[发明专利]用于保护气化器骤冷环的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及气化器，且更特别地，涉及用于气化器的骤冷环设计的系统和方法。

背景技术

气化器将含碳物料转化成一氧化碳和氢气的混合物，其称为合成气体或合成气。例如，整体气化联合循环(IGCC)动力装置包括一个或多个气化器，其使进料在高温下与氧气和/或蒸汽反应来产生合成气。在气化时，产生的合成气可包括不太合乎需要的组分，比如灰分。因此，可引导合成气通过骤冷装置，以便冷却合成气至饱和温度，以及将不太合乎需要的组分作为渣料除去。然而，由于暴露于合成气和/或渣料中，骤冷装置的某些部件的寿命可受到影响，这可减小气化器的效率和/或运行范围。

发明内容

下面是对与初始要求保护的发明在范围方面相当的某些实施例的概述。这些实施例并非意图限制所要求保护的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可与下面所述的实施例类似或不同的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括气化器，该气化器包括构造成用于将进料转化成合成气体的反应室、构造成用于冷却合成气体的骤冷室、构造成用于提供水流给骤冷室的骤冷环和构造成用于保护骤冷环免受合成气体或熔渣影响的骤冷环保护系统。骤冷环保护系统包括布置在骤冷环的内周边表面中的保护隔层。保护隔层在沿着骤冷环的轴线的轴向方向上与内周边表面基本交迭。

在第二实施例中，一种系统包括构造成用于保护骤冷环免受气化的热产物影响的骤冷环保护系统。骤冷环保护系统包括构造成安装在骤冷环的内周边表面中的耐火隔层。耐火隔层构造成在相对于骤冷环的轴线的径向方向上基本上阻挡了内周边表面。

在第三实施例中，一种方法包括在反应室中气化进料以生成合成气体，和在骤冷室中骤冷合成气体以冷却该合成气体。骤冷包括从骤冷环提供水流。该方法进一步包括用与骤冷环的内周边表面完全交迭的耐火隔层来保护骤冷环。

附图说明

当参照附图研读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，在附图中相同的标号在所有的图中表示相同的部件，其中：

图1是结合了骤冷环保护系统的气化器的示例性实施例的示意图；

图2是根据一个实施例的结合了骤冷环保护系统的气化器的部分示意图；

图3是在图2的线3-3内所得到的结合了骤冷环保护系统的气化器的一个实施例的局部轴向截面图；

图4是在图2的线3-3内所得到的结合了骤冷环保护系统的气化器的一个实施例的局部轴向截面图；

图5是在图2的线3-3内所得到的结合了骤冷环保护系统的气化器的一个实施例的局部轴向截面图；

图6是沿图5的线6-6所得到的受骤冷环保护系统保护的骤冷环的一个实施例的径向截面图；

图7是可以与骤冷环保护系统一起使用的骤冷环的一个实施例的顶视图；

图8是根据一个实施例可以与骤冷环保护系统一起使用的底面板的径向截面图；

图9是根据一个实施例的骤冷环保护系统的部分截面图。

元件列表：

4进料

6氧气

8缓和剂

10气化器

11骤冷环保护系统

12反应室

14骤冷室

16保护隔层

18底端

20箭头

22骤冷环

23骤冷水

24骤冷水入口

26浸入管

28骤冷室槽

30合成气体出口

32箭头

33气体洗涤装置

50外部容器

52顶部颈口部分

54气化段

56底面区段

58开口

60圆锥形底面区段

62水平部分

64可移除的底面板

66可更换插件

68耐火衬套

70加热面表面

72喉部耐火材料

73耐火砖

74交界面

76交迭的滴水槽檐

78外部环形段

80内部环形段

82凸缘

81径向内部凸缘部分

83径向外部凸缘部分

84骤冷环耐火材料

86内周边表面

88轴

87弯曲形状