用于进料注入器的热屏蔽件的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中公开的主旨涉及进料注入器，且更具体而言，涉及用于进料注入器的热屏蔽件。
【背景技术】
[0002]多种反应器和燃烧系统使用进料注入器以将燃料或给料注入室、燃烧室中。例如，整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂包括气化器，气化器具有一个或更多个进料注入器。进料注入器将含碳给料(诸如有机给料或煤浆)连同氧和蒸汽一起供应到气化器中以生成合成气。一般而言，部分燃烧或气化反应反生在给料注入器的下游。然而，来自紧接进料注入器的燃烧的火焰和/或热可减少进料注入器的寿命，特别是如果进料注入器超越某些温度。例如，朝向末梢和/或接近火焰的其他位置，进料注入器可经历越来越大的温度。进料注入器的寿命可由于这种高温而减少。
【发明内容】
[0003]在下面总结了在范围上与原要求保护的发明相适的某些实施例。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要总结。事实上，本发明可包括可与在下面提出的实施例类似或不同的多种形式。
[0004]在第一实施例中，系统包括气化进料注入器。该气化进料注入器包括末梢部分，该末梢部分具有外壁和进料出口，且该气化进料注入器的注入轴线延伸穿过该末梢部分的进料出口。该气化进料注入器还具有至少一个紧固件，该至少一个紧固件相对于注入轴线从外壁径向地延伸。该至少一个紧固件的附接位置远离该末梢部分的进料出口地定位。该系统还包括热屏蔽件，该热屏蔽件包括瓦，该瓦径向地配置在该至少一个紧固件上且通过将该瓦紧固至该至少一个紧固件而径向地固连至外壁。此外，该瓦围绕该末梢部分的远侧端部部分包裹。
[0005]在第二实施例中，系统包括用于气化进料注入器的热屏蔽件。该热屏蔽件包括至少一个陶瓷瓦，该至少一个陶瓷瓦构造成径向地配置到紧固件上，该紧固件从该气化进料注入器的末梢部分的外壁延伸。该紧固件穿过该末梢部分的进料出口相对于该气化进料注入器的注入轴线从该外壁径向地延伸，且该至少一个陶瓷瓦构造成通过将该瓦紧固至该紧固件而径向地固连至该外壁。此外，该至少一个陶瓷瓦构造成用于围绕该末梢部分的远侧端部部分包裹。
[0006]在第三实施例中，方法包括将具有开口的至少一个陶瓷瓦通过将紧固件插入到该开口中来径向地配置到该紧固件上，该紧固件从气化进料注入器的末梢部分的外壁延伸。该紧固件穿过该末梢部分的进料出口相对于该气化进料注入器的注入轴线从该外壁径向地延伸。该方法还包括通过将该陶瓷瓦紧固至该紧固件而将该至少一个陶瓷瓦径向地固连至该外壁，其中，该至少一个陶瓷瓦围绕该末梢部分的远侧端部部分包裹。
【附图说明】
[0007]当参照附图阅读下列详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中，遍及附图，相同的特征代表相同的部分，其中:
图1是气化器的实施例的截面侧视图，该气化器装备有具有热屏蔽件的进料注入器； 图2是图1的进料注入器的一部分的局部分解图；
图3是具有多个紧固件的图1的进料注入器的一部分的实施例的局部透视图；
图4是沿图2的4-4线取得的图1进料注入器的实施例的截面图；
图5是图1的进料注入器的实施例的截面侧视图；
图6是图1的进料注入器的一部分的实施例的透视图；
图7是具有用于紧固件的钩的图1的进料注入器的一部分的实施例的透视图；且图8是具有用于紧固件的钩的图1的进料注入器的实施例的截面侧视图。
【具体实施方式】
[0008]下面将描述本发明的一个或更多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当理解的是，在任何这种实际实现方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须进行许多实现方式特定的决定以实现开发者的具体目标，例如服从系统相关和商业相关的约束，这些约束可从一个实现方式到另一个而改变。而且，应当理解的是，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但对于享有本公开的益处的本领域技术人员仍将是设计、制造和加工的例行工作。
[0009]当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意图指存在一个或更多个元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包含的且意味着可存在除列出元件之外的附加元件。
[0010]反应器或燃烧系统可利用进料注入器以将燃料或给料，且可选地将其他流体注入燃烧室中。如在本文中所使用的，燃烧可包括给料(例如含碳燃料)的部分或完全燃烧、气化、部分氧化、或其他反应。例如，(IGCC)发电厂可具有气化器，该气化器包括一个或更多个气化进料注入器。因为燃烧发生在进料注入器的末梢附近，所以末梢可暴露于直至接近1300到1500摄氏度(C)的温度。此外，热燃烧气体可向回朝进料注入器再循环。为了限制进料注入器暴露于高温、温度波动和高热应变，公开的实施例使进料注入器(例如气化进料注入器)装备热屏蔽件。
[0011 ] 为了解决这些问题，在下面描述的各种实施例中，进料注入器(例如，气化进料注入器)可包括热屏蔽件。气化进料注入器包括末梢部分，该末梢部分具有外壁和进料出口，且该气化进料注入器的注入轴线延伸穿过该末梢部分的进料出口。该气化进料注入器还包括相对于注入轴线从外壁径向地延伸的至少一个紧固件。该至少一个紧固件的附接位置定位为远离末梢部分的进料出口。系统还包括热屏蔽件，该热屏蔽件包括瓦，该瓦径向地位于该至少一个紧固件上且通过将瓦紧固至该至少一个紧固件而径向地固定至外壁。在某些实施例中，热屏蔽件可包括多个瓦，该多个瓦各自配置在相应的紧固件上。例如，多排瓦可围绕外壁周向地配置(例如，以堆叠的布置)。此外，瓦围绕末梢部分的远侧端部部分包裹，其可面对大量热的再循环气体。在某些实施例中，气化进料注入器包括陶瓷瓦，且紧固件为螺纹螺柱。瓦可经由至少一个螺纹紧固件(诸如螺母)径向地固定至外壁。此外，隔离层(诸如陶瓷纤维垫)可抑制来自进料注入器的振动且阻止热行进穿过热屏蔽件。以此方式，公开的实施例可增大进料注入器的寿命，减少停机时间，且增加整个工厂的操作效率。
[0012]现在转到附图，图1是气化器10的截面侧视图，气化器10包括进料注入器12 (例如，气化进料注入器)的实施例。如在下面所论述的，进料注入器12可包括由多个瓦组成的热屏蔽件14，其可利用多个紧固件(诸如螺纹螺柱)(见图2)紧固至进料注入器12的末梢部分16。热屏蔽件14可降低进料注入器12上的热应力，且可为用于进料注入器12的更坚固且容易耐用的热阻挡装置。在其他实施例中，进料注入器12可配置在类似的装置中，诸如，但不限于燃气涡轮发动机、燃烧发动机、燃烧系统、锅炉、熔炉、反应器、燃烧器或它们的任何组合。气化器10可具有轴向轴线或方向18、径向轴线或方向20、和周向轴线或方向22。气化器10包括封壳24 (还称作壳)，封壳24作用为用于气化器10的外罩或外壳。封壳24包括第一端部部分26和第二端部部分28。中间部分30由封壳24的以下区段限定，该区段轴向地位于第一端部部分26与第二端部部分28之间。第一端部部分26和第二端部部分28分别包括圆顶形状的顶壁32和三角形(例如，圆锥形)的底壁34。平行于轴线
18的侧壁36(例如，环形侧壁)配置在顶壁32和底壁34之间的中间部分30中。
[0013]示出的实施例还包括热屏障38，该热屏障38同心地配置在封壳24内侧。热屏障38和封壳24形成壁组件40，壁组件40将气化器10的外部42与气化器10的内部44分离。内部44包括气化室46、或燃烧室，在此可发生高温分解、燃烧、气化或它们的组合。壁组件40构造成用于在气化期间阻止热传递和气态成分从内部44泄漏至外部42。此外，热屏障38可构造成用于将封壳24的表面温度维持在期望温度范围内。此外，热屏障3