[发明专利]具有末梢冷却的燃料喷射器

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及燃料喷射器，且更具体地，涉及用于气化器的燃料喷射器。

背景技术

各种系统采用燃料喷射器来将燃料喷入反应室或燃烧室。例如，整体气化联合循环(IGCC)发电设备包括具有一个或更多燃料喷射器的气化器。燃料喷射器将燃料诸如有机给料与氧气以及蒸汽一起供入气化器以生成合成气。通常，反应或燃烧发生在燃料喷射器下游。然而，来自该反应的火焰和/或热量的接近性会损害和/或减少燃料喷射器的寿命，尤其是如果燃料喷射器超出了一定的温度。例如，燃料喷射器朝向末梢和/或接近反应的其它位置会遭受更高的温度。不幸的是，现有的冷却技术不能提供燃料喷射器的充分冷却，并且因此热点可能没有被充分地冷却以避免过早的燃料喷射器劣化。

发明内容

以下概述了在范围上与最初要求保护的发明相称的某些实施例。这些实施例不意图限制所要求保护的发明的范围，相反这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。事实上，本发明可包括可与以下详述的实施例相似或相异的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括气化燃料喷射器，其包括设置在喷射流径周围的环形末梢部分，设置在该环形末梢部分中的环形冷却剂室，以及沿着该环形末梢部分的下游表面设置的环形凹部。

在第二实施例中，一种系统包括燃料喷射器，燃料喷射器包括构造成喷射燃料的燃料通道，构造成喷射氧气的第一氧气通道，设置在燃料通道和第一氧气通道周围的末梢部分，设置在末梢部分中的冷却剂室，以及沿末梢部分的下游表面设置的弯曲凹部。

在第三实施例中，一种系统包括：气化燃料喷射器，其包括构造成喷射第一燃料流的第一通道，构造成喷射第二氧气流的第二通道，构造成喷射第三流的第三通道，其中该第一、第二和第三通道彼此同心，环形末梢部分，延伸通过该环形末梢部分的冷却剂通道，以及沿该环形末梢部分的下游表面设置的环形凹部，其中该环形凹部向内弯曲到下游表面中。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时，本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解，其中贯穿附图，相似的标号代表相似的部件，其中：

图1是结合了具有末梢冷却的燃料喷射器的IGCC发电设备的一个实施例的方块图；

图2是具有末梢冷却的燃料喷射器的一个实施例的透视图；

图3是具有末梢冷却的燃料喷射器的一个实施例的局部轴向横截面；

图4是在线4-4内所取的图3中的喷射器末梢一个实施例的局部横截面视图；

图5是图4的喷射器末梢一个实施例的局部横截面视图；

图6是图4的喷射器末梢一个实施例的局部横截面视图；

图7是图4的喷射器末梢一个实施例的局部横截面视图；

图8是具有牺牲性或填充材料的图4的喷射器末梢一个实施例的局部横截面视图；

图9是具有多层牺牲性或填充材料的图4的喷射器末梢的一个实施例的局部横截面视图；

图10是沿线10-10所取的图3的喷射器末梢的一个实施例的底视图；以及

图11是沿线10-10所取的图3的喷射器末梢的一个实施例的底视图，示出了凸缘。

部件列表

100 IGCC系统

102 燃料源

103 给料制备单元

104 燃料喷射器

105 冷却剂

106 气化器

108 熔渣

110 气体净化器

111 硫

112 硫处理器

113 盐

114 水处理单元

116 碳捕获系统

118 燃气涡轮发动机

120 燃烧器

122 空气分离单元(ASU)

123 补充空气压缩机

124 稀释氮气压缩机(DGAN)

128 冷却塔

130 涡轮机

131 驱动轴

132 压缩机

134 负载

136 蒸汽涡轮发动机

138 热回收蒸汽发生(HRSG)

140 第二负载

142 冷凝器

160 喷射管

162 凸缘

164 冷却系统

168 第一区段

170 第二区段

172 氧气

174 燃料

176 喷射器末梢