燃气涡轮及其进气分段和烟气再循环方法转让专利

申请号 : CN201280006288.2

文献号 : CN103328786B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : E.本滋N.L.O.林德奎斯特A.M.塔比克L.F.伦德恩

申请人 : 通用电器技术有限公司

摘要 :

本发明涉及燃气涡轮中的烟气再循环,并且具体而言涉及带有烟气再循环的燃气涡轮单元的压缩机(1)的入口上游的进气分段(2),所述进气分段(2)包括具有由侧壁(29)限定的流动通道流沿主空气流方向(33)流动;包括从至少一个侧壁(29)延伸进入流动通道(31)的至少一个混合管(32),所述混合管(32)包括在所述至少一个侧壁(29)处的进气口(34)以用于接收再循环的烟气(41);并且包括远离所述侧壁(29)的至少一个出口开口(37)以用于将再循环的烟气(41)从混合管(32)吹出到空气流中。(31)的至少一个分段(22),其中进气的新鲜空气

权利要求 :

1.一种带有烟气再循环的燃气涡轮单元的压缩机(1)的入口上游的进气分段(2),所述进气分段(2)包括具有由侧壁(29)限定的流动通道(31)的至少一个分段(22),其中,进气中的新鲜空气流沿空气流方向(33)流动;包括从至少一个侧壁(29)延伸进入所述流动通道(31)的至少一个混合管(32),所述混合管(32)包括在所述至少一个侧壁(29)处的进气口(34)以用于接收再循环的烟气(41);并且包括远离所述侧壁(29)的至少一个出口开口(37)以用于将再循环的烟气(41)从所述混合管(32)吹出到所述新鲜空气流中, 其中至少两个混合管(32)布置成行,所述行沿所述空气流方向(33)设置,最上游的混合管(32)限定所述行的前缘。

2.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)附连到仅单个侧壁且自由地延伸进入所述流动通道(31),并且其中,至少一个出口开口(37)位于所述混合管(32)的末端区域中。

3.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)彼此相邻布置。

4.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)均具有进入所述流动通道(31)的不同延伸长度。

5.根据权利要求4所述的进气分段(2),其特征在于,最上游的混合管(32)延伸进入所述流动通道(31)最多,最下游的混合管(32)延伸进入所述流动通道(31)最少,并且居间的混合管(32)具有的长度沿其下游方向连续地减小。

6.根据权利要求5所述的进气分段(2),其特征在于,所述长度沿所述行规则地减小。

7.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,所述行布置成在所述流动通道中沿垂直于所述空气流方向(33)的方向远离彼此,和/或所述行布置成在所述流动通道中沿所述空气流方向(33)远离彼此。

8.根据权利要求7所述的进气分段(2),其特征在于,所述行布置成在所述流动通道中沿垂直于所述空气流方向(33)的方向彼此等距离远离。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述至少一个混合管(32)或混合管的所述行延伸进入流动通道(31),其中其轴线在所述流动通道(31)中垂直于空气流方向(33)。

10.根据权利要求9所述的进气分段(2),其特征在于,在所述流动通道中所述空气流方向(33)平行于所述侧壁(29)。

11.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)包括限定所述混合管的四个壁,并且其中,所述出口开口(37)在垂直于所述空气流的方向(33)的方向上或在平行且并行于所述空气流的方向(33)的方向上开放。

12.根据权利要求11所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)包括限定所述混合管的四个成对平行的壁。

13.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述至少一个出口开口(37)在垂直于所述空气流的方向(33)且垂直于所述混合管(32)的轴线的方向上开放。

14.根据权利要求13所述的进气分段(2),其特征在于,为每个混合管(32)设置两个出口开口,以将再循环的烟气在相反方向上吹入所述流动通道(31)中的所述空气流内。

15.根据权利要求13所述的进气分段(2),其特征在于,在所述至少一个出口开口(37)中定位有至少一个倒圆的或平直的导叶(42, 43)。

16.根据权利要求15所述的进气分段(2),其特征在于,所述导叶(42, 43)在沿所述混合管(32)的轴线的方向上位于所述出口开口(37)的高度(h)的一半高度处。

17.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述至少一个出口开口(37)在垂直于所述空气流的方向(33)且平行于所述混合管(32)的轴线的方向上开放。

18.根据权利要求17所述的进气分段(2),其特征在于,为冲击板(38)的混合元件相对于所述烟气的流动方向位于所述出口开口(37)的下游。

19.根据权利要求18所述的进气分段(2),其特征在于,冲击板(38)沿垂直于所述烟气的流动方向且平行于所述空气流方向(33)的方向布置。

20.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)布置在所述流动通道(31)的由四个成对平行侧壁(29)限定的区域中,并且其中,在所述混合管(32)或所述混合管(32)的行的上游和/或下游,消音器和/或过滤器布置在该区域中,或者消音器和/或过滤器布置在该区域的上游和/或下游处。

21.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)或在混合管(32)的行的情况中位于最上游的混合管(32)包括倒圆的前缘。

22.根据权利要求1-8中的任一项所述的进气分段(2),其特征在于,所述混合管(32)彼此相邻布置成行,所述行沿所述空气流方向(33)设置,最上游的混合管(32)限定所述行的前缘,其中,所述混合管(32)均具有进入所述流动通道(31)的不同延伸长度,并且其中,最上游的混合管(32)延伸进入所述流动通道(31)最多,最下游的混合管(32)延伸进入所述流动通道(31)最少,并且居间的混合管(32)具有的长度沿其下游方向连续地且规则地减小,其中,所述行的后缘由倾斜的后缘壁(44)限定,并且其中,在所述行的每个侧面上,三角形的出口开口(37)在垂直于所述空气流的方向(33)且垂直于所述混合管(32)的轴线的方向上开放。

23.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,至少三个混合管(32)布置成行。

24.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,至少四个混合管(32)布置成行。

25.根据权利要求1所述的进气分段(2),其特征在于,至少五个混合管(32)布置成行。

26.一种燃气涡轮,其带有烟气的再循环且包括根据权利要求1-25中的任一项所述的进气分段。

27.一种联合循环燃气涡轮,其带有烟气的再循环且包括根据权利要求1-25中的任一项所述的进气分段。

28.一种包括二氧化碳捕集的联合循环燃气涡轮,其带有烟气的再循环且包括根据权利要求1-25中的任一项所述的进气分段。

29.一种用于将烟气再循环至燃气涡轮单元的进气口的方法,其中根据权利要求1-25中的任一项所述的进气分段被用于混合新鲜环境空气与再循环的烟气。

30.如权利要求29所述的用于将烟气再循环至燃气涡轮单元的进气口的方法,所述燃气涡轮单元为联合循环的燃气涡轮单元。

31.如权利要求30所述的用于将烟气再循环至燃气涡轮单元的进气口的方法,所述燃气涡轮单元为带有二氧化碳捕集的燃气涡轮单元。

32.根据权利要求29-31中任一项所述的方法,其特征在于,基于再循环管线中的质量流量测量和/或基于所述压缩机上游的混合的进气空气的组合物的测量和/或基于燃烧质量的测量来控制的流控制元件设置在所述混合管(32)中或所述混合管的上游,并且用于控制再循环的烟气的质量流量。

说明书 :

燃气涡轮及其进气分段和烟气再循环方法

技术领域

[0001] 本发明涉及燃气涡轮中的烟气再循环领域,具体而言涉及用于混合烟气与压缩机上游的环境空气的元件。

背景技术

[0002] 存在对于借助于与燃烧后二氧化碳捕集结合的烟气再循环(FGR)系统提高在燃气涡轮排气口处的二氧化碳浓度的提议。就这一点而言,对公开这样的装置的WO-2010072710进行引用。烟气再循环对于二氧化碳捕集过程是有益的,因为二氧化碳的浓度增加并且到二氧化碳捕集单元的总质量流量减小。这两个方面导致具有更有效的捕集过程的更小的二氧化碳捕集设备。

发明内容

[0003] 当在燃气涡轮系统中使用烟气再循环时,富集二氧化碳的烟气必须与环境空气混合,且然后被供应至燃气涡轮的压缩机入口。压缩机将这种含有二氧化碳的混合物输送至燃烧器并送入燃气涡轮的二次冷却系统。
[0004] 烟气的再循环降低了供应至燃烧过程的氧的总量。在燃烧过程之后剩余氧浓度是对再循环的烟气的量的限制参数。如果定义为再循环的烟气与燃气涡轮排气质量流量的比率的烟气比过高,则氧的量小于化学计量燃烧所需的量。在这种情况下,将发生不完全燃烧,这导致高的一氧化碳排放量、未燃尽的烃类(UHC)、火焰不稳定性,并且火焰最终甚至可熄灭。因此,需要在整个操作范围内确保良好的混合。为了不损失功率设备的功率和效率,需要确保最低可能的压力损失。烟气再循环比率的控制对于允许安全的燃气涡轮操作是必要的。混合器的稳健设计对于确保在广泛的烟气比和涡轮负载参数内的良好混合质量是至关重要的。
[0005] 换言之,再循环的烟气必须与压缩机上游的新鲜空气均匀地混合。
[0006] 本发明的主旨是在燃气涡轮的进气口中安装混合装置,其中该混合装置可例如在进气口中的过滤器和/或消音器的上游或下游。混合器可例如是从进气单元的一个侧壁延伸进入由其限定的流动通道的指型混合器。可以在混合器的出口处或混合器的出口下游使用板和/或导叶来改善混合器的管道中的混合。
[0007] 因此,本发明具体地涉及带有烟气再循环的燃气涡轮单元的压缩机的入口上游的进气分段,其包括具有由侧壁限定的流动通道的至少一个分段,进气的新鲜空气流在其中沿着主空气流方向流动;并且包括从至少一个侧壁延伸进入流动通道的至少一个混合管或混合指状物。该混合管优选地包括在所述至少一个侧壁处的进气口以用于接收再循环的烟气,以及远离所述侧壁的至少一个出口开口以用于将再循环的烟气从混合管吹出到空气流中,优选地不过多靠近其壁区域,而是在其更中心的区域中。
[0008] 根据这样的进气分段的第一优选实施例,混合管仅附连到单个侧壁(混合指状物)并且自由地延伸进入流动通道中。优选地在这种情况下,至少一个出口开口位于混合管的顶端区域中或邻近顶端区域或沿管的长度分布。
[0009] 可将至少两个、三个、四个或至少五个混合管布置成一行,优选地邻近彼此,所述行优选地基本沿空气流方向对齐,最上游的混合管限定行的前缘。优选地,这样的一行混合管均具有进入流动通道的不同延伸长度,并且优选地最上游的混合管延伸进入流动通道最多,最下游的混合管延伸进入流动通道最少,并且在两者间的混合管具有随其下游位置而变化的连续减小的长度,其中还优选地长度沿所述行规则地减小。在这样的行的情况中,而且在单独的混合管的情况中,在垂直于空气流方向的方向上,至少两个、或至少三个、或至少四个行/混合管可布置成在流动通道中彼此远离,优选地等距离地彼此远离。备选地或另外地,至少两个或至少三个行/混合管可布置成在流动通道中沿空气流方向彼此远离。
[0010] 至少一个混合管或混合管的行可在其轴线大致垂直于流动通道中的空气流方向的情况下延伸进入流动通道。然而,它也可倾斜于空气流方向,并且例如其前缘可具有弯曲或曲线形状,尤其取决于流动通道中的空气动力学。优先地在流动通道中,空气流方向基本平行于侧壁。
[0011] 混合管可具有管状设计。备选地,混合管可包括限定管的四个优选地成对平行的壁或由它们形成。
[0012] 出口开口可在基本垂直于空气流的方向的方向上或在基本平行且并行(concurrent)于空气流的方向的方向上开放(吹出后缘)。
[0013] 至少一个出口开口可在基本垂直于空气流的方向上且在基本垂直于混合管的轴线的方向上开放(侧向吹出),其中优选地为每个混合管设置两个出口开口,用于将再循环的烟气在相反方向上吹入流动通道中的空气流中。
[0014] 在至少一个出口开口中或在至少一个出口开口的区域中,可定位至少一个倒圆的或平直的导叶,其中该导叶可例如在沿混合管的轴线的方向上基本定位在出口开口的总高度的一半高度处。
[0015] 根据另一优选实施例的至少一个出口开口在基本垂直于空气流的方向且基本平行于混合管的轴线的方向上开放,并且优选为冲击板的混合元件相对于烟气的流动方向位于出口开口的下游,优选地基本垂直于烟气的流动方向且平行于空气流方向布置。
[0016] 根据另一个优选实施例,混合管布置在其中流动通道由四个成对平行侧壁限定的区域中,并且在混合管或混合管的行的上游和/或下游,消音器和/或过滤器布置在该区域中或基本上刚好在该区域的上游和/或下游处。
[0017] 为了实现理想的流动条件和沿混合装置尽量小的压力损失,混合管或在成行混合管的情况下位于最上游的混合管包括在空气动力学上优化的前缘,例如倒圆的前缘。也可将扰流器(turbulator)定位在混合管外部的开口的上游,以便在将烟气引入空气流的位置的稍微上游处引起湍流,从而进一步提高混合质量。
[0018] 根据一个特定的优选实施例,提出了显示出优异的混合性能的基本三角形的混合管的行。根据该实施例,至少两个、或至少三个、或至少四个或至少五个混合管邻近彼此布置成行,所述行基本沿空气流方向对齐,最上游的混合管限定行的(优选地倒圆的)前缘,其中混合管均具有进入流动通道的不同延伸长度,并且其中最上游的混合管延伸进入流动通道最多,最下游的混合管延伸进入流动通道最少,并且在两者间的混合管具有随其下游位置变化的连续地且优选地规则地减小的长度,其中行的后缘由倾斜的后缘壁限定,并且其中在行的每个侧面(lateral side)上,三角形的出口开口在基本垂直于空气流的方向且基本垂直于混合管的轴线的方向上开放。这些三角形开口的一侧优选地由倾斜的后缘壁形成。
[0019] 本发明还涉及燃气涡轮,优选地带有如上文概括的进气分段的联合循环燃气涡轮。
[0020] 在另一个实施例中,本发明涉及一种具有与燃烧后二氧化碳捕集结合的烟气再循环的设备。除此之外,本发明涉及一种用于将烟气再循环至优选地联合循环的燃气涡轮单元的进气口的方法,其中使用如上文所概括的进气分段来混合新鲜的环境空气与再循环的烟气。根据这样的方法的优选实施例,基于再循环管线中的质量流量测量和/或基于压缩机上游的混合的进气空气的组合物的测量和/或基于燃烧质量的测量来控制的流控制元件设置在混合管中或混合管的上游,并且用于控制再循环的烟气的质量流量。
[0021] 本发明的另外的实施例在从属权利要求中制定。

附图说明

[0022] 下面参照附图描述本发明的优选实施例,附图是为了示出本发明的优选实施例,而不是为了限制本发明。在附图中:
[0023] 图1示出带有烟气再循环的联合循环的示意图;
[0024] 图2a-2c在图2a中示出带有三个混合指状物的进气外壳的透视图,每个混合指状物具有三个管,在图2b中以侧视图示出混合指状物的行,其中烟气相对于指状物的轴线在轴向方向上引入,并且在图2c中以侧视图示出混合指状物的行,其中烟气在平行于空气流的方向上引入;
[0025] 图3a-3f示出带有冲击板的混合指状物,并且烟气相对于指状物的轴线在轴向方向上引入,其中图3a示出透视图,图3b示出与空气流方向相反的视图,图3c示出带有平直前缘的实施例的侧视图,并且图3d示出带有弯曲前缘的实施例的侧视图,图3e示出带有连续的两排混合指状物和对应的烟气引导元件的进气外壳的水平分段的侧视图,并且图3f示出根据图3e的水平分段的俯视图;
[0026] 图4a-4d示出具有16个混合指状物管的实施例,其中该群组(group)布置在具有四行(每行四个管)的一条线中,并且其中混合指状物布置在消音器的下游,其中图4a示出透视图,图4b示出侧视图,图4c示出与空气流方向相反的视图,图4d示出俯视图;
[0027] 图5a-5e在图5a中示出带有倒圆的导叶的实施例的水平和弯曲分段,在图5b中示出在倒圆的导叶上与空气流方向相反的详细视图,在图5c中示出在该实施例上的与空气流方向相反的大体视图,在图5d中示出侧视图,并且在图5e中示出俯视图;
[0028] 图6a-6c示出带有平直导叶的实施例,其中在图6a中示出透视图,在图6b中示出侧视图,在图6c中示出与空气流方向相反的视图;以及
[0029] 图7a-7e示出带有指状物管的三角形群组的实施例,其中在图7a中示出透视图,在图7b中示出侧视图,在图7c中示出指示出空气流的侧视图,在图7d中示出与空气流方向相反的视图,在图7e中示出俯视图。
[0030] 部件列表
[0031] 1    压缩机
[0032] 2    进气分段、进气外壳
[0033] 3    燃料源
[0034] 4    第一燃烧器
[0035] 5    高压涡轮
[0036] 6    第二燃烧器
[0037] 7    低压涡轮
[0038] 8    热回收蒸汽发生器
[0039] 9    高压蒸汽涡轮
[0040] 10   中压蒸汽涡轮
[0041] 11   低压蒸汽涡轮
[0042] 12   冷凝器
[0043] 13   泵
[0044] 14   烟囱
[0045] 15   鼓风机
[0046] 16   质量流量测量装置
[0047] 17   转向器(diverter)/挡板
[0048] 18   烟气再循环(FGR)系统
[0049] 19   碳捕集系统
[0050] 19a  二氧化碳吸收单元
[0051] 20   混合器
[0052] 21   环境空气
[0053] 21a  直接接触冷却器
[0054] 22   2的水平分段
[0055] 23   2的垂直分段
[0056] 24   2的弯曲分段
[0057] 25   2的宽抽吸分段
[0058] 26   压缩机进气口处的空气流
[0059] 27   环境空气流
[0060] 29   22的底壁
[0061] 31   22中的流动通道
[0062] 32   混合管/混合指状物
[0063] 33   22中的空气流方向
[0064] 34   用于烟气再循环的32的入口
[0065] 35   32的前缘
[0066] 36   32的后缘
[0067] 37   32的出口
[0068] 38   冲击板
[0069] 39   烟气流
[0070] 40   消音器
[0071] 41   在34处和在32中的烟气流
[0072] 42   倒圆的导叶
[0073] 43   平直导叶
[0074] 44   倾斜的后缘壁
[0075] 45   用于将烟气引入上游行的管道
[0076] 46   用于将烟气引入下游行的管道
[0077] h    出口开口37的高度。

具体实施方式

[0078] 图1示出带有烟气再循环的联合循环功率设备的一般性示意图。在压缩机1中,进气被压缩并引入到供有燃料3的第一燃烧器4,并且所得燃烧空气经过高压涡轮5,第二燃烧器6位于高压涡轮5的下游,在第二燃烧器6的下游的低压涡轮7中,排气尽可能多地膨胀。热回收蒸汽发生器8位于低压涡轮7的下游,通过热回收蒸汽发生器8利用排气中的热量生成蒸汽以用于驱动蒸汽涡轮。蒸汽在高压蒸汽涡轮9的第一级中膨胀,高压蒸汽涡轮9之后为中压蒸汽涡轮10,中压蒸汽涡轮10之后为低压蒸汽涡轮11,在低压蒸汽涡轮11处通常设有用于绕过低压蒸汽涡轮11的装置。在低压蒸汽涡轮11的下游,冷凝器12将蒸汽冷凝为水,水随后由泵13泵送到热回收蒸汽发生单元8中,在这里在与排气流的逆流中再次转化为蒸汽。通常,蒸汽循环基本上为闭环的。
[0079] 在热回收蒸汽发生单元8的下游,此时冷却到一定程度的排气通常经过转向器17,在这里,根据操作模式,排气的一部分或其全部可被引导至烟囱14或下游烟气再循环系统和/或碳捕集系统。
[0080] 引导至烟气再循环系统的部分通常首先经过直接接触冷却器21a,在直接接触冷却器21a的下游设有转向器17,同样根据操作模式和在单元中测量的具体参数,排气的一部分被进给至碳捕集单元,并且另一部分在实际的烟气再循环管道中再循环,烟气再循环管道通常还包括至少一个鼓风机15以及质量流量测量装置16,以便出于上述原因而控制再循环的烟气量,从而使燃烧条件保持在最佳范围内。对于烟气再循环来说,这些排气在混合器20中与环境空气混合,混合器20通常位于进气外壳的上游,进气外壳基本邻近压缩机1的进气口且在其上游。在该示例中,直接接触冷却器21a包括被喷入烟气中的水喷雾。水滴在被再次喷射之前收集和再冷却。
[0081] 不被再循环且不在烟气再循环系统18中具体使用的那部分排气被引入到碳捕集系统19(必要时由鼓风机15辅助),其中在二氧化碳吸收单元19a中,二氧化碳被从气体中抽出并离开系统,剩余排气被进给到烟囱14。
[0082] 本发明涉及一种用于混合再循环的烟气与新吸入的环境空气21的具体装置,并且想法是将对应的混合装置定位在压缩机入口上游的实际的进气分段或进气外壳2中。
[0083] 对应的装置在图2a中以透视图示出。此类进气外壳2通常包括其中流入环境空气流27的宽抽吸分段25。在该宽抽吸分段25的下游或在该宽抽吸分段25内,流动横截面通常减小并且紧接着具有恒定的流动横截面的通常水平的分段22。该分段22的下游通常设有弯曲分段24,其将空气流转向至垂直方向并进入进气外壳的垂直分段23,以使得空气流26可进入压缩机1的进气口,并且能在压缩机1中进行压缩。
[0084] 根据本发明,混合管32以多个指状元件的形式定位在分段22中,该指状元件通常在分段22中在基本垂直于空气流方向33的方向上从分段22的侧壁中的一个突出到流动通道31中。混合管32安装在侧壁中的一个上(或侧壁中的若干个上),并且在混合管固定到侧壁的地方设有用于引入再循环的烟气41的入口34。
[0085] 图2b示出此类混合管的第一实施例。在这种情况下,一行呈管状元件形式的具有矩形或正方形横截面的三个混合管32布置成彼此相邻。在三个混合管32中,位于最上游的一个是最长的,因此深入流动通道31最多,并且它也形成该行的前缘35,因为后续的混合管布置在其下游方向上。在该行内,混合管具有规则地减小的长度,使得位于最下游的混合管为最短的一个且深入流动通道31内最少,并且基本形成该行混合管的后缘36。类似地,该行混合管提供了一种结构,其中在每个混合管的端部处,存在开口37,经由入口34吸入的烟气流39如由箭头所示地通过开口37被吹出,并且将再循环的烟气以分布方式在空气流33的流动横截面上引入。
[0086] 图2c中示出了备选实施例。相比根据图2b的实施例(其中,管状的混合管32基本上不设有底壁,从而在该处提供开口37),在这种情况下,管状元件32朝底部封闭,但在每个混合管的对应的尾侧上的每个末端部分上设有出口开口37,烟气基本在平行于空气流方向33的方向上通过出口开口37离开混合管。
[0087] 在图3a-3f中示出了混合管32的又一个实施例。在这种情况下,不设有一行混合管,但设有一个混合管,其带有分布在混合管的长度上的若干吹出开口37。混合管具有梯级设计,并且在每个台阶处设有出口37,出口37将烟气在类似于图2b所示的方向上吹入空气流中。在这种情况下,紧接在对应开口37的下游的烟气流39冲击到冲击板38上,该冲击板38布置成基本垂直于烟气流39的方向且在平行于在流动通道31中流动的环境空气的空气流33的方向上。这些冲击板38安装在混合管32的后缘侧壁上。在这种情况下,冲击板38在两侧上侧向地突出超出混合管的侧壁,但冲击板38也可不延伸超出侧壁。
[0088] 一般而言,不论是在如图2a-2c所示的行中还是被构造成如图3a-3f所示具有沿其长度分布的若干开口37,混合管32都可由金属薄板元件构成。它们也可由管形的管道状元件构成。为了在前缘35处提供对空气流33的尽可能小的阻力,如在图3a-3f中所示,该前缘35优选地被倒圆或可具有锋利的前缘。优选地,应避免具有基本垂直于方向33的表面的平坦前缘。
[0089] 前缘35通常在平行于管的轴线的方向上是平直的,如图3c中所示。然而,根据流动通道31中的流动情况,也可具有成形的前缘,如例如图3d中所示。布置成行的混合管可如图2a所示在垂直于流动方向33的方向上彼此远离地定位成一系列。如图3e所示,也可将若干混合管或若干行混合管布置成在方向33上彼此紧随,从而具有上游的混合管32或混合管32的行以及下游的混合管32或混合管的行。这些混合管中的每一个可如图3e中所示利用单独的管道45和46或者通过使用联接到两行的相同的管道供应再循环的烟气。在根据图3e和图
3f的实施例中,混合管的布置实际上使得两个上游混合管32定位成彼此侧向移置长的距离,从而在流动通道中靠近分段22的侧壁并且经由管道45被供以烟气。在这对混合管的下游设有第二群组的混合管32,其也在垂直于空气流方向33的方向上移置,但更靠近彼此,从而基本上充满在两个上游混合管之间的间隙。
[0090] 图4a-4d示出了又一个实施例。此处可以看到,在宽抽吸分段25的下游首先定位有消音器40。除了消音器之外或代替消音器,在该位置也可设置过滤器,过滤器也可位于分段25内。
[0091] 在分段25内的消音器40下游设有四行侧向移置的混合管32,其中每一行在这种情况下同样包括在下游方向上具有规则地减小的长度的四个混合管。在这种情况下,每一个混合管在其末端部分包括底壁并且在两个侧面处设有侧向开口37,如图4b所示穿过每个混合管的管状分段的烟气41接着在垂直于流动方向33的方向上基本在水平方向上通过该侧向开口37被吹出,如图4c所示。相应地,引入空气流33的烟气被均匀分布在其流动横截面上,且这种分布是在如图4c所示的垂直方向上和在如图4d所示的水平方向上进行,而且混合引入在流动通道的一定长度上进行,如在图4d中也可看到地。
[0092] 图5a中示出了又一个实施例。在该实施例中,提供了与图4a-4d中基本上相同的结构,该结构将十六个混合管布置成每群组四个混合管的侧向移置的四群组。然而,在这种情况下,如图4b所示地,设置在每个混合管的每一侧上在其末端部分中且具有高度h的侧向开口37设有倒圆的导叶42,其功能由图5b最清楚地示出。这些倒圆的导叶确保在侧向开口37的区域中穿过混合管32的通道的烟气41以均匀分布的方式不仅在其底部区域中而且在其顶部区域中在高速和高压下通过这些开口离开。这导致在混合装置中较低的压力损失和甚至更均匀的分布和混合。
[0093] 图6a-6c示出类似的实施例,然而在这种情况下,导叶不是倒圆的,而是提供为基本垂直于相应的混合管的主轴线方向布置的直板。
[0094] 导叶通常布置在实际开口37中或非常靠近实际开口37。如图5b中所示,导叶的高度优选地选择成基本在开口37的总高度h的一半高度处。对应的导叶的宽度优选地选择成混合管的总侧向宽度的约四分之一,以使得一半的空气流41可以说是被导叶捕集,而另一半可以在导叶之间穿过并经由位于导叶42/43下方的开口37的部分离开。
[0095] 图7a-7e示出了最后一个实施例。在这种情况下,20个混合管布置成每群组五个混合管的四群组,每群组都具有三角形形状。该三角形群组的后缘由倾斜的后缘壁44形成。由于基本上附连到类似于图2b所示结构的结构的该后缘壁,导致三角形的开口37,如在图7b和图7c中可最清楚看出地。这些三角形侧向开口导致流出的烟气的甚至更好的分布,并且在这种情况下,如可从图7b和图7c所看到的,混合管的三角形行的长度使得它完全跨接流动通道分段22,使得可将混合元件附连到在该分段中的相对侧壁上,从而增加整个装置的稳定性。