[发明专利]燃料浆液加热系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备用于气化工艺中的燃料浆液，确切地说，涉及提高燃料浆液中的固体浓度。

背景技术

合成气体或“合成气”是一氧化碳（CO）和氢气（H₂）以及诸如二氧化碳（CO₂）等以较少含量存在的其他组分的混合物，其拥有多种用途，例如发电、蒸汽发生、热发生、代用天然气（SNG）以及化学合成。合成气可以使用气化工艺生产，所述气化工艺使用诸如煤、焦炭、石油和/或生物质等固体、液体和/或气态含碳燃料源与氧气（O₂）反应，以在气化器内产生合成气。尽管特定液体和气态含碳燃料可以直接提供到气化器，固体含碳燃料源通常作为燃料浆液提供到气化器，其中固体燃料散布在诸如水等液体内。所述液体用于促进固体燃料流动到气化器内，并且促进固体燃料散布到气化器内，例如提高气化效率。遗憾的是，相对于其他更浓缩的燃料源，例如液体或气态进料而言，浆液内存在液体会减少每单位重量进料所产生的合成气的含能量。

发明内容

在范围上与最初提出权利要求的发明匹配的特定实施例总结如下。这些实施例并不用于限定本发明的范围，相反，这些实施例仅用于简述本发明的可能形式。实际上，本发明可以包括各种形式，这些形式可能与下文提出的实施例类似或不同。

在第一实施例中，提供一种系统，所述系统包括燃料浆液制备系统，所述燃料浆液制备系统具有浆液罐，所述浆液罐配置用于容纳燃料浆液，所述燃料浆液具有固体燃料和液体。所述燃料浆液制备系统还包括热源和控制器，所述控制器配置用于控制所述热源加热所述燃料浆液，以将所述浆液的粘度降低到阈值粘度以下。

在第二实施例中，提供一种系统，所述系统包括控制器，所述控制器配置用于控制热源加热燃料浆液，所述燃料浆液具有固体燃料和液体。加热所述燃料浆液，以允许浆液罐产生固体浓度大于未加热燃料浆液的燃料浆液。

在第三实施例中，提供一种方法，所述方法包括使用控制器监控燃料浆液的一个或多个参数，其中一个或多个参数包括所述浆液的粘度、所述浆液的固体浓度、所述浆液的温度或者其任何组合，并且所述燃料浆液具有固体燃料和液体。所述方法还包括通过加热所述燃料浆液将所述燃料浆液维持在粘度阈值以下。

附图说明

在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：

图1是工艺流程图，其示出了通过加热浆液来提高所述浆液的固体浓度的方法实施例；

图2是工艺流程图，其示出了通过加热浆液来从不可泵送浆液产生可泵送浆液的方法实施例；

图3是工艺流程图，其示出了通过加热浆液来提高所述浆液的固体浓度并且从所述浆液去除一部分液体的方法实施例；

图4是工艺流程图，其示出了执行图3所示液体去除步骤的方法实施例；

图5是示出一种浆液制备系统的实施例的方框图；

图6是示出了图5所示浆液制备系统的一个实施例的示意图，所述浆液制备系统包括热源，所述热源配置用于允许蒸汽将浆液喷射到浆液制备罐中；

图7是示出了图5所示浆液制备系统的另一个实施例的示意图，所述浆液制备系统包括设置在浆液制备罐中的热交换器，用于加热所述浆液；

图8是示出了图5所示浆液制备系统的另一个实施例的示意图，所述浆液制备系统包括设置在浆液制备罐周围的蒸汽套管，用于加热所述浆液；以及

图9是图5所示浆液制备系统的另一个实施例的示意图，所述浆液制备系统包括设置在所述浆液制备罐下游的脱水功能部件，用于提高受热浆液的固体浓度。

具体实施方式

下文将介绍本发明的一项或多项具体实施例。为了简要描述这些实施例，可能不会在说明书中描述实际实施方案的所有特征。应了解，在任意工程或设计项目中开发任意此类实际实施方案时，均应当做出与实施方案特定相关的各种决定，以实现开发人员的特定目标，例如，是否要遵守与系统相关以及与业务相关的限制，这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。此外，应了解，此类开发可能非常复杂耗时，但无论如何对受益于本公开案的一般技术人员而言，此类开发仍是设计、建造和制造的例行工作。

在介绍本发明各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个该元件。术语“包含”、“包括”以及“具有”旨在表示包括性含义，且表示除了所列元件外，可能还有其他元件。