[發(fā)明專利]進(jìn)料噴射器的冷卻設(shè)備及組裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880107657.0
• 申請(qǐng)日: 2008-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN101802496A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·L·哈尼德;S·A·帕特爾;S·B·瓦西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F23D11/36
• 分類號(hào): F23D11/36;F23D14/78;F23G5/027
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)，且更具體地涉及用于冷卻進(jìn) 料噴射器的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

用于發(fā)電的至少一些公知的聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)包括與至少一個(gè) 發(fā)電渦輪系統(tǒng)相結(jié)合的氣化系統(tǒng)。例如，公知的氣化器可將燃料、空 氣或氧氣、蒸汽和/或石灰石的混合物轉(zhuǎn)化成部分燃燒的氣體(有時(shí)稱 為″合成氣″)輸出。熱燃燒氣體供送至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器，該燃 氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)向?qū)㈦娏┧椭岭娋W(wǎng)的發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。來自于至少一 些公知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣供送至產(chǎn)生蒸汽用于驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī) 的熱回收蒸汽發(fā)生器。由蒸汽輪機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力也驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將附加 電力提供送至電網(wǎng)。

至少一些公知的氣化系統(tǒng)使用至少一個(gè)進(jìn)料噴射器將燃料供送 至聯(lián)接在氣化系統(tǒng)內(nèi)的反應(yīng)器容器中。公知的進(jìn)料噴射器經(jīng)受反應(yīng)器 容器內(nèi)的極限溫度。具體而言，公知的進(jìn)料噴射器的頂端(tip)經(jīng)受一 定的燃燒溫度，該燃燒溫度可抑制進(jìn)料噴射器的有效工作和/或縮短進(jìn) 料噴射器的壽命。此外，公知的進(jìn)料噴射器還會(huì)經(jīng)受在反應(yīng)器容器內(nèi) 流動(dòng)的合成氣中的腐蝕性元素。隨著時(shí)間的推移，經(jīng)受此類元素會(huì)不 利地影響公知進(jìn)料噴射器的工作和/或縮短其壽命。

為了便于防止對(duì)進(jìn)料噴射器造成破壞，至少一些公知的氣化系統(tǒng) 使用閉環(huán)水系統(tǒng)將冷卻水供送至進(jìn)料噴射器，且使冷卻劑與氣化系統(tǒng) 的反應(yīng)器容器相分離。通常，此類系統(tǒng)包括緊鄰進(jìn)料噴射器的熱交換 設(shè)備。熱交換設(shè)備便于使經(jīng)過進(jìn)料噴射器或在其附近的水再循環(huán)，以 便阻止水與工作產(chǎn)物相混合。然而，使用此類系統(tǒng)可在冷卻劑一方與 噴射器噴嘴的環(huán)境溫度之間形成大的熱梯度，這會(huì)引起熱應(yīng)力。隨著 時(shí)間的推移，此類熱應(yīng)力過早地縮短進(jìn)料噴射器的壽命。其它公知的 進(jìn)料噴射器使用多種合金來被動(dòng)地防止合成氣及其腐蝕性元素的腐 蝕作用。然而，此類進(jìn)料噴射器仍會(huì)易于受到因滲碳、硫化和/或露點(diǎn) 酸性侵蝕所造成的腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，提供了一種組裝進(jìn)料噴射器的冷卻設(shè)備的方法。該 方法包括將冷卻劑源與安裝法蘭聯(lián)接成流動(dòng)連通；將安裝法蘭聯(lián)接到 套管的第一端上，其中，套管圍繞進(jìn)料噴射器的筒體；以及將罩蓋聯(lián) 接到套管的第二端上，其中，該罩蓋包括中心端口，經(jīng)由該中心端口， 進(jìn)料噴射器的頂端伸入氣化器中。

在另一個(gè)方面，一種用于保護(hù)氣體噴射器的設(shè)備包括：包括冷卻 劑端口的安裝法蘭，其中，該安裝法蘭與冷卻劑源聯(lián)接成流動(dòng)連通； 包括第一端和第二端的中空管，其中，第一端聯(lián)接到安裝法蘭上；以 及聯(lián)接到管的第二端上的保護(hù)性穹隆結(jié)構(gòu)(dome)。

在又一方面，一種氣化器包括上殼體和聯(lián)接到該上殼體上的下殼 體，使得圓柱形容器本體形成于其間。圓柱形本體包括燃燒區(qū)。包括 噴嘴的至少一個(gè)進(jìn)料噴射器聯(lián)接到上殼體上，使得流動(dòng)經(jīng)過進(jìn)料噴射 器的燃料經(jīng)由噴嘴排放到燃燒區(qū)中。氣化器還包括進(jìn)料噴射器冷卻組 件，該組件包括安裝法蘭、套管和穹隆形罩蓋，其中，套管包括第一 端和相對(duì)的第二端，其中，套管的第一端聯(lián)接到安裝法蘭上，以及套 管的第二端聯(lián)接到罩蓋上。

附圖說明

圖1為示例性的公知聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)的示意圖；

圖2為可結(jié)合圖1中所示的聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)使用的示例性氣化 器的示意性側(cè)視圖；

圖3為可結(jié)合圖2中所示的氣化器使用的示例性進(jìn)料噴射器冷卻 設(shè)備的側(cè)視圖；以及

圖4為可結(jié)合圖3中所示的進(jìn)料噴射器冷卻設(shè)備使用的示例性罩 蓋的截面視圖。

具體實(shí)施方式

圖1為示例性的公知聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)50的示意圖。該系統(tǒng)50 通常包括主空氣壓縮機(jī)52、流動(dòng)連通地聯(lián)接到壓縮機(jī)52上的空氣分 離單元54、流動(dòng)連通地聯(lián)接到空氣分離單元54上的氣化器56、流動(dòng) 連通地聯(lián)接到氣化器56上的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10，以及蒸汽輪機(jī)58。