[發明專利]進料裝置及進料方法

有效

• 申請號: 200910250066.5
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN102086415A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 王祥麒;胡立舜;趙香龍;陳衛;崔哲;劉科
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及一種氣化系統，尤其涉及向氣化系統中的氣化爐聯合注入液體燃料和固體燃料的進料裝置及進料方法。

背景技術

氣化爐通常用于將燃料和氧化劑流的混合物轉化為氫氣和一氧化碳，該氫氣和一氧化碳通常稱作“合成氣”。合成氣具有多種工業應用。例如，在整體煤氣化聯合循環(Integrated?Gasification?Combined?Cycle，IGCC)工廠內，合成氣用于產生電力；在化學品工廠內，合成氣用于生產化學品。根據給料的形式不同，氣化爐一般分為兩種類型：干粉進料氣化爐和液體進料氣化爐。這兩種氣化爐各有優缺點。然而，近年來，干粉進料氣化爐因其優異的性能和燃料適應性較強受到關注。

在氣化系統中，進料裝置用來向氣化爐中注入燃料。傳統進料裝置一般包括兩個管道：第一管道和第二管道。第一管道用來氣力輸送固體燃料如煤粉或者液體燃料如水煤漿。而第二管道用來輸送氧化劑流以將固體燃料或者液體燃料分散進入該煤氣化爐。

在氣化過程中，飛灰(含有細小顆粒)伴隨合成氣產生，且含有未反應的碳。在合成氣洗滌過程中，混在合成氣中的細小顆粒在洗滌單元中被水捕獲。為了利用這些未反應的碳，期望能夠回收利用這些細小顆粒。然而，這些細小顆粒從洗滌單元出來與廢水混在一起形成的液體流(以下稱作“回收爐渣漿”)。回收爐渣漿是液體很難與固體燃料如煤粉直接混合在一起。

因此，如果使用傳統的輸送固體燃料的進料裝置回收利用這些未反應的碳，固體燃料與回收爐渣漿混合困難。而且，兩者直接混合會降低固體燃料的流動性和氣化爐中燃料濃度的均勻度，進而導致較低的氣化性能。

有鑒于此，需要提供一種改進的可聯合注入回收爐渣漿和固體燃料的進料裝置以提高的氣化性能。

發明內容

為解決上述問題，本發明的一個實施例提供了一種進料裝置。該進料裝置包括主體部、第一元件和第二元件。主體部設有用于輸送液體燃料的第一管道。第一元件圍繞所述主體部形成用于氣力輸送固體燃料的第二管道。第二元件圍繞所述第一元件形成用于輸送流體的第三管道。其中所述液體燃料與所述固體燃料混合之前被霧化。

本發明的實施例還提供了一種進料方法。該進料方法包括：通過第一管道輸送液體燃料；通過圍繞第一管道的第二管道輸送固體燃料；通過圍繞第二管道的第三管道輸送流體；以及在與所述固體燃料混合之前，霧化所述液體燃料形成霧化液體燃料。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施例進行描述，以期更好地理解本發明，在附圖中：

圖1為應用本發明進料裝置一個實施例的氣化系統的示意圖；

圖2為圖1所示進料裝置的立體示意圖，其中端部被部分切除；

圖3為沿圖1中3-3線所得剖面示意圖；

圖4為本發明進料裝置另一實施例的立體示意圖，其中側部被部分切除；

圖5為沿圖4中5-5線所得剖面示意圖。

具體實施方式

本發明提供的進料裝置和進料方法可以應用到IGCC發電系統或者如煤化工的其他多聯產應用的各種氣化系統中。圖1提供了一個氣化系統10，其包括本發明進料裝置12的一個實施例。該氣化系統10還包括氣化爐14、兩個或者更多個供應源16、冷卻器18以及洗滌塔20。

該兩個或者更多個供應源16提供包括通過該進料裝置12注入該氣化爐14的液體燃料和固體燃料的各種燃料或者氧化劑流。各種燃料與氧化劑流在氣化爐14中發生反應產生高溫的粗合成氣23。然后，粗合成氣23流入冷卻器18以降低溫度。在冷卻過程中，粗合成氣23中的固體大顆粒變成粗爐渣22，隨后排出冷卻器18。

為了獲得純凈合成氣24，在氣化爐14中生成的粗合成氣23在冷卻器18中冷卻后進入洗滌塔20進行凈化。水28輸入洗滌塔20用于清洗粗合成氣23。混在粗合成氣23中的飛塵細小顆粒被水28捕獲形成回收爐渣漿26。然后，回收爐渣漿26排出洗滌塔20。

進料裝置12的結構設置使得液體燃料可以較好地與固體燃料混合。回收爐渣漿26作為一種液體燃料能夠利用進料裝置12進行重復利用，以此提高整體能源效率。以下將敘述進料裝置12和本發明的其他實施例的詳細結構。

參考圖2所示，進料裝置12包括設有第一管道38的中心主體部32、第一元件34以及作為進料裝置12外殼的第二元件36。