[发明专利]多端口喷射器系统及方法

说明书

技术领域

本发明的领域大体涉及喷射器，并且更特别地，涉及气化系统中的喷射器。

背景技术

在气化系统中，燃料混合物在气化器(或“反应区域”)中转化成部分地氧化的气体(合成气)。接着，部分地氧化的气体可用于生产化学产品，或者在整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统的情况下，可供应到燃气涡轮的燃烧器，用于产生用于供应到例如电网的电功率。来自燃气涡轮发动机的排出气可供应到热回收蒸汽发生器，其产生用于驱动蒸汽涡轮的蒸汽。由蒸汽涡轮产生的功率也可提供到电网。燃料以及待混合的其他材料(诸如，空气、氧气、液体、水、蒸汽、炉渣添加剂，浆体添加剂，或它们的组合)典型地通过使供给源联接于供给喷嘴的供给喷射器喷射到气化器或反应区域中。供给源中的至少一些分开地穿过供给喷射器，并且在喷嘴下游的反应区域中接合在一起。所有源的迅速混合对于在短暂时间内完成反应而言是重要的，源驻留于反应区域中。

一些已知气化供给喷射器设计用于以高速喷洒供给成分以促进雾化，然而，这种方法减少可用的反应时间，并且倾向于抑制完全反应。其他干式供给喷射器系统可包含用于结合氧化剂端口喷射固体燃料的多个端口。喷射器未端与喷头的未端相似，并且固体燃料和气体燃料混合物沿着喷射器内的各个流动路径分成少量。由于固体分成多个脉流，故用于较少量的燃料的混合时间是非常短的，有时导致不充分混合。

因此，合乎需要的是具有喷射器系统，其允许流供给的最佳混合，用于提高的气化器效率。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种供给喷射器系统。供给喷射器系统包含包括第一喷射器端口组件的喷射器喷嘴，该第一喷射器端口组件包括第一喷射器端口，其位于喷射器喷嘴的纵向轴线中心处，并且限定用于将第一供给流从相应源指引到反应区域中的流动路径。供给喷射器系统还包含第二喷射器端口组件，其包括绕着第一喷射器端口的第一圆周布置的多个第二喷射器端口，其中，多个第二喷射器端口构造成接收和喷射第二供给流。此外，供给喷射器系统包含第三喷射器端口组件，其包括绕着第一喷射器端口的第二圆周布置的多个第三端口，其中，多个第三端口连通地联接于多个环状流动路径，并且构造成接收和喷射第三供给流。

根据本发明的另一个实施例，提供一种供给喷射器系统。供给喷射器系统包含包括第一喷射器端口组件的喷射器喷嘴，该第一喷射器端口组件包括第一喷射器端口，其位于喷射器喷嘴的纵向轴线的中心处，并且限定用于将第一供给流从相应源指引到反应区域中的流动路径。供给喷射器系统还包含第二喷射器端口组件和第三喷射器端口组件，该第二喷射器端口组件包括绕着第一喷射器端口同心地布置的一个或更多个环形通道，其中，一个或更多个环形通道构造成将第二供给流从相应源指引到反应区域中，该第三喷射器端口组件包括绕着第一喷射器端口的第二圆周布置的多个第三端口，其中，多个第三端口连通地联接于多个环状流动路径，并且构造成接收和喷射第三供给流。

根据本发明的实施例，提供一种将燃料供给到反应区域中的方法。该方法包含通过居中地定位在喷射器喷嘴的末端中的第一喷射器端口将燃料和载气或氧化剂中的至少一个的单独脉流喷射到反应区域中。该方法还包含通过绕着第一喷射器端口的纵向轴线同心地布置的一个或更多个第二喷射器端口将燃料、浆体、氧化剂或它们的组合的脉流喷射到反应区域中。此外，该方法包含通过绕着第一喷射器端口的第一圆周布置的多个第三端口将氧气脉流喷射到反应区域中。

附图说明

当参照附图阅读下列详细描述时，本发明的这些和其他的特征、方面和优点将变得更好理解，其中，同样的标记在所有附图中表示同样的部件，其中：

图1是根据本发明的实施例的多端口供给喷射器系统的侧视立面图。

图2示出图1中示出的多端口供给喷射器系统的面的轴向视图。

图3是根据本发明的另一个实施例的多端口供给喷射器系统的侧视立面图。

图4示出图3中示出的多端口供给喷射器系统的面的轴向视图。

图5是根据本发明的又一个实施例的多端口供给喷射器系统的侧视立面图。

图6示出图5中示出的多端口供给喷射器系统的面的轴向视图。

图7是根据本发明的示例性实施例的整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统的示意图。

具体实施方式