中心射流管及采用该中心射流管的流化床煤气化炉的制作方法

技术领域：

本实用新型属于流化床气化炉技术领域，具体涉及一种中心射流管及采用该中心射流管的流化床煤气化炉。

背景技术：
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流化床是用于进行煤气化的常用设备，而流化床气化炉则是煤气化反应的核心部件，煤粉在气化炉内与蒸汽反应生成一氧化碳和氢气，形成气态洁净能源，而在煤气化过程中，为了维持煤粉在一个较高的气化温度，需要给煤粉提供氧气使其燃烧，而提供氧气的部件便是中心射流管，在流化床气化炉中，中心射流管设置在气化炉的筒体底部，中心射流管上端插入气化炉内或与筒体底部平齐，上端高速喷出氧气和蒸汽，将煤粉向上喷动，同时提供给煤粉燃烧所需要的氧气量，通常中心射流管是竖直向上喷入氧气和蒸汽的，因此，高流速的氧气和蒸汽带动煤粉向上喷动的同时，也快速地从气化炉鼓泡中心区通过，相对而言卷吸到中心高温区的周围煤粉较少，气化效率相对较低。此外氧气多集中在中心射流管正上方，导致中心区域氧气含量高，煤粉燃烧温度高，而四周的煤粉氧气含量低，燃烧温度低，导致中心区与四周温度差距达250℃，为了避免中心区煤粉过度燃烧结焦，只能适当控制中心区煤粉温度而进一步降低四周煤粉温度，从而使煤气化效率下降。

技术实现要素：
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本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可有效提高煤气化效率的中心射流管。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：中心射流管，包括管本体，所述管本体的出气端端部密封连接有一块封板，封板上设置有多个沿管本体的中心轴周向布置的外围射流孔，各外围射流孔相对于管本体的中心轴均沿顺时针或逆时针同一方向倾斜设置。

作为一种优选方案，所述封板的中心设置有中心射流孔，中心射流孔沿中心管周向均匀布置，中心射流孔与管本体同轴。

作为一种优选方案，所述外围射流孔相对于管本体的中心轴倾斜0～30°。

作为一种优选方案，所述外围射流孔相对于管本体的中心轴倾斜10～20°。

本实用新型的有益效果是：通过在封板上设置多个外围射流孔，并且使各外围射流孔相对于管本体的中心轴均沿顺时针或逆时针方向倾斜，倾斜角与中心管轴向成0～30°，优选角度为10～20°。这样在氧气喷射出来的时候，就会同时向四周扩散，并且在床层阻力作用下，形成内旋流，从而延长氧气在煤粉中的路径，扩大氧气的扩散范围，从而提高四周煤粉中的氧气含量，提升四周煤粉燃烧温度，降低中心区煤粉温度与四周煤粉温度差，从而使整个汽化炉内煤粉的气化效率得到提升，而且氧气使用率得到提高。

本实用新型进一步要解决的技术问题是：提供一种可有效提高煤气化效率的流化床煤气化炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：流化床煤气化炉，包括筒体，筒体上端开设有出气口，下端开设有排渣口，筒体内部设置有锥形气体分布器，气体分布器下端连接有排渣管，排渣管穿过排渣口且与排渣口密封连接，气体分布器上端与筒体内壁周向密封连接，使气体分布器下部形成一个独立的布气腔，气体分布器上开设有大量气孔，筒体上连接有与布气腔连通的布气管，位于气体分布器上方的筒体上连接有进料管和回料管，所述排渣管内设置有上述的中心射流管。

作为一种优选方案，所述气体分布器上方连接有一个锥筒形内筒体，内筒体上口小下口大，下口与筒体内壁周向密封连接，上口外翻形成翻边，翻边外缘与筒体内壁周向密封连接。

本实用新型的有益效果是：通过在封板上设置多个外围射流孔，并且使各外围射流孔相对于管本体的中心轴均沿顺时针或逆时针方向倾斜，倾斜角与中心管轴向成0～30°，优选角度为10～20°。这样，在氧气喷射出来的时候，就会同时向四周扩散，并且在床层阻力作用下，形成内旋流，从而延长氧气在煤粉中的路径，扩大氧气的扩散范围，从而提高四周煤粉中的氧气含量，提升四周煤粉燃烧温度，降低中心区煤粉温度与四周煤粉温度差，从而使整个汽化炉内煤粉的气化效率得到提升，而且，氧气使用率得到提高。

进一步的，本实用新型通过在气体分布器上方设置锥筒形内筒体，使煤粉反应区形成一个釜形，进一步降低了四周氧气的逸出速度，提高了四周煤气中氧气含量，进一步降低了中心区煤粉与四周煤粉的温度差，从而进一步提高整个煤气化炉的气化效率。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型所述中心射流管的结构示意图；

图2是图1中的a向视图；

图3是本实用新型所述流化床煤气化炉的结构示意图。

图1～图3中：100、中心射流管，1、管本体，2、封板，3、外围射流孔，4、中心射流孔，5、筒体，6、出气口，7、排渣口，8、气体分布器，9、排渣管，10、布气腔，11、气孔，12、布气管，13、进料管，14、回料管，15、内筒体，16、翻边。

具体实施方式：

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

实施例1：

如图1和图2所示，中心射流管100包括管本体1，所述管本体1的出气端端部密封连接有一块封板2，封板2上设置有六个沿管本体1的中心轴周向均布的外围射流孔3，六个外围射流孔3围成一个圈，各外围射流孔3相对于管本体1的中心轴均沿顺时针或逆时针同一方向倾斜设置，倾斜角与中心管轴向成0～30°。

在实际生产中，外围射流孔3的倾斜角优选角度为10°、15°、20°。

如图2所示，封板2的中心设置有中心射流孔4，中心射流孔4与管本体1同轴。

本实施例工作原理是：通过在封板2上设置多个外围射流孔3，并且使各外围射流孔3相对于管本体1的中心轴均沿顺时针或逆时针方向倾斜，这样，在氧气喷射出来的时候，就会同时向四周扩散，并且在床层阻力作用下，形成内旋流，从而延长氧气在煤粉中的路径，延缓氧气逸出煤粉，扩大氧气的扩散范围，从而提高四周煤粉中的氧气含量，提升四周煤粉燃烧温度，降低中心区煤粉温度与四周煤粉温度差，从而使整个汽化炉内煤粉的气化效率得到提升，而且，氧气使用率得到提高。

虽然在本实施例中的外围射流孔3的数量为6个且均布围成一个圈，在实际生产中，也可将外围射流孔3的数量设置更多，并围成多个圈，并且本可以离散随意布置，而并非一定要均匀布置。

实施例2：

如图3所示，流化床煤气化炉，包括筒体5，筒体5上端开设有出气口6，下端开设有排渣口7，筒体5内部设置有锥形气体分布器8，气体分布器8下端连接有排渣管9，排渣管9上端与气体分布器8上方空间连通，排渣管9下端穿过排渣口7且与排渣口7密封连接，煤粉在气体分布器8上方燃烧气化，表面团聚的灰渣沿排渣管9排出，气体分布器8上端与筒体5内壁周向密封连接，使气体分布器8下部形成一个独立的布气腔10，气体分布器8上开设有大量气孔11，筒体5上连接有与布气腔10连通的布气管12，煤气化炉工作时，布气管12向布气腔10内充入蒸汽，布气腔10内的蒸汽通过气孔11喷入气体分布器8上方空间，使煤粉上浮，同时与煤粉反应生成氢气和一氧化碳，位于气体分布器8上方的筒体5上连接有进料管13和回料管14，煤粉原料通过进料管13注入筒体5内进行燃烧反应，燃烧的细小煤灰与生成的氢气和一氧化碳从出气口6排出筒体5后，经高温旋风装置进行过滤，将煤灰回收后，再次通过回料管14送入到筒体5内进一步燃烧反应，排渣管9内设置有中心射流管100，中心射流管100向筒体5内喷射氧气，除了提供给煤粉燃烧使用外，还对煤粉进行翻动，使筒体5内的煤粉循环流动。该中心射流管100的结构与上述实施例1一致，此处不再赘述。

在本实施例中，如图3所示，气体分布器8上方还连接有一个锥筒形内筒体15，内筒体15上口小下口大，下口与筒体5内壁周向密封连接，上口外翻形成翻边16，翻边16外缘与筒体5内壁周向密封连接。

本实施例的有益效果除了上述实施例1所具备的效果之外，还通过在气体分布器8上方设置锥筒形内筒体15，使煤粉反应区形成一个釜形，进一步降低了四周氧气的逸出速度，提高了四周煤气中氧气含量，进一步降低了中心区煤粉与四周煤粉的温度差，从而进一步提高整个煤气化炉的气化效率。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。