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1、(10)申请公布号 CN 102659075 A (43)申请公布日 2012.09.12 CN 102659075 A *CN102659075A* (21)申请号 201210153566.9 (22)申请日 2012.05.15 C01B 3/32(2006.01) (71)申请人 上海锅炉厂有限公司 地址 200245 上海市闵行区华宁路 250 号 (72)发明人 倪建军 乌晓江 张建文 熊杰 (74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 薛琦 杨东明 (54) 发明名称 负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴 (57) 摘要 本发明公开了一种负荷可控式多通道液态燃 。
2、料气化烧嘴， 其包括同轴的一烧嘴中心喷管、 一第 一烧嘴外环喷管、 一第二烧嘴外环喷管、 一第三烧 嘴外环喷管和一烧嘴烧嘴中心喷头、 一第一烧嘴 外环喷头、 一第二烧嘴外环喷头、 一第三烧嘴外环 喷头、 一旋流器以及一烧嘴冷却系统。 本发明采用 多通道结构设计， 通过在中心通道喷管内设置旋 流器来增强中心通道内气流的旋转， 从而提高烧 嘴的整体雾化性能 ； 采用多通道设计， 一方面可 增强气流对液态燃料的雾化， 另一方可增强对气 化剂和液态燃料流量的调控， 从而实现对气化烧 嘴负荷的有效调控。采用夹套式冷却方式对液态 燃料烧嘴进行冷却， 其冷却效果比现有工业应用 的液态燃料气化烧嘴盘管式冷却效。
3、果由明显的提 高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 4 页 1/2 页 2 1. 一种负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 其包括同轴的一烧嘴中心 喷管、 一第一烧嘴外环喷管、 一第二烧嘴外环喷管、 一第三烧嘴外环喷管和一烧嘴中心喷 头、 一第一烧嘴外环喷头、 一第二烧嘴外环喷头、 一第三烧嘴外环喷头、 一旋流器以及一烧 嘴冷却系统 ； 该烧嘴中心喷头、 该第一烧嘴外环喷头、 该第二烧嘴外环喷头和该第三烧嘴外环喷头 分别为一个截头的锥管 ；。
4、 该第一烧嘴外环喷管套在该烧嘴中心喷管外形成了一第一外环通道 ； 该第二烧嘴外环 喷管套在该第一烧嘴外环喷管外形成了一第二外环通道 ； 该第三烧嘴外环喷管套在该第二 烧嘴外环喷管外形成了一第三外环通道 ； 该中心通道内设有旋流器， 该旋流器的外径与该中心通道的内径相同， 该旋流器包括 若干旋流叶片 ； 该烧嘴中心喷头具有一烧嘴中心喷头内收缩半角 和一烧嘴中心喷头外侧倾角 ； 该第一烧嘴外环喷头具有一第一烧嘴外环喷头内收缩半角 和一第一烧嘴外环喷头 外侧倾角 ； 该第二烧嘴外环喷头具有一第二烧嘴外环喷头内收缩半角 ； 该第三烧嘴外环喷头具有一第三烧嘴外环喷头外侧倾角 ； 该烧嘴中心喷头的喷口处设。
5、有一喷口直段， 该烧嘴中心喷头的喷口直径 d 与喷口直段 的高度 h4的比例 0h4:d 10 ； 该烧嘴中心喷头的喷口端面与该第一烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h1为 ： 0 h1 100mm ； 该第一烧嘴外环喷头的喷口端面与该第二烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h2为 0 h2 60mm ； 该第二烧嘴外环喷头的喷口端面与该第三烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h3为 0 h3 60mm。 2. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该烧嘴中 心喷头的喷口端面与该第一烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h1为 120mm。 3. 如权利要求 1 所述。
6、的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该第一烧 嘴外环喷头的喷口端面与该第二烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h2为 120mm。 4. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该第二烧 嘴外环喷头的喷口端面与该第三烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h3为 120mm。 5. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 气化剂从 该烧嘴的中心通道和该第二外环通道或该第三外环通道进入气化炉， 液态燃料通过该烧嘴 的第一外环通道进入气化炉， 保护气通过该第三外环通道进入气化炉。 6. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液。
7、态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该烧嘴中 心喷头内收缩半角 为 5 30， 该烧嘴中心喷头外侧倾角 为 30 85 ； 该第一烧 嘴外环喷头内收缩半角 为 5 45， 该第一烧嘴外环喷头外侧倾角 为 30 85 ； 该第二烧嘴外环喷头内收缩半角 为 5 45 ； 该第三烧嘴外环喷头外侧倾角 为 30 85。 7. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该旋流器 权 利 要 求 书 CN 102659075 A 2 2/2 页 3 的中心枢轴的内径与外径之比为 0.20.8， 该旋流器的高度为 5100mm， 该旋流器的旋流叶 片数为 220， 所述旋流叶片的厚。
8、度为 125mm ； 所述旋流叶片与该中心枢轴之间的夹角为 15 75。 8. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该烧嘴冷 却系统包括设置在该第三烧嘴外环喷头外侧的一内冷却室、 一与该内冷却室连通且环绕在 该内冷却室外的外冷却室、 一冷却室端面 ； 一与该内冷却室连通的冷却剂进口、 一与该外冷 却室连通的冷却剂出口、 一冷却室金属分隔板、 一冷却室内圈顶板、 一冷却室外圈顶板、 一 冷却液入口通道、 一冷却液出口通道、 一冷却室外壁通道管和一冷却室上部通道中间分隔 板 ； 该冷却剂进口和冷却剂出口分别通过管道连接、 设在该烧嘴与该气化炉连接的法兰处 ； 冷。
9、却剂由该冷却剂进口通道进入该内冷却室后以一定的流速旋转流动至该外冷却室后向 上进入该冷却室出口通道。 9. 如权利要求 1 所述的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特征在于， 该烧嘴的 适用压力为 0.115.0MPa。 权 利 要 求 书 CN 102659075 A 3 1/6 页 4 负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴 技术领域 0001 本发明涉及液态燃料气化烧嘴， 尤其是一种负荷可控式多通道液态燃料气化烧 嘴。 背景技术 0002 煤等含碳燃料的清洁高效利用已逐渐成为当今能源利用的重要课题。 燃料气化制 合成气可为现代化工生产、 联合循环发电(简称IGCC发电)、 煤间接液化以及煤。
10、制氢等系统 提供龙头技术。 目前， 煤等含碳燃料的气化制合成气技术通常分为两类， 一类是液态燃料气 化技术， 另一种是干粉固体燃料气化技术。 作为气化的关键部件之一， 烧嘴技术的发展直接 决定了液态燃料气化技术的运行稳定性和可靠性， 烧嘴技术的落后严重制约了生产效率的 提高。 0003 由于气化炉内反应温度高达 1400， 烧嘴结构设计不当， 将会烧蚀其头部， 烧蚀气 化炉内壁， 产生严重后果。当烧嘴对液态燃料的雾化不够充分时， 将影响燃料的碳转化率， 降低合成气有效气体组分含量。 当烧嘴头部设计不合理时可能引起烧嘴头部壁面材料的磨 蚀， 影响其使用寿命。另外， 烧嘴头部冷却系统的冷却效率直接。
11、影响烧嘴的长周期可靠运 行。已有的专利技术如美国专利 4736693、 4858538、 4443228 和中国专利 89104265 等均采 用中心喷管为直管式结构的烧嘴， 共同的缺点是物料在喷入反应器之前缺少加速过程， 离 开烧嘴的速度低， 雾化效果欠佳， 且易于烧蚀烧嘴。美国专利 3743606、 3705108、 4443230 等 采用中心管前端缩口的结构来提高物流速度， 中心喷管出口物流速度提高， 使烧嘴雾化效 果增强， 但速度提高后将使烧嘴头部磨蚀加速， 影响了喷嘴的使用寿命。 且对于单喷嘴顶置 式气化炉， 顶部喷嘴出口物料流速过大将直接影响物料在气化炉内的停留时间， 从而影响 。
12、整体碳转化率， 而且其所采用的气化烧嘴通常无法进行负荷调控。 0004 此外， 现有工业应用的液态燃料气化烧嘴基本上都采用制作工艺相对简单的盘管 式水冷系统， 如中国专利95111750.5和200710037138.9等， 其主要存在头部冷却夹套结构 设计简单， 冷却效果不佳的问题。而且采用三通道结构设计， 负荷调控能力较差， 特别是针 对整体煤气化联合循环发电时， 无法灵活调节气化负荷来适应电网峰值变化。 0005 综上所述， 解决液态燃料的高效雾化和烧嘴头部冷却等问题， 是提高目前液态燃 料气化烧嘴使用性能的关键所在。因此， 开发先进的负荷可控式长寿命高效雾化气化烧嘴 是提高我国液态燃料。
13、气化技术可靠性的关键技术途径之一。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的气化烧嘴技术的负荷不易调控、 烧嘴冷却效果差和雾化性能不好等缺陷， 提供一种负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴。 0007 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 ： 0008 一种负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴， 其特点在于， 其包括同轴的一烧嘴中 心喷管、 一第一烧嘴外环喷管、 一第二烧嘴外环喷管、 一第三烧嘴外环喷管和一烧嘴中心喷 说 明 书 CN 102659075 A 4 2/6 页 5 头、 一第一烧嘴外环喷头、 一第二烧嘴外环喷头、 一第三烧嘴外环喷头、 一旋流器以及一烧 嘴冷。
14、却系统 ； 0009 该烧嘴中心喷头、 该第一烧嘴外环喷头、 该第二烧嘴外环喷头和该第三烧嘴外环 喷头分别为一个截头的锥管 ； 0010 该第一烧嘴外环喷管套在该烧嘴中心喷管外形成了一第一外环通道 ； 该第二烧嘴 外环喷管套在该第一烧嘴外环喷管外形成了一第二外环通道 ； 该第三烧嘴外环喷管套在该 烧嘴外第二环喷管外形成了一第三外环通道 ； 0011 该中心通道内设有旋流器， 该旋流器的外径与该中心通道的内径相同， 该旋流器 包括若干旋流叶片 ； 0012 该烧嘴中心喷头具有一烧嘴中心喷头内收缩半角 和一烧嘴中心喷头外侧倾角 ； 0013 该第一烧嘴外环喷头具有一第一烧嘴外环喷头内收缩半角 和一。
15、第一烧嘴外环 喷头外侧倾角 ； 0014 该第二烧嘴外环喷头具有一第二烧嘴外环喷头内收缩半角 ； 0015 该第三烧嘴外环喷头具有一第三烧嘴外环喷头外侧倾角 ； 0016 该烧嘴中心喷头的喷口处设有一喷口直段， 该烧嘴中心喷头的喷口直径 d 与喷口 直段的高度 h4的比例 0h4:d 10 ； 0017 该烧嘴中心喷头的喷口端面与该第一烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h1为 0 h1 100mm ； 0018 该第一烧嘴外环喷头的喷口端面与该第二烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h2为 0 h2 60mm ； 0019 该第二烧嘴外环喷头的喷口端面与该第三烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h。
16、3为 0 h3 60mm。其中， 上述各个喷头的大端与各自通道的喷管相连接。 0020 其中， 该烧嘴中心喷头的喷口端面与该第一烧嘴外环喷头的喷口端面之间的距离 h1为 120mm。 0021 其中， 该第一烧嘴外环喷头的喷口端面与该第二烧嘴外环喷头的喷口端面之间的 距离 h2为 120mm。 0022 其中， 该第二烧嘴外环喷头的喷口端面与该第三烧嘴外环喷头的喷口端面之间的 距离 h3为 120mm。 0023 其中， 气化剂从该烧嘴中心通道和该第二外环通道或该第三外环通道进入气化 炉， 液态燃料通过该烧嘴的第一外环通道进入气化炉， 保护气通过该第三外环通道进入气 化炉。 0024 其中， 。
17、该烧嘴中心喷头内收缩半角 为 5 30， 该烧嘴中心喷头外侧倾角 为 30 85； 该第一烧嘴外环喷头内收缩半角 为 5 45， 该第一烧嘴外环喷头外侧 倾角 为 30 85 ； 该第二烧嘴外环喷头内收缩半角 为 5 45 ； 该第三烧嘴外环 喷头外侧倾角 为 30 85。 0025 其中， 该旋流器的中心枢轴的内径与外径之比为 0.20.8， 该旋流器的高度为 5100mm， 该旋流器的旋流叶片数为 220， 所述旋流叶片的厚度为 125mm ； 所述旋流叶片与 该中心枢轴之间的夹角为 15 75。 说 明 书 CN 102659075 A 5 3/6 页 6 0026 其中， 该烧嘴冷却系。
18、统包括设置在该外喷头外侧的一内冷却室、 一与该内冷却室 连通且环绕在该内冷却室外的外冷却室、 一冷却室端面、 一与该内冷却室连通的冷却剂进 口、 一与该外冷却室连通的冷却剂出口、 一冷却室金属分隔板、 一冷却室内圈顶板、 一冷却 室外圈顶板、 一冷却液入口通道、 一冷却液出口通道、 一冷却室外壁通道管和一冷却室上部 通道中间分隔板 ； 冷却剂进口和冷却剂出口分别通过管道连接、 设在该烧嘴与该气化炉连 接的法兰处 ； 该冷却剂由该冷却剂进口通道进入该内冷却室后以一定的流速旋转流动至该 外冷却室后向上进入该冷却室出口通道。冷却剂可采用低温冷却水或其他冷却介质。该冷 却系统通过该冷却室金属隔板分为两。
19、个空腔， 即形成两个环形冷却空腔， 即该内冷却室和 该外冷却室， 冷却剂从内侧低位入口进入， 在内、 外环形通道环形绕流后经外侧高位出口流 出 ； 其中， 该冷却剂出口和该冷却剂进口的的个数各为 15 个。 0027 其中， 该气化剂的流速为 30300m/s， 该液态燃料的流速为 140m/s， 该保护气的 流速为 20250m/s ； 50100% 的气化剂由外环通道喷射进入气化炉， 050% 气化剂通过中心 通道喷射进入气化炉。液态燃料通过第一烧嘴外环通道喷射进入气化炉后， 在中心通道喷 射出的高速旋流气和外环通道喷射出的高速斜切气的高速气动力作用下， 液态燃料被雾化 成小液滴， 并与气。
20、化剂在烧嘴喷口处进行剧烈混合， 同时在高温下进行部分氧化反应， 即气 化反应。所说的保护气选自 CO2、 水蒸汽和 N2或其混合物。通过调节液态燃料、 气化剂以及 保护气的比例、 流速， 可改变气化火焰的形状， 关闭或调节相应通道物流比例， 可大幅调节 烧嘴负荷。 0028 其中， 该液态燃料包括液态碳氢质燃料或可泵送的固态含碳物质的浆料 ； 该气化 剂是空气、 氧气的体积分数大于 21% 的富氧空气、 氧气体积分数大于 98% 的纯氧、 水蒸汽或 二氧化碳中的一种或其混合物。将该负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴安装于气化炉 后， 可用于液态燃料气化制合成气。 0029 其中， 该固态含碳物质。
21、的浆料选自煤粉、 石油焦、 生物质或固态废弃物。 0030 其中， 该烧嘴的适用压力 0.115.0MPa。 0031 本发明中， 上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合， 即得本发明各 较佳实施例。 0032 本发明的积极进步效果在于 ： 0033 1) 本发明所述的气化烧嘴采用多通道结构设计， 夹式水冷却系统， 烧嘴总体结构 简单， 制作维护方便 ； 可用于水煤浆、 油焦浆、 渣油、 生物质类与煤共成浆等浆体燃料的气化 制合成气工艺， 用途广泛 ； 0034 2) 本发明所述的气化烧嘴设置了三个气相通道， 一个液态燃料通道， 气相通道中 设有一个保护气通道， 通过改变各通道物流流量。
22、、 流速和相对比例， 总体上实现了烧嘴负荷 的灵活调控 ； 0035 3) 本发明所述的气化烧嘴采用多通道结构设计， 并于中心通道内设有旋流器， 提 高了烧嘴的整体雾化性能， 对液态燃料的雾化更加充分， 有助于提高气化系统的碳转化率， 从而提高整体气化效率 ； 0036 4) 本发明所述烧嘴采用了夹套式冷却系统设计， 解决了盘管式冷却系统中冷却不 均的问题， 特别是烧嘴头部的夹套式冷却设计， 大大提高了烧嘴头部材料的冷却效果， 从而 延长了烧嘴的使用寿命。 说 明 书 CN 102659075 A 6 4/6 页 7 附图说明 0037 图 1 是本发明的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴的结构。
23、示意图。 0038 图 2 是本发明烧嘴的头部剖面示意图。 0039 图 3 是本发明烧嘴的头部剖面局部结构示意图。 0040 图 4 是本发明烧嘴的头部冷却夹套剖面结构示意图。 0041 图 5 为本发明的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴的旋流器的结构示意图。 具体实施方式 0042 下面结合附图给出本发明较佳实施例， 以详细说明本发明的技术方案。 0043 实施例 1 0044 图 13 是本发明的负荷可控式多通道液态燃料气化烧嘴的外围结构和内部结构 示意图。 所述的烧嘴包括保护吹扫气入口29、 中心氧化剂入口30、 燃料入口31、 外环通道氧 化剂入口 32、 外环氧化剂或保护气入口 3。
24、3、 冷却剂入口 34、 冷却剂出口 35、 连接法兰 36、 同 轴的烧嘴中心喷管 6、 第一烧嘴外环喷管 5、 第二烧嘴外环喷管 4、 第三烧嘴外环喷管 3 和烧 嘴中心喷头17、 第一烧嘴外环喷头18、 第二烧嘴外环喷头19、 第三烧嘴外环喷头20、 旋流器 11 以及烧嘴冷却系统。 0045 所说的烧嘴中心喷头17、 第一烧嘴外环喷头18、 第二烧嘴外环喷头19和第三烧嘴 外环喷头 20 分别为一个截头的锥管。第一烧嘴外环喷管 5 套在烧嘴中心喷管 6 外， 形成了 第一外环通道 9 ； 烧嘴的第二烧嘴外环喷管 4 套在第一烧嘴外环喷管 5 外， 形成了第二外环 通道 8 ； 第三烧嘴。
25、外环喷管 3 套在第二烧嘴外环喷管 4 外， 形成了第三外环通道 7。在中心 通道 10 内设有旋流器 11， 旋流器 11 的外径与所述中心通道 10 的内径相同， 中心通道中的 旋流器 11 的中心枢轴 27 的内径与外径之比为 0.20.8。所说的旋流器包括若干旋流叶片 28， 旋流叶片 28 与所述中心枢轴 27 之间的夹角为 15 75（见图 5） 。 0046 所说的旋流器高度为 5100mm， 旋流叶片数为 220， 叶片厚度为 125mm。 0047 参见图 3， 所说的烧嘴中心喷头 17 具有烧嘴中心喷头内收缩半角 和烧嘴中心 喷头外侧倾角 ， 为 5 30， 为 30 85。
26、。该第一烧嘴外环喷头 18 具有一第 一烧嘴外环喷头内收缩半角 和第一烧嘴外环喷头外侧倾角 ， 为 5 45， 为 3085； 第二烧嘴外环喷头19具有一第二烧嘴外环喷头内收缩半角， 为545； 第三烧嘴外环喷头 20 具有一第三烧嘴外环喷头外侧倾角 ， 为 30 85。 0048 所说的烧嘴中心喷头17的喷口处设有喷口直段， 烧嘴中心喷头的喷口直径d与喷 口直段的高度 h4的比例， 即 h4:d=010。 0049 所说的烧嘴中心喷头17的喷口端面与第一烧嘴外环喷头18的喷口端面之间的距 离h1为0100mm， 优选为120mm。 所说的第一烧嘴外环喷头18的喷口端面与第二烧嘴外环 喷头 1。
27、9 的喷口端面之间的距离 h2为 060mm， 优选为 120mm。所说的第二烧嘴外环喷头 19 的喷口端面与第三烧嘴外环喷头 20 的喷口端面之间的距离 h3为 060mm， 有选为 120mm。 0050 参见图2和图4， 所说的烧嘴冷却系统， 包括环绕在第三烧嘴外喷头20外侧的内冷 却室 16、 与内冷却室 16 连通并环绕在内冷却室 16 外的外冷却室 15、 冷却室端面 21、 与内 冷却室 16 连通的冷却剂进口 22、 与外冷却室 15 连通的冷却剂出口 23、 设于内冷却室 16 和 说 明 书 CN 102659075 A 7 5/6 页 8 外冷却室 15 之间的冷却室金属。
28、分隔板 24、 冷却室内圈顶板 26、 冷却室外圈顶板 25、 冷却液 入口通道 13、 冷却液出口通道 14、 冷却室外壁通道管 1 和冷却室上部通道中间分隔板 2 构 成。冷却剂进口 22 和冷却剂出口 23 分别设在烧嘴与气化炉连接法兰处， 且均通过管道连 接。冷却剂由冷却液入口通道 13 进入烧嘴头部的内冷却室 16 后以一定的流速旋转流动至 外冷却室15后向上进入冷却室出口通道14。 所说的冷却剂一般为水， 也可为其他安全的液 体。为了保证烧嘴各个通道的同轴度， 在烧嘴各个通道间设有固定支撑 12。 0051 若将烧嘴安装于单喷嘴顶置水煤浆气化炉， 当燃料是浓度为 61%wt 的水煤。
29、浆时， 以 99.6% 的纯氧为气化剂， 气化结果为合成气中有效成分 CO+H2vol% 达到 83.5%， 灰渣残炭 为 5%， 烧嘴连续使用寿命可达 5 个月， 完全满足水煤浆气化的要求。 0052 本实施例中， 所说的烧嘴结构参数如下 ： 0053 为 5， 为 85 ； 为 5， 为 45 ； 为 5 ； 为 30 ； 0054 烧嘴中心喷头 17 的喷口直径 d 与喷口直段的高度 h4的比例， 即 h4:d=10。烧嘴中 心喷头 17 的喷口端面与第一烧嘴外环喷头 18 的喷口端面之间的距离 h1为 5mm。第一烧嘴 外环喷头 18 的喷口端面与第二烧嘴外环喷头 19 的喷口端面之间。
30、的距离 h2为 2mm。第二烧 嘴外环喷头 19 的喷口端面与第三烧嘴外环喷头 20 的喷口端面之间的距离 h3为 3mm。中心 通道 10 内设置的旋流器 11 高度为 100mm， 旋转叶片数目为 8， 叶片厚度为 3mm， 旋转角度为 75。 0055 具体工艺过程如下 ： 0056 将气化剂从烧嘴中心通道10和第二外环通道8喷射进入气化炉， 液态燃料通过烧 嘴第一外环通道 9 喷射进入气化炉， 保护气通过第三外环通道 7， 气化剂的流速为 120m/s， 液态燃料的流速为10m/s， 保护气的流速为125m/s。 90%的气化剂通过第二外环通道8喷射 进入气化炉， 10% 的气化剂通过。
31、烧嘴中心通道 10 喷射进入气化炉 ； 压力为 6.5MPa。 0057 当需要进行增加 50% 的负荷调控时， 将液态燃料的流速提高为 15m/s， 相应增 加 50% 的气化剂流量， 其中中心通道和第二外环通道各增加 30% 的流量， 气化剂流速达到 156m/s， 剩余所需要增加的 20% 气化剂由第三外环通道喷射进入， 保护气通道流速相应提 高。 0058 实施例 2 0059 本实施例与实施例 1 的不同之处在于， 若将烧嘴安装于单喷嘴顶置水煤浆气化 炉， 当燃料是浓度为 65%wt 的油焦浆时， 以 98% 的纯氧为气化剂， 气化结果为合成气中有效 气体成分 CO 和 H2的体积百。
32、分比之和达到 86%， 灰渣残炭为 4%， 烧嘴连续使用寿命可达 5 个 月， 完全满足油焦浆气化的要求。 0060 所说的烧嘴结构参数如下 ： 0061 为 15， 为 60； 为 20， 为 45； 为 30； 为 60。烧嘴中心 喷头 17 的喷口直径 d 与喷口直段高度 h4的比例， 即 h4:d=3。烧嘴中心喷头 17 的喷口端面 与第一烧嘴外环喷头 18 的喷口端面之间的距离 h1为 2mm。第一烧嘴外环喷头 18 的喷口端 面与第二烧嘴外环喷头 19 的喷口端面之间的距离 h2为 1mm。第二烧嘴外环喷头 19 的喷口 端面与第三烧嘴外环喷头 20 的喷口端面之间的距离 h3为 。
33、1mm。中心通道 10 内设置的旋流 器 11 高度为 50mm， 旋转叶片数目为 12， 叶片厚度为 2mm， 旋转角度为 60。 0062 具体工艺过程如下 ： 说 明 书 CN 102659075 A 8 6/6 页 9 0063 将气化剂从烧嘴中心通道10和第二外环通道8喷射进入气化炉， 液态燃料通过烧 嘴第一外环通道 9 喷射进入气化炉， 保护气通过第三外环通道 7， 气化剂的流速为 160m/s， 液态燃料的流速为15m/s， 保护气的流速为100m/s。 85%的气化剂通过第二外环通道8喷射 进入气化炉， 15% 的气化剂通过烧嘴中心通道 10 喷射进入气化炉 ； 压力为 4.0。
34、MPa。 0064 当需要进行降低 20% 的负荷调控时， 将液态燃料的流速降低为 12m/s， 相应减少 20% 的气化剂流量， 气化剂流速达降低为 128m/s， 保护气流量流速保持不变。 0065 虽然以上描述了本发明的具体实施方式， 但是本领域的技术人员应当理解， 这些 仅是举例说明， 本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背 离本发明的原理和实质的前提下， 可以对这些实施方式做出多种变更或修改， 但这些变更 和修改均落入本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102659075 A 9 1/4 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 102659075 A 10 2/4 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 102659075 A 11 3/4 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 102659075 A 12 4/4 页 13 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102659075 A 13 。