分别通入 水煤浆和天然气，外氧环管6内通入氧气，天然气与水煤浆在水煤楽一天然气混合腔21中 混合后，经混合物喷口 20将混合物高速喷出，高速喷出的水煤浆-天然气混合物在外氧环 管6的氧气气幕作用下被点燃、气化，由于天然气与水煤浆气化剩余的水蒸气反应能够提 供足量的氢，因此提高了气化产物中氢气与一氧化碳的比例，同时气化的冷煤气效率提高， 气化剂氧气的消耗大大降低。
[0038] 实施例2
[0039] 在上述实施例的基础上，为了减少高速天然气对内氧环管3的冲刷，如图1-2所 示，优选多个所述天然气喷口 19均沿顺时针方向或均沿逆时针方向倾斜，在本实施例中， 多个所述天然气喷口 19均沿逆时针方向倾斜；多个所述天然气喷口 19的轴与所述水煤 浆一天然气混合腔21侧壁所成圆周的径向成5-85°的夹角，从而在水煤浆一天然气混合 腔21形成旋流，提高水煤浆和天然气的混合效果，进而提高了水煤浆的处理效率。为了能 够及时点燃水煤浆与天然气所形成的混合物，所述燃料气喷口 9和内氧喷口 11高于所述混 合物喷口 20。
[0040] 对比例
[0041] 以中国专利文献CN202509052U中的水煤浆气化的复合喷嘴为对比例。
[0042] 测试例
[0043] 采用Texaco气化炉，并且分别采用实施例1、实施例2和对比例中的气化喷嘴对水 煤浆进行气化，气化结果见下表。
[0044]
【主权项】
1. 一种水煤浆和天然气联合气化喷嘴，其特征在于，包括 由内至外依次同轴套设的点火棒（1)、点火燃料气中心管（2)、内氧环管（3)、水煤浆环 管（4)、天然气环管（5)、外氧环管（6)和冷却环管（7); 所述点火燃料气中心管（2)上部设置有燃料气进口（8)、底部设置有燃料气喷口（9); 所述内氧环管（3)上部设置有内氧进口（10)、底部设置有内氧喷口（11); 所述水煤浆环管（4)上部设置有水煤浆进口（12)，所述天然气环管（5)上部设置有天 然气进口（13); 所述外氧环管（6)上部设置有外氧进口（ 14)、底部设置有外氧喷口（ 15); 所述冷却环管（7)上设置有冷却介质进口（ 16)和冷却介质出口（ 17); 水煤楽一天然气混合腔（21 )，位于所述外氧环管（6)内，由所述水煤浆环管（4)的下端 向下延伸形成，所述水煤楽一天然气混合腔（21)下部设置有混合物喷口（ 20); 所述天然气环管（5)的下端与所述水煤楽一天然气混合腔（21)的外壁相连接，所述水 煤楽一天然气混合腔（21)上设置有天然气喷口（ 19 )，所述天然气环管（5 )通过所述天然气 喷口（19)与所述水煤楽一天然气混合腔（21)内部相连通。
2. 根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述水煤楽一天然气混合腔（21)位于所 述天然气环管（5)内，所述天然气环管（5)的下端与所述水煤楽一天然气混合腔（21)下部 的外壁相连接。
3. 根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，所述混合物喷口（20)设置在所述水 煤楽一天然气混合腔（21)的底端。
4. 根据权利要求1-3任一所述的喷嘴，其特征在于，所述水煤浆一天然气混合腔（21) 由两头的缩口和中部的管状结构组成，上部的所述缩口由上至下渐阔，下部的所述缩口由 上至下渐缩。
5. 根据权利要求4所述的喷嘴，其特征在于，所述水煤楽一天然气混合腔（21)的上部 和中部分别设置有多个所述天然气喷口（ 19)，多个所述天然气喷口（ 19)沿所述水煤浆一 天然气混合腔（21)侧壁所成的圆周均匀设置，多个所述天然气喷口（19)的轴不在所述水 煤楽一天然气混合腔（21)侧壁所成圆周的径向上。
6. 根据权利要求5所述的喷嘴，其特征在于，多个所述天然气喷口（19)均沿顺时针方 向或均沿逆时针方向倾斜，并且多个所述天然气喷口（ 19)的轴与所述水煤楽一天然气混合 腔（21)侧壁所成圆周的径向成5-85°的夹角。
7. 根据权利要求1-6任一所述的喷嘴，其特征在于，所述水煤浆进口（ 12)设置在所述 水煤浆环管（4)的上端，所述天然气进口（ 13 )设置在所述天然气环管（5 )的上端。
8. 根据权利要求1-7任一所述的喷嘴，其特征在于，所述燃料气进口（8)设置在所述 点火燃料气中心管（2)的上端，所述燃料气喷口（9)设置在所述点火燃料气中心管（2)的底 端；所述内氧进口（ 10 )设置在所述内氧环管（3 )的上端，所述内氧喷口（ 11)设置在所述内 氧环管（3)的底端；所述外氧进口（14)设置在所述外氧环管（6)的上端，所述外氧喷口（15) 设置在所述外氧环管（6)的底端；所述冷却介质进口（16)和冷却介质出口（17)设置在所述 冷却环管（7)的上端，并且所述冷却介质进口（16)和冷却介质出口（17)分布在气化喷嘴中 心轴的两侧。
9. 根据权利要求1-8任一所述的喷嘴，其特征在于，所述燃料气喷口（9)和内氧喷口 (11)高于所述混合物喷口（ 20)。
【专利摘要】本发明涉及一种水煤浆和天然气联合气化喷嘴，包括由内至外依次同轴套设的点火棒、点火燃料气中心管、内氧环管、水煤浆环管、天然气环管、外氧环管和冷却环管。水煤浆环管下端向下延伸形成水煤浆—天然气混合腔，并且天然气环管的下端与水煤浆—天然气混合腔下部的外壁相连接，水煤浆—天然气混合腔上设置有天然气喷口，天然气环管通过天然气喷口与水煤浆—天然气混合腔内部相连通，水煤浆—天然气混合腔下部设置有混合物喷口。多个所述天然气喷口的轴不在水煤浆—天然气混合腔侧壁所成圆周的径向上。该设备适用于对水煤浆和天然气进行联合气化，提高冷煤气效率和产物中氢气和一氧化碳的比例，减少合成气制备过程中的二氧化碳排放。
【IPC分类】C10J3-50, C10J1-20, C10J3-48
【公开号】CN104560213
【申请号】CN201310500577
【发明人】井口宪二, 坂脇弘二
【申请人】任相坤
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月22日