УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СОСТАВА ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА

1. Устройство для модифицирования состава газообразного топлива, содержащее средства (2) подвода газообразного топлива; средства (3) подвода окислителя, средства (1, 9, 10) для сжигания, использующие окислитель для частичного сжигания первой части топлива с получением в результате продуктов частичного сгорания, включающих промежуточные продукты сгорания, при этом продукты частичного сгорания смешивают с остальной частью топлива, не сжигаемой частично, обеспечивая тем самым модифицированное топливо, при этом средства (10) сжигания топлива снабжены отверстиями (13) для ослабления горения, обеспечивающими дополнительное регулирование частичного сжигания с помощью струй (12) разбавления, образованных из остальной части топлива, причем остальная часть топлива поступает в зону частичного сжигания с тем, чтобы обеспечить получение промежуточных продуктов сгорания, необходимых для получения предварительно заданного модифицированного топлива.
2. Устройство по п.1, в котором средства (2) подачи топлива включают трубопровод (2) подачи топлива, по которому протекает газообразное топливо, средства (3) подачи окислителя включают один или большее количество подводящих труб (3), которые проходят через стенки указанного трубопровода (2), а средства (1, 9, 10) сжигания топлива размещены, по существу, внутри трубопровода (2) на пути движения потока топлива по трубопроводу (2).
3. Устройство по п.2, в котором средства (1, 9, 10) сжигания топлива включают горелку (1) для смешивания окислителя с первой частью топлива, камеру сгорания (10), расположенную ниже по ходу движения потока от горелки, в которой осуществляется указанное частичное сжигание первой части топлива, и воспламенитель (9) для инициирования частичного сжигания топлива.
4. Устройство по п.3, в котором в зоне, находящейся ниже по потоку от камеры сгорания (10), выполнены отверстия (13) для ослабления горения.
5. Устройство по п.3, в котором камера сгорания (10) снабжена отверстиями (11) для эффузионного охлаждения, через которые указанная остальная часть топлива, не сжигаемая частично, проходит из внешнего объема во внутренний объем камеры (10) для охлаждения стенок камеры (10).
6. Устройство по п.4, в котором камера сгорания (10) снабжена отверстиями (11) для эффузионного охлаждения, через которые указанная остальная часть топлива, не сжигаемая частично, проходит из внешнего объема во внутренний объем камеры (10) для охлаждения стенок камеры (10).
7. Устройство по п.3, в котором горелка (1) содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент (6), снабженный отверстиями (4) для прохода окислителя, которые сообщаются с указанными входными подводящими трубами (3), радиальный завихритель (5), размещенный ниже по потоку от указанного дискового элемента (6), предназначенный для придания указанной первой части топлива такого направления, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вихревое движение, при этом в радиальный завихритель (5) поступает поток окислителя из отверстий (4) в дисковом элементе (6) для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя (5) размещена предкамера (7), в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя (5).
8. Устройство по п.4, в котором горелка (1) содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент (6), снабженный отверстиями (4) для прохода окислителя, которые сообщаются с указанными входными подводящими трубами (3), радиальный завихритель (5), размещенный ниже по потоку от указанного дискового элемента (6), предназначенный для придания указанной первой части топлива такого направления, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вихревое движение, при этом в радиальный завихритель (5) поступает поток окислителя из отверстий (4) в дисковом элементе (6) для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя (5) размещена предкамера (7), в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя (5).
9. Устройство по п.5, в котором горелка (1) содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент (6), снабженный отверстиями (4) для прохода окислителя, которые сообщаются с указанными входными подводящими трубами (3), радиальный завихритель (5), размещенный ниже по потоку от указанного дискового элемента (6), предназначенный для придания указанной первой части топлива такого направления, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вихревое движение, при этом в радиальный завихритель (5) поступает поток окислителя из отверстий (4) в дисковом элементе (6) для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя (5) размещена предкамера (7), в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя (5).
10. Устройство по п.6, в котором расположенный выше по потоку дисковый элемент (6) выполнен таким, что топливо может проходить вокруг и через центральную часть (16) дискового элемента (6), при этом поток топлива ударяется в центральную часть (16) и охлаждает ее прежде, чем он проходит вокруг/сквозь центральную часть (16) дискового элемента и достигает центральной зоны радиального завихрителя (5).
11. Устройство по любому из пп.4-10, кроме того, содержащее экранирующий удлинитель (17) указанной камеры сгорания (10), способствующий перемешиванию указанной остальной части топлива, не сжигаемой частично, с продуктами частичного сжигания, при этом экранирующий удлинитель (17) отделен зазором от стенок трубопровода (2) так, чтобы он мог охлаждаться топливом, проходящим между этим удлинителем (17) и стенками трубопровода.
12. Устройство по любому одному из пп.2-10, кроме того, содержащее вихревой диод (18), расположенный выше по потоку от средств (1, 9, 10) для сжигания, служащий для уменьшения проходного сечения выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего в процессе горении при функционировании средств (1, 9, 10) сжигания.
13. Устройство по п.11, кроме того, содержащее вихревой диод (18), расположенный выше по потоку от средств (1, 9, 10) для сжигания, служащий для уменьшения проходного сечения выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего в процессе горении при функционировании средств (1, 9, 10) сжигания.
14. Устройство по п.12, кроме того, содержащее вихревой диод (18), расположенный выше по потоку от средств (1, 9, 10) для сжигания, служащий для уменьшения проходного сечения выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего в процессе горении при функционировании средств (1, 9, 10) сжигания.
15. Устройство по любому одному из пп.1-10, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.
16. Устройство по п.11, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.
17. Устройство по 12, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.
18. Устройство по 13, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.
19. Устройство по 13, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.
20. Устройство по любому одному из пп.1-10, в котором в качестве окислителя используют воздух.
21. Устройство по п.11, в котором в качестве окислителя используют воздух.
22. Устройство по любому одному из пп.1-10, в котором газообразное топливо является топливом для газотурбинного двигателя или топливом для поршневого двигателя внутреннего сгорания и/или включает метан.
23. Устройство по любому одному из пп.1-7, в котором газообразное топливо является топливом для газотурбинного двигателя или топливом для поршневого двигателя внутреннего сгорания и/или включает метан.
24. Газотурбинный двигатель, содержащий устройство в соответствии с любым одним из пп.1-23, установленное в его трубопроводе для подачи топлива.
25. Способ модифицирования состава газообразного топлива, включающий стадии использования окислителя для частичного сжигания первой части газообразного топлива с получением продуктов частичного сгорания, включающих промежуточные продукты сгорания, и перемешивания продуктов частичного сгорания с остальной частью топлива, не сжигаемой частично, обеспечивая тем самым получение модифицированного топлива, при этом частичное сжигание регулируют так, чтобы обеспечить получение промежуточных продуктов сгорания, необходимых для производства предварительно заданного модифицированного топлива.