国内烧嘴技术的进展

国内烧嘴技术的进展摘 要介绍了国内碳一化工气化工艺中烧嘴的特点，不同烧嘴的性能、形式、结构和布置方法。对国内烧嘴的研究提出改进意见。关键词烧嘴；结构；技术进展1 概述在气流床工艺中，将原料物流喷入气化炉进行燃烧的设备叫烧嘴。在化工中烧嘴是一个非常普遍使用的设备，本文讨论的是碳一化工气化工艺烧嘴。烧嘴和喷嘴是一回事，本文统一为烧嘴。尽管这个设备相对于气化炉来说是比较小的，甚至于被看作是气化炉的附属设备，但是由于这个设备的重要性不亚于气化炉本身，在技术层面上可以与气化炉相提并论，所以对烧嘴的研究受到国内外的广泛重视19。企业重视烧嘴的另一个原因是它的价格比较贵，国外引进的长寿命烧嘴价格为国内普通烧嘴的3倍。由上向下喷射的气流床，如水煤浆气化、天然气部分氧化、粉煤气化等气化工艺中，烧嘴是不可缺少的。只要烧嘴的结构设计合理，气化炉有足够的空间和高度，燃烧反应就可以进行得比较完全，化学反应的平衡温距很小或接近于零，关键原料的转化率比较高，这时可以认为气化反应达到了理想的效果。有的烧嘴研究报告声称它们的烧嘴可以提高转化率，宏观来看，就是这个原因。烧嘴的结构与烧嘴的寿命密切相关，如果一个烧嘴的运转寿命在一年以上，气化炉就不需要备炉，在两次系统维修停车之间不要更换或维修烧嘴，可以实现稳定、长周期和满负荷运行，其意义不言而喻。但是，事实上，上一个世纪碳一化工气化工艺用的烧嘴，国内很难达到这个指标，大部分烧嘴的寿命在3个月左右，个别较好的能够达到6个月左右2，3，6，8，9。尽管企业在维修方面总结了不少成功的经验1，4，5，但是没有突破这个界限(即取消备用炉，达到长周期单系列运转)，频繁更换烧嘴多少会影响生产和能耗指标。2 对烧嘴的要求大家知道，工艺烧嘴技术是气化技术中最关键的技术之一，它直接决定了该工艺技术的效能和系统的稳定。一般而言，对工艺烧嘴的要求有以下几个方面3。(1) 雾化效果烧嘴的原理是利用高速喷出原料气体与其他原料物流进行混合均匀，烧嘴的设计是通过对烧嘴的液雾平均粒径、雾粒直径分布、雾炬张角和液雾流量密度分布等指标的测定，获得设计条件下比较优良的数据，设计的烧嘴最终需经过实际生产的验证。例如，利用高速喷出(80120m/s)氧气的动能将煤浆打散、雾化，使雾化后的煤浆微粒与氧气在高温气化炉内快速、充分反应，要求雾化后的粒子小、分布均匀。(2) 气化炉的高度和直径在设计参数状态下，喷射出来的反应物气流张角应该合理，不宜直接冲刷到耐火砖墙面。其工作状态下的火焰长度(反应高温区位置)应合适，以避免对耐火砖及烧嘴本身造成不利的影响。因此，气化炉应该有合理的高度和直径，使烧嘴处于最佳工作状态，并留有一定的余地。(3) 操作弹性要有合适的操作弹性，使其能够满足系统开车时低负荷、正常生产时满负荷以及单炉运行时超负荷(50%130%)的要求。在上述操作范围内应保证其正常的工作性能。(4) 使用寿命在保证工作性能的前提下，希望使用寿命尽量长，以确保装置的长周期稳定运行及经济运行效能。确切地说，一个无维修运转周期应该在一年以上，最好在510年。3 烧嘴的型式工艺烧嘴的结构型式是影响烧嘴性能的主要因素之一。国内对工艺烧嘴的结构和型式作过大量的研究。例如，西北化工研究院曾与兰州化工机械研究院合作，通过对十几种不同结构的烧嘴进行分析，将烧嘴归纳成两大类。(1) 内混式，即物料在烧嘴内的混合室进行充分混合后经烧嘴喷出。通过对各物理参数的测定，表明这种烧嘴雾化性能较好，但对内混室的耐磨件要求较高，难以实现工业化大生产。(2) 外混式，即物料在烧嘴的出口处进行混合，在喷口处燃烧。目前国内工业化生产中应用的就是这种类型的烧嘴。这种烧嘴与内混式相比，最大的优点就是相对降低了对烧嘴头部耐磨件的要求，但雾化性能略逊于内混式。事实上，上述的研究都是在没有内部通道（冷却水）的情况下进行的，都是采用外夹套或蛇管冷却的方式对烧嘴进行冷却降温，这与目前国际上采用的内冷式是不同的。4 各类烧嘴简介外混式烧嘴，国内生产、研究和即将引进的有二通道、三通道、四通道、五通道、六通道等。通道数的多少视具体情况而定，冷却方式有外冷式(指夹套或盘管冷却)和内冷式(指进料之间有冷却水通道)。结构型式和结构尺寸的变化都会使烧嘴的雾化性能变化。4.1 二通道烧嘴大型合成氨装置早年引进的一些气化炉通常采用两通道烧嘴，以Texaco气化技术为主要代表。该烧嘴的主要特点是结构简单，气流雾化，能满足基本的工艺要求。但从国内企业的运行效果来看，该类型烧嘴在与气化炉匹配、有效气含量及产率方面均低于多通道烧嘴。(1) 渣油气化烧嘴2两流道烧嘴采用环形管隙通油蒸汽混合物料，中心管走氧。油和蒸汽先在烧嘴外管道三通内混合，混合三通处渣油的进口速度约为15 m/s，蒸汽速度大于60 m/s，渣油在喉口高速下进行雾化。油蒸汽混合物在烧嘴环形管隙内流速为75 m/s，氧气在中心管内流速为132137 m/s，于喷口处与油一蒸汽混合环流相冲击，使油滴进一步雾化。选择这两个流速是使喷出口处形成一段“黑区”，以保护烧嘴。图1 二通道烧嘴示意图例如，乌石化化肥厂第一套合成氨装置气化炉采用德士古专利，其原理是将渣油、蒸汽和氧气以适当配比混合，不完全燃烧生成工艺气4。高压氧气(25 ，9. 60 MPa)和经过预热的渣油(315 ，10. 0 MPa)、蒸汽(320 ，10.0 MPa)分别通过烧嘴的中心管和环隙喷入气化炉燃烧室，雾化混合燃烧。烧嘴加装在燃烧室顶部，并设有冷却水盘管及夹套。冷却水进出口温度分别为38、40，压力分别为1. 47 MPa，0.098 MPa。气化炉燃烧室温度1350 。烧嘴正常工作时，尽管冷却水及物流对烧嘴有冷却保护作用，但高速物流的冲刷及含硫工艺气的侵蚀，以及低负荷高温热区的上移都会对烧嘴造成很大的损害。同时在停车期间，烧嘴头部受高温辐射，部分区域得不到保护，易发生泄漏。国内中小型重油气化装置多采用一次机械雾化、二次气流雾化的二通道烧嘴。该类烧嘴的主要缺点是雾化效果差，炭黑生成量较大(3%)，原料单耗较高。6070年代国内建设的以蒙特卡蒂尼为代表的气化炉原先就是这种烧嘴。(2)两段式粉煤气化试验烧嘴1煤粉（ 由 N2 夹带）入口 ；2氧气和水蒸气入口；3冷却水入口；4冷却水出口图2 两段式粉煤气化研究烧嘴示意图国内开发的两段式粉煤气化技术10关键设备之一为烧嘴，是将煤粉（ 由 N2 夹带），O2和水蒸气混合均匀并喷入气化炉的关键设备，其设计、加工水平直接影响气化指标。两段式粉煤气化试验采用的两通道气流烧嘴如图2所示。向火面水夹套端部材料选用Inconel 600。由于煤粉以分散颗粒形态出现，不需像重油和水煤浆那样要进行雾化，但从燃烧角度考虑必须保证粉煤和气化剂混合良好，本设计气化剂喷出速度约 20m/s，煤粉（ 由 N2 夹带）流出速度为8m/s，冷态试验表明，选用这种参数是合理的。4.2 三通道烧嘴 近期国内引进的Texaco水煤浆气化技术烧嘴和国内自行开发的烧嘴以三通道为主。德士古工艺烧嘴是气化装置的关键设备，一般为三流道外混式结构，中心管和外环隙走氧气，内环隙走煤浆。在烧嘴中煤浆被高速氧气流充分雾化，以利于气化反应。由于德士古烧嘴插入气化炉燃烧室中，承受1400左右的高温，为了防止烧嘴损坏，在烧嘴外侧设置了冷却盘管，在烧嘴头部设置了水夹套，并有一套单独的系统向烧嘴供应冷却水，该系统设置了复杂的安全联锁。烧嘴头部采用耐磨蚀材质，并喷涂有耐磨陶瓷。负荷和气液比不同，中心氧最佳值不一样，这样可使烧嘴在最佳状态之下工作。(1) 渣油气化烧嘴吉林石化公司化肥厂合成氨装置采用的三通道烧嘴2，9，见图3。三流道烧嘴氧气分为两路：一路为中心氧，由中心管喷出，渣油由中间环道流出并与中心氧在出烧嘴口前预先混合；另一路为主氧通道，为烧嘴外环道。在烧嘴口处主氧与渣油、氧气再次混合。三流道烧嘴主要特点如下。负荷适应范围大，为50%140 %，由于内嘴头、外嘴头端部齐平，能适应负荷的变动而无须调节烧嘴的空间，操作方便。原料使用范围广，除了渣油外还可以掺烧沥青质油、煤浆、石油焦等原料。选用高温抗氧化性能较好的Inconel-600材料。生产过程中在烧嘴的氧气中加入适当的蒸汽，以缓和燃烧反应，延长使用寿命。三流道烧嘴出口流从中心管依次为氧气蒸汽、渣油蒸汽、氧气蒸汽，物流在烧嘴出口湍流，形成旋涡，相互交叉剪切，再藉氧蒸汽与油蒸汽的速度变化，使三股物流充分混合并使渣油均匀雾化。为了保护烧嘴，设置有冷却水夹套和螺旋盘管对其冷却。采用闭路循环，以防止水流中断，同时烧嘴冷却水系统设置有可燃气体报警仪，一旦烧嘴冷却水泄漏立即报警，以便组织停车处理。图3 三通道烧嘴示意图(2) 德士古水煤浆气化烧嘴渭河煤化工集团水煤浆气化装置原设计压力为6.5MPa，采用德士古气化技术，烧嘴采用德士古三环式烧嘴1，见图4。由于运行压力较高，水煤浆的冲刷严重，再加上对国外技术消化吸收不够，烧嘴经常损坏。一般损坏的仅是喷头部位，但有时由于炉内反应异常等各种原因，造成烧嘴部分过烧而损坏。图4 德士古水煤浆气化三通道烧嘴图(3) 国产化水煤浆气化烧嘴上海焦化有限公司与国内科研单位合作，于19981999年对水煤浆加压气化工艺烧嘴进行了研究3，试制了3只烧嘴并在装置上进行试验。从试验的情况看，其中一只烧嘴较好，各项指标都接近引进烧嘴的水平，个别指标超过了引进烧嘴。图5是这种烧嘴的通道安排。图5 上海焦化厂水煤浆气化烧嘴示意图(4) 中化肥的非催化部分氧化烧嘴甘肃刘化(集团)渣油改天然气后，自行设计了三通道烧嘴6，14。该公司在对重油气化及煤气化等气化技术跟踪了解的基础上，设计如下与现行气化炉匹配的三通道烧嘴(图6，图7)。烧嘴头部由内喷头和外喷头组成，通道1、 3走氧气，通道2走天然气。由于三个通道出口加工成具有一定的夹角，从而使得物料能够较好地混合并形成气流雾化，为气化创造了良好的条件。有关特征数据如下:通道1内径为18 mm，下端部扩大口内径为22 mm；通道2下端部内径为50 mm；通道3下端部内径为72 mm。图6 三通道烧嘴喷口 图7 三通道烧嘴结构示意根据以往的使用经验，内喷头头部材料选用西安航天研究所为我国卫星发射火箭研制的烧嘴材料；外喷头因有冷却水夹套，故材料选用Cr25Ni20；其余材料选用0Cr18Ni10Ti 。(5) 渣油气化烧嘴直接改烧天然气宁夏石化分公司合成氨装置共有3台气化炉，1995年以后，实现了烧嘴备件国产化5。渣油烧嘴在检修后可连续运行6个月以上。其中1#和3#气化炉分别在2000年和2003年进行了油改气改造，2台天然气气化炉共有4个烧嘴，其中2个为进口，2个为国产。实现油改天然气后，气化炉内部温度达1400左右，较烧渣油时平均高100150，给烧嘴的长周期运行带来严重影响。在投天然气至今近4年的时间中，烧嘴使用寿命短、易泄漏成为严重影响气化炉乃至全套装置安全稳定长周期运行的重大隐患和难题，累计造成单台气化炉停车达十多次。天然气烧嘴问题主要表现在冷却水回水温度高(达6070)，冷却水盘管焊缝及其热影响区易开裂泄漏(外烧嘴头因制造过程中焊接缺陷也出现了2次泄漏)。在检验和分析的基础上，认为造成天然气烧嘴泄漏的主要原因有以下几方面。烧天然气时气化炉内部温度达1400左右，比烧渣油时平均高出100150，且烧天然气后烧嘴几何尺寸的改变直接导致烧嘴压差减小，炉内火焰上移，烧嘴附近热量非常集中，烧嘴表面产生高温氧化腐蚀裂纹。同时在冷却水盘管及外烧嘴冷却腔焊缝上产生由于热应力引起的疲劳裂纹，导致烧嘴烧损和泄漏。外烧嘴头在制作时冷却水腔两环焊缝存在未焊透、未熔和夹渣、裂纹等缺陷，造成在高温下逐渐氧化腐蚀和疲劳开裂。焊接水平和焊接设备有限，焊接工艺不够完善，导致焊接质量存在问题，焊后焊缝热影响区大，加上焊接电流和焊接速度等掌握不好，最终导致在焊缝的热影响区出现缺陷并在高温环境下逐渐显现出来，导致泄漏。气化炉负荷频繁变化或长时间用此烧嘴进行正压升温也对使用寿命影响较大。实际运行中渣油在烧嘴中雾化效果不好而出现偏流等现象，有时甚至出现烧嘴口部堵塞的现象，最终导致烧嘴烧穿。用于水煤浆气化工艺的主要为三流式外混烧嘴，该类型烧嘴较好地实现了结构与材质的统一，在工业化大生产中体现了它的实用价值。这种烧嘴，在不同的负荷、不同气液比情况下，要使工艺烧嘴在最佳状态下工作，其中心氧最佳值不一样，因此对气化炉操作人员提出了较高的要求。4.3 四通道烧嘴兰州石化分公司化肥厂，原料由渣油改为天然气，自2002年1月2日投用后，合成氨装置2台气化炉烧嘴共用了3种型号8。其中I型寿命为28天，II型为66天。烧嘴水冷却夹套损坏后必须停炉更换，如坚持生产，夹套漏出的冷却水会导致炉砖损坏，造成气化炉炉壁超温，威胁气化炉的安全运行。由于烧嘴使用周期短、频繁开停车给化肥厂的稳定运行和生产带来严重影响，造成装置能耗物耗高，企业亏损。由兰州石化分公司和中石化兰州设计院、华东理工大学、西安航天十一所油烧嘴组、宁夏石化分公司化肥厂等单位共同攻关，于2002年6月设计制造了III型烧嘴，见图8。运行周期达到了3个月，生产基本稳定。实现了日产1000t合成氨的高负荷生产，降低了能耗物耗。图8 III型烧嘴流道布置图4.4 五通道烧嘴五通道烧嘴以90年代后期引进的Shell渣油气化烧嘴为代表7，12。中石化九江分公司、兰化公司和内蒙古化肥厂引进的渣油气化装置采用的就是这种烧嘴，也称共环式烧嘴。Shell公司虽在80年代就已开发出共环式烧嘴，并在较多家工厂使用，但由于油品和负荷不同等原因，国内这三家企业所用烧嘴的内环可以说是经过计算后重新设计的，有所改变，第一次进行实际应用。Shell公司80年代开发的共环式烧嘴，设计使用寿命8000h，此烧嘴雾化效果好， 为气化过程创造了良好的条件，有效气体成分高(CO+H2含量96%)，适应范围宽，可使用粘度在15100mm2s，固态物含量1%(最大粒度1mm)的所有油品。因而碳转化率高，吨氨原料消耗低。但存在烧嘴结构复杂、维修困难的缺点。这件事引起使用厂家的关注12，7，他们对烧坏原因作了研究，提出了改进意见。所谓共环式烧嘴就是烧嘴内环由几个同轴心的内部环隙组成，Shell共环式烧嘴内环按作用不同可分为5个环隙(见图9)。第1环在升温时安装升温烧嘴，进行气化炉升温，而在气化炉正常运行时更换为可承受高压的假件，此假件上半部为实心，下半部为管状，与烧嘴同长，中部有一排小孔，使二环少量气化剂进入，以防止由假件所构成的一环端部出现死气和超温。第2环和第4环为气化剂环隙，升温时为二次空气，正常时通过的介质为入炉氧气和作为气化剂的部分蒸汽混合气。第3环为渣油进料通道，气化剂通过烧嘴节流高速喷射入炉，从两面对渣油进行剪切雾化，确保了雾化效果，而第3环在升温时为升温介质液化气。第5环为屏蔽蒸汽环隙，升温时则为激冷空气。屏蔽蒸汽入炉后包围在整个火焰外部，这样有效地解决了炉内返流的原料气耗氧问题，使入炉的氧气充分与渣油进行反应。图9 烧嘴物流示意图(未包括烧嘴冷却水夹套)烧嘴的外部首先是冷却水夹套，此夹套与老式烧嘴相比，改变较大，新式烧嘴的冷却水系统为高压强制循环，操作数据为6.0MPa、190，并且在夹套内部增加了新的分布器，确保冷却均匀。在由主烧嘴构成的五、四、三环内均有带小孔的环形分布器，一方面确保物流分布均匀，另一方面也起到固定各环隙的作用。第2环则由主烧嘴最内环的内壁与升温烧嘴或假件的外壁构成，此环没有分布器，但在升温烧嘴或假件端头有4块固定板，使之固定。现在，随着企业油改气的完成，这种烧嘴已经不用了。4.5 六通道烧嘴GSP气化炉13是由多用途烧嘴、冷壁气化室和激冷室组成的加压气流床。GSP工艺技术适用于各种碳氢化合物(石油焦，无烟煤， 褐煤，油，生物植物，木材，泥浆，家庭废物，城市废料等)的气化。GSP气化采用的是一种内冷式多通道烧嘴，共有6层通道，见图10，11。共分内中外三层。烧嘴外层是主燃料(三个进口)，例如煤粉；中层是氧气和高压蒸汽；内层为燃料气，作为持续点火用。该烧嘴还配有闭路循环水冷却系统。为安全起见，该冷却系统的循环水压高于气化炉的操作压力。冷却水也有三层。分别在物料的内中、中外层之间和外层之外。这种冷却方式，传热比较均匀，可以使烧嘴的温度保持在较低的水平，特别是烧嘴头部的温度不至于太高，从而避免将烧嘴的头部烧坏。烧嘴头部的材料比较好，因此，这种烧嘴的使用寿命预计可以在10年以上。但是，对烧嘴头部金属材料的要求比较高，而且每年都要作简单维修。该烧嘴由配有火焰检测器的点火烧嘴和生产烧嘴所组成，故称为组合式烧嘴。承受较高热负荷的烧嘴部件通过烧嘴循环冷却系统来强制冷却。烧嘴的材质为奥氏体不锈钢，高热应力的烧嘴顶端材质为镍合金。目前，这种烧嘴还没有运行经验。但其设计理念是比较合理的。图10 GSP工艺气化炉烧嘴的结构图10给出了组合气化烧嘴结构示意图。由图10可知，由中心向外的环隙依次为点火燃料气、点火氧气、氧气/蒸汽、煤粉通道。几根煤粉输送管均布进入最外环隙，并在通道内盘旋，使煤粉旋转喷出。给煤管线末端与烧嘴顶端相切，在烧嘴外形成一个相当均匀的煤粉层，与气化介质混合后在气化室中进行气化。因此从给煤管出口到烧嘴顶端之间只产生很小的热应力。图11给出了组合气化烧嘴的外观示意图。图11 GSP工艺气化炉烧嘴5 多个烧嘴对置式布置一个气化炉中烧嘴可以是一个，也可以是多个。由下向上喷射的烧嘴，可以采用多个烧嘴成双对喷布置的形式。选取多个烧嘴的目的有以下。(1) 通过各个“小烧嘴”保证煤和一股气流的良好混合，从而得到高的碳转化率。(2) 气化炉调节余度大。例如，对于4个烧嘴气化炉，如果条件要求只要2个烧嘴运行，这种情况也是可行的，故与单一烧嘴相比有灵活的调节比。(3) 目前的Shell流程之所以采用对喷式烧嘴工艺，是由于该流程后置一个巨大的立式废热锅炉，这样采用下喷式结构后，反应后气体从炉子顶上出去，经过导管正好进入废热锅炉，用于IGCC恰到好处。如果后面采用激冷流程，从上向下喷射，就没有必要一定要用对喷式烧嘴工艺，采用一个复杂一些的单喷嘴就可以了。Shell粉煤气化烧嘴是三通道烧嘴，中心管和外环走氧气，中环走煤粉。用冷却水通过夹套冷却。见图12。Shell粉煤气化炉使用多个由下向上喷射的烧嘴，烧嘴的空气动力学设计是经过研究计算后确定的。气化炉烧嘴安放在气化炉下部，成双对称布置，数量一般为46个。烧嘴冷却水系统是防止气化炉内高温对烧嘴造成过热损坏。软水经烧嘴冷却水泵分别打入烧嘴，出烧嘴的冷却水进入冷却器冷却后循环使用。Shell公司气化烧嘴设计保证寿命为8000h，这是比较高的，达到工艺烧嘴的正常设计指标，由于目前还在试车阶段，它的使用寿命有待考验。图12 Shell粉煤气化烧嘴流道示意图国内华东理工大学研究的多烧嘴技术11，就是这个形式，只不过是由上向下喷射，见图13。主要用于水煤浆气化，目前已经开始工业化，也正在开发在粉煤气化领域应用。图13 四烧嘴对置气化炉流场结构6 评述国内对于烧嘴的研究，体现了科研、设计、生产等多方面的结合，国产化进展是明显的，有成效的，已经达到部分国外烧嘴的水平。（1） 气化效率的影响通过对各类烧嘴的对比研究可以发现，气化效率的高低取决于两方面因素雾化与混合。通常情况下，两者难以同时满足，尤其是自上而下单烧嘴喷射的情况下，原料进口与工艺气出口在同一轴线上，容易导致物料走短路，造成原料利用率降低(华东理工大学于遵宏教授曾经做过研究，认为这种情况是返混流，返混比是71。如果炉子设计得不合理，达不到返混比的要求，则转化率比较低)。因此，探索烧嘴结构与几何参数，使得雾化与混合同时得到满足。从这个角度来说，对喷式烧嘴在喷出以后，能够使混合过程更加均匀。但是，对喷式的烧嘴在工艺控制和操作、炉体结构上比较麻烦，烧嘴结构又过于简单。(2) 冷却方式的影响外冷式(指夹套或盘管冷却)和内冷式(指进料之间有冷却水通道)有明显的区别。国内目前的国产化烧嘴，无论是自己开发或者是引进后国产化的，基本上都是外冷式的，因此，没有使用接近一年的记录。但是，近年来引进的烧嘴，有一部分内冷式已经创造一年以上的记录，保证期为5年，推测期为10年。这个区别主要是来自冷却方式，内冷式的烧嘴由于散热比较快和均匀，烧嘴头不容易烧坏，寿命自然就长了。这也就证明了烧嘴的损坏是烧坏先于磨坏。内冷式烧嘴的确复杂了一些，价格一定不菲，但其设计理念是吸引人的。(3) 内外通道物流的安排这个问题虽然有影响，但是没有那么严重。有的将氧气走中心管，有的将天然气或煤浆走中心管，都能够实现较好地雾化与混合。在一般情况下，氧气尽量走内道，这是多数单位研究后采用的办法。尽管这样做可以提高气化效率，适当提高使用寿命，但是不能根本上解决烧嘴的长寿命问题。 (4) 烧嘴结构和气化炉尺寸烧嘴结构对气化效率的贡献和气化炉尺寸对气化效率的贡献是一个问题的两个方面。目前，国内虽有研究但没有完善的数学模型来描述。不知道是通过什么公式计算得到它们的尺寸，也没有办法证明转化率不够高是烧嘴结构还是气化炉尺寸的问题。只有通过流体力学和反应动力学的计算研究，建立可靠的数学模型，从而准确地确定烧嘴结构和气化炉尺寸，才能使烧嘴的开发进入新的水平。(5) 研究和设计的理念新的烧嘴研究和设计理念应该改变，换一个思路。在结构确定以后，先应不忙于设计、制造、冷漠试验，而是进行计算机模拟，确定在运行状态下的三维温度分布，从而找到合适的流道分布和结构，达到延长烧嘴寿命的目的。然后再设计、制造、冷漠试验，工业试验。用于这方面的计算