专利名称：低NOx集成式锅炉-燃烧器联合发电装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及发电领域，一个燃气轮机用来发电而排出的燃气作为热源和燃烧用空气在互连的锅炉组件中产生蒸气。本发明特别涉及产生蒸气和/或发电的一燃气轮机与一工厂组装的整装锅炉的组合。作为一个整装锅炉，本发明也涉及这种低NOx形成的集成式锅炉燃烧器装置，它使用装在进口风箱中的一多喷嘴燃烧器组件，它还有改进操作的其它特点。
Babcock & Wi1cox公司(B & W)公司，本发明和应用的代理人，在50年代设计了一种应用燃气轮机排出燃气的锅炉。原先的专利包含有几个指出在各种锅炉类型中应用燃气轮机排出燃气的例子。从B & W公司出版的“蒸气它的产生和应用”第40版第25-8页我们了解到整装锅炉本身。在热回收蒸气发生器(HRSG)进口中应用多喷嘴组合燃烧器(也叫管道燃烧器)以便在进口横截面上提供均匀的热释放，这个我们也了解，并且已被用于各种燃气轮机排出燃气的废热锅炉。见“蒸气它的产生和应用”第40版第31-3页以及美国专利号4,462,795和3,173,523。
我们知道一种特别成功的整装锅炉设计是B&W公司制造的FM整装锅炉，披露在“蒸气它的产生和应用”第40版第25-8页。其它类型的整装锅炉包括有我们知道的“F”型锅炉，特别是“蒸气它的产生和应用”第39版第25-8页和25-9页所描述的PFI(工业用动力)和PFT(涡轮用动力)型锅炉。还有“蒸气它的产生和应用”第39版第27-10页
图10和“蒸气它的产生和应用”第40版第31-8所示的“三汽包废热锅炉”。最近的锅炉型号为“FO”型，它在工业中简称为“O”型锅炉。
在锅炉炉室中安装附加的水冷表面以增加热量吸收和降低炉室温度的作法并不是新的，并且已由目前代理人用在许多场合，例如通过增加水壁和/或间隔壁的作法。应用配置的燃烧进行再燃烧也不是新东西并且已经在B & W锅炉和其它厂商制造的锅炉上进行了试验。例如见美国专利号2,653,447。我们也知道通过在整装锅炉的侧壁开口应用配置空气来降低低NOx。另外还有，在许多锅炉上已经装有用于增加热量吸收和降低炉室温度的间隔壁形式和翼壁形式的水冷表面。
美国专利号2,298,625显示了应用涡轮机以将空气供给予热交换器中的燃烧器周围。美国专利号2,453,938中，使用来自涡轮机的空气分支作为主要空气和辅助空气。美国专利号2,653,443显示在具有各种热交换表面的锅炉中，涡轮将燃烧用空气越过第一管路供给予供气管路，该供气管路与在锅炉内的煤燃烧器配合应用。美国专利号3,781,162显示了应用循环的废气来降低低NOx以及甚至在进口燃烧器管中应用翼板。对于各种有助于管道燃烧器中热量分配的挡板和控制表面，见美国专利号4,767,319。
原先的专利都没有指出在带有一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件的水平发火的工厂组装的整装锅炉中可以利用燃气轮机的排出燃气，以及一个或几个装在MNB组件的炉室下游的、垂直延伸而水平隔开的冷却管组件，从而迅速地吸收炉室中燃烧废气的热量以降低废气温度使低NOx降到最小，燃气轮机的排出燃气可与鼓风机一起供应燃烧用空气并给MNB组件供应燃料的机构；在有或在没有一个或几个装在炉室中的内部管道组件的情况下，把配置气体释放入炉室中以控制低NOx。
本发明的一个方面是关于低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(联合发生蒸汽装置)，它包括有被一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件跨过的进口压力通风系统的炉室组成的水平发火的、工厂组装的整装锅炉的组合，一个带有出口给炉室供应其排出燃气的燃气轮机，一个或几个在MNB(多喷嘴燃烧器)组件的炉室下游处装在可使燃烧室燃气迅速冷却到使NOx的形成为最低的位置的垂直延伸的冷却管组件，以及把燃料供给MNB组件和把燃烧用空气供给炉室的机构。冷却管组件装入炉室的特定位置和距离大约1/3的水平炉室的深度，剩余的炉室基本上任其空空没有障碍物，这样就可在锅炉热水管抑制(冷却)废气之前得以进行一氧化碳的最终完全燃烧。
本发明的另一方面是关于用来降低废气侧压力降的翼板的应用，多喷嘴燃烧器(MNB)组件的燃烧器喷嘴被支撑在翼板后缘处。本发明的更进一步细节包括MNB组件中每列燃烧器喷嘴对中心地装在水平隔开垂直延伸的冷却管组件的相邻二排之间。这样就减少撞击在冷却管组件上的火焰，而同时使已燃气(排出废气)上的冷却管组件表面得到最大的冷却效果。
本发明的另一个特点是，来自压力通风系统的空气和/或燃气轮机排出废气也可以供给予一个或几个垂直延伸并穿孔的内部管道组件或者供给予位于炉室下游的配置管道，内部管道或配置管道与冷却管间置或组合，当锅炉使用富燃料混合物，且在多喷嘴燃烧器(MNB)组件运行的情况下，该特点的使用使最终燃烧发生在内部管道组件的下游。
所有上述的特点可按使用或不使用别的特点的各种组合结合在一起。
本发明的目的是要把许多设计技术，以一种独特的不明显方式，与整装锅炉设计联系在一起形成一个存优去劣的混合产品。
几排冷却管有尺度的对中心地装在MNB组件的各种燃烧器喷嘴之间，形成可最大程度地冷却高温燃烧火焰的通道。当火焰通过冷却管形成的通道逐渐减弱时，燃烧温度就被抑制并保持在使低NOx形成最小的范围内。另外还有，操作燃烧器以保持富燃料和空气混合物的方式可进一步降低NOx的形成，在燃气轮机燃烧室中已经有一些NOx形成。
冷却管组件的下游，配置管道引入最终燃烧用空气和/或燃气轮机排出燃气(它也是含富氧的)以完成整装锅炉炉室剩余部分中冷却管组件下游的燃烧过程。
这种布局对于我们现在所知的锅炉总设计来说是很新奇独特的，特别是与整装锅炉有关。
应用这种设计，燃烧器所产生的NOx将被减小并且从燃气轮机进入锅炉的NOx也将通过此种布局的燃气再燃烧特性而被减小。于是，锅炉和燃气轮机组合将使NOx减小到最低水平，这是目前任何设计都不能达到的。
本发明的超前需要的基本概念是(1)蒸气的工业用户想要蒸气供应的可靠性而不管用不用燃气轮机，(2)燃气轮机在100％负荷时工作最有效，和(3)用FD风扇(即鼓风机)和通过MNB组件供给的附加燃料可以使机组在锅炉蒸气负荷超过全负荷时仍能工作。本发明就达到这些可靠性和有效性的目标。
各种表现本发明特性的新奇特点都将具体地特别在权利要求中加以说明，形成本申请的一部分。为了更好地理解本发明，通过它的使用获得它的操作优点和一定的成果，本申请有附有图解的一些较佳实施例。
图1是按照本发明的低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的第一个实施例的局部剖开的立体视图，它包括一个燃气涡轮和一个鼓风机，它们通过一个进口管道与位于整装锅炉进口处的一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件连接，并且在其锅炉炉室中装有一个或几个冷却管组件。
图2是低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的第二个实施例的局剖剖开的立体视图，它包括一个燃气涡轮和一个鼓风机，它们通过一个进口管道与位于整装锅炉进口处的一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件连接，并且在其锅炉室中装有一个或几个内部管道组件。
图3是低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的第三个实施例的局剖剖开的立体视图，它包括一个燃气涡轮和一个鼓风机，它们通过一个进口管道与位于整装锅炉进口处的一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件连接，并且显示另一种可供选择的布局，其中有一个或几个装在锅炉室中的上游和下游位置(根据燃气通过燃烧器装置的流向)的内部管道组件。
图4是低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的第四个实施例的局部剖开的立体视图，它包括一个燃气涡轮和一个鼓风机，它们通过一个进口管道与位于整装锅炉进口处的一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件相连接，并且在其锅炉室中装有一个或几个冷却管组件和一个或几个内部管道组件。
图5是低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的第五个实施例的局部剖开的立体视图，它包括一个燃气涡轮和一个鼓风机，它们通过一个进口管道与位于整装锅炉进口处的一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件相连接，并且一个或几个冷却管组件和一个或几个内部管道组件相互间置在锅炉炉室中。
图6是低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的炉室的局部剖开的特写立体视图，显示出一个或几个冷却管组件和一个或几个内部管道组件的安装位置。
图7是低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置(与燃气轮机连用共发电)的炉室的局部剖开的特写立体视图，显示出装在炉室中的一个或几个冷却管组件和一个或几个内部管道组件的安装布局，而一个或几个冷却管组件中的一些被安装在一个或几个内部管道组件之中。
图8显示计算的已燃气温度与沿炉室轴线(即离炉室进口的距离)有关的分布曲线(不带炉室冷却管或内部管道组件的常规燃烧器的锅炉)，还显示NOx最小时的最佳温度分布曲线，以及使用本发明时可达到的温度分布曲线。
总的来说图中的数字编号代表几张图中同样的元件或功能相似的元件，特别是图1显示本发明第一个实施例。燃气轮机2(涡轮气体发生器)有一个出口4，将其排出废气(它是富氧的)送入分支管6。与进口管12流体连接的分支管6把燃气轮的排出废气(将在后面说明其和燃烧用空气)送到标号为20的水平发火的工厂组装的整装锅炉，该锅炉具有一个接收来自多喷嘴燃烧器(MNB)组件16的火焰的炉室18。MNB组件16装在炉室18的进口处，最好是装在与整装锅炉20进口管12连接的进口风箱或压力通风系统14的里面。MNB组件16将燃烧的燃料喷入整装锅炉20的炉室18中。整装锅炉20为已知的设计，它有一后壁26，沿着炉室18水平流动的燃烧废气在后壁26处转向180°，随后，燃烧废气分别通过流体上连接在上汽包22和下汽包24之间的一排回流锅炉管水平流动(未示出)。燃烧废气随后通过废气管道28再经过烟囱30脱离锅炉。
要注意还有FD鼓风机10，在本发明的较佳实施例中它的出口连接到进口管12。FD鼓风机与燃气轮机排出燃气(它也提供附加的燃烧用空气)组合使本发明在整装锅炉20上达到较高的负荷，与燃气轮机2的负荷无关，或者在燃气轮机2不工作的情况下达到整装锅炉的全负荷。前面谈到过工业蒸气用户想要可靠的蒸气供给而不管用不用燃气轮机2。另外还有，燃气轮机2在100％负荷时工作最有效并且用FD风扇和通过MNB组件供给的附加燃料可以使机组在锅炉蒸气负荷超过燃气轮机2的全负荷时仍能工作。鼓风机(即FD风扇)10在所预定的流动速率和静压力下提供燃烧所需要的空气，以克服系统中全部阻力并把燃烧废气排出到烟囱30或经烟囱30排出。
要知道本发明并不只限于所示的整装锅炉20。已经看得到本专利技术可能应用的场合包括任何一个前面提到过的“F”型锅炉(包括PFI型和PFT型)，以及通常知道的在工业中简称为“O”型的“FO”型锅炉，所有这些型号在本发明的组合中都已经被应用了。
本发明的一个方面是来自燃气轮机2的热的或预热的排出废气经过分支管6与FD鼓风机10供给的燃烧用空气和MNB组件16供给的燃料混合在一起。
MNB组件16最好由装在许多翼板42后缘上的许多垂直和水平隔开的燃烧器喷嘴32组成。每个燃烧器喷嘴接收来自燃料管路34的燃料，燃料管路34在各自翼板上延伸。各燃烧器喷嘴32以排和列分布在翼板42上，成排成列的燃烧器喷嘴32穿过炉室18的进口宽度和高度按一定间距隔开以把燃料均匀地送入炉室18进行燃烧。最好提供有许多水平延伸和垂直隔开的翼板42，它们穿过进口延伸到炉室18，每个翼板42带一排水平的燃烧器喷嘴32。反过来也可提供许多垂直延伸和水平隔开的翼板42，它们穿过进口延伸到炉室18，每个翼板42带一列垂直的燃烧器喷嘴32。
本发明的另一方面是图1的低NOx集成式锅炉燃烧器装置还在炉室18内装有一个或几个垂直延伸和水平隔开的冷却管组件36。组件36由在整装锅炉上汽包22和下汽包24之间的流体连接的锅炉管38组成，它用来立即吸收燃烧器火焰的热量。管38的数量和它们的直径、间距和材料用已知的流体流量和热传导关系来选择，以达到所需的水/蒸气侧压力降和所需的吸收废气的热量以使燃烧过程中产生的NOx降到最小。最好，每个冷却管组件36由许多以一个单排形式布置的且与通过炉室18的燃烧废气流动方向平行延伸的管38组成。可以提供有一个或几个冷却管组件36，它们穿过炉室18的宽度互相相邻地布置。如图1所示，一个或几个冷却管组件36也可以具有一排或几排，而在每排中有二个多个冷却管组件36。图1显示出四排，而每排有一对冷却管组件36。优点是燃烧器喷嘴32的排和列是这样布置的以使它们的火焰位于相邻冷却管组件36之间的中心，即最接近于MNB组件16的下游。这样使得燃烧废气和冷却管组件36之间的热传导增加到最大值，而使撞击在管38上的火焰降到最小。这样也有快速吸收燃烧废气热量的效果，导致使废气温度范围低于NOx形成温度范围是不成问题的。
本发明还有的另一方面是图2图解本发明的第二个实施例，在炉室18中装有一个或几个垂直延伸、侧向穿孔的和水平隔开的内部管道组件40。这里，燃气轮机2排出的废气经过分管6与FD鼓风机10供给的燃烧用空气混合一起。这种混合气流流过MNB组件16时与燃料混合而在炉室中燃烧。内部管道组件40通过配置管道44和强制通风46连接到压力通风系统14，使配置气体(来自燃气轮机2的排出废气和/或来自鼓风机10的燃烧用空气)超越MNB组件16进入炉室18。为此目的，通过燃烧器喷嘴32提供足够的燃料以获得进入炉室18中的富燃料和空气混合物，任何剩余的未燃烧的燃料在内部管道组件40的附近进行燃烧。每个内部管道组件40有许多用于将配置气体释放入炉室18的开口或槽48。在气体配置管道44和/或强制通风46中应设有用来进行控制和测量的合适的阻尼器和流量测量装置(未示出)。通过限制燃烧热量释放率，经过内部管道组件40放出的配置气体会使燃烧温度的峰值降到最小，使NOx的形成降到最小，而在炉室18下游进行最终完全燃烧。有利的是内部管道组件40离炉室进口仅隔一部分间距装入到炉室18中，大约为炉室深度的1/3到3/4。剩余的炉室下游基本上任其空空没有障碍物，这样就可在锅炉热水管(未示出)抑制废气之前。当废气在水平发火的整装锅炉20中的后壁26处转向180°之后，进行一氧化碳的最终完全燃烧。
某些整装锅炉20的应用会要求在炉室18中有多个燃气配置引入点，以达到适应低NOx操作的期望的燃烧温度和热释放分布曲线。于是，如图3所示，在本发明的第三个实施例中，在整装锅炉20的炉室18内部的上游和下游位置(根据燃气通过设备的流向)提供有一个或几个内部管道组件40。对下游内部管道组件40提供一个第二互连的燃气配置管道50和一个第二压力通风系统52。再有，对于下游内部管道40应提供合适的阻尼器和流量测量装置(未示出)。
本发明认为冷却管组件36和内部管道组件40最好组合在一起。如图4所示，本发明的第四个实施例，在炉室18中装有一个或几个冷却管组件36和一个或几个内部管道组件40。图中示出三排布置的三对冷却管组件，及一对在最后一排冷却管组件36下游的内部管道组件40。当然，本发明不限于这种特殊的布置，这些元件可以根据需要采用任意的相互组合。
图5显示了一个这样的变化，这只是举例并不只限于此种布置。图5是本发明的第五个实施例，其中，一个或几个冷却管组件36和一个或几个内部管道组件40互相间置在炉室18中。图中示出二对冷却管组件36和二对内部管道组件40，每一种类型的组件36，40布置成二排且按交错方式布置，在本发明范围内也可作其它的布置。不同类型的组件36和40不需要交替，它们不需要数量相等，一种类型的组件可以按需要放在其它的之前。
图6是本发明的低NOx集成式锅炉燃烧器装置炉室18的局部剖开的特写立体视图，它显示出炉室中一个或几个冷却管组件36和一个或几个内部管道组件40的布局。最好冷却管组件36按燃烧室废气通过炉室18的流向放置在内部管道组件40之前，这样它们是相互排成行的。于是，燃气温度可被减到最小值并且然后在下游燃气管道组件40处得以完全燃烧。而用来把配置燃气排放入炉室18中的机构由图示的开口或槽48组成，也可应用其它的方式。例如，开口48可取许多圆孔或穿孔形状，开口可按任一图案和任一位置沿着壁54的整个周边隔开，这样就形成一个内部管道组件40。
图7是本发明的低NOx集成式锅炉燃烧器装置炉室的另一个局部剖开的特写的立体视图，它显示出炉室中一个或几个冷却管组件36和一个或几个内部管道组件40的布局。在这个特殊布局中，一个或几个冷却管组件36中的一些实际上是装在一个或几个内部管道组件40中的一些之内部。这种安排特别有利于冷却内部组件40和/或如果炉室中的空间有限不允许冷却管组件36和内部管道40分开布置的话。开口48可取槽、孔或其它的穿孔形状，且按任一类型的图案在任一位置沿着壁54的整个周边隔开就可，这样就形成一个内部管道组件40。
图8显示三种单独情况下的估计燃气温度与炉室18进口的距离的关系曲线。最高的燃气温度曲线56是使用常规燃烧器和炉室布局的燃气温度计算值的变化情况。说明一下，最大的燃气温度大约为2800°F，这样会产生不合乎需要的NOx水平。中间的燃气温度曲线58表示应用本发明相信可达到的计算燃气温度分布曲线。所示的最大燃气温度在应用冷却管组件36时大约为2300°F。中间的燃气温度曲线58的第二个峰值提前出现在当一个下游内部管道组件40提供补充配置空气以进行完全燃烧的时候。最下面的燃气温度曲线60是所需的最佳理论曲线，大约1800°F的最大燃气温度最有利于降低NOx的形成。
可以理解图6和图7所示的冷却管组件36和内部管道组件40的安排，特别是图7的安排，一个或几个冷却管组件36中的一些放在内部管道组件40中的一些之中，这些安排方式都可应用在所示的任何一个实施例中。
按照本发明，当炉室18中燃烧燃料的有效性和完全燃烧程度最大时NOx的形成可降低到最小。本发明的一个特别重要的方面是整装锅炉20与带有许多独立喷嘴32的MNB组件组合在一起，MNB组件不是一种常规的、单个的、环形燃烧器。在冷却管组件36之间隔开的独立喷嘴32的布局是重要的，因为它避免了积炭在管38上的沉积作用。这些喷嘴的布局也使在燃烧过程中当气体经过炉室18到MNB组件16的下游时可有秩序地以控制方式加以进行。对于MNB组件16来说，最好的燃料为经过喷嘴32而供给的天然气或燃油，和其它的碳氢化合物燃料，以及可能是粉状的碳质燃料；富氧的燃气轮机排出的燃气和/或来自鼓风机10的燃烧用空气经过进口管道12和进口压力通风系统或风箱14加以供给。冷却管组件36给炉室18增加了大量加热表面，于是就能把燃气温度在很短距离内降低到所需的温度范围，即1800°F到2300°F，这样使NOx形成降到最小。
于是，当本发明的专门实施例已经被表示出来并且详细说明和图解了本发明原理的应用时，这些技能性结构的改变将在后述权利要求中叙述，本发明的形式上的改变不背离本发明的原理。例如，本发明可用于工厂组装的整装锅炉的新结构，或者用于现有的工厂组装了的整装锅炉的更换、修理或改造。上面几个例子是清楚的示范，在本发明的一些实施例中，本发明的某些特点有时可便利地应用而不用与别的特点一起应用。因此，所有这种改变和实施例都处于下面权利要求的范围内。
权利要求
1.一个低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置，由下列组成一个水平发火的、工厂组装的整装锅炉，它带有一个进口压力通风系统和一个炉室；一个燃气涡轮发动机，具有一把涡轮燃气排到锅炉炉室中的出口一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件，它包括许多装在炉室进口处的垂直和水平隔开的燃烧器喷嘴，它们把燃料送入炉室进行燃烧；一个或几个垂直延伸的、水平隔开的冷却管组件，安装在MNB组件的炉室下游，以迅速地吸收炉室中燃烧废气的热量来降低燃烧废气的温度，使NOx的形成降到最小；鼓风机装置把燃烧用空气送入炉室；和把燃料送入MNB组件的机构。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，燃烧器喷嘴按排和列分布，许多翼板穿过进口延伸到炉室，以用于装燃烧器喷嘴。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，许多水平延伸、垂直隔开的翼板穿过进口延伸到炉室，每个翼板装一水平排列的燃烧器喷嘴。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，许多垂直延伸、水平隔开的翼板穿过进口延伸到炉室，每个翼板装有一垂直排列的燃烧器喷嘴。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，燃烧器喷嘴以垂直列安排，每个垂直列燃烧器喷嘴的安装位置使它们的火焰在一个或几个冷却管组件之间对中心，使燃烧废气和冷却管组件之间的热传导增加最大并使撞击在冷却管组件上的火焰减到最小。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，一个或几个冷却管组件由流体传递管组成，用来吸收炉室中燃烧废气的热量。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，工厂组装的整装锅炉由一个上和下汽包组成，而流体传递管在其间是流体地连接的。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，每个冷却管组件由许多单排管子组成，单排管子与通过炉室的燃烧废气的流向平行。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，一个或几个冷却管组件按一排或几排布置在炉室中，而每一排有二个或更多的冷却管组件。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括一个或几个装在炉室中的内部管道组件，且带有许多越过MNB组件把配置气体释放进炉室中的开口。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件离开进口只有一部分间距装入炉室中，大约为1/3到3/4的炉室深度，剩余的炉室下游任其空空没有障碍物，使一氧化碳得以进行最终完全燃烧。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括一机构，它使来自进口压力通风系统的配置气体进入一个或几个内部管道组件中。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，它具有用来提供配置气体的机构，它由一个燃气配置管和一个压力通风系统组成，它们流体地连接在进口压力通风系统和一个或几个内部管道组件之间。
14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件以一排或几排布置在炉室中的上游和下游的位置，所述的每一排有二个或更多的内部管道组件。
15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件安装在一个或几个冷却管组件的炉室下游。
16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件和一个或几个冷却管组件互相间置在炉室中。
17.如权利要求10所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件与一个或几个冷却管组件在炉室中交替排列。
18.如权利要求10所述的装置，其特征在于，一个或几个冷却管组件中的一些具体上是装在炉室中的一个或几个内部管道组件中的一些之中。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括有许多装在最接近MNB组件的炉室下游处的垂直延伸而水平隔开的冷却管组件。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，它包括有许多装在炉室中的垂直延伸、侧向穿孔的而水平隔开的内部管道组件，一个在进口压力通风系统和许多内冰管道组件之间互连的燃气配置管，它用于把燃烧用空气或涡轮排出废气送到许多冷却管组件的炉室下游中。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，许多内部管道组件和许多冷却管组件互相间置在炉室中。
22.一个低NOx集成式锅炉燃烧器联合发电装置，由下列组成一个水平发火的、工厂组装的整装锅炉，它带有一个进口压力通风系统和一个炉室；一个燃气涡轮发动机，通过其出口把涡轮排出废气到锅炉炉室中；一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件，它包括许多装在炉室进口处的垂直和水平隔开的燃烧器喷嘴，它们把燃料送入炉室进行燃烧；一个或几个装在炉室中的内部管道组件，并带有许多用来把配置气体越过MNB组件释放到炉室中的开口；鼓风机装置把燃烧空气送入炉室；和把燃料送入MNB组件的机构。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，它进一步包括一个或几个装在MNB组件的炉室下游的垂直延伸而水平隔开的冷却管组件，以便迅速地吸收炉室中燃烧废气的热量并降低燃烧废气的温度使NOx形成降到最小。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，燃烧器喷嘴以垂直列布置，每个垂直列的燃烧器喷嘴的安装位置使它们的火焰在一个或几个冷却管组件之间对中心，使燃烧废气和冷却管组件之间的热传导增加到最大，使撞击在冷却管组件上的火焰降到最小。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，一个或几个冷却管组件以一排或几排装在炉室中，而每一排有二个或更多的冷却管组件。
26.如权利要求22所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件离开进口只有一部分间距装入炉室中，大约为1/3到3/4的炉室深度，剩余的炉室下游任其空空没有障碍物，使一氧化碳得以进行最终完全燃烧。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件以一排或几排布置在炉室内的上游和下游位置，而每排有二个或更多的内部管道组件。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，一个或几个内部管道组件和一个或几个冷却管组件互相间置在炉室中。
29.一个锅炉组件，与具有废气输出的燃气轮机一起使用，由下列组成一个整装锅炉，它具有一个炉室和一个用来接收燃气轮机排出热燃气的进口；一个与炉室和燃气轮机连接的进口管，用于提供进入炉室的排出废气；一个多喷嘴燃烧器(MNB)组件，连接到炉室的进口处，它有许多使燃料喷入炉室的列和排的互相隔开的燃烧器喷嘴用于在炉室中产生均匀分布，基本上是水平的燃烧火焰，MNB组件连接到进口管使燃气轮机排出的废气流过MNB组件并经过许多燃烧器喷嘴进入炉室中；和一个鼓风机，连接到MNB组件的进口管上游使燃烧空气经过MNB组件和许多燃烧器喷嘴后与喷嘴出来的燃料混合并产生燃烧火焰。
30.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，它包括有一个或几个垂直延伸的、侧向穿孔的水平隔开的内部管道组件，它们在其进口的炉室下游中延伸，以及一个连接在炉室进口的上游位置的进口管和许多内部管道组件之间的配置管，使配置气体作为在MNB组件炉室下游的辅助燃烧用燃料。
31.如权利要求30所述的锅炉组件，其特征在于，它包括有一个或几个装在进口和内部管道组件之间炉室中的、垂直延伸、水平隔开的冷却管组件，以去除由燃烧器喷嘴产生的燃烧火焰的热量。
32.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，它包括有一个或几个在进口的炉室下游中的、垂直延伸而水平隔开的冷却管组件。
33.如权利要求32所述的锅炉组件，其特征在于，每个垂直列的燃烧器喷嘴都在相邻的冷却管组件之间对中心，以在它们之间提供燃烧火焰。
34.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，整装锅炉包括锅炉管、流体上由锅炉管连接的上和下蒸汽包，其中，一些锅炉管形成一个或几个装在炉室中的、垂直延伸水平隔开的冷却管组件，去除来自燃烧火焰的热量使NOx降到最低。
35.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，锅炉是一个PET型锅炉。
36.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，锅炉是一个PFI型锅炉。
37.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，锅炉是一个FO型锅炉。
38.如权利要求29所述的锅炉组件，其特征在于，MNB组件的燃烧器喷嘴由许多排和列的穿进进口到炉室间隔开的燃烧器喷嘴组成，每个水平排的燃烧器喷嘴被支承在穿过进口侧延伸的一个水平翼板上。
全文摘要
一低NOx集成式锅炉燃烧器联合发包装置包括一水平发火、有进口压力通风系统和炉室的组装的整装锅炉，一连接到锅炉给炉室供燃气的燃气轮机，一多喷嘴燃烧器组件，分配废气热量使NOx形成降到最小，许多供应燃料的垂直和水平隔开的喷嘴装在炉室进口处，一或几个冷却管组件装在炉室下游，侧向穿孔的内部管道组件可单独或与冷却管组件一起以各种方式组合在炉室中供完全燃烧用的配置气体，风机仅供应空气或燃气轮机排出废气混合的空气。
文档编号F22B1/18GK1133397SQ9512006
公开日1996年10月16日 申请日期1995年11月30日 优先权日1994年11月30日
发明者理查德·C·维特里克 申请人:巴布考克及威尔考克斯公司