一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置的制作方法

1.本发明涉及煤化工技术领域，特别涉及一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置。


背景技术：

2.航天炉属于粉煤加压气流床，采用的烧嘴顶喷式结构，设置三条粉煤管线、为了保证在圆柱形烧嘴的各个角度形成均衡的喷射速度，以维持气化炉气相流场和火焰型态。气化炉内利用纯氧和少量蒸汽为气化剂，对粉煤进行部分气化，生成以co和h2为主要成分的合成气，洗涤后送出界区。采用顶喷式单喷嘴的气化炉，反应介质停留时间短，碳转化率不高，水冷壁挂渣不理想等是普遍存在的问题。而采用顶烧嘴的喷射角度是影响雾化效果主要因素之一，对气化炉炉膛流场的影响较大。喷射角度一旦固定，在气化炉运行期间不能调节，无法适应煤种的变化及气化炉负荷变化引起的气化炉内流场和温度场波动，造成烧嘴偏烧，降低碳的转化率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置，解决了现有的顶喷式粉煤烧嘴对煤种适应性差，易偏烧，碳转化率低的问题。
4.本发明提供的一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置，包括主烧嘴、点火烧嘴、氧气系统、粉煤系统、冷却水系统，其中点火烧嘴设置在主烧嘴的外侧，点火烧嘴与主烧嘴外侧设置有氧气通道和冷却水通；主烧嘴氧气通道端部设置有旋流装置。
5.一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置，基于一种多通道、顶喷式组合结构的高效煤气化烧嘴，气化炉点火并运行后，从粉煤主烧嘴中心通道补入具有一定压力和流速的co2气体，用于调节火焰长度，提高烧嘴雾化效果，优化燃烧流场，使其火焰长度和燃料流场更适合煤种的变化，并与气化氧负荷更加匹配，所述的烧嘴中心进气有贮罐供给，所述的燃烧流场优化装置上有测量装置、调节装置。
6.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置，通过在粉煤主烧嘴中心通道补入具有一定压力和流速的co2气体，改变燃烧流场，有效防止偏烧，使气化装置运行更加安全稳定。
7.进一步的，通过调节火焰长度，提高烧嘴雾化效果，优化燃烧流场，使其火焰长度和燃料流场更适合煤种的变化，并与气化氧负荷更加匹配。
8.进一步的，提高反应介质在炉内扰动强度，提高碳转化率高，同时提高气化炉捕渣效率。
9.进一步的，补入的co2气体参与气化炉内化学反应，可有效提高气化炉出口气有效气成份（h2 co）。
附图说明
10.图1是本发明提供的燃烧流场优化装置的结构示意图。
11.其中：1、粉煤主烧嘴2、点火烧嘴3、冷却水系统4、氧气供给系统5、粉煤进料系统6、气体贮罐7、气体调节装置8、流量测量装置9，气化炉。
具体实施方式
12.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
13.一种优化粉煤气化炉燃烧流场的装置包括粉煤主烧嘴（1）、点火烧嘴（2）、冷却水系统（3）、氧气供给系统（4）、粉煤进料系统（5）、气体贮罐（6）、气体调节装置（7）、流量测量装置（8），气化炉（9）。其特征是：所述的粉煤烧嘴本体（1）设有点火烧嘴（2）、冷却水系统（3）、氧气供给系统（4）、粉煤进料系统（5），所述的点火烧嘴（2）上部有点火装置，所述的粉煤主烧嘴（1）中心为优化装置进气通道，补入co2气具有一定的压力和流速，用于调节烧嘴雾化，优化燃烧流场，所述的烧嘴中心进气有气体贮罐（6）供给，所述的燃烧流场优化装置上有测量装置（7）、调节装置（8），所述的粉煤烧嘴下部为粉煤气化炉（9）。
14.本发明的工作原理：气化炉点火并运行后，从粉煤主烧嘴（1）中心通道补入具有一定压力和流速的co2气体，并通过气体调节装置（8）、流量测量装置（9），控制合适的流量和流速，用于调节火焰长度，提高烧嘴雾化效果，优化燃烧流场，使其火焰长度和燃料流场更适合煤种的变化，并与气化氧负荷更加匹配，提高反应介质在炉内扰动强度，使反应更完全，提高碳转化率高，同时提高气化炉捕渣效率。反应产生的热量通过冷却水带走，气化炉内反应产生的合成气经洗涤后送出界区。


技术特征：
1.一种优化粉煤气化炉燃烧流场的装置包括粉煤主烧嘴（1）、点火烧嘴（2）、冷却水系统（3）、氧气供给系统（4）、粉煤进料系统（5）、气体贮罐（6）、气体调节装置（7）、流量测量装置（8），气化炉（9）。其特征是：所述的粉煤烧嘴本体（1）设有点火烧嘴（2）、冷却水系统（3）、氧气供给系统（4）、粉煤进料系统（5），所述的点火烧嘴（2）上部有点火装置，所述的粉煤烧嘴（1）中心为优化装置进气通道，用于调节烧嘴雾化，优化燃烧流场，所述的烧嘴中心进气有气体贮罐（6）供给，所述的燃烧流场优化装置上有测量装置（7）、调节装置（8），所述的粉煤烧嘴下部为粉煤气化炉（9），燃烧反应生成的合成气送出界区。本发明在气化炉运行阶段通过调节烧嘴中心气体流量，改善燃烧流场，以提高煤的转化率。2.根据权利要求1所述的一种优化粉煤气化炉燃烧流场的装置，其特征是粉煤烧嘴（1）本体为多通道、顶喷式组合烧嘴，所述的粉煤烧嘴（1）下部为粉煤气化炉。3.根据权利要求1所述的一种优化粉煤气化炉燃烧流场的装置，其特征是：所述的优化装置气体流程，从烧嘴中心进气，所述的优化装置中设有气体贮罐（6）、气体调节装置（7）、测量装置（8）。

技术总结
本发明涉及一种优化粉煤气化炉燃烧流场装置，用于优化气化炉燃烧流场，有利于稳定燃烧，促进气化进程。所述的一种优化粉煤气化炉燃烧流场的装置包括粉煤主烧嘴、点火烧嘴、氧气系统、粉煤系统、冷却水系统、气化炉、气体贮罐、气体调节装置、流量测量装置，所述的粉煤烧嘴本体上有氧气进料系统、粉煤进料系统、冷却水系统，所述的粉煤烧嘴上部有点火装置，所述的粉煤烧嘴中心为优化装置进气通道，用于调节烧嘴雾化，优化燃烧流场，所述的烧嘴中心进气有贮罐供给，所述的燃烧流场优化装置上有测量装置、调节装置。所述的粉煤烧嘴下部为粉煤气化炉，燃烧反应生成的合成气送出界区。本发明在气化炉运行阶段通过调节烧嘴中心气体流量，改善燃烧流场，以提高煤的转化率。以提高煤的转化率。以提高煤的转化率。


技术研发人员：徐申 李峰 郭兴建 韦磊 刘明君
受保护的技术使用者：新疆中能万源化工有限公司
技术研发日：2020.04.02
技术公布日：2021/10/11