JP2014535033A - 予燃焼システムおよびバイオマスのための燃焼用の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例1は、1つの幾何学的パラメーター:無次元比Xpf/Dic(これは点火チャンバーの前壁308から第1の燃料注入点までの軸上の距離の、点火チャンバーの直径に対する比である)の異なる値によって強調された2つの配置を有する本発明のシステムの性能を比較する。点火チャンバー301の前壁308から第2の流れ注入点までの軸上の距離の比である比Xso/Dicはまた、2つの配置において異なるに留意されたい。しかし、これらの2つの幾何学的特徴の間の距離は、簡便のみのために同じに保たれている。重要な比は、具体的に説明され、そして以下説明されるであろうように、は、第1の燃料注入の点火チャンバーの直径に対する比Xpf/Dicである。分析は、これらの例示的な配置の1つが受け入れ難い性能を生じ、したがって本発明のシステムの可能な幾何学的なパラメーターの範囲の外であり、一方もう一方の配置は、予想外に、卓越した性能を与え、したがって受け入れられる範囲内にあることを示した。
この例における本発明のシステムの流量および配置は、例1の配置「B」の流量および配置と同じであり。配置「B」を基本的な場合として使用し、配置「C」を比較のために示す。配置「C」は、点火および第2の流れが酸素の代わりに空気であることを除き配置「B」と同じである。第2の流れは、第1の燃料インジェクター303の下で第2のインジェクター317を経由してシステム内に導入される点で、ORFの確立に、そしてひいては、点火チャンバー301内の安定した点火において非常に重要でないことをここで強調する。むしろ、上記に記載したように、この例に記載された結果は、点火酸素の違いに依存し、第2の酸素は、主に(点火チャンバー301内の第1の燃料流より下の)遠心流れ場および燃焼の穏やかな進行、そして故に、第1の燃料注入点と燃料ノズルの出口との間の温度を高めるために使用される。
Claims (15)
- 前壁、中央軸、直径Dic、および生成ガスを放出するように構成された出口を有する点火チャンバーであって、該点火チャンバーが、
該中央軸と実質的に平行な該前壁から第1の酸素流を注入するように構成された中央点火酸素インジェクターと、
該前壁から下流の距離Xpfの軸上の場所において該中央軸の接線方向に第1の燃料流を注入するように構成された接線方向の第1の燃料インジェクターと、
を含む点火チャンバーを含む予燃焼システムであって、
比Xpf/Dicが0.25〜4.0であり、該中央軸が垂直線と角度αをなし、そして該角度αの大きさが約45°以下であり、そして該第1の燃料流の軌道が該中央軸に垂直な平面と角度Θをなし、そして該角度Θの大きさが約20°以下である、予燃焼システム。 - 該比Xpf/Dicが0.5〜3.0である、請求項1に記載のシステム。
- 該比Xpf/Dicが1.5〜3.0である、請求項1に記載のシステム。
- 該前壁から第1の燃料インジェクターへの距離より大きい距離の場所において、該点火チャンバー内に第2の流れを接線方向に注入するように構成された第2のインジェクターをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 該前壁からの距離が該第1の燃料流とほぼ同じ場所において該点火チャンバー内に接線方向で第2の流れを注入するように構成された第2のインジェクターをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 該前壁から該接線方向の第1の燃料インジェクターへの距離より大きい距離の場所において該点火チャンバー内に接線方向で第2の流れを注入するように構成された第2のインジェクターと、該前壁から第1の燃料流への距離とほぼ同じ距離の場所において該点火チャンバー内に接線方向で追加の第2の流れを注入するように構成された追加の第2のインジェクターとをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 該接線方向の第1の燃料インジェクターと同心円の配置で、該接線方向の第1の燃料インジェクターの周りに酸素を注入する、第1の酸素インジェクターをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 該点火チャンバーの下流の移行区間と、その入口が該出口と流体連通した注入ノズルとをさらに含み、該出口がボイラーまたは炉内に生成ガスおよび未燃焼の燃料を注入するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 該注入ノズルの該入口が垂直の軌道から該生成ガスおよび未燃焼の燃料を受け、そして水平線から45°以内である軌道に該生成ガスおよび未燃焼の燃料を向け、そして該生成ガスおよび未燃焼の燃料を該炉またはボイラー内に放出する、請求項8に記載のシステム。
- 該出口を囲む外側の酸素流をさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- ボイラーまたは炉内において該生成ガスおよび未燃焼の第1の燃料と混合し、そして反応させて、該生成ガスと未燃焼の第1の燃料との燃焼を完了させるように構成された燃焼用空気流をさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 該中央軸と実質的に平行な該前壁から該注入チャンバー内にパイロット燃料を注入するように構成されたパイロット燃料インジェクターをさらに含み、該パイロット燃料が該中央点火酸素インジェクターに隣接して該チャンバー内に注入される、請求項1に記載のシステム。
- 該中央軸と実質的に平行な該前壁から該注入チャンバー内にパイロット燃料を注入するように構成されたパイロット燃料インジェクターをさらに含み、該パイロット燃料インジェクターおよび該中央点火酸素インジェクターが同心円の配置である、請求項1に記載のシステム。
- 該角度αが約30°以下である、請求項1に記載のシステム。
- 前壁、中央軸、直径Dicおよび生成ガスを放出するように構成された出口を有する点火チャンバーを提供する工程と、
中央点火酸素インジェクターからの該中央軸と実質的に平行な該前壁から第1の酸素流を注入する工程と、
接線方向の第1の燃料インジェクターから該前壁の下流の軸上で距離Xpfにある場所において該中央軸の接線方向で第1の燃料流を注入する工程と、
を含む燃焼のための方法であって、
比Xpf/Dicが0.25〜4.0であり、該中央軸が垂直線と角度αをなし、そして該角度αの大きさが約45°以下であり、そして該第1の燃料流の軌道が該中央軸に対直な平面と角度Θをなし、そして該角度Θの大きさが約20°以下である、方法。
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