用于气化的系统和方法技术方案

一种系统，包括气化器，所述气化器构造为气化进料，从而产生合成气。所述气化器包含第一轴线。所述系统还包括设置在气化器内的第一气化反应区域。所述第一气化反应区域至少部分地由基本上垂直于第一轴线的第一壁来限定。所述系统还包括连接至气化器的第一进料喷射器。第一进料喷射器构造为在相对于第一轴线的第一方向上将进料喷射至第一壁下方的第一气化反应区域内。

【技术实现步骤摘要】

在本文中公开的主题涉及气化器，并且更特别地涉及用于设计气化器的反应区域的系统和方法。
技术介绍
气化器将含碳材料转化为一氧化碳和氢气的混合物，其称为合成气体或合成气。例如，整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂包括一个或更多个气化器，其在高温下使原料与氧气和温度缓和剂进行反应以产生合成气，所述温度缓和剂例如为蒸汽或水。不幸的是，在气化器中，由气化获得的合成气可能会包括较不期望的组分，例如熔渣和/或细灰。合成气中的熔渣和/或灰分会影响气化器下游设备的运行。
技术实现思路
下文概括与本专利技术范围相当的特定的实施例。这些实施例并不意图限定权利要求的范围，与之相反的是，这些实施例仅意图提供本专利技术可能形式的主要概括。确实地，本专利技术的实施例可以涵盖与在下文阐述的实施例相似或不同的多种不同的形式。在第一实施例中，系统包括气化器，所述气化器构造为气化进料，从而产生合成气。所述气化器包含第一轴线。所述系统还包括在气化器内设置的第一气化反应区域。第一气化反应区域至少部分地通过基本上垂直于第一轴线的第一壁来限定。所述系统还包括连接至气化器的第一进料喷射器。第一进料喷射器构造为在相对于第一轴线的第一方向上将进料喷射至第一壁下方的第一气化反应区内。在第二实施例中，方法包括在设置于气化器内的气化反应区域中气化进料以产生合成气。所述气化器包含第一轴线。所述方法还包括使用连接至气化器的进料喷射器将进料喷射至气化反应区域内，使用第一壁在基本上垂直于第一轴线的第一方向上使合成气流经气化反应区域，并在基本上平行于第一轴线的第二方向上由气化反应区域排出合成气。在第三实施例中，系统包括气化器，构造为气化进料从而产生合成气。所述气化器包含第一轴线。所述系统还包括设置于气化器内的气化反应区域。气化反应区域通过第一管道限定，所述管道具有基本上垂直于第一轴线的第二轴线。所述系统还包括设置于第一管道内的第一出口。第一出口基本上以第一轴线为中心，并构造为在基本上平行于第一轴线的第一方向上导向合成气。所述系统还包括第一进料喷射器，其连接至第一管道的第一端部。第一进料喷射器构造为在基本上垂直于第一轴线的第二方向上将进料喷射至气化反应区域中。本专利技术的第一技术方案提供了一种系统，包含：气化器，构造为气化进料以产生合成气，其中，气化器包含第一轴线；第一气化反应区域，设置在气化器中，其中，第一气化反应区域至少部分地由大体垂直于第一轴线的第一壁限定；和第一进料喷射器，连接至气化器，其中，第一进料喷射器构造为在相对于第一轴线的第一方向上将进料喷射入在第一壁下方的第一气化反应区域。本专利技术的第二技术方案在于，在第一技术方案中，第一壁为凹入的，并且构造为在第一方向上导向合成气。本专利技术的第三技术方案在于，在第一技术方案中，包含设置在第二壁中的反应区域出口，第二壁设置为与第一壁相对，其中，反应区域出口构造为在大体平行于第一轴线的第一方向上导向合成气。本专利技术的第四技术方案在于，在第一技术方案中，气化器包含气化器出口，其构造为在大体与第一方向相反的第二方向上运输来自气化器的合成气，第一方向大体平行于第一轴线。本专利技术的第五技术方案在于，在第一技术方案中，包含连接至气化器的第二进料喷射器，其中，第二进料喷射器与第一进料喷射器大体相对地设置。本专利技术的第六技术方案在于，在第一技术方案中，第一壁包含混合室，构造为增强进料、合成气中的至少一者或二者的混合或膨胀中的至少一者或两者。本专利技术的第七技术方案在于，在第一技术方案中，第二壁朝向反应区域出口倾斜，以允许在气化期间产生的熔渣流向反应区域出口。本专利技术的第八技术方案在于，在第一技术方案中，包含连接至反应区域出口的出口管道，其中，出口管道构造为在第一方向上导向合成气。本专利技术的第九技术方案提供一种方法，包含：在设置于气化器中的气化反应区域中气化进料以产生合成气，其中，气化器包含第一轴线；使用连接至气化器的进料喷射器将进料喷射入气化反应区域；使用第一壁在大体垂直于第一轴线的第一方向上使合成气流经气化反应区域；和在大体平行于第一轴线的第二方向上由气化反应区域排出合成气。本专利技术的第十技术方案在于，在第九技术方案中，由气化反应区域排出合成气包含使合成气穿过第一反应区域出口排出，第一反应区域出口设置在第二壁中，第二壁设置成与第一壁相对。本专利技术的第十一技术方案在于，在第九技术方案中，包含在急冷室、局部淬火器、合成气冷却器或反应器或其任意组合中的至少一者中，接收在气化反应区域中产生的合成气。本专利技术的第十二技术方案在于，在第九技术方案中，包含使用基本上平行于第一轴线的第三壁在与第一方向基本上相反的第三方向上使合成气流经气化反应区域。本专利技术的第十三技术方案在于，在第九技术方案中，包含通过第二反应区域出口，在与第二方向大体相反的第四方向上从气化反应区域排出合成气的一部分。本专利技术的第十四技术方案提供了一种系统，包含：气化器，构造为气化进料以产生合成气，其中气化器包含第一轴线；在气化器中设置的气化反应区域，其中气化反应区域通过具有第二轴线的第一管道限定，第二轴线大体垂直于第一轴线；第一出口，设置在第一管道中，其中第一出口基本上绕第一轴线居中，并且构造为在基本平行于第一轴线的第一方向上导向合成气；和第一进料喷射器，连接至第一管道的第一端部，其中第一进料喷射器构造为在基本垂直于第一轴线的第二方向上将进料喷射入气化反应区域。本专利技术的第十五技术方案在于，在第十四技术方案中，包含第二进料喷射器，其连接至第一管道的第二端部，其中第二进料喷射器构造为在第三方向上将进料喷射入气化反应区域，第三方向基本上与第二方向相反。本专利技术的第十六技术方案在于，在第十四技术方案中，第一管道包含通道，其构造为将在气化期间产生的熔渣导向第一出口。本专利技术的第十七技术方案在于，在第十四技术方案中，气化器包含上出口，构造为从第四方向接收合成气的至少一部分，第四方向基本与第一方向相反。本专利技术的第十八技术方案在于，在第十四技术方案中，包含第二管道，第二管道至少部分地围绕第一管道。本专利技术的第十九技术方案在于，在第十八技术方案中，包含在第二管道中设置的第二出口，其中第二出口构造为在第四方向上导向合成气的一部分，第四方向基本上与第一方向相反。本专利技术的第二十技术方案在于，在第十四技术方案中，包含出口管道，其连接至第一出口，其中出口管道构造为在第一方向上导向合成气。附图说明当参考附图阅读下文的详细说明时，将更好地理解本专利技术的这些和其它的技术特征、方面和优点，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：图1为根据本公开的具有反应装置的气化器的实施例的示意图；图2为根据本公开的具有反应装置的气化器的实施例的截面图；图3为图2的气化器的实施例的另一截面图；图4为根据本公开的反应装置的实施例的截面图；图5为根据本公开的反应装置的实施例的截面图；图6为根据本公开的反应装置的实施例的截面图；图7为根据本公开的具有反应装置的气化器的实施例的截面图；图8为根据本公开的具有反应装置的气化器的实施例的截面图；图9为根据本公开的包括至少两个进料喷射器的反应装置的实施例的截面图；图10为根据本公开的包括三个进料喷射器的反应装置的实施例的俯视图；图11为根据本公开的具有包括至少两个进料喷射器的反应装置的气化器的实施例的截面图；图12为根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包含：气化器，构造为气化进料以产生合成气，其中，所述气化器包含第一轴线；第一气化反应区域，设置在所述气化器中，其中，所述第一气化反应区域至少部分地由大体垂直于所述第一轴线的第一壁限定；和第一进料喷射器，连接至所述气化器，其中，所述第一进料喷射器构造为在相对于所述第一轴线的第一方向上将所述进料喷射入在所述第一壁下方的所述第一气化反应区域。

【技术特征摘要】
2014.12.16 US 14/5724261.一种系统，包含：气化器，构造为气化进料以产生合成气，其中，所述气化器包含第一轴线；第一气化反应区域，设置在所述气化器中，其中，所述第一气化反应区域至少部分地由大体垂直于所述第一轴线的第一壁限定；和第一进料喷射器，连接至所述气化器，其中，所述第一进料喷射器构造为在相对于所述第一轴线的第一方向上将所述进料喷射入在所述第一壁下方的所述第一气化反应区域。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一壁为凹入的，并且构造为在所述第一方向上导向所述合成气。3.根据权利要求1所述的系统，包含设置在第二壁中的反应区域出口，所述第二壁设置为与所述第一壁相对，其中，所述反应区域出口构造为在大体平行于所述第一轴线的所述第一方向上导向所述合成气。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气化器包含气化器出口，其构造为在大体与所述第一方向相反的第二方向上运输来自所述气化器的所述合成气，所述第一方向大体平行于所述第一轴线。5.根据权利要求1所述的系统，包含连接至所述气化器的第二进...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·斯特文森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US