[發明專利]用于使氣化給料干燥的系統

有效

• 申請號: 201310113701.1
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN103361123B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: G.F.弗雷;G.M.古爾科
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;F26B5/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,楊炯

技術領域

本文中公開的主題涉及用于向氣化系統提供干燥燃料給料的系統和方法。

背景技術

合成氣體或合成氣為可從含碳燃料產生的氫氣(H₂)與一氧化碳(CO)的混合物。合成氣可直接用作能量源(例如，在燃氣渦輪中)，或者可用作用于產生其它有用的化學制品(例如，甲醇、甲醛、醋酸)的起始材料的源。合成氣通過氣化系統大規模地生產，該氣化系統包括使諸如煤的含碳燃料和其它反應劑經受某些條件以產生未處理或原質合成氣的氣化反應器或氣化器。為了提高氣化反應的效率，氣化器內的煤與水的化學計量比率典型地維持在期望范圍內。

煤可從各種源收集，這可引起不同等級或質量的煤。通常，低等級煤將具有較高的含水量，而高等級煤具有較低的含水量。遺憾的是，含水量因煤的等級而異可降低為所有類型的煤使用單組條件來生產合成氣的能力。例如，在其中使用低等級煤的條件下，煤的含水量的估計可為不準確的，這可引起在低等級煤的氣化期間的低效率。就是說，提供給氣化器用于驅動低等級煤內的含碳燃料的氣化的熱的一部分可相反地用于從煤的水產生蒸汽。煤的這些不一致性可降低氣化器的效率，縮短氣化器和相關裝備的壽命，并且降低合成氣的可預測性(例如，合成氣的能量含量)。

發明內容

在下面陳述本文中公開的某些實施例的總結。應當理解，這些方面僅為了向讀者提供這些實施例的簡短總結而提出，并且這些方面不旨在限制本公開的范圍。實際上，本公開可包括可不在下面陳述的各個方面。

在一個實施例中，提供一種系統。系統包括原料制備系統，其構造成向氣化系統提供包括研磨的固體燃料的給料，其中，原料制備系統包括：研磨機構，其構造成接收包括固體燃料的固體給料并在存在輸送氣體的情況下研磨固體給料以產生研磨的固體燃料與濕氣態相的混合物，其中，濕氣態相包括輸送氣體和來自固體燃料的水分；抽吸器，其包括：第一入口，其構造成接收蒸汽流；第二入口，其構造成接收濕氣態相的流；以及流體出口，其構造成輸出包括蒸汽流和濕氣態相的流的減壓流；其中，抽吸器構造成增強從研磨的固體燃料的水分去除。

在一個方面，原料制備系統包括構造成聯接于流量控制閥的控制器，其中，控制器構造成響應于反饋而調節流量控制閥的位置，以調節蒸汽流的流率，該反饋指示干燥給料的含水量、蒸汽流的壓力、至研磨機構的固體給料的供給速率、固體給料的含水量或它們的任何組合。

在另一個方面，原料制備系統包括布置在研磨機構的上游的熱交換器，熱交換器構造成將熱能傳遞至補充氣體流，以在向研磨機構提供輸送氣體之前產生輸送氣體，并且熱能的源包括減壓流、附加的蒸汽流或它們的組合。

在又一個方面，原料制備系統包括布置在研磨機構內的熱交換器，熱交換器構造成將熱能傳遞至輸送氣體的流，以加熱研磨機構內的輸送氣體，并且熱能的源包括減壓流、附加的蒸汽流或它們的組合。

在另一個實施例中，提供一種系統。系統包括抽吸器，其具有：第一入口，其構造成接收蒸汽流；第二入口，其構造成從研磨機構接收濕氣態相的流，該研磨機構構造成在存在輸送氣體的情況下研磨固體燃料，其中，濕氣態相包括輸送氣體和從研磨的固體燃料去除的水分；出口，其構造成輸出包括蒸汽流和濕氣態相的流的減壓流。抽吸器構造成在研磨機構與抽吸器之間形成壓力梯度以增強從研磨的固體燃料的水分去除。系統還包括構造成調節至抽吸器的蒸汽流的流率的控制器。

在一個方面，系統包括流動路徑和沿流動路徑布置的流量控制閥，流動路徑構造成將蒸汽從蒸汽源運送至抽吸器，流量控制閥構造成控制至抽吸器的蒸汽流的流率。

在另一個方面，控制器構造成響應于反饋而調節流量控制閥的位置，以調節蒸汽流的流率。

在又一個實施例中，提供一種系統。系統包括原料制備系統，其構造成向氣化系統提供具有研磨的固體燃料的給料。原料制備系統包括研磨機構，其構造成接收具有固體燃料的固體給料并在存在輸送氣體的情況下研磨固體給料以產生研磨的固體燃料與濕氣態相的混合物。濕氣態相包括輸送氣體和來自固體燃料的水分。原料制備系統還包括抽吸器，其構造成接收并混合蒸汽流和濕氣態相的流。抽吸器還構造成減小研磨的固體燃料與濕氣態相的混合物的壓力以從研磨的固體燃料去除水分。系統還包括氣化器，其構造成從原料制備系統接收給料并使給料經受氣化條件以產生未處理的合成氣。

在一個方面，原料制備系統包括分離器，其構造成從研磨機構接收研磨的固體燃料與濕氣態相的混合物并使研磨的固體燃料與濕氣態相的至少一部分分離以產生給料。