專利名稱：分級燃燒系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及分級燃燒系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有多種類型的燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)。例如，航改燃?xì)鉁u輪機(jī)用于諸如發(fā)電、船舶推 進(jìn)、氣體壓縮、廢熱發(fā)電以及海洋平臺發(fā)電的應(yīng)用場合。燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)通常包括用于壓縮 空氣流的壓縮機(jī)，將壓縮空氣與燃料混合且點(diǎn)燃該混合物以產(chǎn)生工作氣體的燃燒器，以及 用于使工作氣體膨脹并發(fā)電的渦輪段。燃燒器通常與壓縮機(jī)和渦輪段同軸地設(shè)置。
最大限度地減少燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的燃燒器的排放物是有利的，該排放物例如為氮 氧化物(NO》、一氧化碳和未燃燒的碳?xì)浠衔铩］S向分級是減少這些排放物的一種方法。
即使進(jìn)行軸向分級，也會在較高的火焰溫度下產(chǎn)生大量NO,。 NO,的排放可通過降 低火焰溫度和/或減少燃料在高溫區(qū)域中的停留時(shí)間來減少。 一氧化碳作為燃料與二氧化 碳之間的中間產(chǎn)物而生成。與N0X的排放相比，較長的停留時(shí)間和較高的溫度促成了較低 的一氧化碳排放。分級燃燒器的初始火焰區(qū)域(或第一級)通常具有較低的火焰溫度和較 長的停留時(shí)間，以平衡NO,和一氧化碳的要求。第二火焰區(qū)域用于促使燃燒產(chǎn)物達(dá)到期望 的最終溫度，同時(shí)最大限度地縮短在該溫度的停留時(shí)間。通常，第二級噴射器位于溫度比第 一級噴射器更高的區(qū)域中。因此，第二級噴射器更易于受到熱破壞。有時(shí)，空氣、蒸汽、氮?dú)?或其它惰性氣體可在第二級中與燃料混合或共同噴射，以改善熱管理和提供冷卻。
軸向分級還用于處理稱為燃燒動力或燃燒聲響的另一燃燒器問題。燃燒動力由燃 燒所放出的熱量與在燃燒器或燃料管線中產(chǎn)生的壓力波之間的相互作用引起。在軸向分級 中，燃燒動力的問題是通過使燃燒在兩個(gè)區(qū)域上擴(kuò)散以分離或減弱相互作用來解決的。
燃料的燃燒特性通常會限制軸向分級的燃燒器的設(shè)計(jì)選擇。例如，慢反應(yīng)速率可 導(dǎo)致不完全燃燒以及一氧化碳和未燃燒的碳?xì)浠衔锏呐欧?。另一方面，過高的反應(yīng)速率 可導(dǎo)致火焰穩(wěn)定(flameholding)，在此情形中，第二級反應(yīng)區(qū)定位成如此接近第二級噴射 器致使其可能遭受破壞。最終，第二級燃料與初級產(chǎn)物之間的不良混合除產(chǎn)生熱的火焰區(qū) 域外，還可加劇上述兩個(gè)問題，其中，熱的火焰區(qū)域會產(chǎn)生較高的NO"穩(wěn)定性較差的火焰以 及其它問題。通常，一種或多種稀釋劑或空氣可添加到燃料中或噴射到分級燃燒器中的燃 料附近，以增大噴射燃料的動量來增強(qiáng)混合過程。 通常，軸向分級的燃燒器通過將來自于貧燃級或第一級的熱能傳遞給富燃級或第 二級來進(jìn)行工作，以便促進(jìn)部分氧化反應(yīng)。這些級之間的熱交換用于促進(jìn)在具有兩當(dāng)量比 中較高的級中進(jìn)行的部分氧化反應(yīng)。熱交換可通過如下中的一者或多者而得以促進(jìn)將兩 個(gè)級的燃燒氣體直接混合，或用于在氣體產(chǎn)物實(shí)際上不混合的情況下傳遞熱能的機(jī)構(gòu)，或?qū)⒄羝肫渲械囊粋€(gè)級或兩個(gè)級中。

發(fā)明內(nèi)容
所期望的是軸向分級的燃燒系統(tǒng)有更大的設(shè)計(jì)靈活性，以及減少這種燃燒系統(tǒng)中
的不希望有的排放。 簡而言之，根據(jù)本文所公開的一個(gè)實(shí)施例，一種分級燃燒系統(tǒng)包括用于供送具有
第一化學(xué)成分的第一燃料的第一燃料源；用于噴射第一燃料的第一噴射器；用于供送具有
第二化學(xué)成分的第二燃料的第二燃料源，其中，第一化學(xué)成分中的氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠?br> 合物或兩種或多種碳?xì)浠衔锏慕M合中的一種或多種的相對反應(yīng)濃度與第二化學(xué)成分中
的不同；以及定位成用于在第一噴射器下游噴射第二燃料的第二噴射器。 在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種構(gòu)造成用以將具有不同化學(xué)成分的兩種或多種燃
料單獨(dú)地引入燃燒器的兩個(gè)或多個(gè)級中的分級燃燒器，其中，第一化學(xué)成分中的氫氣、一氧
化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔锏慕M合中的一種或多種的相對反應(yīng)濃度與第二
化學(xué)成分中的不同。 在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于分級燃燒的方法。該方法包括在第一級處引 入第一燃料；以及然后在第二級處引入具有與第一燃料不同的化學(xué)成分的第二燃料，其中， 第一化學(xué)成分中的氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔锏慕M合中的一種 或多種的相對反應(yīng)濃度與第二化學(xué)成分中的不同。 在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于分級燃燒的方法。該方法包括將初始燃料引 入分離器中，以便用化學(xué)方法分離初始燃料來形成第一燃料和第二燃料，其中，第一燃料的 反應(yīng)性小于第二燃料；在第一級處引入第一燃料；以及然后在第二級處引入第二燃料。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于分級燃燒的方法。該方法包括將第一燃料分 成第一部分和第二部分；在第一級處引入第一燃料的第一部分；將第一燃料的第二部分與 附加燃料相混合以形成第二燃料，其中，第一燃料的反應(yīng)性小于第二燃料；以及然后在第二 級處引入第二燃料。


本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)在參照附圖閱讀如下詳細(xì)描述時(shí)，將變得 更為清楚，附圖中相似的標(biāo)號表示相似的零件，在附圖中 圖1為燃燒器發(fā)動機(jī)的截面圖。 圖2至圖5為本文所公開的示例性分級燃料系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖。 圖6為用于包含渦輪的系統(tǒng)中的燃燒器段的燃燒器的截面?zhèn)纫晥D。 零件清單 IO分級燃燒系統(tǒng) 12第一噴射器 14第二噴射器 16入口 18出口 20第一級
22第二級24第一燃料源26第一燃料32第二燃料36初始燃料源40燃料分離器40第一燃料44第二燃料50燃料源51燃料52燃料路徑56燃料路徑58燃料重整器66第一燃料源67第一燃料68第一部分72第二燃料源74第二燃料78燃料源80混合器82部分84燃料90軸向分級燃燒器92燃燒器段94第一級96第二級98噴射器99箭頭100過渡件101箭頭102第一級翼型件104初級反應(yīng)區(qū)
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1中所示，一種分級燃燒系統(tǒng)10包括用于供送具有第一化 學(xué)成分的第一燃料的第一燃料源，用于供送具有第二化學(xué)成分的第二燃料的第二燃料源， 使得在第一化學(xué)成分中，氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔飊的組合中 的一種或多種的相對反應(yīng)濃度與第二化學(xué)成分中的不同。如文中所用，不同的"相對反應(yīng)濃 度"是指反應(yīng)成分(氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔锏慕M合)之間的
5不同濃度，而不考慮燃料中的一者或兩者是否可能具有一種或多種非反應(yīng)成分，如氮?dú)?、?氧化碳和蒸汽。換句話說，如果將非反應(yīng)成分從第一燃料和第二燃料中除去，所得到的化學(xué) 成分仍然是不同的。還有，如文中所用，單數(shù)形式如"一個(gè)"，"一種"以及"該"包括復(fù)數(shù)對 象，除非上下文清楚地另外規(guī)定。例如，盡管示出了單個(gè)噴射器用于噴射來自于各個(gè)相應(yīng)燃 料源的燃料，但在一些實(shí)施例中，可使用多個(gè)噴射器來噴射第一燃料和/或第二燃料。
在有些實(shí)施例中，第二燃料可包括反應(yīng)性大于第一燃料的燃料。在這些實(shí)施例中 的一些中，第一燃料為能含量低于第二燃料的燃料。在其它實(shí)施例中，第一燃料為能含量高 于第二燃料的燃料。在當(dāng)前構(gòu)思的實(shí)施例中，第一噴射器12提供成用于噴射第一燃料，而 第二噴射器14提供成用于噴射第二燃料，其中，第二噴射器14位于第一噴射器12的下游。 第一噴射器12可定位在分級燃燒系統(tǒng)10的第一級中。同樣，第二噴射器14可定位在分級 燃燒系統(tǒng)10的第一級中。通常，第二級的上游端通過截面減小的喉部區(qū)域與第一級的下游 端互連。換句話說，喉部區(qū)域可為漸縮形，使得喉部區(qū)域靠近第一級的截面大于靠近第二級 的截面。第一級和第二級可具有圓形截面，但也可使用其它構(gòu)造。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料和第二燃料均可為液體燃料，或均為氣體燃料。在另一 個(gè)實(shí)施例中，第一燃料或第二燃料中的一種可為液體燃料，而另一種可為氣體燃料。如文 中所用，用語"反應(yīng)性更大的燃料"是指具有相對較快的反應(yīng)速率的燃料，而同樣而言，用語 "反應(yīng)性較小的燃料"是指具有相對較慢的反應(yīng)速率的燃料。此外，如文中所用，用語"高能 燃料"是指具有較高能量密度的燃料，而同樣而言，用語"低能燃料"是指具有較低能量密度 的燃料。應(yīng)當(dāng)注意到，高能燃料可能比低能燃料的反應(yīng)性更大或更小。 燃燒系統(tǒng)10用于任何期望的應(yīng)用場合，其中的若干實(shí)例包括燃?xì)鉁u輪機(jī)、氣體發(fā)
生器、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，或其它發(fā)熱裝置。在所示的實(shí)例中，燃燒系統(tǒng)io包括用于空氣的入 口 16，以及出口 18。參考標(biāo)號20和22分別表示第一級燃燒和第二級燃燒。在常規(guī)方法中， 添加至各級的燃料是相同的，唯一的差別在于諸如空氣的附加氣體可在不同級中進(jìn)行不同 地混合，與該常規(guī)方法相比，可進(jìn)行從由第一噴射器所供送的燃料的下游噴射反應(yīng)性更大 的燃料，以便產(chǎn)生較少污染物，在燃燒區(qū)中保持更為恒定的燃料空氣比，減少初級區(qū)中的回 火事件。在一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料和第二燃料中的一種或兩種在供送給第一噴射器和第 二噴射器之前分別與空氣進(jìn)行預(yù)混合。在另一個(gè)實(shí)施例中，燃料可噴射到燃燒器上游部分 的空氣中，以便容許燃料和空氣在火焰區(qū)域之前進(jìn)行混合。此外，出于諸如冷卻的目的，可 在第二級中噴射少量空氣。 比天然氣反應(yīng)性更大的燃料如氫氣、乙烷或其它碳?xì)浠衔?，趨于具有較高火焰 速度和/或較快的點(diǎn)火時(shí)間，這可導(dǎo)致并未設(shè)計(jì)成可經(jīng)受火焰溫度的燃燒器系統(tǒng)部分中的 過早燃燒。如文中所用，用語"天然氣"是指氣體燃料，主要包括甲烷(CH4)，以及一種或多種 其它氣體，例如但不限于乙烷(C具)、丁烷(CA。)、丙烷(C具)、二氧化碳(詠氮?dú)?N2)、 氦氣(He》、硫化氫(H2S)或它們的組合。對于反應(yīng)性比天然氣更小的燃料(例如，具有更 高濃度的一氧化碳、或二氧化碳、或氮?dú)?、或它們的組合的燃料)，較慢的火焰速度可導(dǎo)致吹 滅，使得凈流動可將火焰吹至其正常穩(wěn)定區(qū)域的下游，且使其熄滅。如果在燃燒器中的總停 留時(shí)間太少，則燃燒可能并未進(jìn)行完全。在這種情況下，未燃燒的燃料或過多的一氧化碳可 存在于排氣中。 通過改變?nèi)剂狭鞯姆磻?yīng)成分，且因此改變在不同級處所噴射的燃料成分，可提高
6分級燃燒的效率。例如，反應(yīng)性更大的燃料中的一些可在燃燒器的第二級處引入，使得第二
級將較快地燃燒，且最大限度地減少了停留時(shí)間。相應(yīng)而言，反應(yīng)較慢的燃料可移到燃燒器
的第一區(qū)域中，以容許通過增加第一燃料在燃燒器中的停留時(shí)間來進(jìn)行完全燃燒。 此外，惰性物質(zhì)如氮?dú)夂投趸?，可在第二級處引入用于熱處理。例如，氮?dú)饪?br> 在第二級處引入，以有助于冷卻噴射器。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料具有高于第二燃料的碳含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二 燃料具有高于第一燃料的氫含量。在更多的特定實(shí)例中，第一燃料包括天然氣、或一氧化 碳、或氫氣、或氮?dú)庵械囊环N或多種，而第二燃料包括氫氣、或甲烷、或大于甲烷的碳?xì)浠?物、或天然氣中的一種或多種。應(yīng)當(dāng)注意到，燃料源的數(shù)目不必限于兩種。在一些實(shí)施例中， 燃料系統(tǒng)可包括兩種以上的燃料源。此外，分級燃燒可軸向地分級，或徑向地分級，或構(gòu)造 成一些其它形式。 在一些實(shí)施例中，第二噴射器可定位在來自于第一級的燃燒產(chǎn)物流中。在分級燃 燒系統(tǒng)用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，第二噴射器可定位在渦輪入口段中，或定位在渦 輪段的第一級翼型件上。在該實(shí)施例中，燃燒系統(tǒng)可包括進(jìn)口段、進(jìn)口段下游的壓縮機(jī)段、 燃燒器段、渦輪段，以及排氣段，其中，該燃燒器段具有使用第一噴射器的第一級、使用第二 噴射器且定位在第一級下游以便進(jìn)一步燃燒第一級燃燒產(chǎn)物流的第二級。噴射器包括聯(lián)接 器；限定限制燃料混合物通路的翼型形狀的壁；以及用于在燃料混合物通路與初級燃燒產(chǎn) 物流之間進(jìn)行連通的至少一個(gè)出口。在其它實(shí)施例中，第二噴射器可定位在燃燒器壁的表 面上，使得第二噴射器位于來自于第一級的燃燒產(chǎn)物流中。 現(xiàn)參看圖2，第一燃料源24包含待供送到第一噴射器12中的第一燃料26。第二 燃料源30包含將通過第二噴射器14供送到燃燒器中的第二燃料32。例如，第一燃料26可 包括天然氣，而第二燃料32可包括約50%體積百分比的甲烷，以及約50%體積百分比的一 氧化碳。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料26包括天然氣，而第二燃料32包括約50%體積百分 比的甲烷，以及約50%體積百分比的氫氣。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料源和第二燃料源中的至少一者包括燃料分離器，以將 初始燃料用化學(xué)方法分成第一燃料、第二燃料，或兩者。在圖3的實(shí)施例中，例如，燃料分離 器38提供成用于以化學(xué)方法分離由初始燃料源36供送的燃料。在所示的實(shí)施例中，包含 在燃料源36中的初始燃料分成為第一燃料40和第二燃料44。第一燃料40輸送到第一噴 射器12中，而第二燃料44輸送到第二噴射器14中。 在燃料源36中的燃料包括約90 %體積百分比的氫氣和約10 %體積百分比的一氧 化碳的一個(gè)實(shí)例中，第一燃料40包括約20%體積百分比的一氧化碳和約80%體積百分比 的氫氣的混合物，而第二燃料44包括約100%體積百分比的氫氣。在該實(shí)施例中，燃料源 36中的燃料可進(jìn)行預(yù)處理，以便分離至少一部分碳。 在另一個(gè)實(shí)例中，燃料源36中的燃料包括用于一體式氣化聯(lián)合循環(huán)的氣體，如 "合成氣"。如文中所用，用語"合成氣"可包括氣體燃料，例如但不限于一氧化碳(co)、二氧 化碳(C02)和氫氣Og，其中，成分取決于進(jìn)料材料。例如，初始燃料可具有包括約40%體 積百分比的氫氣、約40%體積百分比的一氧化碳，以及約20%體積百分比的二氧化碳的合 成物，第一燃料40可包括約33.3%體積百分比的氫氣和約66.6%體積百分比的一氧化碳， 而第二燃料44可包括約50%體積百分比的氫氣和約50%體積百分比的二氧化碳。
在燃料源36中的燃料包括約50%體積百分比的氫氣和約50%體積百分比的一氧 化碳的另一個(gè)實(shí)例中，第一燃料38包括約100%體積百分比的一氧化碳，而第二燃料44包 括約100%體積百分比的氫氣。 在燃料源36中的燃料包括約50%體積百分比的甲烷和約50%體積百分比的氫氣 的又一個(gè)實(shí)例中，第一燃料38包括約80%體積百分比的甲烷和約20%體積百分比的氫氣 的混合物，而第二燃料44包括約20%體積百分比的甲烷和約80%體積百分比的氫氣。
在另一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料源和第二燃料源中的至少一者包括燃料重整器58。 例如，參看圖4，初始燃料源50提供分成為沿燃料路徑52和56的兩條分支的燃料51。第 一燃料51沿燃料路徑52輸送到第一噴射器12中，以及沿路徑56，燃料經(jīng)過重整器58用 化學(xué)方法重新形成燃料，以便提供第二燃料60到第二噴射器14。在一個(gè)實(shí)施例中，例如， 諸如重整器58的重整器可用于將天然氣或其它碳?xì)淙剂现匦滦纬梢谎趸己蜌錃獾幕旌?物。在初始燃料源50中的燃料51包括甲烷的一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料包括甲烷，而第二燃 料60包括約10%體積百分比的一氧化碳、20%體積百分比的氫氣，以及70%體積百分比的 甲烷的混合物。 在另一個(gè)實(shí)施例中，第一燃料源和第二燃料源中的至少一者包括燃料混合器，用 以混合至少一部分第一燃料和至少一部分另一燃料。如圖5中所示，第一燃料源66包含第 一燃料67。第一燃料67的第一部分68供送到第一噴射器12中。第二燃料源72提供供送 到第二噴射器14中的第二燃料74。第二燃料源72為附加燃料源78的組合。在所示的實(shí) 施例中，混合器80將第一燃料的一部分82與附加燃料84相混合，以提供第二燃料74。
在第一燃料67為天然氣而附加燃料源78包括低能含量燃料如氮?dú)獾囊粋€(gè)實(shí)例 中，第二燃料74包括50%體積百分比的低能含量燃料(如氮?dú)?，以及50%體積百分比的 天然氣。在另一實(shí)例中，第一燃料67為天然氣，附加燃料源78包括高能含量燃料如氫氣， 而第二燃料74包括50%體積百分比的高能含量燃料(如氫氣)和50%體積百分比的天然 氣。在上述實(shí)施例中，如果期望的話，空氣可與第一燃料或第二燃料中的任一者相混合。
現(xiàn)參看圖6，大體上示出了具有燃燒器段92的用于包含渦輪的系統(tǒng)的軸向分級燃 燒器90。美國專利No. 6868676中詳細(xì)地描述了包含渦輪的系統(tǒng)，該專利通過引用整體并入 到本文中。燃燒器段92包括第一級94，以及第一級94下游的第二級96。在所示的實(shí)施例 中，第二級96包括用于將第二級燃料混合物橫向地噴射到第一級94的燃燒產(chǎn)物流中的噴 射器98。箭頭99表示空氣的流入方向，而箭頭101表示渦輪段的排氣的排出方向。盡管 未示出，但包含渦輪的系統(tǒng)還可包括進(jìn)口段、進(jìn)口段下游的壓縮機(jī)段、渦輪段，以及排氣段。 燃燒器段92可包括多個(gè)周向間隔開的燃燒器90的圓形陣列。燃料/空氣混合物在各燃燒 器90中燃燒，以產(chǎn)生熱的能量氣流，其流過用于使氣體流至渦輪段(未示出)的第一級翼 型件102上的過渡件100。構(gòu)思出的是，本技術(shù)可結(jié)合不同燃燒器系統(tǒng)使用，這些燃燒器系 統(tǒng)包括但不限于圓形燃燒器系統(tǒng)和環(huán)形燃燒器系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，壓縮空氣可輸送至 燃燒器段92的第一級94，以便在多個(gè)燃燒器90中的各個(gè)燃燒器的初級反應(yīng)區(qū)104中與燃 料混合物相結(jié)合和燃燒。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射器98可提供到渦輪段上，例如舉例來說，渦 輪段的第一級翼型件102上。 盡管本文僅圖示和描述了本發(fā)明的一些特征，但本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可想到許 多修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，期望所附權(quán)利要求覆蓋落入本發(fā)明真正精神內(nèi)的所有這些修改和變化c
權(quán)利要求
一種分級燃燒系統(tǒng)(10)，包括用于供送具有第一化學(xué)成分的第一燃料的第一燃料源；用于噴射所述第一燃料的第一噴射器(12)；用于供送具有第二化學(xué)成分的第二燃料的第二燃料源，使得所述第一化學(xué)成分中的氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔锏慕M合中的一種或多種的相對反應(yīng)濃度與所述第二化學(xué)成分中的反應(yīng)濃度不同；以及定位成用于在所述第一噴射器(12)的下游噴射所述第二燃料的第二噴射器(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級燃燒系統(tǒng)(IO)，其特征在于，所述第一燃料和所述第二 燃料中的一者與所述第一燃料和所述第二燃料中的另一者相比反應(yīng)性更大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級燃燒系統(tǒng)(IO)，其特征在于，所述第一燃料和所述第二 燃料中的一者與所述第一燃料和所述第二燃料中的另一者相比具有更高的能含量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級燃燒系統(tǒng)(IO)，其特征在于，所述第一燃料比所述第二 燃料具有更高的碳含量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級燃燒系統(tǒng)(IO)，其特征在于，所述第二燃料比所述第一 燃料具有更高的氫含量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級燃燒系統(tǒng)(IO)，其特征在于，所述第一噴射器(12)和第 二噴射器(14)為軸向分級的。
7. —種分級燃燒器，其構(gòu)造用以在兩個(gè)或多個(gè)燃燒級處單獨(dú)地引入具有不同化學(xué)成分 的兩種或多種燃料，使得在第一化學(xué)成分中，氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳 氫化合物的組合中的一種或多種的相對反應(yīng)濃度與第二化學(xué)成分中的相對反應(yīng)濃度不同。
8. —種用于分級燃燒的方法，包括 在第一級處引入第一燃料；以及之后在第二級處引入第二燃料，所述第二燃料具有不同于所述第一燃料的相對反應(yīng)化學(xué)成 分，使得氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔锏慕M合中的一種或多種的濃 度不同。
9. 一種用于分級燃燒的方法，包括將初始燃料引入分離器中，以便用化學(xué)方法分離所述初始燃料來形成第一燃料和第二 燃料，其中，所述第一燃料與所述第二燃料相比反應(yīng)性更小； 在第一級處引入所述第一燃料；以及之后 在第二級處引入所述第二燃料。
10. —種用于分級燃燒的方法，包括 將第一燃料分成第一部分和第二部分； 在第一級處引入所述第一燃料的第一部分；將所述第一燃料的第二部分與附加燃料相混合，以形成第二燃料，其中，所述第一燃料 與所述第二燃料相比反應(yīng)性更?。灰约爸?在第二級處引入所述第二燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及分級燃燒系統(tǒng)及方法。具體而言，本發(fā)明提供了一種用于分級燃燒的系統(tǒng)及方法。一種分級燃燒系統(tǒng)(10)包括用于供送具有第一化學(xué)成分的第一燃料的第一燃料源，用于噴射第一燃料的第一噴射器(12)，第二燃料源，以及定位成用于在第一噴射器(12)的下游噴射第二燃料的第二噴射器(14)，其中，第二燃料源用于供送具有第二化學(xué)成分的第二燃料，使得第一化學(xué)成分中的氫氣、一氧化碳、碳?xì)浠衔锘騼煞N或多種碳?xì)浠衔锏慕M合中的一種或多種的相對反應(yīng)濃度與第二化學(xué)成分中的相對反應(yīng)濃度不同。
文檔編號F23R3/36GK101726004SQ200910163530
公開日2010年6月9日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者B·瓦拉塔拉揚(yáng), E·伊爾馬茨, J·D·布勞赫 申請人:通用電氣公司