[发明专利]用于从喷射装置除热的设备及其组装方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及喷射系统，例如气化系统中使用的那些喷射系统，并且更具体地涉及用于帮助从结合气化反应器使用的模块化顶端(tip)喷射装置除去热量的方法及设备。

背景技术

大多数公知的IGCC设备包括气化系统，该气化系统与至少一个功率生成涡轮系统形成为一体。例如，至少一些公知的气化系统将燃料、空气或氧气、蒸汽和/或CO₂的混合物转化为合成气体或″合成气″。合成气导送至燃气涡轮发动机的燃烧器，该燃气涡轮发动机向发电机供能，而发电机将电功率供给至电网。来自至少一些公知燃气涡轮发动机的排气供给至产生蒸汽以驱动蒸汽轮机的热回收蒸汽发生器(HRSG)。由蒸汽轮机所产生的功率也驱动向电网提供电功率的发电机。

至少一些公知的气化系统包括喷射系统，该喷射系统向气化反应器供送过程流体，以促进至少一种放热反应。喷射系统可包括至少一个喷射装置，该喷射装置部分地暴露于这种放热反应以及相关的高温。这种高温可缩短喷射装置内一些构件的使用寿命期限。

发明内容

一方面，提供了一种组装在反应器喷射器进给组件中使用的喷射装置。该方法包括使喷射装置至少部分地延伸到空腔(cavity)中。该喷射装置包括联接到模块化顶端上的多个大致同心的导管，该模块化顶端包括多个冷却通路(channel)和限定于其中的多个大致环形的喷嘴。该方法还包括使至少一个冷却剂分配装置与多个冷却通路成流动连通，以有助于从喷射装置的外表面除热。

另一方面，提供了一种用于在反应器喷射器进给组件中使用的喷射装置。该喷射装置包括联接到模块化顶端上的多个大致同心的导管，该模块化顶端包括多个大致环形的喷嘴。该喷射装置还包括外表面，该外表面延伸到空腔中使得外表面暴露于空腔内的热源。该喷射装置还包括限定在喷射装置内的多个冷却通路。各冷却通路均为外表面的径向内侧和轴向内侧中的至少一种。该喷射装置还包括至少一个冷却剂分配装置，该冷却剂分配装置与多个冷却通路成流动连通地联接，以有助于从至少一部分的外表面除热。

又一方面，提供了一种气化设备。该气化设备包括至少一个含碳反应物源和至少一个氧化流体反应物源。该气化设备还包括至少一个气化反应器，该气化反应器包括与至少一个含碳反应物源和至少一个氧化流体反应物源成流动连通地联接的至少一个喷射装置。该至少一个喷射装置包括联接到模块化顶端上的多个大致同心的导管，该模块化顶端包括多个大致环形的喷嘴。该至少一个喷射装置还包括外表面，该外表面延伸到至少一个气化反应器中使得该外表面暴露于至少一个气化反应器内的热源。该至少一个喷射装置还包括限定在喷射装置内的多个冷却通路。各冷却通路均为外表面的径向内侧和轴向内侧中的至少一种。该至少一个喷射装置还包括至少一个冷却剂分配装置，该冷却剂分配装置与多个冷却通路成流动连通地联接，以有助于从至少一部分的外表面除热。

附图说明

图1为示例性气化设备的简图；

图2为可用于合成气体生成的气化反应器的示意性截面视图，该气化反应器例如可结合图1中所示的气化设备使用；

图3为可结合图2中所示的气化反应器使用的示例性喷射器进给组件的示意性透视图；

图4为图3中所示的示例性喷射器进给组件的分解视图；

图5为图3中所示的示例性喷射器进给组件的一部分的示意性透视图；

图6为沿区域6截取的可结合图5中的喷射器进给组件使用的喷射装置的顶端部分的示意性截面视图；

图7为图6中所示的示例性顶端部分的另一示意性截面视图；

图8为图6和图7中所示的示例性密封组件的示意性截面视图；

图9为可结合图5中所示的顶端部分使用的示例性适配器部分的示意性后视图；

图10为图6中所示的顶端部分的示意性截面视图；

图11为图10中所示的顶端部分内的多个冷却通路的示意性截面视图；

图12为可结合图5中所示的喷射器进给组件使用的喷射装置的备选顶端部分的前视图；以及

图13为组装图2、图3、图10和图12中所示的喷射装置的示例性方法的流程图。

零件清单

100整体气化联合循环(IGCC)动力生成设备

110燃气涡轮发动机

114涡轮

118第一发电机

120第一转子

130蒸汽涡轮发动机

132涡轮

134第二发电机

136第二转子

140蒸汽发生系统

142HRSG