[發明專利]用于混合氣體的流體分配和混合柵格

有效

• 申請號: 201410038875.0
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103968372B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: M.B.科亨;Y.陳;A.勒瓦索伊爾
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23C9/00
• 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

政府權利

本發明是在美國合同No. DE-NT0005290下利用政府支持完成的。美國政府對本發明保留某些權利。

技術領域

本公開大體涉及分配和混合柵格，并且更特別地，涉及在燃氧系統中用來在煙道氣管道中提供均勻的氧混合的氧分配和混合柵格。

背景技術

蒸汽發生器，特別是那些燃煤型蒸汽發生器，可產生有害排放。目前的努力集中在氧燃燒(例如，燃氧)上，該氧燃燒將氧噴射到管道中，該管道將煙道氣輸送到燃料供應系統(例如，碎煤機系統)和/或蒸汽發生器中。可從空氣分離單元中供應氧。由于消除了空氣燃燒時出現的固有氮，故氧燃燒導致可更高效地封存的基本上純的二氧化碳產物氣體。大多數燃氧蒸汽發生器利用重要的煙道氣再循環，以便保持通過蒸汽發生器的所需的質量流，以支持熱傳遞過程。高速率的氣體再循環增加相當高的成本、復雜性，并且提高對輔助功率的需要。

典型地，在進入蒸汽發生器之前，來自空氣分離單元的氧與形成氧化劑流的再循環煙道氣流混合。可對氧化劑流中的氧濃度施行一些限制。例如，可使將粉碎燃料輸送到蒸汽發生器的一次氧化劑流局限于空氣的大約21%的氧含量，以避免關于燃料過早燃燒的問題。而且，大大高于21%的氧含量可要求用較昂貴的、適于氧含量較高的較高級別的材料制造管道和其它構件。對于氧化劑典型地經受的200-900℉的溫度，管道和構件的限制為23.5%。因此，氧在再循環煙道氣流中的非常良好的混合是重要的。

發明內容

根據本文示出的方面，提供一種用于混合管道中的流體的分配和混合柵格，例如，將氧混合在煙道氣流中，該分配和混合柵格包括多個噴槍，該多個噴槍布置在第一平面中，并且構造成橫向于(例如，垂直于)在噴槍的外部且在預定流區域內的第一流體(例如煙道氣)的流向定位。多個噴槍中的各個具有至少一個入口和多個出口噴嘴。出口噴嘴中的一個或更多個大體指向在噴槍的外部的第一流體的流向，并且構造成從其中排出第二流體(例如氧)。

根據本文示出的另外的方面，公開一種燃氧系統，其包括限定內部燃燒區域的爐、氧供應系統和燃料供應系統。燃料供應系統包括一次煙道氣入口和燃料出口。燃氧系統包括定位在爐下游且與爐連通的一個或更多個煙道氣處理系統(例如，空氣預熱器、顆粒移除系統、硫移除系統、煙道氣冷卻器和/或二氧化碳移除系統)。燃氧系統包括限定一次煙道氣出口的一次氣體系統。一次氣體系統與煙道氣處理系統中的一個或更多個連通，并且/或者一次煙道氣出口與燃料入口流體連通。燃氧系統包括與煙道氣處理系統和爐中的一個或更多個連通的二次氣體系統。氧排出管線中的一個或更多個與一次氣體系統和/或二次氣體系統連通。燃氧系統包括定位在一次氣體系統和/或二次氣體系統的管道中的柵格。柵格包括多個噴槍，其布置在第一平面中，并且橫向于(例如，垂直于)在噴槍的外部且在預定流區域內的煙道氣的流向定位。多個噴槍中的各個具有至少一個氧入口和多個出口噴嘴。氧入口與氧供應系統連通。出口噴嘴中的一個或更多個大體指向在噴槍的外部流動的煙道氣的方向，并且構造成從其中排出氧。

以下面的圖且在詳細描述中舉例說明上面描述的特征和其它特征。

附圖說明

現在參照附圖，附圖是示例性實施例，并且其中，用相同方式對相同元件編號：

圖1是本文公開的燃氧的示意圖；

圖2是本文公開的定位在管道中的流體分配和混合柵格的透視圖；

圖3是變化系數隨離圖2的流體分配和混合柵格的距離而改變的圖表；

圖4是圖2的流體分配和混合柵格的噴槍的俯視圖；

圖5是圖2的噴槍之一的一部分的側視圖；

圖6是圖2的流體分配和混合柵格的正視圖；

圖7A是顯示在圖2的流體分配和混合柵格下游的一個管道直徑處的再循環煙道氣中的氧濃度的圖表；

圖7B是顯示在圖2的流體分配和混合柵格下游的兩個管道直徑處的再循環煙道氣中的氧濃度的圖表；以及

圖7C是顯示在圖2的流體分配和混合柵格下游的三個管道直徑處的再循環煙道氣中的氧濃度的圖表。

具體實施方式