[发明专利]具有可调环形空间的燃料喷射器气化器喷嘴

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及气化器，并且具体地涉及调整通向气化器的输入喷嘴的环形空间。

背景技术

气化为部分氧化过程，该过程通过使原材料在高温下与受控量的氧和/或蒸汽反应来将含碳材料如煤、石油或生物质转化成一氧化碳和氢。所产生的气体混合物称为合成气体或″合成气″，其自身便是燃料。气化是由许多不同类型的有机材料获取能量的相对高效的方法，且还用作清洁废物处理技术。

气化的优点在于合成气的使用比初始燃料的直接燃烧相对更为高效。结果，获取了包含在燃料中的更多能量。合成气可在内燃机中直接地燃烧，用于产生甲醇和氢，或经由费-托处理转化成合成燃料。气化还可利用在其它情况下为并非可用燃料的材料如生物质或有机废物而开始。此外，高温燃烧提炼出腐蚀性灰分成分如氯化物和钾，从而容许由在其它情况下有问题的燃料来产生清洁气体。

化石燃料的气化目前广泛用于发电。例如，合成气可经清洁且然后发送给燃气轮机/蒸汽轮机联合循环系统，在其中该合成气用于发电。引起污染的排放物被截留并在燃烧之前以成本效益合算的方式从合成气流中除去。因此，整个系统例如将煤转化成更为清洁的燃烧燃料以便由此发电。这样的整个系统有时称为整体气化联合循环(IGCC)系统。

几乎任何类型的有机材料都可用作气化的原材料，如木材、生物质，或甚至是塑料废物。因此，气化可为用于可再生能源的重要技术。具体而言，生物质气化可为碳中和的。

化石燃料的气化通常发生在称为气化器容器的腔室或耐火容器中，其一般为内部有涂层的金属结构。气化器容器的底板通常包括倒转的截头圆锥形喉部，以便容许合成气体流出气化器容器。金属气化器底板支承诸如陶瓷砖的耐火材料，该耐火材料覆盖金属底板并且还支承覆盖气化器容器内表面的耐火材料。

化石材料引入气化器中的速率可控制所产生的合成气体的量。在一些情况下，可能期望的是根据发电设备的操作状况而改变该速率。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于将燃料喷射到气化器中的燃料喷射器。该喷射器包括含有喷嘴部分的配合端，其中，喷嘴部分从外径渐缩到小于外径的喷嘴直径，以及配合端包括用于接收氧以便引入气化器中的氧入口。喷射器还包括第一凸缘，该第一凸缘固定地联接到配合端上且具有经由其穿过的第一收纳孔以及包括设置于其中的第一隔板。喷射器还包括至少部分地在配合端内移位且穿过第一收纳孔的燃料传送喷嘴，该燃料传送喷嘴布置且构造成使得副氧通道存在于燃料传送喷嘴与配合端之间。燃料传送喷嘴固定地联接到第一隔板上，且包括用于接收燃料以便引入气化器中的燃料入口。

根据本发明的又一方面，提供了用于将燃料和空气的混合物输送至气化器的组件。该组件包括燃料喷射器，燃料喷射器包括配合端，配合端包括喷嘴部分。喷嘴部分从外径渐缩到小于外径的喷嘴直径，且配合端包括用于接收氧以便引入气化器中的氧入口。该组件还包括第一凸缘，该第一凸缘固定地联接到配合端上且具有经由其穿过的第一收纳孔以及包括设置于其中的第一隔板。该组件还包括至少部分地在配合端内移位且穿过第一收纳孔的燃料传送喷嘴。燃料传送喷嘴布置且构造成使得副氧通道存在于燃料传送喷嘴与配合端之间且固定地联接到第一隔板上以及还包括用于接收燃料以便引入气化器中的燃料入口。该组件还包括第二凸缘，该第二凸缘固定到联接到燃料传送喷嘴上且具有经由其穿过的第二收纳孔以及包括设置于其中的第二隔板。该组件还包括至少部分地在燃料传送喷嘴内移位且穿过第二接收孔的主氧传送喷嘴，主氧传送喷嘴布置且构造成使得燃料传送通道存在于燃料传送喷嘴与主氧喷嘴之间，主氧喷嘴固定地联接到第二隔板上且还包括用于接收燃料以便引入气化器中的主氧入口。该组件还包括联接到第一隔板上的第一驱动件，第一驱动件促使隔板沿上游方向或下游方向偏斜。

通过结合附图的如下描述，这些及其它优点和特征将变得更为明显。

附图说明

认作是本发明的主题在所附权利要求中具体地指出和明确地主张。通过结合附图的如下详细描述，本发明的前述及其它特征和优点变得明显，在附图中：

图1为整体气化联合循环(IGCC)动力生成系统的示例性实施例的框图；

图2为可结合图1中的IGCC系统使用的高级固体去除气化器容器的示例性实施例的简图；

图3为根据一个实施例的喷射器的侧视图；

图4为图3中所示的喷射器的剖面侧视图；

图5为图4中所示的喷射器顶端的详细型式；以及

图6为联接到喷嘴上且由凸缘包绕的隔板的剖面侧视图。