[發明專利]噴射器尖端組件和燃料噴射的方法

有效

• 申請號: 201210187213.0
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102818279B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: N.錢德拉謝卡;D.W.戴維斯;B.C.施泰因豪斯;S.S.塔爾亞
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23K5/00
• 分類號: F23K5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,譚祐祥

技術領域

本文中公開的主題涉及氣化和燃燒器。更特別地，主題公開涉及用于氣化的噴射器噴嘴。

背景技術

許多已知的整體氣化聯合循環(IGCC)設備包括與至少一個動力產生渦輪系統一體的氣化系統。例如，至少一些已知的氣化系統將燃料、空氣或氧氣、蒸汽和/或CO₂的混合物轉化成合成氣體或“合成氣”。合成氣引導到燃氣渦輪發動機的燃燒器，其為將電力供應到電力網的發電機提供動力。來自至少一些已知的燃氣渦輪發動機的廢氣供應到產生用于驅動蒸汽渦輪機的蒸汽的熱回收蒸汽發生器(HRSG)。由蒸汽渦輪機產生的動力也驅動為電力網提供電力的發電機。

至少一些氣化系統包括噴射系統，其為氣化器反應器供應過程流體以促進至少一個放熱反應。一些氣化系統使用多種燃料以驅動氣化過程。例如，煤氣化設備主要將煤泥用作燃料以驅動使煤中的碳轉化成氣態燃料以產生電的氣化。然而，當氣化器起動時，氣化室下游的系統構件仍未處于設計點操作壓力，所以缺乏過程有效性。因此，煤泥的氣化產生諸如硫和/或NO_x的更大量的不需要排放物直到下游構件達到壓力。

為了減輕這些排放物問題，諸如天然氣的更清潔的燃燒燃料經常代替煤泥在啟動期間引入到氣化室中。天然氣經由與煤泥的噴嘴分開的專用噴嘴噴射到氣化器中。

發明內容

根據本發明的一個方面，用于氣化器燃燒器噴嘴的噴射器尖端包括中心本體，其具有構造成將燃料流噴射到燃燒器的燃燒區中在遠端處的多個中心本體開口。一個或多個燃料通路配置在中心本體周圍并且構造成將燃料泥噴射到燃燒區中。一個或多個氧氣通路配置在中心本體周圍并且構造成將氧氣流噴射到燃燒區中。

根據本發明的另一個方面，噴射燃料到燃燒器中的方法包括通過在噴射器尖端的中心本體的遠端中的多個中心本體開口將燃料流的第一部分噴射到燃燒器的燃燒區中。燃料流的第二部分經由配置在中心本體周圍的一個或多個燃料通路噴射到燃燒區中。燃料流的第二部分的噴射暫停，并且燃料泥經由一個或多個燃料通路噴射到燃燒區中。

這些和其他的優點和特征從結合附圖進行的下列描述中將變得更加顯而易見。

附圖說明

被認為是本發明的主題被特別地指出并且在說明書的結尾處的權利要求中清楚地主張權利。本發明的前述和其他的特征和優點從結合附圖進行的下列詳細描述中是顯而易見的，其中：

圖1是用于氣化器噴嘴的噴射器尖端的實施例的示意性截面圖；

圖2是在啟動操作期間用于氣化器噴嘴的噴射器尖端的實施例的操作的示意圖；和

圖3是在煤泥操作期間用于氣化器噴嘴的噴射器尖端的實施例的操作的示意圖。

詳細的描述參照附圖經由實例說明本發明的實施例以及優點和特征。

部件列表

10 噴嘴尖端

12 本體

14 軸線

16 開口

18 遠端

20 內通路

22 中間通路

24 外通路

26 內通路端

28 中間通路端

30 外通路端

32 燃料流

34 燃燒區

36 初次氧

38 二次氧

40 煤泥

42 流體。

具體實施方式

在圖1中示出用于氣化器的噴射噴嘴尖端10的實施例。圖1的實施例的噴嘴尖端10包括用于材料流的穿過噴嘴尖端10的流動的四個分開且不同的通道。首先，噴嘴尖端10包括中心本體12，在一些實施例中，中心本體12位于噴嘴尖端10的中心軸線14處。中心本體12包括位于中心本體12的遠端18處的多個中心本體開口16。

多個燃料通路或噴管(lance)配置在中心本體12周圍。內通路20位于中心本體12周圍，并且在一些實施例中，與中心本體12同心。中間通路22在內通路20外側位于中心本體12周圍，并且在一些實施例中，與中心本體12和/或內通路20同心。如圖1所示，外通路24在中間通路22外側位于中心本體12周圍，并且在一些實施例中，與中心本體12、內通路20和/或中間通路22同心。在一些實施例中，內通路端26、中間通路端28和/或外通路端30與中心本體12的遠端18齊平。