[发明专利]给辐射废锅除垢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种给整体气化联合循环发电厂所用的辐射废锅除垢的方法。

背景技术

在整体气化联合循环发电厂（integrated gasification combined-cycle，IGCC）中，如图1所示，通过气化装置将含碳原料，如煤、重质炼制残油和生物质等转化成合成气，气化装置中获得的合成气粗产品被通往辐射废锅（辐射式合成气换热器，radiant syngas cooler，RSC）进行换热冷却。辐射废锅通常是一个位于气化装置下方的圆柱状水冷壁，其可吸收来自合成气粗产品的热量，以使合成气的温度降下来。所述辐射废锅所吸收的热量被回收用来产生蒸汽，用于蒸汽轮机发电。这样可以提高整体气化联合循环发电厂的能量利用效率。从辐射废锅出来的合成气被进一步处理后用于燃气轮机中燃烧发电。

在辐射废锅的使用过程中，其表面将会形成并堆积积垢，而积垢的形成将阻碍热量从合成气向辐射废锅传输，因此，往往需要增加辐射废锅的长度以增加换热面积，弥补由于结垢产生的不利影响，否则辐射废锅所回收的热量会由于其表面积垢的影响而减少，导致产生的蒸汽变少。由于从气化装置中出来的合成气往往温度很高且具有腐蚀性，因此辐射废锅一般需要用昂贵的因科内尔镍铬铁耐热耐蚀合金（Inconel alloy）来制作，每英尺的辐射废锅的成本可能高达1百万美元。所以，通过加长辐射废锅来弥补由于结垢导致的换热效率损失的方法并不经济合理。目前，试图解决辐射废锅结垢问题的方法主要集中于合成气流量的控制和辐射废锅的设计。然而这些方法都不能有效地解决辐射废锅的结垢问题。

因此，需要提供一种新的低成本的方法来减轻或消除辐射废锅的结垢问题。

发明内容

本发明涉及一种给辐射废锅除垢的方法，该方法包括：往辐射废锅中加入除垢添加剂，该除垢添加剂中包括耐火材料、铜化合物和蛭石中的至少一种；以及使得可形成积垢的成分的气相沉积到所述耐火材料，所述铜化合物与至少部分可形成积垢的成分反应，和（或）所述蛭石在积垢中发生膨胀。

本发明还涉及一种给使用中的辐射废锅除垢的方法，该方法包括：使来自气化装置的合成气流经辐射废锅；向所述合成气中加入除垢添加剂，该除垢添加剂中包括耐火材料、铜化合物和蛭石中的至少一种；随着所述合成气和除垢添加剂流经所述辐射废锅，给所述辐射废锅除垢。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1显示了一种具有辐射废锅的整体气化联合循环发电厂。

图2中的示意图举例说明了辐射废锅的积垢形成机理。

图3显示了一种辐射废锅的积垢层的厚度变化。

图4显示了循环一部分的合成气作为载气将除垢添加剂输送到辐射废锅中的一种除垢方法。

图5显示了以氮气作为载气将除垢添加剂输送到辐射废锅中的一种除垢方法。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下内容中将不对习知的结构或功能进行详细的描述。

本文中所使用的近似性的语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。在一些实施例中，“大约”表示允许其修正的数值在正负百分之十（10%）的范围内变化，比如，“大约100”表示的可以是90到110之间的任何数值。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，大约同时修正第一和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。

本发明中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从1到90，20到80较佳，30到70最佳，是想表达15到85，22到68，43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于小于1的数值，0.0001,0.001,0.01或者0.1被认为是比较适当的一个单元。前述例子仅作举例说明之用，实际上，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为以类似方式清楚地列在本说明书中。