Aparato para la combustión de un combustible a alta presión y alta temperatura, y sistema asociado.

Un aparato, que comprende:

una disposición de mezclado (250) configurada para mezclar uno de un combustible carbonoso sólido,

un combustible carbonoso fluido, y combustible carbonoso gaseoso con oxígeno enriquecido y fluido de trabajo para formar una mezcla de combustibles, siendo el oxígeno enriquecido oxígeno que tiene una pureza molar mayor que aproximadamente el 85% y comprendiendo el fluido de trabajo dióxido de carbono y/o agua; y

una disposición de combustión (220) que define una cámara de combustión (222) que tiene una porción de entrada (222A) separada longitudinalmente de una porción de salida opuesta (222B), estando configurada la porción de entrada (222A) para recibir la mezcla de combustibles para su combustión dentro de la cámara de combustión (222) a una presión de entre aproximadamente 40 barias y aproximadamente 500 barias en la porción de entrada (222A) de la cámara de combustión (222) y a una temperatura de combustión para formar un producto de combustión, estando la cámara de combustión (222) configurada además para dirigir el producto de combustión longitudinalmente hacia la porción de salida (222B); comprendiendo la disposición de combustión (220):

un elemento de contención de presión (338);

un elemento poroso de transpiración perimétrico (230), que define por lo menos parcialmente la cámara de combustión (222), y que está rodeado al menos parcialmente por el elemento de contención de presión (338), estando configurado el elemento de transpiración poroso (230) para dirigir una sustancia de transpiración a través del mismo para fluir en la cámara de combustión (222), de manera sustancialmente uniforme alrededor de su perímetro y longitudinalmente entre la porción de entrada (222A) y la porción de salida (222B), de manera que la sustancia de transpiración se dirige para fluir substancialmente tangencial al perímetro del elemento de transpiración poroso (230) y helicoidalmente alrededor del mismo, para amortiguar la interacción entre el producto de combustión y el elemento de transpiración poroso (230), comprendiendo la sustancia de transpiración dióxido de carbono y/o agua; y

un dispositivo quemador (300) configurado para recibir la mezcla de combustibles de la disposición de mezclado (250) y dirigir un flujo lineal substancialmente uniforme de la mezcla de combustibles hacia la porción de entrada (222A) de la cámara de combustión (222), en el que el flujo helicoidal de la sustancia de transpiración está configurado para inducir turbulencia en la mezcla de combustibles dentro de la cámara de combustión (222), y en el que el elemento de transpiración poroso (230) está configurado de manera que el flujo helicoidal de la sustancia de transpiración se invierte de manera alterna a lo largo de por lo menos una sección del mismo para invertir de manera alterna la turbulencia de uno de la mezcla de combustibles y el producto de combustión entre la porción de entrada (222A) y la porción de salida (222B).