專(zhuān)利名稱(chēng)：多流進(jìn)料噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開(kāi)的主題涉及氣化，并且更具體地，涉及用于氣化器的進(jìn)料噴射器。
背景技術(shù)：
在氣化器中，在傳送氣體、氧化劑和液體反應(yīng)物或氣體反應(yīng)物，或它們的組合中攜帶的固體進(jìn)料通常從兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的進(jìn)料源經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)噴射到氣化器中，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)將進(jìn)料源聯(lián)接到進(jìn)料噴嘴上。進(jìn)料流在進(jìn)料噴嘴下游的反應(yīng)區(qū)中混合并且起反應(yīng)，從而產(chǎn)生合成氣體(即，“合成氣”)。令人遺憾的是，進(jìn)料流可能經(jīng)歷較差的混合，較差的混合可降低反應(yīng)區(qū)中的氣化的效率。因此，存在加強(qiáng)在氣化器中固體進(jìn)料與氧化劑的混合的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在范圍上與原來(lái)要求保護(hù)的發(fā)明等同的某些實(shí)施例在下文中進(jìn)行了概述。這些實(shí)施例并非g在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是這些實(shí)施例僅意圖提供本發(fā)明可能形式的簡(jiǎn)要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可包含與下文闡述的實(shí)施例相似或不同的多種形式。在第一實(shí)施例中，ー種進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑(moderator)傳送至反應(yīng)區(qū)的內(nèi)部通道。此外，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括圍繞內(nèi)部通道延伸的第一氧化劑通道，其中第一氧化劑通道構(gòu)造成將第一氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)。進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的第二氧化劑通道圍繞第一氧化劑通道延伸，其中第二氧化劑通道構(gòu)造成將第二氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)。此外,第三通道圍繞內(nèi)部通道和第一氧化劑通道以及第ニ氧化劑通道延伸，其中第三通道構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物傳送至反應(yīng)區(qū)。在第二實(shí)施例中，ー種進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括構(gòu)造成將第一氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)的內(nèi)部氧化劑通道。固體燃料通道圍繞內(nèi)部氧化劑通道延伸，其中固體燃料通道構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料傳送至反應(yīng)區(qū)。此外，液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道圍繞內(nèi)部氧化劑通道延イ申，其中液體反應(yīng)物通道構(gòu)造成將液體反應(yīng)物傳送至反應(yīng)區(qū)。進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的第二氧化劑通道圍繞固體燃料通道、液體反應(yīng)物通道或它們的組合延伸，其中第二氧化劑通道構(gòu)造成將第二氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)。在第三實(shí)施例中，ー種進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑傳送至反應(yīng)區(qū)的中心通道。此外，氧化劑通道圍繞中心通道延伸，其中氧化劑通道構(gòu)造成接收主氧化劑流且通過(guò)設(shè)置在環(huán)形氧化劑通道中的插入件(insert)將主氧化劑流分成第一氧化劑支流和第二氧化劑支流。進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的第二環(huán)形通道圍繞中心通道和氧化劑通道延伸，其中第二通道構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑傳送至反應(yīng)區(qū)。


當(dāng)參照附圖來(lái)閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)， 本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更容易理解，所有附圖中的相似標(biāo)號(hào)表示相似的零件，在附圖中
圖1為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的透視 圖2為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了中心固體進(jìn)料通道、鄰近的第一氧化劑通道和第二氧化劑通道、以及外部液體反應(yīng)物通道；
圖3為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了中心液體反應(yīng)物通道、鄰近的第一氧化劑通道和第二氧化劑通道，以及外部固體進(jìn)料通道；
圖4為圖3中的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了附加的外部氧化劑通道；
圖5為類(lèi)似于圖2中的實(shí)施例的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了由插入件分成兩股支流的單個(gè)氧化劑通道；
圖6為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了經(jīng)由圓形內(nèi)部通道傳送的第一氧化劑流、經(jīng)由第一環(huán)形通道傳送的液體反應(yīng)物或緩和劑、經(jīng)由第二環(huán)形通道傳送的第ニ氧化劑流和經(jīng)由第三環(huán)形通道傳送的固體進(jìn)料；
圖7為類(lèi)似于圖6的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了經(jīng)由第四環(huán)形通道引入的第三氧化劑流；
圖8為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了設(shè)置在內(nèi)部氧化劑通道、第ニ氧化劑通道與外部液體反應(yīng)物通道之間的固體進(jìn)料通道；以及
圖9為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例的局部截面視圖，示出了設(shè)置在內(nèi)部氧化劑通道、液體反應(yīng)物通道與外部第二氧化劑通道之間的固體進(jìn)料通道。

部件列表
10進(jìn)料噴射器系統(tǒng) 12噴射干進(jìn)料流 14氧化劑流 15氧化劑流 16氧化劑流 18液體緩和劑流 20反應(yīng)區(qū) 22排放端 50圓形內(nèi)部通道 52對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn) 54第一環(huán)形壁 56第一環(huán)形氧化劑通道 58第二環(huán)形壁 60旋流導(dǎo)葉 62會(huì)聚的末梢構(gòu)造 64第二環(huán)形氧化劑通道 66第三環(huán)形壁 67發(fā)散的末梢構(gòu)造 68第三環(huán)形通道70外部環(huán)形壁
72發(fā)散的末梢構(gòu)造
90進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
92圓形內(nèi)部通道
94對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)
96第一環(huán)形壁
98會(huì)聚的末梢構(gòu)造
100第一環(huán)形氧化劑通道
102第二環(huán)形壁
103會(huì)聚的末梢構(gòu)造
104第二環(huán)形氧化劑通道
106第三環(huán)形壁
105旋流導(dǎo)葉
108第三環(huán)形通道
110第四環(huán)形壁
128進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
130第四環(huán)形通道
132第五環(huán)形壁
150進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
152圓形內(nèi)部通道
154對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)
156第一環(huán)形壁
158第一環(huán)形氧化劑通道
160第二環(huán)形壁
162插入件
164支流
166支流
168旋流導(dǎo)葉
170外部環(huán)形壁
190進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
192圓形內(nèi)部通道
194對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)
196第一環(huán)形壁
198會(huì)聚的末梢構(gòu)造
200第一環(huán)形通道
202第二環(huán)形壁
201會(huì)聚的末梢構(gòu)造
204第二環(huán)形通道
206第三環(huán)形壁 205旋流導(dǎo)葉
208第三環(huán)形通道
210第四環(huán)形壁
228進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
230第四環(huán)形通道
232第五環(huán)形壁
250進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
252內(nèi)部氧化劑通道
253對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)
254實(shí)心中心體
255會(huì)聚的末梢構(gòu)造
256第一環(huán)形壁
257旋流導(dǎo)葉
258環(huán)形固體燃料通道
260第二環(huán)形壁
261發(fā)散的末梢構(gòu)造
262第二環(huán)形氧化劑通道
264第三環(huán)形壁
265發(fā)散的末梢構(gòu)造
266環(huán)形液體反應(yīng)物通道
268第四環(huán)形壁
290進(jìn)料噴射器系統(tǒng)
292內(nèi)部氧化劑通道
293對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)
294實(shí)心中心體
295會(huì)聚的末梢構(gòu)造
296第一環(huán)形壁
298旋流導(dǎo)葉
300環(huán)形固體燃料通道
302第二環(huán)形壁
304環(huán)形液體反應(yīng)物通道
306第三環(huán)形壁
307發(fā)散的末梢構(gòu)造
308第二環(huán)形氧化劑通道
310第四環(huán)形壁
311發(fā)散的末梢構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式下文將描述本發(fā)明的ー個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要描述，在說(shuō)明書(shū)中可不描述實(shí)際實(shí)施的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在任何這些實(shí)際實(shí)施的開(kāi)發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中一祥，必須作出許多實(shí)施的具體決定，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，如遵循關(guān)于系統(tǒng)和關(guān)于商業(yè)的限制，這可隨著實(shí)施不同而不同。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些開(kāi)發(fā)工作可能很復(fù)雜且耗時(shí)，但對(duì)于受益于本公開(kāi)內(nèi)容的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其仍為設(shè)計(jì)、制作和制造的常規(guī)任務(wù)。在介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“ー個(gè)”、“ー種”、“該”和“所述”意在表示存在ー個(gè)或多個(gè)元件。用語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有” g在為包括性的，且意為可存在除所列元件外的附加元件。圖1為用于在氣化器中使用的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的實(shí)施例的透視圖。進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10構(gòu)造成噴射干進(jìn)料流12、氧化劑流14、15、16和液體反應(yīng)物流或緩和劑流18。流12、14、15、16和/或18經(jīng)由內(nèi)部通道穿過(guò)進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10，且剛好在進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的排放端22下游的預(yù)混區(qū)中或反應(yīng)區(qū)20中的末梢(tip)之前合并。例如，干進(jìn)料流可包括烴，如粉煤、渣化添加劑、生物質(zhì)；氧化劑流可包括富氧氣體、蒸汽或它們的混合物，而液體反應(yīng)物流可包括水、液體載體流體和含碳燃料、渣化添加剤、再循環(huán)固體或它們的組合。流混合并且起反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生“合成氣”，“合成氣”可供給到燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器或供給到化學(xué)處理設(shè)備，以便產(chǎn)生化學(xué)制品，如尿素、甲醇等。許多流的組合可在合成氣的生產(chǎn)中使用。具體而言，如下文更為詳細(xì)地描述的那樣，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10可包括大體上同心的通道的多個(gè)不同的構(gòu)造，以用于經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10氣動(dòng)地傳送干進(jìn)料流12 (例如，磨碎的固體燃料進(jìn)料)、氧化劑流14、15、16和液體反應(yīng)物流或緩和劑流18。例如，干進(jìn)料流12可通過(guò)用傳送氣體攜帶干進(jìn)料流12來(lái)氣動(dòng)地傳送，且經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的內(nèi)部通道來(lái)引入所攜帯的干進(jìn)料流12。例如，圖2至圖4分別示出了具有相鄰的環(huán)形氧化劑通道的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例。相鄰的環(huán)形氧化劑通道通過(guò)將多股反應(yīng)性氧化劑流引送(direct)至周?chē)耐ǖ纴?lái)改善混合，且將操作靈活性提供給設(shè)備操作人員以便主動(dòng)地控制氣化器內(nèi)的物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程。在圖2中，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10包括圓形內(nèi)部通道50，圓形內(nèi)部通道50圍繞對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)52形成且由第一環(huán)形壁54限定。圓形內(nèi)部通道50構(gòu)造成將磨碎的固體燃料進(jìn)料12氣動(dòng)地傳送至反應(yīng)區(qū)20。第一環(huán)形氧化劑通道56與圓形內(nèi)部通道50大致同心，且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道50。具體而言，第一環(huán)形氧化劑通道56由第一環(huán)形壁54和與第一環(huán)形壁54大致同心的第二環(huán)形壁58限定。第一環(huán)形氧化劑通道56經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10傳送第一氧化劑流14。在某些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉60可設(shè)置在第一環(huán)形氧化劑通道56內(nèi)，且在第一環(huán)形氧化劑通道56的下游端附近。旋流導(dǎo)葉60可將角動(dòng)量賦予流過(guò)第一環(huán)形氧化劑通道56的第一氧化劑流14。此外，在某些實(shí)施例中，第一環(huán)形氧化劑通道56可構(gòu)造成具有鄰近進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的反應(yīng)區(qū)20的會(huì)聚的末梢構(gòu)造62 (例如，會(huì)聚的錐形末梢)。會(huì)聚的末梢構(gòu)造62朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)52引送第一氧化劑流14。第二環(huán)形氧化劑通道64鄰近第一環(huán)形氧化劑通道56且與第一環(huán)形氧化劑通道56大致同心。第二環(huán)形氧化劑通道64由第二環(huán)形壁58和與第二環(huán)形壁58大致同心的第三環(huán)形壁66限定。第二環(huán)形氧化劑通道64經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10傳送第二氧化劑流15。在某些實(shí)施例中，第二環(huán)形氧化劑通道64可構(gòu)造成具有發(fā)散的末梢構(gòu)造67 (例如，發(fā)散的錐形末梢)，該末梢構(gòu)造67將第二氧化劑流15沿徑向向外遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)52引送。如圖所示，在某些實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造62和發(fā)散的末梢構(gòu)造67可合并成單個(gè)實(shí)心環(huán)形區(qū)段，該區(qū)段從第二環(huán)形壁58的下游端延伸，該第二環(huán)形壁58可用流過(guò)環(huán)形區(qū)段內(nèi)的通道的冷卻劑來(lái)冷卻。第三環(huán)形通道68與圓形內(nèi)部通道50和第一環(huán)形氧化劑通道56及第ニ環(huán)形氧化劑通道64大致同心，且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道50和第一環(huán)形氧化劑通道56和第二環(huán)形氧化劑通道64。第三環(huán)形通道68由第三環(huán)形壁66和進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的外部環(huán)形壁70限定。第三環(huán)形通道68構(gòu)造成將液體反應(yīng)物或改性劑(modifier) 18傳送至反應(yīng)區(qū)20。如圖所示，在某些實(shí)施例中，第三環(huán)形壁66包括發(fā)散的末梢構(gòu)造72 (例如，發(fā)散的錐形末梢)，該末梢構(gòu)造72從第三環(huán)形壁66的下游端延伸，其中發(fā)散的末梢構(gòu)造72將液體反應(yīng)物18沿徑向向外遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)52且朝進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的外部環(huán)形壁70引送。兩者均沿徑向向外引送的液體反應(yīng)物或緩和劑18和第二氧化劑流15的動(dòng)能和方向是可調(diào)整的，使得將液體反應(yīng)物18有效地霧化成微滴。此外，微滴降低了包括進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的反應(yīng)區(qū)20附近的局部溫度。
·
例如，可改變會(huì)聚的末梢構(gòu)造62和發(fā)散的末梢構(gòu)造67，75的角73來(lái)調(diào)整流的相對(duì)速度。在某些實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造62相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)52的角73可為大約135度。在備選實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造62的角73可取決于應(yīng)用而在大約90度至180度的范圍內(nèi)。此外，在某些實(shí)施例中，發(fā)散的末梢構(gòu)造67，72相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)52的角75可為大約225度。在備選實(shí)施例中，發(fā)散的末梢構(gòu)造67，72的角75可取決于應(yīng)用在大約180度至270度的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造62與發(fā)散的末梢構(gòu)造67，72之間的角關(guān)系可成比例。例如，會(huì)聚的末梢構(gòu)造62可為大約135度，而發(fā)散的末梢構(gòu)造67，72的角75可都為大約225度。在備選實(shí)施例中，兩個(gè)發(fā)散的末梢構(gòu)造67，72的角75可為不相等的，且ー個(gè)或兩個(gè)可大于或小于成比例的會(huì)聚的末梢構(gòu)造62的角73。圖2的實(shí)施例可減小具有接近于進(jìn)料噴射器系統(tǒng)10的末梢的高溫火焰的可能性，因?yàn)橐后w反應(yīng)物或緩和劑18在最外部的通道68中，從而防止了高反應(yīng)性的氧與氣化器內(nèi)的再循環(huán)的合成氣的直接接觸。圖3示出了進(jìn)料噴射器系統(tǒng)90，其中液體反應(yīng)物或緩和劑18經(jīng)由圓形內(nèi)部通道92傳送。在該實(shí)施例中，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)90包括圓形內(nèi)部通道92，內(nèi)部通道92圍繞對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)94形成且由第一環(huán)形壁96限定。如圖所示，在某些實(shí)施例中，圓形內(nèi)部通道92構(gòu)造成具有在第一環(huán)形壁96的下游端處的會(huì)聚的末梢構(gòu)造98。會(huì)聚的末梢加速末梢處的液體反應(yīng)物或緩和劑18，以便按エ藝條件調(diào)整液體動(dòng)能。第一環(huán)形氧化劑通道100與圓形內(nèi)部通道92大致同心，且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道92。具體而言，第一環(huán)形氧化劑通道100由第一環(huán)形壁96和與第一環(huán)形壁96大致同心的第二環(huán)形壁102限定。第一環(huán)形氧化劑通道100經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)90傳送第一氧化劑流14。此外，在某些實(shí)施例中，第一環(huán)形氧化劑通道100可構(gòu)造成具有在第二環(huán)形壁102的下游端處的會(huì)聚的末梢構(gòu)造103。會(huì)聚的末梢構(gòu)造103沿徑向向內(nèi)朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)94引送第一氧化劑流14。實(shí)際上，第一環(huán)形氧化劑通道100可構(gòu)造成直接地沖擊液體反應(yīng)物或緩和劑18。更具體而言，會(huì)聚的末梢構(gòu)造103沿對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)94將第一氧化劑流14引送至液體反應(yīng)物或緩和劑18來(lái)用于有效地霧化液體。
會(huì)聚的末梢構(gòu)造98，103的角73可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)94成大約135度。在備選實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造98，103的角73可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)94在大約90度至180度的范圍內(nèi)。此外，會(huì)聚的末梢構(gòu)造98，103的角73可彼此不同。例如，在某些實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造98的角73可為大約135度，而會(huì)聚的末梢構(gòu)造103的角73可為大約150度。
第二環(huán)形氧化劑通道104鄰近第一環(huán)形氧化劑通道100且與第一環(huán)形氧化劑通道100大致同心。第二環(huán)形氧化劑通道104由第二環(huán)形壁102和與第二環(huán)形壁102大致同心的第三環(huán)形壁106限定。第二環(huán)形氧化劑通道104經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)90傳送第二氧化劑流15。如圖所示，在某些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉105可設(shè)置在第二環(huán)形氧化劑通道104內(nèi)在第二環(huán)形氧化劑通道104的下游端附近。旋流導(dǎo)葉105可將角動(dòng)量賦予第二氧化劑流15。在某些實(shí)施例中，第二環(huán)形氧化劑通道104可構(gòu)造成具有發(fā)散的末梢構(gòu)造112 (例如，發(fā)散的錐形末梢)，該末梢構(gòu)造112將第二氧化劑流104沿徑向向外遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)94引送。第三環(huán)形通道108與圓形內(nèi)部通道92和第一環(huán)形氧化劑通道100以及第ニ環(huán)形氧化劑通道104大致同心，且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道92和第一環(huán)形氧化劑通道100以及第二環(huán)形氧化劑通道104。第三環(huán)形通道108由第三環(huán)形壁106和與第三環(huán)形壁106大致同心的第四環(huán)形壁110 (其在該實(shí)施例中為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)90的外部環(huán)形壁)限定。第三環(huán)形通道108構(gòu)造成將磨碎的固體燃料進(jìn)料12傳送至反應(yīng)區(qū)20。由于固體燃料12在噴射器系統(tǒng)90的最外部通道中，故可降低噴射器系統(tǒng)90的末梢附近的高溫火焰的可能性。例如，固體燃料12的此種安置可防止在高反應(yīng)性的氧與氣化器內(nèi)的再循環(huán)合成氣之間的直接接觸，從而降低了高溫火焰的可能性。在一些實(shí)施例中(例如，圖4中所示的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)128)，可將第三氧化劑流16經(jīng)由第四環(huán)形通道130引入圖3中的實(shí)施例。第四環(huán)形通道130與第三環(huán)形通道108大致同心且設(shè)置成圍繞第三環(huán)形通道108，且由第四環(huán)形壁110和與第四環(huán)形壁110大致同心的第五環(huán)形壁132(其在該實(shí)施例中為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)128的外部環(huán)形壁)限定。第三氧化劑流16 g在改善反應(yīng)區(qū)20中的混合，且用以更好地控制氣化器內(nèi)的物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，同時(shí)仍提供上文參照?qǐng)D3論述的益處。在一些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉可置于該第三氧化劑通道內(nèi)，以便將角動(dòng)量賦予該第三氧化劑流16。 作為具有兩個(gè)相鄰氧化劑通道的備選方案，在噴射器150的末梢處可由可更換的插入件162來(lái)分開(kāi)整體氧化劑通道14。圖5示出了類(lèi)似于圖2中的實(shí)施例的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)150的實(shí)施例，使用了單個(gè)氧化劑通道14，該通道14由插入件162分成了兩股支流164、166。進(jìn)料噴射器系統(tǒng)150包括圓形內(nèi)部通道152，內(nèi)部通道152圍繞對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154形成且由第一環(huán)形壁156限定。圓形內(nèi)部通道152構(gòu)造成將磨碎的固體燃料進(jìn)料12氣動(dòng)地傳送至反應(yīng)區(qū)20。如參照?qǐng)D2論述的那樣，圖5中的實(shí)施例可降低具有靠近進(jìn)料噴射器系統(tǒng)150的末梢的高溫火焰的可能性。例如，由于液體反應(yīng)物或緩和劑18處于最外部的通道中，故可防止在高反應(yīng)性的氧與氣化器內(nèi)的再循環(huán)合成氣之間的直接接觸。因此，可降低高溫火焰的可能性。第一環(huán)形氧化劑通道158與圓形內(nèi)部通道152大致同心，且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道152。具體而言，第一環(huán)形氧化劑通道158由第一環(huán)形壁156和與第一環(huán)形壁156大致同心的第二環(huán)形壁160限定。第一環(huán)形氧化劑通道158經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)150傳送第一氧化劑流14。在某些實(shí)施例中，插入件162可有選擇地安裝在進(jìn)料噴射器系統(tǒng)150的末梢處在第一環(huán)形氧化劑通道158中，從而將第一氧化劑通道158分成兩股支流(即，第一氧化劑支流164和第二氧化劑支流166)。在某些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉167可設(shè)置在插入件162內(nèi)或聯(lián)接到插入件162上，且可將角動(dòng)量賦予第一氧化劑支流164。此外，插入件162可構(gòu)造成使得第一氧化劑支流164為會(huì)聚的，從而將第一氧化劑支流164朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154引送，而第二支流為發(fā)散的,從而將第二氧化劑支流166遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154引送。因此，將第一氧化劑支流164引送至固體燃料進(jìn)料12，而將第二氧化劑支流166引送至液體反應(yīng)物或緩和劑18。此外，在某些實(shí)施例中，第一環(huán)形壁156可包括在第一環(huán)形壁156的下游端處的會(huì)聚區(qū)段169，其中第一環(huán)形壁156的會(huì)聚區(qū)段169與插入件162的會(huì)聚的內(nèi)面171大致對(duì)準(zhǔn)，以便于使第一氧化劑支流164朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154會(huì)聚。同樣，在某些實(shí)施例中，第二環(huán)形壁160可包括在第二環(huán)形壁160的下游端處的發(fā)散區(qū)段173，其中第二環(huán)形壁160的發(fā)散區(qū)段173與插入件162的發(fā)散的外面175大體上對(duì)準(zhǔn)，以便于使第二氧化劑支流166發(fā)散。第一環(huán)形壁156的會(huì)聚區(qū)段169和插入件162的會(huì)聚的內(nèi)面171的角73可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154為大約135度。在備選實(shí)施例中，第一環(huán)形壁156的會(huì)聚區(qū)段169和插入件162的會(huì)聚的內(nèi)面171的角73可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154在大約90度至180度的范圍內(nèi)。第二環(huán)形壁160的發(fā)散區(qū)段173和插入件162的發(fā)散的外面175的角75可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154為大約225度。在備選實(shí)施例中，第二環(huán)形壁160的發(fā)散區(qū)段173和插入件162的發(fā)散的外面175的角75可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)154在大約180度至270度的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉可置于插入件162的發(fā)散邊緣處，以便將角動(dòng)量賦予氧化劑支流166。第二環(huán)形通道168與圓形內(nèi)部通道152和第一環(huán)形氧化劑通道158大致同心且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道152和第一環(huán)形氧化劑通道158。第二環(huán)形通道168由第二環(huán)形壁160和進(jìn)料噴射器系統(tǒng)150的外部環(huán)形壁170限定。第二環(huán)形通道168構(gòu)造成將液體反應(yīng)物18傳送至反應(yīng)區(qū)20。此外，如上文所述，插入件162可引起將第二氧化劑支流166引送至從第二環(huán)形通道168流動(dòng)的液體反應(yīng)物18中。圖6至圖9各示出了進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的實(shí)施例，其具有內(nèi)部氧化劑通道、環(huán)形固體燃料通道、環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道，以及設(shè)置成圍繞環(huán)形固體燃料通道、環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道或環(huán)形固體燃料通道和環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道兩者的第二氧化劑通道。各實(shí)施例還包括在各種位置中便于混合的旋流導(dǎo)葉。最后，各實(shí)施例均包括便于流之間的混合的會(huì)聚區(qū)段和/或發(fā)散區(qū)段。圖6示出了進(jìn)料噴射器系統(tǒng)190，其中經(jīng)由圓形內(nèi)部通道192來(lái)傳送第一氧化劑流14。在該實(shí)施例中，圓形內(nèi)部通道192沿由第一環(huán)形壁196包繞的對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)194延伸。此夕卜，在某些實(shí)施例中，圓形內(nèi)部通道192可構(gòu)造成具有在第一環(huán)形壁196的下游端處的會(huì)聚的末梢構(gòu)造198 (例如，會(huì)聚的錐形末梢)，其加速在末梢處的氧化劑流14來(lái)按エ藝條件調(diào)整氧化劑流動(dòng)能。第一環(huán)形通道200與圓形內(nèi)部通道192大致同心且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道192。第一環(huán)形通道200由第一環(huán)形壁196和與第一環(huán)形壁196大致同心的第二環(huán)形壁202限定。第一環(huán)形通道200經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)190傳送液體反應(yīng)物或改性劑18。此外，在某些實(shí)施例中，第一環(huán)形通道200可構(gòu)造成具有會(huì)聚的末梢構(gòu)造201 (例如，會(huì)聚的錐形末梢)，其朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)194引送液體反應(yīng)物或緩和劑18。如圖所示，第一環(huán)形壁202的下游端可構(gòu)造成具有會(huì)聚的末梢構(gòu)造201。會(huì)聚的末梢構(gòu)造198、201兩者的角73可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)194為大約135度。在備選實(shí)施例中，會(huì)聚的末梢構(gòu)造198、201兩者的角73可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)194在大約90度至180度的范圍內(nèi)。此外，會(huì)聚的末梢構(gòu)造198、201的角73可彼此不同。例如，會(huì)聚的末梢構(gòu)造198的角73可為大約135度，而會(huì)聚的末梢構(gòu)造201的角73可為大約120度。第二環(huán)形通道204鄰近第一環(huán)形通道200。第二環(huán)形通道204由第二環(huán)形壁202和第三環(huán)形壁206限定。第二環(huán)形氧化劑通道204經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)190傳送第二氧化劑流15。在某些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉205可設(shè)置在第二環(huán)形氧化劑通道204的下游端附近的第二環(huán)形氧化劑通道204內(nèi)。旋流導(dǎo)葉205可將角動(dòng)量賦予流過(guò)第二環(huán)形通道204的第ニ氧化劑流15。在某些實(shí)施例中，第三環(huán)形壁206可構(gòu)造成具有發(fā)散的末梢構(gòu)造207，其將第二氧化劑流15遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)194引送。第三環(huán)形通道208與圓形內(nèi)部通道192和第一環(huán)形通道200和第二環(huán)形通道204大致同心，且設(shè)置成圍繞圓形內(nèi)部通道192和第一環(huán)形通道200和第二環(huán)形通道204。第三環(huán)形通道208由第三環(huán)形壁206和與第三環(huán)形壁206大致同心的第四環(huán)形壁210 (其在該實(shí)施例中為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)190的外部環(huán)形壁)限定。第三環(huán)形通道208構(gòu)造成將磨碎的固體燃料進(jìn)料12傳送至反應(yīng)區(qū)20。由于旋流氣體的離心膨脹，所以氧化劑流15的旋流運(yùn)動(dòng)將與周?chē)墓腆w燃料流12相混合，因而提供了進(jìn)料噴射器系統(tǒng)190的加強(qiáng)的混合。在一些實(shí)施例中(例如，圖7中所示的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)228)，可經(jīng)由第四環(huán)形通道230引入第三氧化劑流16。附加的氧化劑流16通過(guò)賦予附加氧化劑流來(lái)提供加強(qiáng)的混合以提高進(jìn)料噴射器系統(tǒng)228中的碳轉(zhuǎn)換。第四環(huán)形通道230與第三環(huán)形通道208大致同心且由第四環(huán)形壁210和與第四環(huán)形壁210大致同心的第五環(huán)形壁232 (其在該實(shí)施例中為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)228的外部環(huán)形壁)限定。第三氧化劑流16 g在改善反應(yīng)區(qū)20中的混合，以及用以向設(shè)備操作人員 提供操作靈活性來(lái)控制氣化器內(nèi)的物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程。在操作期間可調(diào)整三股氧化劑流(14、15和16)來(lái)實(shí)現(xiàn)最大的碳轉(zhuǎn)換，同時(shí)控制氣化器內(nèi)的溫度分布。圖8繪出了進(jìn)料噴射器系統(tǒng)250，其中固體燃料進(jìn)料12通道設(shè)置在內(nèi)部氧化劑通道252與第二氧化劑通道262之間。在圖8的實(shí)施例中，內(nèi)部氧化劑通道252圍繞對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)253形成。內(nèi)部氧化劑通道252由構(gòu)造成具有設(shè)置在反應(yīng)區(qū)20附近的會(huì)聚的末梢構(gòu)造255 (例如，會(huì)聚的錐形末梢)的實(shí)心中心體254和在與實(shí)心中心體254大致同心的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)250內(nèi)的第一環(huán)形壁256限定。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部氧化劑通道252可包括內(nèi)部氧化劑通道252的下游端附近的旋流導(dǎo)葉257。旋流導(dǎo)葉257或其它裝置(如，孔)可將旋流賦予經(jīng)由內(nèi)部氧化劑通道252傳送的第一流體氧化劑流14。在某些實(shí)施例中，生成旋流的旋流導(dǎo)葉257或其它裝置可置于環(huán)形壁256的末梢處而不需要中心體254。環(huán)形固體燃料通道258與內(nèi)部氧化劑通道252大致同心且設(shè)置成圍繞內(nèi)部氧化劑通道252。環(huán)形固體燃料通道258由第一環(huán)形壁256和與第一環(huán)形壁256大致同心的第二環(huán)形壁260限定。在某些實(shí)施例中，第二環(huán)形壁260可構(gòu)造成具有會(huì)聚或發(fā)散的末梢構(gòu)造261，末梢構(gòu)造261從第二環(huán)形壁260的下游端延伸。環(huán)形固體燃料通道258經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)250傳送固體燃料進(jìn)料12。會(huì)聚的末梢構(gòu)造261朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)253引送固體燃料進(jìn)料12，且加速末梢處的流動(dòng)來(lái)生成突然的壓降，從而防止回流到環(huán)形固體燃料通道258中。發(fā)散的末梢構(gòu)造261將固體燃料進(jìn)料12遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)253引送。第二環(huán)形氧化劑通道262鄰近環(huán)形固體燃料通道258。第二環(huán)形氧化劑通道262由第二環(huán)形壁260和與第二環(huán)形壁260大致同心的第三環(huán)形壁264限定。在某些實(shí)施例中，第三環(huán)形壁264還可構(gòu)造成具有發(fā)散的末梢構(gòu)造265 (例如，發(fā)散的圓錐形末梢)，該末梢構(gòu)造265從第三環(huán)形壁264的下游端延伸。環(huán)形氧化劑通道262經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)250傳送第二氧化劑流15。發(fā)散的末梢構(gòu)造265遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)253引送第二氧化劑流15。在某些實(shí)施例中，旋流導(dǎo)葉269可置于該第二氧化劑通道內(nèi)來(lái)將角動(dòng)量賦予第二氧化劑流15。環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道266與內(nèi)部氧化劑通道252、環(huán)形固體燃料通道258和環(huán)形氧化劑通道262大致同心且設(shè)置成圍繞內(nèi)部氧化劑通道252、環(huán)形固體燃料通道258和環(huán)形氧化劑通道262。環(huán)形液體反應(yīng)物通道266由第三環(huán)形壁264和與第三環(huán)形壁264大致同心的第四環(huán)形壁268 (其在該實(shí)施例中為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)250的外部環(huán)形壁)限定。如上文所述，環(huán)形液體反應(yīng)物通道266可構(gòu)造成具有發(fā)散的末梢構(gòu)造265，末梢構(gòu)造265從第三環(huán)形壁264的下游端延伸。環(huán)形液體反應(yīng)物通道266構(gòu)造成將液體反應(yīng)物18傳送至反應(yīng)區(qū)20。發(fā)散的末梢構(gòu)造265朝液體反應(yīng)物或緩和劑引送第二氧化劑流15來(lái)有助于將其霧化。由于液體反應(yīng)物18提供在最外部的通道中，故可降低或甚至消除在高反應(yīng)性的氧化劑與氣化器內(nèi)的再循環(huán)的合成氣的直接接觸。發(fā)散的末梢構(gòu)造261、265的角75可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)253都為大約225度。在備選實(shí)施例中，發(fā)散的末梢構(gòu)造261、265兩者的角75相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)253在大約90度至270度的范圍內(nèi)。例如，發(fā)散的末梢構(gòu)造261的發(fā)散角75可大于或小于會(huì)聚的末梢構(gòu)造265的成比例的發(fā)散角75。由于經(jīng)由最外部的通道傳送液體反應(yīng)物18，故可減小進(jìn)料噴射器系統(tǒng)250的末梢處的高溫火焰的可能性。例如，此種構(gòu)造可防止在高反應(yīng)性的氧與氣化器內(nèi)的再循環(huán)合成氣之間的直接接觸，從而降低了高溫火焰的可能性。圖9示出了類(lèi)似于圖8的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)290的實(shí)施例，其中液體反應(yīng)物流18和第二氧化劑流15進(jìn)行互換。類(lèi)似于圖8中的實(shí)施例，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)290包括環(huán)繞對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)293的內(nèi)部氧化劑通道292。內(nèi)部氧化劑通道292由實(shí)心中心體294和第一環(huán)形壁296限定，實(shí)心中心體294構(gòu)造成具有設(shè)置在反應(yīng)區(qū)20附近的會(huì)聚的末梢構(gòu)造295 (例如，會(huì)聚的錐形末梢)，而第一環(huán)形壁296與進(jìn)料噴射器系統(tǒng)290內(nèi)的實(shí)心中心體294大致同心。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部氧化劑通道292可包括內(nèi)部氧化劑通道292的下游端附近的旋流導(dǎo)葉或其它裝置298，旋流導(dǎo)葉或其它裝置298構(gòu)造成將旋流賦予經(jīng)由內(nèi)部氧化劑通道292傳送的第一流體氧化劑流14。環(huán)形固體燃料通道300與內(nèi)部氧化劑通道292大致同心且設(shè)置成圍繞內(nèi)部氧化劑通道292。環(huán)形固體燃料通道300由第一環(huán)形壁296和與第一環(huán)形壁296大致同心的第二環(huán)形壁302限定。環(huán)形固體燃料通道300經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)290傳送固體燃料進(jìn)料12。與圖8中的實(shí)施例相比，圖9的實(shí)施例包括鄰近環(huán)形固體燃料通道300的環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道304。環(huán)形液體反應(yīng)物通道304由第二環(huán)形壁302和與第二環(huán)形壁302大致同心的第三環(huán)形壁306限定。第二環(huán)形壁302可構(gòu)造成具有設(shè)置在反應(yīng)區(qū)20附近的會(huì)聚或發(fā)散的末梢構(gòu)造307 (例如，發(fā)散的錐形末梢)。環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道304經(jīng)由進(jìn)料噴射器系統(tǒng)290傳送液體反應(yīng)物18。發(fā)散的末梢構(gòu)造307將液體反應(yīng)物18遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)293引送。第二環(huán)形氧化劑通道308與內(nèi)部氧化劑通道292、環(huán)形固體燃料通道300和環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道304大致同心且設(shè)置成圍繞內(nèi)部氧化劑通道292、環(huán)形固體燃料通道300和環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道304。第二環(huán)形氧化劑通道308由第三環(huán)形壁306和與第三環(huán)形壁306大致同心的第四環(huán)形壁310 (其在該實(shí)施例中為進(jìn)料噴射器系統(tǒng)290的外部環(huán)形壁)限定。第三環(huán)形壁306可構(gòu)造成具有會(huì)聚或發(fā)散的末梢構(gòu)造311。第二環(huán)形氧化劑通道308構(gòu)造成將第二氧化劑流15傳送至反應(yīng)區(qū)20。發(fā)散的末梢構(gòu)造311將所述第二氧化劑流15遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)293引送。在一些實(shí)施例中，第四環(huán)形壁310可構(gòu)造成具有會(huì)聚的末梢構(gòu)造312。會(huì)聚的末梢構(gòu)造312朝對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)293引送環(huán)形氧化劑流308，且加速末梢處的流動(dòng)來(lái)生成突然的壓降，從而防止回流到環(huán)形氧化劑通道308中。發(fā)散的末梢構(gòu)造307、311的角75可相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)293都為大約225度。在備選實(shí)施例中，發(fā)散的末梢構(gòu)造307、311的角75可取決于應(yīng)用而都相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)293在大約90度至270度的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，發(fā)散的末梢構(gòu)造307、311的發(fā)散角75可不與彼此成比例。例如，發(fā)散的末梢構(gòu)造307的發(fā)散角75可大于或小于發(fā)散的末梢構(gòu)造311的發(fā)散角75。所公開(kāi)的實(shí)施例的技術(shù)效果包括用于加強(qiáng)攜帯在傳送氣體、氧化劑和液體反應(yīng)物或緩和劑，或它們的組合中的固體進(jìn)料的混合的系統(tǒng)。具體而言，本文所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括ー個(gè)或多個(gè)固體燃料進(jìn)料通道、ー個(gè)或多個(gè)液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道，以及ー個(gè)或多個(gè)氧化劑通道，氧化劑通道將兩股或多股氧化劑流提供至進(jìn)料噴射器系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)。例如，在某些實(shí)施例中，固體燃料進(jìn)料和液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道由兩個(gè)相鄰的氧化劑通道彼此分開(kāi)。作為備選，在其它實(shí)施例中，內(nèi)部氧化劑通道為最內(nèi)部的通道。內(nèi)部氧化劑通道由環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道環(huán)繞，環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道由環(huán)形固體燃料進(jìn)料通道環(huán)繞。第二環(huán)形氧化劑通道可設(shè)置成圍繞環(huán)形固體燃料通道、環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道，或它們的組合。在其它實(shí)施例中，進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括固體燃料進(jìn)料通道、液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道，以及環(huán)形氧化劑通道。環(huán)形氧化劑通道設(shè)置在固體燃料進(jìn)料通道與液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道之間。插入件可設(shè)置在環(huán)形氧化劑通道的下游端附近，以便將經(jīng)由氧化劑通道傳送的氧化劑流分成兩股氧化劑支流，一股朝固體燃料進(jìn)料通道引送，而另ー股朝液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道引送。將角動(dòng)量賦予氧化劑流的旋流導(dǎo)葉或其它裝置可加入到氧化劑通道中來(lái)改善混合。本文描述了其它各種實(shí)施例，且各大體上針對(duì)加強(qiáng)攜帶在傳送氣體、氧化劑和液體反應(yīng)物或它們的組合中的固體進(jìn)料的混合。本書(shū)面描述使用了包括最佳模式的示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明的某些實(shí)施例，且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的某些實(shí)施例，包括制作和使用任何器件或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何組合方法。本發(fā)明的專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員構(gòu)想出的其它示例。如果這些其它示例具有并非不同于本權(quán)利要求的書(shū)面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它示例包括與本權(quán)利要求的書(shū)面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些示例在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，包括內(nèi)部通道，其構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑中的至少一種傳送至反應(yīng)區(qū)；圍繞所述內(nèi)部通道延伸的第一氧化劑通道，其中，所述第一氧化劑通道構(gòu)造成將第一氧化劑流傳送至所述反應(yīng)區(qū)；圍繞所述第一氧化劑通道延伸的第二氧化劑通道，其中，所述第二氧化劑通道構(gòu)造成將第二氧化劑流傳送至所述反應(yīng)區(qū)；以及圍繞所述內(nèi)部通道和所述第一氧化劑通道和所述第二氧化劑通道延伸的第三通道，其中，所述第三通道構(gòu)造成將所述固體燃料進(jìn)料或所述液體反應(yīng)物或緩和劑中的至少一種傳送至所述反應(yīng)區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一環(huán)形氧化劑通道包括會(huì)聚末梢，所述會(huì)聚末梢構(gòu)造成沿徑向向內(nèi)朝所述內(nèi)部通道弓I送所述第一氧化劑流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部通道構(gòu)造成傳送所述固體燃料進(jìn)料，以及所述第三環(huán)形通道構(gòu)造成傳送所述液體反應(yīng)物或緩和劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二氧化劑通道包括發(fā)散末梢，所述發(fā)散末梢構(gòu)造成從所述內(nèi)部通道的軸線(xiàn)沿徑向向外引送所述第二氧化劑流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，包括以下中的至少一個(gè)設(shè)置在所述第一氧化劑通道內(nèi)的旋流導(dǎo)葉，其中，所述旋流導(dǎo)葉構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第一氧化劑流；或設(shè)置在所述第二氧化劑通道內(nèi)的旋流導(dǎo)葉，其中，所述旋流導(dǎo)葉構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第二氧化劑流。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部通道構(gòu)造成傳送所述液體反應(yīng)物或緩和劑，以及所述第三通道構(gòu)造成傳送所述固體燃料進(jìn)料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的進(jìn)料噴射器，其特征在于，包括以下中的至少一個(gè)設(shè)置在所述第二氧化劑通道內(nèi)的旋流導(dǎo)葉，其中，所述旋流導(dǎo)葉構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第二氧化劑流；或設(shè)置在所述第一氧化劑通道內(nèi)的旋流導(dǎo)葉，其中，所述旋流導(dǎo)葉構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第一氧化劑流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，包括圍繞所述內(nèi)部通道、所述第一氧化劑通道和所述第二氧化劑通道，以及第三通道延伸的第四通道，其中，所述第四通道構(gòu)造成將第三氧化劑流傳送至所述反應(yīng)區(qū)；以及設(shè)置在所述第三氧化劑通道內(nèi)的旋流導(dǎo)葉，其中，所述旋流導(dǎo)葉構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第三氧化劑流。
9.一種進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，包括內(nèi)部氧化劑通道，其構(gòu)造成將第一氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)；圍繞所述內(nèi)部氧化劑通道延伸的固體燃料通道，其中，所述固體燃料通道構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料傳送至所述反應(yīng)區(qū)；圍繞所述內(nèi)部氧化劑通道延伸的液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道，其中，所述液體反應(yīng)物通道構(gòu)造成將液體反應(yīng)物或緩和劑傳送至所述反應(yīng)區(qū)；以及圍繞所述固體燃料通道、所述液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道，或它們的組合延伸的第二氧化劑通道，其中，所述第二氧化劑通道構(gòu)造成將第二氧化劑流傳送至所述反應(yīng)區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道和第二氧化劑通道各包括發(fā)散末梢，所述發(fā)散末梢構(gòu)造成從所述內(nèi)部通道的軸線(xiàn)沿徑向向外引送所述第二氧化劑流和所述液體反應(yīng)物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部氧化劑通道為沿所述軸線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)的圓形通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述內(nèi)部氧化劑流的旋流導(dǎo)葉或孔，并且其中，所述內(nèi)部氧化劑通道為圍繞圓形中心體沿對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)設(shè)置的環(huán)形通道。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二氧化劑通道包括構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第二氧化劑流的旋流導(dǎo)葉。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部氧化劑通道包括構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第一氧化劑流的旋流導(dǎo)葉或孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道圍繞所述內(nèi)部氧化劑通道延伸，所述第二氧化劑通道圍繞所述液體反應(yīng)物通道延伸，以及所述固體燃料通道圍繞所述第二氧化劑通道延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，包括第三氧化劑通道，所述第三氧化劑通道構(gòu)造成將第三氧化劑流傳送至所述反應(yīng)區(qū)，其中，所述第三氧化劑通道圍繞所述固體燃料通道延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述固體燃料通道圍繞所述內(nèi)部氧化劑通道延伸，所述第二氧化劑通道圍繞所述固體燃料通道延伸，所述液體反應(yīng)物通道圍繞所述第二氧化劑通道延伸，以及所述第二氧化劑通道包括用以將所述第二氧化劑流遠(yuǎn)離所述軸線(xiàn)引送的發(fā)散末梢。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述固體燃料通道圍繞所述內(nèi)部氧化劑通道延伸，所述液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道圍繞所述固體燃料通道延伸，所述第二氧化劑通道圍繞所述液體反應(yīng)物通道或緩和劑通道延伸，以及所述液體反應(yīng)物通道包括用以將所述液體反應(yīng)物遠(yuǎn)離所述軸線(xiàn)引送的發(fā)散末梢。
19.一種進(jìn)料噴射器系統(tǒng),包括中心通道，其構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑中的至少一種傳送至反應(yīng)區(qū)；圍繞所述中心通道延伸的氧化劑通道，其中，所述氧化劑通道構(gòu)造成接收主氧化劑流且經(jīng)由設(shè)置在所述環(huán)形氧化劑通道中的插入件將所述主氧化劑流分成第一氧化劑支流和第二氧化劑支流；以及圍繞所述中心通道和所述氧化劑通道延伸的第二環(huán)形通道，其中，所述第二通道構(gòu)造成將所述固體燃料進(jìn)料或所述液體反應(yīng)物中的至少一種傳送至所述反應(yīng)區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的進(jìn)料噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述插入件包括旋流導(dǎo)葉，所述旋流導(dǎo)葉構(gòu)造成將角動(dòng)量賦予所述第一氧化劑支流或所述第二氧化劑支流中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多流進(jìn)料噴射器。具體而言，在某些實(shí)施例中，一種進(jìn)料噴射器系統(tǒng)包括構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑中的至少一種傳送至反應(yīng)區(qū)的內(nèi)部通道。第一氧化劑通道圍繞內(nèi)部通道延伸，其中第一氧化劑通道構(gòu)造成將第一氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)。第二氧化劑通道圍繞第一氧化劑通道延伸，其中第二氧化劑通道構(gòu)造成將第二氧化劑流傳送至反應(yīng)區(qū)。此外，第三通道圍繞內(nèi)部通道和第一氧化劑通道和第二氧化劑通道延伸，其中第三通道構(gòu)造成將固體燃料進(jìn)料或液體反應(yīng)物或緩和劑中的至少一種傳送至反應(yīng)區(qū)。
文檔編號(hào)B01J7/00GK103028349SQ201210367409
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者A.埃爾古特 申請(qǐng)人:通用電氣公司