專利名稱：一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤氣化技術中粉煤燒嘴，具體涉及粉煤介質在燒嘴內的旋轉
霧化裝置。
背景技術：
煤化工是指以煤為原料，通過一系列裝置及化學工藝流程，使煤炭中的有效成分轉化為氣體、液體或固體燃料以及相關化學品的過程。煤的氣化是煤化工行業(yè)的關鍵技術之一，而粉煤燒嘴是煤氣化技術的核心。煤化工中的粉煤燒嘴燃燒主要有兩種形式:其一是將煤加工成粉狀，伴隨一定比例的“流化”氣體(如CO2或隊等)，經粉煤燒嘴以一定速度和方向噴人燃燒室(爐膛)進行燃燒，是氣、固兩相介質。其二是將粉狀煤中加入油或水等，混合攪拌均勻形成乳狀煤漿，具有流動性，經粉煤燒嘴噴入燃燒室(爐膛)進行燃燒，是液、固兩相介質。因此粉煤的燃燒相對于氣、油等單一介質燃燒而言，粉煤燃燒機理復雜。粉煤燒嘴的使用性能直接影響了煤化工企業(yè)的經濟效益，而燒嘴的煤粉介質的霧化結構直接決定了粉煤的燃燒效率，即粉煤燒嘴的經濟性。因此企業(yè)們都對粉煤燃燒的霧化結構進行了探索研究。就燒嘴本身而言，影響粉煤燒嘴使用性能的因素有:粉煤的霧化效果，噴射角度，粉煤與氧氣的混合形式和流速等。而粉煤的霧化效果是關系到粉煤燃燒效率的核心因素，直接決定了燒嘴的經濟效益。目前絕大部分粉煤燒嘴的霧化形式均為直流撞擊式，即粉煤伴隨著“流化”氣體或油、水等乳化劑以直流流動形式從燒嘴噴出，氧氣(氧化劑)或其它高速介質以一定角度B撞擊粉煤等介質，將煤粉等介質“打散”，形成細小的霧化粉末，直流撞擊式結構簡圖如圖1所示。直流撞擊式具有霧化效果好，加工制造簡單等優(yōu)點，因此廣泛在燒嘴(燃燒器)領域里應用，但近些年隨著各類煤化工工藝的不斷涌現，直流撞擊式粉煤燒嘴已經不能滿足多種工藝需求。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，霧化效果好，加工制造簡單，能夠滿足多種煤化工行業(yè)工藝需求。本實用新型的技術方案是:一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是在燒嘴體氧氣管外側和煤粉管內側之間分布有螺旋式隔板，螺旋式隔板與燒嘴體中心線夾角A在10° 80°之間，氧氣管在出口處設有弧形凸臺。在煤粉管外側還設有另一個氧氣管。其中螺旋式隔板的制造材料選用抗沖刷磨損較好的鈷基合金材質。本實用新型具有以下優(yōu)點:1、螺旋式隔板與燒嘴體中心線夾角A在10° 80°之間，以保證粉煤通道內介質能夠沿著螺旋式隔板以A角度噴出燒嘴口。[0012]2、原直流撞擊式燒嘴內介質只能沿X、Y軸方向噴出燒嘴口，本實用新型燒嘴內介質可以沿X、Y、Z軸方向噴出燒嘴口。這樣能夠將粉煤或油等介質旋轉成更為細小的霧化顆粒，進而改善燒嘴的霧化效果，提高燒嘴的燃燒效率。3、隔板的制造材料選用抗粉煤或油等介質沖刷磨損較好的鈷基合金，如GH188或者UMCo50。從而保證旋流霧化裝置能夠長時間、穩(wěn)定使用。

圖1是直流撞擊式結構簡圖。圖2-1是旋流霧化裝置結構簡圖之一。圖2-2是旋流霧化裝置結構簡圖之二。
具體實施方式
一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，有兩種實施方式，第一種方式如圖2-1所示，螺旋式隔板3分布在氧氣管I外側和煤粉管2內側之間，這樣就在粉煤通道內形成若干個旋流結構，使粉煤或油等介質沿著螺旋式隔板3所限定的空間通道，以A角度旋轉流動。A角度是螺旋式隔板3與燒嘴體中心線形成的夾角，在10° 80°之間。同時氧氣管I在出口處設有弧形凸臺，使得出口處粉煤通道收縮變小，以增大粉煤或油等介質噴出燒嘴體后的速度，以便介質能夠更有力的與氧氣(氧化劑)等撞擊，均勻混合，形成穩(wěn)定均勻的流場。另一種方式如圖2-2所示，在第一種方式的基礎上又在煤粉管2外側設有新的氧氣管I，這樣氧氣通道就有兩個，在粉煤通道的內外各一個，這樣氧氣和粉煤就能夠更加充分的與粉煤或油等介質混合，增強氧化劑與燃料的混合效果，從而提高燃燒效率。該旋流霧化裝置工作原理為:利用螺旋線式的隔板結構將粉煤+氣或油、水等介質直線型的流動形式變?yōu)樾D型的流動形式，增加了粉煤或油等介質的旋轉動力，即:增加了粉煤或油等介質Z軸的速度。從而將粉煤或油等介質相對于直流撞擊式“打散”的更為細小，即:霧化效果好。同時，在氧氣管I在出口處設有弧形凸臺，使得出口處粉煤通道收縮變小，這樣當粉煤或油等介質以旋流形式噴出燒嘴口時，進一步提高了粉煤或油等介質噴出的速度，介質噴出后能夠與O2 (氧化劑)或其它介質迅速而均勻混合，形成均勻流場，從而增強燒嘴燃燒效果。此外，粉煤+氣或油、水等兩相流介質，相對于單一介質，其對于材料的沖刷和磨損較為嚴重，因此，旋流霧化裝置的隔板制造材料需要選用抗粉煤+氣或油、水等兩相流介質沖刷和磨損較好的鈷基合金材質制造，如GH188或者UMCo50等。
權利要求1.一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是在燒嘴體氧氣管(I)外側和煤粉管(2)內側之間分布有螺旋式隔板(3)，螺旋式隔板(3)與燒嘴體中心線夾角A在10° 80°之間，氧氣管(I)在出口處設有弧形凸臺。
2.如權利要求1所述的新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是在煤粉管(2)外側還設有另一個氧氣管(I)。
3.如權利要求1所述的新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，其特征是螺旋式隔板(3)的制造材料選用鈷基合金材質。
專利摘要本實用新型提供一種新型粉煤燒嘴旋流霧化裝置，在燒嘴體氧氣管外側和煤粉管內側之間分布有螺旋式隔板，螺旋式隔板與燒嘴體中心線夾角A在10°～80°之間，氧氣管在出口處設有弧形凸臺。本實用新型霧化效果好，加工制造簡單，能夠滿足多種煤化工行業(yè)工藝需求。
文檔編號F23D1/02GK203068507SQ201220747820
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者于曉亮, 陳杰, 劉小波 申請人:西安航天遠征流體控制股份有限公司