CN1914463A - 生产能量的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种设备和方法以利用氧化剂优选地液态氧来燃烧包含废燃料的碳氢化合物并产生基本上清洁的废气和分离的能够用于产生电能的高纯度蒸汽产物(例如过热蒸汽)。该装置包括许多燃烧腔，它们与控制燃烧温度同时促进完全燃烧的装置串联。该装置和方法用于转变冷却水成蒸汽以供发电或其他应用。

Description

生产能量的设备和方法
技术领域
本发明一般涉及燃烧燃料的燃烧设备的领域，以及特别地涉及形成蒸汽和/或电能的燃烧系统，和更特别地涉及利用废产品作为燃料源的燃烧系统和废物处置装置。
背景技术
电能生产和污染
电力常规地是在电厂由气体透平、蒸汽透平、水电坝和大型柴油发动机驱动的发电机产生的。这些厂使用的蒸汽常规地是通过燃烧煤、油或天然气或通过核反应堆形成的。
现在世界正面对一场持久的和复杂的能源和电力危机。在过去10年中，电力需求已增加约30％，而输送能力仅增加前者的一半。电力的需求和用于生产电力的燃料的需求预计要增加。在全世界的能源需求增长的情况下，敏感的能源政策需要仔细平衡三个目标：(a)低成本；(b)最小的环境影响；和(c)供应的安全性。能源安全性取决于正确地管理用于生产电能的能源的经济性、供应能力和环境影响后果。
美国当前生产电能利用几种不同的燃料，包括煤炭和核能，煤炭占电力供应的约57％，核能占电力供应的约20％。剩余的是由天然气火电厂、水电坝和少量可再生能提出的。太阳能和燃料电池技术目前正在开发并且是昂贵的。水电和风能在使用上受到地理位置的不利限制。能源工业长期以来正在寻找煤炭、天然气和核能的更加环境友好有效、安全和成本上可实施的替换物。
燃煤电厂
煤炭是非再生资源，并且只留大约200年的可开采煤。煤的燃烧通常只有约20％的效率(煤中的BTU/lb(英国热量单元/磅)只有约20％实际上用于将水转换成蒸汽)。目前，约4千万吨的煤每年用于发电。
燃煤电厂每年释放几百万吨有毒排出物进入环境。美国公众利益研究组最近报告电厂空气污染正在增加，而主要的增加量来自燃煤电厂。尽管燃烧煤相当便宜，但是它是最不纯的燃料之一。燃烧的煤产生几百万磅的“煤灰”和“飞灰”以及固体的燃烧废物，燃烧废物包含高毒性的和/或放射性的化学物质诸如砷、铀、汞、铅和钍。(灰份占燃烧的煤的约5％到15％)。
由常规的基于燃烧的发电厂所产生的其他环境污染物包括二氧化硫(SO2)；其他的硫的氧化物诸如SO、SO2和/或SO3，统称为SOX；二氧化氮(NO2)，烟雾中的主要成份；一氧化氮(NO)；其他的氮的氧化物诸如NO、N2O和/或NO2，统称为NOX；一氧化碳(CO)；二氧化碳(CO2)；甲烷(CH4)；盐酸(HCl)；二恶英；挥发性有机化合物(VOCs)，它们引起烟雾且对植物和动物是有害的；各种金属，诸如锌、铊、镉、镍和铬；除铀和钍的同位素以外的放射性材料，诸如镭、氡、钋、铋和铅；其他致癌的和/或引起突变的物质；和颗粒物，它是标准的空气污染物。
常规燃煤电厂利用空气作为燃烧的氧气源。然而，空气包含76.9％重量的氮气(N2)和23.1％重量的氧气(O2)，以及一些氩气和二氧化碳(CO2)。这些非氧成份使得空气是一个非理想的氧气源，因为它们能够向环境贡献污染物，诸如NOX，SOX和CO。
现在美国的规章规定了在给定发电厂的具体位置中允许的环境排放物的量。允许的排放物阈值水平正在持续减小，这对发电厂减少排放物增加了压力。
天然气电厂
跟煤和核电厂比较，常规的天然气电厂能够以相当低的成本建造。然而，不利地，这些电厂对燃料价格的增加是极端敏感的，价格的增加由于供应问题经常出现。而且，利用常规方法的天然气燃烧一般只有约35％效率(天然气的能量值只有约30％实际上用于将水转换成蒸汽)。而且，高水平的标准空气污染物NOX经常从常规的天然气电厂排放进入环境中。
常规发电的低效率
电力和热量分开的常规生产(与再生、三生(trigeneration)等不同)一般固有地低效率，只转换燃料潜能的约三分之一成可用能量。例如，传统的燃煤、油或天然气的热电站通常不转换多于约三分之一的燃料初始能成有用的电力；剩余的作为废热抛弃。目前需要一种用于生产电力和生产蒸汽以及生产能够用于产生电力的燃烧气体排出产物的、安全、快速、便宜、有效和环境清洁的方法和设备。
废材料和危险材料的处置
地球上持续存在大量的碳氢化合物废材料源。每年每人抛弃约1600磅的垃圾。它的约80％被掩埋。许多的这些碳氢化合物材料的掩埋降解速度是数十年到数百年。废轮胎、塑料废物和织品以及地毯废物是经常被掩埋的三类碳氢化合物废材料。
美国每年有约2亿7千万个轮胎(3.4百万吨)作为废轮胎报废，而约8亿个轮胎等待掩埋。许多州已经禁止掩埋整个废轮胎和/或部分废轮胎。为了避免废轮胎的合法处置所要求的处置费用或人力，许多废轮胎被非法抛弃。这些非法抛弃的轮胎造成健康和环境问题，它们难看且形成火灾危险。目前不存在正确处置废轮胎的适当方法。
美国每年产生约750亿磅的塑料。这些塑料的例子包括聚乙烯容器和产品。大多数的塑料以掩埋结束，而降解要许多年。因此，希望提供更好的处置废塑料的装置。
地毯进入废物流的数量正在稳定地增加。约96％的这类废物以掩埋处置。根据美国环境保护局(EPA)，美国每年约140亿磅的织品和地毯废物被掩埋。地毯用50多年开始降解，掩埋空间正在减少，许多掩埋处不再接受地毯。因此，希望提供较好的处置废地毯的装置。
目前需要一种以安全快速便宜有效和环境清洁的方式来消除废轮胎和废塑料，废织品和其他碳氢化合物废材料的方法和设备。
也有一种增加的需要：以安全可行有效和费用可行的方式处理危险的材料。危险的材料的例子包括传染性医用废物；生物和化学武器诸如炭疽、神经试剂和火箭或其污染器件；以及危险的空气污染物。这些材料的适当处置是昂贵的和通常存在对人类和其他动物的严重风险。现有的安全地处置危险材料的装置是不合乎需要的。在许多情况下，已需要将危险的材料堆放到深掩埋区或将它们装在保护容器内，然后把这些容器埋入掩埋处或海洋。其他危险材料是通过在废物堆或商业炉中燃烧来处置的。然而，取决于燃烧参数，这样的破坏时常是耗时的、不完全的并且产生危险程度的有毒的环境污染物。因此，需要一种安全、快速、便宜、有效的完全能破坏危险材料(使它们变得没有危险)而不产生不可接受水平的环境污染物的方法和设备。
背景技术的描述
美国专利No.3 779 212公开一种蒸汽产生系统，它在纯氧气氛中燃烧燃料来加热热交换器中的水以使水转换成蒸汽。它利用单独的方法，单独的燃烧腔。美国专利No.4 915 038公开一种方法和一种突然膨胀的燃烧器，用于夹在空气中的并与另一种燃料结合的焚烧液化的或气态的废物和危险材料。
美国专利No.5 709 077，美国专利No.5 970 702，和美国专利No.5 680 764公开一种设备，用于从碳氢化合物气体和氧气的燃烧中产生包括蒸汽和二氧化碳的气体。美国专利No.6 206 684公开一种将可燃烧的混合物注入到燃烧腔的系统，包括蒸汽发生器注入器，其设计成可将燃料、氧化剂和冷却剂水注入到燃烧腔。美国专利No.5 715 673和美国专利No.5 956 937公开大规模电力生产系统，它们利用来自液态或气态的碳氢化合物燃料(丙烷、甲烷、天然气或轻酒精)通过利用液态氧来燃烧产生的热能，它们被指出无污染或低污染。美国专利No.6 247 316和美国专利No.6 170 264公开低污染发生器。这些专利都公开将冷却水和热燃烧气体混合，热燃烧气体是通过在单独反应/腔中的燃烧反应产生的，由此产生送到汽轮机的蒸汽和二氧化碳的气体混合物。
然而，希望的是冷却水不接触燃烧气体产物，以致二氧化碳不必与蒸汽分离。还希望避免使燃烧气体排出产物接触汽轮机或发电设备，以使烟灰或其他不完全燃烧产物对它们的腐蚀或其他损伤降到最低。还希望提供一种可以使用各种各样的燃料类型的燃烧系统。
发明内容
提供一种用作碳氢化合物燃烧气体发生器的设备。在优选的实施例中，设备包括(a)第一燃烧腔，其中能够进行燃料和氧化剂的第一次燃烧以产生不完全燃烧产物，第一燃烧腔具有入口端和出口端；(b)控制和计量装置，用于分开计量进入第一燃烧腔来实现燃料在第一腔内的不完全燃烧的燃料和氧化剂；(c)第二燃烧腔，其中能够进行燃料和添加氧化剂的第二次燃烧以产生第二次燃烧产物，第二燃烧腔具有入口端和出口端，其中第二燃烧腔的入口端与第一燃烧腔的出口端流体连通；(d)控制和计量装置，用于计量进入第二燃烧腔以在第二腔内进一步燃烧燃料的添加氧化剂；(e)用于计量进入第二燃烧腔的在第一燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物的装置；和(f)热交换装置，用于冷却第一燃烧腔和第二燃烧腔以及用于选择地将冷却水转换成蒸汽，其中冷却水和蒸汽维持与由第一次和第二次燃烧所产生的燃烧气体分开。它优选地包括电子点火系统或点燃第一燃烧腔中燃料的其他装置。
在一个实施例中，第二次燃烧是完全燃烧。在一个实施例中，用于计量进入第二燃烧腔的在第一燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物的装置包括多个管状口。
在另一个实施例中，该设备还包括(g)第三燃烧腔或空间，其中能够进行燃料和添加氧化剂的第三次燃烧以产生第三次燃烧产物；(h)控制和计量装置，用于计量进入第三燃烧腔或燃烧区以在第三腔或第三区中进一步燃烧燃料的添加氧化剂；和(i)附加热交换装置，用于冷却第三燃烧腔或第三燃烧区以及用于选择地将冷却水转换成蒸汽，其中冷却水和蒸汽维持与由第三次燃烧所产生的燃烧气体分开。选择地，它还包括用于计量进入第三燃烧腔的在第二燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物的装置。优选地，在燃烧腔内空气不允许和燃料或氧化剂混合。
在各个实施例中，用于分开计量进入第一燃烧腔的燃料和氧化剂的控制和计量装置包括多个靠近第一燃烧腔入口端的孔。例如能够计量以一角度的方式进入每个燃烧腔或燃烧区的燃料、氧化剂或两者，导致在燃料和氧化剂之间有至少一个碰撞点。
热交换装置包括多个构成一个或多个管子组件的管子，管子组件具有至少一个冷却水入口和至少一个蒸汽出口。在一个实施例中，管子组件形成限定一个或多个的燃烧腔或燃烧区的壁。
通常，该设备包括一个氧化剂源，诸如LOX、O、O3、H2O2或HAN，以及一种或多种燃料的源。用于分开计量燃料的控制和计量装置能够适合于分开计量进入第一燃烧腔的两种或多种类型燃料。在一个实施例中，至少一种燃料以固体颗粒形式，例如包括塑料、橡胶或其他废材料，颗粒尺寸在约31-2300微米之间变化。在一个实施例中，至少一种添加燃料是液态或气态燃料。合适燃料的例子包括这里描述的EF-1、EF-2、EF-3、EF-4、EF-5、EF-6、EF-7、EF-8、EF-9、EF-10、EF-11、EF-12、EF-13、EF-14、EF-15、EF-16、EF-17或EF-18。利用该设备，优选地该设备燃烧从约97％到约100％的计量后进入第一燃烧腔的燃料。
在另一方面，设置了发电系统。该系统包括产生蒸汽的燃烧设备和由所述蒸汽提供动力的发电设备。例如，发电能够包括蒸汽驱动的汽轮机。在优选实施例中，该系统每天能够产生从约1到约600MW的电力。该系统能够是共生系统、三生系统，或四生系统。
在另一方面，提供了一种燃烧方法，它包括供应至少一种燃料给该设备；供应至少一种氧化剂给所述设备；以及在所述设备中燃烧所述燃料和所述氧化剂。在该方法中，第一次燃烧能够发生在从约1200到约5800的温度范围内，在从约500到约1500psig的压力范围内和在从约0.025到约10秒的时间范围内。第二次燃烧能够发生在从约3000到约5800的温度范围内，在从约300到约500psig的压力范围内和在从约0.025到约10秒的时间范围内。优选地，燃烧气体排出产物不包含或包含可忽略量的汞、SO、SO2、SO3、NO、NO2、N2O、CO、CH4、HCl或二恶英。
氧化剂优选地包括LOX。燃料能够包括非废材料，诸如木料、煤炭、氢气、甲烷、乙烷，丁烷、丙烷、天然气、汽油、柴油、煤油、燃料油、甲醇、酒精、包含塑料、混合塑料或塑料树脂或其组合的产品。
在另一方面，提供一种方法，用于处置危险材料或废材料。它包括供应燃料给该设备，其中燃料包括至少一种危险材料或废材料；供应至少一种氧化剂给所述设备；以及在所述设备中燃烧所述燃料和所述氧化剂。危险材料的例子包括传染的医用废物、生物或化学武器、其构件或其容器。废材料的例子包括废轮胎、塑料包装材料或其构件。
附图说明
图1是这里所描述的碳氢化合物燃烧气体发生器的一个实施例的断面视图。线5-5代表图5所示的发生器的横断面。同样，线6-6、8-8、和9-9分别代表图6、8和9所示的发生器的横断面。
图2是图1所示碳氢化合物燃烧气体发生器的一部分的分解断面视图，从燃料入口总管12延伸到第二输送注入板84。
图3是图1所示碳氢化合物燃烧气体发生器的另一部分的分解断面视图，从第二水总管98延伸到第六过热蒸汽出口148。
图4是图1所示碳氢化合物燃烧气体发生设备的第一氧化剂总管41、第一氧化剂总管板40，第一氧化剂注入器孔46，第一燃料口34，第一燃料端口管36，火焰管29和第一输送注入板44的断面视图。
图5是图1所示的从第一燃烧腔70朝向燃料入口总管12观看，沿图1的平面5-5剖视的气体发生器的第一氧化剂总管41、第一氧化剂总管板40、第一氧化剂注入器孔46、第一输送注入板44、第一外壳50、氧化剂输送管49、火焰管29和第一管组件的各个水管的横断面视图。
图6是图1所示的从第一燃烧腔70朝向第二燃烧腔100观看、沿图1的平面6-6剖视的气体发生器的第一水入口62、第一水总管板60、第一外壳50、第二燃料口65、第二燃料端口管66、燃料磨损板(fuelwear plate)63，第二过热蒸汽出口67和第一管子组件71的各个水管的横断面视图。
图7是图1所示气体发生器的第二过热蒸汽出口67、第二水入口62、给水总管64、第一水总管板60、燃料磨损板63、第二燃料口65、第二燃料端口管66、第二氧化剂入口81、第二氧化剂总管82、第二氧化剂总管板80、第二氧化剂注入器孔85和第二输送注入板84的断面视图。
图8是图1所示的从第二燃烧腔100朝向第一燃烧腔70观看，沿图1的平面8-8剖视的气体发生器的第二氧化剂总管82、第二氧化剂注入器孔85、第二输送注入板84、第二燃料口65、第二燃料端口管66、氧化剂输送管49、第二外壳90和第二管组件101的各个水管的横断面视图，其中将过量氧化剂引导到氧化剂输送管49。
图9是图1所示的从第一燃烧腔70朝向第二燃烧腔100观看，沿图1的平面9-9剖视的气体发生器的第二氧化剂总管82、第二氧化剂总管板80、第二氧化剂入口81、第二氧化剂注入器孔、第二燃料口65、第二燃料端口管66和氧化剂输送管49的横断面视图。
图10是图8所示的第二输送注入板84，第二燃料口65和第二氧化剂注入器孔85的详细视图。
图11是图4所示的第一输送注入板44，第一氧化剂注入器孔46和第一燃料端口管36的断面视图。
图12是图7所示的第二输送注入板84、第二氧化剂注入器孔85、第二燃料口65和第二燃料端口管66的详细视图。
图13是图7和12所示的第二氧化剂注入器孔85的详细视图。
图14是一个工艺流程图，示出三生蒸汽能量发生装置的一个实施例，它包括这里所描述的碳氢化合物燃烧气体发生器。
具体实施方式
已经开发了以环境清洁方式从各种各样的碳氢化合物燃料源，安全、快速、成本可行和有效地产生高能量、高纯度蒸汽的方法和设备。优选地，燃料源是废材料，诸如来自废轮胎的橡胶、废地毯、废塑料或危险废物。蒸汽能够产生大量的电力而不腐蚀或者不损伤汽轮机、冷凝器或其他电力生产设备或器件。在另一方面，本方法用于以安全、快速、成本可行、有效和环境清洁的方式处置碳氢化合物废材料，使废物不再掩埋。有利地，这些方法能够同时地或连续地(a)产生过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物，当引入发电设备或系统时它们能够产生电力；和(b)将危险材料转变成非危险材料。
为了实现这些方法，已经开发了一种燃烧发生器，它利用非空气的氧气源运行并包括一个多腔燃烧器，在多腔燃烧器中冷却水不直接和燃烧气体混合。因此，该设备用于燃料的完全燃烧，同时产生高纯蒸汽产物，蒸汽产物不必经过分开过程以将其与燃烧产物二氧化碳分离。碳氢化合物燃烧气体发生器通常包括：
(a)一个或多个用于接收液态或气态氧化剂的装置，其中氧化剂不是空气；
(b)一个或多个用于接收碳氢化合物燃料的装置；
(c)计量以一种氧化剂/燃料混合比进入第一燃烧腔的氧化剂和燃料的装置，在一些条件下，第一燃烧腔能够造成燃料在第一燃烧腔内的点火后的不完全燃烧，并包括氧化剂和燃料的入口装置和分配装置；
(d)一个或多个用于点燃第一燃烧腔中的燃料和氧化剂的装置；
(e)计量以一种氧化剂/燃料混合比进入第二燃烧腔或燃烧区的添加的氧化剂和在第一燃烧腔中所产生的燃烧气体产物的装置，在一些条件下第二燃烧腔能够造成燃料在第二燃烧腔或燃烧区内的完全燃烧，且包括添加氧化剂和在第一燃烧腔中所产生的燃烧气体产物的入口装置和分配装置；
(f)以控制的流量接纳第一燃烧腔和第二燃烧腔所产生的燃烧气体产物的装置；
(g)使燃烧气体排出产物离开碳氢化合物燃烧气体发生器的装置；
(h)将水引导到碳氢化合物燃烧气体发生器的一个或多个区域或构件的装置，所述一个或多个区域或构件位于接触或足够靠近一个或多个燃烧腔或燃烧区的一个或多个壁的一个或多个外表面，其中水冷却所述壁并由此保持燃烧腔或燃烧区的结构完整性，至少一些水转换成蒸汽产物，所述蒸汽产物不接触和保持与燃烧气体排出产物分开，该装置包括水入口装置和水分配装置；和
(i)使蒸汽产物与燃烧气体排出产物分开地离开碳氢化合物燃烧气体发生器的装置。
碳氢化合物燃烧气体发生器选择地能够包括三个(和更多)燃烧腔。在这些实施例中，发生器将包括计量以一定氧化剂/燃料混合比进入第三燃烧区(或腔)的添加氧化剂和第二燃烧腔或燃烧区所产生的(它在这种情况下将是不完全燃烧的)燃烧气体产物的装置。在一些条件下，这些条件能够使燃料在第三燃烧腔或燃烧区中的完全燃烧(或如果碳氢化合物燃烧气体发生器存在一个或多个附加燃烧腔或燃烧区，燃料在第三燃烧腔或燃烧区中的不完全燃烧)，第三燃烧腔包括添加氧化剂和在第二燃烧腔或燃烧区所产生的燃烧气体产物的入口装置和分配装置。如果气体发生器有三个以上的燃烧腔或燃烧区，碳氢化合物燃烧气体发生器通常还具有对应于上面所描述的附加构件和条件。通常，由燃料(或一些其他材料诸如废材料或危险材料)的完全燃烧产生的燃烧气体排出产物将离开在本发明的碳氢化合物燃烧气体发生器中存在的最后(最下游的)的燃烧腔或燃烧区。
各种各样的混合物能够用作为这里所描述的方法和设备中的燃料。混合物具有100的百分重量(wt％)，包含元素氢，元素碳，或元素氢和碳，以及包括两种或多种的下列成分：从约0到约99(wt％)的地毯；从约0到约99wt％的氢；从约0到约99wt％的聚苯乙烯；从约0到约99wt％的聚对苯二甲酸乙酯(Polyethylene terephthalate)从约0到约99wt％聚酯聚对苯二甲酸乙酯(Polyester polyethyleneterephalate)从约0到约99wt％高密度聚乙烯；从约0到99wt％低密度聚乙烯；从约0到约99wt％聚丙烯；从约0到约99wt％聚氨酯；从约0到约99wt％尼龙6，6；从约0到约99wt％尼龙6；从约0到约99wt％聚氯乙烯；和从约0到约99wt％轮胎橡胶，其中混合物能够作为本方法和设备的燃料。优选地，固体与其他固体混合，液体与其他液体混合，气体与其他气体混合。
定义
这里所使用的术语“包括”是开放的非限制性的术语，除非特意指明。
这里所用的词“后端”，是相对于碳氢化合物燃烧气体发生器或相对于其中的任何一个构件而言，是指气体发生器的或其构件的更接近燃烧气体排出产物离开气体发生器位置的那一端。在观看附图时，后端将是燃烧气体发生器或其构件的右端。
这里所使用的词“奥氏体钢”和“奥氏体不锈钢”是指通常为非磁性和不能热处理的钢以及通常为退火和冷作钢。它们通常在广泛的温度范围内具有优秀的抗腐蚀性和耐热性及优良的机械性能。奥氏体钢级包括CH-20、CK-20和CN-7M。
这里所使用的缩写词“BTU”指英国热量单位(British ThermalUnit)。
这里所使用的术语“共生”指在同一个装置中由同一燃料同时生产热能和电功率或机械功率。这也称作为“联合制热和动力”，能够由联合的制热和动力系统(CHP)生产。在共生的燃烧燃料的热力发生站的情况下，例如利用废热回收锅炉能够俘获和利用在该发生站中所用的燃料包含的初始能量，这些初始能量不转换成电力而且作为废热被抛弃。
这里所使用的词“燃烧效率”(nc或Ec)指一种测量(以％)，它表示设备或系统在规定的运行时间内将具体的燃料转换成可使用的热能的能力。对于燃烧燃料的系统，这个词被定义为输入燃料能减去烟气损失(干烟气，不完全燃烧，氢气燃烧形成的水份)与输入燃料能之比。在美国，燃料点火燃烧的效率是根据较高热值的燃料报告的。然后其他一些国家，根据较低热值的燃料报告燃料点火燃烧效率。燃料燃烧系统的燃烧效率一般高于热效率。完全燃烧效率(100％)是指燃料中可供使用的全部能量(100％)被提取出的效率。燃烧效率计算假定燃料完全燃烧。
这里所使用的词“标准空气污染物”是指公共空气污染物，它们会伤害健康、危害环境和/或造成财产损害，由EPA通过使用标准(基于空气污染物的健康和/或环境效应的科学导则)作为确定可允许水平的基础来控制它们。标准空气污染物包括CO、NOX、SO2和颗粒物。
这里所使用的词“下游”指引导到碳氢化合物燃烧气体发生器的后端。
这里所使用的同本方法、设备和燃料相关联的词“环境清洁”或“环境清洁剂”，指在要求使用污染控制设备的情况下，利用所述方法、设备和/或燃料所产生的一种或多种(例如所有的)产物，诸如过热蒸汽产物、干饱和蒸汽产物和/或燃烧气体排出产物：(1)不产生或不包含任何环境污染物或危险材料；(2)不产生或不包含任何危险材料，只产生或只包含环境污染物CO2(即它不产生或不包含任何其他环境污染物)；(3)与产生同样量的能量或电力的核电厂或系统相比较，产生较小量的危险材料；和(4)与用于产生蒸汽、能量或电力的一种或多种燃烧燃料的方法、设备和/或系统所产生的一种或多种产物所产生的或包含的环境污染物和/或危险材料的量相比较，产生或包含较小量的一种或多种环境污染物和/或危险材料。前一个方法、设备和/或系统(i)其中使用空气或允许空气接触其中使用的燃料、氧化剂和/或水，接触由此产生的燃烧气体和/或其设备(诸如常规的燃煤蒸汽生产系统和装置，常规的燃煤电力生产系统和装置，常规的天然气燃烧蒸汽生产系统和装置和常规的天然气燃烧电力生产系统和装置)；和(ii)能够产生同样量的过热蒸汽产物、干饱和蒸汽产物、其他形式的蒸汽、热能或其他能量或电力和/或使用同样的燃料和同样量的燃料。
这里所使用的词“环境污染物”和“污染物”指能够污染或损害环境的任何部分(空气、水、土壤等)的一些材料，包括空气污染物，诸如标准空气污染物、水污染物和土壤污染物。环境污染物可以是或也可以不是危险材料。环境污染物包括硫的氧化物(SOX)诸如二氧化硫(SO2)，氮的氧化物(NOX)诸如一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、一氧化二氮(N2O)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、盐酸(HCl)、甲烷(CH4)、挥发性有机化合物(VOCs)，二恶英，氨气(NH3)、苯、氟化氢、硫化氢、多芳族碳氢化合物(PAH)、六氯丁二烯、二溴化乙烯汞、砷、铀和钍及其同位素，以及由铀和钍衰变所产生的放射性产物，诸如镭、氡、钋、铋和铅，颗粒物和其他放射性化合物或物质。
这里所使用的词“排出系统”指设备的一个或多个构件，通过这些构件排放带有或不带其他产物的一种或多种燃烧气体排出产物(进入环境或进入另一个系统或设备诸如CO2回收系统)。
这里所使用的“铁素体钢”和“铁素体不锈钢”指磁性钢，它们含有铬但不含镍，其结构主要包括铁素体。这些钢通常具有良好的耐热性和抗腐蚀性以及良好的抗应力腐蚀裂纹性能。铁素体钢的等级包括CB-30和CC-50。
这里所使用的与碳氢化合物燃烧气体发生器或和其构件的任何一个有关的“前端”，指所述发生器或构件的端部较接近燃料进入发生器的位置。当观看附图时，前端是所述发生器或构件的左端。
这里所使用的词“燃料富裕”指燃料和氧化剂的混合物包含多于能够由可使用的氧化剂100％燃烧的燃料。
这里所使用的词“危险材料”指对人类、动物、水栖生命形式(例如鱼、鲸、海龟)和/或飞行生命形式(例如乌、蝙蝠)具有健康风险(例如疾病、伤害或死亡的风险)或其他危险的任何固体、液体和/或气态物质或其组合，诸如夹带的颗粒或泥浆，包括危险的空气污染物、化学武器毒剂(VX、塔崩、沙林、索曼、芥子气等)、VOCs、传染医用废物、已接触传染疾病的针和其他物品、炭疽、孢子、生物武器、致癌剂和/或放射性试剂。危险材料可以是环境污染物。
这里所使用的缩写词“HCGG”指本发明的碳氢化合物燃烧气体发生器。
这里所使用的术语“碳氢化合物”指包含元素碳和氢其中之一或两者，选择地包含其他元素，诸如氮、氯、硫、氧和其他元素。
这里所使用的词“碳氢化合物材料”和“碳氢化合物基材料”指包括碳氢化合物的任何固体、液体或气体的化学化合物、物质或材料、或其混合物或其其他组合，包括废物和非废物。
这里所使用的词“分界面”指在相邻或者说相连接的区域、物体或物质之间构成共同边界的一个表面或其部分(即两个物项接触或相遇的位置)。
这里所使用的术语“内部”指一个部分或表面是内侧的或是面对内侧(远离外部)。例如，燃烧腔或燃烧区的侧壁的内部表面面对燃烧腔或燃烧区的内侧。
这里所使用的术语“点火器”指释放热量的器件、组件或系统由此触发一种或多种燃料和一种或多种氧化剂的反应。
这里所使用的词“下部”，同本发明的碳氢化合物燃烧气体发生器或其构件有关，指碳氢化合物燃烧气体发生器或其构件的部分较接近碳氢化合物燃烧气体发生器中存在的燃烧腔或燃烧区。
这里所使用的缩写词“LOX”指液态氧。
这里所使用的术语“总管”指一种结构，诸如管道或腔室，它包含一个或多个分开的或相互连接的进给路径或其他开孔，它可以产生一系列的许多不同形式的任何一个(像雪花)，它可以具有各种各样的不同形状(圆形的或环形的、椭圆形的、正方形的、长方形的、三角形的等)，用于接收直接或间接来自一个或多个供应源或其他源，诸如燃料、氧化剂、水、蒸汽或其他的贮存箱的气体、液体和/或固体的(以一种尺寸减小的形式)物质或材料，诸如燃料、氧化剂、水、蒸汽等，和/或用于分配或者说供应物质或材料给设备或其构件，诸如给碳氢化合物燃烧气体发生器的燃烧腔。
这里所使用的词“计量”指允许物质或材料无论是固体、液体，气体或混合物或其的其他组合，以一种规定的速率，例如以10lbs/s的速率流动或者从一个位置移动到另一个位置，和/或从一个设备或系统的一个构件流动或移动到一个设备或系统的另一个构件。
这里所使用的词“混合塑料”包括共混塑料(两种、三种或更多类型塑料的组合)、复合物、层压制品和其他的多成份材料。
这里所使用的词“O/F比”和“O/F混合比”指氧化剂和燃料的混合物中氧化剂与燃料之比，所述混合物用在HCGG的特定区或构件，诸如第一燃烧腔、第二燃烧腔或燃烧区、第三燃烧腔或燃烧区、第四燃烧腔或燃烧区，点火器件或系统，或方法的一个特定步骤中。O/F比可以按本领域技术人员知道的方式变化，在HCGG的一个或多个燃烧腔或燃烧区的任何一个中提供氧化物和“燃料富裕”、“燃料贫乏”或“化学计量”的燃料的混合物。
这里所使用的词“颗粒物”指一些固体粒子(或固体粒子和液体滴珠或其他的材料或物质的混合物)，它们的尺寸一般在细粒子(小于约2.5μm直径)到粗粒子(大于约2.5μm直径)之间变化，它们是环境污染物和/或危险材料。颗粒物，诸如PM-10(细颗粒)和PM-2.5(超细颗粒)，通常是从常规的燃煤和其他燃料火力发电厂发出的，经常携带重金属和/或致癌有机化合物进入人类和动物的肺，由此增加呼吸疾病的发病率和严重性。颗粒物包括灰尘、烟雾、烟灰、灰(煤灰、飞灰和其他类型的灰)，煤炭中存在的不可燃材料和其他微小量的固体材料，它们被释放进入空气中，和/或在空气中飘荡。超细颗粒主要是从NOX和SOX排放物形成的硝酸盐和硫酸盐。
这里所使用的术语“塑料”指多种多样的复杂有机化合物的任何一种，它们通常由聚合作用产生且能够模制、挤压、铸造成各种形状和/或薄膜，和/或拉延成细丝用作纺织纤维，和包括从石油产物衍生的热塑的和热固的聚合材料或生物衍生聚合物。代表性的例子包括聚乙烯(例如，低密度聚乙烯和高密度聚乙烯)、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、聚氨酯类、聚氯乙烯、非饱和的聚酯类或环氧类、多碳化物、尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
这里所使用的词“工艺工程燃料”和“PEF”指一种燃料产品，它是由来自住宅、商业和工业源的用过的纸和塑料制造的，它们用作为工业燃料，通常包含70-90％纸和剩余的百分数是塑料。PEF通常以密实形式出现诸如芯块并且经常来自不同来源的输送源。跟垃圾衍生燃料相比较，PEF更精制，具有较低的灰含量，具有较低的水份和具有较高的热值，这是由于它的塑料含量。PEF一般能够用在现有的能量设施，而不需要专用设施。这样，通常工艺工程燃料的潜在燃烧器的池(pool)大于垃圾衍生燃料的池。而且，当PEF被使用时，现有工厂的重大投资一般已经投入，这将改善PEF利用的经济性。有关PEF的附加信息和其制造存在在网站www.plasticsresource.com上。
这里所使用的术语“垃圾衍生燃料”和“RDF”指通常包括极少处理的城市固体废物且通常呈破碎的形式的燃料。
这里所使用的术语“废轮胎”涉及一种不再适合于其原来目的的轮胎，包括磨损的、有缺陷的或损伤的轮胎。
这里所使用的术语“源”指任何地点或目标，诸如发电装置、化工装置或机动车辆，它们释放一种或多种环境污染物。
这里所使用的词“不锈钢”指高合金钢，与其他钢相比较，它们通常具有优良的抗腐蚀性，因为它们包含大量的铬(一般从4％到30％，通常约10％)。不锈钢根据它们的晶体结构能够分成三个基本组：奥氏体、铁素体和马氏体。
这里所使用的词“蒸汽纯度”指蒸汽中存在的固体、液体或蒸汽污染量(非水成份)，它通常以十亿分之几(ppb)的总固体存在。蒸汽污染能够造成过热器的过热、腐蚀和/或破坏，蒸汽管线和膨胀节的开裂、汽轮机控制阀的粘连、汽轮机叶片的沉积和浸蚀、汽轮机盘的开裂以及产物和受调节空气的污染。只要蒸汽纯度低至5ppb的夹带固体，可以在高达1500psig(105kg/cm2)的运行压力和高达1100(590℃)的蒸汽温度下使用。ABCO工业公司(Abilene，TX)能够为特别应用提供所希望的蒸汽纯度的蒸汽洗涤设备。
这里所使用的词“蒸汽品质”指蒸汽中存在的水份量。这是蒸汽和水滴的混合物中的干蒸汽的重量，通常按百分比报告。如果蒸汽不包含任何水份，蒸汽是100％品质。蒸汽品质同蒸汽纯度有关，因为蒸汽中可以存在的液滴常常包含溶解的固体，潜在地造成蒸汽污染。水份本身也能够是有害的。AECL研究所(加拿大Manitoba)有一种仪表，它能够测量蒸汽品质和质量流量。
这里所使用的词“化学计量比”和“化学计量的氧化剂对燃料的混合比”指在燃烧过程中，获得的氧化剂对燃料的理想比。化学计量的氧化剂对燃料的混合比可以用于产生化学计量的燃烧反应，而这个比取决于选择使用的具体燃料和具体氧化剂。例如，如果燃料是甲烷，氧化剂是氧气，化学计量的氧化剂对燃料的混合比按气体容积将是2比1(或按重量是4∶1)。具体氧化剂和燃料的化学计量的氧化剂对燃料的混合比可以由本领域技术人员容易地确定。
这里所使用的词“热效率”指由水(或由水或蒸汽)或空气吸收的热量对所消耗能量的热值的比。它是热交换表面传递热量给传递介质(通常为水或空气)的速率的一种度量。热效率通过确定烟气损失占所燃烧的燃料的百分比来计算[Ec＝1-烟气损失]。由于排气管的损失、锅炉壳体损失等因素，完全的热效率常常是不可达到的。不同类型的热运动影响热效率。传导/对流的加热表面(也称之为二次或间接加热表面)包括仅暴露给热燃烧气体的所有表面。辐射加热表面(也称为直接或一次加热表面)包括直接暴露给来自火焰的辐射热的热交换器表面、辐射热传递通常比传导/对流热传递更有效，它是锅炉或强制通风系统中出现的热传递。
这里所使用的术语“轮胎衍生燃料”和“TDF”指来自全部的或加工过的废轮胎的燃料。它包括轮胎的已被磨碎、切碎或劈碎到例如尺寸为2英寸或更小的橡胶部分。通常，TDF是压缩的和一致的成分且具有低的水份含量。
这里所使用的术语“三生”指从一次能源同时生产三种不同形式的能量，即加热、冷却和电力生产。它也称作为“联合的加热、冷却和动力生产”。典型的三生装置包括共生装置和蒸汽吸收冷冻机，蒸汽吸收冷冻机利用从共生系统回收的一些热量产生冷却。三生系统的产物通常是蒸汽、热水、冷冻水和电能。
这里所使用的与本发明的碳氢化合物燃烧气体发生器或其构件有关的词“上部”，指碳氢化合物燃烧气体发生器或其构件的部分，离碳氢化合物燃烧气体发生器中存在的燃烧腔或燃烧区中的任何一个更远的部分。
这里所使用的词“上游”指引导到本发明的碳氢化合物燃烧气体发生器或其构件的前端。
这里所使用的词“湿蒸汽”指蒸汽鼓含没有蒸发的水分子(即雾气、水份)。由于其中的液体水，湿蒸汽通常对金属零件诸如蒸汽汽轮机或其他透平的金属叶片是有腐蚀作用的。湿蒸汽与过热蒸汽相比较，具有较低的热传递效率。为了改善蒸汽品质，湿蒸汽能够利用常规的循环加热器来过热，以形成过热蒸汽。
这里所使用的术语“区域”指点、线或面，在此氧化剂和燃料交叉、混合、燃烧和/或共同运动例如进入或通过燃烧腔或燃烧区。
燃料
一个或多个燃料供应控制装置允许一种或多种燃料的供应开始、终止和/或调整，燃料可以是同样的或不同的，可以是固体的、气体的、液体的或组合的，或多于一种的固体、气体和/或液体的其他混合物，可以是与本设备相容的或不相容的。燃料供应控制装置可以包括连接到燃料源和泵的燃料线，或用于达到同样结果的任何其他合适系统。
任何碳氢化合物材料或这些材料的组合，无论是固体的、液体的、气体的还是其组合的，凡是能够燃烧的，可以按任何的重量百分比(从0％到100％)作为燃料混合物或其他混合物的成分用在本方法和设备中。这些燃料包括工艺工程燃料、工程燃料、垃圾衍生燃料、轮胎衍生燃料、碳氢化合物和其他非废物材料、碳氢化合物和其他废物材料。这些材料可以是危险的或非危险的材料，可以包含硫和/或氮，可以包含一种或多种添加剂诸如抗霉菌的物质或试剂或抗冰冻的物质或试剂。
非废物材料可以使用的例子包括木料、煤炭、甲烷、其他天然气、汽油、柴油燃料、煤油、燃料油(不同品级的任何一种)、氢气、乙烷、丁烷、丙烷、酒精、塑料制品、混合塑料或其混合物。
碳氢化合物废物材料的例子包括废轮胎的非金属构件、地毯废品和报废地毯、家庭和住宅废物、泡沫聚苯乙烯、商业废物、城市废物、工业废物、用过的烹调油，用过的制造用油、用过的马达油、木材废物、农业废物(植物和动物)、人类和动物粪便、纸和纸厂废物、锯木厂废物、糖厂废物(例如甘蔗渣)，油精炼厂残余物、汽车工业废物(车辆塑料缓冲垫、地毯等)，港口疏浚淤泥和其混合物。特别地，报废的塑料饮料瓶和塑料包装能够用作为碳氢化合物废物材料。
不同材料的能量或热值是已知的或能够容易地确定。燃料优选地具有能值从约3000变化到约55000BTU/lb，更优选地从约8000到约40000BTU/lb，而约32000BTU/lb是最优选的。
为了减小或消除由本方法和设备产生的燃烧气体排出产物中的环境污染物和/或危险材料的数量，燃料材料优选地不包含(1)能够形成环境污染物或危险材料(例如，NOX、NO、NO2、N2O、SOX、SO2、HCl和CO)的物质(例如硫、硫化物和/或氮)，或(2)金属(例如砷、铅、汞、钚、镭或铀)，和优选地当燃烧时不产生颗粒物，诸如灰。相应地，优选的是，除煤炭、尼龙6，尼龙6.6或废轮胎的橡胶之外的碳氢化合物材料可以用作燃料的成份，如果这些材料的氮含量合适。非优选成份能够在燃烧之前通过一次或多次分离或燃料清洗过程被去掉。然而，如果由本方法和设备所产生的燃烧气体排出产物确实包含氮和/或硫，燃烧气体排出产物的这些成份能够利用已知的污染控制设备去掉(例如洗涤掉)。
多种多样类型的木料能够用作燃料。许多类型的木料不包含硫或氮。典型的住宅固体废物也只包括少量的氮和/或硫。
本方法和设备优选地使用包括一种或多种废物材料的燃料，由于下列优点：它减少掩埋空间，否则掩埋空间将被废物材料占据；它通常是供应充足而可用的；它经常能够免费得到；不同于大多数燃料，它将提供附加的收入来源(例如以废物处理费、回收费、倾倒费和/或终端用户费的形式(终端用户费为用于接受、清理、处理废物材料和/或再利用废物材料而付出用户的费用)。
固体燃料(以小尺寸的形式)优选地用在本方法和设备中。例子包括报废的地毯、地毯废料、塑料的饮料容器、轮胎橡胶和地毯制造和/或废料的混合物。
废轮胎主要包括碳氢化合物和废钢，通常包含低量的氮。80％的废轮胎一般包括碳和氧。废轮胎通常具有比大多数煤较低百分比的硫。废轮胎中的硫百分比从1.24变化到1.30wt％，而煤中的硫百分比从1.1变化到2.3wt％或更高，取决于煤的类型和品质。
当使用废轮胎作为燃料时，优选的是利用废轮胎中存在的碳氢化合物材料，它能够用常规方法加工成磨碎(或其他的小尺寸形式)的橡胶而不是废钢，以致重金属(诸如砷、钡、镉、铬、铅、汞、硒和/或银)不会出现在由这些方法和设备所产生的燃烧气体排出产物或其他产物中。形成的碳氢化合物材料一般能够由本方法和设备蒸发成其最基本的原子或分子结构，主要是非污染和非危险的氢、碳和氧的气体以及水蒸气。各种形式的轮胎衍生燃料可从市场上得到。
塑料具有高的能量含量，典型地在现代的废物形成能量的焚烧方法和设备中具有最高能值。这样，塑料是优选的固体，用作本方法和设备中的燃料和燃料成份。
地毯包括编织的非编织的(复合织品)地毯。地毯典型地包括尼龙、聚丙烯(烯烃)、聚酯和羊毛，其中含有包括棉和丙烯的其他纤维。在形成簇状地毯的绒面中所用的纱线可以是由尼龙、丙烯、羊毛、棉花等制作的，其中尼龙6和尼龙6.6是地毯面本身的最普通使用的纤维材料。地毯垫是由泡沫材料、纤维(人造的或合成的)和橡胶生产的例如重粘垫，它是由家具中用的泡沫废料制造的。大多数地毯具有一次和二次衬垫，它们典型地是由塑性制造的。乳胶通常涂在地毯衬垫之间以保持地毯纤维共同的簇状。汽车地毯通常包含纤维形成的聚合物，主要是尼龙6和尼龙6，6、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、丙烯、乙烯-乙烯基醋酸酯共聚物、填充的乙烯-乙烯基醋酸酯共聚物和硫酸钡。地毯废物通常包含一个以上的聚合物材料，乙烯-乙烯基醋酸酯共聚物是地毯废物的主要成份。
能够作为燃料用在本方法和设备的典型地毯废物具有能值约15522BTU/lb，包括：(a)每平方码的表面具有约10到约24盎司的尼龙6或尼龙6，6；(b)每平方码的一次衬垫具有约3到约4盎司的聚丙烯或聚酯；(c)每平方码的预涂层具有约8到约12盎司的聚乙烯-共聚乙烯基醋酸酯或低密度聚乙烯；和(d)每平方码的背涂层有从约30到约136盎司的填充有聚乙烯-共乙烯基醋酸酯。
本发明的方法和设备中使用的来自地毯废物的燃料的优选配方，包括从约0到约35％尼龙6和/或尼龙6.6，从约0到约55％聚丙烯，从约0到约35％聚酯，从约0到约18％聚乙烯，从约0到约36％乙烯-乙烯基醋酸酯共聚物，以及从约0到约60％填充物。
本方法和设备用的由一种或多种固体材料产生的燃料，优选地具有从约37变化到约2000μm的粒径，和更优选地从约149变化到约400μm。在固体材料的颗粒化或其他的减小尺寸的方法中，形成的颗粒的粒径是重要的，因为它影响本方法和设备中出现的燃烧过程的质量，允许尺寸减小的粒子可以再配制进入燃料、可以包含一种或多种其他物质的燃料掺合物或燃料混合物。已经确定的是，粒径约为30μm和以下的材料经常是爆发性的(同时燃烧)。这样，具有这样的粒径的材料一般不推荐用在本方法和设备中。大于约2300μm的粒子粒度也应当避免，因为它们能够引起本设备的燃料注入器的输送问题。这样，塑料、橡胶和其他固体材料应当磨碎到具有上述的粒径的细小粒径，以允许尺寸减小的粒子适当地再配入燃料。
下表示出一种或多种固体的大约的粒径(按美国筛目，英寸或微米)，以及示出具有指出的粒径的一种或多种固体的大约的百分比分布，它们优选地作为燃料或燃料成分可以以任何组合用在本方法和设备中：
  固体燃料或燃料成份中的粒径和分布
  美国筛号   英寸   微米   百分比分布
  10   0.0787   2000   0-5％
  12   0.0661   1680   0-5％
  14   0.0555   1410   0-15％
  16   0.0469   1190   0-15％
  18   0.0394   1000   0-25％
  20   0.0331   841   0-45％
  25   0.028   707   0-50％
  30   0.0232   595   0-50％
  35   0.0197   500   0-50％
  40   0.0165   400   0-50％
  45   0.0138   354   0-99％
  50   0.0117   297   0-99％
  60   0.0098   250   0-99％
  70   0.0083   210   0-99％
  80   0.007   177   0-99％
  100   0.0059   149   0-99％
  120   0.0049   125   0-99％
  140   0.0041   105   0-99％
  170   0.0035   88   0-99％
  200   0.0029   74   0-99％
  230   0.0024   63   0-99％
  270   0.0021   53   0-99％
  325   0.0017   44   0-75％
  400   0.0015   37   0-50％
固体材料能够利用已知程序进行尺寸减小，形成的粒子能够通过筛网分离成所希望的尺寸范围。
下表示出一种或多种固体的大约的粒径，以及示出具有指出的粒径的一种或多种固体的大约的百分比分布，它们是最优的用作本方法和设备的燃料和燃料成份。
  固体燃料或燃料成份中的粒径和分布
  美国筛号   英寸   微米   百分比分布
  40   0.0165   400   1％
  45   0.0138   354   2％
  50   0.0117   297   5％
  60   0.0098   250   5-10％
  70   0.0083   210   35-40％
  80   0.007   177   35-40％
  100   0.0059   149   10％
最优选的用在本方法和设备中的燃料(或燃料混合物)是通常来自固体材料的燃料或燃料混合物，固体材料例如来自废轮胎的橡胶、地毯或其他塑料，它们有时候和具有大能量含量的氢成份的组合，这样能够提升最终燃料产品的能值。这些燃料或燃料混合物在这里被称为“工程燃料”或“EF燃料”。下面的表格示出18种不同的EF燃料(称为EF1到EF18)的配方(各种成份的大约的重量百分比范围)，和18种EF燃料的每一种的能量含量(按照通常出现的最大和最小可能的每磅燃料的BTU数目，取决于燃料中每种成份的比重百分比)。对于不包含不同的氢成份的EF燃料，该燃料可以通过至少一个燃料入口送进本设备。然而，对于那些工程燃料，诸如EF-10和EF-11，它们包含不同的氢成份(它又可以是燃料的其他成份中包含的氢)，不同的氢成份应当通过燃料入口送进本设备中，该燃料入口是与其他燃料成份送进本设备的燃料入口分开的。然而，分开的燃料或燃料成份通常将共同出现在本设备的第一燃烧腔内。下面的例子2提供了在本发明的一个设备中使用这些18种EF燃料所产生的不同的燃烧气体排出产物的成份分析。
下面的表格中所使用的术语“地毯”是指此前所述的典型地毯废料，但是也可以包括任何其他类型的地毯废料或其他地毯废物。其他所列成份，诸如聚丙烯和尼龙6.6，它们可以出现在燃料、燃料掺合物或其他混合物的地毯成份中。表格中所使用的词“轮胎橡胶”是指已经减小尺寸的废轮胎的非金属构件。下面的重量百分比是优选值。
                               18种工程燃料
  成份   EF-1   EF-2   EF-3   EF-4
  地毯   5-40％   5-15％   40-60％   5-25％
  聚苯乙烯   0％   5-10％   5-10％   0％
  聚对苯二甲酸乙二酯   0％   5-25％   5-15％   10-50％
  高密度聚乙烯   10-40％   30-55％   15-35％   25-35％
  低密度聚乙烯   1-5％   5-20％   0％   1-5％
  聚乙烯   5-35％   10-30％   5-7％   10-25％
  最高可能的能值(Btus/lb)   19121   19291   15920   18038
  最低可能的能值(Btus/lb)   15740   17307   15749   15360
  成份   EF-5  EF-6  EF-7   EF-8   EF-9
  地毯   10-25％  50-60％  30-50％   5-15％   5-15％
  聚苯乙烯   0％  0％  0％   5-10％   0％
  聚酯-聚对苯二甲酸乙二酯   0％  13-15％  0％   10-20％   0％
  高密度聚乙烯   40％  23-35％  50-70％   20-30％   4-25％
  低密度聚乙烯   10-20％  2％  0％   5-10％   5％
  成份   EF-5   EF-6   EF-7   EF-8   EF-9
  聚丙烯   10-20％   0％   0％   10-20％   25-35％
  尼龙6，6   5％   0％   0％   0％   0％
  尼龙6   5％   0％   0％   0％   0％
  轮胎橡胶   0％   0％   0％   10-25％   15-30％
  最高可能的能值(Btus/lb)   18892   16660   18691   17243   19121
  最低可能的能值(Btus/lb)   18211   16034   17786   16628   17991
  成份   EF-10   EF-11   EF-12   EF-13   EF-14
  地毯   27-48％   10-30％   0％   0％   0％
  氢   23-38％   10-30％   0％   0％   0％
  聚苯乙烯   0％   0％   5％   10％   5％
  聚酯-聚对苯二甲酸乙二酯   0％   30-50％   10％   5％   5-10％
  高密度聚乙烯   25-40％   10-30％   35-45％   45-55％   35-50％
  低密度聚乙烯   0％   0％   10-20％   10-20％   10-20％
  聚丙烯   0％   0％   10-30％   10-30％   10-30％
  聚氨酯   0％   0％   0％   5％   0％
  尼龙6，6   0％   0％   0％   0％   5-10％
  最高可能的能值(Btus/lb)   31680   27781   18857   19180   19140
  最低可能的能值(Btus/lb)   26033   19167   18850   19172   18377
  成份   EF-15   EF-16   EF-17   EF-18
  地毯   0％   0％   5-15％   10-40％
  聚苯乙烯   5-20％   0％   5-12％   1-15％
  聚酯-聚对苯二甲酸乙二酯   5-50％   20-30％   10-20％   3-25％
  高密度聚乙烯   15-60％   25-30％   10-30％   10-17％
  低密度聚乙烯   5-25％   0％   10-15％   5-20％
  聚丙烯   5-60％   30-45％   5-20％   5-15％
  聚氨酯   0％   0％   4-15％   3-30％
  尼龙6，6   0％   0％   0％   3-10％
  尼龙6   0％   0％   0％   2-5％
  聚氯乙烯   0％   0％   2-10％   2-5％
  轮胎橡胶   0％   0％   5-20％   2-20％
  最高可能的能值(Btus/lb)   19490   18305   17170   17026
  最低可能的能值(Btus/lb)   16130   17432   15974   15975
由于其高的能量含量，用于本方法和设备的最优选的工程燃料是EF-10燃料。
继后变成难以处理废物产品的碳氢化合物材料的制造商，诸如地毯制造者和汽车制造商，能够有利地使用本设备中的一个或多个，利用他们自己的废物产品作为燃料或燃料成份的来源，用于他们的当地的电力生产。这些制造商也能够出售所生产的返回到当地电网的过量电力。
从固体材料制备燃料和燃料成份
本发明的工程燃料和来自固体碳氢化合物材料的其他燃料，通常能够从一种或多种碳氢化合物固体材料制造，通过去掉它们中的玻璃和/或金属成份，然后利用已知的碾碎、环境温度磨碎、低温磨碎、剪切、粒化、制粒、切割、粉碎、高速冲击粉碎或其他方法使它们尺寸减小成较小粒子，它们优选地具有均匀的尺寸。如果需要，用于生产燃料或燃料成份的原材料可以干燥到较低水分或者控制水分。辅助的磨碎机可以用于进一步加工这些材料。
本方法和设备中所使用的固体燃料可以包括使用一些废物，这些废物混合有材料产品塑料、橡胶和地毯，它们具有不同的要求的技术条件。要再循环的产品可以包括几种不同的材料，诸如金属喷镀的或纤维增强的塑料。这些材料优选地是彼此分离，以致它们能够分开成各种材料以用作燃料。已经开发了几种类型的，特别用于处理混合塑料的已知制造方法。这些方法通常分类成挤压方法，和低温和环境温度磨碎方法。这些方法中的每一个都能够从多种多样的废塑料和橡胶的均匀混合物中生产产品。
低温磨碎方法
在大多数的低温磨碎操作中，在尺寸减小过程中液氮用于冷却材料。在低温下磨碎坚韧的热塑性材料一般会使塑料足够脆化以磨碎到很细的粒径。在低温磨碎方法中使液氮用来控制和调节磨碎机的热量，实现较高的材料处理率。当很细粒子组合时有机材料一般具有增加的爆炸风险。在磨碎过程中使用氮以惰化环境使与爆炸关联的安全性危险降至最低。
低温磨碎方法中所使用的液氮的温度通常在环境压力下约为-320。大多数塑料和橡胶化合物在其玻璃转变温度约-80冷冻。在低于玻璃转变温度的温度下，塑料和橡胶从弹性材料变成脆性材料，并容易利用冲击方法磨碎。对于大多数塑料和橡胶，低温的使用能够在尺寸减小的任何阶段施加。低温阶段进给材料的选择取决于可供使用的进给材料和希望的产品的特征。典型地，进给材料的尺寸是2英寸或更小尺寸的碎片。
进给材料碎片以恒定的速率送入热交换器中，在此它们通过直接接触液氮来冷却。最有效的预冷却器利用逆流热交换器，其中液氮被喷射到靠近预冷却器的出口端的塑料和/或橡胶上。液氮在它冷却塑料和/或橡胶时蒸发，冷的氮蒸气返回到进给端，在进给端它由塑料和/或橡胶进一步加温。温的氮气被抽出到一个安全位置，同时冷的塑料和/或橡胶被进给到磨碎机。
离开预冷却器的冷冻塑料和/或橡胶的温度一般控制到从约-150到约-320的温度范围。温度的选择取决于继后步骤中要进行的磨碎强度。当较冷的温度被采用时，产品粒径一般稍微更细一点。
冷塑料和/或橡胶例如是利用锤磨机磨碎的，产生塑料和/或橡胶产品从约4筛目下变化到很细粉末。低温磨碎方法中所采用的优选粒化器典型地使用剪切和高速冲击粉碎原理来减小初始固体材料的尺寸。尺寸减小的产品中遗留的任何金属通常能够利用磁体或其他已知方法从产品中分开出来。可能由金属夹持的任何纤维可以在磨碎机中疏松并通过抽吸和过筛来去掉。遗留的塑料和/或橡胶可以被干燥，然后通过过筛分离成希望的粒径范围。如果希望进一步的很细粉末，一般为30号筛目或更小，可以使用二次高强度磨碎方法。该方法的进给材料优选地是清洁的、4筛目尺寸的塑料和/或橡胶粒子。
上述的方法一般还将用于清洁的工业废物和消耗后的废物，除了通常不必采用金属或纤维去除步骤之外，只要一个低温磨碎阶段。用于这些材料的液氮要求是每磅材料约0.75磅氮或更多，取决于形成粒子所希望的筛目尺寸。为了经济地产生80筛目尺寸和更细的粒子，正在开发新的机器。
为了进一步使塑料和/或橡胶尺寸减小，在材料的低温磨碎之后，可以使用室温和/或湿磨碎工艺。低温磨碎的产量变化取决于磨碎机的尺寸、所产生的粒子筛目尺寸和所使用的冷冻方法。约3000-6000磅/时的产量是典型的。通常，低温磨碎设备包括材料冷冻器，典型的螺旋传送器、液氮流量控制、数据采集系统和机器控制。
使用低温磨碎方法有几个优点，优点包括过程清洁度，纤维和钢铁与塑料和/或橡胶的有效分离。虽然低温磨碎的塑料和/或橡胶的费用通常是约$0.01-0.03/lb，在相等粒子筛目尺寸与室温磨碎的塑料和/或橡胶相比较要高，但室温磨碎的塑料和/或橡胶粒径通常限制到40筛目或更大。同其他方法比较，使用低温磨碎方法生产上述的产品的关键优点包括改善的生产率，改善的质量(由于在加热过程中的减小或扭曲)，更细的粒径(由于粒子容易破裂)，混合成份废物的更清洁的和更容易地释放和分离，同尺寸减小步骤有关的比能消耗(加工每单位产品的磨碎能量)减少。低温磨碎方法的好处还包括更小的粒子、规则的粒径、加工效率、改善的表面形态、有效的温度控制和惰性环境(inert atmosphere)。
低温磨碎方法产生十分平滑的断裂表面，产生少量的或不产生任何热量。这导致形成的塑料和/或橡胶产品的较少降解。另外，当废轮胎用这种方法减小尺寸时，几乎所有的纤维和钢有利地从橡胶中去掉，导致在很小损失橡胶的情况下的可使用产品的高产量。而且，液氮的价格最近已大大地降低，导致这种尺寸减小方法变得更加在费用方面可行。
使用液氮来冷却材料利用了液氮提供的冷冻作用(a)消除磨碎过程的加热，可防止聚合物材料在加工过程中熔化、扭曲或退色：(b)使聚合物变脆，使其能更有效地减小尺寸，或当两种或多种成份存在时实现选择脆裂；或(c)利用由暴露到液氮的低温所引起的不同的热膨胀/收缩速率，释放多成份材料。
室温磨碎方法
在室温磨碎方法中，常规的大功率的塑料和/或橡胶破碎机用于将塑料和橡胶剪切和磨碎成为小粒子。普通的是利用相对大的碎片产生10到30号筛目粒径的材料。几台破碎机常常串联使用。磨碎材料的典型生产率对于10到20筛目粒径的材料来说约为2000-2200磅/时，对于30到40筛目粒径的材料来说约为1200磅/时。希望粒子越细，使塑料和/或橡胶在机器中运行时间越长。另外，多次磨碎能够用于减小塑料和/或橡胶的粒径。该方法的实践下限是生产40筛目粒径的材料。任何纤维和异物应当利用风力工作台(air table)去掉，金属利用磁力分离器去掉。形成的材料是十分清洁的。
室温磨碎方法产生具有不规则的锯齿状的粒子形状的材料。另外，该方法加工过程中在塑料和/或橡胶(或其他)进给材料中产生大量的热。过量的热能够降解形成的塑料和/或橡胶产品，如果不适当地冷却，在贮存过程中该产品能够燃烧。室温磨碎机通常包括一次切碎机、二次切碎机、成粒机、释放装置和分捡器。
当废轮胎利用室温磨碎方法减小尺寸时，废轮胎通常被切碎，然后送进磨碎机。磨碎产物然后分离成钢铁、织品和橡胶颗粒。粒化作用能够分类成不同的粒径。
下表比较了用低温磨碎方法与室温磨碎方法来减小尺寸的材料的物理性能
  物理性能   室温磨碎方法   低温磨碎方法
  比重   相同   相同
  粒子形状   不规则   规则
  纤维含量   0.5％   无
  钢铁含量   0.1％   无
下表比较了磨碎橡胶的两种不同样品的尺寸减小引起的大致的重量百分比的粒径分布，而一种样品是用低温磨碎方法减小尺寸的，而另一种样品是用室温磨碎方法减小尺寸的。
  粒径   室温磨碎方法   低温磨碎方法
  30筛目粒径   2％   2％
  40筛目粒径   15％   10-20％
  60筛目粒径   60-75％   35-40％
  80筛目粒径   15％   35-40％
  100筛目粒径   5％   20％
  块状   5-10％   2-10％
一旦将要用在燃料中的各种固体已经减小尺寸到所希望的粒径，尺寸减小的粒子能够在任何商业上可供使用的混合器中共同混合。优选的是不同塑料、橡胶和/或其他材料以及其不同的粒径的混合尽可能是均匀的。然而，如果将要用在燃料中的一种或多种的塑料、橡胶或其他材料不能够以均匀方法混合，它们会分成两(或更多)组并从设备的两个不同区域注入，以实现在本设备的燃烧腔内均匀混合。
而且，任何液态或气态碳氢化合物燃料(或具有这里所述特征的其他燃料)能够与来自固体材料的燃料成份一起使用，以实现用在本方法和设备中的总燃料的较高能值(较高的BTU/lb)。当它们彼此相容时，来自塑料、橡胶或其他固体材料的燃料或燃料成份能够在进入燃烧设备之前和液态的、气态的、胶状的或其他类型的燃料或燃料成份混合。然而，即使各种燃料或燃料成份不是彼此相容的，它们仍然可以共同用在本方法和设备中。例如，不相容的燃料或燃料成份可以在本设备的外部和内部保持彼此分开，然后分开注入设备的第一燃烧腔，在此它们能够彼此混合，以及与所选择使用的氧化剂混合。本领域技术人员能够确定哪些不同的燃料和燃料成份是相容的。
氧化剂
在本方法和设备中使用一种或多种的同样的或不同的氧化剂，当点火和存在燃料时引起和/或维持燃料的燃烧。氧化剂协助将燃料中存在的能量转换成热能。
一个或多个氧化剂供应控制装置实现一种或多种氧化剂供应的开始、终止和/或调节，氧化剂对设备而言可以是同样的或不同的。氧化剂供应控制装置可以包括连接到氧化剂源的氧化剂管线和泵或任何其他合适的系统。
当空气用作为一种燃烧方法和氧化剂时，空气中存在的氮气能与存在燃烧气体和/或燃烧气体排出产物中或存在在燃烧气体排出产物释放的空气中的氧气结合，导致大量的环境污染物释放到环境中，诸如标准空气污染物NOX、以及NO、NO2和N2O。这样，本方法和设备不利用空气作为氧化剂(通常还不允许空气接触燃料、氧化剂、水、其他冷却剂、燃烧气体或可以存在系统中的或进入系统中的其他物质)。优选地，本方法和设备中使用的氧化剂不包含氮。与利用空气作为氧化剂相反，在本方法和设备中使用不带氮或带有减少氮的氧化剂，消除或减小了标准空气污染物NOX以及NO、NO2、N2O和燃烧气体排出产物中的所产生的其他含氮的环境污染物的数量，由此在少量的或没有氮排出的情况下生产蒸汽和电力。
非空气且优选地不包含任何氮的液态或气态的氧化剂被用作为本方法和设备的氧化剂。这些氧化剂具有这样的纯度，优选地从约90％到约100％(它们仅包含从约0％到约10％的杂质)的范围内，更优选地从约95％到约100％的范围内，例如约95.5％或约99.5％，最优选地是约100％。液态氧化剂，诸如LOX、O、O3(臭氧)，过氧化氢(H2O2)和硝酸羟胺(HAN)是优选的。然而，氧化剂可以是气态氧化剂或压缩氧气。由于它们的便宜价格和清洁特性，更优选的氧化剂是LOX和过氧化氢。纯的(100％)LOX是最优选的氧化剂。
因为在任何一个或多个进入点进入本设备的氧化剂可以由使用者调节，在这些位置的任何一个处可以在任何时间终止氧化剂进入这些设备。这个特征有利地提供使用者在任何时间能够终止燃料在本设备中、在第一燃烧腔、在第二燃烧腔和/或另一个燃烧腔或燃烧区中的燃烧过程。
由本方法和设备所生产的动力可以便宜地和大量生产液态O2(每天数千磅)。可选地使用空气产品(宾夕法尼亚州，Allentown)制造公司的PRISM氧气真空摇摆吸收系统用于就地氧气生产。
合适的氧化剂也可以由Airgas公司(宾夕法尼亚州，Radnor)，Praxiair公司(康涅狄格州，Danbury)和其他商业来源提供使用。
引入本设备的每个燃烧腔和/或燃烧区的氧化剂的数量将影响其中产生的热量，而氧化剂越多通常导致热量越多。引入本设备的最终燃烧腔和/或燃烧区以外的每个燃烧腔和/或燃烧区的氧化剂的数量，将优选地是这样一个数量的氧化剂，该数量的氧化剂维持氧化剂和“燃料富裕”混合物中燃料的混合。出现在或引入设备的最后燃烧腔或燃烧区的氧化剂的数量将优选地是产生化学计量的燃烧反应的数量。
燃料和氧化剂在燃烧腔和/或燃烧区中的混合
选择用于本方法和设备的具体的氧化剂和燃料或燃料成份，可以导致多种多样的特性，诸如相对的化学反应性、燃料蒸发的容易程度和速度、点火温度、热气体的扩散，挥发性和/或表面张力。然而，本领域技术人员能够容易地选择实现希望结果的一种或多种氧化剂和一种或多种燃料或燃料成份的组合。
为了使进入设备的第一燃烧腔的氧化剂和燃料或燃料成份很好地混合而不保持在分开的包中或保持分开，优选的是使在第一燃烧腔或燃烧区中的氧化剂和燃料变成旋涡状，由此引起氧化剂和/或燃料或燃料成份(优选地两者)旋转。这样的旋涡还使氧化剂和燃料或燃料成份保留在第一燃烧腔或燃烧区较长的停留时间，并使燃料或燃料成份比在没有旋涡情况下从燃烧反应吸收更多的热能。
使氧化剂和燃料在第一(或其他的)燃烧腔中形成旋涡能够以各种各样的不同方法来达到或增强。这样的旋涡可以这样来实现，例如通过以一个或多个同样的或不同的角度(在使氧化剂进入第一燃烧腔的任何方向上)将氧化剂注入流到第一燃烧腔内。这些角度相对于氧化剂注入孔所钻在的或安置在的板(或其他构件)的表面，优选地在约大于0°到约小于180°之间变化，将氧化剂直接注入到第一燃烧腔。更优选地从约10°变化到90°，而约70°是最优选的。可选地或附加地，燃料流或燃料成份流可以以一个或多个的同样的或不同的角度(在使燃料进入第一燃烧腔的任何方向上)注入第一(或其他的)燃烧腔。这样的角度相对于燃料口孔钻在或者说安置在板(或其他构件)的表面，也优选地从约大于0°到约小于180°之间变化。更优选地从约10°变化到约90°，而70°是最优选的。
优选的是氧化剂和燃料是以角度的方式注入第一燃烧腔或燃烧区，导致在燃料和氧化剂流之间的一个或多个碰撞点(氧化剂和燃料流在第一燃烧腔内形成一个或多个交叉点、线或面)。由于燃料和氧化剂流进入第一燃烧腔的角度，燃料和氧化剂流可以形成多种多样的不同的流动形式，例如双重碰撞流动形式(一个燃料流和一个氧化剂流的一个或多个的分开交叉)，三重碰撞流动形式(一个燃料流和两个氧化剂流的一个或多个的分开交叉)，如图4和图11所示，自碰撞流动形式(两个燃料流或两个氧化剂流的一个或多个的分开交叉)或其他流动方式。可选地，燃料和/或氧化剂可以按非碰撞的“莲蓬头”流动形式进入第一燃烧腔(在燃料和氧化剂直接注入第一燃烧腔的情况下，诸如水离开莲蓬头成为一种喷淋的方式)。这些不同的形式能够这样实现，例如按希望的角度钻削或设置进入氧化剂总管的氧化剂注入孔和/或按希望的角度钻削或设置进入燃料计量构件的燃料口孔。
一种或多种氧化剂和燃料或燃料成分注入设备的第一燃烧腔(以及注入其他的燃烧腔或燃烧区)的参数可以广泛地和容易地由本领域技术人员变化，以实现希望的结果。这些参数包括注入孔的尺寸、由注入孔形成的形式、碰撞的角度、形成的动量的角度、碰撞地点离注入面的距离、每单位注入面表面的注入孔的数目、每单位注入孔的流量、和孔在注入面上的分布(按非碰撞方式、按非同类碰撞(unlikeimpinging)的方式或按同类(like impinging)碰撞的方式)。
可以使用的氧化剂和/或燃料注入器的结构包括非碰撞的、非同类碰撞的和同类碰撞的结构。非碰撞的氧化剂和燃料注入元件包括：(a)同轴的同心的注入元件，它们一般具有被较高速度的同心的气态燃料层包围的慢速运动的中央的液态氧化剂流；(b)莲蓬头，它提供直接轴向的或接近轴向的非碰撞的反应剂流；(c)扇状流成形器，它们以锥形或扇状提供反应剂的喷射；和(d)槽和薄板，它们包含狭窄的两维开槽。非同类碰撞的氧化剂和燃料注入元件包括：(a)非同类的双重碰撞，它们引导一种反应剂流相对于另一种反应剂的不同流，产生由两个碰撞的反应剂流的混合物构成的扇形喷射；(b)非同类的三重碰撞，其中，对称的非同类注入元件(unlike injection element)包括一种反应剂(燃料或氧化剂)的轴向的中央流和另一反应剂的两个对称碰撞的外侧流；(c)四重碰撞；和(d)五重碰撞(或其他多组的流)。同类碰撞的氧化剂和燃料注入元件包括：(a)同类双重碰撞，同样的反应剂的两股流一起倾斜到一个冲击点，产生液滴的扇形喷射；(b)同类三重碰撞，同样的反应剂的三股流一起倾斜向一个共同碰撞点；和(c)类似的更多组的流。
采用不同的燃料和/或氧化剂孔和孔的尺寸能够实现希望的注入压力、注入速度、流量和/或氧化剂对燃料的混合比。对于给定的推力F和给定的排出速度C，总的反应剂流量m＝F/C。能够使用的孔的类型包括锐边孔，带有圆形进入孔的短管、带有锥形进入孔的短管、带有螺旋效应孔的短管和/或锐边锥形孔。在这些(和其他的)类型的孔的情况下，孔直径一般根据设备的尺寸而变化，优选地从约0.0015变化到约6英寸，更优选地从约0.01变化到约1.0英寸。
为了使添加氧化剂和第一燃烧腔中产生的不完全燃烧产物中存在的进入本发明的设备的第二燃烧腔或燃烧区的未燃烧的燃料很好地混合(而不是保持分离)，优选的是在第二燃烧腔或燃烧区内氧化剂和未燃烧燃料变成旋涡状，由此引起氧化剂和/或未燃烧燃料(和优选地两者一起)旋转。这样的旋涡也使氧化剂和未燃烧燃料在第二燃烧腔或燃烧区保持较长的停留时间，以及使未燃烧燃料比在没有旋涡的状态下从燃烧反应吸收更多的热能。在第二燃烧腔或燃烧区中(和在任何选择的附加燃烧腔或燃烧区中)氧化剂和未燃烧燃料的旋涡运动能够以上面关于第一燃烧腔所述的同样方式和同样角度实现或增强。优选的是氧化剂和第一燃烧腔中所产生的燃烧产物都按一个角度注入第二燃烧腔。通过按希望的角度钻削或者说设置进入氧化剂总管的氧化剂注入孔和通过按希望的角度钻削或设置进入燃料磨损板的燃料口孔，可以实现这一点。
虽然优选的是利用湍流和/或扩散来实现燃料和氧化剂的混合上述的旋涡过程发生在设备中使用的每个燃烧腔或燃烧区，但是这样的旋涡不是必需的。
水
一个或多个水供应控制装置能够触发、终止和/或调节一个或多个水源、水供应控制装置包括连接到一个或多个水源的给水管线和泵或任何其他的合适系统。
给水在一个或多个位置进入本设备在本设备的燃烧腔和/或燃烧区周围循环但是不进入其中。通常，水不进入本设备的燃烧腔和/或燃烧区。在这些位置的每个处的水温优选地从约室温变化到约260，更优选地从约212变化到约250，而约250是最优选的。水的功用是冷却本设备的各个构件，诸如燃烧腔和/或燃烧区的变热的侧壁，以使这些构件在暴露到高温的同时维持其结构完整性。在没有水(或其他冷却剂或方法)时，本设备的一些构件在使用的高温下可能丧失其结构完整性。在该冷却方法中，循环水转变成过热蒸汽或干饱和蒸汽产物。因为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物一般被收集以产生电力(在发电设备或系统中)，附加水(补给水)通常加到本设备以代替转变成过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物的水。原来用于本设备的一些水(冷凝水和/或不转换成蒸汽的水)能够收集和再回到本设备以在其中进一步使用。
本设备中使用的水优选地通过许多管子循环，这些管子构成一个或多个管子组件，这些管组件优选地构成本设备的每个燃烧腔和/或燃烧区的侧壁(或侧壁的一部分)。管子优选地是圆形的或椭圆形的，但也可以为正方形的、长方形的、三角形的或任何其他合适形状。用于水循环的管子愈多，将出现在本设备的这些管子的表面面积愈大。出现在本设备的这些管子的表面面积愈大，水将冷却其接近或接触的设备的各个构件(通过从这些构件排出热量)愈快，使得本设备的各个构件比其他可能方式暴露在更大的热量中而不丧失其结构完整性，以及水将转换成过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产品愈块，这些蒸汽产品可用于生产电力(或用于一些其他用途)。
优选地处在本设备的一个或多管子组件中的管子数目一般取决于管子的外径和一个或多个外壳的内径，这些外壳一般邻近管子组件的外侧。每个管子组件中的管子的外径通常决定能够组装在相应外壳的内部圆周周围的管子数目。例如，如果邻近管子组件的外壳内径约14.725英寸，和如果管子组件中的各个管子外径约0.625英寸，大约58根管子将用在该管子组件中(沿外壳的内径排列)。优选地用在设备的一个具体燃烧腔或燃烧区的一个具体管子组件中的管子数目能够容易地由本领域技术人员确定。
本发明的方法和设备中所使用的水的PH值优选地从约8.5变化到约12.7，更优选地从约10.5变化到约11.5。本方法和设备所使用的水为改善其质量在其使用之前的外部处理包括本领域中已知的澄清、过滤、软化、脱碱、除盐、除气和/或加热。
根据本方法和设备的使用地点可供使用的水的类型(硬水、软水、淡水、盐水等)，希望将商业可供使用的化学制剂，诸如磷酸盐、螯合物、碳酸盐、亚硫酸盐(硫酸钠等)，碱性促进剂，胺(二乙基羟胺等)和/或聚合物，按本领域熟知的量加到使用前的水中，以减小或去掉水中的杂质，诸如矿物质钙和铁、化学物质和有机物，由此减少或防止设备构件的腐蚀。钙和镁硬度、迁移的铁和铜、胶状的二氧化硅和其他的污染物应当优选地被减少或去掉。同样优选的是去掉给水中的氧、二氧化碳和其他非冷凝气体，以避免在水输送管子中形成沉淀，引起水通道变窄。水通道最后可能被阻塞，引起效率的损失(例如需要较高量的压力产生同样量的热)、故障或功能丧失。AmSolv公司(得克萨斯州，Lancaster)销售工业水处理化合物，它可以用于防止起鳞和腐蚀或在本方法和/或设备之前处理水。
燃烧过程
燃烧过程是在燃料和氧化剂之间的放热反应。燃烧化学涉及从化学潜能到化学反应引起的热量，热动力学涉及从热到功。完全燃烧(化学计量燃烧)是通过准确混合和燃烧正确比例的燃料和氧化剂以致没有反应物残留(以致完全燃烧反应其中没有过量的燃料和氧化剂)而实现的。如果供应太多的氧化剂(或不足够的燃料)，混合物将是“燃料贫乏”。如果供应太多的燃料(或不足够的氧化剂)，混合物将是“燃料富裕”。燃料富裕的混合物通常导致“不完全燃烧”，因为所有的燃料粒子与一些氧结合，但是它们不能够得到足够的氧来完全燃烧。
燃烧过程中经常产生的环境污染物，包括CO、SO2、NOX、SOX、NO2、N2O、VOCs、碳氢化合物和颗粒物。CO和碳氢化合物一般是不完全燃烧的产物。SO2和SOX通常由于燃烧包含硫的化合物的燃料而释放。NOX，NO2和N2O是燃料中包含的氮的化合物与氧或空气的反应产生的。颗粒物的形成是燃料中的高灰成份的结果。
在本方法和设备中，反应物的质量流量乘以燃烧时间一般提供每种反应物的总的需要的质量。O/F混合比(氧化剂对燃料的质量流量比)可以利用下式确定：
r = m · o / m · f
其中在m上面的“·”指示m的变化率或dm/dt，以kg/s表示。从O/F混合比，反应物的总质量流量可以计算：
m · = m · o + m · f
每种成份的部分流量可以利用下式计算：
m · o = r r + 1 m ·
m · f = 1 r + 1 m ·
体积流量能够从质量流量除以它们的已知密度来计算。例如；LOX具有密度为1.2g/cm3。
燃烧腔和/或燃烧区
本设备中所使用的燃烧腔和/或燃烧区，其中发生一种或多种燃烧反应，优选地具有一个空心内部和一个背离空心内部的外部。这些燃烧腔和/或燃烧区优选地是圆形的、长条的、圆筒形的空心管道，它们具有敞开的前端和敞开的后端且具有由管子组件构成的侧壁。然而，它们可以是任何其他合适形状的，诸如椭圆形的、圆形的、三角形的、正方形的或圆锥的形状。而且，燃烧腔和/或燃烧区的前端和/或后端可以由本设备的一个或多个的其他构件封闭，如图1到3所示。例如，在图1和2中，第一燃烧腔的前端由第一输送注入板和第一氧化剂总管板封闭，而后端由燃料磨损板和第一水总管板封闭。
在本发明的设备中，在过程中出现至少两种优选地为三种(或更多种)分开的燃烧过程，燃料的第一部分燃烧出现在第一燃烧腔(或燃烧区)，燃料的第二部分(或第一完全)燃烧出现在第二燃烧腔(或燃烧区)，以及可选地当完全燃烧反应没有出现在第二燃烧腔(或燃烧区)时第三完全燃烧出现在第三燃烧腔(或燃烧区)。可以增设附加的燃烧腔(或燃烧区)到本发明的设备或增设附加的燃烧反应到本发明的方法。因为本发明的方法和设备中所使用的燃料将可能进一步被分离成它的组成原子，由此减小排出的燃烧气体排出物中的环境污染物的数量，诸如CO，当燃料的更完全燃烧出现时，它的生产量将减少，当出现三个(或更多)而不是两个分开的燃烧过程时，优选的是在这种使用方法中出现三个(或更多个)分开的燃烧反应。最后的燃烧反应(在所使用的最后燃烧腔或燃烧区中)应当导致燃料的完全燃烧，每个前面的燃烧反应(在每个前面的燃烧腔或燃烧区中)应当导致燃料的不完全燃烧。
如此前所讨论的，优选的是本发明的方法和设备中所使用的燃料或燃料成份和氧化剂按各种角度引入本设备的第一和附加燃烧腔或燃烧区，这些角度趋向在燃烧腔或燃烧区中诱发涡流(旋涡)效应，涡流效应促进燃料或燃料成份和氧化剂的混合，比其他方式(在没有旋涡的情况下)混合更彻底。
当使用本设备和方法时，优选的是，首先出现在第一燃烧腔的燃烧发生在设备的整个长度上(在每个燃烧腔和/或燃烧区中出现)，而不仅仅在本设备的一些燃烧腔或燃烧区。同样优选的是，在本设备的两个或多个燃烧腔(或燃烧区)中的每一个中，燃烧反应出现在燃烧腔(或燃烧区)的整个长度上，而不只在其较小的部分上出现。
而且，优选的是，用在本发明的方法和设备中的燃料的至少约97％和更优选地所有(100％)的燃料被燃烧。在这些方法和设备中所使用的高温使燃料在从分子分解成原子，诸如H和O的情况下燃烧，而剩余的分子是H2O和CO2(以致离开本设备的最后燃烧腔或燃烧区的燃烧气体排出产物将包含原子和优选地不是环境污染物和/或危险材料的分子，这些分子诸如CO、NOX、NO2、N2O、SOX和/或SO2)。CO2能够被俘获，导致环境污染物排放量减少，并且按这里所述的方式被使用。
应该注意，在处理本设备的最后燃烧腔或燃烧区所产生的燃烧气体排出产物的过程中，该排出产物是特别热的(温度通常从约2500到约5500范围内变化，更经常地是从约3700到5000的范围内变化)。该燃烧气体排出产物可以允许排放到环境中。可选地，它可以经受冷却处理，例如在废热回收蒸汽(或其他的)发生器中或在类似设备中。燃烧气体排出产物的原子(取决于所使用的燃料或燃料成份的类型)，当冷却到温度低于约230(110℃)时，可以再结合成分子。其中的一些分子诸如一氧化碳是危险的。其他的分子可以引起金属构件的腐蚀。这样，优选的是将燃烧气体排出产物的温度维持在约230(110℃)或以上。
发生在本设备的每个燃烧腔和/或燃烧区中的燃烧反应释放大量的热。这样，为了防止各个燃烧腔或燃烧区的损伤(金属的潜在熔化和/或结构完整性的丧失)，优选的是主动地冷却本设备所使用的每个燃烧腔或燃烧区的侧壁，例如，利用水或其他合适的冷却剂或方法。在本设备中，优选的是，用水作为冷却剂来实现这个结果。然而，水不注入到任何的燃烧腔或燃烧区中，也不接触燃料或氧化剂反应物或燃烧气体排出产物。相反地，水可以出现在管子组件包含的管子中，管子组件通常构成燃烧腔和/或燃烧区的侧壁(或其部件)。
点火器件
本发明的方法和设备中可以使用用于触发一种或多种燃料或燃料成份和氧化剂的可燃烧混合物的燃烧反应来产生热量释放的一个或多个装置，它们可以是同样的或不同的。
储藏在燃料或燃料成份中的化学能在利用一种或多种氧化剂的情况下的释放，能够通过本领域技术人员熟知的一些不同方法或使用一些不同点火器来触发。一个或多个合适的点火系统的选择取决于所使用的燃料或燃料成份和氧化剂的特性和阶段、系统安全性等因素。然而，所有点火方法和器件具有一个共同的重要目的，即在反应材料聚集之前使进来的燃料或燃料成份和氧化剂快速和可靠地点火。进入一个或多个燃烧腔或燃烧区的燃料和氧化剂不被迅速地点火，能够形成爆炸性混合物形成和爆炸。
本方法和设备所使用的点火器可以从外部源，或从有限量的内部储存能取得动力。一旦点火，燃料和氧化剂一般将保持点燃。这样，虽然在本方法和设备的整个运行中维持点火源的运行是可能的但不是必要的。
可以用在本发明的方法和设备中的各种点火器，在使用或不使用催化剂的情况下，可以建立、安装或者连接到该设备上，该设备包括：(a)烟火点火器(电触发的缓慢燃烧的烟火点火器，它们通常具有的燃烧持续时间在从约2秒到约10秒的范围内)；(b)双曲线点火器(当燃料和氧化剂首次相遇时自发点火的点火器)；(c)火花塞(产生火花的点火器)；(d)火舌(spark-torch)点火器(少量的燃料和氧化剂进给到点火器燃烧腔且由电火花点火的点火器，而火焰输出被引导到所需区域，再点燃主燃烧过程所使用的燃料和氧化剂)；(e)燃烧-波点火器(该点火器具有分支输出以提供来自单独预燃烧腔的多点点火源且具有触发预混合腔中燃烧的电火花)；和(f)谐振点火器(该点火器利用加压的气态燃料的流动以形成谐振加热，它将启动点火器反应物，在有或没有增加氧化剂的情况下，产生点火器排出物，用于点燃进入燃烧腔的燃料和氧化剂)。
非污染产物
有利地，本方法和设备产生一些产物，诸如过热蒸汽产物、干饱和蒸汽产物和/或燃烧气体排出产物、它们通常是环境清洁的。这些产物一般都不包含(0wt％)或包含少量的(优选地小于约40wt％，更优选地小于约30wt％，再更优选地小于约20wt％，仍然更优选地小于约10wt％，和仍然更优选地小于约5wt％)的环境污染物和/或危险材料。
当由本方法和设备所产生的一种或多种产物确实包含一些数量的一种或多种环境污染物和/或危险材料，诸如CO2时，这些一种或多种环境污染物和/或危险材料的数量与生产蒸汽或电力的燃料燃烧方法和设备相比通常大大地减少。当：(a)同样的燃料和同样数量的该燃料被燃烧；(b)同样燃料被燃烧和同样数量的蒸汽、电力或能量被产生；或(c)本发明的一种燃料用在本方法和设备中，生产蒸汽或电力的燃料燃烧方法利用空气或允许空气接触其中所使用的燃料、氧化剂或水，接触由此产生的燃烧气体或燃烧气体产物，和/或接触其构件(燃烧腔等)，包括用于生产蒸汽或电力的常规方法，诸如常规的煤炭和天然气燃烧的蒸汽的生产和电力生产的方法。在情况(c)中，由于使用了本发明的一种燃料，环境污染物和/或危险材料的排放通常将低于情况(a)和(b)。然而，在情况(a)、(b)、(c)的每一个中，一种或多种环境污染物和/或危险材料的数量通常将减少至少约50％，和更通常地减少至少约75％，和仍然更通常地减少至少约90％。此后的例子1示出，当在本发明的设备中使用EF-15燃料和LOX，与在常规燃煤装置使用煤相比，CO2减少了97％。
由本发明的方法和设备所产生的环境污染物和/或危险材料的类型和数量，通常取决于所使用的燃料或燃料成份和氧化剂的纯度、所使用的燃料或燃料成份的类型、发生的燃烧反应的次数和类型(不完全或完全)以及所使用的具体方法或设备的特征，而且由本领域技术人员可以容易地确定。不管上面的参数如何由本方法和设备所产生的环境污染物和/或危险材料的数量，通常将大大地低于由生产蒸汽或电力的燃料燃烧方法和设备所产生的环境污染物的数量，后者利用空气或允许空气接触其中所使用的燃料、氧化剂或水，接触由此产生的燃烧气体或燃烧气体产物，和/或接触其构件(燃烧腔等)。
由本方法和设备生产且通常是由此生产的两种主要产物的过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物通常不包含任何(0％)环境污染物或危险材料。
而且，由本方法和设备所产生的燃烧气体排出产物，它通常是由这些方法和设备所产生的两种不同产物的另外一种，通常将只包含水和二氧化碳，以及可能包括一些金属(如果金属初始存在于燃料或燃料成份中)。燃料或燃料成份和氧化剂在高温下和按这里所述的多种燃烧反应的燃烧通常使环境污染物被消除(或被大大地减少)。这些环境污染物否则将出现在燃烧气体排出产物中。例如，如果来自废轮胎的橡胶用作为本发明的方法和设备中的唯一燃料，橡胶通常将转变成水和二氧化碳。
而且，附加的(分开的)蒸汽可以通过来自由本方法和设备所产生的燃烧气体排出产物的热传递产生，例如，它们被允许进入锅炉或废热回收蒸汽发生器，如图14所示，而不是释放到环境，通常不包含(0％)环境污染物。与许多其他的用于生产蒸汽、动力或能量的方法和设备相反，这是因为由本方法和设备所产生的燃烧气体排出产物通常不接触蒸汽。
如果环境污染物和/或危险材料是由本方法和/或设备产生的，它们通常存在于最后燃烧腔或燃烧区所产生的燃烧气体排出产物中，例如，如果不使用第三燃烧区存在于第二燃烧腔中，且通常取决于在所使用的具体燃料中存在的元素。这些环境污染物和/或危险材料的数量通常将低于由同样的(或不同的)和同样的数量的燃料在常规的燃料燃烧设备、装置或方法诸如常规的燃煤电厂或常规的锅炉中所产生的燃烧气体排出产物中存在的环境污染物和/或危险材料的数量。许多常规的燃料燃烧设备使用空气作为氧化剂和/或燃烧燃料不完全，这些环境污染物和/或危险材料以每百万标准立方英尺的燃烧燃料中的污染物磅数、每年的吨数、排放因子率、或其他适当的方法计量。这些数量通常从约0变化到约5wt％，优选地从约0变化到约3wt％，更优选地从约0变化到约1wt％。例如，如果用天然气作为本发明的方法或设备中的燃料，通常存在于所产生的燃烧气体排出产物中的仅有成份将是水蒸汽(H2O)和CO2的分子。水蒸汽是非危险的和非污染的，而CO2不是标准空气污染物且能够如这里所述被俘获和使用。
而且，根据所使用的燃料或燃料成份，本方法和设备通常不产生或大大地减少(在排出本设备的最后燃烧腔或燃烧区的燃烧气体排出产物中的)NOX或汞的数量。与用于生产能量、电力或蒸汽(任何类型)的产生环境污染物和/或危险材料的常规方法诸如燃煤电厂相比，这些方法和设备通常能够实现直至100％减少排放这些环境污染物或危险材料。
而且，与用于生产能量、电力或蒸汽(任何类型)的产生环境污染物和/或危险材料的其他方法和设备，诸如常规的燃煤电厂相比，根据所使用的燃料或燃料成份，本发明的方法和设备通常不产生或大大地减少其他的环境污染物和危险材料(在排出最后燃烧腔或燃烧区和其他地方的燃烧气体排出产物中)的数量，包括NO、NO2、N2O、NH3、SOX、SO2、CO、HCl、CH4、VOCs、苯、氟化氢、硫化氢、聚-芳族化合物，六氯丁二烯，二溴化乙烯、二恶英、砷、铀、钍、镭、氡、钋、铋和铅、其他的致癌物、基因突变物和/或放射性物质和颗粒物。例如，同常规燃煤电厂相比，本方法和设备通常将减少上面的环境污染物和危险材料至少约50％，优选地减少至少约75％，和更优选地减少从约90％到约100％。这样，由本方法和设备所产生的空气污染量，同由常规的能量、电力或蒸汽生产诸如常规燃煤电厂所使用的方法所造成的空气污染相比，通常被大大地减少或消除。
由本方法和设备在最终(最后)燃烧腔或燃烧区中所产生的燃烧气体排出产物通常是环境清洁的，优选地将包含从约0到约30wt％的环境污染物和/或危险材料，更优选地从约0到约7wt％，更优选地从约0到约1wt％的燃烧气体排出产物。而且，可能产生的取决于所使用的燃料或燃料成份的一些环境污染物，诸如CO2和SO2，可以利用常规的方法和设备回收。例如，当用氢作为本方法和设备中的燃料时，通常出现在燃烧气体排出产物中的仅有产物将是热量和水。这样，燃烧气体排出产物通常将具有0％的环境污染物和危险材料。过热蒸汽产物或干饱和蒸汽通常也将具有0％环境污染物和危险材料。
许多能量生产公司使用煤作为它们的方法和设备中的燃料。一个典型的500-MW燃煤电厂每年生产35亿度(千瓦-小时)的电力。为了生产这个数量的电力，该电厂每年需要燃烧约143万吨的煤。下表比较了由一个每年燃烧143万吨煤的燃煤电厂和利用具有能值约31680BTU/lb的称为EF-10的燃料生产同样数量电力的本发明设备之一在理论上预计要产生的每年所产生的环境污染物和/或危险材料。二氧化硫(SO2)、氮的氧化物(NOX)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、砷、铅、镉、小粒子(颗粒物)、灰和淤渣。
           燃烧143万吨燃料产生的污染物
  污染物   燃煤电厂   本发明设备
  二氧化硫(SO2)   10,000吨   0吨
  氮的氧化物(NOX)   10,200吨   0吨
  二氧化碳(CO2)   3,700,000吨   243,646吨
  一氧化碳(CO)   720吨   0吨
  砷   225磅   0磅
  铅   114磅   0磅
  镉   4磅   0磅
  小粒子(颗粒物)   500吨   0吨
  灰   125,000吨   0吨
  淤渣   193,000吨   0吨
  总计   4,039,763吨   243,646吨
该表示出，同常规燃煤电厂相比，当生产同样数量的电力时，本方法和设备不产生二氧化硫、氮的氧化物、一氧化碳、砷、铅、镉、颗粒物、灰、淤渣、和约15倍低的二氧化碳，减少了所产生的环境污染物和/或危险材料总量的约94％。
同生产电力的许多常规方法相反，本设备通常不要求使用任何的污染控制设备或系统，诸如空气污染控制设备，来维持本设备的产物(例如一种或多种蒸汽产物和燃烧气体排出产物)的环境清洁。
CO2的俘获、分离和利用
由本方法/设备所产生的高达90％(或更高)的CO2能够选择地利用常规的方法和设备俘获和同其他成份诸如水分离。为此，该方法包括利用溶剂诸如单乙醇胺进行化学吸收，和低温蒸馏和/或薄膜分离技术进行物理吸收。例如Wittemann公司，LLC(佛罗里达州，PalmCoast)出售CO2回收系统和设备，它们利用一些技术诸如硫化、活性碳和NOX去除技术、洗涤、脱水、液化和直脱(stripping)，从产物诸如废气中抽取CO2和清洗CO2到希望的或要求的纯度水平。所得到的CO2然后被液化和用在这里所述的低温磨碎方法中，或出售给各种各样的终端用户。
水向过热蒸汽或干饱和蒸汽产物的转换
本方法和设备将已引入本设备燃烧腔或燃烧区外侧的水转换成过热的或干饱和的蒸汽产物，在一个或多个位置处可以包含过热蒸汽、干饱和蒸汽和/或两种类型的蒸汽。过热蒸汽。干饱和蒸汽和/或两种蒸汽的组合能够在一个或多个位置(通过一个或多个过热蒸汽出口装置)离开本设备，进入中心的或其他的过热蒸汽产物收集设备。过热蒸汽和干饱和蒸汽能够选择地利用常规蒸汽分离设备分离，且例如在蒸汽透平中能够用于(每一种单独地或共同地)生产电力。通常，当过热蒸汽和干饱和蒸汽共同输向透平(或其他发电设备)时，引导到透平的金属通道从过热蒸汽和干饱和蒸汽抽出一些能量，使两种类型的蒸汽温度下降。然而，过热蒸汽通常把这个能量送回到干饱和蒸汽中。
蒸汽经常携带很小的水滴。蒸汽品质是用它的“干度”来描述的，干度是所考虑的蒸汽中的完全干蒸汽的百分比。如果悬浮水滴出现在蒸汽空间内，不携带蒸发比焓时，蒸汽变成“湿”的。“湿蒸汽”的含热量，基本上低于同样压力下干饱和蒸汽的含热量。湿蒸汽中的小水滴具有重量，但占据可忽略的空间。蒸汽的干度通常取决于具体的蒸汽生产设备的设计和容量。过热蒸汽具有几个重要性能，使它对于功和质量的转移是理想的。首先，过热蒸汽全部是干蒸汽，这是有利的，因为当携带水出现在燃烧设备例如锅炉或发生器时，虽然水能够从蒸汽中去掉(利用蒸汽分离器和/或蒸汽捕集器)，但是从水蒸汽中的分离能够仍然是复杂的。然而，如果少量的过热被增加到蒸汽中，携带水能够蒸发到绝对干的蒸汽。按这种方式，湿蒸汽损伤透平和其他发电设备的可能性被克服。
其次，虽然过热蒸汽当它放出它的过热时温度下降，但是过热蒸汽能够失去热量而不凝结。当过热蒸汽放出它的一些焓时，它通过温度下降来放出焓。在达到蒸汽的饱和温度之前不出现凝结。相反地，饱和蒸汽不能失去热量而不凝结。饱和蒸汽容易凝结在处在低于饱和蒸汽温度的任何表面上，并放出蒸发焓，蒸发焓占其能含量的较大百分比。这样，当饱和蒸汽通过长的分配总管时，它通过管子和绝热层损失一些热量，导致一些饱和蒸汽在此凝结。形成的水如果不去掉会引起管子、阀门、热交换设备、透平和类似设备受到冲蚀。相反地，没有冷凝水存在于包含过热蒸汽的分配总管中。而且，稍微过热的蒸汽能够通过长管线输送而不失去足够的热量被冷凝，由此消除了损伤的危险。
当蒸汽压力上升，可供使用的总热量上升。如果压力通过阀门减小，多余的热量在较低压力的蒸汽中是可供使用的。压力减小产生该蒸汽的少量过热。
在本方法和设备中产生过热的主要原因是在多种多样的要求产生强大力量的应用诸如泵、发动机，透平和其他动力设备中实现安全和有效地输送工作能量。当蒸汽进入透平时，它允许通过增加速度膨胀作功，同时释放其热量。相反地，饱和蒸汽当它的热量失去时将凝结。透平中的凝结将减小可供蒸汽进入的空间。这减小做功能量的利用率，特别当它以高速离开时它能够损伤透平。这样，在这些应用中过热蒸汽是优选的，因为它能够膨胀，放出它的多余热量而不凝结。根据所希望的做功能量的效率和动力要求，过热允许或不允许在透平中出现冷凝。在高速轻转子透平中，转子叶片的脆性和蒸汽通过的速度，经常要求干蒸汽运行。在任何一种情况下，利用过热蒸汽的透平比利用干饱和蒸汽的透平运行更有效。
因为在启动时过热蒸汽可能不出现在本发明的设备中，在运行中在这个点能够使用手动开启(或其他的)阀门去除水(因为时间通常可供使用来开启和关闭这些阀门)。然而，一些紧急情况，诸如过热器丧失和旁通可能需要利用饱和蒸汽操作。在这些潜在的非计划的停运时，没有时间可供使用以手动开启阀门。这样，蒸汽捕集器可以用于代替排放冷凝水。在图14所示的系统中，这些蒸汽捕集器可以放置在本领域熟知的一个或多个位置上，保障最高品质的蒸汽的生产和运输。合适的倒置的桶型蒸汽捕集器用于过热工况是优选的。
在启动时，大的管线可能从冷态开始。在低压下，在水管线和管子中只有饱和蒸汽(直至管线温度增加)。这优选地是按时完成(例如小于约5分钟)，以避免管线上的应力。典型地启动载荷如下计算：
C＝W(t1-t2)×114/H
式中：C＝冷凝水的数量(磅)
      W＝管子的总重量(磅)
      t1＝蒸汽温度()
      t2＝室温()；和
      H＝蒸汽的潜热(BTU/lb)关于H变量，对于长的加热时间，应当采用在过热蒸汽源的压力下的饱和蒸汽的总热量减去在所涉及加热时间中的平均压力下的饱和蒸汽的显热。
用在本设备中的碳氢化合物或其他燃料或燃料成份中所包含的化学能当燃料燃烧时转换成热能。该热能通过本设备的燃烧腔和/或燃烧区的侧壁传递给优选地处在管子组件内的水。水的温度随热能增加直至达到它的饱和点(即直到它沸腾)。已经使水温升高的这个热能是“液态焓”。在沸腾点，该水称为“饱和水”。热传导从燃烧腔和/或燃烧区到水继续进行。由这个热传导所产生的附加焓(蒸发焓)通常不增加水温，但蒸发水，将其转换成蒸汽。
由于出现在本发明设备的不同燃烧腔和/或燃烧区中的高温燃烧过程所产生的高品质热能的过热或干饱和蒸汽产物的释放，和由于水靠近这些燃烧腔和/或燃烧区的循环，通常至少在不同燃烧腔和/或燃烧区的每个的位置上，如图1所示，本设备将水转变成有效的高能的和高纯度的过热或干饱和蒸汽。本发明的方法和设备中所采用的温度是如此的热，以致水通常基本上瞬时转换成过热或干饱和蒸汽产物。过热或干饱和蒸汽产物然后通过一个或多个过热蒸汽产物出口装置被引导到一个或多个过热蒸汽产物的收集设备。从这些收集设备，蒸汽产物通常被输送到发电设备，诸如蒸汽透平，在此呈过热蒸汽和/或干饱和蒸汽形式的能量被转换成机械能。机械能驱动发电设备，再产生电能。
由本方法和设备所产生的蒸汽量将变化，取决于所采用的具体设备的大小。如例1中所述的设备，在例子中所述的温度和压力下，能够生产从约18880到约36500磅/时的干饱和蒸汽，和从约16320到约31100磅/时的过热蒸汽。它优选地生产约36466磅/时的干饱和蒸汽和约31062磅/时的过热蒸汽，它能够产生约10MW/h的电能。
由本方法和设备所产生的每种过热或干饱和蒸汽产物中的过热蒸汽和干饱和蒸汽的重量百分比，通常将取决于所采用的具体温度和压力，并且能够容易地由本领域技术人员例如利用在设备上的一个或多个不同位置处的常规温度和/或压力释放阀来操纵。
由本方法和设备所产生的蒸汽产物通常包含从约0到约100wt％的干饱和蒸汽，和从约0到约100wt％的过热蒸汽。优选地，蒸汽产物包含100wt％过热蒸汽。如果由本发明的方法和设备所产生的过热或干饱和蒸汽产物确实包含干饱和蒸汽，优选的是干饱和蒸汽在过热蒸汽产物中的重量百分比不超过约76％(而其余的通常是过热蒸汽)，更优选地不超过约30wt％(而其余的通常是过热蒸汽)。利用常规的蒸汽分离设备，干饱和蒸汽能够与过热蒸汽分开。如果由本方法和/或设备所产生的产物中初始存在一些水和/或湿蒸汽，水和/或湿蒸汽利用常规的设备诸如提净装置(defacator)能够与干饱和蒸汽和/或过热蒸汽分开。
由燃烧气体排出产物所产生的蒸汽
离开本设备的最后燃烧腔或燃烧区的热的燃烧气体排出产物，优选地连接到另一个水源，诸如常规锅炉或废热回收蒸汽发生器，如图14所示，在此燃烧气体排出产物能够冷却到约230或更高的温度，由此产生分开的蒸汽产物(与由本设备所产生的过热或干饱和蒸汽产物分开)。它可以包含以任何重量百分比的前述类型的蒸汽的任何组合。该蒸汽产物中的不同类型的蒸汽然后可以彼此分开，以致不同类型的蒸汽能够分开用在不同的应用中。所产生的任何过热蒸汽或干饱和蒸汽通常将如上所述被利用。所产生的任何湿蒸汽优选地输送到溢流区和冷凝。它能够然后排放到保存水池或再循环到碳氢化合物燃烧气体发生器和作为补给水。
由本方法和设备所产生的热能也可以用于蒸汽吸收、水冷冻、干燥、加热等过程，包括四生(同时或连续产生电力、蒸汽、冷冻水和/或热水等)。
利用离开本设备最终燃烧腔或燃烧区的燃烧气体排出产物产生的蒸汽产物纯度(蒸汽纯度)，优选地低于约1.0ppm总固体，更优选地低于0.1ppm总固体。
具有如图1所示的结构的本设备是一个独立式的装置，它大约10到14英尺长，2至3英尺宽和5英尺高，由它所产生的燃烧气体排出产物转移到废热回收蒸汽发生器，诸如图14所示，能够产生从约10到约15MW的电力(除了由本设备所生产的蒸汽可能产生的电力之外)。由较大设备产生的且转移到废热回收蒸汽发生器的燃烧气体排出产物，能够产生的电力数量大于约10到15MW的电力(除了由本设备所生产的蒸汽可能产生的电力之外)。
设备的尺寸，类型和输送能力
本设备能够按能产生希望结果的任何希望或方便的尺寸和/或形状制造，并且可以在尺寸上成比例地变化以正确地适合多种多样的工业应用，诸如独立于电网发电、例如在电网故障时作为备用应急电源、在高举使用时间中使用、可移动的遥远场所的电力，蒸汽列车电力、海洋船舶电力和类似应用。本设备可以在停电时用于提供电力给工厂和医院，和在建筑物的内部和/或外部供电。
本发明的设备，它优选地没有或很少运动零件，可以是紧凑的和有利地是独立式(独立使用)的生产系统或补充生产系统(补充到或结合到一些其他类型的系统或设备)，用于足够数量的可靠电力的有效生产，以供高峰电力需求和不间断电力用户使用。本设备容易安装和使用，可拆卸零件容易更换，且与常规发电系统相容，以及能够改装到具有烧毁的或废弃的锅炉的现有发电系统。
本发明的优选的碳氢化合物燃烧气体发生器，一般每天能够生产约5到约30MW的电力，是一个独立式的装置，它大约10到14英尺长、2到3英尺宽和5英尺高(包括3英寸的支腿)，安置在大约10英尺长和10英尺宽的混凝土(或其他耐久材料)板上。这样的一台碳氢化合物燃烧气体发生器将需要比常规发电装置小约3.75到约100倍的空间，同时产生与常规电力生产装置同样数量的电力。例如，为了每天生产约25MW的能量，煤、天然气、核、风力和地热电力装置将需要包括上述燃烧气体发生器的装置多几倍的英亩数。
两台或多台设备选择地能够和另一台并联运行。例如，三台15MW燃烧气体发生器能够放置和共同运行，以生产45MW的能量。
本设备的各个构件的尺寸可以广泛地变化，取决于整个设备的尺寸。有利地，本设备例如利用卡车、列车或轮船容易从一个地点运输到另一个地点。
因为轮船的大多数机械部件，诸如它们的发动机，是由蒸汽形式的能量供给动力的，所以本设备能够用在轮船上以允许轮船比可能的其他方式保持离开陆地更长的时间。而且，轮胎上产生的所有碳氢化合物废材料能够用作本设备中的燃料，由此提供了一种减少这些碳氢化合物废材料的装置，而不将废材料返回到陆地或将它们倒入大海，因而消除或减少将燃料从陆地带到船上的需要。
没有腐蚀
因为由本方法和设备所产生的燃烧气体排出产物通常不进入(或者说接触)透平、冷凝器或其他发电设备，以及因为本发明的方法和设备通常产生90到约99wt％的干蒸汽(干饱和蒸汽和/或过热蒸汽)而不是湿蒸汽所以这些方法和设备有利地一般不引起透平、冷凝器和其他发电设备或其构件的腐蚀(零件诸如金属叶片的溶解和/或磨损，和/或产生一些物质诸如灰尘在零件上或零件中的积累)或其他损伤或破坏。
启动的容易和速度
许多常规的燃料燃烧的蒸汽生产和/或发电系统或装置，诸如核电厂，在它们的初始运行和/或计划或紧急停堆之后的运行开始之后需要漫长的启动周期，例如至少24小时和复杂的程序，变成满功率运行。相反地，在启动之后变成完全运行本设备通常只需要约30分钟或更少的时间，和更通常地约5分钟或更少的时间，经常约10秒或更少的时间，而且程序不复杂。这样，本设备能够生产可以用于发电的产物，同时实际上具有不中断或只有短时间中断的电力供应，可能节省电力用户的金钱、时间和/或克服不方便。
所生产的电力数量
本设备优选地是可独立应用的发生器，它们能够连续运行(24小时/天，7天/周)。另外，一个以上的设备优选地在一个地点同时运行。
本方法和设备优选地每天生产约5到约600MW的电力，更优选地每天生产约100到200MW的电力。这样，例如，在约60％周期(60％容量)下运行，10MW的设备将能够生产的6MW/d的电力。当一个以上的设备在一个地点同时运行时，如果一个设备不运行，通过增加其他设备的产量，其余设备能够维持整个系统在100％下运行。
在本方法和设备的情况下，为了使效率最大化和生产可能的最清洁产物，空气优选地不允许进入该系统，该系统的热损失是最小的。
本方法和设备具有的燃烧效率通常在约50％到约100％的范围内(利用这里所使用的具体燃料或燃料成分中存在的BTU的至少50％直至100％产生热能)，更优选地从约70％到约100％的范围，再更优选地从约90％到约100％，甚至还要优选地从约95％到约100％，和最优选地从约97％到约100％。换句话说，对于这些方法和设备中所使用的燃料中存在的每100BTU，优选地至少约50个BTU，最优选地至少约100个BTU转变成热能(而其余的变为废热)。相反地，常规的燃煤电厂的燃烧效率最高达到约33％，而约67％的煤的潜能损失作为废热。常规的天然气燃烧电厂的燃烧效率是约35-50％，而约50-65％的天然气的潜能损失作为废热。
本方法和设备的热效率通常在约50％到约87％的范围内，更优选地从约65％到约87％，再更优选地从约75％到约87％，甚至更优选地从约80％到约87％，和最大优选地从约84％到约87％。相反地，电厂的热效率是约34％。这些电厂的热率(heat rate)是生产每千瓦小时(kWh)的电力要约10,000BTU的燃烧的燃料热。而且，和本设备相反，那些电厂通常是缓慢启动的，或在运行时改变产量。
生产电力的成本
当废材料用作燃料或燃料成份，以及废燃料的使用者得到倾倒费和/或其他产生收益的费用时，这样的成本与通过其他方法诸如通过常规燃煤、天然气、燃料电池或核能电厂生产电力的成本相比，通常将进一步减少和大大地减少。在这些情况下，本方法和设备能够在总成本从约0.003到0.009美分/kWh的范围内生产电力。利用本方法和设备可以达到的生产电力的低的总成本通常小于通过其他方法和设备生产电力的总成本，因为：(a)本方法和设备可以达到的高燃烧效率；(b)燃料的使用，诸如地毯废料容易地免费得到；(c)某些碳氢化合物废材料诸如废轮胎用作燃料的废物处理(再循环)费的接收；(d)由电力出售产生的收益；(e)由废材料的部分诸如来自废轮胎的金属出售到其他市场产生的收益；和/或(f)由燃烧气体排出产物成份诸如灰、氮、CO2或SO2出售到其他市场产生的收益。
共生、三生和四生
本方法和设备能够用在共生系统、三生系统、四生系统和类似系统，或能够以常规方式用于分开地产生热量和电力。
温度、压力和时间
本方法和设备在可以变化的条件下(例如在不同地点的氧化剂、燃料和水的流量、温度和压力)生产过热蒸汽产物和饱和蒸汽产物，例如取决于具体设备的尺寸、一台或多台设备是否共同使用、希望的燃烧效率、水、燃料和氧化剂入口和出口的直径，蒸汽产物出口的直径等。这些条件可以变化以实现本领域熟知的希望目标。
设备的吹洗
优选的是在设备运行之前和之后，用惰性气体诸如氮气吹洗，吹洗应当提供安全性检查：(a)没有设备的构件诸如燃料或氧化剂进给管线阻塞；(b)设备的所有构件功能正常；(c)设备内部是清洁的(没有残渣，诸如燃料或氧化剂残余物，废蒸气等)；和/或(d)没有泄漏出现。
破坏危险材料
根据危险材料的类型，本方法和设备也可以用于安全地、迅速地、便宜地、有效地和完全地破坏某些危险材料(通过使这些材料变成不危险)，不产生不希望的环境污染物，或所述污染物的产量低于由破坏危险材料的常规方法所产生的污染物的产量，而不将危险材料掩埋、放置在水体或其他贮罐中。
当危险材料用作本方法和设备中的燃料或燃料成分时，危险材料通常将通过分解成非危险成份而被完全破坏。例如，当聚氯乙烯用作燃料时，形成的产物(燃烧气体排出产物和/或利用燃烧气体排出产物生产的分开的蒸汽产物)通常将不包含任何致癌物。
用本方法和设备将危险材料转变成非危险材料，似乎是由本方法和设备中采用高温和高压的采用和不用空气的组合引起的。(本方法和设备使用温度约是两倍热于大多数燃煤电厂使用的速度)。这样，本方法和设备例如能够由军事和保健产业用来将危险材料转变成非危险材料。
按照本方法和设备将要转变成非危险材料的危险材料，能够用作这些方法和设备中的燃料或燃料成份，而不需要附加燃料或燃料成份。然而，也可以选择地使用一种或多种的附加燃料或燃料成份。
材料
本设备的各个构件可以利用多种多样的不同金属或陶瓷材料制造。然而，所使用的金属和陶瓷材料优选地具有良好的机械特性、抗氧化、腐蚀和应力的能力，抗这里所述的高温的能力。除非这里另有规定，本设备的所有的各个构件或其他零件优选地由铁素体和/或奥氏体钢制造。
本方法和设备中所使用燃烧腔和/或燃烧区和热交换器，可以由任何适合高温的导热的金属构成诸如镍、铬、钴的合金钢，或镍或铜合金诸如BeCu、Cu、Ag-Cu或其组合，或能够衬有耐火材料诸如钼、钨、钽等，以用于高的蒸汽温度。
用于执行本方法或制造本设备的所有材料、构件和设备是商业可供使用的。这些物品来源包括例如Pechiney化学制品部(康涅狄格州，斯坦福市)，Praxair公司(康涅狄格州，Danbury)和Airgas公司(宾夕法尼亚州，Radnor)。
具体实施方式
为了说明本方法、设备、用途和制造方法，附图示出了本设备一个优选实施例的各种视图和其在三生系统中的使用。
本设备的优选实施例的各个构件或零件可以按附图所示的方式或按以下所述的方式或其他方式布置。本发明不局限于附图所述或这里所描述的精确的布置、结构形式、尺寸，仪表设置、构件、角度、反应物或产物的流动方向或条件。这些布置、结构形式、尺寸、仪表设置、构件、角度、反应物或产物的流动方向和/或条件，能够按情况需要或根据希望而不同。例如，可以使用较少的或附加的燃料入口、燃料腔、管子、孔。而且，这些构件可以不同地布置。也可以包括一个、两个、三个、四个或多个附加燃烧腔和/或燃烧区。本设备的各个构件的位置和将零件固定在一起的装置也可以变化。而且，各个构件能够整体构成为一个整体结构，而不是将两个零件连接在一起。例如，第六过热蒸汽产物出口可以通过任何合适的装置连接到第三过热蒸汽产物出口总管，以将本设备这两个构件连接在一起。可选地，第六过热蒸汽产物出口和第三过热蒸汽产物出口总管，可以用一件材料整体制造。仍然进一步，本设备的各个构件、零件和/或区域能够永久地或可拆卸地和本设备的其他构件、零件和/或区域连接，可以是可动的或不可动的。可拆卸地连接的构件和零件经常是优选的，因为这些构件和零件通常可以按需要更容易地和成本有效地更换。
优选设备的描述
本燃烧设备的优选实施例是参照附图描述的。在这些附图中，有关过热蒸汽产物的所有标记、编号和描述同样适用于干饱和蒸汽产物。
在图1到3中，示出碳氢化合物燃烧气体发生器(“发生器”)8。该发生器具有两个分开的燃烧腔(第一燃烧腔70和第二燃烧腔100)，以及第三燃烧区120，在此发生三种分开的燃烧反应(第一不完全燃烧反应、第二不完全燃烧反应和第三完全燃烧反应)。氧化剂和燃烧反应物在这些图中所示的发生器中通常从左流到右(从上游到下游，从发生器的前端到后端)。该发生器没有活动零件。图4-13示出图1到3所示的发生器8的一些单个构件的横断面和/或详细视图。
如图1到3所示，发生器8的许多构件、零件和/或区域优选地出现在发生器8内或发生器8上、在各个燃烧腔和/或燃烧区的上面和下面的一个以上的位置处。这样，这里有关发生器的一个构件、零件和/或区域的所有描述将涉及处在发生器内或发生器上的所有同样类型的构件、零件和/或区域。例如，第一水总管51的所有描述适用于图1所示的两个第一水总管51(一个在第一燃烧腔70上面示出，一个在其下面示出)。
第一燃烧腔70和第二燃烧腔100优选地都是圆筒形空心管子，它们具有由管子组件和/或管子构成的侧壁和敞开的前端和后端。第一燃烧腔70和第二燃烧腔100的前端由发生器8的其他构件限定(分别由第一氧化剂总管板40和第二输送注入板84限定)。第一燃烧腔70的后端是由发生器8的另一个构件(燃料磨损板63)形成的。第二燃烧腔100的后端是敞开的(没有壁或其他挡板)并与第三燃烧区120的敞开前端(不包含壁或其他挡板)连通。第三燃烧区120优选地也是圆筒形空心管子。第三燃烧区120的后端也是敞开的(不包含壁或其他挡板)，允许发生器8中所产生的燃烧气体排出产物离开发生器8(例如通到环境、锅炉，或废热回收蒸汽发生器)，并定位成以一个角度离开第三燃烧区120前端(朝向外侧环境)并离开发生器8。
一种或多种燃料和氧化剂，为了在其中产生燃料的第一次稳定的部分(不完全)燃烧以合适的O/F混合比和在有效的温度、压力和其他条件下，注入第一燃烧腔70的前端。在第一燃烧腔70中由于第一燃烧反应所产生的燃烧气体产物，在压力下流入第二燃烧腔100，在此附加氧化剂为了在其中产生燃料的第二次稳定的部分(不完全)燃烧以合适的O/F混合比和在有效的温度、压力和其他条件下，注入第二燃烧腔100。在第二燃烧腔100中由于第二燃烧反应所产生的燃烧气体产物，在压力下流入第三燃烧区120，在此附加氧化剂，为了在发生器8的第三燃烧区120中产生燃料的稳定的和最终的完全燃烧以合适的O/F混合比和在有效的温度、压力和其他条件下，注入第三燃烧区120。
第一燃烧腔70、第二燃烧腔100和第三燃烧区120的侧壁是由分开的管子组件或管子构成的(分别为第一管子组件71、第二管子组件101、管子121、和第三管子组件146)，它们包含(除了管子121以外)一根或一根以上的和优选为多根的管子，这些管子容纳着循环水(或其他合适的流体)。优选地，循环水与在三种不同燃烧反应期间所产生的每种燃烧气体产物进行热交换。在三种分开的燃烧过程中产生的燃烧气体产物中存在的热量，通过构成第一燃烧腔70、第二燃烧腔100和第三燃烧区120的侧壁被传输，由此将循环水转变成过热或干饱和蒸汽产物(优选地在发生器8的多个不同位置)。所产生的过热或干饱和蒸汽产物然后被收集在常规的、优选地在中心的收集设备(未示出)或其他使用设备。为了利用过热或干饱和蒸汽产物继后生产电力，过热或干饱和蒸汽产物收集设备可以和蒸汽透平或其他发电(或其他)设备或系统连接。在第三燃烧区120中所产生的热的燃烧气体排出产物离开第三燃烧区120，在此它可以释放到环境，或用于生产附加的分开的蒸汽产物。常规的蒸汽分离设备能够用于分开存在于这种分开的蒸汽产物中的不同类型的蒸汽。
一种或多种液体、固体和/或气体燃料、燃料成份或燃料混合物，诸如从废轮胎的橡胶磨碎成细小粉末得到的尺寸减小的轮胎橡胶，从一个或多燃料源诸如燃料贮存箱，通过一个或多个合适的燃料供给控制装置诸如由泵或其他的合适器件调节的流量控制器，进入燃料入口总管12或进入另一种接受一种或多种燃料、燃料成份或燃料混合物的装置。所采用的流量控制器可以是压力调节器、空泡流体文丘里管控制器、温度传感器、压力传感器或本领域技术人员知道的其他类似器件。在它的前端，燃料入口总管12优选地具有一个法兰或其他装置，用于牢固地连接燃料入口总管12和流量控制器。用于连接燃料入口总管12和流量控制器的装置优选地是法兰。法兰优选地包含一个或多个螺栓孔，优选地等距布置的，使压力在燃料入口总管12上均匀分布。本领域技术人员能够容易地确定适合于具体燃料入口总管12和具体发生器8的螺栓/孔的尺寸、数目和空间分布。可以使用其他的牢固连接装置，包括焊接、内六角螺丝、压力连接、销接、铆接、环氧或其他粘结剂、化学粘合、热密封和本领域熟知的其他方法/器件。
燃料在一个或多个其他位置进入燃料入口总管12或进入发生器8的流量，通常取决于几个变量，包括燃料密度、所使用的O/F混合比、所采用的燃料流量控制器的直径、燃料的压力和由发生器8所产生的热能数量。在第一燃烧腔70中所采用的O/F混合比也取决于几个变量，诸如所使用的具体燃料、燃料成份或燃料混合物和氧化剂，因为某些燃料需要或多或少的氧化剂来燃烧燃料。然而，进入燃料入口总管12的燃料、燃料成份或燃料混合物的流量应当使燃料和氧化剂的“燃料富裕”混合物出现在第一燃烧腔70内。这样的流量和希望的O/F混合比可以容易地由本领域技术人员确定。
如图1和2所示，一种或多种附加燃料、燃料成份或燃料混合物可以从一个或多个燃料源引出，输送到一个或多个分开的选择的燃料入口9或另一个用于接收一种或多种燃料、燃料成份或燃料混合物的装置。燃料入口9优选地具有一个或多个通道或其他允许燃料、燃料成份或燃料混合物流动的装置。燃料入口9是与燃料入口总管12中存在的燃料、燃料成份或燃料混合物分开的，它们引向和邻接一个或多个分开的选择的燃料腔10或其他装置的前端，这里的其他装置用于容纳和维持与燃料入口总管12中的其他燃料、燃料成份或燃料混合物分开的这些燃料、燃料成份或燃料混合物。这样的结构形式允许双重地且分开地(同时或不同时地)进入、贮存和注入一种或多种附加的碳氢化合物或其他燃料、燃料成份或燃料混合物的发生器8的第一燃烧腔70。燃料入口9与选择使用在燃料入口总管12中的燃料、燃料成份或燃料混合物是不相容的或相容的且处在同样的或处在不同状态(固体、液体、气体、淤渣、掺和物等)。第二、第三或其他的附加燃料、燃料成份或燃料混合物能够提高第一燃料、燃料成份或燃料混合物的能值。附加的燃料、燃料成份或燃料混合物可以进入燃料入口9，以与进入燃料入口总管12的燃料、燃料成份或燃料混合物相同的或不同的方式注入发生器8的第一燃烧腔70中。
例如，如果在发生器8中希望使用两种燃料或燃料成份，选择使用的燃料或燃料成份是汽油和泡沫聚苯乙烯粒子，这两种燃料或燃料成份通常是不相容的，因为汽油将熔解泡沫聚苯乙烯粒子，阻止粒子适当地注入第一燃烧腔70。然而，图1和2所示的发生器8的结构形式将允许上述不相容的燃料和/或燃料成份同时都用在发生器8中。在另一个例子中，塑料粒子能够用作燃料入口总管12中的一种燃料或燃料成份，同时氢气用作燃料入口9和燃料腔10中的第二燃料或燃料成份，使将燃料或燃料成份在第一燃料腔70中的组合具有约40000BTU/lb的燃料能值，它高于如果只将塑料粒子用作燃料存在的能值。
可选地，具有合适冷却性能的液体、气体或固体冷却剂，诸如水、燃料、油、蒸汽、粉末或任何其他物质或材料，能够从冷却剂源进入一个或多个的燃料入口9。可以使用常规的“薄膜式冷却”技术，通过从燃料入口9以径向方式将冷却剂注入到一个或多个燃料腔10，使冷却剂流动到发生器8中的第一燃料端口管36，由此冷却第一燃料端口管36。
在燃料入口总管12范围内起第二燃料总管作用的一个或多个燃料腔10，可以优选地在后端钻通到燃料入口总管12，或以另一种合适的方式安置到燃料入口总管12内。燃料入口9可以如对燃料入口总管12所描述的与燃料源连接。通过将它们固定到燃料入口总管12的任何合适装置，诸如这里关于燃料入口总管12与流量控制器的连接所描述的，燃料源可以连接到燃料入口总管12。
利用牢固地将发生器8的这两个区域连接在一起的装置，诸如一个或多个第一连接件14，将燃料入口总管12的后端优选地连接到燃料计量部件30的前端。可选地，燃料入口总管12的后端能够焊接到燃料计量部件30的前端。可以使用用于牢固地将燃料入口总管12连接到燃料计量部件30的任何合适装置或器件，包括此前对燃料入口总管12和流量控制器的连接所描述的方法和器件。
优选地，燃料入口总管12的后端包含一个连接器件，诸如此前对燃料入口总管12的前端所描述的连接器件，其中连接器件优选地具有一个或多个螺栓孔(如此前对燃料入口总管12的法兰所描述的)。第一连接器件14可以是适合于牢固地将发生器8的这两个构件连接到一起的任何器件，例如带螺母的高强度螺栓和需要的附属锁紧垫片、内六角螺丝和本领域熟知的类似器件。第一连接器件14可以变化，以提供燃料入口总管12到燃料计量部件30的牢固连接。
燃料计量部件30的后端优选地连接到第一氧化剂总管41、第一氧化剂总管板40和第一水总管51。该连接利用牢固地将发生器8的这四个区域连接到一起的装置，诸如一个或多个第二连接器件31。第二连接器件31可以是适合于将发生器8的这些区域牢固地连接或者紧固到一起的任何器件，诸如此前对第一连接器件14所描述的那些。优选地，燃料计量部件30、第一氧化剂总管41、第一氧化剂总管板40的后端和第一水总管51的前端其中每一个都具有一个或多个螺栓孔。第二连接器件31的类型和数目能够由本领域技术人员选择，以提供燃料计量部件30与第一氧化剂总管41、第一氧化剂总管板40和第一水总管51的牢固连接。燃料计量部件30的后端连接到第一氧化剂总管41的前端，第一氧化剂总管41的后端连接到第一氧化剂总管板40的前端。第一氧化剂总管板40的后端连接到第一水总管51的前端。
如图2所示，燃料计量部件30具有一个，优选地机械加工在其前端的凹槽。这个凹槽的尺寸(长度和宽度)应允许注入磨损板32牢固地配合进入燃料计量部件30的前端。
燃料计量部件30、第一氧化剂入口42和第一氧化剂总管板40优选地每个都具有一个或多个火焰管安装孔29a。它们优选地存在一个角度，该角度从一个或多个触发经计量进入第一燃烧腔70的燃料和氧化剂的燃烧的装置(诸如一个或多个点火器20)指向第一燃烧腔70的中心。火焰管安装孔29a优选地具有与优选地插进这些火焰管安装孔29a的一个或多个火焰管29大约同样的直径，一个或多个火焰管29从混合腔28的后端延伸穿过燃料计量部件30、第一氧化剂入口42和第一氧化剂总管板40，允许火焰从点火器20行进到第一燃烧腔70。火焰管29插进这些火焰管安装孔29a，并优选地等间隔地(在它们之间距离相等)通过发生器8的这些构件。然而，它们可以按任何其他合适的方式间隔或设置。密封垫或类似器件优选地安置在燃料入口总管12的后端和燃料计量部件30的前端之间，在燃料计量部件30的后端和第一氧化剂总管板40的前端之间，以防止这些区域中的气体、热量或其他物质的泄漏。选择地，可以在这些构件的一个或多个内，诸如燃料计量部件30的后端加工O形环槽，允许O形环插入其中。O形环的深度和宽度应当根据最大允许运行压力(MAOP)确定。整个发生器与所使用的O形环和/或密封垫优选地适合于如本领域熟知的高温高压的应用场合。
注入磨损板32优选地设计成可允许或一个或优选地多个的第一燃料端口管36或其他的用于计量进入第一燃烧腔70的燃料的装置，可拆卸地插进一个或优选为多个的第一燃料口34。第一燃料口34的和第一燃料端口管36的尺寸能够根据希望变化，例如取决于燃料的类型和固体燃料中所采用的粒径。第一燃料口34是利用常规方法钻削的或制造的，贯通注入磨损板32的燃料计量部件30、第一氧化剂总管板40和第一输送注入板44，提供了一系列的空心孔(第一燃料口34)。空心孔延伸通过发生器8的这些构件中的每一个，从燃料入口总管12的后端引向第一燃料腔70的前端。
第一输送注入板44的前端连接到第一氧化剂总管板40的后端。可以使用用于牢固地但优选为可拆卸地将第一输送注入板44连接到第一氧化剂总管板40的任何合适的装置或器件，它们包括此前对燃料入口总管12和流量控制器的连接所描述的方法/器件。
发生器8中所使用的第一燃料口34的数目优选地与所使用的第一燃料端口管36的数目相同，并能够如本领域熟知的根据所选择的燃料类型和O/F混合比变化。第一燃料口34的直径应当使第一燃料端口管36容易可拆卸地插进第一燃料口34，以及在发生器8运行过程中使其牢固地配合在第一燃料口34内。插进第一燃料口34的第一燃料端口管36应当允许实现氧化剂-燃料比(O/F比)，该O/F将允许在第一燃烧腔70内混合的一种或多种燃料和一种或多种氧化剂的混合物是燃料富裕的。因为氧化剂优选地将通过燃料计量部件30绕第一燃料端口管36循环，第一燃料口34和第一燃料端口管36(和接触氧化剂的发生器8的其他构件)优选地应当是由奥氏体钢制造的，奥氏体钢与大多数氧化剂相容(将不会被氧化剂损伤)。第一燃料端口管36插进注入磨损板32的前端，穿过燃料计量部件30，第一氧化剂总管板40和输送注入板44。
由于施加到燃料的压力，因此从燃料入口总管12的前端到后端，然后从发生器8中的第一燃料端口管36的每一个的前端到后端，燃料被计量。在此处，压力造成燃料从每个第一燃料端口管36注入到第一燃烧腔70的前端。
一种或多种氧化剂诸如LOX从一个或多个氧化剂源例如氧化剂贮存箱引出，通过泵或其他合适器件的合适流量控制器，进入第一氧化剂入口42或进入优选用奥氏体钢制造的用于接收氧化剂的另一个装置。流量控制器可以是前面对燃料源所描述的同样类型的流量控制器。进入第一氧化剂入口42的氧化剂的流量可以按本领域熟知的方式变化，以在第一燃烧腔70实现燃料和氧化剂的燃料富裕混合物。进入第一氧化剂入口42的氧化剂优选地具有的温度范围为从约-297到约80(-183℃到27℃)，更优选地从约-180到约-150(-120℃到-101℃)，最优选地约-50(-46℃)。
氧化剂在压力下流进第一氧化剂入口42，该压力使氧化剂向上流进第一氧化剂总管41，或流进用于计量氧化剂进入第一燃烧腔70的另一个装置。第一氧化剂总管41位于燃料计量部件30和第一氧化剂总管板40之间。第一氧化剂总管41优选地由奥氏体钢制造并引导氧化剂通过在第一氧化剂总管41后端的一个或多个第一氧化剂注入孔46，和优选地以径向方式环绕第一燃料端口管36。第一燃料端口管36和/或第一氧化剂注入孔46优选地以倾斜方式定向在发生器8内，该倾斜方式使燃料和氧化剂被计量进入第一燃烧腔70以形成一个或多个碰撞点，如图4，5和11所示。压力使氧化剂从第一氧化剂注入孔46通过第一输送注入板44的对准孔注入第一燃烧腔70。在此，氧化剂和为第一燃烧反应也在其中计量的一种或几种燃料混合。通过图4和11所示的第一燃料端口管36和第一氧化剂注入孔46注入第一燃烧腔70的燃料和氧化剂形成三重碰撞流形式。第一氧化剂注入孔46优选地也由奥氏体钢制造。发生器8中所使用的第一氧化剂注入孔46的数目可以取决于所使用的氧化剂的类型和所希望的O/F混合比。对于具体的氧化剂和具体O/F混合比，第一氧化剂注入孔46的最佳数目可以容易地由本领域技术人员确定。
当氧化剂处在第一氧化剂总管41中时，它具有双重目的。它进入第一燃烧腔70以实现燃料的第一次部分燃烧反应，并冷却由于燃烧腔70中的第一燃烧反应变热的第一输送注入板44的后侧。第一输送注入板44优选地由奥氏体钢制造，将第一燃烧过程产生的热量输送到不进入第一氧化剂注入孔46的过量氧化剂，使过量氧化剂变热(通常蒸发液态氧化剂)。过量氧化剂优选地在压力作用下流进氧化剂输送管49，或流进另一个也优选为由奥氏体钢制造的接收过量氧化剂的装置，然后优选地在压力作用下引导到第三燃烧区120。可选地，流进氧化剂输送管49的氧化剂可以放空(释放到环境中)或可以流到另一个燃烧腔或燃烧区。流到第三燃烧区120的氧化剂，由于从第一输送注入板44热传递到该氧化剂，通常将处在半液体/气体状态(如果所使用的氧化剂是液体)或处在气体状态(如果所使用的氧化剂是气体)。
燃料被计量通过第一燃料端口管36，氧化剂被计量通过第一氧化剂注入孔46，实现希望的O/F混合比。第一燃料端口管36和第一氧化剂注入孔46优选地处在一个角度，该角度允许燃料的流动和氧化剂的流动形成旋涡。进来的燃料和氧化剂在第一燃烧腔70中产生燃料富裕的燃料和氧化剂混合物，然后由一个或多个点火器20(图1示出两个)点燃，使燃料在第一燃烧腔70中第一次部分燃烧。尽管次序可以变化，但优选的是，在燃料和氧化剂计量进入第一燃烧腔70之前，点火器20运行，产生火花。该火花使火焰球从点火器20的前端延伸通过火焰管29进入第一燃烧腔70。同样优选的是在氧化剂计量进入第一燃烧腔70之前，燃料被计量进入第一燃烧腔70。
优选地使用在发生器8中的一个或多个点火器20具有点火器外壳26。通过将发生器8的这两个构件连接到一起的合适装置，诸如通过焊接或这里所描述的其他连接装置，外壳26优选地牢固连接到燃料计量部件30的前端。
发生器8中所使用的一个或多个点火器20优选地是电子点火系统，该系统包括：(a)点火器外壳26，用于容纳点火器20的各个构件；(b)点火器燃料入口22，它允许燃料从燃料源进入点火器20；(c)点火器氧化剂入口24，它允许氧化剂从氧化剂源进入点火器20，优选地是由奥氏体钢制造的；(d)混合腔28，使点火器20中所使用的燃料和氧化剂混合；和(e)火焰管29，使火焰从点火器扩展进入第一燃烧腔70。火焰管29优选地从点火器20的前端延伸到第一燃烧腔70的前端。点火器外壳26的后端优选地连接到燃料计量部件30的前端。点火器燃料入口22和点火器氧化剂入口24优选地分别与一个或多个燃料源和氧化剂源诸如燃料和氧化剂贮存箱(未示出)连接，且都牢固地连接在点火器外壳26的前端。用于点火器20的一种或多种燃料和氧化剂分别由泵(或其他方式引起流动)送进点火器燃料入口22和送进点火器氧化剂入口24。点火器中所使用的燃料和氧化剂可以与这里所描述的主要燃料和氧化剂相同或不同。
优选地使用两个到四个电子点火器20，而每个点火器优选地引起火焰从火焰管29的前端扩展到后端，火焰然后进入第一燃烧腔70。优选地，点火器20所采用的氧化剂流和燃料流将在混合腔28的中心区交叉。优选地，从各个火焰管29流来的火焰将在第一燃烧腔70内的一个或多个共同的点、线或面上交叉。
流进点火器20的混合腔28的燃料和氧化剂优选地由点火器20中的电子装置引起的火花点燃。由燃料和氧化剂的混合物的点燃所产生的火焰，然后沿着火焰管29扩展进入第一燃烧腔70。一旦燃料和氧化剂分别通过第一燃料端口管36和第一氧化剂注入孔46计量进入第一燃烧腔70，在第一燃烧腔70中的燃料和氧化剂形成的混合物将点火，触发第一燃烧腔70中的第一次部分燃烧过程。一旦燃烧反应在第一燃烧腔70中开始，点火器20的运行优选地被终止，以致火花将不再产生，进入混合腔28的氧化剂流终止。一个或多个内部的或外部的热传感器或本领域技术人员熟知的其他类似器件能够用在发生器8内或发生器8上的各个位置，以探测第一燃烧腔70中的燃烧过程的触发，以及使点火器20不工作并停止氧化剂和/或燃料流进入混合腔28。
第一燃烧腔70中所采用的温度和压力被调节，以允许其中发生一种或多种燃料的不完全燃烧。进入第一燃烧腔70的氧化剂和燃料优选地在各种温度和压力下混合和燃烧。混合和燃烧使它们在这个第一燃烧过程中都至少部分蒸发成气体状态，或者说保持在气体状态。通过选择对应于其中所用的实现该结果的具体类型燃料的O/F混合比，第一燃烧腔70中的温度能够容易地由本领域技术人员控制。通过控制分别从第一燃料端口管36和第一氧化剂注入孔46计量进入第一燃烧腔70的燃料和氧化剂的压力，和控制计量进入第一燃烧腔70的计量口的直径，能够调节第一燃烧腔70中的压力。第一燃烧腔70中的温度优选地在约1200到约5800(600到3200℃)的范围内，更优选地在约2600到约2800(1400到1500℃)之间。第一燃烧腔70中的压力优选地在约500psig到约1500psig(35到105kg/cm2)的范围内，更优选地在约600psig到约900psig(42到63kg/cm2)之间。
利用商业上可供使用的计算机程序和其他容易得到的信息，本领域技术人员能够容易地改变本设备的各个构件和/或各个区域诸如第一燃烧腔70、第二燃烧腔100和第三燃烧区120中所使用的温度和压力，以达到希望的结果(例如不完全或完全的燃料燃烧)。描述燃烧和传热过程的各个方面的信息(包括关于燃料、氧化剂和燃烧腔压力和温度之间的关系、燃料和氧化剂流量和O/F混合比)和关于通常适合于用在燃烧设备中的各种金属的信息，在本领域中是熟知的。例如，参见Huzel等人的“液体推进剂火箭发动机现代设计工程”(progressin Astronautics and Aeronautics，27卷，美国航空航天研究所，华盛顿特区，1992)，Sutton的“火箭推进基础，火箭工程导论”(第六版，John Wiley & Sons公司，纽约，1992)。描述常规工业蒸汽发生器和锅炉运行的信息在本领域中是熟知的。例如，参见Ganapathy的“工业锅炉和热回收蒸汽发生器，设计、应用和计算”(Marcel Dekker公司，纽约，2003)；Ganapathy的“蒸汽装置计算手册，第二版，修订和扩充”(Marcel Dekker公司，纽约，1994)。
商业上可供使用的热化学计算机软件，诸如GUIPEP软件，CQETM软件，GNOCISTM软件，PEOA GNOCISTM软件，CET软件(Chemical Equilibrium with Transport Properties，NASA TM4557)，Smart Process软件(密苏里州，圣·路易斯，Emerson公司)，POWERlink RTU软件(犹他州，盐湖城，Abbey Systems公司)，FASTFLOW和CONDENS计算机程序(弗吉尼亚州，亚历山大，MPR Associates公司)。对于一种或多种具体的燃料、燃料成份或燃料混合物和氧化剂，这些程序以用于确定本方法和设备应当采用的各个温度、压力及燃料和氧化剂的速率。当使用具体的燃料和氧化剂时，这些计算机程序也能够提供离开本设备排放系统的燃料气体排出产物的分析。
一种或多种燃料保留在第一燃烧腔70中的时间量是允许它们进行不完全(部分)燃烧的时间量，这种不完全燃烧经常发生在约0.025到约10秒的时间内。然而，燃料、燃料成份或燃料混合物(或带有氧化剂的混合物)保留在发生器8的燃烧腔或燃烧区的任何一个中的时间可以变化，取决于具体燃烧腔或燃烧区中的温度，燃料注入燃烧腔或燃烧区的速度、燃烧腔或燃烧区的长度和燃料在燃烧腔或燃烧区中出现的旋涡数量。温度愈高、燃料的速度愈快、燃烧腔或燃烧区的长度愈短、燃料出现的旋涡愈少、燃料(或燃料成份或燃料混合物和氧化剂)通常保留在具体的燃烧腔或燃烧区的时间愈短。
第一燃烧腔70中的所有材料通常维持在湍流状态下，并由第一燃烧腔70中发生的燃烧反应引起进入不断变化的状态。当第一燃烧腔70中所使用的燃料或燃料成份是固体时，固体燃料或燃料成份通常被这个过程至少部分地转变成燃烧气体。第一燃烧腔70中所产生的燃烧气体产物优选地发生的旋涡通常且有利地允许燃料、燃料成份或燃料混合物与一种或多种氧化剂更均匀地混合，并且燃烧气体产物保持在第一燃烧腔70的时间比在没有旋涡的情况下发生的或在常规锅炉或蒸汽发生器中典型地出现的保持时间更长。
在第一燃烧腔70中，一种或多种燃料的碳氢化合物通常比它们处在第二燃烧腔100时复杂，在第二燃烧腔中它们进行另一种不完全(部分)燃烧反应，或比它们处在第三燃烧区120复杂，在第三燃烧区120它们再进行第三次燃烧反应。因为同样的原因，在第二燃烧腔100中一种或多种燃料的碳氢化合物通常也将比它们处在第三燃烧区120时复杂，在第三燃烧区120它们进一步分解(分裂)。
第一燃烧腔70中所产生的燃烧气体产物导致燃料在第一燃烧腔70中的不完全燃烧。在第一燃烧腔70中燃烧的燃料数量优选地在大于约0％到小于约100％的范围内，更优选地在约20％到约70％之间，最优选地是约50％。它通常包含燃烧气体和部分燃烧的燃料。这些燃烧气体和部分燃烧的燃料继续是燃料富裕的且可能包含在这个过程阶段作为不完全燃烧反应(因为燃料的唯一的不完全燃烧已发生在该过程阶段)的产物的环境污染物和/或危险材料(取决于所使用的燃料类型)以及氧化剂。
详细地示于图2的燃料磨损板63，邻接第一燃烧腔70的后端，且优选地设计可允许一个或优选为多个的第二燃料端口管66或其他用于计量燃料进入第二燃烧腔100的装置可拆卸地插入一个或优选为多个的第二燃料口65中。第二燃料口65详细地示于图6到10和图12中。燃料磨损板63优选地由硬金属制造，诸如商业上可供使用的A-2、A-7、H-13或S-7金属中的一种，它们具有耐磨力以及高温时退火的抗力。发生器8的这个构件设计成在需要时可拆卸和更换。利用常规方法，第二燃料口65钻削通过或安置在燃料磨损板63中；通过第一水总管板60，其前端连接到燃料磨损板63的后端；给水总管64，其前端连接到第一水总管板60的后端；第二氧化剂总管82，其前端连接到给水总管64的后端；第二输送注入板84，其前端连接到第二氧化剂总管82的后端；和第二氧化剂总管板80，其前端连接到第二输送注入板84的后端，因此提供了一个或多个空心孔(第二燃料口65)。这些空心孔延伸通过发生器8的这些构件中的每一个，从第一燃烧腔70的后端引导到第二燃烧腔100的前端。第二燃料口65和第二燃料端口管66的尺寸和数目可以按此前对第一燃料口34和第一燃料端口管36所描述的方式广泛地变化。第二燃料口65的数目优选地与所希望的第二燃料端口管66的数目相同，并且能够按本领域技术人员熟知的方法根据所使用的燃料、燃料成份或燃料混合物的类型和O/F混合比变化。第二燃料口65的直径应当允许第二燃料端口管66可容易拆卸地插进第二燃料口65并在发生器8运行过程中保持固定在第二燃料口65中。插进第二燃料口65的第二燃料端口管66也应当允许这样的O/F混合比，即它将允许一种或多种燃料、燃料成份或燃料混合物和一起混合在第二燃烧腔100中的一种或多种氧化剂的混合物是燃料富裕的。因为氧化剂优选地将环绕第二燃料端口管66循环，第二燃料口65和第二燃料端口管66也应当是由奥氏体钢制造的。第二燃料端口管66可拆卸地插进燃料磨损板63的前端，并且延伸通过上面描述的各个构件，通过第二输送注入板84。第一水总管板60优选地具有一个法兰，该法兰包含等距布置的螺栓孔，用于将其连接到第二氧化剂总管板80。
第一燃烧腔70中所产生的燃烧气体产物由其中存在的压力推动从第一燃烧腔70前端到后端，该压力是由其中出现的燃烧过程造成的。燃烧气体产物然后从第二燃料端口管66的前端到后端被计量并进入第二燃烧腔100。第二燃料端口管66优选地造成第一燃烧腔70中所产生的燃烧气体产物的速度增加，取决于第二燃料端口管66的直径。然而，要进入第二燃烧腔100的燃料富裕的燃烧气体产物通常以大于约3280ft/s-lb的线速度进入第二燃烧腔100。
进入第二燃烧腔100的燃烧气体产物被优选地供应一种或多个附加氧化剂并与之混合。这些附加氧化剂可以是相同于或不同于进入第一燃烧腔70的氧化剂。这时在第二燃烧腔100中(通过燃烧气体产物中存在的燃料的自燃)按引起第二燃烧腔100中存在的燃料的第二次不完全(部分)燃烧且优选地维持燃料和氧化剂处于燃料富裕混合物的数量，第二燃烧腔100中所使用的O/F混合比通常还将取决于几个变量，诸如所采用的具体燃料和氧化剂。根据所使用的具体的一种或多种燃料、燃料成份或燃料混合物的化学成分，某些燃料将或多或少的需要氧化剂来燃烧燃料。与进入第二燃烧腔100的燃料混合的附加氧化剂的数量和希望的O/F混合比可以容易地由本领域的技术人员确定。
加到第二燃烧腔100中的附加氧化剂，诸如LOX，通过泵或装置从氧化剂源诸如氧化剂贮存箱引出，通过优选为由奥氏体钢制造的合适的流量控制器进入第二氧化剂入口81，或进入另一个接收附加氧化剂的装置。流量控制器可以是此前对燃料入口总管12所描述的那些的一种，或本领域熟知的类似器件。进入第二氧化剂入口81的附加氧化剂的流量能够变化，以获得在第二燃烧腔100中的燃料和氧化剂的燃料富裕混合物。进入第二氧化剂入口81的附加氧化剂优选地也具有可与进入第一氧化剂入口42的相比拟的温度。
附加氧化剂在压力下进入第二氧化剂入口81，这个压力使氧化剂流进第二氧化剂总管82(详细示于图9)，或进入另一个计量进入第二燃烧腔100的附加氧化剂的装置，该装置位于给水总管64和第二输送注入板84之间(详见图10)，且优选地以径向方式环绕第二燃料端口管66。第二氧化剂总管82，优选地是由奥氏体钢制造的，引导附加氧化剂通过位于第二氧化剂总管82后端的一个或多个第二氧化剂注入孔85。压力使附加氧化剂从第二氧化剂注入孔85注入第二燃烧腔100。第二氧化剂注入孔85优选地也是由奥氏体钢制造的。在第二燃烧腔中附加氧化剂与其中存在的燃料(或进入第二燃烧腔100的燃料)混合，进行第二燃烧反应。希望的第二氧化剂注入孔85的数目取决于所使用的氧化剂类型和O/F混合比。用于一种或多种具体氧化剂以及用于具体的O/F比的第二氧化剂注入孔85的最佳数目可以容易地由本领域技术人员确定。第二燃料口65、第二燃料端口管66和第二氧化剂注入孔85详细地示于图7到10和/或图12。第二氧化剂注入孔85详细地示于图13。
当氧化剂出现在第二氧化剂总管82中时，它具有双重目的。它提供氧化剂给第二燃烧腔100以进行燃料的第二次部分燃烧反应。附加地，它冷却第二输送注入板84的后侧，第二输送注入板84由第二燃烧腔100中出现的第二燃烧反应变热。第二输送注入板84优选地也是由奥氏体钢制造的，并输送由第二燃烧过程所产生的热量给不进入第二氧化剂注入孔85的过量氧化剂，从而加热这过量氧化剂(通常蒸发液体氧化剂)。这过量的热氧化剂在压力下流进氧化剂输送管49，然后在压力下引导进入第三燃烧区120。可选地，流入氧化剂输送管49的氧化剂可以放空或引导到不同的燃烧腔或燃烧区(当多于三个的燃烧腔或燃烧区用于发生器8时)。流到第三燃烧区120的氧化剂通常处在半液体/气体状态(如果所使用的氧化剂是液体)或处在气体状态(如果所使用的氧化剂是气体)，这是由于热量从第二输送注入板84传输到这氧化剂。
第二过热蒸汽产物出口67或用于过热或干饱和蒸汽产物离开发生器8的另一个装置，优选地对准给水总管64，或对准另一个用于使水环绕第二燃料端口管66循环并提供第二燃料口65的前端和后端的冷却的装置，以及对准第二水入口62，或对准另一个用于接收发生器8中的水的装置。冷却水转变成过热或干饱和蒸汽产物，然后通过第二过热蒸汽产物出口67离开发生器8，或通过允许蒸汽离开发生器8的另一个装置。通过用于牢固地将发生器8的这些构件诸如通过焊接连接在一起的任何合适装置，或优选地通过焊接利用带法兰的JIC或AN配件，使第二过热蒸汽产物出口67和水总管板60连接，通过用于牢固地将发生器8的这些区域连接在一起的装置，诸如一个或多个第三连接器件61，它们可以是与此前关于第一连接器件14所描述的同样的装置，将水总管板60的后端优选地连接到第二氧化剂总管板80的前端。第一水总管板60和第二氧化剂总管板80优选地每个都具有一个或多个钻在其中的螺栓孔(按此前关于燃料入口总管12所描述的方式)，这些孔彼此是对准的。第三连接器件61可以是适合于牢固地将发生器8的上述区域连接在一起的任何器件，例如带有螺母和附带有锁紧垫圈的高强度螺栓。第三连接器件61的数目可以按本领域熟知的方式变化，以使发生器8的这些区域牢固地连接在一起。
第一燃烧腔70中所产生的燃烧气体产物是通过第二燃料端口管66计量的。如图9所示，进入一个或多个第二氧化剂入口81的附加氧化剂优选地是以这样的方式计量的，即它允许附加氧化剂环绕第二燃料端口管66呈径向分布，然后按希望的O/F混合比通过第二氧化剂注入孔85(对于所有的第二氧化剂注入孔85，优选地按同样的速率和体积通过)。每个孔优选地处在一个角度，该角度允许从燃料流和氧化剂流形成旋涡。燃烧气体产物中存在的进来的燃料与附加氧化剂混合，优选地第二燃烧腔100中导致燃料和氧化剂的燃料富裕混合物。在第二燃烧腔100中燃料然后按规定的O/F比进行第二次部分燃烧(但是优选地与第一燃烧腔70中出现的第一燃烧过程相比更完全地燃烧)。(如果在过程中第三燃烧过程不使用，第二燃烧过程可以可选地是完全燃烧过程(在此后描述))。虽然次序可以变化，但优选的是包含燃料的燃烧气体产物在氧化剂计量进入第二燃烧腔100之前计量进入第二燃烧腔100。
由于第二燃烧反应在第二燃烧腔100中所产生的燃烧气体，优选地将继续是燃料富裕的，与在第一燃烧腔70中所产生的燃烧气体比较优选地将包含较少量的环境污染物和/或危险材料(由于燃料进行第二次分开的燃料反应)。由第二燃烧腔100中发生的第二次不完全(但是几乎完全)燃烧过程引起的燃烧气体产物，然后在压力下从第二燃烧腔100的前端运动到后端。它然后流进第三燃烧区120。
第二燃烧腔100中所使用的温度和压力可以调节，以使其中存在的(在燃烧气体产物中的)燃料第二次不完全燃烧(分开的附加的部分或不完全燃烧)。在这第二燃烧反应中，附加氧化剂和燃料在温度和压力下混合和燃烧，该温度和压力使它们都进一步蒸发(蒸发到大于第一燃烧腔70中出现的蒸发的程度)。通过选择相应于其中所使用的具体类型的燃料的O/F混合比第二燃烧腔100中的温度能够容易地由本领域技术人员控制。通过控制计量进入第二燃烧腔100的燃料和氧化剂的压力，以及分别地控制燃料和氧化剂计量进入第二燃烧腔100的第二燃料端口管66和第二氧化剂注入孔85的直径，能够调节第二燃烧腔100中的压力。第二燃烧腔100中的温度优选地在约3000到约5800(1650到3200℃)的范围内，更优选地从约4000到约4500(2200到2500℃)。第二燃烧腔100中的压力优选地从约300psig变化到约1500psig(21到105kg/cm2)，更优选地从约500psig变化到约1000psig(35到70kg/cm2)。出现在第二燃烧腔100中的燃烧反应在其燃烧压力下优选地将接近化学计量值(从约85％到约95％化学计量值)，但是在燃烧过程的这个阶段，优选地将不实现化学计量(100％)的燃烧。利用商业计算机程序或其他可供使用的信息，本领域技术人员能够容易地改变第二燃烧腔100中所使用的温度和压力，以实现其中燃料的进一步的不完全燃烧。
燃料停留在第二燃烧腔100中的时间量优选地是这样的时间量，即它允许燃料在第二燃烧腔100中进行附加的不完全(部分)燃烧，通常时间在约0.025到约10秒的范围内。然而，燃料停留在第二燃烧腔100中的时间量将变化，取决于出现在第二燃烧腔100中的温度和燃料注入第二燃烧腔100的速度。温度愈高，燃料注入的速度愈快，燃料将停留在第二燃烧腔100中的时间愈短。
出现在第二燃烧腔100中的所有材料通常维持在湍流条件下，由其中出现的燃烧反应引起进入不稳定(flux)状态。当一种或多种燃料或燃料成份是固体时，固体通常将由这个过程进一步转变成燃烧气体。存在于第二燃烧腔100中的燃烧气体产物优选地出现旋涡，这将优选地和有利地使燃烧气体产物中的燃料与附加(和其他)氧化剂有更均匀的混合，使燃烧气体产物停留在第二燃烧腔100中的时间比没有旋涡的情况下将出现的，或比在常规工业锅炉或蒸汽发生器中典型地将出现的停留时间长。在第二燃烧腔100中燃料中可能存在的物质通常比处在第三燃烧区120的物质更复杂，该燃料通常包含在燃料气体产物(同时存在一种或多种燃烧气体)中在第三燃烧区这些物质再进行第三燃烧反应和进一步分解。
第二燃烧腔100中所产生的燃烧气体产物是由已进入第二燃烧腔100中的燃料(不在第一燃烧腔70中燃烧的所使用的总燃料的百分比)的另一种不完全(部分)燃烧引起的。在第二燃烧腔100中燃烧的燃料数量通常在大于约0％到小于约100％的范围内，优选地从约20％到约70％，更优选地约40％。例如，如果用于发生器8中的总燃料的50％是在第一燃烧腔70中燃烧，优选的是剩余的50％燃料的40％是在第二燃烧腔100中燃烧(用在发生器8的总燃料留下20％未燃烧)。在过程的这个阶段下作为不完全燃烧的产物(因为燃料的完全燃烧一直未出现在过程的这个阶段)，第二燃烧腔100中所产生的燃烧气体优选地包含部分燃烧的继续是燃料富裕的燃料，并且可以包含一些环境污染物和/或危险材料，取决于所使用的燃料和氧化剂的类型。(如果在设备中不采用第三燃烧区120，第二燃烧腔100中燃烧的燃料百分比通常将高于采用第三燃烧区120时发生燃烧的燃料百分比，优选地将与下面关于第三燃烧区120所描述的情况相同)。
第二燃烧腔100中所产生的燃烧气体产物由(存在的和由其中燃烧过程造成的)高的压力从第二燃烧腔100的前端移动到后端。它然后由高的压力推动进入第三燃烧区120，在此它从第三燃烧区120的前端运动到后端。要进入第三燃烧区120的燃料富裕的燃烧气体产物，优选地以大于约0.178ft/s-lb的线速度进入。
然后优选地将一种或多种附加氧化剂供应给进入第三燃烧区120中的燃烧气体产物并与之混合。这些附加氧化剂可以相同于或不同于发生器8所使用的其他氧化剂，这时按一个数量在第三燃烧区120(由其中存在的燃料自燃)中准备引起第三燃烧反应。这里附加氧化剂的数量起引起第三燃烧区120中存在的燃料第三次和优选为最终的和完全的燃烧的作用。第三燃烧区120以类似于喷气发动机的“后燃烧腔”的方式起作用。第三燃烧区120中所使用的O/F混合比通常也将取决于几个变量，诸如所使用的具体燃料和氧化剂。根据所使用的具体的一种或多种燃料、燃料成份或燃料混合物的化学成份，某些燃料将或多或少地需要氧化剂来燃烧燃料。在第三燃烧区120中与燃料混合的附加氧化剂的数量，以及希望的O/F混合比能够容易地由本领域技术人员确定。
供应给第三燃烧区120的附加氧化剂优选地是过量的氧化剂，它不流进第一氧化剂总管41或第二氧化剂总管82，它进入氧化剂输送管49且不放空。然而，附加氧化剂能够以不同方式供应给第三燃烧区120(或给发生器8的其他区域或构件)，诸如此前对第一氧化剂入口42和第二氧化剂入口81所描述的方式。附加氧化剂优选地将具有从约-180到约10(-120到-12℃)的温度范围。通过吸收来自第一输送注入板44和第二输送注入板84的热量，它将被加热。在此，它起这些板的冷却剂的作用，通常将至少部分地呈气体的形式。
附加的热氧化剂在压力下运动进入存在于第三外壳130内的氧化剂输送管49。第三外壳130的下部邻接管子121的外侧。管子121优选地是空心的且优选地构成第二燃烧腔100后端的和第三燃烧腔120前端的侧壁。
附加氧化剂在压力下然后经过氧化剂输送管49的后端。输送管49优选地钻削或机械加工进入第三外壳130，进入热氧化剂总管136或另一个计量附加氧化剂进入第三燃烧区120的装置。该装置也存在于第三外壳130内。附加氧化剂优选地以径向方式流进热氧化剂总管136，总管136优选地是由奥氏体钢制造的且优选地固定在或机械加工进入第三外壳130内。热氧化剂总管136的上部位置邻接氧化剂输送管49的后端，热氧化剂总管136的下部位置邻接管子121的外侧。压力使附加氧化剂通过热氧化剂总管136注入，且优选地以径向方式环绕一个或优选为多个的热氧化剂孔122流动，孔122优选地按一排或多排(或其他结构形式)均匀分布在管子121上。热氧化剂孔122优选地对准热氧化剂总管136。在管子121上能够钻出/机械加工的热氧化剂孔122的数目和直径取决于所选择的最终燃烧气体产物的O/F混合比。对于具体的氧化剂和O/F混合比，热氧化剂孔122的最佳数目、直径和空间方位，能够容易地由本领域技术人员确定。
压力然后使附加氧化剂进入热氧化剂孔122。附加氧化剂在压力下然后从热氧化剂孔122注入(优选地通过喷射)第三燃烧区120(以直线或角度方式)，在此它和其中的燃料混合，引起第三燃烧反应(通过燃料的自燃)，以及引起存在于第三燃烧腔120中的燃料的最终的完全燃烧。附加氧化剂进入总管136的流量可以变化，以在第三燃烧区120中实现化学计量的燃烧反应。
第二燃烧腔100中所产生的燃烧气体产物中进来的燃料与附加氧化剂混合，优选地导致燃料和氧化剂在第三燃烧区120中进行化学计量的混合，并引起在第三燃烧区120中由燃料流和氧化剂流形成的旋涡。燃料然后以规定的O/F比进行留在第三燃烧区120中的燃料的第三和优选为完全的燃烧。虽然次序可以变化，优选的是在附加氧化剂计量进入第三燃烧区120之前，包含燃料的燃烧气体产物计量进入第三燃烧区120。
第三燃烧区120中所产生的燃烧气体产物由已经进入第三燃烧区120(所使用的总燃料的不在第一燃烧腔70或第二燃烧腔100中燃烧的百分比)中的燃料的完全(或几乎完全)燃烧引起。在第三燃烧区120中燃烧的燃料的数量通常在大于0％到约100％的范围内，优选地从50％变化到约100％，而约100％是最优选的。目的是让从约95％到约100％和优选地100％的发生器8所使用的燃料由过程的这个点燃烧(当第三燃烧区120是发生器8中所使用的最后燃烧腔或燃烧区时)。例如，如果发生器8中所使用的总燃料的50％是在第一燃烧腔70中燃烧，剩余50％的燃料的40％是在第二燃烧腔100中燃烧，优选的是所有的剩余燃料在第三燃烧区120中燃烧(留下发生器8中所使用的总燃料的0％未燃烧，和达到100％的燃烧效率)。第三燃烧区120中所产生的燃烧气体产物优选地包含完全(100％)燃烧过的燃料，这样，优选地没有任何的不完全燃烧产物，诸如环境污染物和/或危险材料(或有少量的这些产物)。
第三燃烧区120中所使用的温度和压力可以调节，以允许其中存在的燃料的最终完全燃烧(分开的附加的完全燃烧)，这里所述其中存在的燃料存在于燃烧气体产物中。在这第三燃烧反应中，附加氧化剂和燃料在使它们全都进一步蒸发(蒸发到大于在第二燃烧腔100中出现蒸发的程度)的温度和压力下混合和燃烧。通过选择相应于其中所使用的具体类型的燃料的O/F混合比第三燃烧区100中的温度能够容易地控制。以实现这个结果。通过控制燃料和氧化剂进入第三燃烧区120的压力能够调节第三燃烧区120中的压力。第三燃烧区120中的温度优选地在约3000到约5800(1650到3200℃)的范围内，更优选地从约4500到约5500(2500到3000℃)。第三燃烧区120中的压力优选地在约300psig到约1500psig(21到105kg/cm2)的范围内，更优选地从约500psig到约900psig(35到63kg/cm2)。出现在第三燃烧区120中的燃烧过程优选地将以化学计量的O/F混合比出现。利用商业上可供使用的计算机程序和其他容易地得到的信息，本领域技术人员能够改变第三燃烧区120中所使用的温度和压力，以实现其中燃料的完全燃烧。
燃料停留在第三燃烧区120中的时间量是这样的时间段，即它允许燃料在第三燃烧区120中进行最终的和优选为完全的燃烧，该时间段通常将发生在从约0.025到约10秒的时间内。然而，燃料停留在第三燃烧区120中的时间量将变化，取决于第三燃烧区120中的温度和燃料注入第三燃烧区120的速度。温度愈大，燃料的速度愈快，燃料将停留在第三燃烧区120的时间愈短。
出现在第三燃烧区120中的所有材料通常也维持在湍流条件下，并由其中出现的燃烧反应引起进入不稳定(flux)状态。当一种或多种燃料或其成份是固体时，固体通常将由这个过程进一步被转变成其中的燃烧气体。第三燃烧区120中的燃烧气体优选地出现的旋涡将通常和有利地使燃烧气体产物中存在的燃料与附加(和其他的)氧化剂更均匀的混合，使燃烧气体产物停留在第三燃烧区120中的时间比在没有旋涡的情况下停留时间长，或比在常规工业锅炉或蒸汽发生器中将典型地发生的停留时间长。在第三燃烧区120中，存在于燃料中的物质通常没有处在第二燃烧腔100中的物质复杂，在第二燃烧腔中它们还未进行第三燃烧反应和进一步分解。(如果一种或多种固体燃料或燃料成份用于发生器8，固体粒子将可能在第一燃烧腔70中被冲蚀，在第二燃烧腔100中进一步冲蚀，和在第三燃烧区120中仍然进一步冲蚀，通常在第三燃烧区120中完全蒸发。)
由第三燃烧反应造成的燃烧气体排出产物在压力下从第三燃烧区120的前端运动到后端。在由第三燃烧反应造成的压力下，燃烧气体排出产物然后离开发生器8，从第三燃烧区120的后端流出。第三燃烧区120的后端是敞开的(在它的后端没有使第三燃烧区120封闭的壁或其他挡板)。燃烧气体排出产物能够在没有或极少量的环境污染物和/或危险材料排放的情况下例如通过常规烟囱被释放到环境中。可选地，燃烧气体排出产物能够用在另一个子系统或系统诸如锅炉或废热回收蒸汽发生器中以产生附加蒸汽。
从第三燃烧区120出去的燃烧气体排出产物，通常是热的，与第二燃烧腔100中所产生的燃烧气体排出产物相比通常将包含较少量的环境污染物和/或危险材料(由于进行第三次的分开的且优选为完全燃烧的反应)，最优选地将不包含任何的环境污染物和/或危险材料。燃烧气体排出产物的温度通常将在约2000到约5500(1100到3000℃)的范围内，通常从约2700到约5000(1500到2800℃)。由于高温和由于发生器8所使用的燃料到过程的这个阶段已经进行三次分开的燃烧反应，燃烧气体排出产物通常将是环境清洁的。它优选地将不包含(0％)环境污染物和/或危险材料，或只有极少量的环境污染物和/或危险材料。优选地，燃烧气体排出产物将只包含非污染的和无害的原子，这些原子已从初始存在于在发生器8中所使用的燃料的分子分解出来，诸如H，C，O和Cl；和/或只包含不是环境污染物和/或危险材料的分子，诸如H2O，而不是CO，NOX，N2O，NO2，SOX，SO2，HCl或颗粒物分子。根据所使用的燃料类型，在本方法和设备中的完全燃烧之后所产生的燃烧气体排出产物，可能只包含水蒸汽(H2O)和CO2(可以俘获和使用的非标准空气污染物，如这里所描述的)。
取决于本方法和设备中所使用的燃料的类型，燃烧气体排出产物可以包含一些灰。燃烧气体排出产物中的灰的水平优选地在约0％到约2％的范围内，而0％(无灰)是最优选的。例如，如果天然气是该过程中所使用的唯一燃料，燃烧气体排出产物应当不包含灰。可选地，如果轮胎橡胶粒子用作为唯一燃料，一些灰将可能存在于燃烧气体排出产物中。作为另一个例子，如果具有能值为13346BTU/lb的1磅的煤，按常规的燃煤方法燃烧，所产生的潜能应当约为31017KJ/kg，所产生的燃烧气体排出产物应当包含约73、98％碳、4.85％氢、6.41％氧、1.75％氮、1.59％硫，6.23％灰和5.23％水份。相反地，如果1磅的TDF按照本方法和设备燃烧，那么所产生的潜能应当约为36023KJ/kg，所产生的燃烧气体排出产物应当包含约83.87％碳、7.09％氢、2.17％氧、0.024％氮、1.23％硫、4.78％灰和0.62％水份。
如图14所示，燃烧气体排出产物能够从发生器8的第三燃烧区120(或从另一个燃烧腔或燃烧区)出去，进入废热回收蒸汽发生器，该废热回收蒸汽发生器包含能够冷却热燃烧气体排出产物的水，由此将水转换成蒸汽产物，它也应当是环境清洁的。该蒸汽产物可能包含变化百分比的湿蒸汽、干饱和蒸汽或过热蒸汽。它们能够利用常规蒸汽分离设备彼此分开，和能够分开地用于执行不同的功能。
给水优选地从水源(未示出)诸如水贮存箱通过泵经过合适的流量控制器到第一水入口52或到接受给水的另一个装置，在第一燃烧腔70的前端供应给发生器8。通过将发生器8的第一水入口和第一水总管这两个区域固定在一起的装置，诸如通过焊接或本领域熟知的其他装置使第一水入口52在第一水总管51的前端和后端之间的一个区域连接到第一水总管51的上部。流量控制器可以与此前关于燃料入口总管12所描述的流量控制器相同。水优选地是预热的，具有此前所描述的(在“水”标题下)温度，帮助第一燃烧腔70当它暴露到高温时维持其结构完整性。在过程(以及整个本方法和设备)中这里的水流量通常取决于几个因素，诸如发生器8中的温度、水的压力、在选定的时间内要产生的蒸汽量，例如每小时100磅的过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。
第一水总管51的前端优选地以此前所描述的方式连接到第一氧化剂总管板40的后端。第一水总管51的前端优选地具有一个或多个等距离分布的钻削在其中的螺栓孔，利用带有附带的螺母和垫圈的高强度螺栓与第一氧化剂总管板40连接。螺栓孔可以按此前所描述的数目和空间方位钻削/机械加工。通过任何合适的装置，优选为焊接，使第一水总管51的后端优选地与第一外壳50连接。第一外壳50起一个框架或结构的作用，它保护第一管子组件71(为第一管子组件提供环向的机械强度)，并提供法兰或其他连接件可以与之连接的结构。这里所描述的其他外壳，诸如第二外壳90和第四外壳140，以类似方式起作用。
水在压力下通过第一水入口52流入第一水总管51，或进入另一个用于调节第一管子组件71的水供应和控制水压力的装置。第一水总管51使水源可容易地提供给和进入第一管子组件71，并维持优选为恒定的水压力。这里所描述的其他水总管类似地起作用。水然后在压力下被迫移动到第一燃烧腔70，然后进入一个或多个存在于第一外壳50中并优选地在其中径向钻削的第一水入口通道55。第一外壳50中的第一水入口通道55的数目应当与第一管子组件71中的第一水入口通道55的数目是同样的。第一外壳50中的第一水入口通道55优选地沿第一燃烧腔70位于第一水总管51内的一个区域。水在压力下从位于第一外壳50内的第一水入口通道55流入并通过位于第一管子组件中的一个或多个单独管子内的第一水入口通道55，第一管子组件71构成第一燃烧腔70的侧壁。
第一管子组件71，它详细地示于图5到6，包含一个或多个空心管子，这些空心管子通过一个用于将管子牢固地连接在一起的装置，例如通过焊接被优选地连接在一起。优选的是，在第一管子组件71中(和在所有的其他管子组件中)具有许多空心管子，以致如果泄漏或堵塞出现在一个或多个管子中，设备能够继续正常地运行。通常，存在于第一管子组件71中(和在发生器8中所使用的所有其他管子组件中)的空心管子愈多，水将接触的表面面积愈大，水转换成过热蒸汽将愈快，如果管子产生问题而发生的问题愈少。可以使用用于将空心管子连接在一起的任何合适的装置或器件，包括此前关于燃料入口总管12与流量控制器的连接所描述的方法和器件。这些空心管子(和结合其他管子组件所描述的其他空心管子)优选地是同心的；然而，其他结构形式是可能的。管子可以是圆形的、椭圆形的或其他合适形状的。可选地，管件的外表面可以开槽并滑入第一外壳50内，形成水流通道(通道壁结构形式)。
构成第一管子组件71的每根单独的管子的前端，优选地具有第一水入水通道55，该通道相应于并对准第一外壳50中的一个或多个第一水入口通道55。每根单独的管子的后端优选地具有第一过热蒸汽产物出口通道56，该出口通道相应于并对准第一外壳50中的一个或多个第一过热蒸汽产物出口通道56。第一管子组件71优选地呈同心管壳的形状。第一管子组件71的外侧可以选择地但是优选地由高温材料覆盖或包裹，以更均匀地将压力载荷传递到第一外壳50，如本领域所熟知的。这种高温材料应当具有抵抗高达约1000(540℃)温度的能力，和热绝缘第一外壳50和第一管子组件71的能力，以实现第一燃烧腔70中所产生的气体能的更有效的能量管理。
第一氧化剂总管板40的后端优选地具有在其中加工出的凹槽71a，第一管子组件71的前端能够插进该凹槽71a。凹槽71a的尺寸，应当允许第一管子组件70的前端牢固地配合在其内。第一水总管板60前端的中心区域优选地也具有在其中加工出的凹槽71b，第一管子组件71的后端能够插进该凹槽71b。凹槽71b的尺寸，应允许第一管子组件71的后端牢固地配合在其内。可以使用用于将第一氧化剂总管板40牢固连接到第一管子组件71和用于将第一管子组件71牢固连接到第一水总管板60的任何合适装置或器件。它们包括以前关于燃料入口总管12和流量控制器的连接所描述的方法和器件和本领域技术人员熟知的其他类似方法和器件。第一管子组件71插入和牢固地配合在第一外壳50内，优选地延伸超过第一外壳50的前端和后端，在前端上的长度等于在第一氧化剂总管板40后端内加工出的凹槽71a的深度(允许第一管子组件71插进其内)，在后端上的长度等于在第一水总管板60的前端内加工出的凹槽71b的深度(允许第一管子组件71插进其内)。每个这些区域优选地是由垫片或类似器件密封。
第一管子组件71、第二管子组件101、第三管子组件146和管子121，优选地是可拆卸地连接到发生器8，使发生器8的这些构件例如通过滑动它们进出发生器8而容易地更换。
来自第一燃烧腔70中所产生的热燃烧气体产物(由第一燃烧过程产生的)的热量，从第一燃烧腔70的内侧传递到邻近的第一管子组件71。该热量将存在于第一管子组件70中的单独管子内的水转变成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。
在第一管子组件71中产生的(在过程的所有其他步骤上和在设备的所有其他区域中产生的)过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物，优选地具有从约300psig到约4500psig(21到320kg/cm2)的压力范围，更优选地从约2600psig到约3600psig(180到250kg/cm2)，再更优选地约3000psig(211kg/cm2)，以及具有优选地从约500到1150(260到621℃)的温度范围，更优选地从约750变化到约1100(400到590℃)，而约800(430℃)是进一步优选的。
过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物，出现在第一管子组件71中的单独的管子内，在压力下流入第一管子组件71中的一个或多个第一过热蒸汽产物出口通道56，然后离开第一管子组件71进入一个或多个第一过热蒸汽产物出口通道56，出口通道优选地径向钻削或者布置在第一外壳50中并且对准第一管子组件71中的第一过热蒸汽产物出口通道56。第一外壳50中的第一过热蒸汽产物出口通道56优选地沿第一燃烧腔70位于第一过热蒸汽产物出口总管53内的一个区域。钻在第一外壳50中的第一过热蒸汽产物出口通道56的数目应当和存在于第一管子组件71中的管子的数目和第一过热蒸汽产物出口通道56的数目是同样的。然后，过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物在压力下流动，离开第一燃烧腔70并进入第一过热蒸汽产物出口总管53，通过用于将发生器8的出口总管53和第一外壳50这两个区域牢固地连接在一起的装置，例如通过焊接使该出口总管53的前端连接到第一外壳50的后端。基本上本领域中熟知的任何合适装置或器件能够用于将第一过热蒸汽产品出口总管53牢固地连接到第一外壳50，包括此前所描述的方法和器件。通过用于将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置，例如利用一个或多个第四连接器57，诸如高强度螺栓和附带的螺母和根据需要的垫圈，将第一过热蒸汽产物出口总管53的后端优选地连接到第一水总管板60的前端。第四连接器件57可以与此前对第一连接器件14所描述的连接器件是同样的。第一过热蒸汽产物出口总管53的后端优选地具有连接器件，诸如此前对燃料入口总管12所描述的，具有一个或多个钻削在其上的等距离布置的螺栓孔，允许高强度螺栓插入在其中。然后，蒸汽产物在压力下从第一过热蒸汽产物出口总管53进一步离开第一燃烧腔70，进入第一过热蒸汽产物出口54。第一过热蒸汽产物出口54优选地定位在第一过热蒸汽产物出口总管53前端和后端之间的上部。过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物然后流动离开第一过热蒸汽产物出口54(和离开发生器8)进入常规过热蒸汽产物收集设备(未示出)，诸如汽鼓。汽鼓可以选择地包含离心分离器和/或洗涤器(scrubbers)，或其他合适设备。
给水从水源(未示出)供应，水源可以是与供应给水到第一水入口52的相同的或不同的水源，诸如第二水贮存箱，通过泵经合适的流量控制器到第二水入口62。第二水入口62优选地位于第二燃料端口管66的下面，在发生器8的中心区域的下部。第二水入口62优选地位于燃料磨损板63和第二氧化剂入口81之间。流量控制器可以是与此前关于燃料入口总管12所描述的流量控制器相同。水优选地具有此前对第一水入口52所描述的范围内的温度，在压力下流动到发生器8的位于第一燃烧腔70和第二燃烧腔100之间的一个区域。水在压力下流进给水总管64，它优选地从第一燃烧腔70的后端延伸到第二燃烧腔100的前端并环绕热燃烧气体流过的第二燃料端口管66。水起冷却燃料磨损板63的作用，燃料磨损板63的前端邻接第一燃烧腔70的后端。水由离开第一燃烧腔70和移向第二燃烧腔100的燃烧气体产物变热。由这个冷却过程引起的水、湿蒸汽和过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物的混合物，从给水总管64流动到发生器8的上部，离开第二过热蒸汽产物出口67(和离开发生器8)，进入常规过热蒸汽产物收集设备(未示出)。第二过热蒸汽产物出口67优选地对准第二水入口62，位于给水总管64的上方(在发生器8的上部)。过热蒸汽产物收集设备优选地是中心过热蒸汽产物收集设备，它用于收集来自第一过热蒸汽产物出口54和来自蒸汽产物离开发生器8的所有其他部分的过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。
给水优选地在靠近第二燃烧腔100前端的一个区域从水源(未示出)供应到发生器8。它可以是与供应给水到第一水入口52或第二水入口62相同的或不同的水源，诸如第三水贮存箱，通过泵经合适的流量控制器到第三水入口90。通过将发生器8的这两个区域固定在一起的合适方法，诸如通过焊接，在第二水总管98的前端和后端之间的一个区域，将第三水入口92优选地连接到第二水总管98的上部。基本上本领域熟知的任何合适的装置或器件都能够用于牢固地连接第三水入口92到第二水总管98，包括此前所描述的方法和器件。流量控制器可以是与对燃料入口总管12所描述的相同类型的器件。水优选地具有此前对第一水入口52所描述的范围内的温度，帮助第二燃烧腔100保留其结构完整性。
通过将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置，例如利用一个或多个第五连接器件91，诸如高强度螺栓和附带的螺母和根据需要的垫圈，将第二水总管98的前端优选地连接到第二氧化剂总管板80的后端。第五连接器件91可以与此前对第一连接器件14所描述的相同。第二水总管98的前端优选地具有连接器件，诸如此前对燃料入口总管12所描述的，具有一个或多个钻削在其上的等距离分布的螺栓孔，允许高强度螺栓插进其中。通过将发生器8的以下两区域牢固地连接在一起的装置，优选地通过焊接，将第二水总管98的后端优选地连接到第二外壳90。基本上本领域熟知的任何合适的装置或器件都能够用于将第二水总管98牢固地连接到第二外壳90，包括此前所描述的方法和器件。
水在压力下通过第三水入口92流入第二水总管98，或进入另一个用于调节供应到第二管子组件101的水和控制水压力的装置。水然后在压力下强迫流动到第二燃烧腔100，然后进入第二外壳90中的一个或多个优选地在其中径向钻削的第二水入口通道95。第二外壳90中的第二水入口通道95的数目应当与第二管子组件101中存在的第二水入口通道95的数目相同。第二外壳90中的第二水入口通道95优选地沿第二燃烧腔100位于第二水总管98内的一个区域。第二管子组件101优选地构成第二燃烧腔100部分的侧壁(优选地约三分之二的侧壁，从第二氧化剂总管板80引向第二燃烧腔100的后端)。水在压力下从位于第二外壳90中的第二水入口通道95，流入并通过位于第二管子组件101中的一个或多个单独管子上的第二水入口通道95。第二管子组件101详细地示于图8。
第二管子组件101中的管子优选地通过与此前对第一管子组件71所描述的相同的用于将这些管子连接在一起的装置连接。这些管子实质上优选地是同心的，但可以是按希望的其他方式，并且可以是圆形的、椭圆形的、或另一种合适形状的。可选地，管件的外表面能够开槽并滑入第二外壳90，形成水蒸汽通道(通道壁结构)。
构成第二管子组件101的每个单独的管子的前端优选地具有第二水入口通道95，它相应于并对准第二外壳90中存在的一个或多个第二水入口通道95。每个单独的管子的后端优选地具有第二过热蒸汽产物出口通道96，它相应于并对准第二外壳90中存在的一个或多个第二过热蒸汽产物出口通道96。第二管子组件101优选地呈同心管壳的形状，但可以呈任何其他合适的形状。
第二管子组件101的外侧优选地邻接第二外壳90的内侧。第二管子组件101的外侧可以选择地但优选地由此前对第一管子组件71所描述的高温材料覆盖或包裹，以对第二燃烧腔100中所产生的气体能进行更有效的能量管理。
第二氧化剂总管板80的后端优选地具有机械加工在其上的凹槽101a，第二管子组件101的前端能够插入该凹槽。凹槽101a的尺寸应当允许第二管子组件101的前端牢固地配合在其中。第二水总管板110前端的中心区域优选地也具有机械加工到其上的凹槽101b，第二管子组件101的后端能够插入其中。凹槽101b的尺寸应当允许第二管子组件101的后端牢固地配合在其中。基本上本领域熟知的任何合适的装置或器件能够用于将第二氧化剂总管板80牢固地连接到第二管子组件101，将第二管子组件101牢固地连接到第二水总管板110，包括此前所描述的方法和器件。第二管子组件101插进和牢固地配合在第二外壳90内，优选地延伸通过第二外壳90的前端和后端，在前端上的长度等于在第二氧化剂总管板80后端机械加工出的凹槽101a的深度(允许第二管子组件101插入其中)，在后端上的长度等于在第二水总管板110前端机械加工出的凹槽101b的深度(允许第二管子组件101插入其中)。这些区域的每个优选地由垫片或其他合适器件密封。
来自第二燃烧腔100中所产生的热燃烧气体(由第二燃烧过程引起的)的热量从第二燃烧腔100的内侧传递进入邻近的第二管子组件101。该热量将第二管子组件101中的单独管子内的水转变成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。第二管子组件101中所产生的蒸汽产物优选地具有在此前对第一管子组件71所描述的范围内的压力和温度。
过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物，出现在第二管子组件101中的单独管子内，在压力下流入第二管子组件101中的一个或多个第二过热蒸汽产物出口通道96，然后离开第二管子组件101，进入优选地径向钻削在或安置在第二外壳90上的一个或多个第二过热蒸汽产物出口通道96。这些出口通道96对准第二管子组件101中的第二过热蒸汽产物出口通道96。存在于第二外壳90中的第二过热蒸汽产物出口通道96优选地沿第二燃烧腔100的一部分位于第二过热蒸汽产物出口总管93内的一个区域。钻削在第二外壳90上的第二过热蒸汽产物出口通道96的数目应当与第二管子组件101中的管子数目和第二过热蒸汽产物出口通道96的数目是同样的。然后，过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物在压力下流动，离开第二燃烧腔100并进入第二过热蒸汽产物出口总管93。通过将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置，该装置可以与此前对第一过热蒸汽产物出口总管53的前端所描述的相同，优选地将该出口总管93的前端连接到在第二外壳90前端和后端之间的一个区域。通过用于牢固地连接发生器8的以下两部分在一起的装置，该装置可以与此前对第一过热蒸汽产物出口总管53的后端所描述的相同，例如利用一个或多个第六连接器件97，诸如高强度螺栓和附带的螺母和根据需要的垫圈，将第二过热蒸汽产物出口总管93的后端优选地连接到第二水总管板110的前端。第六连接器件97可以与此前对第一连接器14所描述的相同。第二过热蒸汽产物出口总管93的后端优选地具有连接器件，诸如此前对燃料入口总管12所描述的，具有一个或多个钻削在其上的等距离布置的螺栓孔，以使高强度螺栓插入其中，过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物在压力下然后从第二过热蒸汽产物出口总管93进一步离开第二燃烧腔100并进入第三过热蒸汽产物出口94，该出口94优选地位于第二过热蒸汽产物出口总管93的前端和其后端之间的上部。蒸汽产物然后流动离开第三过热蒸汽产物出口94(和离开发生器8)进入常规过热蒸汽产物收集设备(未示出)。
给水在靠近第二燃烧腔100的一个位置从水源(未示出)供应到发生器8，该水源可以是与供应给水到其他水入口(52、62和92)的相同的或不同的水源，诸如另一个水贮存箱，通过泵经合适的流量控制器到第四水入口131。流量控制器可以是与此前对燃料入口总管12所描述的相同类型的器件。
第四水入口131、第三水总管135和第四过热蒸汽出口132优选地钻削或机械加工在第三外壳130上，优选地在第二水总管板110的后端和过氧化剂总管136的前端之间的一个位置上。第三水总管135的下部优选地邻接管子121的外侧，后者优选地从第二管子组件101的后端延伸到第三管子组件146的前端，并优选地构成第二燃烧腔100后端部分的侧壁(优选地约为三分之一的第二燃烧腔100)和第三燃烧区120前端部分侧壁(优选地约为三分之一的第三燃烧区120)。第四水入口131位于发生器8的上部，并且让其后端引入第三水总管135前端的上部。第三水总管135后端的上部引入第四过热蒸汽产物出口132的下部。
通过用于发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置，例如利用一个或多个第七连接器件111，诸如高强度螺栓和附带的螺母和根据需要的垫圈，将第二水总管板110的后端连接到第三外壳130的前端部分。第七连接器件111可以与此前对第一连接器件14所描述的相同。基本上本领域熟知的任何合适装置能够用于将第二水总管板110牢固地连接到第三外壳130，包括此前所描述的方法和器件。
给水优选地具有此前对第一水入口52所描述的范围内的温度，在压力下向第二燃烧腔100流动通过第四水入口131进入第三水总管135的前端上部。第三水总管135优选地机械加工在第三外壳130上。水由第二燃烧腔100和/或第三燃烧区120中所产生的燃烧气体通过管子121、第三外壳130和第三水总管135的热传递加热，由此将水转变成过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。
第四水入口131优选地具有一个隔板(未示出)，该隔板使从给水产生的过热蒸汽转向到第三水总管135的后侧，使过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物离开管子121和离开第四过热蒸汽产物出口132并进入过热蒸汽收集设备(未示出)。给水优选地以径向方式环绕管子121循环，起冷却剂作用来冷却管子121，并由第二燃烧腔100和/或第三燃烧区120中所产生的燃烧气体产物变热。
给水在靠近第三燃烧区120的前端的一个位置从水源(未示出)供应到发生器8，该水源可以是与供应给水到其他水入口(52、62、92和131)相同的或不同的水源，诸如另一个水贮存箱，通过泵经合适的流量控制器供应到第五水入口133。流量控制器可以是与此前对燃料入口总管12所描述的同类型的器件。
第五水入口133、第四水总管137和第五过热蒸汽产物出口139优选地也钻削或机械加工在第三外壳130的在热氧化剂总管136的后端和第五水总管147的前端之间的一个位置上。第四水总管137的下部优选地也邻接管子121的上部。第五水入口133优选地位于发生器8的上部，并使其后端引入第四水总管137前端的上部。第四水总管137的后端的上部引入第五过热蒸汽产物出口139的下部。
此处的水优选地具有在此前关于第一水入口52所描述的范围内的温度，在压力下向第三燃烧区120通过第五水入口133流入第四水总管137前端的上部，在此水由从第三燃烧区120中所产生的燃烧气体产物通过管子121、第三外壳130和第四水总管137传递的热量变热，由此将水转变成蒸汽产物。
第五水入口133优选地也具有一个隔板(未示出)，使从水产生的蒸汽产物转向到第四水总管137，因而使蒸汽产物离开管子121和离开第五过热蒸汽产物出口139进入过热蒸汽收集设备(未示出)。给水优选地以径向方式环绕管子121循环，并起冷却剂的作用来冷却管子121，给水如此前所描述的变热。
给水在靠近第三外壳130后端的一个位置从水源(未示出)供应到发生器8，该水源可以是与供应给水到其他水入口(52、62、92、131和133)相同的或不同的水源，诸如另一个水贮存箱，通过泵经合适的流量控制器供应到第六水入口149。第六水入口149优选地位于第四水总管137的下游，优选地位于在燃烧气体排出产物开始离开第三燃烧区120(和离开发生器8)的一个位置。通过将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的合适装置，诸如通过焊接，将第六水入口149的前端优选地连接到在第五水总管147的前端和后端之间的一个区域。基本上本领域熟知的任何合适的装置或器件都能够用于将第六水入口149牢固地连接到第五水总管147，包括此前所描述的方法和器件。流量控制器可以是与此前关于燃料入口总管12所描述的同样类型的器件。水的温度优选地是如这里对第一水入口52所描述的。
通过将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置，例如利用一个或多个第八连接器件141，诸如高强度螺栓和附带的螺母和根据需要的垫圈，将第五水总管147的上部优选连接到第三外壳130的后端。第八连接器件141可以和这里对第一连接器件14所描述的相同。第五水总管147的上部和第三外壳130的后端都优选地具有一个或多个对准的等距离布置的螺栓孔，用于高强度螺栓插进其中。通过将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置，诸如通过焊接，将第五水总管147的下部优选地连接到第四外壳140的前端。基本上本领域熟知的任何合适的装置或器件都能够用于将第五水总管147牢固地连接到第四外壳140，包括此前所描述的方法和器件。
水在压力下通过第六水入口149向第三外壳130的后端流动进入第五水总管147，由水填充第五水总管147。水然后在压力下强迫向第三燃烧区120流动进入第三管子组件146。第三管子组件146构成第三燃烧区120的部分侧壁，燃烧气体排出产物从第三燃烧区120出去。第三管子组件146的外侧优选地邻接第四外壳140。第三管子组件146包含一个或多个空心管子，它们优选地通过用于连接这些管子在一起的装置连接起来，例如通过焊接。
基本上本领域熟知的任何合适的装置或器件都能够用于连接这些管子在一起，包括此前所描述的方法和器件。空心管子实质上优选地是同心的，但是如果希望可以是其他方式的。管子能够是圆形的、椭圆形的或呈另一种合适的形式。可选地，管件的外表面能够开槽并滑进第四外壳140，形成水蒸汽通道(通道壁结构)。
构成第三管子组件146的每个单独的管子的前端优选地具有一个水入口，每个单独的管子的后端优选地具有一个过热蒸汽产物出口。第三管子组件146优选地呈圆锥体的形状(前端直径小于后端的直径)，但是可以按任何其他的合适形状。第三管子组件146优选地以一个角度延伸离开管子121(和离开第三燃烧区120)，该角度优选地在约12°到约18°的范围内，如图1所示。第三管子组件146的外侧可以选择地但优选地由高温材料以此前对第一管子组件71所描述的方式覆盖或包裹，以有效管理第三燃烧区120中所产生的气体能。
来自第三燃烧区120(由第三燃烧过程引起)中所产生的热燃烧气体排出产物的热量，可以从第三燃烧区120的内侧传递进入第三管子组件146。该热量将第三管子组件146中的单独的管子内存在的水转变成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。第三管子组件146中所产生的过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物优选地具有在此前关于第一管子组件71所描述的范围内的压力和温度。
进入第六水入口149的水起冷却剂的作用来冷却第三管子组件146，水由第三燃烧区120中所产生的燃烧气体排出产物变热。
第三管子组件146中的单独的管子内形成的过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物在压力下流动离开管子的过热蒸汽产物出口，并离开第三管子组件146，离开第三燃烧区120进入第三过热蒸汽产物出口总管143。所述出口总管143优选地前端邻接第三管子组件146的后端，且优选地位于第三燃烧区120(和发生器8)的后端。第三过热蒸汽产物出口总管143的前端的位置优选地也紧靠近排出板148的下部。排出板148的下部优选地焊接到第四外壳140的后端，起作为离开发生器8的燃烧气体排出产物的一个分界面的作用，并且优选地使燃烧气体排出产物转向进入一个能够利用燃烧气体排出产物的热量的设备，例如废热回收蒸汽发生器(图14所示)，或进入环境中。
过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物在压力下流动从第三过热蒸汽产物出口总管143的下部到上部。所述出口总管143的上端连接到位于排出板148的下部和上部之间的一个区域。通过将发生器8的以下两个区域牢固地连接在一起的装置例如通过焊接，将所述总管143的下端连接到排出板148。通过将发生器8的以下两个区域在一起的装置例如通过焊接将其上端连接到排出板148。可以采用将过热蒸汽出口总管143牢固地连接到第三管子组件146，和将过热蒸汽出口总管143牢固地连接到排出板148的任何合适的装置或器件，它们包括此前关于燃料入口总管12和流量控制器的连接所描述的方法和器件，和本领域熟知的其他类似方法或器件。
第三燃烧区120的后端可以保持敞开，由此允许发生器8所产生的燃烧气体排出产物释放到环境中。可选地，通过将排出板148牢固地连接到废热回收蒸汽发生器上存在的法兰或类似结构的装置，例如利用一个或多个第九连接器150使排出板148可以选择地连接到废热回收蒸汽发生器(见图14)或类似设备。第九连接器件150可以与第一连接器件14相同，诸如高强度螺栓和附带的螺母和根据需要的垫圈。排出板148的上部优选地具有一个或多个钻削在其上的等距离布置的螺栓孔，它们对准能够与排出板148连接的废热回收蒸汽发生器的一个区域上的类似尺寸和间隔的螺栓孔，以使高强度螺栓插进其中。
过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物然后在压力下转移，从第三过热蒸汽出口总管143进一步离开第三燃烧区120，进入第六过热蒸汽出口144。第六过热蒸汽出口144优选地位于第三过热蒸汽出口总管143的前端和其后端之间的上部。过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物然后流动离开第六过热蒸汽产物出口144(和离开发生器8)进入过热蒸汽收集设备(未示出)。
HCGC在三生系统中的使用
参照图1和图4，描述了燃烧和能量产生系统的一个优选实施例，它包括本发明的碳氢化合物燃烧气体发生器。图14示出在一个总体上用数目10000表示的非污染三生蒸汽能量发生装置中碳氢化合物燃烧气体发生器子系统，该子系统总体上用数目1000表示。三生蒸汽能量发生装置10000还包括废热回收蒸汽发生器子系统2000、氧化剂子系统3000、燃料子系统4000、水管理子系统5000、排热子系统6000、动力透平子系统7000、发电机子系统8000和氧化剂制造子系统9000。碳氢化合物燃烧气体发生器(“发生器”)8生产不同类型的蒸汽(过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物、中压蒸汽和低压蒸汽)，它们能够分开地用在许多不同的现有工业应用和新工业应用中，以及用于就地非污染的蒸汽发电。
氧化剂子系统3000、燃料子系统4000和水管理子系统5000提供(进给)和控制用在发生器8中的氧化剂和燃料反应物以及水的流量。
氧化剂子系统3000中所使用的氧化剂是通过氧化剂制造子系统9000得到的。LOX可以用作氧化剂且可以利用空气分离单元通过液化环境空气和利用继后的经连续低温蒸馏从中分离LOX来生产。LOX然后从低温蒸馏系统取出并作为低温液体贮存在散装的氧化剂贮存箱201中。
氧化剂子系统3000包括第一LOX进给管线270，它通过第一阀门271将LOX送到LOX泵273，泵273由LOX泵驱动单元274提供动力。LOX泵273输送高压LOX进入第二LOX进给管线276，通过第二阀门275，第二阀门275通过一个三通(未示出)连接到第二LOX进给管线276。三通的一侧通向LOX蒸发器系统277。LOX蒸发器系统277通向发生器8(通向图1所示的第一氧化剂入口42)，且包含例如压力调节器、空泡流体(catitating fluid)文丘里控制器和/或温度和压力传感器。三通的另一侧引导到氧压力和流量管理系统278，管理系统278与第三LOX进给管279连接，管279引导到发生器8(通向图1所示的第二氧化剂入口81)。
进入LOX蒸发器系统277的LOX蒸发，然后从LOX蒸发器系统277被引导到发生器8。(如图1所示，气态氧在高压下进入第一氧化剂入口42并流向第一氧化剂总管41，在此它注入发生器8的第一燃烧腔70。过量氧化剂在高压下流动到氧化剂输送管49，再到热氧化剂总管136，在此气态氧注入第三燃烧区120。)
进入三通的所述另一侧的LOX流动到氧压力和流量管理系统278，它包含例如压力调节器、空泡流体文丘里控制器和/或温度和压力传感器。LOX保持液体状态，并从氧压力和流量管理系统278引导到发生器8(如图1所示，LOX进入第二氧化剂入口81，该入口81供应LOX到第二氧化剂总管82。LOX然后注入第二燃烧腔100。过量氧化剂在高压下流动到氧化剂输送管49，再到热氧化剂总管136，在此气态氧注入第三燃烧区120)。
燃料子系统4000中所使用的燃料可以处在液体、固体或气体状态，并且从散装(bulk)的燃料贮存箱202得到的。燃料系统4000包括第一燃料进给管线280，管线280通过第三阀门281将燃料输送到燃料泵282，燃料泵282由燃料泵驱动单元283提供动力。燃料泵282输送高压燃料通过第四阀门284。然后燃料被引导进入燃料压力和流量管理系统285，该管理系统包括例如压力调节器、空泡流体文丘里控制器和/或温度和压力传感器。燃料从燃料压力和流量管理系统285通过第二燃料进给管线286引导到发生器8。(如图1所示，燃料排入发生器8的燃料入口总管12。)
参照图1，合适的点火器20用于点燃正流动进入第一燃烧腔70的氧化剂和燃料的混合物。
发生器8在控制的条件下有效地燃烧注入的反应物，产生高压高温的燃烧燃料气体的气体混合物。它将燃料中存在的化学能转换成为热能，并传递到包含水的周围管子，由此将管子中的水转换成为蒸汽产物。分开的热燃烧气体排出产物也由发生器8产生，从发生器8通过第一燃烧气体排出管线125(图14)释放到废热回收子系统2000中存在的废热回收蒸汽发生器400。废热回收子系统2000中所产生的燃烧气体排出产物通过第二燃烧气体排出管线405离开三生蒸汽能量发生装置10000。
如图1和图14所示，进入发生器8的水转换成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物，在这里它们通过发生器8中存在的过热蒸汽产物出口(如图1和图14所示的54、67、94、132、139和144)离开到中心过热蒸汽鼓300。高压过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物然后从中心过热蒸汽鼓300被输送到动力透平子系统7000(图14)。过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物离开进入动力透平子系统7000，且通过第一过热蒸汽产物排放管线301输送到高压动力透平。
发生器8中的燃烧过程的热控制能够通过结合每个燃烧腔的水入口(如图1所示的52、62、92、131和149)控制冷却水流量和热输入率来实现，这些水入口通过第二水进给管线295从水管理子系统5000通向发生器8。补给的给水由补给水管线425供应，它从排热子系统6000提供冷却水到发生器8。例如，如果在发生器8启动(当运行开始时)时存在100磅的水，且10磅的水由发生器8使用，那么10磅的水将由补给水管线425供应到发生器8。
水管理子系统5000通过维持提供到发生器8的正确量的冷却水。维持发生器8中的正确水平衡。水管理系统5000中所使用的水是从散装的水贮存箱203得到的。水管理子系统5000包括第一水进给管线290，它通过第五阀门291将水进给到高压水泵292，高压水泵292由水泵驱动单元293提供动力。水泵292引导高压水通过第一水压力和流量管理系统294，该管理系统294包括例如压力调节器、空泡流体文丘里控制器和/或温度和压力传感器。水从第一水压力和流量管理系统294通过第六阀门296被引导进入发生器8的水入口(如图1所示的52、62、92、131、133和149)，提供燃烧过程的热控制。
在其启动时，发生器8使用从水管理子系统(为蒸汽水)流动进入的水。在过程的这个阶段，水通常处在室温，并且从高压水泵292以高压泵送到发生器8的水入口(如图1所示的52、62、92、131、133和149)。然而，当发生器8由足够量的水填充以允许它正确运行时，第一水压力和流量管理系统294将关闭第六阀门296，使冷却循环水转向离开发生器8。
被转向离开发生器8的水流动到排热子系统6000，通过第七阀门297进入第一水管线298，再到第一冷却水泵552，水泵552由第一冷却水泵驱动单元553提供动力。冷却水循环通过第一冷却水泵552，并能够转向进入保存箱和水冷却塔550，以及进入水冷凝器570和/或到水冷冻器540。循环水能够从第一冷却水泵552通过第八阀门554排入第二水管线551，第二水管线551通向保存箱和水冷却塔550的入口侧。另外，循环水能够从第一冷却水泵552通过第三水管线555到第九阀门556再排入水冷凝器570的冷水入口侧。水冷凝器570还允许冷却水通过第四水管线545排到水冷冻器540的入口侧。
在其启动时，通常有足够量的水可供发生器8运行。然而，为了确保在发生器8的启动、停运和其他运行中有足够量的水可供使用，可使用排热子系统6000。排热子系统6000起蓄水器的作用，以及起由发生器8在其运行中所产生的过量的水的接收器的作用。
除了上述的第一冷却泵552和其他构件之外，排热子系统6000包括由第二冷却水泵驱动单元421驱动的第二冷却水泵422、第二水压力和流量管理系统423和第三水压力和流量管理系统428。第二水压力和流量管理系统423和第三水压力和流量管理系统428都能够包括，例如压力调节器、空泡流体文丘里控制器和/或温度和压力传感器。排热子系统6000提供补给水，该补给水优选地预热用于废热回收蒸汽发生器400。废热回收蒸汽发生器400接收来自水冷凝器570和来自保存箱和水冷却塔550的加热的补给水。加热的补给水从水冷凝器570通过第五水管线571和然后通过第十阀门572泵送到第二冷却水泵422。加热的补给水然后排放进入第二水压力和流量管理系统423。第十二水管线557从水保存箱和冷却塔550通过第十四阀门558传输给水到第二冷却水泵422。
第二水压力和流量管理系统423能够通过第六水管线426排放加热的补给水到废热回收蒸汽发生器400的高压入口(未示出)。从第六水管线426不流入废热回收蒸汽发生器400的加热补给水通过第七水管线427排放进入第三水压力和流量管理系统428。第三水压力和流量管理系统428排放加热的中压补给水到废热回收蒸汽发生器400上存在的中压水入口(未示出)，并排放加热的低压补给水通过第八水管线429到废热回收蒸汽发生器400上存在的低压水入口(未示出)。而且，加热的高压补给水通过第二水压力和流量管理系统423并通过第十一阀门424能够排放进入补给水管线425，补给水管线425引导到发生器8(并进入第二水进给管线295)。
动力透平子系统7000将由发生器8所产生的输出能转换成为机械能，机械能能够驱动发电机子系统8000。动力透平子系统7000包括三级发电透平，高压动力透平310、中压动力透平320和低压动力透平330。这些透平是压力分级的，以最佳效率使发生器8所产生的能量的使用最大化。动力透平子系统7000还包括三条透平蒸汽排出管线，高压蒸汽排出管线311、中压蒸汽排出管线321和低压蒸汽排出管线336以及透平再热管线401。高压蒸汽排出管线311从高压动力透平310通向废热回收蒸汽发生器400，而低压蒸汽排出管线336从低压动力透平330通向废热回收蒸汽发生器400。透平再热管线401从废热回收蒸汽发生器400通向中压动力透平320。高压动力透平310和高压蒸汽排出管线311组件的后面是中压动力透平320和中压蒸汽排出管线321的组件。动力透平系统7000中止于低压动力透平330和低压蒸汽排出管线336的组件，低压蒸汽排出管线336输送排出蒸汽到废热回收蒸汽发生器400。
由发生器8所产生的过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物从发生器8通过第一过热蒸汽产物排放管线301(它引导到高压动力透平310的高压侧(未示出))被输送到动力透平子系统7000。来自高压透平310的排出蒸汽从高压动力透平310排入高压蒸汽排出管线311。
在前面的段落中所描述的组件继之以透平再热管线401，它从废热回收蒸汽发生器400出来并引导到中压动力透平320。在透平再热管线401中，排出蒸汽的温度被增加到通过发生器8中存在的过热蒸汽产物出口(如图1所示的54、67、94、132、139和144)排出的过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物的温度。这是通过燃烧废热回收蒸汽发生器400的再热腔(未示出)中的排出蒸汽和使这个燃烧过程的输出和主过热蒸汽产物流混合来进行的，从而增加从透平再热管线401引入中压动力透平320的蒸汽的能量和维持该蒸汽的恒定入口温度。过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物通过透平再热管线401输送到中压动力透平320，而来自中压动力透平320的排出蒸汽排放到中压蒸汽排出管线321。排出蒸汽从中压蒸汽排出管线321流动到低压动力透平330，然后离开低压蒸汽排出管线336，蒸汽管线336将乏蒸汽输送到废热回收蒸汽发生器400。
位于靠近低压动力透平330的发电子系统8000具有一个电能转换装置500，它包括一台或多台发电机和功率调节器。这些发电机和功率调节器从过热或饱和蒸汽产物产生三生蒸汽能量发生装置10000的电能终端产品501。
包括废热回收蒸汽发生器400的废热回收子系统2000是一个气体操作系统。它使由发生器8和由三级不同动力透平310、320和330所产生的排出产物得到最有效利用。废热回收蒸汽发生器400包括高压给水入口、中压给水入口、低压给水入口、高压节省器、中压节省器、低压节省器、高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉、高压鼓、中压鼓、低压鼓、高压过热加热器出口、中压蒸汽出口和低压蒸汽出口。它们均未示出，但是它们是市场上可以得到的。废热回收蒸汽发生器可从Babcock & Wilcox公司(俄亥俄州，Barberton)和能量回收国际公司(内布拉斯加州，林肯市)在市场上获得。
离开低压动力透平330的低压蒸汽排放进入低压蒸汽排出管线336，然后进入废热回收蒸汽发生器400上存在的低压给水入口(未示出)。低压蒸汽能够通过第十二阀门404离开废热回收蒸汽发生器400并进入低压蒸汽排放管线403。低压蒸汽中存在的能量适合于广泛范围的工业应用。
废热回收蒸汽发生器400上存在的中压蒸汽出口(未示出)连接到透平再热管线401。透平再热管线401将离开废热回收蒸汽发生器400的中压蒸汽输送到中压动力透平320。第一个三通阀门406存在于透平再热管线401上，能够引导中压蒸汽离开废热回收蒸汽发生器400进入第一中压蒸汽排放管407，然后进入中压蒸汽和流量管理系统402。中压蒸汽和流量管理系统402包括，例如压力调节器、空泡流体文丘里控制器和/或温度和压力传感器。中压蒸汽能够从中压蒸汽和流量管理系统402通过第十三阀门408被引导进入中压蒸汽管线409，中压蒸汽管线409引入水冷冻器540。第九水管线541从水冷冻器540将水输送到水冷凝器570，第四水管线545从水冷凝器570将水输送到水冷冻器540。第十水管线543从水冷冻器540运送冷水到冷却单元(未示出)，诸如用于冷却应用的空调器。第十一水管线544从冷却单元运送热水回到水冷冻器540。水冷冻器540的冷却空气产物适合于广泛范围的冷却工业应用，诸如空调。第十三水管线546从水冷凝器570运输水到保存箱和水冷却塔550。
可选地，中压蒸汽能够从中压蒸汽和流量管理系统402流动进入第二中压蒸汽排放管线407A并离开三生蒸汽能量发生装置10000。中压蒸汽中存在的该能量适合于广泛范围的工业应用。
废热回收蒸汽发生器400上存在的过热蒸汽出口(未示出)连接高压蒸汽管线312，它将过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物输送到中心过热蒸汽鼓300。高压蒸汽管线312上存在的第二个三通阀门314能够用于将过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物引导到第二过热蒸汽排放管线313和离开三生蒸汽能量发生装置10000。
过热蒸汽产物或饱和蒸汽产物中存在的能量适合于广泛范围的工业应用，诸如发电，作为例子：(a)抽汽式透平，它取得高压下的蒸汽，将一些蒸汽用于发电，将其余的蒸汽输送到位于该透平下游的其他蒸汽过程；(b)背压式透平，它取得高压下的蒸汽，使用一些压力并将所有蒸汽在减小的压力下传递给其他蒸汽过程；和/或(c)凝汽式透平，它取得高压下的蒸汽，并通过一系列的级取得蒸汽中的所有可供使用的能量，以及排放低压下的蒸汽。凝汽式透平通常用在这样的电厂，在该电厂中蒸汽的唯一目的通常是在蒸汽透平中生产电力。然而，一些蒸汽可以用于预热进入锅炉的水。
制造方法
碳氢化合物燃烧气体发生器，它的一个例子示于图1-3，能够按下述的方式或利用本领域熟知的其他方法制造。
碳氢化合物燃烧气体发生器8(“发生器”)的大部分构件能够从一件或多件材料按本领域技术人员熟知的方式机械加工。发生器8的各个构件或构件区域能够通过焊接、螺栓、压缩装配或本领域熟知的其他方法彼此连接。O形环、垫片或其他合适的密封剂材料能够用于防止来自构件之间的流体泄漏。发生器8中所使用的O形环的尺寸将取决于所使用的MAOP并能够容易地由本领域技术人员确定。例如，在图1所示的发生器中，垫片或O形环优选地处在燃料入口总管12和燃料计量部件30之间，在燃料计量部件30和第一氧化剂总管板40之间，在第一过热蒸汽产物出口总管53和第一水总管板60之间，在第一水总管板60和第二氧化剂总管板80之间，在第二水总管98和第二氧化剂总管板80之间，在第二过热蒸汽产物出口总管93和第二水总管板110之间，在第二水总管板110和第三外壳130之间，和在第三外壳130和第五水总管147之间。
这里关于发生器8的一个构件的描述适用于可能存在于发生器8内或上的所有同样的构件。例如，关于一个第一水总管51的讨论适用于可能存在于发生器8上的所有的第一水总管51。发生器8的第二水总管98例如可以按类似于第一水总管51的方式制造。
燃料入口总管12优选地按常规方式设计成在从约1200到约2500psig的压力下运行。优选地存在于燃料入口总管12上的和燃料入口总管12的其他部分上的连接器件，全部优选地从一件奥氏体/铁素体钢制造。一系列的等距离间隔的螺栓孔优选地钻削在燃料入口总管12上存在的连接器件内，而螺栓孔的数目、尺寸和空间分布对于具体的燃料压力如本领域技术人员知道的是最佳的。螺栓孔的数目、尺寸和空间方位应当布置成对准燃料流量控制器上存在的类似连接器件上的螺栓孔。带有锁紧垫圈或垫圈和/或螺母的高强度螺栓，或带有锁紧垫圈或垫圈的内接套头螺丝(socket head screws)，优选地由奥氏体/铁素体钢制造(此后集体称为“紧固件”)。然后它们能够插进螺栓孔，以连接燃料入口总管12和燃料流量控制器。发生器8的其他构件能够按类似方式连接，如图1-3所示。
燃料入口9可以在燃料入口总管12中按一角度钻削和攻丝，而燃料通道从燃料入口9开始并与燃料腔10连接，燃料腔10也可以钻削在燃料入口总管12中。燃料入口总管12的后端优选地利用紧固件连接到燃料计量部件30的前端。在燃料入口总管12的后端和燃料计量部件30的前端之间的区域优选地利用高压垫片来密封。可选地，一个选择的O形环槽能够机械加工在燃料入口总管12的基体中，而所选择的O形环尺寸部分地基于MAOP。O形环和垫片是由合适的高温和高压材料制造的。
燃料计量部件30、注入磨损板32和第一燃料端口管36，分别优选地从一件奥氏体/铁素体钢单独地机械加工。第一燃料口34被钻通通过注入磨损板32、燃料计量部件30、第一氧化剂入口42、第一氧化剂总管板40和第一输送注入板44(以便第一燃料端口管36继后插进其中)。第一燃料端口管36插进注入磨损板32并通过燃料计量部件30、第一氧化剂总管板40和第一输送注入板44。注入磨损板32可以压进在燃料计量部件30前端机械加工出的凹槽。
第二燃料口65按上面关于第一燃料口34所描述的方式能够被钻通通过第一水总管板60、第二水入口62、燃料磨损板63、给水总管64、第二氧化剂总管82、第二输入注入板84和第二氧化剂总管板80，(以便第二燃料端口管66继后插进其中)。如图2所示，第二燃料端口管66能够插入通过第二燃料口65、第一水总管板60、给水总管64、第二氧化剂总管板80、第二氧化剂总管82和第二输送注入板84。
第一氧化剂总管板40优选地按常规方式设计成在从约1200到约2500psig(84到180kg/cm2)的压力范围内运行，并优选地从一件奥氏体/铁素体钢机械加工。第一输送注入板44优选地从一件的奥氏体/铁素体钢机械加工。第一输送注入板44的设计允许多个第一燃料口34在其中存在，其中多个第一燃料端口管36可以插进以用于不同类型的燃料。所希望的第一燃料口34的数目，由所选择的燃料和O/F比确定，且能够钻削在第一输送注入板44中。第一输送注入板44能够被压进机械加工在第一氧化剂总管板40的后端中的凹槽中。第一氧化剂总管41可以机械加工在第一氧化剂总管板40中。第一氧化剂注入孔46能够钻削在第一输送注入板44中，它的前端能够连接到第一氧化剂总管板40的后端。
第二输送注入板84优选地也从一件奥氏体/铁素体钢机械加工。第二输送注入板84允许多个第二燃料口65存在于其中，多个第二燃料端口管66可以插进其中以用于不同类型的燃料。所希望的第二燃料口65的数目，由所选择的燃料和O/F比确定且能够钻削在第二输送注入板84中。第二输送注入板84能够被压进机械加工在第二氧化剂总管板80后端中的凹槽内。第二氧化剂总管82可以机械加工在第二氧化剂总管板80中。第二氧化剂注入孔85能够钻削在第二输送注入板84中，它的前端能够连接到第二氧化剂总管板80的后端。
点火器20的点火器壳体26优选地从一件与氧化剂相容的奥氏体/铁素体钢机械加工而成。混合腔28可以钻削在点火器20的后端，且应当具有与钻在燃料计量部件30、第一氧化剂入口42及第一氧化剂总管板40中的火焰管20相同的或相应的直径。点火器燃料入口22和点火器氧化剂入口24可以按一个角度钻削和攻丝通过点火器壳体26，允许点火器20中所使用的氧化剂和燃料交叉在混合腔28的中心。电子点火器的分界面可以钻削和利用螺纹攻丝在点火器壳体26和混合腔28的前端，以将高电压点火器(它能够点燃混合腔28中的氧化剂和燃料的混合物)连接到点火器壳体26。点火器壳体26可以焊接到燃料计量部件30，并应当使混合腔28对准火焰管29。
第一燃料腔70优选地是一个圆筒形空心管，其侧壁由第一管子组件71构成，第一管子组件71装配在第一外壳50内。第一外壳50具有一个或多个钻削在其上的第一水入口通道55，和一个或多个钻削在其上的第一过热蒸汽产物出口通道56。第一管子组件71内存在的每个单独的管子优选地被钻削和密封以形成一个或多个水入口和一个或多个过热蒸汽产物出口。
单独的管子，优选地由铁素体/奥氏体钢制造，且然后能够焊接在一起以形成一个优选的同心管壳。第一管子组件71的外侧优选地由高温材料包裹或覆盖。
第一氧化剂总管板40的后端优选地具有一个机械加工在其上的凹槽71a，在此第一管子组件71的前端能够插进第一氧化剂总管板40。第一水总管板60的前端优选地也具有一机械加工到其上的凹槽71b，在此第一管子组件71的后端能够插进第一水总管板60。发生器8的两个不同构件在这些区域接触且优选地由垫片密封。
第一水总管51能够焊接到第一外壳50的前端，且能够用螺栓连接到第一氧化剂总管板40的后端。第一过热蒸汽产物出口总管53能够焊接到第一外壳50的后端，且能够用螺栓连接到第一水总管板60的前端。
第二燃料腔100优选地是一个圆柱形的空心管子，其前端的侧壁由第二管子组件101构成，第二管子组件101装配在第二外壳90内。第二外壳90具有一个或多个钻削在其上的第二水入口通道95和一个或多个钻削在其上的第二过热蒸汽产物出口通道96。第二管子组件101中存在的每个单独的管子优选地钻削和密封，以形成一个或多个水入口和一个或多个过热蒸汽产物出口。单独的管子，优选地由铁素体/奥氏体钢制造且能够然后焊接在一起以形成同心管壳。第二管子组件101的外侧优选地由高温材料包裹或覆盖。
第二氧化剂总管板80的后端优选地具有一个机械加工在其上的凹槽101a，在此第二管子组件101的前端能够插进第二氧化剂总管板80。第二水总管板110的前端优选地具有一个机械加工在其上的凹槽101b，在此第二管子组件101的后端能够插进第二水总管板110。发生器8的两个不同的构件在这些区域接触且优选地也用垫片密封。
第二水总管98能够焊接到第二外壳90的前端且能够用紧固件连接到第二氧化剂总管板80的后端。第二过热蒸汽产物出口总管93能够焊接到第二外壳90的前端和后端之间，且能够用紧固件连接到第二水总管板110的前端。
第三燃烧区120是一个圆筒形的空心管，它的后端没有壁(或其他封闭件)，允许由发生器8所产生的燃烧气体排出产物离开发生器8。管子121优选地是空心的(但是它可以是实心的)且优选地构成第二燃料腔100后端的侧壁和第三燃烧区120前端的侧壁以及优选地由一件的奥氏体/铁素体钢制造。
第三燃烧区120的前端优选地具有一个或多个热氧化剂孔122，它们以一排或多排均匀间隔钻削在管子121上。热氧化剂孔122应当对准热氧化剂总管136，且应当按一排或多排钻削且径向环绕管子121的圆周。
第一水总管51、第一过热蒸汽产物出口总管53、第一水总管98和第二过热蒸汽产物出口总管93优选地都设计成在高达约4500psia(320kg/cm2)的压力下和高达约1150(621℃)的温度下运行，更优选地在约2500psia(180kg/cm2)的压力和约1000(538℃)下运行。发生器8的这些构件中的每一个优选地从一件的奥氏体/铁素体钢单独机械加工，且具有在其前端或后端的连接器件诸如法兰。法兰具有一个或多个钻削在其上的等距离间隔的螺栓孔，用于通过紧固件连接到发生器8的另一个构件或区域。这些构件的每一个具有一个或多个钻削在其上的或连接到其上的水和/或过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物的入口或出口(第一水入口52、第一过热蒸汽产物出口54、第三水入口92和第三过热蒸汽产物出口94)。
第一水入口52、第一过热蒸汽产物出口54、第三水入口92和第三过热蒸汽产物出口94都具有法兰型分界面，该分界面分别地焊接到第一水总管51、第一过热蒸汽产物出口总管53、第二水总管98和第二过热蒸汽产物出口总管93。第一水总管51和第一过热蒸汽产物出口总管53的下部都优选地具有能够焊接到第一外壳50上的，机械加工的法兰型表面。第一水总管51在其前端优选地具有连接器诸如法兰，法兰有一个或多个钻削的螺栓孔，以允许其栓接或者紧固到第一氧化剂总管板40的后端。优选地，发生器8的这两个构件接触的区域用垫片密封。可选地，O形环槽能够机械加工在法兰后端的基体上。第一过热蒸汽产物出口总管53后端上存在的类似连接器件允许其栓接到第一水总管板60的前端。优选地，发生器8的这两个构件接触的区域也用垫片密封。可选地，一个O形环槽能够机械加工在法兰后端的基体上。
第二水总管98的下部和第二过热蒸汽产物出口总管93的下部能够按此前关于第一水总管51和第一过热蒸汽产物出口总管53所描述的方式连接到第二外壳90。按此前关于第一水总管51和第一过热蒸汽产物出口总管53所描述的同样方式。第二水总管98的前端能够连接到第二氧化剂总管板80的后端，第二过热蒸汽产物出口总管93的后端能够连接到第二水总管板110的前端。
第二水总管板110优选地从一件奥氏体/铁素体钢机械加工且优选地在其后端具有连接器件，诸如一个法兰，以利用紧固件连接到第三外壳130的前端，第三外壳130优选地具有类似的连接器件。优选地，发生器8的这两个构件接触的区域用垫片密封。可选地，一个O形环槽能够机械加工在第二水总管板110的后端上。第二水总管板110优选地具有一个机械加工在其前端的凹槽101b，允许第二管子组件101插进这个凹槽101b。这个凹槽101b允许具有高的温度且在大压力下的过热蒸汽产物离开第二管子组件101中包含的单独的管子中存在的过热蒸汽产物出口孔，流动进入第二过热蒸汽产物出口总管93。第二水总管板110的前端优选地具有一个或多个等距离间隔的钻削和攻丝的螺栓孔。螺栓孔在数目、对准和空间方位上相应于第二过热蒸汽产物出口总管93后端上存在的连接器件诸如法兰上钻削的螺栓孔。第二水总管板110然后能够利用紧固件与第二过热蒸汽产物出口总管93连接。
第三外壳130优选地设计成承受高达约4500psia(320kg/cm2)的压力和高达约1150(621℃)的温度，而约2600psia(180kg/cm2)的压力和约1000(538℃)的温度是更优选的。第三外壳130优选地从一件奥氏体/铁素体钢机械加工，且具有许多等距离间隔的钻削在其后端上的连接器件诸如法兰上的螺栓孔，以允许用螺栓将其连接到第五水总管147。
第四水入口131、第三水总管135和第四过热蒸汽产物出口132优选地都机械加工在第三外壳130上。发生器8的不同构件接触的区域优选地用垫片密封。第五水入口133、第四水总管137和第五过热蒸汽产物出口139优选地按类似方式机械加工在第三外壳130上。
第三外壳130优选地具有一个机械加工在其前端和其后端之间的一个区域上的凹槽，凹槽从其内径径向延伸。氧化剂输入管49的后端装配在这个凹槽内且能够焊接到第三外壳130上，以允许热氧化剂从氧化剂输送管49通过也配备在这个凹槽内的热氧化剂总管136，以及通过热氧化剂孔122注入第三燃烧区120。热氧化剂总管136定位在氧化剂输送管49的后端和管子121之间。
第五水总管147优选地从一件的奥氏体/铁素体钢机械加工，且优选地具有一系列等距离间隔的钻削在其上部存在的连接器件诸如法兰上的螺栓孔，以允许它通过一个或多个紧固件连接到第三外壳130的后端。优选地，发生器8的这两个构件接触的区域用垫片密封。可选地，一个O形环槽能够机械加工在第三外壳130后端的连接器件基体后端上。
第五水总管147优选地具有一个机械加工到在其前端和其后端之间的一个区域上的空腔，该空腔允许接受在压力下流过第六水入口149的给水。第三管子组件146优选地包括一系列的许多同心空心管，且装配到第四外壳140中。这些管子优选地以一种形成圆锥体的方式焊接在一起，且优选地由奥氏体/铁素体钢制造。
第三管子组件146的前端能够焊接到第五水总管147的下部，而第三管子组件146的后端能够焊接到第三过热蒸汽产物出口总管143的前端。
第三过热蒸汽产物出口总管143优选地从一件的奥氏体/铁素体钢机械加工。第三过热蒸汽产物出口总管143的前端(和底部)优选地具有机械加工在其上的空腔，以允许其中的管子形成一圆锥体的第三管子组件146的后端，焊接到该空腔上。第六过热蒸汽产物出口144按此前对第一过热蒸汽产物出口54所描述的方式能够连接到第三过热蒸汽产物出口总管143。
排出板148优选地出从一件的铁素体/奥氏体钢制造，且具有一系列等距离间隔的、钻削到其上部存在的连接器件诸如法兰上的螺栓孔，以允许它利用一个或多个紧固件连接到废热转换器(未示出)，诸如废热回收蒸汽发生器(图14)。该废热转换器具有一个连接器件，它包括类似的数目、尺寸和间隔的螺栓孔。第三过热蒸汽产物出口总管143和排出板148接触的区域优选地是用法兰(或其他)垫片或用O形环密封，防止热燃烧气体排出产物从发生器8的这个区域逃逸。
上述的设备和方法能够从下列非限制例子中进一步理解。
例1：碳氢化合物燃烧气体发生器。
具有约97％的燃烧效率的一个10-MW碳氢化合物气体发生器(“发生器”)通常按附图所示的方式由奥氏体/铁素体钢建造。该发生器具有总长度约162″(411cm)和总外径约16.75″(42.5cm)。它具有两个燃烧腔和一个第三燃烧区，它们中的每一个具有内径约13.25″(33.7cm)和外径约14.75″(37.5cm)。然而，燃烧气体排出产物离开发生器的第三燃烧区的那部分具有不同的直径。第三燃烧区的这部分是圆锥形的，圆锥的前端内径约13.25″(33.7cm)和外径约14.75″(37.5cm)，而圆锥的后端内径约25″(64cm)和外径约26.50″(67.3cm)。
第一燃烧腔的长度约36″(91cm)，其侧壁由包含约36″(91cm)长的五十八根管子的第一管子组件构成。第一管子组件也衬里在第一外壳的内侧。构成第一管子组件的单独管子束中存在的每根管子具有外径约0.75″(1.9cm)和内径约0.622″(1.58cm)。具有温度约250(120℃)的给水以约1737.5加仑/分(gpm)(394.6m3/n)的流量通过第一水入口供应到第一管子组件。给水输送从水源到第一水入口、进入第一水总管，然后进入58个第一水入口通道。水然后以每根管子约9.90到10.1gpm(2.25到2.29m3/h)的流量，穿过第一管子组件中存在的58根单独管子中的每一根，在此水转换成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。管子中所产生的蒸汽离开58个第一过热蒸汽产物出口通道并进入第一过热蒸汽产物出口总管。从那里，蒸汽穿过第一过热蒸汽产物出口并离开发生器进入过热蒸汽产物收集设备，蒸汽处在温度约1000(约538℃)和压力约2000psig(141kg/cm2)。
第二燃烧腔具有长度约36″(91cm)，其前端的侧壁由包含约36″(91cm)长的58根管子的第二管子组件构成。第二管子组件衬在第二外壳的内侧。构成第二管子组件的单独的管子束中存在的每根管子具有外径约0.75″(1.9cm)和内径约0.622″(1.58cm)。具有温度约250(120℃)的给水以约1737.5gpm(394.6m3/h)的流量通过第三水入口供应到第二管子组件。给水从水源输送到第三水入口、进入第二水总管、然后进入58个第二水入口通道。然后，水以每根管子从约9.90到约10.1pgm(2.25到2.29m3/h)的流量，穿过第二管子组件中存在的58根单独的管子，在此它转换成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。管子中所产生的蒸汽离开58个第二过热蒸汽产物出口通道并进入第二过热蒸汽产物出口总管。从那里，蒸汽穿过第三过热蒸汽产物出口并离开发生器进入过热蒸汽产物收集设备，蒸汽处在约1000(538℃)的温度和约2000psig(141kg/cm2)的压力下。
构成第二燃烧腔后端和第三燃烧区前端的侧壁的单独的空心管子，具有长度约24英寸，外径约14.75英寸和内径约13.25英寸。具有约250温度的给水以约1737.5gpm的流量从水源通过第四水入口供应进入第三水总管，在此它转换成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物在约1000的温度和约2000psig下通过第四过热蒸汽出口离开发生器进入过热蒸汽收集设备。具有约250温度的给水也以约1737.5gpm的流量从水源通过第五水入口供应进入第四水总管，在此它转换成为过热蒸汽产物或干饱和蒸汽产物。蒸汽产物在约1000温度和约2000psig压力下通过第五过热蒸汽产物出口离开发生器进入过热蒸汽收集设备。
液态氧(LOX)氧化剂由泵从LOX源抽送到第一氧化剂入口中。LOX然后流动进入第一氧化剂总管，在此它以径向方式分配以提供第一输送注入板冷却并从液体转换成为气体。形成的气态氧化剂然后从约1.35lb/s的流量和在约600psig的压力下按约66°的角度通过多个的第一氧化剂注入孔进入第一燃烧腔区域。同时，具有19700BTU/lb能值的EF-15燃料由泵抽送从燃料源分别进入燃料入口总管和进入两个分开的燃料入口。泵送进入两个分开的燃料入口的燃料分别进入燃料入口总管中存在的两个分开的腔。然后，燃料开始以约1.142lb/s的流量和约600psig的压力，继后(当给水达到设计运行压力时)以较低流量约0.95lb/s通过多个第一燃料端口管以约90°的角度进入第一燃烧腔区域。氧化剂和EF-15燃料以约3.42lb/s组合的氧化剂和燃料的流量和从约1.2到约1.79和优选为约1.19的O/F比，按旋涡方式进入第一燃烧腔区域，以使燃料和氧化剂气体在第一燃烧腔中充分地均匀混合。(一些燃料变成气体状态，而一些燃料保持固体状态。)通过氧化剂和EF-15燃料以一个角度注入第一燃烧腔来增强旋涡，旋涡使EF-15燃料在第一燃烧腔中的停留时间约为0.12到0.15秒(一旦氧化剂和EF-15燃料的混合物由来自点火器的天然或丙烷气体火焰点燃)。在第一燃烧腔中，平均燃烧温度在从2500到约2800和平均燃烧压力约为600psig。
附加的LOX由泵从LOX源抽送进入第二氧化剂入口。然后，LOX流动进入第二氧化剂总管，在此LOX以径向方式分配以提供第二输送注入板的冷却和多个第二燃料端口管的冷却，由此将液体氧化剂转换成为气体。气体氧化剂以约2.646lb/s的流量和在约500psig压力下经过多个第二氧化剂注入孔，按约70°的角度进入第二燃烧腔区域。同时，第一燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物，包括一些未燃烧的EF-15燃料，以约0.890lb/s的流量和在约500psig的压力下从第一燃烧腔通过多个第二燃料端口管进入第二燃烧腔区域。在第二燃烧腔中的O/F比是从约3.38到约5.03，优选地是约4.8。在第二燃烧腔中，平均燃烧温度是从约4500到约5500和平均燃烧压力是500psig。附加的氧化剂和第一燃烧腔中所产生的燃烧产物(包含一些气体和一些未燃烧的燃料)以旋涡方式进入第二燃烧腔，以允许剩余的EF-15燃料和氧化剂气体充分地均匀混合。通过使附加氧化剂按一个角度注入第二燃烧腔来增强旋涡。
水由泵以约1738gpm的流量从水源抽入第二水入口。然后水进入以径向方式分配水的给水总管以冷却多个第二燃料端口管上部(帮助它们维持其结构完整性)。水转换成过热蒸汽或干饱和蒸汽，它们通过第二过热蒸汽产物出口离开发生器。通过第二过热蒸汽产物出口(和通过本发生器中存在的所有其他过热蒸汽产物出口)离开发生器的蒸汽产物具有约1000的温度和具有约2000psig的压力。
进入氧化剂输送管的过量氧化剂流过通过氧化剂输送管并进入热氧化剂总管，热氧化剂总管靠近构成第三燃烧区前端的侧壁的管子外侧。热氧化剂总管环绕管子并通过多个热氧化剂孔分配氧化剂，在此附加氧化剂以0.798lb/s的流量进入燃烧气体产物流中，该燃烧气体产物流具有约0.178lb/s的未燃烧EF-15燃料的流量。在第三燃烧区中，平均燃烧温度是从约5000到约5500和平均燃料压力是约500psig。第三燃烧区中的燃烧气体产物流的氧化剂和EF-15燃料的O/F比是从约3.98到约6.3，优选地是约4.4，从而获得EF-15燃料的约97％燃烧效率。
从第一燃烧腔进入第二燃烧腔的燃烧产物中存在的EF-15的旋涡使碳氢化合物燃料材料在第二燃烧腔中和在第三燃烧区中的停留时间总共约0.12秒。
由发生器产生的热燃烧气体排出产物通过离开第三燃烧区的后端离开发生器。第三燃烧区约24英寸长，具有由第三管子组件按圆锥体的形状构成的侧壁，且从约35°的角度延伸远离发生器。第四外壳衬有第三管子组件。具有约250的给水以约1737.5gpm的流量从水源通过第六水入口传递进入第五水总管，在此它以每根管子从约9.90到约10.1gpm的流量进入第三管子组件的前端，并转换成过热蒸汽或干饱和蒸汽。蒸汽输送到第三管子组件的前端，进入第三过热蒸汽产物出口总管，然后通过第六过热蒸汽产物出口在约1000的温度和约2000psig的压力下离开发生器。燃烧气体排出产物当它离开发生器时的温度是从约4500到约5000。
碳氢化合物燃烧气体发生器能够生产所述温度和压力下的约67528磅/时的过热蒸汽产物或干饱和蒸汽(约36466磅/时的干饱和蒸汽和约31062磅/时的过热蒸汽)，因此能够每小时生产约10MW的电力。而且，如果由这个发生器所产生燃烧气体排出产物转送到热回收蒸汽发生器，诸如图14所示的废热回收蒸汽发生器，能够附加地每小时生产从约10到约15MW的电力。这样，总的每小时约20到约25MW的电力能够由这个发生器生产。在这个例子中所描述的结构形式中，发生器的尺寸小于生产类似蒸汽产量的常规蒸汽发生器的尺寸的约20％到约50％。
利用LOX和EF-15燃料，这个例子中所描述的发生器产生环境清洁的燃烧气体排出产物。燃烧气体排出产物不包含(0wt％)N、NOX、NO、NO2、N2O、N2、S、SOX、SO、SO2、SO3、CO、HCl、CH4、砷、铀、汞、铅、钍、VOCs、二恶英、镭、氡、钋、铋、其他致癌的和/或基因突变的物质、颗粒物、煤灰或飞灰。此外，与由利用同样量的煤和/或能够生产同样量的电力的常规燃煤电厂将产生的CO2比较，它包含非常少量的CO2(CO2约减少了97％)。
例2：由天然气、甲醇或煤油和空气或LOX的燃烧所产生的燃烧气体排出产物的分析
根据例1中所描述的10-MW碳氢化合物燃烧气体发生器中使用不同的燃料，利用热化学的计算机软件GUIPEP，来确定燃烧产物。试验是基于利用LOX或空气作为氧化剂燃烧2000磅的这些燃料(天然气、甲醇或煤油(油#1))中的每一种，而每一种燃烧气体排出产物在约1000psig的压力下离开碳氢化合物燃烧气体发生器。排出气体的排放温度变化，取决于燃料类型。要注意的是，与本设备不同，使用空气作为氧化剂的常规燃料燃烧系统，如果用LOX作为氧化剂，通常将爆炸。下列一些表格指出排出气体成份和温度、以及燃烧气体排出产物中存在的每一种成份的重量、摩尔数和重量百分比。
A.天然气和LOX(排出温度2024)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0   0   0
 二氧化碳(CO2)   28.300   229.801   11.490
 水(H2O)   56.005   454.771   22.739
 氧(O)   0   0   0
 氧(O2)   161.995   1315.427   65.771
 氢(H2)(气体)   0   0   0
 过氧化氢(HO2)   0   0   0
 氢氧根(HO)   0   0   0
 氢(H)   0   0   0
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   0   0   0
 氧化氮(NO)   0   0   0
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   246.300   2000   100
在燃烧气体排出产物中没有发现NOX(0磅)。
B.天然气和空气(排出温度1995)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0   0   0
 二氧化碳(CO2)   28.295   190.666   9.533
 水(H2O)   56.596   381.373   19.069
 氧(O)   0   0   0
 氧(O2)   1.990   1.341   0.067
 氢(H2)(气体)   0   0   0
 过氧化氢(HO2)   0   0   0
 氢氧根(HO)   0   0   0
 氢(H)   0   0   0
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   211.709   1426.617   71.331
 氧化氮(NO)   2.950   0.002   0.0001
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   296.799   2000   100
排出产物被确定包括1426.61磅的NOX。
表A和B示出，当同样量的天然气在设备中利用空气而不是LOX作为氧化剂燃烧时，过程导致标准空气污染物NOX的明显增加。
C.甲醇和LOX(排出温度2125)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0   0   0
 二氧化碳(CO2)   14.167   304.260   15.213
 水(H2O)   28.336   608.553   30.428
 氧(O)   0   0   0
 氧(O2)   50.623   1087.185   54.359
 氢(H2)(气体)   0   0   0
 过氧化氢(HO2)   0   0   0
 氢氧根(HO)   0.0001   0.002   0.0001
 氢(H)   0   0   0
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   0   0   0
 氧化氮(NO)   0   0   0
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   93.127   2000   100
燃烧气体排出产物中没有发现NOX(0磅)
D.甲醇和空气(排出温度1946)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0   0   0
 二氧化碳(CO2)   14.167   231.949   11.597
 水(H2O)   28.336   463.939   23.197
 氧(O)   0   0   0
 氧(O2)   9.160   1.500   0.075
 氢(H2)(气体)   0   0   0
 过氧化氢(HO2)   0   0   0
 氢氧根(HO)   0   0   0
 氢(H)   0   0   0
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   79.559   1302.610   65.131
 氧化氮(NO)   1.030   0.002   0.0001
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   122.154   2000   100
排出产物被确定包括1302.61磅的NOX。
表C和D示出，当同样量的甲醇在设备中利用空气而不是LOX作为氧化剂燃烧时，过程导致标准空气污染物NOX的明显增加。
E.煤油和LOX(排出温度2385)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0   0   0
 二氧化碳(CO2)   32.364   412.790   20.640
 水(H2O)   32.364   412.791   20.640
 氧(O)   0   0   0
 氧(O2)   92.077   1174.394   58.720
 氢(H2)(气体)   0   0   0
 过氧化氢(HO2)   0   0   0
 氢氧根(HO)   0.002   0.024   0.001
 氢(H)   0   0   0
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   0   0   0
 氧化氮(NO)   0   0   0
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   156.808   2000   100
在燃烧气体排出产物中没有发现NOX(0磅)。
F.煤油和空气(排出温度1939)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0   0   0
 二氧化碳(CO2)   32.364   260.181   13.009
 水(H2O)   32.364   260.194.   13.010
 氧(O)   0   0   0
 氧(O2)   6.510   5.234   0.262
 氢(H2)(气体)   0   0   0
 过氧化氢(HO2)   0   0   0
 氢氧根(HO)   0   0   0
 氢(H)   0   0   0
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   183.391   1474.389   73.719
 氧化氮(NO)   3.160   0.003   0.0001
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   248.770   2000   100
排出产物被确定包括1474.39磅的NOX。
表E和F示出，当同样量的煤油在设备中利用空气而不是LOX作为氧化剂燃烧时，过程导致标准空气污染物NOX的明显增加。
例3：利用不同工程燃料的燃烧气体排出产物的比较
基于例1中所描述的10-MW碳氢化合物燃烧气体发生器中利用不同的燃料，利用热化学计算机软件GUIPEP来确定燃烧产物。试验是基于利用LOX作为氧化剂燃烧2000磅的这些燃料中的每一种，而每一种燃烧气体排出产物在约600psig的压力下离开碳氢化合物燃烧气体发生器。下列一些表格指出排出气体成份和温度、以及燃烧气体排出产物中存在的每一种成份的重量、摩尔数和重量百分比。
A.EF-1燃料(排出温度2787)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.020   0.370   0.019
 二氧化碳(CO2)   31.910   508.220   25.411
 水(H2O)   31.680   504.480   25.224
 氧(O)   0.020   400   0.020
 氧(O2)   61.520   979.740   48.987
 氢(H2)(气体)   5.670   0.090   0.005
 过氧化氢(HO2)   1.340   0.020   0.001
 氢氧根(HO)   0.300   4.780   0.239
 氢(H)   6.470   0.010   0.001
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   9.900   0.001   0.0001
 氮气(N2)   0.080   1.320   0.066
 氧化氮(NO)   0.030   0.530   0.027
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   125.590   2000   100
排出产物被确定包括1.85磅的NOX(0.093wt％)
B.EF-2燃料(排出温度2994)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.550   10.920   0.546
 二氧化碳(CO2)   31.660   624.890   31.245
 水(H2O)   29.550   583.240   29.162
 氧(O)   0.280   5.600   0.280
 氧(O2)   37.610   742.21   37.111
 氢(H2)(气体)   0.090   1.840   0.092
 过氧化氢(HO2)   3.620   0.070   0.004
 氢氧根(HO)   1.420   28.050   1.403
 氢(H)   0.020   0.550   0.028
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0001   0.002   0.001
 氮气(N2)   0.067   1.340   0.067
 氧化氮(NO)   0.063   1.240   0.062
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   101.350   2000   100
排出产物被确定包括2.59磅的NOX(0.130wt％)
C.EF-3燃料(排出温度2994)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.430   8.550   0.428
 二氧化碳(CO2)   31.060   614.440   30.720
 水(H2O)   28.760   568.910   28.446
 氧(O)   0.230   4.700   0.235
 氧(O2)   38.940   770.210   38.511
 氢(H2)(气体)   0.070   1.460   0.073
 过氧化氢(HO2)   3.340   0.060   0.003
 氢氧根(HO)   1.240   24.720   1.236
 氢(H)   0.020   0.410   0.021
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0002   0.003   0.0002
 氮气(N2)   0.220   4.390   0.220
 氧化氮(NO)   0.100   2.140   0.107
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   101.110   2000   100
排出产物被确定包括6.54磅的NOX(0.327wt％)
D.EF-4燃料(排出温度2891)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.130   2.230   0.112
 二氧化碳(CO2)   32.710   559.220   27.961
 水(H2O)   32.270   551.670   27.584
 氧(O)   0.090   1.670   0.084
 氧(O2)   50.800   868.520   43.426
 氢(H2)(气体)   0.020   0.450   0.023
 过氧化氢(HO2)   2.450   0.040   0.002
 氢氧根(HO)   0.730   12.510   0.626
 氢(H)   0.005   0.08   0.004
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0001   0.002   0.0001
 氮气(N2)   0.140   2.410   0.121
 氧化氮(NO)   0.060   1.140   0.057
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   117.000   2000   100
排出产物被确定包括3.56磅的NOX(0.178wt％)
E.EF-5燃料(排出温度2896)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.120   2.340   0.117
 二氧化碳(CO2)   29.730   557.080   27.853
 水(H2O)   28.880   541.170   27.0580
 氧(O)   0.090   1.760   0.088
 氧(O2)   46.530   871.730   43.580
 氢(H2)(气体)   0.020   0.460   0.023
 过氧化氢(HO2)   2.270   0.040   0.002
 氢氧根(HO)   0.670   12.800   0.640
 氢(H)   0.005   0.090   0.005
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0003   0.005   0.0002
 氮气(N2)   0.530   10.090   0.505
 氧化氮(NO)   0.120   2.390   0.120
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   106.750   2000   100
排出产物被确定包括12.5磅的NOX(0.624wt％)
F.EF-6燃料(排出温度2905)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.140   2.740   0.137
 二氧化碳(CO2)   30.100   563.620   28.181
 水(H2O)   29.340   549.240   27.460
 氧(O)   0.100   1.970   0.099
 氧(O2)   45.800   857.480   42.874
 氢(H2)(气体)   0.020   0.540   0.027
 过氧化氢(HO2)   2.41   0.040   0.002
 氢氧根(HO)   0.740   13.910   0.696
 氢(H)   0.006   0.110   0.006
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0002   0.004   0.0002
 氮气(N2)   0.430   8.080   0.404
 氧化氮(NO)   0.11   2.220   0.111
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   106.840   2000   100
排出产物被确定包括10.31磅的NOX(0.516wt％)
G.EF-7燃料(排出温度2829)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.040   0.770   0.038
 二氧化碳(CO2)   30.520   525.930   26.297
 水(H2O)   29.920   515.500   25.775
 氧(O)   0.040   0.720   0.036
 氧(O2)   54.680   942.100   47.100
 氢(H2)(气体)   9.930   0.170   0.009
 过氧化氢(HO2)   1.630   0.020   0.001
 氢氧根(HO)   0.400   7.050   0.353
 氢(H)   1.410   0.020   0.001
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   2.070   0.003   0.0002
 氮气(N2)   0.360   6.260   0.313
 氧化氮(NO)   0.080   1.410   0.071
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   116.080   2000   100
排出产物被确定包括7.68磅的NOX(0.384wt％)
H.EF-8燃料(排出温度2884)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.130   2.090   0.104
 二氧化碳(CO2)   39.500   595.980   29.799
 水(H2O)   31.810   480.010   24.001
 氧(O)   0.100   1.540   0.077
 氧(O2)   59.910   903.800   45.190
 氢(H2)(气体)   2.320   0.350   0.018
 过氧化氢(HO2)   2.540   0.030   0.002
 氢氧根(HO)   0.730   11.050   0.553
 氢(H)   4.610   0.06   0.003
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0.060   1.020   0.051
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   2.100   0.003   0.0002
 二氧化氮(NO2)   1.680   0.002   0.0001
 氮气(N2)   0.180   2.807   0.140
 氧化氮(NO)   0.080   1.218   0.061
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   132.57   2000   100
排出产物被确定包括4.03磅的NOX(0.201wt％)
I.EF-9燃料(排出温度2876)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.090   1.850   0.093
 二氧化碳(CO2)   31.780   590.690   29.535
 水(H2O)   25.890   481.240   24.062
 氧(O)   0.070   1.390   0.070
 氧(O2)   48.840   907.880   45.394
 氢(H2)(气体)   1.700   0.310   0.016
 过氧化氢(HO2)   1.970   0.030   0.002
 氢氧根(HO)   0.550   10.370   0.519
 氢(H)   3.240   0.060   0.003
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0.060   1.260   0.063
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   2.200   0.004   0.00020
 二氧化氮(NO2)   1.520   0.003   0.0001
 氮气(N2)   0.190   3.550   0.178
 氧化氮(NO)   0.070   1.320   0.006
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   107.600   2000   100
排出产物被确定包括4.88磅的NOX(0.244wt％)
J.EF-10燃料(排出温度2960)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.200   20560   0.128
 二氧化碳(CO2)   19.920   252.090   12.605
 水(H2O)   85.860   1086.150   54.300
 氧(O)   0.220   2.850   0.143
 氧(O2)   48.990   619.750   30.980
 氢(H2)(气体)   0.160   2.110   0.105
 过氧化氢(HO2)   5.070   0.060   0.003
 氢氧根(HO)   1.990   25.250   1.263
 氢(H)   2.770   0.350   0.018
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0002   0.003   0.0002
 氮气(N2)   0.530   6.700   0.335
 氧化氮(NO)   0.160   2.070   0.104
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   158.11   2000   100
排出产物被确定包括8.78磅的NOX(0.439wt％)
K.EF-11燃料(排出温度3126)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   1.870   28.270   1.414
 二氧化碳(CO2)   18.950   285.880   14.294
 水(H2O)   83.980   1266.570   63.329
 氧(O)   0.780   11.820   0.591
 氧(O2)   20.130   303.650   15.183
 氢(H2)(气体)   1.340   20.330   1.017
 过氧化氢(HO2)   6.380   0.096   0.005
 氢氧根(HO)   4.670   70.440   3.522
 氢(H)   3.510   5.280   0.264
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0001   0.002   0.0001
 氮气(N2)   0.340   5.120   0.262
 氧化氮(NO)   0.150   2.40   0.120
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   132.610   2000   100
排出产物被确定包括7.63磅的NOX(0.382wt％)
L.EF-12燃料(排出温度2691)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.11   2.160   0.108
 二氧化碳(CO2)   30.910   565.890   28.295
 水(H2O)   28.560   522.930   26.147
 氧(O)   0.080   1.630   0.062
 氧(O2)   48.460   887.290   44.365
 氢(H2)(气体)   0.020   0.410   0.021
 过氧化氢(HO2)   2.230   0.040   0.002
 氢氧根(HO)   0.650   11.990   0.600
 氢(H)   4.380   0.080   0.004
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0.0002   0.004   0.0002
 氮气(N2)   0.310   5.780   0.289
 氧化氮(NO)   0.090   1.770   0.089
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   109.25   2000   100
排出产物被确定包括7.56磅的NOX(0.378wt％)
M.EF-13燃料(排出温度2830)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.040   0.780   0.039
 二氧化碳(CO2)   30.950   537.470   26.874
 水(H2O)   28.270   490.920   24.546
 氧(O)   0.040   0.720   0.036
 氧(O2)   55.050   955.900   47.795
 氢(H2)(气体)   9.300   0.160   0.008
 过氧化氢(HO2)   1.590   0.020   0.001
 氢氧根(HO)   0.390   6.890   0.345
 氢(H)   1.360   0.020   0.001
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   1.990   0.003   0.0002
 氮气(N2)   0.320   5.700   0.285
 氧化氮(NO)   0.070   1.350   0.068
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   115.19   2000   100
排出产物被确定包括7.06磅的NOX(0.353wt％)
N.EF-14燃料(排出温度2821)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.030   0.670   0.034
 二氧化碳(CO2)   30.530   529.690   26.485
 水(H2O)   28.150   488.470   24.424
 氧(O)   0.030   0.640   0.032
 氧(O2)   55.620   964.950   48.248
 氢(H2)(气体)   8.170   0.140   0.007
 过氧化氢(HO2)   1.510   0.020   0.001
 氢氧根(HO)   0.360   6.380   0.319
 氢(H)   1.140   0.010   0.001
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   2.270   0.003   0.0002
 氮气(N2)   0.430   7.490   0.375
 氧化氮(NO)   0.080   1.490   0.075
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   115.29   2000   100
排出产物被确定包括8.99磅的NOX(0.449wt％)
O.EF-15燃料(排出温度3001)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.630   12.370   0.619
 二氧化碳(CO2)   31.850   625.510   31.276
 水(H2O)   30.820   603.200   30.160
 氧(O)   0.310   6.090   0.305
 氧(O2)   36.660   719.780   35.989
 氢(H2)(气体)   0.100   2.140   0.107
 过氧化氢(HO2)   3.800   0.070   0.004
 氢氧根(HO)   1.530   30.160   1.508
 氢(H)   0.030   0.640   0.032
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   0   0   0
 氧化氮(NO)   0   0   0
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   101.86   2000   100
在燃烧气体排出产物中没有发现NOX(0磅)
P.EF-16燃料(排出温度3002)
 成份   排出产物中的摩尔数   排出产物中的磅数   重量(％)
 一氧化碳(CO)   0.040   0.730   0.037
 二氧化碳(CO2)   32.310   527.289   26.364
 水(H2O)   32.140   524.406   26.220
 氧(O)   0.040   0.686   0.034
 氧(O2)   57.600   939.770   46.989
 氢(H2)(气体)   0.010   0.165   0.008
 过氧化氢(HO2)   1.690   0.027   0.001
 氢氧根(HO)   0.420   6.887   0.344
 氢(H)   1.410   0.023   0.001
 硫(S)   0   0   0
 二氧化硫(SO2)   0   0   0
 氧化硫(SO)   0   0   0
 三氧化硫(SO3)   0   0   0
 二氧化氮(NO2)   0   0   0
 氮气(N2)   0   0   0
 氧化氮(NO)   0   0   0
 甲烷(CH4)   0   0   0
 总计   122.58   2000   100
在燃烧气体排出产物中没有发现NOX(0磅)
总之，这个例子示出，当空气和燃料燃烧时，通常产生高水平的大气环境污染物，诸如NOX，SOX，CO和颗粒物。因此，希望利用纯氧源。这些排放物，处在联邦和/或州政府所允许的临界阈值水平，在有些情况下超出这些临界阈值水平所以需要减少以维护空气的清洁。
例4：利用不同燃料产生每MW电力CO2、NOX和SO2的排放率的比较
在美国，对于生产每MW的电力，常规燃煤电厂的平均排放率是：
  材料   生产每MWh的电力的磅数
  二氧化碳CO2   2249
  氮氧化物NOX   6
  二氧化硫SO2   13
  PM-10   0.30
  汞   0.000055
然而，根据煤的质量，未控制的SO2排放物对于生产每MWh的电力可以在从7到60磅的范围内，未控制的NOX排放物对于生产每MWh的电力可以在从10到大于20磅的范围内。在许多电厂的目前的燃烧废物实践中导致通常存在于燃烧废物诸如飞灰中的有毒化学物质释放进入环境。
在美国，对于生产每MW的电力，常规燃天然气电厂的平均排放率是：
  材料   生产每MWh的电力的磅数
  二氧化碳CO2   1200
  氮氧化物NOX   5
  二氧化硫SO2   0.006
  PM-10   0.30
  汞   0.000001
当下述的工程燃料分别在例1中所描述的10MW的碳氢化合物燃烧气体发生器中燃烧时(使用LOX作为氧化剂，每种燃烧气体排出产物在约600psig的压力和在约2698的温度下离开碳氢化合物燃烧气体发生器)，生产每兆瓦小时(MWh)的电力燃烧气体排出产物中存在的CO2、NOX和SO2的数量是利用热化学计算机软件GUIPEP确定的。其结果连同生产每MWh的电力所使用的燃料量列在下表中。在每种情况中以及在用煤和天然气的上面的一些表中，1MWh的电力是利用3412000BTUs的燃料生产的。
燃料 每MWh的燃料磅数  每MWh电力排出产物中的CO2(磅)  每MWh电力排出产物中的NOX(磅)  每MWh电力排出产物中的SO2(磅)
  EF-1  178.44  45.34  0.17  0
  EF-2  176.87  55.26  0.23  0
  EF-3  214.32  65.84  0.70  0
  EF-4  189.16  52.89  0.34  0
  EF-5  180.61  50.31  1.13  0
  EF-6  204.80  57.72  1.06  0
  EF-7  182.55  48.00  0.70  0
  EF-8  197.88  58.97  0.40  0.10
  EF-9  178.44  52.70  0.44  0.11
  EF-10  122.82  17.56  0.47  0
  EF-11  107.70  13.58  0.47  0
  EF-12  180.94  51.20  0.68  0
  EF-13  177.89  47.81  0.63  0
  EF-14  178.27  47.21  0.80  0
  EF-15  175.06  54.75  0  0
  EF-16  186.40  49.14  0  0
上表示出利用这些燃料生产每MW的电力所产生的燃烧气体排出产物成份CO2、NOX和SO2的数量大大地低于在美国利用常规的煤或天然气燃烧方法产生每MW电力的这些成份的平均排放量。
例5：利用不同燃料生产25MW电力
燃料油通常是来自精炼原油的碳氢化合物的混合物。美国材料试验学会(ASTM)标准D396提供了燃料油性能的说明书，它将燃料油分成各种等级：等级#2，燃料油是一种重馏出物，它主要用于将油喷入燃烧腔的压力雾化(枪)燃烧器；等级#4，燃料油是一种中间馏出燃料，它用于雾化粘性高于家用燃烧器能够处理的油的燃烧器；和等级#6，燃料油(船用燃料(Bunker)C)是一种高粘性燃烧油，主要用于商业和工业加热。
下表示出通过例1所描述的碳氢化合物燃烧气体发生器利用包括烟煤、燃料油等级#2、#4和#6在内的六种不同类型的燃料以及LOX作为氧化剂，在25MW电力的生产中(119967930BTU/hr，每小时175000磅的过热蒸汽产物，每小时25000kW和每年218400000kW)每小时每磅燃料的几个变量之间的比较(利用GUIPEP计算机软件确定)。与EF-8有关的燃料的成本包括接收倾倒费。根据所使用的燃料的类型，所使用的LOX量随形成不同O/F比而变化。所有燃料的每25000KWh的运行成本是270.39美元。括号内的数值是负值。
  燃料   Btus/lb   燃料lb/h   总Btu/h   O/F比   LOX磅/时
  EF-8燃料   1.72×104   6.95×103   1.20×108   2.0   1.39×104
  天然气   2.15×104   5.58×103   1.20×108   2.2   1.22×104
  煤   1.25×104   9.60×103   1.20×108   2.4   2.30×104
  油#6   1.88×104   6.39×103   1.20×108   2.2   1.40×104
  油#4   1.93×104   6.20×103   1.20×108   2.3   1.43×104
  油#2   1.97×104   6.10×103   1.20×108   2.4   1.46×104
  燃料   燃料成本/lb   LOX成本/kWh   总的燃料成本   总的LOX成本   总燃料成本/kWh
  EF-8燃料   $(0.02)   $0.0135   $(139.15)   $187.85   $48.70
  天然气   $0.129   $0.0135   $719.81   $165.72   $885.53
  煤   $0.016   $0.0135   $148.76   $310.96   $459.72
  油#6   $0.097   $0.0135   $617.46   $189.64   $807.11
  油#4   $0.094   $0.0135   $581.61   $192.53   $774.14
  油#2   $0.083   $0.0135   $503.45   $197.48   $700.93
  燃料   总成本/kWh   燃料和LOX成本/kWh   减去燃料的运行成本
  EF-8燃料   $0.013   $0.002   $0.011
  天然气   $0.046   $0.035   $0.011
  煤   $0.029   $0.018   $0.011
  油#6   $0.043   $0.032   $0.011
  油#4   $0.042   $0.031   $0.011
  油#2   $0.039   $0.028   $0.011
上表示出，当EF-8燃料利用同样的氧化剂用来生产与五种其他指出的燃料(都在例1中所述的设备中)同样的电力时，燃料成本大大地减少(减少范围从约89.5％到约94.5％)，导致大大地减少每千瓦小时的总成本(减少范围从约43％到约73％)。
例6：“GG-1X”碳氢化合物燃烧气体发生器
称为“GG-1X”的1-MW碳氢化合物燃烧气体发生器被制造。它与例1的发生器是同样的，但只有其规模/尺寸的一半。GG-1X发生器能够处理1000磅/时的废物燃料(即从废材料生产的燃料)。
例7：GG-1X第一燃烧腔注入器和燃烧稳定性短时间热-火(Hot-Fire)试验
第一次试验(LF-JP5-LOX-001-第一次试验)利用GG-1X碳氢化合物燃烧气体发生器进行，以观察在第一燃烧腔中使用低O/F比的燃烧稳定性。煤油(K1)(“JP5”，本领域熟知的一种高等级煤油，它包含抗冻和抗霉菌添加剂)用作燃料，LOX用作氧化剂。去离子水用于冷却第一燃烧腔。氮气用于清扫燃料和氧化剂系统。燃烧器的结构材料如下：燃料入口总管、燃料计量部件和第一燃烧腔是碳钢。第一氧化剂总管板是不锈钢。第一氧化剂注入孔和第一燃料注入孔是黄铜。
试验的计划时间是最大为5.0秒，实际的时间是5.6秒。氧化剂：燃料(O/F)比是2.75。第一燃烧腔的运行压力是300psig。反应物供应到反应器，如下表详述的：
  系统   流体   温度()   压力(psig)   孔直径(inch)   流量
  氧化剂   LOX   -297   380   0.124   3.58lb/sec
  燃料   Kl   室温   429   0.807   1.30lb/sec
  冷却剂   H2O   室温   40   0.50   0.05gal/sec
没有出现燃烧腔烧穿(即第一燃烧腔的完整性完全维持)。这个试验是成功的，因为第一燃烧腔和注入器性能是满意的。在试验过程中在各个时间和位置上所测量的压力陈述于下表。
  时间   压力(psig)
  LOX入口   JP5入口   H2O水口   第一燃烧腔
  0   0   0   0   0
  0.2   50   68   42   68
  0.4   150   200   42   205
  0.6   291   349   41   291
  0.8   370   400   40   299
  1.0   205   399   40   200
  1.2   375   425   40   280
  1.4   382   431   40   302
  1.6   380   429   41   300
  1.8   381   429   41   300
  2.0   210   420   40   285
  2.2   381   429   41   301
  2.4   380   429   40   302
  2.6   380   429   40   300
  2.8   380   429   40   301
  3.0   381   431   40   301
  3.2   199   415   42   270
  3.4   380   429   40   300
  3.6   380   431   42   301
  3.8   380   429   41   301
  4.0   150   420   40   199
  4.2   380   429   40   301
  4.4   380   429   40   300
  4.6   381   431   42   300
  4.8   382   432   41   300
  5.0   380   429.8   41   300
  5.2   382   429   40   301
  5.4   380   429   40   299
  5.6   300   350   40   275
  5.8   250   300   41   200
  6.0   100   201   40   73
  6.1   0   0   40   0
在这个试验中观察到一些燃烧不稳定性。试验后检查指出LOX止回阀已经被粘住。用一个新阀门代替，该阀门重复试验，如例8详述。
例8：GG-1X第一燃料腔注入器和燃烧稳定性短时间热-火试验
(第二试验)
第二试验(LF-JP5-LOX-002-第二试验)是通过GG-1X利用例7所述的同样参数进行的。试验时间是5.6秒，没有出现燃烧腔烧穿。没有观察到燃烧不稳定性。试验后检查显示第一燃烧腔和注入器性能是满意的。试验因此被认为是成功的。在试验过程中在各个时间和位置上测量的压力示于下表。
  时间   压力(psig)
  LOX入口   JP5入口   H2O水口   第一燃烧腔
  0   0   0   0   0
  0.2   50   68   42   68
  0.4   150   200   42   205
  0.6   291   349   41   300
  0.8   382   400   40   310
  1.0   381   426   40   305
  1.2   380   425   40   301
  1.4   381   431   40   302
  1.6   380   429   41   300
  1.8   381   429   41   300
  2.0   380   420   40   301
  2.2   381   429   41   301
  2.4   380   429   40   302
  2.6   380   429   40   300
  2.8   380   429   40   301
  3.0   381   431   40   301
  3.2   380   415   42   302
  3.4   380   429   41   300
  3.6   381   431   42   301
  3.8   380   429   41   301
  4.0   380   420   40   301
  4.2   380   429   40   301
  4.4   380   429   40   300
  4.6   381   431   42   300
  4.8   382   432   41   300
  5.0   380   429.8   41   300
  5.2   382   429   40   301
  5.4   380   429   40   299
  5.6   300   350   40   275
  5.8   250   300   41   200
  6.0   100   201   40   73
  6.1   0   0   40   0
这里所引用的出版物和引用的材料被特地引入以供参考。这里所描述的方法和设备的修改和变化对于本领域技术人员根据前面的详细描述将是显而易见的。这些修改和变化包括在附录权利要求的范围内。

Claims (36)

1.一种用作碳氢化合物燃烧气体发生器的设备，包括：
第一燃烧腔，其中能够进行燃料和氧化剂的第一次燃烧以产生不完全燃烧产物，第一燃烧腔具有一个入口端和一个出口端；
用于分开计量进入第一燃烧腔的燃料和氧化剂控制和计量装置，以实现燃料在第一燃烧腔中的不完全燃烧；
第二燃烧腔，其中能够进行燃料和附加氧化剂的第二次燃烧以产生第二燃烧产物，第二燃烧腔具有一个入口端和一个出口端，其中第二燃烧腔的入口端与第一燃烧腔的出口端流体连通；
用于计量进入第二燃烧腔的附加氧化剂的控制和计量装置以进一步在第二燃烧腔中燃烧燃料；
用于计量进入第二燃烧腔的第一燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物的装置；和
用于冷却第一和第二燃烧腔和用于选择地将冷却水转换成蒸汽的热交换装置，其中冷却水和蒸汽保持与由第一次和第二次燃料所产生的燃烧气体分开。
2.权利要求1的设备，其中第二次燃烧是完全燃烧。
3.权利要求1的设备，进一步包括：
第三燃烧腔或空间，其中能够进行燃料和附加氧化剂的第三次燃烧以产生第三燃烧产物；
用于计量进入第三燃烧腔或燃烧区的附加氧化剂控制和计量装置，以进一步在第三燃烧腔或燃烧区燃烧燃料；和
用于冷却第三燃烧腔或燃烧区和用于选择地将冷却水转换成蒸汽的附加热交换装置，其中冷却水和蒸汽保持与由第三次燃烧所产生的燃烧气体分开。
4.权利要求3的设备，进一步包括用于计量进入第三燃烧腔的第二燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物的装置。
5.权利要求1到4中任何一项所述的设备，其中不容许未被计量的空气与这些燃烧腔中的燃料或氧化剂混合。
6.权利要求1到5中任何一项所述的设备，其中用于计量进入第二燃烧腔的第一燃烧腔中所产生的不完全燃烧产物的装置包括多个管状端口。
7.权利要求1到5中任何一项所述的设备，其中用于分开计量进入第一燃烧腔的燃料和氧化剂的控制和计量装置包括多个靠近第一燃烧腔的入口端的孔。
8.权利要求7的设备，其中燃料、氧化剂或两者以呈角度的方式被计量进入每个燃烧腔或燃烧区，以形成在燃料和氧化剂之间的至少一个碰撞点。
9.权利要求1到8中任何一项所述的设备，其中热交换装置包括多个管子，所述多个管子构成一个或多个管子组件，所述管子组件具有至少一个冷却水入口和至少一个蒸汽出口。
10.权利要求9的设备，其中管子组件构成限定一个或多个燃烧腔或燃烧区的壁。
11.权利要求1到10中任何一项所述的设备，其中用于分开计量燃料的控制和计量装置适合于分开计量两种或多种进入第一燃烧腔的燃料类型。
12.权利要求1到11中任何一项所述的设备，进一步包括电子点火系统或其他用于点燃第一燃烧腔中的燃料装置。
13.权利要求1到12中任何一项所述的设备，进一步包括氧化剂的源。
14.权利要求13的设备，其中氧化剂是液体氧化剂。
15.权利要求13或14的设备，其中氧化剂从LOX、O、O3、H2O2或HAN中选择。
16.权利要求1到15中任何一项所述的设备，进一步包括一个或多个燃料的源。
17.权利要求16的设备，其中至少一种燃料呈固体颗粒形状。
18.权利要求17的设备，其中固体燃料包括塑料、橡胶或者其他废材料。
19.权利要求17的设备，其中固体燃料具有从约31微米到约2300微米的粒径。
20.权利要求16到19中任何一项所述的设备，其中至少一种附加燃料是液体或气体燃料。
21.权利要求16到20中任何一项所述的设备，其中燃料包括EF-1、EF-2、EF-3、EF-4、EF-5、EF-6、EF-7、EF-8、EF-9、EF-10、EF-11、EF-12、EF-13、EF-14、EF-15、EF-16、EF-17或EF-18。
22.权利要求1到21中任何一项所述的设备，其中计量进入第一燃烧腔的燃料的约97％到约100％被所述设备燃烧。
23.一种发电系统，包括：
产生蒸汽的权利要求1到22中任何一项所述的设备；和由所述蒸汽提供动力的发电设备。
24.权利要求23的系统，其中发电设备包括蒸汽驱动的透平。
25.权利要求23或24的系统，它能够每天生产从约1到600MW的电力。
26.权利要求23到25中任何一项所述的系统，该系统是共生系统，三生系统或四生系统。
27.一种燃烧方法，包括：
供应至少一种燃料到权利要求1到25中任何一项所述的设备；
供应至少一种氧化剂到所述的设备；和
在所述设备中燃烧所述燃料和所述氧化剂。
28.权利要求27的方法，其中每一次燃烧发生在从约1200到约5800的温度范围内，在从约500到约1500psig的压力范围内和在从约0.025到约10秒的时间范围内。
29.权利要求28的方法，其中第二次燃烧发生在从约3000到约5800的温度范围内，在从约300到约1500psig的压力范围内和在从约0.025到约10秒的时间范围内。
30.权利要求27到29中任何一项所述的方法，其中氧化剂包括LOX。
31.权利要求27到29中任何一项所述的方法，其中燃料包括非废材料。
32.权利要求31的方法，其中非废材料包括木料、煤、氢、甲烷、乙烷、丁烷、丙烷、天然气、汽油、柴油、煤油、燃料油、甲醇、乙醇、包含塑料、混合塑料或塑性树脂的产品，或其组合。
33.权利要求27至32中任何一项所述的方法，其中燃烧气体排出产物不包括或包括可忽略量的汞、SO、SO2、SO3、NO、NO2、N2O、CO、CH4、HCl或二恶英。
27.一种危险的或废材料的处置方法，包括：
供应燃料到权利要求1到25中任何一项所述的设备，其中燃料包括至少一种危险的废材料；
供应至少一种氧化剂到所述设备；和
在所述设备中燃烧所述燃料和所述氧化剂。
28.权利要求27的方法，其中危险材料包括传染的医用废物、生物或化学武器、其部件或其容器。
29.权利要求27的方法，其中废材料包括废轮胎、塑料包装材料或其部件。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102770710A (zh) * 2009-12-22 2012-11-07 再生社会能源有限责任公司 经设计含吸附剂的燃料原料
CN104066862A (zh) * 2012-01-18 2014-09-24 山特维克知识产权股份有限公司 奥氏体合金
WO2016127527A1 (zh) * 2015-02-13 2016-08-18 中国科学院近代物理研究所 热交换系统和核反应堆系统
US10174268B2 (en) 2012-01-26 2019-01-08 Accordant Energy, Llc Mitigation of harmful combustion emissions using sorbent containing engineered fuel feed stocks
CN112381333A (zh) * 2020-12-03 2021-02-19 国网河北省电力有限公司信息通信分公司 一种基于分布式改进蝙蝠算法的微电网优化方法

Families Citing this family (136)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040250700A1 (en) * 2000-04-19 2004-12-16 Renaud Regis Phillip Method and apparatus for treating refuse with steam
US20040210478A1 (en) * 2003-04-16 2004-10-21 Pettigrew F Alexander Emissions credit method
US20050027592A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-03 Pettigrew F. Alexander Powered platform fuel consumption economy credits method
US7028478B2 (en) * 2003-12-16 2006-04-18 Advanced Combustion Energy Systems, Inc. Method and apparatus for the production of energy
WO2005061088A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Finlay Warren H Powder formation by atmospheric spray-freeze drying
US7685737B2 (en) 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7024800B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US8202916B2 (en) 2004-07-29 2012-06-19 Gas Technologies Llc Method of and apparatus for producing methanol
US7642293B2 (en) 2004-07-29 2010-01-05 Gas Technologies Llc Method and apparatus for producing methanol with hydrocarbon recycling
US7910787B2 (en) * 2004-07-29 2011-03-22 Gas Technologies Llc Method and system for methanol production
US7578981B2 (en) * 2004-07-29 2009-08-25 Gas Technologies Llc System for direct-oxygenation of alkane gases
US9180426B2 (en) 2004-07-29 2015-11-10 Gas Technologies, Llc Scrubber for methanol production system
US8293186B2 (en) * 2004-07-29 2012-10-23 Gas Technologies Llc Method and apparatus for producing methanol
US7251925B2 (en) * 2004-10-14 2007-08-07 Hamilton Sundstrand Corporation Pressure-based fuel metering unit
US7963048B2 (en) * 2005-05-23 2011-06-21 Pollard Levi A Dual path kiln
JP4728176B2 (ja) * 2005-06-24 2011-07-20 株式会社日立製作所 バーナ、ガスタービン燃焼器及びバーナの冷却方法
US7901662B2 (en) * 2005-11-01 2011-03-08 Celanese International Corporation Steam generation apparatus and method
EP1797969A1 (de) * 2005-12-16 2007-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Komponenten einer Kraftwerksanlage durch Einblasen eines Mediums sowie Messeinrichtung zur Messung des Reinheitsgrads des Mediums
US7879296B2 (en) 2005-12-27 2011-02-01 Gas Technologies Llc Tandem reactor system having an injectively-mixed backmixing reaction chamber, tubular-reactor, and axially movable interface
US7687669B2 (en) 2005-12-27 2010-03-30 Gas Technologies Llc Method for direct-oxygenation of alkane gases
US7610692B2 (en) * 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
US20080047876A1 (en) * 2006-08-28 2008-02-28 Keller Brian C Compositions and methods for extracting hydrocarbons from oil sands
US7794595B2 (en) * 2006-08-28 2010-09-14 Brian Charles Keller Method for encapsulation, remediation and recovery of spilled oil
US20080087434A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Ronald Wilen Engine/steam generator with afterburner
WO2008088684A2 (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Syncoal Partners, Llc Thermal coal upgrading processor
WO2008106190A2 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Shirk Mark A Integrated electrochemical and thermochemical renewable energy production, storage, distribution and recycling system
US7820100B2 (en) * 2007-05-17 2010-10-26 Garfield Industries, Inc. System and method for photocatalytic oxidation air filtration using a substrate with photocatalyst particles powder coated thereon
GB2450755B (en) 2007-07-06 2012-02-29 Greenfield Energy Ltd Geothermal energy system and method of operation
GB2450754B8 (en) * 2007-07-06 2013-02-06 Greenfield Energy Ltd Geothermal energy system and method of operation
CN101801174B (zh) * 2007-07-15 2012-02-15 格林百奥生态材料科技（上海）有限公司 可干燥木产品的太阳能温室
DE102008031698A1 (de) † 2007-11-02 2009-06-04 Siemens Aktiengesellschaft Schwimmfähige Hafenstromversorgung
US8108074B2 (en) * 2008-02-12 2012-01-31 Honeywell International Inc. Apparatus and method for optimizing operation of sugar dryers
US8468980B2 (en) * 2008-02-26 2013-06-25 Ex-Tar Technologies, Inc. Direct contact rotating steam generator using low quality water with zero liquid discharge
WO2009108899A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Renaud Regis P Method and apparatus for injecting enriched steam
US8627673B2 (en) * 2008-03-25 2014-01-14 Water Generating Systems LLC Atmospheric water harvesters
US7954335B2 (en) * 2008-03-25 2011-06-07 Water Generating Systems LLC Atmospheric water harvesters with variable pre-cooling
US20090280367A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Clearedge Power, Inc. Extraction of Energy From Used Cooking Oil
CN101302445A (zh) * 2008-05-27 2008-11-12 综合能源有限公司 一种流化床煤气化用余热锅炉
GB2461029B (en) * 2008-06-16 2011-10-26 Greenfield Energy Ltd Thermal energy system and method of operation
US8258364B2 (en) * 2008-06-16 2012-09-04 Renaud Regis P Method for steam biomass reactor
WO2009158540A1 (en) 2008-06-26 2009-12-30 Casella Waste Systems, Inc. Engineered fuel feed stock
US8444721B2 (en) 2008-06-26 2013-05-21 Re Community Energy, Llc Engineered fuel feed stock
MX2010014188A (es) 2008-06-26 2011-03-29 Casella Waste Systems Inc Star Sistema y metodo para almacenamiento integrado de desperdicios.
EP2300575B1 (en) * 2008-06-26 2017-04-26 Accordant Energy, LLC Engineered fuel feed stock useful for displacement of coal in coal firing plants
US8556240B2 (en) * 2008-06-30 2013-10-15 Tokai Rubber Industries, Ltd. Fluid-filled vibration damping device and control method of the device used as engine mount
US10332226B2 (en) * 2008-08-13 2019-06-25 Greentire Energy Llc Techniques for locating and operating gasification plant having predominately scrap tire rubber as feedstock
US20100077942A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Air Products And Chemicals, Inc. Oxy/fuel combustion system with little or no excess oxygen
US8398862B1 (en) * 2008-12-05 2013-03-19 Charles Saron Knobloch Geothermal recovery method and system
EP2199547A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Abhitzedampferzeuger sowie ein Verfahren zum verbesserten Betrieb eines Abhitzedampferzeugers
US20100154297A1 (en) * 2008-12-23 2010-06-24 Dan-Jet Technology Co., Ltd. Oxidizer of burner
WO2010074733A1 (en) * 2008-12-23 2010-07-01 Estech, Llc Waste processing apparatus and method featuring power generation, water recycling and water use in steam generation
US20100180565A1 (en) * 2009-01-16 2010-07-22 General Electric Company Methods for increasing carbon dioxide content in gas turbine exhaust and systems for achieving the same
US9068743B2 (en) * 2009-02-26 2015-06-30 8 Rivers Capital, LLC & Palmer Labs, LLC Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system
US8986002B2 (en) 2009-02-26 2015-03-24 8 Rivers Capital, Llc Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system
EA024852B1 (ru) * 2009-02-26 2016-10-31 Палмер Лэбз, Ллк Способ и устройство для сжигания топлива при высокой температуре и высоком давлении и соответствующие система и средства
CN102348516B (zh) * 2009-03-13 2014-05-28 东芝三菱电机产业系统株式会社 优化装置
US8984892B2 (en) 2009-03-31 2015-03-24 General Electric Company Combined cycle power plant including a heat recovery steam generator
US20100242430A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 General Electric Company Combined cycle power plant including a heat recovery steam generator
US20100330288A1 (en) * 2009-05-08 2010-12-30 Jeffery Segars Methods for reclamation of inorganic filler from waste carpet and carpet manufactured from same
DE102009034880A1 (de) * 2009-07-27 2011-02-24 Altenburger Maschinen Jäckering GmbH Verwendung eines Kunststoff-haltigen Einsatzstoffes für Zementöfen
US9410409B1 (en) * 2009-08-11 2016-08-09 EOR Technology LLC Thermal vapor stream apparatus and method
US8201501B2 (en) 2009-09-04 2012-06-19 Tinsley Douglas M Dual path kiln improvement
US20110100015A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 General Electric Company Gas turbine system to inhibit coke formation and methods of use
EP2526339A4 (en) 2010-01-21 2015-03-11 Powerdyne Inc PRODUCTION OF STEAM FROM A CARBON SUBSTANCE
US9353967B2 (en) * 2010-02-03 2016-05-31 Farshid Ahmady Fluid heating apparatus
DE102010008710B4 (de) * 2010-02-19 2012-12-13 Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Verlegen von Geothermiesonden und Geothermiesondengewerk
FR2957409B1 (fr) * 2010-03-11 2012-08-31 Air Liquide Procede de generation d'electricite mettant en oeuvre une unite de separation des gaz de l'air et une unite de combustion
US20130192127A1 (en) * 2010-04-20 2013-08-01 William F. Rhatigan Process and System For Manufacturing Improved Heat Value Solid Fuel From Solid Waste
US8662854B1 (en) * 2010-05-21 2014-03-04 Fastskinz, Inc. Turbine with turbulence inducing surface
US8408191B2 (en) * 2010-06-23 2013-04-02 Delphi Technologies, Inc. Engine combustion control using ignition dwell
CN101985558B (zh) * 2010-08-19 2012-01-04 西峡龙成特种材料有限公司 煤物质的分解设备
US9385531B2 (en) * 2010-08-24 2016-07-05 Bennett Hill Branscomb System and method for optimizing returns of power feedstock producers
US20120073293A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 General Electric Company Steam turbine valve having integral pressure chamber
US8784514B1 (en) 2010-11-17 2014-07-22 Columbia Insurance Company Carpet fuel processing boiler
WO2012071444A1 (en) 2010-11-22 2012-05-31 Advanced Combustion Energy Systems, Inc. Combustion thermal generator and systems and methods for enhanced oil recovery
EP2487439B1 (en) * 2011-02-14 2019-05-08 General Electric Technology GmbH Method and system for milling a fuel for an oxy-fuel combustion burner
GB2488797A (en) 2011-03-08 2012-09-12 Greenfield Master Ipco Ltd Thermal Energy System and Method of Operation
WO2012167070A1 (en) 2011-06-03 2012-12-06 Dingrong Bai Systems and methods for producing engineered fuel feed stocks from waste material
US9297277B2 (en) 2011-09-30 2016-03-29 General Electric Company Power plant
CN103890352B (zh) * 2011-10-26 2016-08-24 丰田自动车株式会社 车辆的燃料性状检测系统
CN103185414A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 新奥科技发展有限公司 利用低品位余热的方法及装置
KR101406065B1 (ko) * 2012-03-16 2014-07-01 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 선회류 예혼합 저공해 연소장치
US9851096B2 (en) * 2012-04-16 2017-12-26 Gas Technology Institute Steam generator film cooling using produced water
US10075115B2 (en) * 2012-06-14 2018-09-11 Pac, Llc Cogeneration system configured to be installed into an existing boiler plant/emergency generator installation and process for cogeneration
CN102818250B (zh) * 2012-08-13 2014-09-03 山东华曦石油技术服务有限公司 提高注汽锅炉蒸汽干度的方法及装置
SE537347C2 (sv) * 2012-08-31 2015-04-07 Reformtech Heating Holding Ab Apparat för förbränning
BR112015004828A2 (pt) 2012-09-05 2017-07-04 Powerdyne Inc método para produzir combustível
EP2900353A4 (en) 2012-09-05 2016-05-18 Powerdyne Inc METHOD FOR SEQUESTRATING HEAVY METAL PARTICLES BY MEANS OF H2O, CO2, O2 AND PARTICLE SOURCE
BR112015004824A2 (pt) 2012-09-05 2017-07-04 Powerdyne Inc método para produzir um fluido combustível
KR101581263B1 (ko) 2012-09-05 2015-12-31 파워다인, 인코포레이티드 피셔-트롭슈 촉매 및 플라즈마 소스를 사용하는 연료 재료를 생성하는 시스템
WO2014039711A1 (en) 2012-09-05 2014-03-13 Powerdyne, Inc. Fuel generation using high-voltage electric fields methods
BR112015004834A2 (pt) 2012-09-05 2017-07-04 Powerdyne Inc método para produzir combustível
US20140182298A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Exxonmobil Upstream Research Company Stoichiometric combustion control for gas turbine system with exhaust gas recirculation
US9599343B2 (en) * 2012-11-28 2017-03-21 General Electric Company Fuel nozzle for use in a turbine engine and method of assembly
US20140298712A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-09 Carlos Jose Gonzalez Novel process for molecular rupture, reorganization and fuel optimization and volume increase through high pressure and hydrodynamic cavitation with the addition of water and other additives a.k.a. romo-apc
US10316794B2 (en) * 2013-05-20 2019-06-11 Ecaps Ab Dual mode chemical rocket engine and dual mode propulsion system comprising the rocket engine
US20160108855A1 (en) * 2013-05-29 2016-04-21 Ecaps Ab Dual mode chemical rocket engine, and dual mode propulsion system comprising the rocket engine
US20140360204A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Srinivas N. Moorkanikkara Systems and Methods for Power Plants
US20150052905A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 General Electric Company Pulse Width Modulation for Control of Late Lean Liquid Injection Velocity
US9303865B2 (en) 2013-09-18 2016-04-05 Skavis Corporation Steam generation apparatus and associated control system and methods for startup
US9310070B2 (en) 2013-09-18 2016-04-12 Skavis Corporation Steam generation apparatus and associated control system and methods for providing venting
US9383095B2 (en) * 2013-09-18 2016-07-05 Skavis Corporation Steam generation apparatus and associated control system and methods for providing desired steam quality
US9303866B2 (en) * 2013-09-18 2016-04-05 Skavis Corporation Steam generation apparatus and associated control system and methods for providing a desired injection pressure
WO2015113629A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Peter Jeney Apparatus and method to clean contaminated water from radioactive materials
DE102014205208A1 (de) * 2014-03-20 2015-09-24 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugheizgerät
GB2531010A (en) * 2014-10-07 2016-04-13 Linde Ag Incineration of waste
CN105783980A (zh) * 2014-12-17 2016-07-20 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种用于单管燃烧室高温高压试验的出口测量装置
GB2543688B (en) * 2015-03-05 2017-08-30 Standard Gas Ltd Pyrolysis retort methods and apparatus
US10108161B2 (en) * 2015-04-17 2018-10-23 Agar Corporation Ltd. System and method for controlling and measuring steam
US9624801B2 (en) * 2015-05-22 2017-04-18 Aetheris Renewable Energy, Llc Mitigating system to remove contaminants from an exhaust gas and generate electrical power
US10214700B1 (en) * 2015-09-29 2019-02-26 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Methods utilizing durable functional materials for chemical processes that include an oxidation step
CN106194502B (zh) * 2016-07-15 2018-03-02 北京航空航天大学 一种固液姿控火箭发动机
US10113740B2 (en) * 2016-08-12 2018-10-30 Gas Technology Institute Fluidized bed combustion of carbonaceous fuels
US11199327B2 (en) 2017-03-07 2021-12-14 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for operation of a flexible fuel combustor
JP7071390B2 (ja) 2017-03-07 2022-05-18 ８ リバーズ キャピタル，エルエルシー 固体燃料およびその派生物の燃焼のためのシステムおよび方法
US10619921B2 (en) 2018-01-29 2020-04-14 Norev Dpk, Llc Dual path kiln and method of operating a dual path kiln to continuously dry lumber
DE112019001845B4 (de) * 2018-04-09 2024-03-07 Denso Corporation Wärmetauscher
US11098260B2 (en) * 2018-05-23 2021-08-24 Southwest Research Institute Chemical warfare agents and related compounds as fuel for internal combustion engines
JP6444556B1 (ja) * 2018-05-25 2018-12-26 株式会社日立パワーソリューションズ 吸収冷温水機、吸収冷温水機用追加液、吸収冷温水機用吸収液及びメンテナンス方法
JP7458370B2 (ja) 2018-07-23 2024-03-29 ８ リバーズ キャピタル，エルエルシー 無炎燃焼による発電のためのシステムおよび方法
CN109534300A (zh) * 2018-12-27 2019-03-29 陈萌 一种冶炼烟气的预处理方法
CN109573958A (zh) * 2018-12-27 2019-04-05 陈萌 一种冶炼烟气的资源化利用方法
US11421601B2 (en) 2019-03-28 2022-08-23 Woodward, Inc. Second stage combustion for igniter
US11263599B2 (en) 2019-06-07 2022-03-01 Yankee Scientific, Inc. Plastic waste system and method
US10909547B1 (en) * 2019-06-07 2021-02-02 Yankee Scientific, Inc. System and method for plastic waste disposal
EP4028488A2 (en) * 2019-09-11 2022-07-20 Michiel Cramwinckel Process to convert a waste polymer product to a gaseous product
US20240101907A1 (en) * 2019-10-29 2024-03-28 Michiel Cramwinckel Process for a plastic product conversion
DE102020205396A1 (de) * 2020-04-29 2021-11-04 Siemens Aktiengesellschaft Wasserstoffbrenner und Verfahren zum Betreiben eines solchen Wasserstoffbrenners
CN111678045B (zh) * 2020-05-26 2021-11-16 杭州朝阳橡胶有限公司 一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的方法
US20220010532A1 (en) * 2020-07-13 2022-01-13 Sean DeVier Ensley Landfill Precious Metals Mining
KR102427107B1 (ko) * 2020-10-16 2022-07-29 한국항공우주연구원 극저온 연료와 액체 산소를 이용하는 로켓 엔진의 점화 장치 일체형 연소기 및 이를 포함하는 로켓
US20230159357A1 (en) * 2021-03-21 2023-05-25 James Lamar Dice ParaDice Process System
CN113252421B (zh) * 2021-06-17 2021-09-21 西南石油大学 一种测量天然气中微量碳同位素和重组分的装置及方法
CN114992921B (zh) * 2021-07-09 2024-04-16 苏州市悦泰制冷设备有限公司 一种具有冷凝水回收结构的制冷设备
US11838704B1 (en) * 2022-06-07 2023-12-05 Chengdu Puhuidao Smart Energy Technology Co., Ltd. Methods and systems for managing LNG distributed terminals based on internet of things (IoT)
US20240010362A1 (en) * 2022-07-07 2024-01-11 Martin Eugene Nix Solar space ship yacht

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2510572A (en) * 1947-03-22 1950-06-06 Esther C Goddard Mixing partition for combustion chambers
US2847825A (en) * 1953-07-31 1958-08-19 Gen Motors Corp Gas turbine thrust augmenter comprising water injection ring
US2865344A (en) * 1955-06-21 1958-12-23 Combustion Eng Apparatus and method for heating steam
US3101592A (en) * 1961-01-16 1963-08-27 Thompson Ramo Wooldridge Inc Closed power generating system
US4059411A (en) * 1966-12-20 1977-11-22 Smith Marvin M Method for extending the lower lean limit of running of internal combustion engines and improving the combustion of fluid fuels
US3779212A (en) * 1972-05-12 1973-12-18 Rockwell International Corp Non-polluting steam generator system
US4472935A (en) * 1978-08-03 1984-09-25 Gulf Research & Development Company Method and apparatus for the recovery of power from LHV gas
JPS5743104A (en) * 1980-08-29 1982-03-11 Babcock Hitachi Kk Starting and stopping method of low nox boiler
US4377067A (en) * 1980-11-24 1983-03-22 Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt Steam generator
US4850288A (en) * 1984-06-29 1989-07-25 Power Generating, Inc. Pressurized cyclonic combustion method and burner for particulate solid fuels
DE3512948A1 (de) * 1985-04-11 1986-10-16 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Einblaselement fuer einen verbrennungsreaktor, insbesondere einen dampferzeuger
CN1003389B (zh) * 1985-10-29 1989-02-22 陈少华 民用多级喷火炉
US4854853A (en) * 1986-12-04 1989-08-08 Kirox, Inc. Waste combustion system
US4907406A (en) * 1987-06-23 1990-03-13 Hitachi, Ltd. Combined gas turbine plant
JPS6431323A (en) 1987-07-28 1989-02-01 Matsushita Electric Works Ltd Weld fixing method for relay parts
JPH0449472Y2 (zh) * 1987-08-11 1992-11-20
JPH02272207A (ja) * 1988-09-10 1990-11-07 Kansai Electric Power Co Inc:The 水管式ボイラとその燃焼方法
US4915038A (en) * 1989-06-22 1990-04-10 The Marquardt Company Sudden expansion (SUE) incinerator for destroying hazardous materials and wastes and improved method
DE3936806C2 (de) * 1989-11-04 1995-04-20 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Dampferzeuger
US5209187A (en) * 1991-08-01 1993-05-11 Institute Of Gas Technology Low pollutant - emission, high efficiency cyclonic burner for firetube boilers and heaters
US5291841A (en) * 1993-03-08 1994-03-08 Dykema Owen W Coal combustion process for SOx and NOx control
CA2198252C (en) * 1994-08-25 2005-05-10 Rudi Beichel Reduced pollution power generation system and gas generator therefore
US6170264B1 (en) * 1997-09-22 2001-01-09 Clean Energy Systems, Inc. Hydrocarbon combustion power generation system with CO2 sequestration
US5680764A (en) * 1995-06-07 1997-10-28 Clean Energy Systems, Inc. Clean air engines transportation and other power applications
US5859071A (en) * 1996-04-15 1999-01-12 Lear Corporation Recycling of carpet scrap
JPH1182960A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Kenji Oka 廃棄物の焼却方法および装置
US6439682B1 (en) * 1998-03-05 2002-08-27 Seiko Epson Corporation Printing method, printing apparatus, and recording medium
US6206684B1 (en) * 1999-01-22 2001-03-27 Clean Energy Systems, Inc. Steam generator injector
JP3359312B2 (ja) * 1999-11-15 2002-12-24 株式会社プランテック ごみ焼却炉におけるダイオキシン類の除去方法
US6247316B1 (en) * 2000-03-22 2001-06-19 Clean Energy Systems, Inc. Clean air engines for transportation and other power applications
NO312260B1 (no) * 2000-03-24 2002-04-15 Organic Power As Fremgangsmåte og innretning for konvertering av energi ved forbrenning av fast brennstoff
WO2001090548A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-29 Clean Energy Systems, Inc. Semi-closed brayton cycle gas turbine power systems
US6436337B1 (en) * 2001-04-27 2002-08-20 Jupiter Oxygen Corporation Oxy-fuel combustion system and uses therefor
US20030221409A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-04 Mcgowan Thomas F. Pollution reduction fuel efficient combustion turbine
US6790030B2 (en) * 2001-11-20 2004-09-14 The Regents Of The University Of California Multi-stage combustion using nitrogen-enriched air
WO2003099967A2 (en) * 2002-05-23 2003-12-04 Maubert Paul H Fuel additive composition and method for treatment of middle distillate fuels and gasoline
US7028478B2 (en) * 2003-12-16 2006-04-18 Advanced Combustion Energy Systems, Inc. Method and apparatus for the production of energy

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102770710A (zh) * 2009-12-22 2012-11-07 再生社会能源有限责任公司 经设计含吸附剂的燃料原料
US9752086B2 (en) 2009-12-22 2017-09-05 Accordant Energy, Llc Sorbent containing engineered fuel feed stock
US10563144B2 (en) 2009-12-22 2020-02-18 Accordant Energy, Llc Sorbent containing engineered fuel feed stock
CN104066862A (zh) * 2012-01-18 2014-09-24 山特维克知识产权股份有限公司 奥氏体合金
US10174268B2 (en) 2012-01-26 2019-01-08 Accordant Energy, Llc Mitigation of harmful combustion emissions using sorbent containing engineered fuel feed stocks
WO2016127527A1 (zh) * 2015-02-13 2016-08-18 中国科学院近代物理研究所 热交换系统和核反应堆系统
CN112381333A (zh) * 2020-12-03 2021-02-19 国网河北省电力有限公司信息通信分公司 一种基于分布式改进蝙蝠算法的微电网优化方法
CN112381333B (zh) * 2020-12-03 2023-12-08 国网河北省电力有限公司信息通信分公司 一种基于分布式改进蝙蝠算法的微电网优化方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005093222A3 (en) 2005-11-17
JP2007534912A (ja) 2007-11-29
EP1711742A2 (en) 2006-10-18
US7028478B2 (en) 2006-04-18
JP4966016B2 (ja) 2012-07-04
EP1711742B1 (en) 2013-03-13
CA2550396C (en) 2013-02-05
CN1914463B (zh) 2010-12-08
US20060225422A1 (en) 2006-10-12
CA2550396A1 (en) 2005-10-06
WO2005093222A2 (en) 2005-10-06
US8132416B2 (en) 2012-03-13
AU2004317669A1 (en) 2005-10-06
US20060053791A1 (en) 2006-03-16
AU2004317669B2 (en) 2010-02-11

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