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一种用于气流床 气化炉的烧嘴及气流床气化炉

阅读：817发布：2023-03-04

专利汇可以提供一种用于气流床气化炉的烧嘴及气流床气化炉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供用于气流床气化炉的烧嘴及气流床气化炉，烧嘴包括中心管、外套管、第一连接管和第二连接管；外套管和中心管之间形成环形通道，中心管内腔形成中心通道；环形通道内设有轴向燃料通道；环形通道内还设有多个螺旋元件，螺旋元件位于轴向燃料通道下方并将相邻轴向燃料通道的底部出口之间的间隙封闭，相邻螺旋元件之间形成螺旋燃料通道，每个轴向燃料通道分别与一个螺旋燃料通道连接，且二者在连接处以相同的截面形状相连接。所提供的烧嘴具有更好耐磨性，燃料和氧化剂能更好的混合并获得更为均匀的烧嘴火焰。，下面是一种用于气流床气化炉的烧嘴及气流床气化炉专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于气流床气化炉的烧嘴，所述烧嘴包括外套管、设于外套管内的中心管、第一连接管和第二连接管；外套管和中心管二者相对的壁面之间存在径向距离以形成环形通道，所述中心管内腔形成有用于将氧化剂输送至烧嘴头部的中心通道；所述第一连接管安装于外套管上并与所述环形通道连通，第一连接管上设有可使燃料切向喷射进环形通道内的进口；所述第二连接管安装于中心管上并与所述中心通道连通，用于向中心通道内输入氧化剂；所述环形通道内设有用于输送燃料的轴向燃料通道；所述环形通道内位于第一连接管下方的位置设有分配器，所述分配器上对应于每个轴向燃料通道均设有出口，用于将进入环形通道内的燃料分配至各个轴向燃料通道；其特征在于，
所述环形通道内位于轴向燃料通道下方还设有周向排布的多个螺旋元件，并将相邻轴向燃料通道的底部出口之间的间隙封闭；相邻螺旋元件之间存在间距以形成螺旋燃料通道，所述间距与轴向燃料通道的宽度一致，每个轴向燃料通道分别和一个螺旋燃料通道连接，且二者在连接处以相同的截面形状相连接。
2.根据权利要求1所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，各轴向燃料通道的截面积之和相当于外套管的燃料入口处的截面面积。
3.根据权利要求2所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，相邻螺旋元件之间存在一对相对的曲面侧壁，且该相对的曲面侧壁之间存在间距以形成所述螺旋燃料通道，该相对的曲面侧壁之间的间距与所述轴向燃料通道的宽度一致。
4.根据权利要求1所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，构成螺旋燃料通道的相邻螺旋元件的侧壁之间的间距是一致的；
和/或，各轴向燃料通道在环形通道内均匀间隔的布置；
和/或，各轴向燃料通道具有近似矩形的截面形状；
和/或，各个螺旋燃料通道的入口位于同一水平面；
和/或，所述分配器包括几个漏斗形凹槽，所述漏斗形凹槽周向分布于环形通道内，漏斗形凹槽上设有所述分配器的出口。
5.根据权利要求1所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，对应于设有螺旋元件的环形通道空间内的径向横截面方向上，各螺旋元件封闭螺旋燃料通道之外的其余环形通道空间；
和/或，多个螺旋元件之间相同且可互换，螺旋元件具有类似三角形的形状，螺旋元件的侧壁具有与环形通道内表面相适配的曲线形状。
6.根据权利要求5所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述螺旋元件安装在中心管上，所述中心管和外套管之间可拆卸连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述轴向燃料通道包括一间隔壁，所述间隔壁与对应于轴向燃料通道的相应中心管外壁部分之间在环形通道的径向方向为间隔布置；
和/或，所述中心通道下部设有旋流器，以使中心通道下部的氧化剂在进入烧嘴头部之前产生切向流部分或旋转流部分。
8.根据权利要求7所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述环形通道内设有用于与所述间隔壁相围合形成所述轴向燃料通道的围壁。
9.根据权利要求1-6任一项所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述外套管的外壁和内壁之间形成有环形间隙，所述环形间隙沿着与外套管轴向相平行的方向延伸并延伸至喷嘴头部，所述外套管上连接有用于向环形间隙内供应冷却水的第一冷却水连接管和用于将环形间隙内的冷却水排出的第二冷却水连接管。
10.根据权利要求9所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述环形间隙内还设有分隔壁，所述分隔壁将环形间隙分隔为靠近外套管内壁一侧的内部环形间隙和靠近外套管外壁一侧的外部环形间隙；所述内部环形间隙和外部环形间隙在靠近烧嘴头部的位置连通，所述第一冷却水连接管与内部环形间隙连通以向其中供应冷却水，所述第二冷却水连接管与外部环形间隙连通以将其中的冷却水排出；
位于烧嘴头部的环形间隙内设有环形空心分隔片，所述分隔壁的底端与所述环形空心分隔片连接，所述环形空心分隔片使烧嘴头部的环形间隙内部空间变薄以使冷却水在烧嘴头部的流速变快；
所述环形空心分隔片在内部环形间隙侧开设有周向开孔。
11.根据权利要求10所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述周向开孔位于烧嘴头部中流体流向的上游的位置；
和/或，所述环形空心分隔片内设有加强筋。
12.根据权利要求11所述的用于气流床气化炉的烧嘴，其特征在于，所述环形空心分隔片内设有多个均匀间隔分布的所述加强筋，多个加强筋之间整体形成一圈；
和/或，所述加强筋延伸至位于烧嘴头部的环形间隙的内壁和外壁并分别与二者连接。
13.通过粉状燃料部分氧化法在气流床气化炉内制备合成气的烧嘴，
烧嘴(1)，包括：
外套管(6)，在其内部一定的径向距离有一个中心管(5)，由此形成了一个用于输送氧化剂的中心通道(11)，以及一个用于输送燃料至烧嘴头部的环形通道(12)；
一个用于供应一种燃料的连接管(2)，连接管(2)安装于外套管(6)上，连接管(2)包括一个可使燃料切向喷射进环形通道(12)的进口；
一个用于供应包括氧气和蒸汽的氧化剂的连接管(3)，连接管(3)安装于中心管(5)上；
在连接管(2)下方有一个通过几个漏斗形凹槽输送燃料的分配器(14)，所述漏斗形凹槽周向分布于环形部分并在环形通道中有出口，每一个出口进入一个位于环形通道(12)内、有近似矩形截面的轴向垂直的燃料通道(15)，其中燃料通道(15)的截面积之和相当于燃料入口处的截面积，
其特征在于，每个轴向燃料通道(15)在烧嘴头部前面以相同的截面进入到一个螺旋燃料通道(19)，其中
螺旋通道(19)是由多个相同的、三角形的且可互换的、位于轴向燃料通道(15)的下方的螺旋元件(16)组成，螺旋元件(16)排布在环形通道(12)中且互相之间以燃料通道(15)的宽度为距离在周向方向平行排布，
螺旋元件(16)将环形通道(12)径向横截面方向上的空间完全封闭，
每个螺旋元件(16)通过一个水平面向上固定，并将环形通道(12)中两个相邻燃料通道(15)的出口之间的间隙封闭；
螺旋元件(16)的侧壁(17、18)与环形通道(12)的内表面有着相同的曲线形状，构成了螺旋燃料通道(19)的侧壁，每个侧壁(17、18)的距离是一样的。
14.根据权利要求13的烧嘴，其特征在于，每个燃料通道(15)都有一个额外的双层壁(20)，与中心管(5)以一定的、连续的距离布置。
15.根据权利要求13或14的烧嘴，其特征在于，外套管(6)设计为包括用于内部冷却的环形间隙(7)，和用于冷却水进出的连接管(4.1、4.2)的双套管结构。
16.根据权利要求15的烧嘴，其特征在于
外套管(6)包含一个位于环形间隙(7)中的同心分隔壁(21)，分出一个内部环形间隙(7.1)用于冷却水送入烧嘴头部，和一个外部环形间隙(7.2)用于将烧嘴头部的冷却水返回，且
在烧嘴头部中的分隔壁(21)的底端与外套管(6)的环形间隙(7)中的环形的空心分隔片(9)相连接，分隔片(9)的作用是使烧嘴头部的环形间隙(7)内部空间变薄以获得更快的冷却水的流速，分隔片(9)上，在内部环形间隙(7.1)侧有周向开孔(10)。
17.根据权利要求13的烧嘴，其特征在于，在中心通道(11)中，设有一个模块化的、可交换式的旋流器(8)，旋流器(8)位于烧嘴头部的前方，用于在轴向产生出一股氧化剂切向流；
和/或，中心管(5)是可拆卸地安装于外套管(6)上的。
18.带有权利要求1-13任一项或14-17任一项所述的烧嘴的气流床气化炉，其特征在于，在一个气流床气化炉中，3个或更多的烧嘴(1)围绕着一个中心开工烧嘴按周向布置于气流床气化炉顶部，每个烧嘴与气化炉轴线平行或成一定角度。

说明书全文

一种用于气流床气化炉的烧嘴及气流床气化炉

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于气流床气化炉的烧嘴及安装有该烧嘴的气流床气化炉。

背景技术

[0002] 固体、液体及气体燃料的自热式气流床气化在合成气制备领域已广为知晓。

[0003] 在气流床气化的反应室中，一个开工烧嘴(也称为长明灯或点火烧嘴)一般位于气化炉顶部的中间位置，在其周围环绕排布着几个气化烧嘴(也称为粉烧嘴、主烧嘴或单烧嘴)。在这种“顶烧嘴”的布置中，介质流动方向是直接向下的。在烧嘴的火焰区域和气流扩散的区域，燃料中的碳元素和氢元素在部分氧化反应及后续反应作用下，转化为粗合成气，没有被氧化的熔渣颗粒夹杂在气流中，需对其进行分离。关于更详细的气化流程和制造气流床气化反应器的原理见专利DE4109231C2。

[0004] 燃料、氧气与蒸汽(如需要)通过气化炉烧嘴进入到反应室并充分混合，以此种方式它们在还原条件下尽可能完全地转化为富含氢气与一氧化碳的合成气。为得到高质量的合成气，燃料与氧化剂的比例按高碳化合物能完全进入合成气组分中而无机化合物进入熔渣中的方式来选择。煤粉在1400℃到1700℃的温度范围和40到80bar压力范围内进行气化。在气流床气化炉顶部至少设有一个气化烧嘴和一个开工烧嘴用以在反应室内建立气压并点燃燃料。燃料由一种燃料和输送气混合而成，以气相密流输送方式送至气化烧嘴，在气化室内的火焰区域被加热至需要的反应温度，随后转化为合成气，而燃料中没有燃烧的组分在气流中转化为熔渣颗粒。反应室通常用水冷壁包围，用于冷却气化炉承压外壁，水冷壁由管子以气密的方式焊接组成，管子中有冷却水流通。

[0005] 热的粗合成气被冷却至灰熔点以下并与渣分离，然后去到下游气体处理流程。最后合成气将被用来产生所需的最终产品。

[0006] 在专利CN104373935A中公开了一种烧嘴，在该烧嘴中，切向进入一个环形通道的燃料流体分别进入几个不同长度的轴向燃料通道。从不同轴向通道而来的燃料流体在烧嘴头部会重新合并成一个环形流体以补偿煤粉输送过程中的浓度变化。通过将旋流的燃料流体与一股轴向喷射或旋转的氧化剂流体混合，会在烧嘴头部形成一个稳定的火焰，并将得到高质量的合成气。由于在煤粉在输送气流路上存在磨蚀，所以上述烧嘴的设计存在缺陷，特别是在烧嘴头部的环形流路的设计。

[0007] 为增加气化反应室内的压力及点燃气化烧嘴，要使用到所说的开工烧嘴，也用作点火烧嘴或长明灯烧嘴，其本质是由一个燃料通道和一个氧通道加上一个点火电极(如专利EP 0 3223787 A2)为烧嘴开始工作提供点火电位。通常开工烧嘴被整合于气化烧嘴的中心管内(专利DD 228 338 A1,DD 237 3223 A1,DE 10 2008 0022 572 A1)。但也有单独的开工烧嘴的设置。如在专利DE 10 2008 020 204 A1中描述了一种多烧嘴系统，其中在气化反应室顶法兰上布置三个气化烧嘴，三个气化烧嘴之间互相成120度角且围绕着中间的开工烧嘴周向排布，并与气化室的轴线平行。在顶法兰下方安置一个外部烧嘴冷却盒，起到固定支撑烧嘴的作用，并在其内部各烧嘴导向套管之间安装有不同热传导率的隔热材料。

[0008] 公开实用新型的专利CN 104373935 A的目标是更进一步提高烧嘴的性能，烧嘴耐磨性能更好，制造流程简化，冷却效果更好。实用新型内容

[0009] 本实用新型提供一种用于气流床气化炉的具有更好耐磨性的烧嘴，燃料和氧化剂能更好的混合并获得更为均匀的烧嘴火焰。

[0010] 本实用新型为达到其目的，采用的技术方案如下：

[0011] 本实用新型提供一种用于气流床气化炉的烧嘴，

[0012] 所述烧嘴包括外套管、设于外套管内的中心管、第一连接管和第二连接管；外套管和中心管二者相对的壁面之间存在径向距离以形成环形通道，所述中心管内腔形成有用于将氧化剂输送至烧嘴头部的中心通道；所述第一连接管安装于外套管上并与所述环形通道连通，第一连接管上设有可使燃料切向喷射进环形通道内的进口；所述第二连接管安装于中心管上并与所述中心通道连通，用于向中心通道内输入氧化剂；所述环形通道内设有用于输送燃料的轴向燃料通道；所述环形通道内位于第一连接管下方的位置设有分配器，所述分配器上对应于每个轴向燃料通道均设有出口，用于将进入环形通道内的燃料分配至各个轴向燃料通道；其特征在于，

[0013] 所述环形通道内位于轴向燃料通道下方还设有周向排布的多个螺旋元件，并将相邻轴向燃料通道的底部出口之间的间隙封闭；相邻螺旋元件之间存在间距以形成螺旋燃料通道，所述间距与轴向燃料通道的宽度一致，每个轴向燃料通道分别和一个螺旋燃料通道连接，且二者在连接处以相同的截面形状相连接。

[0014] 一些优选的实施方式中，各轴向燃料通道的截面积之和相当于外套管的燃料入口处的截面面积。

[0015] 一些优选的实施方式中，相邻螺旋元件之间存在一对相对的曲面侧壁，且该相对的曲面侧壁之间存在间距以形成所述螺旋燃料通道，该相对的曲面侧壁之间的间距与所述轴向燃料通道的宽度一致。

[0016] 一些优选的实施方式中，各轴向燃料通道的宽度是相一致的，构成螺旋燃料通道的相邻螺旋元件的侧壁之间的间距是一致的；和/或，各轴向燃料通道在环形通道内均匀间隔的布置；和/或，各轴向燃料通道具有近似矩形的截面形状；和/或，各个螺旋燃料通道的入口位于同一水平面；和/或，所述分配器包括几个漏斗形凹槽，所述漏斗形凹槽周向分布于环形通道内，漏斗形凹槽上设有所述分配器的出口。

[0017] 一些优选的实施方式中，对应于设有螺旋元件的环形通道空间内的径向横截面方向上，各螺旋元件封闭螺旋燃料通道之外的其余环形通道空间；

[0018] 和/或，多个螺旋元件之间相同且可互换，螺旋元件具有类似三角形的形状，螺旋元件的侧壁具有与环形通道内表面相适配的曲线形状。

[0019] 一些优选的实施方式中，所述螺旋元件安装在中心管上，所述中心管和外套管之间可拆卸连接。

[0020] 一些优选的实施方式中，所述轴向燃料通道包括一间隔壁，所述间隔壁与对应于轴向燃料通道的相应中心管外壁部分之间在环形通道的径向方向为间隔布置；

[0021] 和/或，所述中心通道下部设有旋流器，以使中心通道下部的氧化剂在进入烧嘴头部之前产生切向流部分或旋转流部分。

[0022] 优选的一种实施方式中，所述环形通道内设有用于与所述间隔壁相围合形成所述轴向燃料通道的围壁。

[0023] 一些优选的实施方式中，所述外套管的外壁和内壁之间形成有环形间隙，所述环形间隙沿着与外套管轴向相平行的方向延伸并延伸至喷嘴头部，所述外套管上连接有用于向环形间隙内供应冷却水的第一冷却水连接管和用于将环形间隙内的冷却水排出的第二冷却水连接管。

[0024] 一些优选的实施方式中，所述环形间隙内还设有分隔壁，所述分隔壁将环形间隙分隔为靠近外套管内壁一侧的内部环形间隙和靠近外套管外壁一侧的外部环形间隙；所述内部环形间隙和外部环形间隙在靠近烧嘴头部的位置连通，所述第一冷却水连接管与内部环形间隙连通以向其中供应冷却水，所述第二冷却水连接管与外部环形间隙连通以将其中的冷却水排出；

[0025] 位于烧嘴头部的环形间隙内设有环形空心分隔片，所述分隔壁的底端与所述环形空心分隔片连接，所述环形空心分隔片使烧嘴头部的环形间隙内部空间变薄以使冷却水在烧嘴头部的流速变快；

[0026] 所述环形空心分隔片在内部环形间隙侧开设有周向开孔。

[0027] 优选的，所述周向开孔位于烧嘴头部中流体流向的上游的位置；

[0028] 和/或，所述环形空心分隔片内设有加强筋。

[0029] 优选的，所述环形空心分隔片内设有多个均匀间隔分布的所述加强筋，多个加强筋之间整体形成一圈；

[0030] 和/或，所述加强筋延伸至位于烧嘴头部的环形间隙的内壁和外壁并分别与二者连接。

[0031] 本实用新型提供一种通过粉状燃料部分氧化法在气流床气化炉内制备合成气的烧嘴，

[0032] 烧嘴(1)，包括：

[0033] 外套管(6)，在其内部一定的径向距离有一个中心管(5)，由此形成了一个用于输送氧化剂的中心通道(11)，以及一个用于输送燃料至烧嘴头部的环形通道(12)；

[0034] 一个用于供应一种燃料的连接管(2)，连接管(2)安装于外套管(6)上，连接管(2)包括一个可使燃料切向喷射进环形通道(12)的进口；

[0035] 一个用于供应包括氧气和蒸汽的氧化剂的连接管(3)，连接管(3)安装于中心管(5)上；

[0036] 在连接管(2)下方有一个通过几个漏斗形凹槽输送燃料的分配器(14)，所述漏斗形凹槽周向分布于环形部分并在环形通道中有出口，每一个出口进入一个位于环形通道(12)内、有近似矩形截面的轴向垂直的燃料通道(15)，其中燃料通道(15)的截面积之和相当于燃料入口处的截面积，

[0037] 每个轴向燃料通道(15)在烧嘴头部前面以相同的截面进入到一个螺旋燃料通道(19)，其中

[0038] 螺旋通道(19)是由多个相同的、三角形的且可互换的、位于轴向燃料通道(15)的下方的螺旋元件(16)组成，螺旋元件(16)排布在环形通道(12)中且互相之间以燃料通道(15)的宽度为距离在周向方向排布，

[0039] 螺旋元件(16)将环形通道(12)径向横截面方向上的空间完全封闭，

[0040] 每个螺旋元件(16)通过一个水平面向上固定，并将环形通道(12)中两个相邻燃料通道(15)的出口之间的间隙封闭；

[0041] 螺旋元件(16)的侧壁(17、18)与环形通道(12)的内表面有着相同的曲线形状，构成了螺旋燃料通道(19)的侧壁，每个侧壁(17、18)的距离是一样的。

[0042] 优选的，每个燃料通道(15)都有一个额外的双层壁(20)，与中心管(5)以一定的、连续的距离布置。

[0043] 优选的，外套管(6)设计为包括用于内部冷却的环形间隙(7)，和用于冷却水进出的连接管(4.1、4.2)的双套管结构。

[0044] 优选的，外套管(6)包含一个位于环形间隙(7)中的同心分隔壁(21)，分出一个内部环形间隙(7.1)用于冷却水送入烧嘴头部，和一个外部环形间隙(7.2)用于将烧嘴头部的冷却水返回，且

[0045] 在烧嘴头部中的分隔壁(21)的底端与外套管(6)的环形间隙(7)中的环形的空心分隔片(9)相连接，分隔片(9)的作用是使烧嘴头部的环形间隙(7)内部空间变薄以获得更快的冷却水的流速，分隔片(9)上，在内部环形间隙(7.1)侧有周向开孔(10)。

[0046] 优选的，在中心通道(11)中，设有一个模块化的、可交换式的旋流器(8)，旋流器(8)位于烧嘴头部的前方，用于在轴向产生出一股氧化剂切向流；

[0047] 和/或，中心管(5)是可拆卸地安装于外套管(6)上的。

[0048] 本发明还提供上文所述的烧嘴的气流床气化炉，在一个气流床气化炉中，3个或更多的烧嘴(1)围绕着一个中心开工烧嘴按周向布置于气流床气化炉顶部，每个烧嘴与气化炉轴线平行或成一定角度。

[0049] 本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

[0050] 本实用新型所提供的烧嘴，燃料介质由连接管流入环形通道后，分流至各个轴向燃料通道内，之后继续分流至与每个轴向燃料通道对应的位于烧嘴前端的各个螺旋燃料通道内，对燃料输送的波动具有补偿作用，起到缓冲效果；且螺旋燃料通道与轴向燃料通道在二者连接处以相同的截面连接，从而使得燃料介质在输送路径上其流速保持在一个较为一致和较低磨损的速度，较大程度的避免发生燃料密相流中常见的偏析效应和不连续性，进而可提高烧嘴的耐磨性；同时采用本实用新型的烧嘴，还利于燃料和氧化剂均匀的混合从而获得均匀的烧嘴火焰。附图说明

[0051] 图1：带有螺旋元件的烧嘴剖视示意图；

[0052] 图2a：轴向燃料通道带一个间隔壁的第一实例；

[0053] 图2b：轴向燃料通道带一个间隔壁的第二实例；

[0054] 图3：螺旋元件的3维示意图；

[0055] 图4a：冷却环形间隙中带有空心分隔片的烧嘴头部剖视示意图；

[0056] 图4b：烧嘴头部局部俯视示意图，其中的剖面部分为较低位置处的烧嘴头部局部剖面图。

[0057] 附图标记说明：

[0058] 1-烧嘴，2-第一连接管(或称燃料连接管)，3-第二连接管(或称氧化剂连接管)，4-冷却水连接管(4.1-第一冷却水连接管，4.2-第二冷却水连接管)，5-中心管，6-外套管，7-环形间隙，7.1-内部环形间隙，7.2-外部环形间隙，7.3-环形间隙的内壁，7.4-环形间隙的外壁，8-旋流器，9-空心分隔片，9s-加强筋，10-开孔，11-中心通道，12-环形通道，13-破旋器，14-分配器，15-轴向燃料通道，16-螺旋元件，17-侧壁，18-侧壁，19-螺旋燃料通道，20间隔壁(或称双层壁)，21-分隔壁，22-管，23-法兰，24-围壁，25-烧嘴头部。

具体实施方式

[0059] 为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例进一步阐述本实用新型的内容，但本实用新型的内容并不仅仅局限于以下实施例。

[0060] 文中涉及的“上”、“下”、“内”、“外”、“俯”、“仰”等方位关系均以图1所示方位关系为基准。文中所述的“第一”、“第二”并非排序或数量的含义，而仅是便于描述和区分。

[0061] 本实用新型提供的用于气流床气化炉的烧嘴，参见图1。该烧嘴1包括中心管5、外套管6、第一连接管2和第二连接管3。其中中心管5设于外套管6内，即外套管6套设在中心管5外，且二者相对的壁面之间存在径向距离，即，在二者径向方向上存在间距，使得外套管6和中心管5之间的空间形成环形通道12。中心管5内腔为空腔，为用于输送氧化剂(包括氧气和水蒸汽)至烧嘴头部25的中心通道11。第一连接管2安装在外套管6上，具体为安装在外套管6的燃料入口上，并与环形通道12连通，第一连接管2用于向环形通道12内输入燃料。第一连接管2上设有可使燃料切向喷射进环形通道12内的进口；具体的，第一连接管2向烧嘴头部25方向倾斜并封闭的连接在外套管6的燃料入口上，使燃料沿切向方向进入环形通道12。
第二连接管3安装在中心管5上，具体设在中心管5顶端，并与中心通道11连通，第二连接管3用于向中心通道11内输入氧化剂；第二连接管3和中心管5具体可以同轴形式布置。在环形通道12内设有轴向燃料通道15，轴向燃料通道15的数目可以是两个或多个，优选三个以上，轴向燃料通道15具体为顺着与外套管6的轴向方向平行的方向延伸的垂直通道，轴向燃料通道15用于沿轴向向着烧嘴头部25的方向输送进入环形通道12内的燃料。

[0062] 在环形通道12内设有分配器14，具体的，分配器14位于第一连接管下方的位置，具体为设于外套管6的燃料入口下方，分配器14上设有与轴向燃料通道15数目相匹配的出口，分配器14用于将进入环形通道12内的燃料向下导流分配至各个轴向燃料通道15内，分配器14具体采用本领域常用的用于物料导流分配的分配器14均可，例如分配器14具有几个周向分布于环形通道内的漏斗形凹槽结构，在对应于轴向燃料通道15的位置开有出口，用于将燃料导流至相应的轴向燃料通道15。具体如在一些实施方式中，分配器14采用带有三个漏斗形的且底部开有三个出口的凹槽，三个出口间隔120°角周向排列；三个分配器14的出口，每个都进入一个互相平行的直的轴向燃料通道15中。当然也可以是其他具体结构形式，对此不作赘述。

[0063] 在环形通道12内还设有螺旋组件26，该螺旋组件26具体位于轴向燃料通道下方和烧嘴头部上方的位置，具体而言，位于轴向燃料通道15底部和烧嘴头部之间的位置，该螺旋组件26将相邻轴向燃料通道15的底部出口之间的间隙完全封闭。在螺旋组件26上，对应于每个轴向燃料通道15均相应形成有与之相连通的螺旋燃料通道19。而且，螺旋燃料通道的入口与轴向燃料通道的底部出口二者之间以相同的截面形状相连接，具体如，二者在外套管径向方向上的截面形状相同并以此相同的截面形状相连接。每个轴向燃料通道15在底部出口以相同的截面进衔接到一个与之对应的螺旋燃料通道19中。

[0064] 本实用新型环形通道12内，每个轴向燃料通道15的下方连接一个螺旋燃料通道19，实现了燃料和氧化剂介质更好的混合，从而保证了更为均匀的烧嘴火焰。本实用新型烧嘴的另一优点是通过安装在烧嘴前端与轴向燃料通道15对应的螺旋分流通道的缓冲效果，对燃料输送的波动进行补偿。以设有三个轴向燃料通道15和相应的三个螺旋燃料通道19为例，烧嘴在工作过程中，三股燃料将从轴向燃料通道15进入螺旋燃料通道19以螺旋流方式流动，之后在螺旋元件下方喷射到环形通道12形成一个联合的环形燃料介质流。

[0065] 在具体实施方式中，参见图1，在烧嘴头部25，中心通道11和环形通道12形成一个倒锥形的排出椎管(或称为中心排出椎管)，氧化剂介质和燃料介质由排出椎管在烧嘴头部喷出。

[0066] 通过将燃料输送分成几个轴向平行的通道(轴向燃料通道15)输送，烧嘴内部的燃料输送长度做到了最小化。另外，优选轴向燃料通道15具有近似矩形的截面形状，可以使已有环形通道12的截面积的利用比以前整体圆柱形燃料输送通道技术的输送效果更佳。

[0067] 在优选实施方案中，各个轴向燃料通道15的截面(具体指在外套管径向方向的截面)面积之和相当于外套管6的燃料入口处的截面面积，即，外套管6的燃料入口的截面面积和各个轴向燃料通道15在径向的截面面积之和是一致的；使得烧嘴中流速基本保持一致，在相当大程度上阻止了燃料密相流中产生的偏析效应。

[0068] 设置3个或更多数量的轴向燃料通道15和螺旋燃料通道19是有可能的，但因此就得相应地增加分配器14的出口数量。

[0069] 参见图1、图3，螺旋组件26具体是由螺旋元件16组成，螺旋元件16的具体数目根据螺旋燃料通道19的数目而定。多个螺旋元件16安装于轴向燃料通道15下方并周向排布，而且螺旋元件16封闭相邻轴向燃料通道15的底部出口之间的间隙，例如螺旋元件16的顶部封闭该间隙。参见图3，相邻螺旋元件16之间间距布置从而形成螺旋燃料通道；具体为相邻螺旋元件16之间存在一对位置相对的侧壁17、18，如图3所示为曲面侧壁，该相对的侧壁17、18之间存在间距，使得该相对侧壁之间形成螺旋燃料通道19；该相对的侧壁17、18之间的间距和与之位置相对应的轴向燃料通道15的宽度D(见图2b)是一致的。优选的实施方案中，各个轴向燃料通道15的宽度均是一致的，从而各个相对的侧壁17、18之间的间距也是一致的，螺旋元件16的侧壁17、18构成了螺旋燃料通道19的侧面，互相之间按相同的距离排布。采用优选方案，烧嘴中整个煤粉路径均具有一个基本相同的通道截面用于燃料输送，燃料介质从入口到烧嘴头部整个烧嘴路径上的流速都保持在一个基本相同的、较低磨损的速度，可避免发生燃料密相流中常见的偏析效应和不连续性。

[0070] 螺旋元件16的侧壁17、18的曲率随流动方向而增加，安装时可先对准烧嘴长度轴向方向然后再沿周向方向以一个连续增加的角度弯曲。通过改变侧壁17、18的曲率或减小已造好的螺旋元件16的长度来达到优化喷出燃料介质的出口角度是可行的。螺旋元件16可以是铣件，但也可以考虑其它的制造方法如3维打印或激光熔融技术获得。

[0071] 在一些优选实施方式中，螺旋元件16可通过点焊进行安装定位于中心管5之上；进一步的，中心管5和外套管6的安装也是可拆卸的，具体如，将中心管和外套管通过法兰可拆卸的连接；这样一来，螺旋元件16可以方便的更换，因为它们可以通过推出中心管5而快速取出，这样当螺旋元件16发生磨损或需要更换形状和尺寸时非常方便。螺旋元件16安装于中心管5上，轴向燃料通道15也一样可通过简单的步骤进行更换或改造。由于螺旋元件16的多重部件组装结构及中心管5与外套管6之间可拆卸连接的特性，烧嘴易于进行维修维护。

[0072] 中心管5和外套管6互相之间是气密连接的，如图1所示，在中心管5和外套管6的顶部设有法兰23(图1从上往下数第二个法兰)，通过该法兰将二者气密连接。

[0073] 一些实施方案中，各个螺旋元件16的入口位于同一水平面，并固定于中心管5上。优选的，在对应于设有螺旋组件26的环形通道12内，在其径向横截面方向上，螺旋元件16完全封闭螺旋燃料通道19之外的其余环形通道12空间，螺旋元件16曲线延伸至末端，使得径向方向的开放截面被覆盖住。螺旋元件16填充环形通道12的径向开放截面，从而其周向的曲线与环形通道12的内、外径相吻合。

[0074] 优选的，各个螺旋元件16之间是可以互换的，各个螺旋元件16相同，螺旋元件16本身具有与环形通道12相适配的曲面形状，从而可以很好的封闭螺旋燃料通道19之外的其余环形通道12空间。参见图3，螺旋元件16的侧面和环形通道12内表面有着相同的曲线形状，在一些具体实施方式中，螺旋元件16的具体形状类似于三角形的形状。螺旋元件16安置于环形通道12内，互相之间以轴向燃料通道15的宽度D间隔周向排布。

[0075] 螺旋元件16优选采用高裕量材料的耐磨螺旋元件16，从而可进一步提高烧嘴头部燃料通道部件的耐磨性。一些优选实施方式中，通过使用硬金属或陶瓷材料于螺旋元件16，或在其侧壁上采用耐磨陶瓷保护层，烧嘴的维护周期间隔将会得以进一步延长。

[0076] 优选的，轴向燃料通道15具有近似矩形的截面形状，该截面具体指外套管径向方向的截面，参见图2a-2b。而且轴向燃料通道的底部出口和螺旋燃料通道的入口二者以相同的截面形状相连接。每个轴向燃料通道15位于中心管5的外部，在一些具体实施方式中，轴向燃料通道15由U形或C形构成，通过U形槽或C形槽来形成轴向燃料通道15，U形槽或C形槽的开口面直对着中心管5，且焊拓在中心管5上，或用其他气密的方式连接在中心管5上；为了紧密的适应环形通道12的曲率，轴向燃料通道15的外表面形状可能会需要额外的弯曲，如图2a、2b所示。

[0077] 优选的实施方案中，轴向燃料通道15包括一间隔壁(或称为一个额外的外壁或直接将其称作双层壁，如图2a-2b中的20)，该间隔壁20与对应于轴向燃料通道15的相应中心管5外壁部分之间，在环形通道12的径向方向上是间隔布置的，间隔壁和中心管5外壁之间以一定的连续的距离布置，形成空隙，使得轴向燃料通道15和中心通道11之间形成双层壁结构，轴向燃料通道15和中心通道11之间通过间隔壁和中心管5外壁之间的空隙而间隔开。具有这种双层壁结构的烧嘴的一个优点是，首先，带有间隙的双层壁结构为轴向燃料通道
15与输送预热氧化剂的中心通道11提供了热解耦作用，减少了因热差引起的应力；第二，烧嘴的稳定性得到提高，因为不正确操作造成磨损从而引起的燃料介质的断流会首先在轴向燃料通道15之间的间隙中发生，当有严重的破坏从双层壁向输送氧化剂的中心通道11发生时可以观察到。优选间隔壁的壁厚大于轴向燃料通道15其他外壁(例如围壁)的壁厚。

[0078] 一些优选实施方式中，在环形通道12内设有用于和间隔壁共同围合形成轴向燃料通道15的围壁24，该围壁即相当于前文中所提到的U形槽或C形槽。

[0079] 一种具体实施方式中，如图2a所示，每个轴向燃料通道15均有一个独立附加外壁作为间隔壁20，独立的附加外壁连接到围壁24上，该间隔壁20为条形的、受限于单个轴向燃料通道15的附加外壁构成。具体的，可通过使用封闭的方形件并将其焊接至距中心管5一定距离并稍高一点的位置。

[0080] 另一种具体实施方式中，如图2b所示，通过一个与位于环形通道12内的套设于中心管5外的附加的管22来提供间隔壁20，该管22和中心管5之间在径向方向存在径向间距，每个轴向燃料通道15的围壁均连接在该管22的外壁上并共同围成轴向燃料通道15，对应于每个轴向燃料通道15的该管22相应的外壁部分构成了间隔壁。该管和中心管5之间的空隙用于发挥热解耦作用。

[0081] 轴向燃料通道15内的附加外壁或管22，一方面可保护含有氧气的中心管5，防止燃料因磨穿壁而进入氧气中引起火灾或爆炸，另一方面在预热氧化剂流过的中心管5和冷煤粉流动的环形通道12中形成了一个额外的绝热层。因此，中心管5在其周向上可以保持一个均匀的温度，而通道壁中的二次热应力也会减少。

[0082] 如图2a或图2b所示的双层壁结构保证了当煤通道壁侧面磨穿时磨蚀性燃料粉在进入中心通道11之前，先进入环形通道12。在这两种情况下，都可以在破坏扩大前，拆下磨损的通道，防止其危害装置安全。

[0083] 优选实施方式中，外套管6为双套管结构(或称为双层壁结构)，具体为，外套管6的外壁和内壁之间形成有环形间隙7，该环形间隙7沿着与外套管6轴向相平行的方向延伸并延伸至喷嘴头部，用于给烧嘴冷却水路提供更好的内部冷却效果。在外套管6上连接有第一冷却水连接管4.1和第二冷却水连接管4.2，第一冷却水连接管4.1用于向环形间隙7内供应冷却水，第二冷却水连接管4.2用于将环形间隙7内的冷却水排出。

[0084] 以下措施将更好的增加在烧嘴头部的冷却，如在环形间隙7内还设有分隔壁21，该分隔壁21将环形间隙7整体的分隔为内部环形间隙7.1和外部环形间隙7.2，该分隔壁21优选为一个与外套管6同心的分隔壁21。其中，内部环形间隙7.1在靠近外套管6内壁一侧，即分隔壁21和外套管6内壁之间的环形间隙，用于冷却水(或冷却剂)送入烧嘴头部25；外部环形间隙7.2在靠近外套管6外壁一侧，即，分隔壁21和外套管6外壁之间的环形间隙，用于将烧嘴头部的冷却剂返回。内部环形间隙7.1和外部环形间隙7.2在靠近烧嘴的头部的位置连通。第一冷却水连接管4.1与内部环形间隙7.1连通以向其中供应冷却水，冷却水由内部环形间隙7.1流动至烧嘴头部；第二冷却水连接管4.2与外部环形间隙7.2连通以将其中的冷却水排出。冷却水由内部环形间隙7.1流动至烧嘴头部，随后流入外部环形间隙7.2。在烧嘴头部的环形间隙7内还设有环形空心分隔片9，分隔壁21的底端和环形空心分隔片9相连接，环形空心分隔片9的外壁与烧嘴头部的环形间隙7壁面之间形成窄缝，使得环形间隙7在烧嘴头部的内部空间变薄，使得冷却水在烧嘴头部的流速变快，获得更快的冷却水流速。该优选的烧嘴具有另一个优点：在烧嘴头部区域的环形间隙7中采用空心分隔片9，通过该分隔片达到提高烧嘴头部附近的冷却水的流速，从而加强了散热。采用空心分隔片9，因其壁为薄壁，从而使围绕烧嘴头部区域的加热与冷却有着相同的速率，减少了热应力，从烧嘴头部的热力行为上来说相比使用实心分隔片更有优势。空心分隔片9在朝着内部环形间隙7.1的侧面周向开孔10，可在分隔片通道与冷却间隙中保持压力平衡，空心分隔片9的内部空通道是和内部环形间隙7.1有流体相连的。

[0085] 以上环形空心分隔片9的设置，可以延长烧嘴的寿命，优化冷却效果。通过环形空心分隔片9的作用，使得烧嘴头部冷却剂的流速增加，提高了冷却水的热量交换。本实用新型使用空心分隔片9而不是实心的分隔片，从而极大的减少了其横截面。在烧嘴头部区域，与一个实心分隔片不一样，一个空心的分隔片9与环绕的外套管6以同样的速度随温度而变，从而避免了因不同热膨胀引起的应力变形。空心分隔片9也可以采用专利WO 2014/090481A2中的结构。本实用新型中的空心分隔片9并不是上部开放而是在内部，因此会给环形间隙7中主要流向为轴向的、支持散热和降低温度峰值的冷却流体加上一个周向的贯穿流部分。

[0086] 参见图4a，空心分隔片9的周向开孔10位于烧嘴头部的内部环形间隙7.1侧，优选开设在对应烧嘴头部的流体(冷却水)流向的上游的位置。分隔片9的开放内部空间还起到用于收集不必要的固体颗粒，从而避免造成烧嘴头部的流动间隙的堵塞。冷却剂在经过烧嘴头部围绕空心分隔片9径向循环后，冷却剂沿空心分隔片9外侧向上流动至外部环形间隙7.2，通过第二冷却水连接管4.2从烧嘴返回到冷却剂处理系统。

[0087] 为提高烧嘴机械稳定性并且烧嘴头部能够承受冷却剂与烧嘴外部100bar的压差，环形空心分隔片9内部还设有加强筋9s。参见图4b，图4b为两个不同高度位置处的喷嘴头部局部俯视示意图的叠合图，其中剖面部分所对应的为图4b中较低位置的喷嘴头部的俯视局部剖面示意图。优选的，这些加强筋9s是均匀一致的间隔分布于分隔片的内部一圈，并起到从内部稳定环形空心分隔片9的作用。优选的，加强筋9s与中心通道11所在的圆周是相切排布的，拥有着比单纯径向筋板更长的长度，从而通过固体框架传热对烧嘴头部的散热的效果更好。更优选的，这些加强筋9s延伸至位于烧嘴头部的环形间隙7的内壁7.4和外壁7.3并分别与二者连接，这样一来，加强筋9s向外延伸至冷却剂的流动通道中，与烧嘴头部的内壁和外壁互相连接。加强筋9s的伸长也在环形间隙7中沿着环形空心分隔片9形成了导流面，将径向流增加了一个切向流的流动组成。相比于径向流，这个加长的流动路径给流经烧嘴头部的冷却剂带来了更好的散热效果。按此方式，烧嘴头部结构的有效制造方法可通过将空心分隔片9与烧嘴头部其它的通道元件整体制造的增材制造方法。一种增材制造方法也可以允许在空心分隔片9与环形通道12的内壁、外壁之间采用额外的支撑结构用来防止含有冷却剂的部位因热量产生的变形，同时由于稳定性增加了，可以采用更薄的管壁，从而对烧嘴头部的换热效果更好。图4a、4b展示了一个在空心分隔片9与外套管6的导圆末端壁之间有额外支撑钉头的示例。

[0088] 另外，对于烧嘴冷却部位的耐磨性，可以将用高性能耐高温铁合金制成的环形末端件焊接到环形通道12的中心管5和外套管6位于烧嘴头部特别存在高温应力的区域，而不是使用与用于烧嘴1其它部位一样的普通耐温钢。

[0089] 此外，可在烧嘴头部直接面对反应室内高温与腐蚀气氛的部位，中心管5和外套管6上衬着一层耐火材料或陶瓷保护层。为提高耐火保护层的附着强度，可以焊接额外的加强件如钉头在管子上。较好的陶瓷保护层施工方法是等离子喷涂或激光烧结。

[0090] 一些具体实施方式中，在中心通道11下部设有旋流器8，以使中心通道11下部的氧化剂在进入烧嘴头部之前产生一个切向的流动部分或旋转的流动部分；该旋流器8优选固定地安装于靠近烧嘴头部的中心管5内部。旋流器8可以是有倾斜的翅形导向面或弯曲导向片，如在专利DE 20 2014 105 403 U1中所展示的结构。旋流器8的导向面的扭曲角度是根据实际的特定需要而决定的。旋流器8的导向面也可加工成随轴向流动逐渐增加角度的曲率形状。旋流器8同样可以有一个中心通孔，用于提供一部分非旋转的氧化剂介质到烧嘴头部。

[0091] 在一些具体实施方式中，在分配器14上方，还设有环形的破旋器13，其上可以设有类似于链齿轮形状的旋流阻碍结构，用于阻碍燃料进入燃料密相流的旋转，破旋器13具体可以采用本领域已知的相应结构，对此不作赘述。

[0092] 本实用新型一些实施方式中，烧嘴为通过粉状燃料部分氧化法在气流床气化炉内制备合成气的烧嘴，参见图1、图2a-2b、图3、图4a-4b：

[0093] 烧嘴1，包括，

[0094] 外套管6，在其内部一定的径向距离有一个中心管5，由此形成了一个用于输送氧化剂的中心通道11，以及一个用于输送燃料至烧嘴头部的环形通道12；

[0095] 一个用于供应一种燃料的连接管(2)，连接管(2)安装于外套管6上，连接管2包括一个可使燃料切向喷射进环形通道12的进口；

[0096] 一个用于供应包括氧气和蒸汽的氧化剂的连接管3，连接管3安装于中心管5上；

[0097] 在连接管2下方有一个通过几个漏斗形凹槽输送燃料的分配器14，所述漏斗形凹槽周向分布于环形部分并在环形通道中有出口，每一个出口进入一个位于环形通道12内、有近似矩形截面的轴向垂直的燃料通道15，其中燃料通道15的截面积之和相当于燃料入口处的截面积，

[0098] 每个轴向燃料通道15在烧嘴头部前面以相同的截面进入到一个螺旋燃料通道19，其中

[0099] 螺旋通道19是由多个相同的、三角形(近似为三角形)的且可互换的、位于轴向燃料通道15的下方的螺旋元件16组成，螺旋元件16排布在环形通道12中且互相之间以燃料通道15的宽度为距离在周向方向排布。螺旋元件16将环形通道12径向横截面方向上的空间完全封闭，每个螺旋元件16通过一个水平面向上固定，并将环形通道12中两个相邻燃料通道15的出口之间的间隙封闭；螺旋元件16的侧壁17、18与环形通道12的内表面有着相同的曲线形状，构成了螺旋燃料通道19的侧壁，每个侧壁17、18的距离是一样的。

[0100] 优选的一些方案中，每个燃料通道15都有一个额外的双层壁20，与中心管5以一定的、连续的距离布置。

[0101] 优选的一些方案中，外套管6设计为包括用于内部冷却的环形间隙7，和用于冷却水进出的连接管4(4.1、4.2)的双套管结构。

[0102] 优选的一些方案中，外套管6包含一个位于环形间隙7中的同心分隔壁21，分出一个内部环形间隙7.1用于冷却水送入烧嘴头部，和一个外部环形间隙7.2用于将烧嘴头部的冷却水返回，且在烧嘴头部中的分隔壁21的底端与外套管6的环形间隙7中的环形的空心分隔片9相连接，分隔片9的作用是使烧嘴头部的环形间隙7内部空间变薄以获得更快的冷却水的流速，分隔片9上，在内部环形间隙7.1侧有周向开孔10。

[0103] 优选的一些方案中，在中心通道11中，设有一个模块化的、可交换式的旋流器8，旋流器8位于烧嘴头部的前方，用于在轴向产生出一股氧化剂切向流；

[0104] 优选的一些方案中，中心管5是可拆卸地安装于外套管6上的。

[0105] 本实用新型的上述烧嘴1，特别适用于安装在气流床气化炉中使用，对粉化至灰尘大小颗粒状含碳燃料进行部分氧化制备合成气，该烧嘴较佳为安装在气化反应室顶部，从而介质应从上方输送，火焰竖直向下。气流床气化炉的具体结构为本领域所公知的，不再赘述。本实用新型所描述的烧嘴设计，可适用于任何气化炉中的粉料输送。例如适用于在气化炉的中心布置的烧嘴，或作为气化炉上周向布置的烧嘴。优选的，在气流床气化炉顶部设有开工烧嘴，围绕该开工烧嘴设有多个本实用新型的烧嘴，这些烧嘴分布于同一圆周上，且开工烧嘴位于该圆周的圆心处。每个烧嘴和气化炉的轴向可以是平行的或是成一定角度；优选多个烧嘴围绕一个开工烧嘴是中心对称的布置方式，这样会产生一个均衡的反应场，填充满整个反应室横截面并可高效率的产生合成气。较为推荐的，烧嘴布置是基于一个中心开工烧嘴和三个烧嘴1以120°角间隔中心对称周向围绕中心开工烧嘴的布置。开工烧嘴垂直的安装于反应室轴线上，烧嘴1可以与反应室轴线平行或有一定倾角。开工烧嘴也可以整合在烧嘴1中。

[0106] 烧嘴1及开工烧嘴推荐布置于气化炉顶部、有外部水冷壁保护的圆柱形烧嘴座之中，通常烧嘴座是可拆卸地安装在一个气流床气化炉反应室顶法兰之上并在上方将反应室的水冷壁空间闭合。还可在烧嘴座的安装法兰上设置烧嘴套管，用于插入烧嘴及在维护维修时拔出烧嘴。为保护烧嘴免于受高温影响，可在烧嘴套管内部填充满绝热材料保证无间隙，或者用惰性气体吹扫。一种先进的保护烧嘴免于受热合成气影响的方法是使用外部冷却的烧嘴座。按此方法，有冷却液体通常为冷却水流过的管子，呈螺旋形的安装于烧嘴座的底部。这些管子可以涂上一层热保护层。

[0107] 下面举例进一步说明，以下仅为示例性说明，本实用新型的技术方案并非仅限于此：

[0108] 在一个顶部中心安装有开工烧嘴，绕开工烧嘴周向安装有本实用新型烧嘴的气流床气化炉中，燃料与氧气和蒸汽混合，转化为粗合成气，气化温度超过1200℃，气化压力至少达到40bar。

[0109] 气化反应室的压力升高到可以点燃烧嘴的操作压力。一种由燃料和输送气混合的密相流形式的含碳燃料由第一连接管2输送至烧嘴1中，氧化剂通过第二连接管3输送至烧嘴中。在烧嘴1中，燃料进入环形通道12，氧化剂进入中心通道11，最后均输送至烧嘴头部25，从烧嘴头部释放后，燃料和氧化剂混合并进行部分氧化燃烧反应。

[0110] 在中心通道11中，氧化剂在旋流器8处发生旋流。火焰的形式和长度可以通过旋流器8的旋转面的不同倾角来调节。由于氧化剂的旋流，其自由喷流变宽；与从螺旋燃料通道19来的燃料介质混合更充分，从而在反应区内可以得到均匀的氧化反应过程。

[0111] 燃料则由第一连接管2经外套管6的燃料入口切向的进入环形通道12，经破旋器13在其涡流阻尼效应的作用下向下流动。在该实施例中具体为设有三个互相以120°角间隔平行排布的轴向燃料通道15，该实施例中相应的在分配器14上设有三个漏斗凹槽及三个出口；该实施例中螺旋燃料通道19的螺旋方向设为和旋流器8的旋流方向相同。燃料流经破旋器13后通过分配器14的出口进入三个轴向燃料通道15中，燃料沿轴向方向，竖直的向着烧嘴头部的方向输送。每个轴向燃料通道15的燃料由该通道底部出口直接进入对应的螺旋燃料通道19中，由于两个通道在连接处以相同的截面形状衔接，因而燃料通过低压降和最小磨损转向变为螺旋流体，之后在烧嘴头部以旋流状喷出，在燃烧区与以相同方向旋转的氧化剂充分混合。由于燃料在输送过程中是分流至几个分配通道中的，具有缓冲作用，燃料介质在输送过程中产生的不均匀变量可在一定范围内得到补偿。

[0112] 采用本实用新型的烧嘴，燃料介质由第一连接管2流入环形通道12后，分流至各个轴向燃料通道15内，之后继续分流至对应的各个螺旋燃料通道19内，对燃料输送的波动具有补偿作用，起到缓冲效果；且螺旋燃料通道19与轴向燃料通道15在连接处以相同的截面形状衔接，可较大程度的避免燃料输送过程中的偏析效应和不连续性；更优选的，将螺旋燃料通道的宽度设置为和轴向燃料通道的宽度D一致，且将各个轴向燃料通道的宽度设置为一致，从而无论在轴向燃料通道15还是由轴向燃料通道15流入螺旋燃料通道19内，均能以基本上大致相同的通道截面输送燃料，从而使得燃料介质在输送路径上其流速保持在一个基本一致和更低磨损的速度，避免发生燃料密相流中常见的偏析效应和不连续性，可进一步提高烧嘴的耐磨性。

[0113] 本实用新型的烧嘴特别适用于通过粉状燃料部分氧化法制备合成气的气流床气化炉内使用。粉状燃料例如为不同煤化程度的固体燃料，如由不同有机原料形成并被研磨成直径小于2mm的颗粒的焦炭粉料等。

[0114] 本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本实用新型做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本实用新型权利要求所限定的范围之内。

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