专利名称：脉冲起爆清洁系统的制作方法
技术领域：
本文所公开的主题涉及一种脉冲起爆清洁系统。
背景技术：
对于采用化石燃料燃烧的系统，燃烧操作的副产物包括排放到大气中的污染物以及沉积到可接收废气的容器表面上的烟炱(soot)。这些容器包括锅炉，例如热回收蒸汽发生器(HRSG)，其联接至例如燃气涡轮发动机的燃烧器，从而使得可在HRSG内部收集燃烧器排气和热量以用于蒸汽形成。该燃烧器排气然后大部分被排到大气中但可在HRSG侧壁的内表面上留下烟炱或其它类型的残留物。为了清洁锅炉表面(例如HRSG侧壁的内表面)，常常采用起爆管。在这些情况下， 起爆管联接至锅炉并供给有燃料和/或气体，该燃料和/或气体可向锅炉内部引爆(fire)。 这种引爆(如果其足够强大)具有清洁内表面(当烟炱/残留物积聚时)的效果。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种脉冲起爆清洁系统，并且其包括公共管，其流体地联接至容器；第一阵列，其包括绕公共轴线排列的多个伸长的起爆管，该多个起爆管中的每个起爆管布置在公共管内部的上游并流体地联接至公共管的内部；以及，第二阵列， 其包括绕公共轴线排列的多个起爆器，该多个起爆器中的每个起爆器布置在该多个起爆管中的相应起爆管的上游并且可操作地联接至该多个起爆管中的相应起爆管，从而使得该多个起爆器中的每个起爆器的促动导致该多个起爆管中的相应起爆管中的燃烧。根据本发明的另一方面，提供了一种脉冲起爆清洁系统，并且其包括公共管，其具有侧壁，该侧壁具有朝向内部的圆柱形表面，该圆柱形表面形成为用以限定公共管内部， 该公共管内部流体地联接至锅炉内部；第一阵列，其包括绕公共轴线排列的多个伸长的起爆管，该多个起爆管中的每个起爆管在靠近朝向内部的表面的径向位置处布置在公共管内部的上游并流体地联接至公共管内部；以及，第二阵列，其包括绕公共轴线排列的多个起爆器，该多个起爆器中的每个起爆器布置在该多个起爆管中的相应起爆管的上游并且可操作地联接至该多个起爆管中的相应起爆管，从而使得该多个起爆器中的每个起爆器的促动导致该多个起爆管中的相应起爆管中的燃烧。根据本发明的另一方面，提供了一种脉冲起爆清洁系统，并且其包括公共管，其具有侧壁，该侧壁具有朝向内部的圆柱形表面，该圆柱形表面形成为用以限定公共管内部， 该公共管内部流体地联接至锅炉内部；第一阵列，其包括多个伸长的起爆管，该多个伸长的起爆管排列得使其纵向轴线相对于公共管的纵向轴线横向地定向；多个弯曲的过渡件，该多个过渡件中的每个过渡件在靠近朝向内部的表面的径向位置处流体地置于该多个起爆管中的相应起爆管以及公共管内部之间；以及，第二阵列，其包括多个起爆器，该多个起爆器排列得使其纵向轴线相对于锅炉的纵向轴线横向地定向，该多个起爆器中的每个起爆器置于该多个起爆管中的相应起爆管的上游并且可操作地联接至该多个起爆管中的相应起爆管，从而使得该多个起爆器中的每个起爆器的促动导致该多个起爆管中的相应起爆管中的燃烧。这些与其它优点和特征从结合附图的下述描述将变得更加显而易见。
被认为是本发明的主题在该说明书的所附权利要求中被特别地指出并明确地进行权利要求。从结合附图的下述详细描述中，本发明的前述与其它特征和优点是显而易见的，在附图中图1是脉冲起爆清洁系统的侧视图；图2是图1的脉冲起爆清洁系统的轴向视图；图3是带有增加数量的起爆管的图1的脉冲起爆清洁系统的轴向视图；图4是具有过渡件的脉冲起爆清洁系统的侧视图；图5和图6是图4的脉冲起爆清洁系统的轴向视图；以及图7是脉冲起爆清洁系统的控制系统的示意图。该详细描述参照附图通过举例说明的方式与优点和特征一起解释了本发明的实施例。项目清单脉冲起爆清洁系统10
公共管11
第一阵列12
第二阵列13
伸长的起爆管20
管状侧壁21
伸长的通路22
起爆器30
引爆器31
燃料供给管线32
阀33
第一部件与第二部件34，35
连接部件36
公共轴线38
纵向轴线39
过渡件40
过渡件侧壁41
弯曲通路42
开口上游端43
开口下游端44
控制器50
侧壁111
4
圆柱形表面112
盖板113
公共管内部114
通孔115
锅炉120
锅炉壁121
锅炉内部122
热交换器管组12具体实施例方式参看图1至图3，提供了一种脉冲起爆清洁系统10，并且其包括公共管11以及盖板113，公共管11包括具有朝向内部的圆柱形表面112的侧壁111。当组装在一起时，朝向内部的表面112和盖板113协作地形成以便限定公共管内部114，公共管内部114带有限定在盖板113处和靠近朝向内部的表面112的径向位置处的通孔115。公共管11可连接至待清洁的容器。作为示例，公共管11可在锅炉壁121处连接至燃气涡轮发动机的锅炉120，锅炉壁121被形成为用以限定锅炉内部122，锅炉内部122具有可操作地布置于其中的热交换器管组123，从而使得公共管内部114与锅炉内部122流体连通。脉冲起爆清洁系统10还包括多个伸长的起爆管20的第一阵列12以及多个起爆器30的第二阵列13。第一阵列12包括多个伸长的起爆管20，该多个伸长的起爆管20绕公共轴线38排列成例如卵形、圆形、规则多边形和/或不规则多边形形状，公共轴线38在某些实施例中与公共管11的纵向轴线对准。该多个起爆管20中的每个起爆管包括管状侧壁21，管状侧壁 21形成为用以在其中限定伸长的通路22。管状侧壁21在靠近朝向内部的表面112的相应通孔115处联接至盖板113，从而使得该多个起爆管20中的每个起爆管布置在公共管11的上游，其中伸长的通路22在朝向内部的表面112附近流体地联接至公共管内部114并且例如按序联接至锅炉内部122。第二阵列13包括多个起爆器30，其绕公共轴线38排列成例如卵形、圆形、规则多边形和/或不规则多边形形状。第二阵列13的阵列形状可类似于或不同于第一阵列12的阵列形状。该多个起爆器30中的每个起爆器布置在该多个起爆管20中的相应起爆管的上游并可操作地联接至该多个起爆管20中的相应起爆管。该多个起爆器30中的每个起爆器包括引爆器31、燃料供给管线32、阀33和支撑结构。引爆器31被配置为用以运送可燃燃料和/或气体的供给并开始其起爆。这种起爆可导致该多个起爆管20中的相应起爆管中的燃烧。燃料供给管线32在数量上可为多个并且包括各种类型的燃料管道，通过其可将燃料传送至该多个起爆管20中的相应起爆管。阀 33被流体地置于引爆器31、燃料供给管线32以及该多个起爆管20中的相应起爆管之间， 并且可打开以允许传送燃料或者关闭以抑制燃料的燃料传送。支撑结构机械地支撑引爆器31和燃料供给管线32，并且包括第一部件34和第二部件35以及连接部件36。第一部件34和第二部件35相对于公共轴线38横向地延伸以支撑引爆器31和燃料供给管线32。连接部件36沿着公共轴线38延伸并且被支撑地联接至第一部件34和第二部件35。如图1中所示，每个支撑结构可相对于相邻的支撑结构旋转，从而使得对其中每个部件提供至少充足的空间。该多个起爆器30中的每个起爆器的促动涉及阀33的打开、引爆器31内的燃烧的开始以及燃料到伸长的通路22的供给。随着燃烧在引爆器31内进行，所形成的火焰朝伸长的通路22扩展并扩展到伸长的通路22内(在这点所供给的燃料被引爆并点燃)。这种点燃导致供给的燃料在伸长的通路22内燃烧并对于该多个起爆管20中的相应起爆管产生压力波。利用上文所述的配置，由于该多个起爆器30被促动并且燃烧在该多个起爆管20 的伸长的通路22中发生，由该多个起爆管20中的每个起爆管中的燃烧引起的压力波可在它们进入公共管内部114时与该多个起爆管20中的其它起爆管的压力波组合。在公共管内部114中形成的组合的压力波比单独的压力波大数倍，并且由于该多个起爆管20位于靠近朝向内部的表面112的径向位置处，可聚集组合的有效压力波以便在清洁操作期间移除不期望的材料。如在图2和图3中所示，该多个起爆管20中的每个起爆管可自该多个起爆管20中的相邻起爆管移位，但这只是示例性的并且非必需的。该多个起爆管20和公共管11可各自具有不同周向尺寸，从而使得不同数量的多个起爆管20可联接至单个公共管11。举例而言，在某些示例性实施例中，4个或4个以上的起爆管20以及4个或4个以上的起爆器30 可绕公共轴线38排列，而在其它示例性实施例中，8个或8个以上的起爆管20以及8个或 8个以上的起爆器30可绕公共轴线38排列。参看图4至图6，该多个起爆管20和该多个起爆器30的纵向轴线可相对于公共管 11的纵向轴线39横向地定向。在这种情况下，过渡件40可流体地联接至该多个起爆管20 中的每个起爆管和公共管11并置于该起爆管与公共管11之间。过渡件40包括过渡件侧壁41，其被形成为用以限定从开口上游端43到开口下游端44的弯曲通路42，开口上游端 43流体地联接至该多个起爆管20中的相应起爆管，开口下游端44流体地联接至公共管内部114。因此，由该多个起爆管20中的每个起爆管中的燃烧引起的压力波经由上游端43行进到相应过渡件40的弯曲通路42中并行进到下游端44，之后被引导进入公共管内部114。如图5和图6中所示，过渡件40通常紧密地布置在公共管内部114的进口处，其中，例如4个过渡件40布置成矩形阵列，或者对于另一示例，3个过渡件布置成三角形阵列。在该多个起爆管20和该多个起爆器30的纵向轴线与公共管11的纵向轴线39形成角度的情况下，过渡件40的总体弯曲基本类似于这些角度。因此，如果该多个起爆管20 和该多个起爆器30的纵向轴线与公共管11的纵向轴线39形成直角，此布置中的过渡件40 将具有大约90度的总体弯曲。此外，由于伸长的通路22与限定于盖板113处的通孔相比大体上较窄，过渡件40大体上渐缩并且在宽度上从上游端43到下游端44以基本抛物线的形状或某些其它类似形状增加。但是，根据另外的实施例，应当理解，燃烧动态和其它考虑可需要从上文的描述修改过渡件40的总体弯曲和其渐缩。参看图7，如上文所述，脉冲起爆清洁系统10还可包括控制器50，控制器50被配置为用以控制是否和何时引爆该多个起爆管20中的每个起爆管。如图7中所示，控制器50 可操作地联接至该多个起爆器30中的每个起爆器(其对应于该多个起爆管20中的每个起爆管)。利用这种布置，控制器50可控制何时促动起爆器30从而允许或抑制该多个起爆管 20中的给定起爆管中的燃烧。举例而言，控制器50可导致该多个起爆器30中的每个起爆器基本上同时引爆和/或根据预先限定的顺序引爆。尽管在上文和在附图中描述为具有圆形和圆柱形的形状，应当理解，公共管11可具有各种形状、大小和/或定向。举例而言，公共管11可为圆形和圆柱形、方形/矩形、三角形、规则的、不规则的、抛物线的和/或其它类似形状和定向。在公共管11为抛物线的情况下，例如，公共管11可根据本文所提供的描述而流体地联接至一个或多个起爆管20或者一个或多个过渡件40。虽然已经结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这样公开的实施例。相反，本发明可被修改以包括至此未描述但与本发明的精神和范围相当的任何数量的变型、改造、替换或等同设置。另外，虽然已经描述了本发明的不同实施例，但是应当理解，本发明的方面可包括仅仅一些所述的实施例。因此，本发明不应视为由上面的描述所限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。
权利要求
1.一种脉冲起爆清洁系统(10)，包括公共管(11)，所述公共管(11)流体地联接至容器；第一阵列(12)，所述第一阵列(12)包括绕公共轴线(38)排列的多个伸长的起爆管 (20)，所述多个起爆管00)中的每个起爆管布置在所述公共管(11)内部的上游并流体地联接至所述公共管(11)的内部；以及，第二阵列(13)，所述第二阵列(13)包括绕公共轴线(38)排列的多个起爆器(30)，所述多个起爆器(30)中的每个起爆器布置在所述多个起爆管00)中的相应起爆器的上游并能操作地联接至所述多个起爆管00)中的相应起爆管，从而使得所述多个起爆器(30)中的每个起爆器的促动导致所述多个起爆管00)中的相应起爆管中的燃烧。
2.根据权利要求1所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，所述多个起爆管00) 和所述多个起爆器(30)的纵向轴线相对于所述公共容器(11)的纵向轴线横向地定向。
3.根据权利要求2所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，还包括过渡件(40)，所述过渡件GO)流体地联接至所述多个起爆管O0)中的每个起爆管以及所述公共容器(11) 并且置于所述多个起爆管O0)中的每个起爆管与所述公共容器(11)之间。
4.根据权利要求3所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，所述过渡件00)从其上游端到其下游端G4)具有大约90度的弯曲。
5.根据权利要求3所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，所述过渡件00)在宽度上从其上游端到其下游端G4)增加。
6.根据权利要求1所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，所述多个起爆器(30) 中的每个起爆器包括引爆器(31)，所述引爆器(31)用以开始起爆，从而导致所述多个起爆管O0)中的相应起爆管中的燃烧；燃料供给管线(32)，通过所述燃料供给管线(3 可将燃料传送至所述多个起爆管 (20)中的相应起爆管；阀(33)，所述阀(3 流体地置于所述引爆器(31)、所述燃料供给管线(3 以及所述多个起爆管O0)中的相应起爆管之间，以便允许或抑制所述燃料的传送；以及，支撑结构，所述支撑结构用以机械地支撑所述引爆器(31)和所述燃料供给管线(32)。
7.根据权利要求6所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，每个支撑结构包括第一部件和第二部件(34，35)，所述第一部件和第二部件(34,3 相对于所述公共轴线(38)横向地延伸以便支撑所述引爆器(31)和所述燃料供给管线(32)；以及连接部件(36)，所述连接部件(36)沿着所述公共轴线(38)延伸，所述连接部件(36) 被支撑地联接至所述第一部件和第二部件(34，35)。
8.根据权利要求6所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，每个支撑结构相对于相邻支撑结构旋转。
9.根据权利要求1所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，所述脉冲起爆清洁系统(10)还包括控制器(50)，以便控制所述多个起爆器(30)中的每个起爆器的引爆。
10.根据权利要求1所述的脉冲起爆清洁系统(10)，其特征在于，所述多个起爆器(30) 中的每个起爆器基本上同时引爆。
全文摘要
本发明涉及脉冲起爆清洁系统。具体而言，本发明提供了一种脉冲起爆清洁系统(10)，并且该系统包括公共管(11)，其流体地联接至容器；第一阵列(12)，其包括绕公共轴线(38)排列的多个伸长的起爆管(20)，该多个起爆管(20)中的每个起爆管布置在公共管(11)内部的上游并流体地联接至公共管(11)的内部；以及，第二阵列(13)，其包括绕公共轴线(38)排列的多个起爆器(30)，该多个起爆器(30)中的每个起爆器布置在该多个起爆管(20)中的相应起爆管的上游并且可操作地联接至该多个起爆管(20)中的相应起爆管，从而使得该多个起爆器(30)中的每个起爆器的促动导致该多个起爆管(20)中的相应起爆管中的燃烧。
文档编号F23J3/00GK102563672SQ20111030976
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者D·M·查平, R·W·泰勒, 张天璇 申请人:通用电气公司