器10，其通常包括第一径向外管或筒12、第二中间管或筒14和中央管或筒16。外筒12从注射器的前端部18向后延伸至大约注射器的中间位置，其在此终止于第一管接头20 (coupling)。第一外筒具有邻近管接头20的进口22。中间筒14从端部18向后超过管接头20延伸至第二管接头24，筒14在此终止。邻近管接头24，筒14具有进口 26。径向中央管或筒16从前端部18向后超过第一和第二管接头20、24延伸至第三管接头28，中央管或筒16在此终止。邻近管接头28，中央管或筒16具有进口 30。从而，所述构形形成会聚于前端部18的三个纵向排列的同心通道或环带32、34和中央通道36。在典型的气化过程中，进口 22作为向径向外环带32供给氧气/蒸汽的主进口 ；进口 26作为向中间或中部环带34供给燃料/蒸汽或水(黑水)的主进口 ；以及进口 30作为向径向内通道或中央通道36供给氧气/蒸汽的次进口。所述具体进料组分仅是示范性的。
[0041]冷却旋管(cooling coil) 38环绕注射器的端部，经进口 40向该旋管供水，水经出口 42离开该旋管。就这点而言(To this point)，该说明将应用于已知的气化器注射器。
[0042]根据本发明的示范性实施方案，如图4?6所示，将静态混合元件44加在中央管或筒16的外部。在示范性实施方案中，将混合元件44固定在中央管或筒16的外周。所述混合元件由螺旋扭转刚性板形成，各元件沿右手或左手方向扭转180°。如图4和5所示，具有3组(或3对)左手元件46和3组(或3对)右手元件48。十二个元件或板位于尽可能靠近注射器前端部18的位置，例如距离所述端部约12英寸。这种定位使燃料中的黑水再凝聚的概率最小化。
[0043]可将定子混合元件(stator mixing element)焊接在管16的外表面上。对于除邻近端部18的最后一对元件以外的所有元件，各元件均可具有三个I英寸的焊段(两个在端部，一个在中部)。最接近端部18的最后一对元件44应具有满焊缝(full weld)。这种配置确保:如果一个元件44与管16脱离，则在其离开端部前邻近端部18的元件44将会将其“抓住”。另外，各元件典型的轴向长度为5.89英寸，对于约84英寸长的注射器，应用于中央管的整个静态混合器部分的轴向长度可为35?38英寸数量级。所述尺寸仅是示范性的，可随注射器的大小、混合要求等而改变。
[0044]应当理解的是，在管16上，混合器元件组46、48的数量以及所述元件的螺距可根据所要求的混合度改变。还应当理解的是，如果需要的话，混合器元件还可应用于中间管14的外部，从而作为加在中央管16上的混合元件的替换体或作为除加在中央管16上的混合元件以外的元件，在通道32内增进混合。
[0045]尽管结合目前认为最实用且最优选的实施方案对本发明进行了说明，然而应当理解的是本发明不受限于所披露的实施方案，相反，而是意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种改进和等价构形。
【主权项】
1.一种用于气化设备的进料注射器，其包括多根同心管，所述多根同心管会聚于所述同心管的径向最外面的出口端，所述多根同心管中的至少一根在内侧的管子具有固定在其外表面上的多个静态螺旋扭转混合元件，其中所述多个静态螺旋扭转混合元件包括轴向上邻近的多组螺旋扭转板，每组包括两块螺旋扭转板，所述螺旋扭转混合元件沿着所述至少一根在内侧的管子从邻近的所述出口端至少轴向延伸至通向所述至少一根在内侧的管子的燃料组分进口。
2.权利要求1的进料注射器，其中所述多根同心管包括三根管，所述三根管包括中央管、径向中间管和径向外管，从而形成径向外环形通道、径向中间环形通道和中央通道，所述多个静态螺旋扭转混合元件固定在所述径向中间管和中央管中的至少一个的外表面上。
3.权利要求2的进料注射器，其中所述多个静态螺旋扭转混合元件固定在所述中央管的外表面上。
4.权利要求2的进料注射器，其还包括所述径向外通道的氧气/蒸汽主进口；所述中央通道的氧气/蒸汽次进口 ；和所述径向中间通道的燃料/黑水/蒸汽进口。
5.权利要求1的进料注射器，其中所述邻近的多组螺旋扭转板分别沿左手和右手方向排列。
6.权利要求1的进料注射器，其中所述螺旋扭转板中的每一个都环绕所述外表面延伸180。。
7.权利要求1的进料注射器，其中所述静态螺旋扭转混合元件焊接在所述外表面上。
8.权利要求1的进料注射器，其中所述螺旋扭转板中的每一个都焊接在所述外表面上。
9.权利要求1的进料注射器，其中所述出口端被冷却旋管环绕。
10.一种用于气化设备的进料注射器，在所述气化设备中混合不同的燃料组分流，所述进料注射器包括:具有径向最外管的多根同心设置管，所述多根同心设置管会聚于所述注射器的径向最外管的出口端，所述多根同心设置管限定了至少两个环形通道和一个中央通道；和多个静态螺旋扭转混合元件，其固定在所述多根同心设置管中的在内侧的一根管子上，所述混合元件左、右手交替成对排列，并且沿着所述多根同心设置管中的在内侧的一根管子从邻近的所述出口端轴向延伸超过所述注射器长度尺寸的三分之一的距离。
11.权利要求10的进料注射器，其中所述多根同心管包括三个管，所述三个管包括限定所述中央通道的中央管。
12.权利要求11的进料注射器，其中所述多个静态螺旋扭转混合元件固定在所述中央管的外表面上。
13.权利要求12的进料注射器，其中所述螺旋扭转板中的每一个都环绕所述外表面延伸 180。 ο
14.权利要求12的进料注射器，其中所述静态螺旋扭转混合元件焊接在所述外表面上。
15.权利要求10的进料注射器，其中所述出口端被冷却旋管环绕。
16.一种经由进料注射器向燃烧装置供给燃料组分的方法，该方法包括: (a)提供进料注射器，该进料注射器包括多根同心管，所述多根同心管包括外管、中间管和中央管，从而形成两个环形通道和一个中央通道，所述多根同心管会聚于所述外管的出口端； (b)在所述两个环形通道中的径向上在内侧的一个通道之内，将多个静态螺旋扭转混合元件固定到至少所述中央管的外周表面上，所述螺旋扭转混合元件沿着所述中央管从邻近的所述出口端至少轴向延伸至通向所述中央管的燃料组分进口 ；以及 (c)经由所述两个环形通道和所述中央通道供给燃料组分，而经由所述出口端排出。
17.权利要求16的方法，其中所述多个静态螺旋扭转混合元件包括轴向上邻近的多组螺旋扭转板，每组包括两块螺旋扭转板。
18.权利要求17的方法，其中所述邻近的多组螺旋扭转板分别沿左手和右手方向排列。
19.权利要求17的方法，其中所述螺旋扭转板中的每一个都环绕所述外表面延伸180。。
【专利摘要】用于气化设备的进料注射器，该进料注射器包括会聚于出口端(18)的多根同心管(12、14、16)，所述多根同心管中的至少一根在内侧的管子具有固定在其外表面上的多个静态螺旋扭转混合元件(44)。
【IPC分类】C10J3-50
【公开号】CN104711038
【申请号】CN201510045075
【发明人】亨利.C.钱
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2006年4月11日
【公告号】CN101160377A, EP1874898A1, US7416404, US20060231645, WO2006113229A1