專利名稱：脈沖起爆清潔系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本文所公開的主題涉及一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)。
背景技術：
對于采用化石燃料燃燒的系統(tǒng)，燃燒操作的副產物包括排放到大氣中的污染物以及沉積到可接收廢氣的容器表面上的煙炱(soot)。這些容器包括鍋爐，例如熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)，其聯(lián)接至例如燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒器，從而使得可在HRSG內部收集燃燒器排氣和熱量以用于蒸汽形成。該燃燒器排氣然后大部分被排到大氣中但可在HRSG側壁的內表面上留下煙炱或其它類型的殘留物。為了清潔鍋爐表面(例如HRSG側壁的內表面)，常常采用起爆管。在這些情況下， 起爆管聯(lián)接至鍋爐并供給有燃料和/或氣體，該燃料和/或氣體可向鍋爐內部引爆(fire)。 這種引爆(如果其足夠強大)具有清潔內表面(當煙炱/殘留物積聚時)的效果。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)，并且其包括公共管，其流體地聯(lián)接至容器；第一陣列，其包括繞公共軸線排列的多個伸長的起爆管，該多個起爆管中的每個起爆管布置在公共管內部的上游并流體地聯(lián)接至公共管的內部；以及，第二陣列， 其包括繞公共軸線排列的多個起爆器，該多個起爆器中的每個起爆器布置在該多個起爆管中的相應起爆管的上游并且可操作地聯(lián)接至該多個起爆管中的相應起爆管，從而使得該多個起爆器中的每個起爆器的促動導致該多個起爆管中的相應起爆管中的燃燒。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)，并且其包括公共管，其具有側壁，該側壁具有朝向內部的圓柱形表面，該圓柱形表面形成為用以限定公共管內部， 該公共管內部流體地聯(lián)接至鍋爐內部；第一陣列，其包括繞公共軸線排列的多個伸長的起爆管，該多個起爆管中的每個起爆管在靠近朝向內部的表面的徑向位置處布置在公共管內部的上游并流體地聯(lián)接至公共管內部；以及，第二陣列，其包括繞公共軸線排列的多個起爆器，該多個起爆器中的每個起爆器布置在該多個起爆管中的相應起爆管的上游并且可操作地聯(lián)接至該多個起爆管中的相應起爆管，從而使得該多個起爆器中的每個起爆器的促動導致該多個起爆管中的相應起爆管中的燃燒。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)，并且其包括公共管，其具有側壁，該側壁具有朝向內部的圓柱形表面，該圓柱形表面形成為用以限定公共管內部， 該公共管內部流體地聯(lián)接至鍋爐內部；第一陣列，其包括多個伸長的起爆管，該多個伸長的起爆管排列得使其縱向軸線相對于公共管的縱向軸線橫向地定向；多個彎曲的過渡件，該多個過渡件中的每個過渡件在靠近朝向內部的表面的徑向位置處流體地置于該多個起爆管中的相應起爆管以及公共管內部之間；以及，第二陣列，其包括多個起爆器，該多個起爆器排列得使其縱向軸線相對于鍋爐的縱向軸線橫向地定向，該多個起爆器中的每個起爆器置于該多個起爆管中的相應起爆管的上游并且可操作地聯(lián)接至該多個起爆管中的相應起爆管，從而使得該多個起爆器中的每個起爆器的促動導致該多個起爆管中的相應起爆管中的燃燒。這些與其它優(yōu)點和特征從結合附圖的下述描述將變得更加顯而易見。


被認為是本發(fā)明的主題在該說明書的所附權利要求中被特別地指出并明確地進行權利要求。從結合附圖的下述詳細描述中，本發(fā)明的前述與其它特征和優(yōu)點是顯而易見的，在附圖中圖1是脈沖起爆清潔系統(tǒng)的側視圖；圖2是圖1的脈沖起爆清潔系統(tǒng)的軸向視圖；圖3是帶有增加數(shù)量的起爆管的圖1的脈沖起爆清潔系統(tǒng)的軸向視圖；圖4是具有過渡件的脈沖起爆清潔系統(tǒng)的側視圖；圖5和圖6是圖4的脈沖起爆清潔系統(tǒng)的軸向視圖；以及圖7是脈沖起爆清潔系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的示意圖。該詳細描述參照附圖通過舉例說明的方式與優(yōu)點和特征一起解釋了本發(fā)明的實施例。項目清單脈沖起爆清潔系統(tǒng)10
公共管11
第一陣列12
第二陣列13
伸長的起爆管20
管狀側壁21
伸長的通路22
起爆器30
引爆器31
燃料供給管線32
閥33
第一部件與第二部件34，35
連接部件36
公共軸線38
縱向軸線39
過渡件40
過渡件側壁41
彎曲通路42
開口上游端43
開口下游端44
控制器50
側壁111
4
圓柱形表面112
蓋板113
公共管內部114
通孔115
鍋爐120
鍋爐壁121
鍋爐內部122
熱交換器管組12具體實施例方式參看圖1至圖3，提供了一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)10，并且其包括公共管11以及蓋板113，公共管11包括具有朝向內部的圓柱形表面112的側壁111。當組裝在一起時，朝向內部的表面112和蓋板113協(xié)作地形成以便限定公共管內部114，公共管內部114帶有限定在蓋板113處和靠近朝向內部的表面112的徑向位置處的通孔115。公共管11可連接至待清潔的容器。作為示例，公共管11可在鍋爐壁121處連接至燃氣渦輪發(fā)動機的鍋爐120，鍋爐壁121被形成為用以限定鍋爐內部122，鍋爐內部122具有可操作地布置于其中的熱交換器管組123，從而使得公共管內部114與鍋爐內部122流體連通。脈沖起爆清潔系統(tǒng)10還包括多個伸長的起爆管20的第一陣列12以及多個起爆器30的第二陣列13。第一陣列12包括多個伸長的起爆管20，該多個伸長的起爆管20繞公共軸線38排列成例如卵形、圓形、規(guī)則多邊形和/或不規(guī)則多邊形形狀，公共軸線38在某些實施例中與公共管11的縱向軸線對準。該多個起爆管20中的每個起爆管包括管狀側壁21，管狀側壁 21形成為用以在其中限定伸長的通路22。管狀側壁21在靠近朝向內部的表面112的相應通孔115處聯(lián)接至蓋板113，從而使得該多個起爆管20中的每個起爆管布置在公共管11的上游，其中伸長的通路22在朝向內部的表面112附近流體地聯(lián)接至公共管內部114并且例如按序聯(lián)接至鍋爐內部122。第二陣列13包括多個起爆器30，其繞公共軸線38排列成例如卵形、圓形、規(guī)則多邊形和/或不規(guī)則多邊形形狀。第二陣列13的陣列形狀可類似于或不同于第一陣列12的陣列形狀。該多個起爆器30中的每個起爆器布置在該多個起爆管20中的相應起爆管的上游并可操作地聯(lián)接至該多個起爆管20中的相應起爆管。該多個起爆器30中的每個起爆器包括引爆器31、燃料供給管線32、閥33和支撐結構。引爆器31被配置為用以運送可燃燃料和/或氣體的供給并開始其起爆。這種起爆可導致該多個起爆管20中的相應起爆管中的燃燒。燃料供給管線32在數(shù)量上可為多個并且包括各種類型的燃料管道，通過其可將燃料傳送至該多個起爆管20中的相應起爆管。閥 33被流體地置于引爆器31、燃料供給管線32以及該多個起爆管20中的相應起爆管之間， 并且可打開以允許傳送燃料或者關閉以抑制燃料的燃料傳送。支撐結構機械地支撐引爆器31和燃料供給管線32，并且包括第一部件34和第二部件35以及連接部件36。第一部件34和第二部件35相對于公共軸線38橫向地延伸以支撐引爆器31和燃料供給管線32。連接部件36沿著公共軸線38延伸并且被支撐地聯(lián)接至第一部件34和第二部件35。如圖1中所示，每個支撐結構可相對于相鄰的支撐結構旋轉，從而使得對其中每個部件提供至少充足的空間。該多個起爆器30中的每個起爆器的促動涉及閥33的打開、引爆器31內的燃燒的開始以及燃料到伸長的通路22的供給。隨著燃燒在引爆器31內進行，所形成的火焰朝伸長的通路22擴展并擴展到伸長的通路22內(在這點所供給的燃料被引爆并點燃)。這種點燃導致供給的燃料在伸長的通路22內燃燒并對于該多個起爆管20中的相應起爆管產生壓力波。利用上文所述的配置，由于該多個起爆器30被促動并且燃燒在該多個起爆管20 的伸長的通路22中發(fā)生，由該多個起爆管20中的每個起爆管中的燃燒引起的壓力波可在它們進入公共管內部114時與該多個起爆管20中的其它起爆管的壓力波組合。在公共管內部114中形成的組合的壓力波比單獨的壓力波大數(shù)倍，并且由于該多個起爆管20位于靠近朝向內部的表面112的徑向位置處，可聚集組合的有效壓力波以便在清潔操作期間移除不期望的材料。如在圖2和圖3中所示，該多個起爆管20中的每個起爆管可自該多個起爆管20中的相鄰起爆管移位，但這只是示例性的并且非必需的。該多個起爆管20和公共管11可各自具有不同周向尺寸，從而使得不同數(shù)量的多個起爆管20可聯(lián)接至單個公共管11。舉例而言，在某些示例性實施例中，4個或4個以上的起爆管20以及4個或4個以上的起爆器30 可繞公共軸線38排列，而在其它示例性實施例中，8個或8個以上的起爆管20以及8個或 8個以上的起爆器30可繞公共軸線38排列。參看圖4至圖6，該多個起爆管20和該多個起爆器30的縱向軸線可相對于公共管 11的縱向軸線39橫向地定向。在這種情況下，過渡件40可流體地聯(lián)接至該多個起爆管20 中的每個起爆管和公共管11并置于該起爆管與公共管11之間。過渡件40包括過渡件側壁41，其被形成為用以限定從開口上游端43到開口下游端44的彎曲通路42，開口上游端 43流體地聯(lián)接至該多個起爆管20中的相應起爆管，開口下游端44流體地聯(lián)接至公共管內部114。因此，由該多個起爆管20中的每個起爆管中的燃燒引起的壓力波經(jīng)由上游端43行進到相應過渡件40的彎曲通路42中并行進到下游端44，之后被引導進入公共管內部114。如圖5和圖6中所示，過渡件40通常緊密地布置在公共管內部114的進口處，其中，例如4個過渡件40布置成矩形陣列，或者對于另一示例，3個過渡件布置成三角形陣列。在該多個起爆管20和該多個起爆器30的縱向軸線與公共管11的縱向軸線39形成角度的情況下，過渡件40的總體彎曲基本類似于這些角度。因此，如果該多個起爆管20 和該多個起爆器30的縱向軸線與公共管11的縱向軸線39形成直角，此布置中的過渡件40 將具有大約90度的總體彎曲。此外，由于伸長的通路22與限定于蓋板113處的通孔相比大體上較窄，過渡件40大體上漸縮并且在寬度上從上游端43到下游端44以基本拋物線的形狀或某些其它類似形狀增加。但是，根據(jù)另外的實施例，應當理解，燃燒動態(tài)和其它考慮可需要從上文的描述修改過渡件40的總體彎曲和其漸縮。參看圖7，如上文所述，脈沖起爆清潔系統(tǒng)10還可包括控制器50，控制器50被配置為用以控制是否和何時引爆該多個起爆管20中的每個起爆管。如圖7中所示，控制器50 可操作地聯(lián)接至該多個起爆器30中的每個起爆器(其對應于該多個起爆管20中的每個起爆管)。利用這種布置，控制器50可控制何時促動起爆器30從而允許或抑制該多個起爆管 20中的給定起爆管中的燃燒。舉例而言，控制器50可導致該多個起爆器30中的每個起爆器基本上同時引爆和/或根據(jù)預先限定的順序引爆。盡管在上文和在附圖中描述為具有圓形和圓柱形的形狀，應當理解，公共管11可具有各種形狀、大小和/或定向。舉例而言，公共管11可為圓形和圓柱形、方形/矩形、三角形、規(guī)則的、不規(guī)則的、拋物線的和/或其它類似形狀和定向。在公共管11為拋物線的情況下，例如，公共管11可根據(jù)本文所提供的描述而流體地聯(lián)接至一個或多個起爆管20或者一個或多個過渡件40。雖然已經(jīng)結合有限數(shù)量的實施例詳細描述了本發(fā)明，但是應當容易理解，本發(fā)明不限于這樣公開的實施例。相反，本發(fā)明可被修改以包括至此未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相當?shù)娜魏螖?shù)量的變型、改造、替換或等同設置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的不同實施例，但是應當理解，本發(fā)明的方面可包括僅僅一些所述的實施例。因此，本發(fā)明不應視為由上面的描述所限制，而是僅由所附權利要求的范圍限制。
權利要求
1.一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，包括公共管(11)，所述公共管(11)流體地聯(lián)接至容器；第一陣列(12)，所述第一陣列(12)包括繞公共軸線(38)排列的多個伸長的起爆管 (20)，所述多個起爆管00)中的每個起爆管布置在所述公共管(11)內部的上游并流體地聯(lián)接至所述公共管(11)的內部；以及，第二陣列(13)，所述第二陣列(13)包括繞公共軸線(38)排列的多個起爆器(30)，所述多個起爆器(30)中的每個起爆器布置在所述多個起爆管00)中的相應起爆器的上游并能操作地聯(lián)接至所述多個起爆管00)中的相應起爆管，從而使得所述多個起爆器(30)中的每個起爆器的促動導致所述多個起爆管00)中的相應起爆管中的燃燒。
2.根據(jù)權利要求1所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述多個起爆管00) 和所述多個起爆器(30)的縱向軸線相對于所述公共容器(11)的縱向軸線橫向地定向。
3.根據(jù)權利要求2所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，還包括過渡件(40)，所述過渡件GO)流體地聯(lián)接至所述多個起爆管O0)中的每個起爆管以及所述公共容器(11) 并且置于所述多個起爆管O0)中的每個起爆管與所述公共容器(11)之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述過渡件00)從其上游端到其下游端G4)具有大約90度的彎曲。
5.根據(jù)權利要求3所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述過渡件00)在寬度上從其上游端到其下游端G4)增加。
6.根據(jù)權利要求1所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述多個起爆器(30) 中的每個起爆器包括引爆器(31)，所述引爆器(31)用以開始起爆，從而導致所述多個起爆管O0)中的相應起爆管中的燃燒；燃料供給管線(32)，通過所述燃料供給管線(3 可將燃料傳送至所述多個起爆管 (20)中的相應起爆管；閥(33)，所述閥(3 流體地置于所述引爆器(31)、所述燃料供給管線(3 以及所述多個起爆管O0)中的相應起爆管之間，以便允許或抑制所述燃料的傳送；以及，支撐結構，所述支撐結構用以機械地支撐所述引爆器(31)和所述燃料供給管線(32)。
7.根據(jù)權利要求6所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，每個支撐結構包括第一部件和第二部件(34，35)，所述第一部件和第二部件(34,3 相對于所述公共軸線(38)橫向地延伸以便支撐所述引爆器(31)和所述燃料供給管線(32)；以及連接部件(36)，所述連接部件(36)沿著所述公共軸線(38)延伸，所述連接部件(36) 被支撐地聯(lián)接至所述第一部件和第二部件(34，35)。
8.根據(jù)權利要求6所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，每個支撐結構相對于相鄰支撐結構旋轉。
9.根據(jù)權利要求1所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)還包括控制器(50)，以便控制所述多個起爆器(30)中的每個起爆器的引爆。
10.根據(jù)權利要求1所述的脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述多個起爆器(30) 中的每個起爆器基本上同時引爆。
全文摘要
本發(fā)明涉及脈沖起爆清潔系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明提供了一種脈沖起爆清潔系統(tǒng)(10)，并且該系統(tǒng)包括公共管(11)，其流體地聯(lián)接至容器；第一陣列(12)，其包括繞公共軸線(38)排列的多個伸長的起爆管(20)，該多個起爆管(20)中的每個起爆管布置在公共管(11)內部的上游并流體地聯(lián)接至公共管(11)的內部；以及，第二陣列(13)，其包括繞公共軸線(38)排列的多個起爆器(30)，該多個起爆器(30)中的每個起爆器布置在該多個起爆管(20)中的相應起爆管的上游并且可操作地聯(lián)接至該多個起爆管(20)中的相應起爆管，從而使得該多個起爆器(30)中的每個起爆器的促動導致該多個起爆管(20)中的相應起爆管中的燃燒。
文檔編號F23J3/00GK102563672SQ20111030976
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2010年9月28日
發(fā)明者D·M·查平, R·W·泰勒, 張?zhí)扈?申請人:通用電氣公司