燃料喷射器及其组装方法技术

技术编号:7144721 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种燃料喷射器。该燃料喷射器包括喷嘴、冷却组件和联接到喷嘴上的顶端(500)。该顶端包括含有限定于其中的冷却通道(530)的底座(508)、从底座向外延伸且与冷却通道成流动连通的第一过渡部件(504),以及从底座向外延伸且与冷却通道成流动连通的第二过渡部件(506),其中,底座、第一过渡部件和第二过渡部件一体地形成在一起。该顶端构造成用以联接到冷却组件上,以便经由第一过渡部件和第二过渡部件引导冷却流体流经过冷却通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本公开内容其领域主要涉及整体气化联合循环(IGCC)动力生成系统(或整体气 化联合循环发电系统),并且更具体地涉及结合IGCC动力生成系统使用的燃料喷射器。公知的气化器将燃料、空气或氧、蒸汽、煤和/或石灰石的混合物部分地转化成通 常称为"合成气"的氧化气体。在许多公知的动力生成系统中,将合成气供给至燃气涡轮 发动机的燃烧器以向将电功率供给至电网的发电机提供动力。在许多公知的动力生成系统 中,来自于燃气涡轮发动机的排气供给至热回收蒸汽发生器,该热回收蒸汽发生器产生蒸 汽用于驱动蒸汽轮机,使得由蒸汽轮机产生的动力也驱动将电功率供给至电网的发电机。燃料、空气或氧、蒸汽和/或石灰石从单独的来源经由燃料喷射器喷射到气化器 中,该燃料喷射器将燃料源联接到燃料喷嘴上。在许多公知的动力生成系统中,燃料喷射器 喷嘴部分地延伸到气化器中,且因此经受极端的机械应力和/或热应力。一些燃料喷射器 组件依靠形成在燃料喷射器喷嘴顶端(或头,tip)内的冷却通道来引导冷却流体流经过该 顶端。此外,冷却盘管(coil)可联接成与喷嘴顶端流动连通,以便提供冷却流体流经过冷 却通道来加强对燃料喷射器喷嘴的冷却。然而,在至少一些喷嘴中,当受到在气化器内产 生的极端机械应力和热应力时,位于燃料喷射器顶端与冷却盘管之间的过渡可能易于出故 障。专利技术简述一方面,提供了一种组装燃料喷射器的方法。该方法包括提供燃料喷射器顶端,该 燃料喷射器顶端包括含有冷却通道的底座(或基座,base)、从底座向外延伸的第一过渡部 件,以及从底座向外延伸的第二过渡部件,其中,冷却通道、第一过渡部件和第二过渡部件 一体地形成在一起。该方法还包括将燃料喷射器顶端联接到燃料喷射器上,以及将冷却组 件联接到燃料喷射器上,以便经由第一过渡部件和第二过渡部件引导冷却流体流经过冷却 通道。另一方面,提供了一种燃料喷射器。该燃料喷射器包括喷嘴、冷却组件以及联接 到喷嘴上的顶端。该顶端包括含有限定于其中的冷却通道的底座、从底座向外延伸且与冷 却通道成流体连通的第一过渡部件,以及从底座向外延伸且与冷却通道成流动连通的第二 过渡部件,其中,底座、第一过渡部件和第二过渡部件一体地形成在一起。该顶端构造成用 以联接到冷却组件上,以便经由第一过渡部件和第二过渡部件引导冷却流体流经过冷却通 道。另一方面,提供了一种动力生成系统。该动力生成系统包括燃气涡轮发动机、联接 到燃气涡轮发动机上的气化器,以及至少部分地延伸到气化器中的燃料喷射器。该燃料喷 射器包括喷嘴。该系统还包括联接到燃料喷射器上的冷却组件,以及联接到喷嘴上的顶端。 该顶端包括含有限定于其中的冷却通道的底座、从底座向外延伸且与冷却通道成流动连通 的第一过渡部件,以及从底座向外延伸且与冷却通道成流体连通的第二过渡部件。底座、第 一过渡部件和第二过渡部件一体地形成在一起。该顶端构造成用以联接到冷却组件上,以 便经由第一过渡部件和第二过渡部件引导冷却流体流经过冷却通道。附图简述附图说明图1为示例性整体气化联合循环(IGCC)动力生成系统的简图;图2为可结合图1中所示系统使用的示例性高级固体物(或固体粒子,solids)去 除气化器的简图;图3为可结合图2中所示气化器使用的燃料喷射器的放大截面视图;图4为附接有燃料喷射器顶端的图3中所示燃料喷射器的局部透视图;以及图5为图4中所示燃料喷射器顶端的透视图。具体实施例方式图1为示例性整体气化联合循环(IGCC)动力生成系统100的简图。IGCC系统100 主要包括主空气压缩机102、联接成与压缩机102流动连通的空气分离单元104、联接成与 空气分离单元104流动连通的气化器106、联接成与气化器106流动连通的燃气涡轮发动机 101,以及蒸汽轮机108。在操作中,主空气压缩机102压缩环境空气。压缩空气经引导通向 空气分离单元104。除了主空气压缩机102,或作为主空气压缩机102的备选方案,来自于燃 气涡轮发动机的压缩机103的压缩空气可供给至空气分离单元104。空气分离单元104使 用压缩空气来产生由气化器106使用的氧。更具体而言,空气分离单元104将压缩空气分成 单独的氧气流和气体副产物(或副产气体,有时称为"过程气体")。由空气分离单元104 产生的过程气体包括氮气,且在文中将称为"氮过程气体(或氮气过程气体)"。氮过程气 体还可包括其它气体,例如但不限于氧气和/或氩气。例如,在一些实施例中,氮过程气体 包括大约95%至大约100%之间的氮气。如下文更为详细描述的那样,氧气流经引导通向 气化器106来用于产生部分燃烧的气体,文中称为"合成气",以便由燃气涡轮发动机101 用作燃料。在IGCC系统100中,至少一部分的氮过程气流(也即,空气分离单元104的副 产物)排放至大气。此外,在IGCC系统100中,一部分氮过程气流喷射到燃气涡轮发动机 燃烧器103的燃烧区中,以便于控制发动机101的排放物,且更具体而言是便于降低燃烧温 度和降低发动机101中一氧化二氮的排放水平。IGCC系统100还可包括压缩机109,其用 于在氮气流喷射到燃烧区中之前压缩该氮过程气流。气化器106将燃料、由空气分离单元104供送的氧、蒸汽和/或石灰石转化成合成 气输出,以便由燃气涡轮发动机101使用。尽管气化器106可使用任何燃料,但在IGCC系 统100中,气化器106使用煤、石油焦、残油、油乳剂、含油砂和/或其它类似燃料。在IGCC 系统100中,由气化器106产生的合成气包括二氧化碳。由气化器106产生的合成气可在 引导至燃气涡轮发动机燃烧器103以便其燃烧之前在净化装置(clean-up device) 110中 清洁。在净化期间二氧化碳可与合成气分离并排放至大气。来自于燃气涡轮发动机101的 动力(或功率)输出驱动将电功率供给至电网的发电机112。来自于燃气涡轮发动机101 的排出气体供给至热回收蒸汽发生器114,该热回收蒸汽发生器114产生蒸汽用于驱动蒸 汽轮机108。由蒸汽轮机108产生的动力驱动将电功率提供给电网的发电机118,且来自于 热回收蒸汽发生器114的蒸汽供给至气化器106以产生合成气。图2为可结合系统100(图1中所示)使用的高级固体物去除气化器200的示例 性实施例的简图。在示例性实施例中,气化器200包括上壳体202、下壳体204,以及在二 者之间延伸的大致圆柱形的容器本体206。燃料喷射器208穿过上壳体202,以使燃料流能够引入气化器200中。燃料喷射器208包括喷嘴210,该喷嘴210以预定图案(或模式, pattern) 212将燃料排放到限定在气化器200中的燃烧区214中。燃料流过限定在燃料喷 射器208中的一个或多个管道(图2中未示出),且经由喷嘴210离开燃料喷射器208。燃 料可在进入喷嘴210之前与其它物质相混合,和/或可在从喷嘴210排出之后与其它物质 相混合。例如,燃料可在进入喷嘴210之前与从系统100的处理(或过程)中回收的微粒 (fine)相混合,和/或燃料可在喷嘴210处或喷嘴210下游与诸如空气或氧的氧化剂相混合。图3为燃料喷射器208的放大截面视图。在示例性实施例中,燃料喷射器208包 括中央燃料流导管302和同心地对准的环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组装燃料喷射器的方法,所述方法包括:提供燃料喷射器顶端,所述燃料喷射器顶端包括含有冷却通道的底座、从所述底座向外延伸的第一过渡部件,以及从所述底座向外延伸的第二过渡部件,其中,所述冷却通道、所述第一过渡部件和所述第二过渡部件一体地形成在一起;将所述燃料喷射器顶端联接到燃料喷射器上;以及将冷却组件联接到所述燃料喷射器上,以便经由所述第一过渡部件和所述第二过渡部件引导冷却流体流穿过所述冷却通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·P·马索
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:US

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