8可包括被動(dòng)屏蔽、主動(dòng)冷卻、或它們的組合。例如，熱屏障38或耐火隔離襯套可由在暴露于高溫時(shí)維持其預(yù)定物理和化學(xué)特性的任何材料制成。
[0014]在圖1所例示的實(shí)施例中，進(jìn)料注入器12配置在封殼24的第一端部部分26的頂壁32中。進(jìn)料注入器12可配置在頂壁32中的頸部33(例如，軸)中，且在進(jìn)料注入器12與頸部33之間可存在少量間隔。進(jìn)料注入器12與出口 48中縱向地偏離距離50且包括注入軸線52，注入軸線52決定源自進(jìn)料注入器12的流的大體定向。進(jìn)料注入器12可構(gòu)造成用于將燃料、氧化劑(例如，氧、空氣、富氧空氣、少氧空氣、或任何含氧混合物)、冷卻氣體(例如，二氧化碳、氮、或耐火氣體)或燃料、氧和冷卻氣體的混合物注入氣化室46中。例如，進(jìn)料注入器12可將燃料以含碳給料(諸如煤、石油或生物質(zhì))的形式注入。事實(shí)上，進(jìn)料注入器12可將適合于產(chǎn)生合成氣體、或合成氣的任何材料通過氣化(例如，有機(jī)材料，諸如木頭或塑料廢料)而注入。在某些實(shí)施例中，燃料可為液體漿(諸如煤漿)。在其他實(shí)施例中，進(jìn)料注入器12可將受控量的氧和/或蒸汽單獨(dú)或者與合適的燃料組合地注入。
[0015]在例示實(shí)施例中，注入軸線52平行于軸線18且垂直于氣化器10的徑向軸線20。換言之，注入軸線52平行于縱向軸線54。在使用期間，這種特征具有穿過氣化室46沿大體朝下的方向(例如，下游流動(dòng)方向)引導(dǎo)從進(jìn)料注入器12出現(xiàn)的流體流的作用，如箭頭56所指示的。在某些實(shí)施例中，注入軸線52可以以在大約O到45、0到34、0到24、或O到10度和它們之間的所有子范圍之間的角度遠(yuǎn)離縱向軸線54地朝向。此外，進(jìn)料注入器12的某些實(shí)施例可提供擴(kuò)散噴霧，例如，源自進(jìn)料注入器12的流體流可沿大體向下的方向(例如，下游流動(dòng)方向)朝側(cè)壁36朝外擴(kuò)散，如由參考標(biāo)號(hào)58指示的。
[0016]在氣化器10的例示實(shí)施例中，所得的合成氣經(jīng)由出口 48沿大體由出口軸線60限定的路徑從自氣化器10排出。S卩，合成氣經(jīng)由氣化器10底壁34中的位置離開氣化器10。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，在本文中公開的氣化器設(shè)計(jì)可與其中出口不配置在底壁中的多種其他氣化系統(tǒng)一起使用。例如，公開的實(shí)施例可與曳帶流氣化器結(jié)合使用。在這種實(shí)施例中，穿過氣化室46的流的方向可為向上穿過氣化器10 (即，沿與箭頭56相反的方向)。在這些系統(tǒng)中，所得的合成氣可離開位于氣化器10頂壁32上或附近的出口，而溶渣可穿過底壁34離開。還例如，公開的實(shí)施例可用于流化床氣化器中。類似地，因?yàn)榱鞯姆较驗(yàn)榇篌w向上的，所以這種裝置中的出口可位于氣化器10頂壁32附近。
[0017]圖2是在2-2線內(nèi)取得的、示出熱屏蔽件14的圖1的進(jìn)料注入器12的末梢部分16的一部分的實(shí)施例的局部分解視圖。熱屏蔽件14可包括一個(gè)或更多個(gè)瓦80和緊固件82(例如，螺柱83)。在某些實(shí)施例中，緊固件82可包括鉤(見圖7和8)或任何其他類型的緊固件82。已從熱屏蔽件14中分解出兩個(gè)瓦80，以更清晰地例示熱屏蔽件14的緊固構(gòu)件。如在圖1中所提及的，進(jìn)料注入器12可配置在頸部33中，從而圍繞進(jìn)料注入器12留下少量間隔。燃料行進(jìn)穿過進(jìn)料注入器12，向外穿過環(huán)形開口或進(jìn)料出口 86，且到氣化室46中。瓦80可阻止來自氣化室46的再循環(huán)氣體沿軸向18方向與進(jìn)料注入器12的底面84接觸，且從而使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于頸部33且也從徑向20方向損壞進(jìn)料注入器12。進(jìn)料注入器12的末梢部分16可包括多個(gè)緊固件82，諸如螺柱83 (如所描繪的)或鉤(見圖7和8)，它們從進(jìn)料注入器12的外壁88相對(duì)于氣化進(jìn)料注入器12的注入軸線52徑向地20延伸，且各緊固件82可對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的熱阻擋瓦80。螺柱83構(gòu)造成將瓦80徑向地緊固至進(jìn)料注入器12。各螺柱83可包括螺紋，且可行進(jìn)到瓦80中的開口 90中。一個(gè)螺柱83可保持一個(gè)瓦80，或者在某些情形中，多個(gè)螺柱83可緊固單個(gè)瓦80。一旦螺柱83已行進(jìn)到瓦80中的開口 90中，則緊固件或多個(gè)緊固件82 (諸如墊圈92和螺母94)可通過擰到螺柱83的遠(yuǎn)側(cè)端部96上，且其徑向地20朝內(nèi)上緊直到瓦80被徑向地固定在合適的位置中，從而將瓦80固連至螺柱83。各瓦80中的開口 19可置于瓦80的中央，或任何其他合適的位置，且其可為埋頭孔，該埋頭孔允許螺柱83上的緊固件82 (例如，墊圈92和螺母94)從瓦80的外表面97凹入。
[0018]各熱屏蔽瓦80可覆蓋進(jìn)料注入器12末梢部分16的一部分，以便末梢部分16的外壁88大體上被覆蓋，以阻止熱和/或腐蝕性燃燒氣體損壞進(jìn)料注入器12。盡管圖2中示出的實(shí)施例包括八個(gè)此種瓦80，但是可使用任意數(shù)量的瓦80。例如，熱屏蔽件14可具有大約I到100、2到50、3到25、4到15或5到10個(gè)瓦80。瓦80可以以任何期望的布置以覆蓋表面的方式分布在進(jìn)料注入器12的外壁88上。在某些實(shí)施例中，期望以一系列的排、列或環(huán)的形式布置瓦80。在示出的實(shí)施例中，瓦80布置在兩個(gè)周向22排99中(例如，以堆疊布置的形式)。例如，第一多個(gè)螺柱83可周向地圍繞外壁88布置在第一排98中。瓦80可緊固至各螺柱83，且各瓦80可周向地22圍繞末梢部分16的遠(yuǎn)側(cè)端部部分100包裹。第二多個(gè)螺柱83可在主體部分103中相對(duì)于穿過進(jìn)料注入器12的燃料流在末梢部分16的上游(例如，軸向地18偏移)和第一多個(gè)螺柱83的上游布置在第二周向排102中。瓦80可徑向地緊固至第二多個(gè)螺柱83的各螺柱83。瓦80的額外的排99諸如這些可在末梢部分16上游緊固至主體部分103以使得能夠覆蓋外壁88的更大區(qū)域。例如，各例示的瓦80可為楔形瓦、截頭餅形瓦、弧形瓦、或圓形節(jié)段瓦，其為圍繞末梢部分16的瓦80的環(huán)形布置的節(jié)段。作為又一示例，各瓦80可為完整的環(huán)形瓦。
[0019]盡管瓦80可由任何適合的材料構(gòu)造，但在一些實(shí)施例中，瓦80可由諸如與進(jìn)料注入器12相比具有更高的耐熱性(接近1370攝氏度)、更高的熱傳導(dǎo)系數(shù)、和/或更低的熱膨脹系數(shù)的陶瓷(例如，金剛砂、氮化硅等)的材料構(gòu)造。作為非限制性示例，瓦80可由陶瓷、合成物或它們的組合(諸如金剛砂、礬土、氮化鋁或莫來石)構(gòu)造。這些材料可有效地限制去往進(jìn)料注入器12末梢部分16 (例如，沿徑向方向20)的熱傳遞，且結(jié)果，瓦80在氣化反應(yīng)期間可用作用于末梢部分16的熱屏障(或熱屏蔽件)。瓦80還可描述為耐熱瓦、耐腐蝕瓦、耐磨損瓦、防護(hù)瓦或耐應(yīng)力瓦。
[0020]瓦80可構(gòu)造成具有基本上相似的厚度，以便降低跨過熱屏蔽件14的溫度梯度。此夕卜，瓦80可形成一體的(例如，齊平的)面104。換言之，瓦80可緊密地布置，且通常沒有瓦80可與任何其他瓦80相比沿徑向20方向顯著地突出更多。這種布置可進(jìn)一步降低跨過熱屏蔽件14的溫度梯度。各瓦80可為正方形、矩形、四邊形、圓形或具有為規(guī)則或不規(guī)則多邊形的形狀。具有相同或不同形狀的瓦80可相鄰地布置。瓦80可定形為符合進(jìn)料注入器12的輪廓，該輪廓可包括冷卻劑流體管道、和/或其他不規(guī)則形狀特征。特別是，瓦80中的一些可圍繞進(jìn)料注入器12的遠(yuǎn)側(cè)端部100包裹，以便保護(hù)進(jìn)料注入器的側(cè)部106和底面84 二者。沿進(jìn)料注入器12的底面84的瓦80可形成環(huán)形開口 108，環(huán)形開口 108大體圍繞進(jìn)料注入器12的進(jìn)料出口 86的環(huán)形開口延伸或反映該環(huán)形開口，以便瓦80和熱屏蔽件14不與離開進(jìn)料注入器12的燃料干擾。瓦80可經(jīng)由瓦(見圖4)上的凹入和突出的組合(例如，舌和構(gòu)槽接頭、燕尾件接頭等)互鎖，以便提供更有效率的熱屏蔽件14。
[0021]因?yàn)楦髀葜?3從進(jìn)料注入器12徑向地20延伸，故緊固在進(jìn)料注入器12底面84附近的瓦80(例如，第一周向排98中的瓦)可定形為徑向20朝內(nèi)(例如，朝注入軸線52)延伸以包裹、彎曲、或定形成覆蓋進(jìn)料注入器12的側(cè)部106和底部84 二者的一部分。瓦80可具有高剛度，以當(dāng)沿進(jìn)料注入器12的底部84阻擋熱時(shí)，甚至當(dāng)瓦80僅徑向地附接時(shí)(例如，在側(cè)部106上)，維