Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 02´2017

  

(11) 

025821 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201171395

(22) 

2010.06.03

(51) 

F02C 9/00 (2006.01)

(31) 

61/184,584

(32) 

2009.06.05

(33) 

US

(43) 

2012.06.29

(86) 

PCT/US2010/037325

(87) 

WO 2010/141777 2010.12.09

(71) 

(73) ЭКСОНМОБИЛ АПСТРИМ РИСЕРЧ КОМПАНИ (US)

(72) 

Миттрикер Франклин Ф., О'Ди Деннис М., Декман Гарри В., Расмуссен Чад К., Ноубл Дэвид Р., Сейтцман Джерри М., Лиувен Тимоти К., Дханука Сулабх К., Хантингтон Ричард (US)

(74) 

Медведев В.Н. (RU)

(54) 

ТОПОЧНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБЫ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ

(57) 1. Топочная система, содержащая топку и средства регулирования и подачи газов, при этом топка включает

горелку, наружную оболочку, внутреннюю оболочку с каналами для углекислого газа, при этом внутренняя и наружная оболочки образуют кольцевое пространство;

впускной патрубок для подачи двуокиси углерода в кольцевое пространство;

впускной патрубок, предназначенный для введения кислорода в кольцевое пространство;

впускной патрубок, предназначенный для введения топлива в кольцевое пространство;

при этом средства регулирования и подачи газов запрограммированы таким образом, чтобы направлять смесь, образованную из указанных углекислого газа, кислорода и топлива к горелке для ее сжигания, а также направлять поток углекислого газа через один или несколько каналов, проходящих через внутреннюю оболочку для смешивания с продуктами сгорания и их охлаждения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что впускной патрубок, выполненный с возможностью введения кислорода в кольцевое пространство, содержит множество инжекторных отверстий, проходящих, по меньшей мере, сквозь одну стенку топки и кольцо в кольцевом пространстве.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вторичную внутреннюю оболочку, расположенную между внешней оболочкой и внутренней оболочкой, предназначенную для предотвращения поступления кислорода, введенного через впускной патрубок для введения кислорода во внутреннее пространство, сквозь внутреннюю оболочку.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что состоит из множества горелок, расположенных в топке.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что одна или более горелок могут быть выключенными независимо от других горелок для регулирования нагрузки топки и генерирования разных отношений кислород-двуокись углерода в каждой горелке.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что средства регулирования запрограммированы для регулирования значения отношения кислород-двуокись углерода, введенных через соответствующие патрубки через торец горелки.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит смешивающее устройство, сообщающееся по текучей среде с впускным патрубком двуокиси углерода и впускным патрубком для введения кислорода в кольцевое пространство, который регулируется контроллером.

8. Система по любому из пп.1, 3 и 4, отличающаяся тем, что содержит смешивающее устройство, расположенное в сообщении по текучей среде с впускным патрубком двуокиси углерода и впускным патрубком для введения кислорода в кольцевое пространство, который регулируется контроллером для изменения смешивания СО2 и кислорода; и

второе смешивающее устройство, расположенное в сообщении по текучей среде с потоком сжигаемого топлива и выполненное с возможностью создания низкоскоростной области для стабилизации пламени в топке.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вихревой загрузчик, расположенный в топке, вокруг которого протекает часть двуокиси углерода для создания завихренной смеси двуокиси углерода и кислорода, подаваемого по касательной к осевой траектории течения потока части диоксида углерода, подаваемой через впускной патрубок двуокиси углерода.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит контроллер, функционально соединенный со средством для увеличения и/или уменьшения расхода кислорода, подаваемого по впускному патрубку для введения кислорода в кольцевое пространство в топку, для того, чтобы увеличивать устойчивость пламени поперечно лицевой стороне горелки.

11. Система по п.6, отличающаяся тем, что содержит контроллер, чтобы контролировать пространственные изменения концентрации кислорода, регулируя поток кислорода через, по меньшей мере, впускной патрубок для введения кислорода в кольцевое пространство и дополнительный впускной патрубок для введения кислорода, расположенный по меньшей мере в одной полости топки.

12. Система сгорания, содержащая топку и средства регулирования и подачи газов, при этом топка включает

горелку, наружную оболочку, внутреннюю оболочку с каналами для углекислого газа, при этом внутренняя и наружная оболочки образуют кольцевое пространство топки;

впускной патрубок для подачи двуокиси углерода в кольцевое пространство;

впускной патрубок, предназначенный для введения кислорода в кольцевое пространство;

впускной патрубок, предназначенный для введения топлива в кольцевое пространство;

при этом средства регулирования и подачи газов запрограммированы таким образом, чтобы обеспечивать сигналы регулирования для управления клапанами, которые регулируют поток кислорода и СО2 в топку таким образом, чтобы вызвать отношение кислород-двуокись углерода, пространственно меняющимся поперечно лицевой стороне горелки, для генерирования горячей зоны и увеличения устойчивости пламени,

при этом впускной патрубок для введения кислорода представляет собой множество инжекторных каналов, проходящих, по меньшей мере, сквозь одну из стенок топки и кольцо в кольцевом пространстве.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что средства регулирования запрограммированы для регулирования пространственного изменения отношения кислород-двуокись углерода посредством регулирования потока кислорода через впускной патрубок для введения кислорода в кольцевое пространство.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что содержит смешивающее устройство, расположенное в сообщении по текучей среде с впускным патрубком двуокиси углерода и впускным патрубком для введения кислорода в кольцевое пространство, который регулируется средствами регулирования для изменения значения отношения кислород-двуокись углерода.

15. Система по п.13, отличающаяся тем, что впускной патрубок предназначен для подачи кислорода, поступившего через впускной патрубок, к части двуокиси углерода, поступившей через патрубок двуокиси углерода, для образования первой смеси.

16. Система по п.12, отличающаяся тем, что содержит вторичную внутреннюю оболочку, расположенную между внешней оболочкой и внутренней оболочкой, предназначенную для предотвращения поступления кислорода через внутреннюю оболочку.

17. Система по п.12, отличающаяся тем, что горелка представляет собой блок горелок и дополнительно содержит

корпус центральной горелки, имеющий множество труб, собранных в пучки, причем первая часть множества труб предназначена для того, чтобы по ним текло топливо, а вторая часть множества труб предназначена для того, чтобы по ним тек кислород;

отверстие, проходящее, по меньшей мере, сквозь один участок боковой стенки корпуса центральной горелки, чтобы обеспечивать протекание первой части двуокиси углерода в пространство, расположенное между множеством труб; и

средства регулирования и подачи газов запрограммированы для изменения, по меньшей мере, расхода кислорода поперек второй части труб, предназначенных для протекания кислорода, и тем самым пространственно менять отношение кислород-двуокись углерода поперек лицевой стороны горелки.

18. Система по любому из пп.12, 15 и 17, отличающаяся тем, что содержит газоинжекционное устройство, предназначенное для обеспечения стабилизации пламени перед зоной горения, причем стабилизированное пламя предназначено для повышения устойчивости пламени поперек лицевой стороны горелки.

19. Способ сжигания топлива в топочной системе по любому из пп.1, 3, 4 и 9, включающий

подачу двуокиси углерода в кольцевое пространство топки;

подачу кислорода в кольцевое пространство топки, причем кислород и двуокись углерода смешивают во внутреннем кольцевом пространстве для образования первой смеси;

подачу топлива в кольцевое пространство топки, при этом первая смесь смешивается с топливом в кольцевом пространстве для образования горючей смеси и сжигается полученная горючая смесь в горелке; и

регулирование подачи двуокиси углерода через каналы во внутренней оболочке топки для охлаждения продуктов горения.

Увеличить масштаб


наверх