專利名稱：用于安全混合富H₂燃料與空氣的方法和燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)。本發(fā)明涉及在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)中安全混合富H2燃料與空氣的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前用于富H2燃料的燃燒器依賴很高的擴(kuò)散火焰稀釋度(采用惰性物質(zhì)，例如N2 和/或蒸汽)(W0-A1-2008/135362 ；W0-A1-2008/155242)。通常也尋求降低定額值(如降低火焰的溫度)(例如參見(jiàn)EP-A1-0731255或EP-A1-0899438)。已經(jīng)做了大量的努力來(lái)開(kāi)發(fā)用于富H2燃料的貧-預(yù)混合燃燒系統(tǒng)以進(jìn)一步減少排放物并最小化昂貴的稀釋劑。這類的系統(tǒng)要求高度的預(yù)混合。不幸的是，富壓燃料過(guò)于活潑使得必須進(jìn)行大量的修正來(lái)安全和清潔地燃燒這些燃料。然而這些修正(如增大燃燒器速度，使用非常高的燃料噴射速度)大多與現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)的要求不相適應(yīng)(低燃燒器壓力損失，低燃料壓力損失)。將富H2燃料引入到空氣中以在燃燒之前獲得好的空氣/燃料混合物所具有的問(wèn)題由圖1表示，其示出了用于CH4(標(biāo)準(zhǔn)燃?xì)廨啓C(jī)燃料)和各種H2Z^2混合物的層流火焰速度。富吐層流火焰速度與CH4對(duì)應(yīng)的層流火焰速度的區(qū)別在于■最高火焰速度至少大6倍。■在可利用的燃料/空氣混合物的全部范圍內(nèi)的火焰速度高于CH4?！鲎罡呋鹧嫠俣劝l(fā)生于較低的約為0. 6的空氣過(guò)量因數(shù)λ下，而不是約為1. 0。實(shí)際上，紊流燃燒速度(turbulent burning velocity)在很大程度上決定了真實(shí)燃燒器中的火焰位置。該參數(shù)惡化了富吐燃料的情況，因?yàn)槲闪魅紵俣扰c吐有關(guān)，但與 CH4不是很相關(guān)。當(dāng)向熱空氣中噴射燃料時(shí)，噴射點(diǎn)附近的區(qū)域的特征在于其混合很差。在局部范圍中，λ值可以從0到無(wú)限大變化。天然氣其可燃極限很窄。在富集空氣一側(cè)，不能保持火焰，甚至在相對(duì)高的λ (在圖1中為 0.7)下也不能。其燃燒速度(和因此產(chǎn)生的層流火焰速度)大體上很低，尤其當(dāng)接近富熄滅極限(rich extinction limit)時(shí)。在噴射區(qū)域的著火風(fēng)險(xiǎn)很低，并且在回火事件中沒(méi)有充分的火焰穩(wěn)定(例如，火焰被吹滅)。富H2燃料其可燃極限很寬，在很富集的混合物的情況下(λ < 0. 3)能夠保持火焰。其燃燒速度(和因此產(chǎn)生的層流火焰速度)高。不幸的是，富H2燃料的最高速度也在富集區(qū)(典型的λ =0.5左右)，這意味著，在噴射區(qū)域的著火風(fēng)險(xiǎn)很高，且火焰穩(wěn)定(一旦發(fā)生火焰跳躍)很強(qiáng)。因而，回火導(dǎo)致永久的火焰穩(wěn)定，從而導(dǎo)致高的排放同時(shí)也可能造成硬件的破壞。下面列出處理這類高燃燒速度和上述的缺陷的常規(guī)方法。然而，這些傳統(tǒng)的方法都沒(méi)有解決高富集燃料/空氣混合物高易燃性的關(guān)鍵問(wèn)題。
利用稀釋。在任意給定的混合物質(zhì)量中，該方法降低了燃燒速度(參見(jiàn)圖1中的點(diǎn)畫(huà)線雙箭頭A)，但是并不充分。另外，該方法并沒(méi)有改變當(dāng)發(fā)生最高燃燒速度時(shí)的當(dāng)量比。過(guò)度的稀釋造成高燃料壓力損失和額外的費(fèi)用(稀釋劑并不是免費(fèi)的。在采用N2的情況中，其壓力必須從空氣分離單元的壓力增大到燃料的壓力。在采用蒸汽的情況中，具有與從蒸汽循環(huán)中提取蒸汽相關(guān)的效率損失)。 顯著地增大燃燒空氣速度。為了效率更高，燃燒器速度必須大幅增大，這樣就導(dǎo)致燃燒器整體上的壓力損失較大并因而導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的效率下降。另外，這么高的燃燒器速度往往與標(biāo)準(zhǔn)的儲(chǔ)備燃料(如天然氣)不相適應(yīng)。必須注意，總是存在較低空氣速度的區(qū)域(邊界層(boundary layer))，其通常是接近噴入燃料的那些位置。 在較高的速度下噴射燃料從而避免火焰穩(wěn)定(flame-holding)。過(guò)大的噴射速度造成燃料系統(tǒng)中的高壓力損失，導(dǎo)致更高的成本。接近音速極限也帶來(lái)穩(wěn)定性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)中安全地混合富H2燃料和空氣的方法，其可以有效地使局部燃料/空氣混合物在噴射到主燃燒器空氣流(已知為襯里空氣)中之前繞過(guò)最高燃燒速度(即，λ =0.6)，這樣避免了現(xiàn)有技術(shù)中記載的缺陷。該目的由根據(jù)權(quán)利要求1的方法獲得。根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟 提供燃燒器空氣的第一流和富H2燃料的第二流； 預(yù)混合所有燃料和所述燃燒器空氣的一部分以制備預(yù)先預(yù)混合的 (pre-premixed)燃料/空氣混合物；和 噴射該預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物到主燃燒器空氣流中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述預(yù)混合步驟以這樣的方式完成防止火焰穩(wěn)定在不需要的位置，尤其是噴射位置附近和在燃燒器中。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在所述預(yù)混合步驟中實(shí)現(xiàn)過(guò)量空氣系數(shù)λ > 1， 優(yōu)選λ > 1. 3。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，利用空氣分離單元(ASU)將空氣分成&和N2，將來(lái)自所述空氣分離單元(ASU)的一部分隊(duì)添加到主燃燒器空氣和/或預(yù)先預(yù)混合的燃料/ 空氣混合物中。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，使用簡(jiǎn)單的，優(yōu)選圓形的，具有直的或者具有略微渦旋的空氣流的通道形式的預(yù)先預(yù)混合器(pre-premixer)，來(lái)避免再循環(huán)和/或滯止區(qū)域 (stagnation region)0根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，使用由窄通道組成的預(yù)先預(yù)混合器，所述窄通道的水力直徑小于熄火距離(quenching distance)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，向所述預(yù)先預(yù)混合器內(nèi)的空氣流的邊界層供應(yīng)能量，尤其是通過(guò)使用一些膜空氣(film air)供應(yīng)能量，以增大這些區(qū)域的速度。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方案，通過(guò)噴射大量的H2Z^2燃料所造成的“射流泵” 效應(yīng)額外地加速所述空氣流。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方案，利用隨后蒸發(fā)所噴射的水造成的相對(duì)冷卻向富 H2燃料中噴入水霧以增強(qiáng)所述方法的安全性。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方案，利用渦流穩(wěn)定燃燒器中的主旋流器來(lái)進(jìn)一步增大預(yù)先預(yù)混合器中的速度，通過(guò)利用在燃燒器中心區(qū)域的局部靜壓力低于額定燃燒器壓力 (nominal burner pressure)的事實(shí)而實(shí)現(xiàn)。一種用于應(yīng)用本發(fā)明所述方法的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)，其包括燃燒室和至少一個(gè)燃燒器，所述燃燒器向所述燃燒室內(nèi)開(kāi)口以將燃燒空氣流噴射到所述燃燒室中；至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器，用來(lái)提供預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物；從而所述至少一個(gè)燃燒器和所述至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器相對(duì)于彼此設(shè)置，從而將所述預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物噴射到所述燃燒器空氣流中。根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，所述至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器為簡(jiǎn)單的，優(yōu)選圓形的，具有直的或者略微渦旋的空氣流的通道形式。根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案，所述至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器由窄通道組成，所述窄通道的水力直徑小于熄火距離。根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，所述至少一個(gè)燃燒器是渦流穩(wěn)定燃燒器。根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，所述至少一個(gè)燃燒器是所謂的 EV燃燒器(如在EP0321809B1中)或者所謂的AEV燃燒器(如在EP0704657中)。根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，所述至少一個(gè)燃燒器是所謂的 SEV 燃燒器(如在 EP0620362B1 中，pos. 5)。所有這些關(guān)于EV-、AEV-和SEV-燃燒器的文獻(xiàn)和所有這些所作出的改進(jìn)、專利申請(qǐng)和專利形成了本專利申請(qǐng)的一個(gè)整體組成部分。


下面借助不同的實(shí)施方案并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖1示出了 CH4 (標(biāo)準(zhǔn)燃?xì)廨啓C(jī)燃料)和多種H2/N2混合物在Iatm和20°C的層流火焰速度；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的預(yù)先預(yù)混合構(gòu)思；圖3示出了具有根據(jù)本發(fā)明的預(yù)先預(yù)混合構(gòu)思的燃燒器的示例性實(shí)施方案；圖4示出了可以用渦流穩(wěn)定燃燒器中的主旋流器來(lái)增大預(yù)先預(yù)混合器中的速度， 簡(jiǎn)單地利用在燃燒器中心區(qū)域的局部靜壓力低于額定燃燒器壓力的事實(shí)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的是通過(guò)以防止火焰穩(wěn)定的方式預(yù)混合所有的燃料與一部分燃燒器空氣(稱為“預(yù)先預(yù)混合空氣”)，然后將該燃料/空氣混合物(其特征在于λ > 1，優(yōu)選λ > 1. 3)噴射到主燃燒器空氣流(襯里空氣)中而實(shí)現(xiàn)；這可以在一級(jí)或多級(jí)中完成。圖2 示出了所述構(gòu)思(稱為“預(yù)先預(yù)混合”)。P_pk2*T_pk2分別是壓縮機(jī)中離開(kāi)燃?xì)廨啓C(jī)的壓力和溫度。P_fuel和T_fuel分別是燃料的壓力和溫度，T_mix是預(yù)先預(yù)混合物的溫度， P_hood和T_hood分別是罩空氣(進(jìn)入到燃燒器中的空氣)的壓力和溫度。預(yù)先預(yù)混合方法可以包括用于富H2燃料的傳統(tǒng)技術(shù)方案(如，高空氣速度、高稀釋水平)的元件，但是其負(fù)面影響是很有限的，因?yàn)檫@些方法僅應(yīng)用到所有燃燒空氣(例如預(yù)先預(yù)混合空氣)的一部分，而不是應(yīng)用到所有的燃燒空氣流中。質(zhì)量和能量平衡顯示對(duì)于70/30的H2Z^2燃料(空氣溫度為420°C，燃料溫度為 150°C,T_ad = 1750K)，所需要的總?cè)紵骺諝饧s為25%和45%，從而預(yù)先預(yù)混合燃料/空氣的λ分別為0.6和1.0。在得到的襯里冷卻不充分的情況中(因?yàn)閷⒉糠謮嚎s空氣輸送到預(yù)先預(yù)混合器中)，可以從ASU(空氣分離單元)將剩余N2添加到襯里空氣中，混合物的溫度將顯著低于 400°C的標(biāo)準(zhǔn)襯里空氣溫度。該隊(duì)流可以僅需要從ASU的壓力(對(duì)于低壓裝置大約為恥虹， 或?qū)τ诟邏篈SU大約為Mbar)壓縮到P_pk2壓力(即，在壓縮機(jī)出口的壓力)。預(yù)先預(yù)混合過(guò)程由大于燃燒器的壓力的壓力損失(ΔΡ)驅(qū)動(dòng)。圖2基于申請(qǐng)人的 GT13E2燃?xì)廨啓C(jī)，對(duì)于AEV-125燃燒器(AEV = Advanced Environmental)在滿負(fù)載條件下顯示了，典型地，該壓力損失與襯里和旋流器的壓力損失AP_liner和Δ P_swirler的和成正比，等于ΔΡ ^ 2-3%。預(yù)先預(yù)混合構(gòu)思的進(jìn)一步安全益處如下 相對(duì)冷的燃料僅與全部燃燒器空氣的一部分混合，這意味著預(yù)先預(yù)混合物溫度 T_mix大大地降低(對(duì)于λ =0.6和1.0分別為278°C和310°C，相比于當(dāng)燃料與全部的燃燒器空氣(基于70/30的吐/隊(duì)，溫度為150°C)混合時(shí)的350°C。這大大降低了空氣/燃料混合物的反應(yīng)性，因此非常有助于安全轉(zhuǎn)換到λ >1.0)。 預(yù)先預(yù)混合空氣流比罩空氣冷(cooler)(冷約20°C )，因?yàn)槠洳⒉挥糜谝r里冷卻。這進(jìn)一步降低了預(yù)先預(yù)混合器中的反應(yīng)性。 如果N2用做預(yù)先預(yù)混合空氣的一部分，點(diǎn)火的風(fēng)險(xiǎn)被降低，因?yàn)?低的 02;和 低的溫度。 預(yù)先預(yù)混合物可以在燃燒器中獲得更大的滲透深度(由于相對(duì)于空氣質(zhì)量流更高的燃料質(zhì)量流速)，因此比當(dāng)向燃燒器中噴射未預(yù)先預(yù)混合燃料時(shí)實(shí)現(xiàn)更好的混合。下面描述幾種獲得所需的預(yù)先預(yù)混合的方法。毫無(wú)疑問(wèn)，存在其他獲得所提出的設(shè)想的方法。 預(yù)先預(yù)混合器(圖4中的16)可以由具有直空氣流的簡(jiǎn)單通道(優(yōu)選圓形)組成。空氣動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)避免了再循環(huán)和/或滯止區(qū)域。可以向邊界層供應(yīng)能量 (例如使用一些膜空氣)以增大這些區(qū)域的速度?？梢允褂脵M向流噴射體和同向流噴射體。 后者進(jìn)一步降低了火焰穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。 在預(yù)先預(yù)混合器中缺少旋流器意味著空氣速度可以高于燃燒器中的空氣速度的50%左右，使用所給定的ΔΡ。 空氣流可以通過(guò)噴射大量的H2Z^2燃料所造成的“射流泵”效應(yīng)額外地加速。 預(yù)先預(yù)混合器可以由水力直徑小于淬熄距離的小通道構(gòu)成。在這些小通道中的燃料噴射和預(yù)混合防止了在混合期間和在獲得較高λ值之前產(chǎn)生均相著火(homogeneous ignition)?？諝馑俣瓤梢缘停?yàn)橥ㄟ^(guò)猝熄(quenching)而不是對(duì)流促進(jìn)安全性。在窄通道中的低空氣速度與可利用的ΔP相適應(yīng)。 將水噴入到富吐燃料中，隨后的蒸發(fā)造成的相對(duì)冷卻會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)本方法的安全性。圖3是具有上述新型預(yù)先預(yù)混合構(gòu)思的燃燒器的實(shí)例。根據(jù)圖3，在燃燒系統(tǒng)10 中，將預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物C噴射通過(guò)預(yù)先預(yù)混合器11和12并進(jìn)入到開(kāi)向燃燒室13內(nèi)的燃燒器17中。主空氣22通過(guò)靠近預(yù)先預(yù)先預(yù)混合器11和12的出口的主燃燒器空氣進(jìn)口 14和15添加。所述預(yù)先預(yù)混合構(gòu)思當(dāng)然可以調(diào)整來(lái)適應(yīng)更多的傳統(tǒng)燃燒器，例如AEV和SEV (SEV = Sequential Environmental)，參看下面的實(shí)施方案。每個(gè)燃燒器可以配備一個(gè)或多個(gè)預(yù)先預(yù)混合器。實(shí)施方案1 本設(shè)想也可以用于SEV(例如再熱)燃燒中。在這種情況下，預(yù)先預(yù)混合器溫度的益處會(huì)更大，因?yàn)轭A(yù)先預(yù)混合器中使用的PK2空氣比1000°C的主燃燒器空氣要冷得多(典型地為400°C -450°C )。相同的益處可以在同流換熱燃燒系統(tǒng)(recuperated combustion system)中的非再熱貧-預(yù)混合燃燒器的應(yīng)用中看到。實(shí)施方案2 在預(yù)先預(yù)混合器中使用較少的空氣。這使λ < 1，在預(yù)先預(yù)混合器中的局部溫度顯著地較小。這可以補(bǔ)償與較富集燃料/空氣混合物相關(guān)的較高的層流火焰速度。這也給襯里冷卻留了較多的空氣。實(shí)施方案3 所述預(yù)先預(yù)混合構(gòu)思也可以應(yīng)用在擴(kuò)散燃燒器中。這樣的結(jié)構(gòu)可以獲得清潔和安全的操作，而不需要降低定額值(由于NOx的原因，擴(kuò)散燃燒器通常必須在較低的燃燒溫度下運(yùn)行)，不需要過(guò)度的稀釋。實(shí)施方案4 渦流穩(wěn)定燃燒器中的主旋流器可以被用來(lái)進(jìn)一步增加預(yù)先預(yù)混合器中的速度，簡(jiǎn)單地利用在燃燒器中心區(qū)域的局部靜壓力低于額定燃燒器壓力的實(shí)施而實(shí)現(xiàn)(參見(jiàn)圖1中的點(diǎn)畫(huà)線B)。這在圖4中示出。根據(jù)圖4，燃燒器系統(tǒng)20包括具有預(yù)先預(yù)混合器16的燃燒器17。在預(yù)先預(yù)混合器16中產(chǎn)生的預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物21在軸向上(軸 19)進(jìn)入燃燒器17。主空氣22通過(guò)罩18進(jìn)入到燃燒器17中，因而產(chǎn)生了具有低靜壓力區(qū)域M的旋流。最后生成的充分混合的燃料/空氣混合物23離開(kāi)燃燒器17并進(jìn)入到隨后的燃燒室中。通常，主空氣流(如“罩”或者襯里空氣)可以通過(guò)軸向、徑向或者“混合”旋流器進(jìn)入到燃燒器中。附圖標(biāo)記清單10，20燃燒系統(tǒng)11，12預(yù)先預(yù)混合器13燃燒室14，15主燃燒器空氣進(jìn)口16預(yù)先預(yù)混合器17燃燒器18罩19軸21，C預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物
22，D 主空氣23， 充分預(yù)混合的燃料/空氣混合物24， 低靜壓力區(qū)域
權(quán)利要求
1.用于在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)(10，20)中安全地混合富H2燃料和空氣的方法，其包括以下步驟提供燃燒器空氣的第一流和富吐燃料的第二流；預(yù)混合所有燃料和所述燃燒器空氣的一部分以制備預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物 (C，21)；和將該預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物(C，21)噴射到主燃燒器空氣流￠,2 中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)混合步驟以這樣的方式完成避免火焰穩(wěn)定在不需要的位置，尤其是噴射位置附近和在燃燒器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述預(yù)混合步驟中實(shí)現(xiàn)過(guò)量空氣系數(shù) λ > 1，優(yōu)選 λ > 1.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于利用空氣分離單元(ASU) 將空氣分為O2和N2，并且將來(lái)自所述空氣分離單元(ASU)的一部分N2添加到主燃燒器空氣 (D，22)和/或預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物(C，21)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于使用簡(jiǎn)單的，優(yōu)選圓形的， 具有直的或者具有略微渦旋的空氣流的通道形式的預(yù)先預(yù)混合器(16)來(lái)避免再循環(huán)和/ 或滯止區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于使用由窄通道組成的預(yù)先預(yù)混合器，所述窄通道的水力直徑小于熄火距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)所述預(yù)先預(yù)混合器(16)內(nèi)的空氣流的邊界層供應(yīng)能量，尤其是通過(guò)使用一些膜空氣供應(yīng)能量，以增大這些區(qū)域的速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于通過(guò)噴射大量H2Z^2燃料所造成的“射流泵” 效應(yīng)額外地加速所述空氣流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于利用由于隨后蒸發(fā)所噴射的水而造成的相對(duì)冷卻向富吐燃料中噴入水霧以增強(qiáng)所述方法的安全性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用渦流穩(wěn)定燃燒器 (17)中的主旋流器來(lái)進(jìn)一步增大預(yù)先預(yù)混合器(16)中的速度，這通過(guò)利用在燃燒器(17) 中心區(qū)域內(nèi)的局部靜壓低于額定燃燒器壓力的事實(shí)而實(shí)現(xiàn)。
11.用于應(yīng)用如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述方法的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)(10，20)， 其包括燃燒室(13)和至少一個(gè)燃燒器(17)，所述燃燒器(17)開(kāi)向所述燃燒室(13)內(nèi)以將燃燒空氣流噴入所述燃燒室(1 內(nèi)；至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器(11，12;16)，用來(lái)提供預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物(C，21)；從而所述至少一個(gè)燃燒器(17)和所述至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器(11，12 ；16)相對(duì)于彼此設(shè)置，從而將所述預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物(C，21)噴射到所述燃燒器空氣流中。
12.如權(quán)利要求11所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器(16)為簡(jiǎn)單的，優(yōu)選圓形的，具有直的或者略微渦旋的空氣流的通道形式。
13.如權(quán)利要求11所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)預(yù)先預(yù)混合器由窄通道組成，所述窄通道的水力直徑小于熄火距離。
14.如權(quán)利要求11至13中任意一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)燃燒器是渦流穩(wěn)定燃燒器(17)。
15.如權(quán)利要求11至13中任意一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)燃燒器是AEV燃燒器。
16.如權(quán)利要求11至13中任意一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)燃燒器是SEV燃燒器。
全文摘要
一種用于在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)(20)中安全地混合富H2燃料和空氣的方法，其包括以下步驟提供燃燒器空氣的第一流和富H2燃料的第二流；預(yù)混合所有燃料和所述燃燒器空氣的一部分以制備預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物(21)；和將該預(yù)先預(yù)混合的燃料/空氣混合物(21)噴入主燃燒器空氣流(22)中。
文檔編號(hào)F23R3/28GK102549341SQ201080038645
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者F·布拉格約尼, R·卡羅尼 申請(qǐng)人:阿爾斯通技術(shù)有限公司