一种水煤浆气化炉喷嘴装置

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1.本发明涉及煤炭清洁利用领域，尤其涉及一种水煤浆气化炉喷嘴装置。

背景技术：

2.水煤浆气化技术对于煤炭清洁高效利用具有重要意义。在水煤浆进入气化炉前对高浓度的水煤浆进行分散和雾化可以促进水煤浆的完全气化。在德士古水煤浆气化炉的喷嘴中以氧气作为介质来促进水煤浆的分散；前人设计的水煤浆喷嘴利用高压水来作为雾化介质专利号：zl2016105703159。然而氧气和高压水作为雾化介质在超临界水气化技术中是难以适用的。原因在于：就氧气而言，超临界水气化工艺无需氧气的参与。就高压水而言，用高压水作为雾化介质势必会降低水煤浆的真实浓度，水煤浆浓度的降低将会制约超临界水气化工艺的能效水平；另外，冷态的高压水作为雾化介质进入反应器势必会引起反应器内温度场的变化，且冷态的水吸热也会造成额外的热损失。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种水煤浆气化炉喷嘴装置，以解决水煤浆浓度的降低将会制约超临界水气化工艺的能效水平，以及冷态的水吸热也会造成额外的热损失的问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种水煤浆气化炉喷嘴装置，包括水煤浆入口、喷嘴通道、冷却装置和磁力搅拌桨；水煤浆入口和喷嘴通道连通，磁力搅拌桨设置在喷嘴通道内；冷却装置套设在喷嘴通道外侧。
6.进一步的，冷却装置包括隔离管和冷却夹套；冷却夹套密封套设在喷嘴通道外侧，隔离管同轴设置在冷却夹套的内部，且隔离管的一端与冷却夹套密封连接，另一端和冷却夹套之间留有缝隙。
7.进一步的，冷却夹套内灌注冷却水。
8.进一步的，冷却夹套上开设有冷却水出口；隔离管内侧连通设置有冷却水入口。
9.进一步的，搅拌桨的轴线与喷嘴通道的轴线重合。
10.进一步的，磁力搅拌桨位于喷嘴通道内部的部分上设置有螺纹。
11.进一步的，磁力搅拌桨的顶端处装配有叶轮。
12.进一步的，叶轮的叶片为三角形、弧形或直线型。
13.进一步的，磁力搅拌桨的尾端通过轴承连接到驱动部件。
14.与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
15.本发明首次将磁力搅拌桨应用于水煤浆喷嘴中，可以有效防止喷嘴通道内的结焦堵塞，并可以通过调整搅拌桨端头的叶轮来实现对水煤浆分散情况的精确调控；没有高压水参与，不会稀释水煤浆，不会制约超临界水气化工艺的能效水平，更不会出现热损失。
16.本发明磁力搅拌桨的转速可调，端头的叶轮类型可以调控，搅拌桨螺杆上的螺纹圈数和直径可调。这些可调参数可以提高该水煤浆喷嘴的适用性。
17.本发明整个磁力搅拌桨置于喷嘴通道内部，无需考虑转动部件的密封问题。
附图说明
18.图1为本发明的水煤浆气化炉喷嘴装置一种示例。
19.图2为本发明的磁力搅拌桨顶端叶轮形状的一种示例。
20.图3为本发明的磁力搅拌桨顶端叶轮形状的另一种示例。
21.图4为本发明的磁力搅拌桨顶端叶轮形状的另一种示例。
22.附图标记：1-水煤浆入口；2-喷嘴通道；3-磁力搅拌桨；4-冷却水入口；5-冷却水出口；6-磁力搅拌桨顶端；7-冷却夹套；8-隔离管。
具体实施方式
23.下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.本文中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.此外，本文中，“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。
26.本发明首次将磁力搅拌桨应用于水煤浆喷嘴中，可以有效防止喷嘴通道内的结焦堵塞，并可以通过调整搅拌桨端头的叶轮来实现对水煤浆分散情况的精确调控；没有高压水参与，不会稀释水煤浆，不会制约超临界水气化工艺的能效水平，更不会出现热损失。
27.实施例
28.本发明提供的水煤浆气化炉喷嘴装置一种示例如图1所示。所述喷嘴装置包括水煤浆入口1和喷嘴通道2，喷嘴通道2中配置有磁力搅拌桨3。喷嘴装置还包括冷却夹套7。冷却夹套用于对喷嘴装置进行冷却。冷却夹套设在喷嘴通道外侧。冷却夹套7内部设有隔离管8。采用冷却夹套7进行冷却，夹套内部设置有隔离管8用于防止冷却水短路。
29.喷嘴装置还包括冷却水入口4和冷却水出口5。冷却水入口4布置于隔离管8侧壁上。冷却水出口5布置于冷却夹套7的侧壁上。
30.磁力搅拌桨3置于喷嘴通道2内，无需考虑磁力搅拌桨3的转动部件与固定件之间的密封问题，且搅拌桨3的轴线与喷嘴通道2的轴线重合。
31.磁力搅拌桨3的顶端6处装配有叶轮。本实施例中，叶轮的形状如图2所示。
32.在本发明的某些实施方式中，叶轮具有不同的形状，可根据具体的气化炉运行工况进行确定。
33.在本发明的某些实施方式中，叶轮的形状如图3所示。
34.在本发明的某些实施方式中，叶轮的形状如图4所示。
35.通过调整叶轮的形式以及磁力搅拌桨3的转速可以实现水煤浆的不同分散情况。
36.磁力搅拌桨3位于喷嘴通道2内部的部分上设置有螺纹，螺纹跟随磁力搅拌桨3转
动，可以防止喷嘴通道2内的堵塞。
37.水煤浆的分散和雾化无需额外的介质，减少了额外介质的引入对气化炉运行造成的能量损失以及流场波动。
38.以上对本申请所提供的水煤浆气化炉喷嘴装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

技术特征：

1.一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，包括水煤浆入口(1)、喷嘴通道(2)、冷却装置和磁力搅拌桨(3)；水煤浆入口(1)和喷嘴通道(2)连通，磁力搅拌桨(3)设置在喷嘴通道(2)内；冷却装置套设在喷嘴通道(2)外侧。2.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，冷却装置包括隔离管(8)和冷却夹套(7)；冷却夹套(7)密封套设在喷嘴通道(2)外侧，隔离管(8)同轴设置在冷却夹套(7)的内部，且隔离管(8)的一端与冷却夹套(7)密封连接，另一端和冷却夹套(7)之间留有缝隙。3.根据权利要求2所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，冷却夹套(7)内灌注冷却水。4.根据权利要求3所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，冷却夹套(7)上开设有冷却水出口(5)；隔离管(8)内侧连通设置有冷却水入口(4)。5.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，搅拌桨(3)的轴线与喷嘴通道(2)的轴线重合。6.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，磁力搅拌桨(3)位于喷嘴通道(2)内部的部分上设置有螺纹。7.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，磁力搅拌桨(3)的顶端(6)处装配有叶轮。8.根据权利要求1所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，叶轮的叶片为三角形、弧形或直线型。9.根据权利要求7所述的一种水煤浆气化炉喷嘴装置，其特征在于，磁力搅拌桨(3)的尾端通过轴承连接到驱动部件。

技术总结

一种水煤浆气化炉喷嘴装置，包括水煤浆入口、喷嘴通道、冷却装置和磁力搅拌桨；水煤浆入口和喷嘴通道连通，磁力搅拌桨设置在喷嘴通道内；冷却装置套设在喷嘴通道外侧。本发明首次将磁力搅拌桨应用于水煤浆喷嘴中，可以有效防止喷嘴通道内的结焦堵塞，并可以通过调整搅拌桨端头的叶轮来实现对水煤浆分散情况的精确调控；没有高压水参与，不会稀释水煤浆，不会制约超临界水气化工艺的能效水平，更不会出现热损失。损失。损失。