煤气化作为煤基化工中最重要的技术之一，虽然在世界上已有200多年的历史，但大型煤气化技术目前仍然是能源和化工领域的高新技术。煤气化是煤化工的关键技术和必不可少的手段。20世纪90年代以来，我国利用引进技术建成了一批国际上先进的德士古水煤浆加压气化装置用于生产合成氨和甲醇，通过在生产实践中不断地摸索和改造，国内已基本掌握了该项技术，并在此基础上，有关单位开发出具有自主知识产权的水煤浆气流床加压气化专有技术和专利技术。
顶置单烧嘴气流床水煤浆加压气化是目前国内技术最为成熟、运行经验最为丰富的大型煤气化技术，在该煤气化技术中普遍采用了三流道内外混水煤浆气化工艺烧嘴。
笔者针对水煤浆气流床加压气化装置中应用的三流道内外混工艺烧嘴的结构特点、工作机理、影响烧嘴正常运行的原因进行分析，并对烧嘴火焰长度等进行探讨，仅供业内参考。
1 结构特点与工作机理
气流床气化的特点是每个煤粒均被气流隔开，每个颗粒均能单独膨胀、软化、燃烧殆尽并形成熔渣，而与邻近的颗粒毫不相干，工艺烧嘴在这其中起到了决定性作用。典型的三流道内外混工艺烧嘴总体结构见图1。放大后烧嘴喷头部位剖面见图2。
3个套管构成了氧气和水煤浆的3个流道，中间喷头比外部大喷头轴向内缩几个毫米，而内部小喷头比外部大喷头轴向内缩几十毫米。氧气既是参加气化反应的主要元素之一，又是水煤浆的雾化剂。氧气分为中心氧和外环氧两部分，分别通过2个流道到达烧嘴喷头部位。自管口N3进入的水煤浆流经中间管与中心管形成的环隙首先与来自管口N4流经中心管管内的中心氧在烧嘴头部内腔中的小型混合室里以一定交角相互撞击，实现预混合。中间喷头内腔与小喷头外部轮廓组成的这个小型混合室呈逐渐收缩结构，在高速氧气流的冲击、碰撞和携带作用下，水煤浆与氧气在这里发生湍混，煤与氧气的质点除了有向前的运动外，还产生径向位移，高黏度水煤浆被初步雾化。氧气、水、煤粉颗粒的混合湍流喷出中间喷头时，又受到了来自管口N2的外环氧的冲击、剪切和摩擦等作用，气液固三相流之间发生剧烈碰撞、合并、穿插和分离，已经被初步雾化的水煤浆义....
