[实用新型]用于气化器的多流进料喷射器

说明书

一种用于气化器的进料喷射器，其通过将氧化剂通过中心通道输送同时经由外部环形通道将燃料和第二氧化剂冲击到氧化剂上来优化原料的雾化以便促进气化器中的高转化效率。进料喷射器还通过在反应区与气化器的壁之间引入保护性流体来延长气化器的寿命。

技术领域

本发明大体上涉及气化系统，并且更具体地涉及用于将进料喷射到气化器中的先进设备。

背景技术

至少一些已知的气化器将燃料、空气或氧、液体水和/或蒸汽和/或助熔剂和/或辅助添加剂的混合物转化成部分氧化的气体(通常被称为合成气体或合成气)的输出。长期以来，人们已经认识到并在世界范围内以不同规模实践了固体含碳燃料(诸如煤)的部分氧化或气化以产生具有作为民用和工业燃料的价值、作为用于合成化学物质和燃料的原材料以及作为用于发电的能源的气体。

燃料、空气或氧、液体水和/或蒸汽和/或助熔剂或辅助添加剂通过将进料组分的源联接到进料喷嘴的进料喷射器从单独的源喷射到气化器中。进料组分单独地横穿进料喷射器，并在喷嘴的下游的反应区中合并。为了使反应在短时间内完成，进料停留在反应区中，需要进行进料组分的精细混合。至少一些已知的气化进料喷射器设计成将进料组分高速喷射到反应区中以促进雾化，然而这种方法减少了可用的反应时间并趋于抑制有效的转化。

需要一种进料喷射器，其优化原料的雾化以便促进气化器中的高转化效率，并且通过在反应区与气化器的壁之间引入保护性流体延长气化器的寿命。

实用新型内容

在一个实施例中，一种进料喷射器系统包括由环形壁限定的多个通道，该环形壁围绕纵轴线以基本上同心的方式布置，其中这些通道将通过其的流体流从相应的源基本上轴向地引导到反应区。进料喷射器系统进一步包括延伸到多个通道中的至少一个中的流体流径中的旋流部件，该旋流部件构造成向流过至少一个通道的流体赋予周向流向。进料喷射器系统还允许通过最外面的通道引入保护性流体，其将气化器的壁与由燃料和氧化剂的反应产生的恶劣条件隔离开。

方面1：一种气化器进料喷射器，其包括中心氧化剂管道，该中心氧化剂管道构造成将氧化剂从第一氧化剂出口喷射到气化器中；进料环形管道，其包围中心氧化剂管道并构造成将进料从进料出口喷射到气化器中；第二氧化剂环形管道，其包围第一进料环形管道并构造成将氧化剂从第二氧化剂出口喷射到气化器中；以及保护性流体环形管道，其包围第二氧化剂环形管道并构造成将保护性流体从保护性流体出口喷射到气化器中；以及出口平面，其由保护性流体环形管道的端部形成；其中进料出口与出口平面形成角度A，其中角度A在80度与120度之间。

方面2：根据方面1的气化器进料喷射器，其中中心氧化剂管道包括旋流元件，该旋流元件构造成向离开第一氧化剂出口的氧化剂赋予旋流流型。

方面3：根据方面1或方面2的气化器进料喷射器，其中第二氧化剂出口与出口平面形成角度B，其中角度B在20度与80度之间。

方面4：根据方面1至方面3中任一项的气化器进料喷射器，其中保护性流体出口与出口平面形成角度C，其中角度C在20度与80度之间。

方面5：根据方面1至方面4中任一项的气化器进料喷射器，其中第一氧化剂出口在轴向方向上从出口平面缩回达内部末梢缩回距离，其中内部末梢缩回距离在0与200mm之间。

方面6：根据方面1至方面5中任一项的气化器进料喷射器，其中进料出口在轴向方向上从出口平面缩回达第一环形缩回距离，其中第一环形缩回距离在0与100mm之间。

方面7：根据方面1至方面6中任一项的气化器进料喷射器，其中第二氧化剂出口在轴向方向上从出口平面缩回达第二环形缩回距离，其中第二环形缩回距离在0与100mm之间。

方面8：根据方面1至方面7中任一项的气化器进料喷射器，其中中心氧化剂管道包括窄喉部，其中从窄喉部的出口到第一氧化剂出口在轴向方向上的距离在1mm与100mm之间。