[发明专利]结合气化器系统使用的旋转设备及其使用方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及结合气化器系统使用的旋转设备，且更具体地涉及用于在气化器系统内输送固体颗粒的旋转设备。

发明背景

一些公知的煤气化系统使用夹带床、非催化的、部分氧化式德士古气化工艺(TGP)，其中，含碳原料在升高的温度和压力下反应用以产生包括一氧化碳和氢气的合成气体。在至少一些公知的气化系统中，诸如高级烟煤的含碳进料首先制成浆料，且之后泵送到特别设计的喷射器中，该喷射器安装在衬有耐火材料的气化器的顶部处。因此，避免了将干原料供送到处于高压下的气化器中所涉及的困难。然而，由于水的蒸发和加热会增加气化器内的氧气消耗，故公知的浆料水可表现出热倾向性。然而，通常至少一些公知的气化工艺可容许增加水量来制造烟煤浆料，因为烟煤相比于诸如次烟煤的低级煤而言天然就具有较高的能含量和较低的含水量。

低级煤的天然水分含量通常比得上加到烟煤中用以制造烟煤浆料的水量。因此，将低级煤供送给气化器的浆料可导致其热倾向性显著大于烟煤浆料的热倾向性，使得将低级煤作为浆料供给气化器并不可行。为了克服这些问题，至少一些公知的低级煤可进行干燥且之后制成浆料，使得供给气化器的低级煤浆料相比于由未预先干燥的低级煤制成的低级煤浆料而言具有减少的水量。然而，如果干燥未伴有煤内部结构方面的变化，则用于低级煤的公知的水分去除方法可产生额外的困难。因此，供送低级干煤通常优于供送低级煤浆料或干燥的低级煤浆料。

将煤干式地供送到气化器中的一些公知的气化系统使用闭锁式料斗向气化器供给原料。然而，至少一些公知的闭锁式料斗很难以高于大约30-40巴(bar)(435-580psi)的压力将干煤原料供给至夹带流排渣气化器。然而，一些公知的夹带流排渣气化器要求原料压力高于大约30-40bar。为了达到较高的压力，至少一些公知的闭锁式料斗使用阀、流化系统和/或压缩的流化气体。然而，除了与这些装备相关的难度和复杂性以外，用以在加压闭锁式料斗中流化碎煤的气体消耗随着压力升高而增大。此外，至少一些公知的加压闭锁式料斗包括较陡的圆锥角，以便于碎煤的流动。然而，该种圆锥角通常会显著增大闭锁式料斗的高度。其它公知的气化系统使用泵而非闭锁式料斗将煤干式地供送到气化器，然而，这类泵的流速通常小于对应于气化器容量的煤进料速率。

一种公知的气化系统使用凹区式轮(pocketed wheel)在高压下将液体和煤颗粒输送到固定床式鲁奇型气化器中。然而，此种设备并未构造成用以将原料干式地供送到夹带流型气化器中，其中，夹带流型气化器通常比固定床式气化器要求更高的进料压力。

一些公知的夹带流气化器从气化工艺装备的底部排放固体或渣料。这类固体通常包括原料中的无机物成分和金属成分，例如，煤中的灰渣，以及少量未转变的碳。固体间断地通过闭锁式料斗系统从公知气化器的底部排出。通常，为了经由一些公知的闭锁式料斗系统除去渣料，渣料首先在气化过程中受到直接或间接地冷却，且之后经由自动阀进入闭锁式料斗中，而闭锁式料斗倾倒循环则由阀序列控制。然而，此类阀系统增加了气化系统的复杂性。

发明简述

在一个方面，提供了一种用于在气化器系统内输送固体颗粒的方法。该方法包括经由入口将固体颗粒排放到限定在转子内的开口中，其中，入口和固体颗粒处于第一压力下。该方法还包括旋转转子，使得开口的至少一端对准成与处于第二压力下的出口流动连通，其中，第二压力不同于第一压力。固体颗粒从转子开口经由出口排放出，使得固体颗粒处于第二压力下，且转子旋转使得转子开口的至少一端对准成与大致处于第一压力下的压力源流动连通，且使得开口处于第一压力下。

在另一个方面，提供了一种旋转设备。该旋转设备包括壳体和联接在该壳体内的转子。至少一个第一压力端口限定在壳体中。该至少一个第一压力端口处于第一压力下。至少一个第二压力端口限定在壳体中。该至少一个第二压力端口处于不同于第一压力的第二压力下。至少一个通道延伸穿过转子。该至少一个通道定向成大致垂直于转子的旋转轴线，且该至少一个通道构造成用以当转子在壳体内旋转时有选择地与该至少一个第一压力端口和该至少一个第二压力端口对准。

在又一个方面，提供了一种旋转设备。该旋转设备包括壳体和联接在该壳体内的转子。至少一个第一压力端口限定在壳体中。第一压力端口处于第一压力下。该旋转设备还包括限定在壳体中的至少一个第二压力端口。第二压力端口处于不同于第一压力的第二压力下。该旋转设备还包括限定在转子外表面内的至少一个凹区。该至少一个凹区构造成用以当转子在壳体内旋转时有选择地与第一压力端口和第二压力端口对准。