專利名稱：具有可調(diào)環(huán)形空間的燃料噴射器氣化器噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及氣化器，并且具體地涉及調(diào)整通向氣化器的輸入噴嘴的環(huán)形空間。
背景技術(shù)：
氣化為部分氧化過程，該過程通過使原材料在高溫下與受控量的氧和/或蒸汽反應(yīng)來將含碳材料如煤、石油或生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫。所產(chǎn)生的氣體混合物稱為合成氣體或"合成氣"，其自身便是燃料。氣化是由許多不同類型的有機(jī)材料獲取能量的相對(duì)高效的方法，且還用作清潔廢物處理技術(shù)。氣化的優(yōu)點(diǎn)在于合成氣的使用比初始燃料的直接燃燒相對(duì)更為高效。結(jié)果，獲取了包含在燃料中的更多能量。合成氣可在內(nèi)燃機(jī)中直接地燃燒，用于產(chǎn)生甲醇和氫，或經(jīng)由費(fèi)-托處理轉(zhuǎn)化成合成燃料。氣化還可利用在其它情況下為并非可用燃料的材料如生物質(zhì)或有機(jī)廢物而開始。此外，高溫燃燒提煉出腐蝕性灰分成分如氯化物和鉀，從而容許由在其它情況下有問題的燃料來產(chǎn)生清潔氣體?；剂系臍饣壳皬V泛用于發(fā)電。例如，合成氣可經(jīng)清潔且然后發(fā)送給燃?xì)廨啓C(jī)/蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，在其中該合成氣用于發(fā)電。引起污染的排放物被截留并在燃燒之前以成本效益合算的方式從合成氣流中除去。因此，整個(gè)系統(tǒng)例如將煤轉(zhuǎn)化成更為清潔的燃燒燃料以便由此發(fā)電。這樣的整個(gè)系統(tǒng)有時(shí)稱為整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)系統(tǒng)。幾乎任何類型的有機(jī)材料都可用作氣化的原材料，如木材、生物質(zhì)，或甚至是塑料廢物。因此，氣化可為用于可再生能源的重要技術(shù)。具體而言，生物質(zhì)氣化可為碳中和的?；剂系臍饣ǔ０l(fā)生在稱為氣化器容器的腔室或耐火容器中，其一般為內(nèi)部有涂層的金屬結(jié)構(gòu)。氣化器容器的底板通常包括倒轉(zhuǎn)的截頭圓錐形喉部，以便容許合成氣體流出氣化器容器。金屬氣化器底板支承諸如陶瓷磚的耐火材料，該耐火材料覆蓋金屬底板并且還支承覆蓋氣化器容器內(nèi)表面的耐火材料。化石材料引入氣化器中的速率可控制所產(chǎn)生的合成氣體的量。在一些情況下，可能期望的是根據(jù)發(fā)電設(shè)備的操作狀況而改變?cè)撍俾省?br>
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于將燃料噴射到氣化器中的燃料噴射器。 該噴射器包括含有噴嘴部分的配合端，其中，噴嘴部分從外徑漸縮到小于外徑的噴嘴直徑， 以及配合端包括用于接收氧以便引入氣化器中的氧入口。噴射器還包括第一凸緣，該第一凸緣固定地聯(lián)接到配合端上且具有經(jīng)由其穿過的第一收納孔以及包括設(shè)置于其中的第一隔板。噴射器還包括至少部分地在配合端內(nèi)移位且穿過第一收納孔的燃料傳送噴嘴，該燃料傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得副氧通道存在于燃料傳送噴嘴與配合端之間。燃料傳送噴嘴固定地聯(lián)接到第一隔板上，且包括用于接收燃料以便引入氣化器中的燃料入口。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了用于將燃料和空氣的混合物輸送至氣化器的組件。該組件包括燃料噴射器，燃料噴射器包括配合端，配合端包括噴嘴部分。噴嘴部分從外徑漸縮到小于外徑的噴嘴直徑，且配合端包括用于接收氧以便引入氣化器中的氧入口。該組件還包括第一凸緣，該第一凸緣固定地聯(lián)接到配合端上且具有經(jīng)由其穿過的第一收納孔以及包括設(shè)置于其中的第一隔板。該組件還包括至少部分地在配合端內(nèi)移位且穿過第一收納孔的燃料傳送噴嘴。燃料傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得副氧通道存在于燃料傳送噴嘴與配合端之間且固定地聯(lián)接到第一隔板上以及還包括用于接收燃料以便引入氣化器中的燃料入口。該組件還包括第二凸緣，該第二凸緣固定到聯(lián)接到燃料傳送噴嘴上且具有經(jīng)由其穿過的第二收納孔以及包括設(shè)置于其中的第二隔板。該組件還包括至少部分地在燃料傳送噴嘴內(nèi)移位且穿過第二接收孔的主氧傳送噴嘴，主氧傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得燃料傳送通道存在于燃料傳送噴嘴與主氧噴嘴之間，主氧噴嘴固定地聯(lián)接到第二隔板上且還包括用于接收燃料以便引入氣化器中的主氧入口。該組件還包括聯(lián)接到第一隔板上的第一驅(qū)動(dòng)件， 第一驅(qū)動(dòng)件促使隔板沿上游方向或下游方向偏斜。通過結(jié)合附圖的如下描述，這些及其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更為明顯。


認(rèn)作是本發(fā)明的主題在所附權(quán)利要求中具體地指出和明確地主張。通過結(jié)合附圖的如下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)變得明顯，在附圖中圖1為整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)動(dòng)力生成系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的框圖；圖2為可結(jié)合圖1中的IGCC系統(tǒng)使用的高級(jí)固體去除氣化器容器的示例性實(shí)施例的簡(jiǎn)圖；圖3為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的噴射器的側(cè)視圖；圖4為圖3中所示的噴射器的剖面?zhèn)纫晥D；圖5為圖4中所示的噴射器頂端的詳細(xì)型式；以及圖6為聯(lián)接到噴嘴上且由凸緣包繞的隔板的剖面?zhèn)纫晥D。本詳細(xì)說明通過舉例的方式參照附圖闡述了本發(fā)明的實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。
具體實(shí)施例方式參看圖1，一個(gè)實(shí)施例的整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)動(dòng)力生成系統(tǒng)50大體上包括主空氣壓縮機(jī)52、聯(lián)接成與壓縮機(jī)52流動(dòng)連通的空氣分離單元54、聯(lián)接成與空氣分離單元 54流動(dòng)連通的氣化器56、聯(lián)接成與氣化器56流動(dòng)連通的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10，以及蒸汽輪機(jī) 58。在操作中，壓縮機(jī)52壓縮環(huán)境空氣。壓縮空氣導(dǎo)送至空氣分離單元54。在一些實(shí)施例中，除壓縮機(jī)52之外或作為壓縮機(jī)52的備選方案，來自于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī) 12的壓縮空氣供給至空氣分離單元54?？諝夥蛛x單元54使用壓縮空氣來產(chǎn)生氧以便由氣化器56使用。更具體而言，空氣分離單元54將壓縮空氣分離為單獨(dú)的氧流和有時(shí)稱為“ 過程氣體"的氣體副產(chǎn)物。由空氣分離單元54生成的過程氣體包括氮，且稱為"氮過程氣體〃。氮過程氣體還可包括其它氣體，例如但不限于氧和/或氬。例如，在一些實(shí)施例中， 氮過程氣體包括大約95%至大約100%之間的氮。氧流導(dǎo)送至氣化器56以便用來生成部分燃燒的氣體，該氣體稱為"合成氣"以便由燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10用作燃料。在一些公知的IGCC系統(tǒng)50中，至少一些氮過程氣流(也即空氣分離單元54的副產(chǎn)物)排放至大氣。此外，在一些公知的IGCC系統(tǒng)50中，一些氮過程氣流噴射到燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器14內(nèi)的燃燒區(qū)(未示出)中，以便于控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的排放物，且更具體而言是便于降低燃燒溫度和減少來自發(fā)動(dòng)機(jī)10的一氧化二氮排放物。IGCC系統(tǒng)50可包括用于在氮過程氣體流噴射到燃燒區(qū)中之前對(duì)其壓縮的壓縮機(jī)60。氣化器56將燃料、由空氣分離單元54供送的氧、蒸汽和/或石灰石轉(zhuǎn)化成合成氣輸出，以供燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10用作燃料。盡管氣化器56可使用任何燃料，但在一些公知的 IGCC系統(tǒng)50中，氣化器使用煤、石油焦、殘油、油乳化液、焦油砂和/或其它類似燃料。在一些公知的IGCC系統(tǒng)50中，由氣化器56所生成的合成氣包括二氧化碳。由氣化器56生成的合成氣然后傳送穿過熱交換器61，熱交換器61可為輻射式或?qū)α魇皆O(shè)計(jì)且用于冷卻離開氣化器56的合成氣。冷卻的合成氣可在導(dǎo)送至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器14以便使其燃燒之前在凈化裝置62中清潔。二氧化碳可在凈化期間從合成氣中分離出，以及在一些公知的IGCC系統(tǒng)50中可排向大氣。來自于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的功率輸出驅(qū)動(dòng)將電功率供給至電網(wǎng)(未示出)的發(fā)電機(jī)64。來自于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的排出氣體供送至熱回收蒸汽發(fā)生器66，該熱回收蒸汽發(fā)生器66生成蒸汽用于驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)58。由蒸汽輪機(jī)58所產(chǎn)生的功率驅(qū)動(dòng)將電功率提供給電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)68。在一些公知的IGCC系統(tǒng)50中，來自熱回收蒸汽發(fā)生器66的蒸汽供給至氣化器56以便生成合成氣。在IGCC系統(tǒng)50的示例性實(shí)施例中，氣化器56可包括延伸到氣化器56中的噴射噴嘴70。噴射噴嘴70可包括位于噴射噴嘴70遠(yuǎn)端74處的噴嘴頂端72。在示例性實(shí)施例中，噴射噴嘴70可構(gòu)造成使得其環(huán)形空間在尺寸上可變以容許氣化器56的操作變化。在示例性實(shí)施例中，IGCC系統(tǒng)50包括合成氣凝液汽提塔76，合成氣凝液汽提塔76構(gòu)造成用以接收從氣化器56排放出的來自合成氣流的冷凝物。參看圖2，一個(gè)示例性實(shí)施例的可結(jié)合圖1中的IGCC系統(tǒng)50使用的氣化器56包括實(shí)施為容器200的氣化器56，該容器具有上殼體202、下殼體204以及在其間延伸的大致圓柱形的容器本體206。燃料噴射器208穿過上殼體202，以使燃料流能夠?qū)偷綒饣?6 中。燃料噴射器208包括燃料噴射噴嘴70，燃料噴射噴嘴70將燃料以型態(tài)212排放到限定于氣化器56中的燃燒區(qū)214中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃料噴射噴嘴70可包括可變的環(huán)形空間，使得型態(tài)212可取決于期望的操作特性而變化。燃料可流經(jīng)限定在燃料噴射器208中的一個(gè)或多個(gè)管道(圖2中未示出)且經(jīng)由噴嘴70離開燃料噴射器208。燃料可在進(jìn)入噴嘴70之前與其它物質(zhì)相混合，和/或可在從噴嘴70排放出之后與其它物質(zhì)相混合。例如，燃料可在進(jìn)入噴嘴70之前與從IGCC系統(tǒng) 50的過程中回收的微粒相混合，和/或燃料可在噴嘴70處或噴嘴70下游與諸如空氣或氧的氧化劑相混合。圖3示出了圖2中所示的燃料噴嘴208的更為詳細(xì)的示圖。流體或氣體如箭頭A 所示那樣沿穿過燃料噴射器208的方向傳送。如本文所述，一個(gè)對(duì)象或特征如果其在箭頭A 所示的方向上遠(yuǎn)離另一對(duì)象則處在該另一對(duì)象的"下游"。同樣，一個(gè)對(duì)象或特征如果其定位在箭頭A的相反方向上則處在該另一對(duì)象的"上游"。噴射器208包括配合端302，配合端302構(gòu)造成用以與氣化器配合且插入氣化器中。配合端302用于將氧和燃料的混合物引導(dǎo)至氣化器中。在一個(gè)實(shí)施例中，配合端302可由鈷基合金形成。當(dāng)然，其它類型的金屬也可使用。例如，配合端可為鎳。在一個(gè)實(shí)施例中，配合端可為與噴射器相同的材料，但涂布有熱障涂層。配合端302具有外徑d。如上文所述，配合端302包括噴嘴70。噴嘴70具有出口孔304，出口孔304具有噴嘴直徑《。在一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴70從外徑d漸縮至噴嘴直徑
dn0附接板306聯(lián)接到配合端302上。附接板306可焊接或以其它方式固定地附接到配合端302上。在一個(gè)實(shí)施例中，附接板306焊接到配合端302的外表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，附接板306可包括構(gòu)造成用以收納螺栓來將附接板306固定到氣化器上的孔308。這可容許配合端302的部分以可移除的方式插入氣化器和牢固地保持在氣化器中。在一個(gè)實(shí)施例中，附接板308下游的配合端302的部分303插入在氣化器中。在附接板306上游的位置處，配合端302包括氧入口 310。氧入口 310形成為進(jìn)入配合端302的T形切口。氧入口 310可附接到氧供送源(未示出)上以容許將氧引入燃料噴射器208中且最后引入氣化器中。噴射器208還可包括第一凸緣316。第一凸緣316固定地附接到配合端302的上游端313上。在一個(gè)實(shí)施例中，第一凸緣316用于密封配合端302，使得在氧入口 310處引入的氧或其它氣體大致僅沿下游方向流動(dòng)。第一凸緣316可包括可動(dòng)地包在其中的隔板， 而這將在下文描述。在一個(gè)實(shí)施例中，隔板固定地附接到燃料傳送噴嘴312上。在一個(gè)實(shí)施例中，燃料傳送噴嘴312可類似于配合端予以定形。即是說，燃料傳送噴嘴312可包括噴嘴部分，噴嘴部分從燃料傳送噴嘴的外徑d2漸縮至開口。在一個(gè)實(shí)施例中，燃料傳送噴嘴配合在配合端302內(nèi)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，d2小于d。在一個(gè)實(shí)施例中，d2大于dn以確保燃料傳送噴嘴312不會(huì)穿過開口 308。在一個(gè)實(shí)施例中，第一凸緣316具有上游側(cè)309和下游側(cè)307。下游側(cè)307和上游側(cè)309兩者都包括經(jīng)由其穿過的孔，該孔略大于燃料傳送噴嘴312。如下文更為詳細(xì)描述的那樣，這種較大的孔可容許燃料傳送噴嘴312相對(duì)于第一凸緣316運(yùn)動(dòng)。這容許燃料傳送噴嘴312的頂端相對(duì)于噴嘴70運(yùn)動(dòng)，且從而調(diào)整燃料噴射器208的環(huán)形空間。在一個(gè)實(shí)施例中，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)可有效地容許提供給氣化器的氧量的變化。該相對(duì)運(yùn)動(dòng)還可容許離開噴嘴70的氧和燃料的流型的變化。流型的變化可以可容許取決于所用燃料來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方式來改善氧與碳的比例。燃料傳送噴嘴312可包括燃料入口 314。例如，燃料入口 314可接收煤漿或其它含碳燃料。燃料沿箭頭A的方向傳送穿過燃料傳送噴嘴312。噴射器208還可包括第二凸緣318。第二凸緣318固定地附接到燃料傳送噴嘴312 的上游端315上。在一個(gè)實(shí)施例中，第二凸緣318用于密封燃料傳送噴嘴312的配合端315， 使得在燃料入口 314處引入的煤漿或其它燃料大致僅沿下游方向流動(dòng)。第二凸緣318可包括可動(dòng)地包在其中的隔板，而這將在下文描述。在一個(gè)實(shí)施例中，隔板固定地附接到主氧傳送噴嘴320上。在一個(gè)實(shí)施例中，主氧傳送噴嘴320可類似于配合端予以定形。即是說，主氧傳送噴嘴320可包括噴嘴部分，該噴嘴部分從主氧傳送噴嘴320的外徑d3漸縮至開口。在一個(gè)實(shí)施例中，主氧傳送噴嘴320配合在燃料傳送噴嘴312內(nèi)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，d3小于 d2。在一個(gè)實(shí)施例中，d3大于燃料傳送噴嘴312下游端處的開口和《兩者，以確保主氧噴嘴320不會(huì)穿過開口 308。在一個(gè)實(shí)施例中，第二凸緣318具有下游側(cè)321和上游側(cè)319。上游側(cè)319和下游側(cè)321兩者均包括經(jīng)由其穿過的孔，該孔略大于燃料傳送噴嘴312。如下文更為詳細(xì)描述的那樣，這種較大的孔可容許燃料傳送噴嘴312相對(duì)于第一凸緣316運(yùn)動(dòng)。這容許燃料傳送噴嘴312的頂端相對(duì)于噴嘴70運(yùn)動(dòng)，且從而調(diào)整燃料噴射器208的環(huán)形空間。在一個(gè)實(shí)施例中，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)可有效地容許提供給氣化器的氧量的變化。主氧傳送噴嘴320可包括主氧入口 322。主氧入口 322可接收例如氧或其它氣體。 氧沿箭頭A的方向傳送穿過主氧傳送噴嘴320。在一個(gè)實(shí)施例中，主氧傳送噴嘴320包括罩蓋324，以密封主氧傳送噴嘴320和確保弓I入主入口 322中的大致所有氧都沿箭頭A所示的方向行進(jìn)。在一個(gè)實(shí)施例中，配合端302、燃料傳送噴嘴312和主氧傳送噴嘴320都可為大致相同的形狀。如上文所述，配合端302其直徑d大于燃料傳送噴嘴312的直徑d2，而燃料傳送噴嘴312的直徑d2又大于主氧傳送噴嘴320的直徑d3。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，主氧傳送噴嘴320可配合在燃料傳送噴嘴312內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，主氧傳送噴嘴320可定位在燃料傳送噴嘴312和配合端302兩者內(nèi)，且可相對(duì)于燃料傳送噴嘴312和配合端302兩者運(yùn)動(dòng)。在主氧傳送噴嘴320沿箭頭A的方向運(yùn)動(dòng)的情況下，可減少由燃料傳送噴嘴312引至氣化器的燃料量。同樣，主氧傳送噴嘴320在箭頭A的相反方向上的運(yùn)動(dòng)用于增加由燃料傳送噴嘴312引至氣化器的燃料量。主氧傳送噴嘴320向出口 308提供不受限制的氧流動(dòng)通路。流速由進(jìn)入主氧入口 322中的氧流限定。即是說，氧流不是通過噴嘴的任何運(yùn)動(dòng)而改變，而是僅由外部氧供送源所控制。這與可由氧入口 310所接收的氧形成相比。燃料傳送噴嘴312在由箭頭A所示方向上的運(yùn)動(dòng)將減小燃料傳送噴嘴312和配合端302 (在內(nèi)側(cè))之間的面積，且從而減少傳送至氣化器的氧量。同樣，燃料傳送噴嘴312在相反方向上的運(yùn)動(dòng)將增大氧流。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可通過分別使燃料傳送噴嘴312相對(duì)于配合端302運(yùn)動(dòng)和使主氧噴嘴320相對(duì)于燃料傳送噴嘴312運(yùn)動(dòng)來改變?nèi)剂虾脱趿鲀烧?。更詳?xì)而言，且如下文更為詳細(xì)描述那樣， 相對(duì)運(yùn)動(dòng)用于調(diào)整環(huán)形空間，該環(huán)形空間由主氧傳送噴嘴320和燃料傳送噴嘴312的頂端組合形成，且具有由開口 304的直徑《所限定的外徑。圖4示出了燃料噴射器208的剖面?zhèn)纫晥D。主氧傳送噴嘴320定位在燃料傳送噴嘴322內(nèi)。氧經(jīng)由主氧入口 322進(jìn)入主氧噴嘴320，且沿箭頭B所示的方向經(jīng)由其傳送穿過。氧經(jīng)過主氧噴嘴320的通路具有由主氧噴嘴320的形狀所限定的固定尺寸，且示為主氧通路406。即是說，主氧噴嘴320相對(duì)于燃料噴射器208其它部分的運(yùn)動(dòng)不會(huì)影響傳送穿過主氧噴嘴320的氧的速率或量。在一個(gè)實(shí)施例中，傳送穿過主氧噴嘴320的氧的速率或量可僅通過改變提供給主氧入口 322的氧的速率或量來控制。主氧噴嘴320與燃料傳送噴嘴313之間存在燃料傳送通道404。該通道的寬度粗略地等于燃料傳送噴嘴312的直徑d2與主氧噴嘴320的直徑d3之間的差。燃料(煤漿或其它含碳燃料形式)沿箭頭C所示的方向經(jīng)由燃料入口 314引入燃料傳送通道404中。主氧噴嘴320的運(yùn)動(dòng)促使燃料通道404的寬度(在頂端處)變化。因此，引至氣化器的燃料的量或速率可簡(jiǎn)單地通過使主氧噴嘴320相對(duì)于燃料傳送噴嘴312運(yùn)動(dòng)來調(diào)整。燃料傳送噴嘴312與配合端302之間存在副氧通道402。該通道的寬度粗略地等于配合端302的內(nèi)徑與燃料傳送噴嘴312的直徑d2之間的差。氧沿箭頭D所示的方向經(jīng)由氧入口 310引入配合端302中。燃料傳送噴嘴312的運(yùn)動(dòng)促使氧通道402的寬度(在頂端處)變化。因此，引至氣化器的氧的量或速率可簡(jiǎn)單地通過使燃料傳送噴嘴312相對(duì)于主氧噴嘴320運(yùn)動(dòng)來調(diào)整。如上文所述，各種噴嘴之間的相對(duì)位置變化還可容許氧_燃料混合物在其引入氣化器中時(shí)的流型的變化。這種流型變化可容許取決于所用燃料來調(diào)節(jié)氣化器的操作。圖5示出了包括噴嘴70的配合端302的更為詳細(xì)的剖面?zhèn)纫晥D。在一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴70包括位于平直部分502與傾斜部分504之間的角Θ。在一個(gè)實(shí)施例中，角θ 為大約45度。燃料傳送噴嘴312還包括位于燃料傳送平直部分506與燃料傳送傾斜部分 508之間的角Θ。此外，主氧傳送噴嘴320包括位于氧傳送平直部分510與氧傳送傾斜部分512之間的角θ。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)燃料傳送噴嘴312沿箭頭A的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，配合端302與燃料傳送噴嘴312之間的寬度W1減小。假定配合端302和燃料傳送噴嘴312兩者都為圓柱形， 則在其遠(yuǎn)端處所形成的環(huán)形空間隨W1減小而減小。類似的是，當(dāng)燃料傳送噴嘴312沿箭頭 A相反的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，則寬度W1增大。當(dāng)環(huán)形空間減小時(shí)，流動(dòng)受到限制。當(dāng)環(huán)形空間增大時(shí)，流動(dòng)增大。以此方式，燃料傳送噴嘴312相對(duì)于配合端302的運(yùn)動(dòng)可改變提供給氣化器的氧的速率或量(或甚至是流型)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)主氧噴嘴320沿箭頭A的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，燃料傳送噴嘴312與主氧傳送噴嘴320之間的寬度W2減小。假定燃料傳送噴嘴312和主氧傳送噴嘴兩者都為圓柱形，則在其遠(yuǎn)端所形成的環(huán)形空間隨W2減小而減小。類似的是，當(dāng)主氧傳送噴嘴320沿與箭頭A相反的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，寬度W2增大。當(dāng)環(huán)形空間減小時(shí)，流動(dòng)受到限制，而當(dāng)環(huán)形空間增大時(shí)則流動(dòng)增大。以此方式，主氧傳送噴嘴320相對(duì)于燃料傳送噴嘴312的運(yùn)動(dòng)可改變提供給氣化器的氧的速率或量(或甚至是流型)。在一些情況下，環(huán)形空間的變化可提供有效方式以在不同操作條件期間影響氣化器的操作。如果需要更多或更少的燃料，則主氧傳送噴嘴320可運(yùn)動(dòng)。如果混合物需要改變(更稀薄或更富集)，則燃料傳送噴嘴312可運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，為了形成所期望的操作條件，噴嘴312和320兩者可同時(shí)地運(yùn)動(dòng)。如上文所述，燃料及其混合物的量可通過改變?nèi)剂陷斎?08 (圖3)的各種部分之間的位置(且最終是所形成的環(huán)形空間)來變化。為此，可偏斜盤形式的隔板可固定到待運(yùn)動(dòng)的噴嘴的外部上。在一個(gè)實(shí)施例中，這些隔板可包在凸緣316和318(圖3)中。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的凸緣600。該凸緣包括可在頂端606處聯(lián)接在一起的前側(cè)602和后側(cè)604。在一個(gè)實(shí)施例中，前側(cè)602在連接點(diǎn)610處焊接或以其它方式固定地附接到外噴嘴608上。噴嘴可為配合端302或燃料傳送噴嘴312 (兩者都在圖3中示出)。前側(cè)602抵靠在內(nèi)噴嘴612上。內(nèi)噴嘴612例如可為燃料傳送噴嘴312或主氧傳送噴嘴320 (兩者均在圖3中示出)。前側(cè)602包括抵靠在內(nèi)噴嘴612的外表面上的前支腳614。前支腳614構(gòu)造成用以形成可滑動(dòng)的氣密密封件，使得引入內(nèi)噴嘴616與外噴嘴608之間的通道616中的氣體或流體不會(huì)行進(jìn)超過前支腳。在一個(gè)實(shí)施例中，這可通過使凹部618包括在前支腳中來實(shí)現(xiàn)。該凹部收納包繞內(nèi)噴嘴612的0形圈620。在該實(shí)施例中，0形圈620保持密封件，同時(shí)容許內(nèi)噴嘴612相對(duì)于外噴嘴608運(yùn)動(dòng)。
在該實(shí)施例中，內(nèi)噴嘴612包括固定地附接到其上的隔板622。隔板622可由金屬或其它可重復(fù)變形的材料制成。隔板622固定地附接到凸緣600的頂部606上。隔板622 可在前支腳614與后支腳630之間運(yùn)動(dòng)。后支腳630也可具有用于收納如上文所述的0形圈的凹部以容許內(nèi)噴嘴612相對(duì)于其運(yùn)動(dòng)。隔板622的運(yùn)動(dòng)促使內(nèi)噴嘴612沿隔板運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)。如上文所述，這種運(yùn)動(dòng)可容許環(huán)形空間的變化。因此，隔板622可聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)件632上。驅(qū)動(dòng)件632可為促使隔板622沿一個(gè)方向或另一方向運(yùn)動(dòng)的任何類型的驅(qū)動(dòng)件。例如，驅(qū)動(dòng)件632可為螺桿驅(qū)動(dòng)件或其它類型的機(jī)械裝置。驅(qū)動(dòng)件632還可形成為氣動(dòng)裝置，該氣動(dòng)裝置改變隔板622任一側(cè)上的壓力以促使隔板偏斜。盡管本發(fā)明僅結(jié)合了有限數(shù)量的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)容易理解，本發(fā)明并不限于這些公開的實(shí)施例。確切而言，本發(fā)明可進(jìn)行修改以結(jié)合任意數(shù)目的此前并未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相匹配的變型、備選方案、替換方案或等效布置。此外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的多種實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方面可僅包括所述實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)看作是由以上說明限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍來限制。
權(quán)利要求
1.一種用于將燃料噴射到氣化器中的燃料噴射器，所述噴射器包括包括噴嘴部分的配合端，所述噴嘴部分從外徑漸縮到小于所述外徑的噴嘴直徑，所述配合端包括用于接收氧以便引入所述氣化器中的氧入口；第一凸緣，所述第一凸緣固定地聯(lián)接到所述配合端上并具有經(jīng)由其穿過的第一收納孔以及包括設(shè)置于其中的第一隔板；以及燃料傳送噴嘴，所述燃料傳送噴嘴至少部分地在所述配合端內(nèi)移位并穿過所述第一收納孔，所述燃料傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得副氧通道存在于所述燃料傳送噴嘴與所述配合端之間，所述燃料傳送噴嘴固定地聯(lián)接到所述第一隔板上且還包括用于接收燃料以便引入所述氣化器中的燃料入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述燃料噴射器還包括主氧傳送噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料噴射器，其特征在于，所述燃料噴射器還包括第二凸緣， 所述第二凸緣固定地聯(lián)接到所述燃料傳送噴嘴上且具有經(jīng)由其穿過的第二收納孔以及包括設(shè)置于其中的第二隔板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料噴射器，其特征在于，所述主氧傳送噴嘴至少部分地在所述燃料傳送噴嘴內(nèi)移位且穿過所述第二收納孔，所述主氧傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得燃料傳送通道存在于所述燃料傳送噴嘴與所述主氧噴嘴之間，所述主氧噴嘴固定地聯(lián)接到所述第二隔板上且還包括用于接收燃料以便引入所述氣化器中的主氧入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第二隔板聯(lián)接到外部驅(qū)動(dòng)件上，所述外部驅(qū)動(dòng)件促使所述隔板沿上游方向或下游方向偏斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第二隔板沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)減少燃料引入所述氣化器中的量以及沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)增加燃料引入所述氣化器中的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一隔板沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)減少氧引入所述氣化器中的量以及沿所述上游方向的運(yùn)動(dòng)增加氧引入所述氣化器中的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述燃料噴射器還包括連接板，所述連接板固定地附接到所述配合端上以便將所述燃料噴射器聯(lián)接到所述氣化器上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一隔板由可偏斜的金屬形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述氧入口形成為進(jìn)入所述配合端的T形切口。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述燃料入口形成為進(jìn)入所述燃料傳送噴嘴的T形切口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述配合端由鈷基合金形成，或利用熱障涂層處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一隔板聯(lián)接到外部驅(qū)動(dòng)件上，所述外部驅(qū)動(dòng)件促使所述第一隔板沿上游方向或下游方向偏斜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射器，其特征在于，第一隔板沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)減少氧引入所述氣化器中的量以及沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)增加氧引入所述氣化器中的量。
15.一種用于將燃料和空氣的混合物輸送至氣化器的組件，所述組件包括 燃料噴射器，其包括包括噴嘴部分的配合端，所述噴嘴部分從外徑漸縮到小于所述外徑的噴嘴直徑，所述配合端包括用于接收氧以便引入所述氣化器中的氧入口；第一凸緣，所述第一凸緣固定地聯(lián)接到所述配合端上并具有經(jīng)由其穿過的第一收納孔以及包括設(shè)置于其中的第一隔板；以及燃料傳送噴嘴，所述燃料傳送噴嘴至少部分地在所述配合端內(nèi)移位且穿過所述第一收納孔，所述燃料傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得副氧通道存在于所述燃料傳送噴嘴與所述配合端之間，所述燃料傳送噴嘴固定地聯(lián)接到所述第一隔板上且還包括用于接收燃料以便引入所述氣化器中的燃料入口；第二凸緣，所述第二凸緣固定地聯(lián)接到所述燃料傳送噴嘴上并具有經(jīng)由其穿過的第二收納孔以及包括設(shè)置在其中的第二隔板；以及主氧傳送噴嘴，所述主氧傳送噴嘴至少部分地在所述燃料傳送噴嘴內(nèi)移位且穿過所述第二收納孔，所述主氧傳送噴嘴布置且構(gòu)造成使得燃料傳送通道存在于所述燃料傳送噴嘴與所述主氧噴嘴之間，所述主氧噴嘴固定地聯(lián)接到所述第二隔板上且還包括用于接收燃料以便引入所述氣化器中的主氧入口；聯(lián)接到所述第一隔板上的第一驅(qū)動(dòng)件，所述第一驅(qū)動(dòng)件促使所述隔板沿上游方向或下游方向偏斜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組件，其特征在于，所述第二隔板聯(lián)接到第二驅(qū)動(dòng)件上，所述第二驅(qū)動(dòng)件促使所述隔板沿上游方向或下游方向偏斜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料噴射器，其特征在于，第二隔板沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)減少燃料引入所述氣化器中的量以及沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)增加燃料引入所述氣化器中的量。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料噴射器，其特征在于，所述第一隔板沿所述下游方向的運(yùn)動(dòng)減少氧引入所述氣化器中的量以及沿所述上游方向的運(yùn)動(dòng)增加氧引入所述氣化器中的量。
全文摘要
一種用于將燃料噴射到氣化器中的燃料噴射器(208)包括包括噴嘴部分(70)的配合端(302)，以及固定地聯(lián)接到配合端上且具有經(jīng)由其穿過的第一收納孔以及包括設(shè)置于其中的第一隔板的第一凸緣(316)。噴射器還包括燃料傳送噴嘴，其至少部分地在配合端內(nèi)移位且穿過第一收納孔，布置且構(gòu)造成使得副氧通道存在于燃料傳送噴嘴與配合端之間，該燃料傳送噴嘴固定地聯(lián)接到第一隔板上且還包括用于接收燃料以便引入氣化器中的燃料入口(314)。
文檔編號(hào)F23D14/22GK102356275SQ201080012624
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者D·S·拜爾德, M·L·哈尼德, P·S·迪馬斯焦, S·S·塔爾亞 申請(qǐng)人:通用電氣公司