用于進料注入器的熱屏蔽件的制作方法
【技術領域】
[0001]本文中公開的主旨涉及進料注入器，且更具體而言，涉及用于進料注入器的熱屏蔽件。
【背景技術】
[0002]多種反應器和燃燒系統(tǒng)使用進料注入器以將燃料或給料注入室、燃燒室中。例如，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電廠包括氣化器，氣化器具有一個或更多個進料注入器。進料注入器將含碳給料(諸如有機給料或煤漿)連同氧和蒸汽一起供應到氣化器中以生成合成氣。一般而言，部分燃燒或氣化反應反生在給料注入器的下游。然而，來自緊接進料注入器的燃燒的火焰和/或熱可減少進料注入器的壽命，特別是如果進料注入器超越某些溫度。例如，朝向末梢和/或接近火焰的其他位置，進料注入器可經(jīng)歷越來越大的溫度。進料注入器的壽命可由于這種高溫而減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下面總結了在范圍上與原要求保護的發(fā)明相適的某些實施例。這些實施例不意圖限制要求保護的發(fā)明的范圍，相反，這些實施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡要總結。事實上，本發(fā)明可包括可與在下面提出的實施例類似或不同的多種形式。
[0004]在第一實施例中，系統(tǒng)包括氣化進料注入器。該氣化進料注入器包括末梢部分，該末梢部分具有外壁和進料出口，且該氣化進料注入器的注入軸線延伸穿過該末梢部分的進料出口。該氣化進料注入器還具有至少一個緊固件，該至少一個緊固件相對于注入軸線從外壁徑向地延伸。該至少一個緊固件的附接位置遠離該末梢部分的進料出口地定位。該系統(tǒng)還包括熱屏蔽件，該熱屏蔽件包括瓦，該瓦徑向地配置在該至少一個緊固件上且通過將該瓦緊固至該至少一個緊固件而徑向地固連至外壁。此外，該瓦圍繞該末梢部分的遠側端部部分包裹。
[0005]在第二實施例中，系統(tǒng)包括用于氣化進料注入器的熱屏蔽件。該熱屏蔽件包括至少一個陶瓷瓦，該至少一個陶瓷瓦構造成徑向地配置到緊固件上，該緊固件從該氣化進料注入器的末梢部分的外壁延伸。該緊固件穿過該末梢部分的進料出口相對于該氣化進料注入器的注入軸線從該外壁徑向地延伸，且該至少一個陶瓷瓦構造成通過將該瓦緊固至該緊固件而徑向地固連至該外壁。此外，該至少一個陶瓷瓦構造成用于圍繞該末梢部分的遠側端部部分包裹。
[0006]在第三實施例中，方法包括將具有開口的至少一個陶瓷瓦通過將緊固件插入到該開口中來徑向地配置到該緊固件上，該緊固件從氣化進料注入器的末梢部分的外壁延伸。該緊固件穿過該末梢部分的進料出口相對于該氣化進料注入器的注入軸線從該外壁徑向地延伸。該方法還包括通過將該陶瓷瓦緊固至該緊固件而將該至少一個陶瓷瓦徑向地固連至該外壁，其中，該至少一個陶瓷瓦圍繞該末梢部分的遠側端部部分包裹。
【附圖說明】
[0007]當參照附圖閱讀下列詳細描述時，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解，其中，遍及附圖，相同的特征代表相同的部分，其中:
圖1是氣化器的實施例的截面?zhèn)纫晥D，該氣化器裝備有具有熱屏蔽件的進料注入器； 圖2是圖1的進料注入器的一部分的局部分解圖；
圖3是具有多個緊固件的圖1的進料注入器的一部分的實施例的局部透視圖；
圖4是沿圖2的4-4線取得的圖1進料注入器的實施例的截面圖；
圖5是圖1的進料注入器的實施例的截面?zhèn)纫晥D；
圖6是圖1的進料注入器的一部分的實施例的透視圖；
圖7是具有用于緊固件的鉤的圖1的進料注入器的一部分的實施例的透視圖；且圖8是具有用于緊固件的鉤的圖1的進料注入器的實施例的截面?zhèn)纫晥D。
【具體實施方式】
[0008]下面將描述本發(fā)明的一個或更多個具體實施例。為了提供這些實施例的簡明描述，可不在說明書中描述實際實現(xiàn)方式的所有特征。應當理解的是，在任何這種實際實現(xiàn)方式的開發(fā)中，如在任何工程或設計項目中一樣，必須進行許多實現(xiàn)方式特定的決定以實現(xiàn)開發(fā)者的具體目標，例如服從系統(tǒng)相關和商業(yè)相關的約束，這些約束可從一個實現(xiàn)方式到另一個而改變。而且，應當理解的是，這種開發(fā)努力可能是復雜且耗時的，但對于享有本公開的益處的本領域技術人員仍將是設計、制造和加工的例行工作。
[0009]當介紹本發(fā)明的各種實施例的元件時，冠詞“一”、“一個”、“該”和“所述”意圖指存在一個或更多個元件。用語“包括”、“包含”和“具有”意圖為包含的且意味著可存在除列出元件之外的附加元件。
[0010]反應器或燃燒系統(tǒng)可利用進料注入器以將燃料或給料，且可選地將其他流體注入燃燒室中。如在本文中所使用的，燃燒可包括給料(例如含碳燃料)的部分或完全燃燒、氣化、部分氧化、或其他反應。例如，(IGCC)發(fā)電廠可具有氣化器，該氣化器包括一個或更多個氣化進料注入器。因為燃燒發(fā)生在進料注入器的末梢附近，所以末梢可暴露于直至接近1300到1500攝氏度(C)的溫度。此外，熱燃燒氣體可向回朝進料注入器再循環(huán)。為了限制進料注入器暴露于高溫、溫度波動和高熱應變，公開的實施例使進料注入器(例如氣化進料注入器)裝備熱屏蔽件。
[0011 ] 為了解決這些問題，在下面描述的各種實施例中，進料注入器(例如，氣化進料注入器)可包括熱屏蔽件。氣化進料注入器包括末梢部分，該末梢部分具有外壁和進料出口，且該氣化進料注入器的注入軸線延伸穿過該末梢部分的進料出口。該氣化進料注入器還包括相對于注入軸線從外壁徑向地延伸的至少一個緊固件。該至少一個緊固件的附接位置定位為遠離末梢部分的進料出口。系統(tǒng)還包括熱屏蔽件，該熱屏蔽件包括瓦，該瓦徑向地位于該至少一個緊固件上且通過將瓦緊固至該至少一個緊固件而徑向地固定至外壁。在某些實施例中，熱屏蔽件可包括多個瓦，該多個瓦各自配置在相應的緊固件上。例如，多排瓦可圍繞外壁周向地配置(例如，以堆疊的布置)。此外，瓦圍繞末梢部分的遠側端部部分包裹，其可面對大量熱的再循環(huán)氣體。在某些實施例中，氣化進料注入器包括陶瓷瓦，且緊固件為螺紋螺柱。瓦可經(jīng)由至少一個螺紋緊固件(諸如螺母)徑向地固定至外壁。此外，隔離層(諸如陶瓷纖維墊)可抑制來自進料注入器的振動且阻止熱行進穿過熱屏蔽件。以此方式，公開的實施例可增大進料注入器的壽命，減少停機時間，且增加整個工廠的操作效率。
[0012]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1是氣化器10的截面?zhèn)纫晥D，氣化器10包括進料注入器12 (例如，氣化進料注入器)的實施例。如在下面所論述的，進料注入器12可包括由多個瓦組成的熱屏蔽件14，其可利用多個緊固件(諸如螺紋螺柱)(見圖2)緊固至進料注入器12的末梢部分16。熱屏蔽件14可降低進料注入器12上的熱應力，且可為用于進料注入器12的更堅固且容易耐用的熱阻擋裝置。在其他實施例中，進料注入器12可配置在類似的裝置中，諸如，但不限于燃氣渦輪發(fā)動機、燃燒發(fā)動機、燃燒系統(tǒng)、鍋爐、熔爐、反應器、燃燒器或它們的任何組合。氣化器10可具有軸向軸線或方向18、徑向軸線或方向20、和周向軸線或方向22。氣化器10包括封殼24 (還稱作殼)，封殼24作用為用于氣化器10的外罩或外殼。封殼24包括第一端部部分26和第二端部部分28。中間部分30由封殼24的以下區(qū)段限定，該區(qū)段軸向地位于第一端部部分26與第二端部部分28之間。第一端部部分26和第二端部部分28分別包括圓頂形狀的頂壁32和三角形(例如，圓錐形)的底壁34。平行于軸線
18的側壁36(例如，環(huán)形側壁)配置在頂壁32和底壁34之間的中間部分30中。
[0013]示出的實施例還包括熱屏障38，該熱屏障38同心地配置在封殼24內(nèi)側。熱屏障38和封殼24形成壁組件40，壁組件40將氣化器10的外部42與氣化器10的內(nèi)部44分離。內(nèi)部44包括氣化室46、或燃燒室，在此可發(fā)生高溫分解、燃燒、氣化或它們的組合。壁組件40構造成用于在氣化期間阻止熱傳遞和氣態(tài)成分從內(nèi)部44泄漏至外部42。此外，熱屏障38可構造成用于將封殼24的表面溫度維持在期望溫度范圍內(nèi)。此外，熱屏障3