用于混合气体的流体分配和混合栅格.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103968372 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 6 8 3 7 2 A (21)申请号 201410038875.0 (22)申请日 2014.01.27 13/751399 2013.01.28 US F23C 7/00(2006.01) F23C 9/00(2006.01) (71)申请人阿尔斯通技术有限公司 地址瑞士巴登 (72)发明人 M.B.科亨 Y.陈 A.勒瓦索伊尔 (74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人肖日松 谭祐祥 (54) 发明名称 用于混合气体的流体分配和混合栅格 (57)。

2、 摘要 本发明涉及用于混合气体的流体分配和混合 栅格。一种用于分配和混合管道中的流体的栅格 包括多个喷枪，多个喷枪布置在第一平面中，并且 构造成横向于在喷枪的外部且在预定流区域内流 动的第一流体的方向定位。多个喷枪中的各个具 有至少一个第一入口和多个出口喷嘴。出口喷嘴 中的一个或更多个大体指向在喷枪的外部的第一 流体的流向，并且构造成从其中排出第二流体。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书7页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103968372 A CN 103。

3、968372 A 1/3页 2 1.一种用于混合管道中的流体的分配和混合栅格，包括： 多个喷枪，其布置在第一平面中，并且构造成横向于在所述喷枪的外部且在预定流区 域内流动的第一流体的方向定位； 所述多个喷枪中的各个具有至少一个第一入口和多个出口喷嘴；并且 所述出口喷嘴中的至少一个大体指向在所述喷枪的外部流动的所述第一流体的流向， 并且构造成从其中排出第二流体。 2.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪包括预定数量 的喷枪，其选择成在所述多个喷枪下游的第二平面处对所述第一流体和所述第二流体产生 变化系数小于0.05的均匀性；并且 所述第二平面与所述第一平面间隔开小于所述流。

4、区域的直径的一倍的第一距离。 3.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪包括预定数量 的喷枪，其选择成在所述多个喷枪下游的第三平面处对第一流体和所述第二流体产生变化 系数小于0.02的均匀性；并且 所述第三平面与所述第一平面间隔开小于所述流区域的直径的四倍的第二距离。 4.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪包括预定数量 的喷枪，其选择成在所述第一流体中产生所述第二流体的浓度的至少一个目标区域，第二 流体在所述目标区域中具有大约21重量%至大约23.5重量%的浓度； 所述至少一个目标区域位于所述多个喷枪下游的第二平面处；并且 所述第二平面与所述第一。

5、平面间隔开等于大约一倍于所述流区域的直径的第一距离。 5.根据权利要求4所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述至少一个目标区域占据 大于57%的所述流区域。 6.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪包括预定数量 的喷枪，其选择成在所述第一流体中产生所述第二流体的浓度的至少一个目标区域，所述 第二流体在所述目标区域中具有大约21重量%至大约23.5重量%的浓度； 所述至少一个目标区域位于所述多个喷枪下游的第四平面处；并且 所述第四平面与所述第一平面间隔开等于大约两倍于所述流区域的直径的第三距离。 7.根据权利要求6所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述至少一个目标区域占据。

6、 大于89%的所述流区域。 8.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪包括预定数量 的喷枪，其选择成在所述第一流体中产生所述第二流体的浓度的至少一个目标区域，所述 第二流体在所述目标区域中具有大约21重量%至大约23.5重量%的浓度； 所述至少一个目标区域位于所述多个喷枪下游的第五平面处；并且 所述第五平面与所述第一平面间隔开等于大约三倍于所述流区域的直径的第五距离。 9.根据权利要求8所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述至少一个目标区域占据 大于99%的所述流区域。 10.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述第一平面定位成基本上 垂直于在所述喷枪的外部。

7、流动的所述第一流体的方向。 11.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪中的至少一个 包括： 权 利 要 求 书CN 103968372 A 2/3页 3 具有第一入口和第一闭合端的第一区段； 具有第二入口和第二闭合端的第二区段；并且 所述第一闭合端和所述第二闭合端定位成彼此紧邻。 12.根据权利要求13所述的分配和混合栅格，其特征在于，进一步包括套管，所述第一 闭合端和所述第二闭合端可移动地定位在所述套管的相对的端部中。 13.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，进一步包括与所述多个喷枪 中的至少一个连通的至少一个流控制装置。 14.根据权利要求1所述的分配。

8、和混合栅格，其特征在于，进一步包括与所述至少一个 控制装置连通的控制系统，用于控制进入所述多个喷枪中的至少一个中的所述第一气体的 流。 15.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪中的至少一个 使所述喷嘴中的至少一个定位成相对于在所述喷枪的外部流动的所述第一流体的方向成 大约30度至大约60度的角。 16.根据权利要求1所述的分配和混合栅格，其特征在于，所述多个喷枪中的至少一个 使所述喷嘴中的至少一个定位成相对于在所述喷枪的外部流动的所述第一流体的方向成 大约12.5度至大约32.5度的角。 17.一种燃氧系统，包括： 限定内部燃烧区域的炉； 氧供应系统； 限定一次烟道气。

9、入口和燃料出口的燃料供应系统； 至少一个烟道气处理系统，其定位在所述炉下游，并且与所述炉连通； 限定一次烟道气出口的一次气体系统，所述一次气体系统与所述至少一个烟道气处理 系统连通，并且所述一次烟道气出口与燃料入口流体连通； 限定二次烟道气出口的二次气体系统，所述二次气体系统与所述至少一个烟道气处理 系统连通，并且所述二次烟道气出口与所述炉连通； 至少一个氧排出管线与所述一次气体系统和所述二次气体系统中的至少一个连通；以 及 定位在所述一次气体系统和所述二次气体系统中的至少一个的管道中的栅格，所述栅 格包括： 多个喷枪，其布置在第一平面中，并且横向于在所述喷枪的外部且在预定流区域内的 烟道气的。

10、流向定位； 所述多个喷枪中的各个具有至少一个氧入口和多个出口喷嘴，所述氧入口与所述氧供 应系统连通；并且 所述出口喷嘴中的至少一个大体指向在所述喷枪的外部的所述烟道气的流向，并且构 造成从其中排出氧。 18.根据权利要求17所述的燃氧系统，其特征在于，所述一次气体系统与所述炉、空 气预热器、颗粒移除系统、硫移除系统、烟道气冷却器和二氧化碳移除系统中的至少一个连 通。 19.根据权利要求17所述的燃氧系统，其特征在于，所述二次气体系统与空气预热器、 权 利 要 求 书CN 103968372 A 3/3页 4 颗粒移除系统、硫移除系统、烟道气冷却器和二氧化碳移除系统中的至少一个连通。 20.根据。

11、权利要求17所述的燃氧系统，其特征在于，进一步包括与所述一次气体系统 和所述二次气体系统连通的空气预热器，其中，所述栅格定位在下者中的至少一个处：所述 空气预热器的上游和所述空气预热器的下游。 权 利 要 求 书CN 103968372 A 1/7页 5 用于混合气体的流体分配和混合栅格 0001 政府权利 本发明是在美国合同No. DE-NT0005290下利用政府支持完成的。美国政府对本发明 保留某些权利。 技术领域 0002 本公开大体涉及分配和混合栅格，并且更特别地，涉及在燃氧系统中用来在烟道 气管道中提供均匀的氧混合的氧分配和混合栅格。 背景技术 0003 蒸汽发生器，特别是那些燃煤。

12、型蒸汽发生器，可产生有害排放。目前的努力集中 在氧燃烧(例如，燃氧)上，该氧燃烧将氧喷射到管道中，该管道将烟道气输送到燃料供应 系统(例如，碎煤机系统)和/或蒸汽发生器中。可从空气分离单元中供应氧。由于消除 了空气燃烧时出现的固有氮，故氧燃烧导致可更高效地封存的基本上纯的二氧化碳产物气 体。大多数燃氧蒸汽发生器利用重要的烟道气再循环，以便保持通过蒸汽发生器的所需的 质量流，以支持热传递过程。高速率的气体再循环增加相当高的成本、复杂性，并且提高对 辅助功率的需要。 0004 典型地，在进入蒸汽发生器之前，来自空气分离单元的氧与形成氧化剂流的再循 环烟道气流混合。可对氧化剂流中的氧浓度施行一些限制。

13、。例如，可使将粉碎燃料输送到 蒸汽发生器的一次氧化剂流局限于空气的大约21%的氧含量，以避免关于燃料过早燃烧的 问题。而且，大大高于21%的氧含量可要求用较昂贵的、适于氧含量较高的较高级别的材料 制造管道和其它构件。对于氧化剂典型地经受的200-900的温度，管道和构件的限制为 23.5%。因此，氧在再循环烟道气流中的非常良好的混合是重要的。 发明内容 0005 根据本文示出的方面，提供一种用于混合管道中的流体的分配和混合栅格，例如， 将氧混合在烟道气流中，该分配和混合栅格包括多个喷枪，该多个喷枪布置在第一平面中， 并且构造成横向于(例如，垂直于)在喷枪的外部且在预定流区域内的第一流体(例如烟。

14、 道气)的流向定位。多个喷枪中的各个具有至少一个入口和多个出口喷嘴。出口喷嘴中的 一个或更多个大体指向在喷枪的外部的第一流体的流向，并且构造成从其中排出第二流体 (例如氧)。 0006 根据本文示出的另外的方面，公开一种燃氧系统，其包括限定内部燃烧区域的炉、 氧供应系统和燃料供应系统。燃料供应系统包括一次烟道气入口和燃料出口。燃氧系统包 括定位在炉下游且与炉连通的一个或更多个烟道气处理系统(例如，空气预热器、颗粒移 除系统、硫移除系统、烟道气冷却器和/或二氧化碳移除系统)。燃氧系统包括限定一次烟 道气出口的一次气体系统。一次气体系统与烟道气处理系统中的一个或更多个连通，并且/ 或者一次烟道气出。

15、口与燃料入口流体连通。燃氧系统包括与烟道气处理系统和炉中的一个 说 明 书CN 103968372 A 2/7页 6 或更多个连通的二次气体系统。氧排出管线中的一个或更多个与一次气体系统和/或二次 气体系统连通。燃氧系统包括定位在一次气体系统和/或二次气体系统的管道中的栅格。 栅格包括多个喷枪，其布置在第一平面中，并且横向于(例如，垂直于)在喷枪的外部且在 预定流区域内的烟道气的流向定位。多个喷枪中的各个具有至少一个氧入口和多个出口喷 嘴。氧入口与氧供应系统连通。出口喷嘴中的一个或更多个大体指向在喷枪的外部流动的 烟道气的方向，并且构造成从其中排出氧。 0007 以下面的图且在详细描述中举例说。

16、明上面描述的特征和其它特征。 附图说明 0008 现在参照附图，附图是示例性实施例，并且其中，用相同方式对相同元件编号： 图1是本文公开的燃氧的示意图； 图2是本文公开的定位在管道中的流体分配和混合栅格的透视图； 图3是变化系数随离图2的流体分配和混合栅格的距离而改变的图表； 图4是图2的流体分配和混合栅格的喷枪的俯视图； 图5是图2的喷枪之一的一部分的侧视图； 图6是图2的流体分配和混合栅格的正视图； 图7A是显示在图2的流体分配和混合栅格下游的一个管道直径处的再循环烟道气中 的氧浓度的图表； 图7B是显示在图2的流体分配和混合栅格下游的两个管道直径处的再循环烟道气中 的氧浓度的图表；以及 。

17、图7C是显示在图2的流体分配和混合栅格下游的三个管道直径处的再循环烟道气中 的氧浓度的图表。 具体实施方式 0009 参照图1，燃氧系统100包括燃氧炉110，例如切向燃烧炉。燃氧炉110包括管道系 统112，例如，定位在炉的燃烧部分114的拐角处且与燃氧炉110的内部燃烧区域115连通 的风箱。燃氧炉110包括定位在内部燃烧区域115下游的排气区段116，排气区段116用于 从燃氧炉110排出烟道气。燃氧炉110包括空气预热器120，例如定位在排气区段116下游 且经由出口管道118与排气区段116连通的再生空气预热器。空气预热器120限定第一侧 120A，例如烟道气冷却侧，第一侧120A与。

18、第二侧120B和第三侧120C(例如烟道气加热侧) 分开。燃氧炉110包括定位在空气预热器下游的颗粒移除系统130，例如静电除尘器或袋 滤室。颗粒移除系统130经由气体管道128与空气预热器120连通。燃氧炉110包括硫移 除系统140，例如湿式或干式烟道气脱硫系统，硫移除系统140定位在颗粒移除系统130下 游，并且经由气体管道138与颗粒移除系统130连通。燃氧炉110包括烟道气冷却器150， 例如逆流喷水热交换器，烟道气冷却器150定位在硫移除系统140下游，并且经由气体管道 148与硫移除系统140流体连通。燃氧炉110包括气体处理系统160，例如二氧化碳移除和 封存系统，气体处理系统。

19、160定位在烟道气冷却器150下游，并且经由气体管道158与烟道 气冷却器150流体连通。燃氧炉110包括空气分离单元，例如与燃料供应系统180(例如碎 煤机)连通且与炉燃氧炉110连通的氧供应系统170，如本文描述的。 说 明 书CN 103968372 A 3/7页 7 0010 参照图1，燃氧炉110包括一次气体系统200，一次气体系统200对燃料供应系统 180提供烟道气和氧的混合物，用于将燃料传送到燃氧炉110的内部燃烧区域115中，如本 文描述的。一次气体系统200包括一次运送管道222，一次运送管道222从空气预热器120 的烟道气加热侧120B上游的点222A延伸到空气预热器1。

20、20的烟道气加热侧120B上游的 另一个点222AA，以及延伸到点222B处的燃料供应系统180。一次运送管道222构造用于 接收氧和烟道气的混合物，以及将该混合物运送到燃料供应系统180，如本文描述的。 0011 仍然参照图1，燃氧炉110包括二次气体系统300，二次气体系统300将烟道气和 氧的混合物提供到燃氧炉110的内部燃烧区域115中，如本文描述的。二次气体系统300 包括二次运送管道333，二次运送管道333从空气预热器120的烟道气加热侧120B上游的 点333A延伸到风箱112中的点333B。二次运送管道333构造用于接收氧和烟道气的混合 物，以及将该混合物运送到内部燃烧区域1。

21、15，如本文描述的。 0012 一次气体系统200构造成经由多个点选择性地接收来自燃氧系统100的烟道气， 例如，1)从位于燃氧炉110和空气预热器120之间的出口管道118中的第一点201，经由连 结线210、二次运送管道333和另一条连结线299，到达一次运送管道222；2)从位于空气 预热器120和颗粒移除系统130之间的气体管道128中的第二点202，经由连结线220、二 次运送管道333和连结线299，到达一次运送管道222；3)从位于颗粒移除系统130和硫移 除系统140之间的气体管道138中的第三点203，经由连结线230、二次运送管道333和连 结线299，到达一次运送管道22。

22、2；4)从位于硫移除系统140和烟道气冷却器150之间的气 体管道148中的第四点204，经由连结线240、二次运送管道333和连结线299，到达一次运 送管道222；以及/或者5)从位于烟道气冷却器150和气体处理系统160之间的气体管道 158中的第五点205，经由连结线150，到达一次运送管道222。 0013 仍然参照图1，一次运送管道222包括多个喷射点，例如位于空气预热器120的烟 道气加热侧120B上游的第一喷射点212，以及位于空气预热器120的烟道气加热侧120B 下游的第二喷射点213。流体分配和混合栅格500A(例如图2和6中显示的流体分配和混 合栅格500)在第一喷射点。

23、212处定位在一次运送管道222中。流体分配和混合栅格500A 定位在空气预热器120的烟道气加热侧120B上游。在一个实施例中，流体分配和混合栅格 500B(例如图2和6中显示的流体分配和混合栅格500)在第二喷射点213处定位在一次运 送管道222中。流体分配和混合栅格500B定位在空气预热器120的烟道气加热侧120B下 游。 0014 二次气体系统300构造成经由多个点选择性地接收来自燃氧系统100的烟道气， 例如，1)从位于燃氧炉110和空气预热器120之间的出口管道118中的第一点201，经由连 结线210，到达二次运送管道333；2)从位于空气预热器120和颗粒移除系统130之间。

24、的气 体管道128中的第二点202，经由连结线220，到达二次运送管道333；3)从位于颗粒移除系 统130和硫移除系统140之间的气体管道138中的第三点203，经由连结线230，到达二次 运送管道333；4)从位于硫移除系统140和烟道气冷却器150之间的气体管道148中的第 四点204，经由连结线240，到达二次运送管道333；以及/或者5)从位于烟道气冷却器150 和气体处理系统160之间的气体管道158中的第五点205，经由连结线250。 0015 仍然参照图1，二次运送管道333包括多个喷射端口，例如位于空气预热器120的 烟道气加热侧120B上游的第一喷射点301，以及位于空气预。

25、热器120的烟道气加热侧120B 说 明 书CN 103968372 A 4/7页 8 下游的第二喷射点302。流体分配和混合栅格500C(例如图2和6中显示的流体分配和混 合栅格500)在第一喷射点301处定位在二次运送管道333中。流体分配和混合栅格500C 定位在空气预热器120的烟道气加热侧120B上游。在一个实施例中，流体分配和混合栅格 500D(例如图2和6中显示的流体分配和混合栅格500)在第二喷射点302处定位在二次运 送管道333中。流体分配和混合栅格500D定位在空气预热器120的烟道气加热侧120B下 游。 0016 参照图2和6，流体分配和混合栅格500包括定位在一次运。

26、送管道222和/或二 次运送管道333中的多个喷枪510A和510B，例如，七个上部喷枪510A和七个底部喷枪 510B(图2)，或者十个上部喷枪510A和十个底部喷枪510B(图6)。虽然显示和描述了七个 和/或十个上部喷枪510A和/或底部喷枪510B，但本公开在该方面不受限制，这是因为任 何数量的喷枪可被采用并且以不同于上部和下部的构造安装，包括(但不限于)通过任何 管道的侧部S安装的喷枪。 0017 上部喷枪510A和底部喷枪510B中的各个具有形成于其中的多个喷嘴，用于从其 中分配气体，诸如氧，如下面描述的。如图2中最佳地显示的，一次运送管道222和/或二 次运送管道333具有边长为。

27、D的正方形横截面，以及由D 2 限定的流区域。虽然一次运送管 道222和/或二次运送管道333的横截面显示和描述为正方形，但本公开在该方面不受限 制，这是因为可采用任何适当的几何横截面，包括(但不限于)长方形和圆形横截面。上部 喷枪510A和底部喷枪510B布置在流区域中的公共平面中，并且基本上彼此平行。公共平 面大体横向于(例如垂直于)一次运送管道222和/或二次运送管道333中的烟道气流的 方向F。虽然公共平面描述为垂直于烟道气流的方向f，但本公开在该方面不受限制，这是 因为可采用其它构造，其包括(但不限于)相对于方向F的任何角和沿包括水平和对角的 任何方位。上部喷枪510A穿透一次运送管。

28、道222和/或二次运送管道333的顶部部分T。 底部喷枪510B穿透一次运送管道222和/或二次运送管道333的底部部分B。上部喷枪 510A限定入口511A和闭合端512A。底部喷枪510B限定入口511B和闭合端512B。上部 喷枪的闭合端512A与底部喷枪510B的相应的闭合端512B间隔开。如图6中显示的，套管 520定位在各对相邻闭合端512A和闭合端512B周围，用于支承目的。各对闭合端510A和 闭合端501B可移动地定位在相应的套管520中，以允许上部喷枪510A和底部喷枪510B的 热膨胀和收缩以及振动移动。 0018 如图6中显示的，两个流控制装置(例如控制阀522和孔口5。

29、24)定位在入口511A 和511B中的各个的上游，用于控制诸如氧的气体流到上部喷枪510A和底部喷枪510B中。 控制阀522中的各个经由线路526与控制系统通信，诸如手动地独立调节控制阀522和/ 或控制器525，例如显示了两个控制器525。控制器525经由线路527与计算机处理器528 通信，用于控制控制阀522，以及分别到达上部喷枪510A和喷枪510B的气体流。控制系统 调节控制阀522，用于调整到达喷枪510A和510B中的各个的气体流。 0019 如图1和6中显示的，氧供应系统170与分配和混合栅格500(例如，500A、500B、 500C和500D)中的各个连通。如图6中最佳。

30、地显示的，氧供应系统170经由相应的孔口524 和相应的控制阀522分别与上部喷枪510A和底部喷枪510B的入口511A和511B中的各个 连通。虽然氧供应系统170显示和描述为与上部喷枪510A和底部喷枪510B的入口511A 和511B中的各个连通，但本公开在该方面不受限制，这是因为不同于氧或除了氧之外的一 说 明 书CN 103968372 A 5/7页 9 种或更多种流体可供应到上部喷枪510A和底部喷枪510B中的一个或更多个，该一种或更 多种流体包括(但不限于)烟道气、空气、水、蒸汽和吸附剂。 0020 如图2和4-6中显示的，上部喷枪510A和底部喷枪510B中的各个包括形成于。

31、其 中的多个喷嘴555。在一个实施例中，喷嘴555是钻削通过上部喷枪510A和底部喷枪510B 的表面的孔。如图4和5中最佳地显示的，在多个公共轴向位置中的各个处，存在形成在上 部喷枪510A和底部喷枪510B中的三个喷嘴555。例如，上部喷枪510A和底部喷枪510B包 括中心喷嘴555C，中心喷嘴555C与通过一次运送管道222和/或二次运送管道333的烟 道气流的方向F同轴地对准。上部喷枪510A和底部喷枪510B包括定位在中心喷嘴555C 的相对侧部处且与中心喷嘴555C成角K1的第一侧部喷嘴555A和第二侧部喷嘴555B。在 一个实施例中，角K1为大约45度，加上或减去十五度(即，大。

32、约30度至60度)。在侧壁S 附近的上部喷枪510A和底部喷枪510B具有定位成与中心喷嘴555C成角K2且与中心喷嘴 555C间隔开角K2的一个侧部喷嘴555T。在一个实施例中，角K2为大约22.5度，加上或减 去十度(即，大约12.5度至大约32.5度)。虽然显示和描述了侧部喷嘴555A和555B和中 心喷嘴555C中的三个组成的组在公共轴向平面中，但本公开在该方面不受限制，这是因为 侧部喷嘴555A和555B可沿轴向与中心喷嘴555C交错，如例如在喷枪510A中的两个和喷 枪510B中的两个中显示的，在图6中由箭头Q指示。 0021 发明人使用计算流体动力(CFD)建模和分析，以使用在各。

33、种烟道构造中的一个或 更多个位置(例如多排)建模的一个或更多个静态混合栅格的许多构造来确定管道中的氧 和烟道气的混合质量。虽然执行CFD建模来量化烟道气中的氧混合，但CFD建模结果也适 用于其它流体、气体、液体、颗粒固体和它们的组合的混合，诸如(但不限于)SO 2 、SO 3 和汞。 0022 在对大量构造的CFD结果进行建模和分析之后，发明人惊讶地确定与其它构造相 比，栅格500展现良好的混合。例如，栅格500的CFD结果是出乎意料的，这是因为相关领 域技术人员将由于把多个喷枪510A和510B定位在单个平面上(例如横向于(例如，垂直 于)在其周围流动的烟道气)而受阻，因为栅格500的阻碍导。

34、致管道中的烟道气的压降升 高。 0023 栅格500的混合结果被介绍为变化系数(CoV)，其是混合气体均匀性的度量，并且 等于标准偏差除以管道中的特定位置处的归一化平均氧浓度。针对栅格500下游的各种长 度来确定CoV。按照管道的直径来使长度归一化，并且呈现长度，例如管道等效直径(L/D)。 认为0.05的CoV是良好混合，并且认为0.02的CoV是极好的混合。在图3中的CoV与L/ D的图表中显示CFD建模的结果。图3展现在小于栅格500下游的一个L/D(管道直径)的 点处达到0.05的CoV；以及在小于栅格500下游的四个L/D的点处达到0.02的CoV。特别 地，图3的图表得出以下数据点。

35、。 0024 表1 CoV L/D 0.05 0.75 0.033 1.25 0.028 1.8 0.021 3.2 0.02 3.75 0.018 4.4 0.016 5.0 说 明 书CN 103968372 A 6/7页 10 图7A、7B和7C以图表的形式示出了且表2概述了针对混合通过栅格500喷射到烟道 气流中的氧气，通过CFD建模所获得的离栅格500的三个距离(即，分别为L/D1、L/D2和L/ D3)处的栅格500的混合性能。虽然描述了CFD建模用于混合喷射到烟道气中的氧，但建模 结果也适用于将其它流体(诸如气体和液体)混合到彼此中，以及适用于其中携带有颗粒 物质的气体和流体。 。

36、0025 如图7A中显示的，在离栅格500的距离L/D为1的情况下，存在氧浓度低(即，小 于烟道气流中的21%(重量%)的氧)的四个拐角区域A1-A4和氧浓度低(即，小于21%(重 量%)的氧浓度)的八个中心区域A5-A12。在与栅格500相距一个L/D的平面处，氧浓度 低的区域占据管道的总流区域的不到21%。如图7A中显示的，在离栅格500的距离L/D为 1的情况下，存在氧浓度高(即，大于23.5%(重量%)的氧)的十二个区域(B1-B12)。在与 栅格500相距一个L/D的平面处，氧浓度高的区域占据管道的总流区域的不到22%。气体的 其余部分(即，大于57%)具有在21%至23.5%(重量。

37、%)的氧的期望目标范围内的氧浓度。 0026 如图7B中显示的，在离栅格500的距离L/D为2的情况下，存在氧浓度低(小于 烟道气流中的21%(重量%)的氧)的两个中心区域A1-A2。在与栅格500相距两个L/D的 平面处，氧浓度低的区域A1和A2占据管道的总流区域的不到10%。如图7B中显示的，在离 栅格500的距离L/D为2的情况下，存在氧浓度高(大于23.5%(重量%)的氧)的六个区 域(B1-B6)。在与栅格500相距两个L/D的平面处，氧浓度高的区域B1-B6占据管道的总流 区域的不到1%。气体的其余部分(即，大于89%)具有在21%至23.5%(重量%)的氧的期望 目标范围内的氧浓。

38、度。 0027 如图7C中示出的，在离栅格500的距离L/D为三的情况下，大于99%的气体(例 如100%的气体)具有在21%至23.5%(重量%)的氧的期望目标范围内的氧浓度。 0028 表2 虽然已经参照各种示例性实施例来描述了本发明，但本领域技术人员将理解，可作出 各种改变，并且等效物可代替本发明的元件，而不偏离本发明的范围。另外，可在不偏离本 说 明 书CN 103968372 A 10 7/7页 11 发明的实质范围的情况下作出许多修改，以使具体情况或内容适于本发明的教导。因此，意 图的是本发明不限于被公开为为了执行本发明而构想的最佳模式的特定实施例，本发明而 是将包括落在所附权利要。

39、求的范围内的所有实施例。 说 明 书CN 103968372 A 11 1/9页 12 图 1 说 明 书 附 图CN 103968372 A 12 2/9页 13 图 2 说 明 书 附 图CN 103968372 A 13 3/9页 14 图 3 说 明 书 附 图CN 103968372 A 14 4/9页 15 图 4 说 明 书 附 图CN 103968372 A 15 5/9页 16 图 5 说 明 书 附 图CN 103968372 A 16 6/9页 17 图 6 说 明 书 附 图CN 103968372 A 17 7/9页 18 图 7A 说 明 书 附 图CN 103968372 A 18 8/9页 19 图 7B 说 明 书 附 图CN 103968372 A 19 9/9页 20 图 7C 说 明 书 附 图CN 103968372 A 20 。