蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统。一种系统包括第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料。另外，给料的第一粘度大于经加热给料的第二粘度。系统还包括供给系统，供给系统定位在第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将给料供应到第一蒸汽喷射器。另外，系统包括构造成将蒸汽供应到第一蒸汽喷射器的蒸汽系统。此外，系统包括气化器，气化器联接到第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收经加热给料。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及气化系统，并且更特别地，涉及可用来提高气化系统的效率的蒸汽喷射器。
技术介绍
气化器将含碳材料转化成主要由一氧化碳和氢构成的气态混合物，这称为合成气体或合成气。例如，气化系统可包括一个或多个气化器，气化器使给料在高温下与氧和水或蒸汽反应而产生合成气。合成气可用于功率发生、化学品生产，或者任何其它适当的应用。在使用之前，合成气可在合成气冷却器中冷却，以及在气体处理系统中处理。
技术实现思路
下面对在范围方面与原本要求保护的技术相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意于限制要求保护的技术的范围，而是这些实施例仅意于提供本技术的可能形式的简要概述。实际上，本技术可包括可能类似于或不同于下面阐述的实施例的各种形式。在第一实施例中，一种系统包括第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料。另外，给料的第一粘度大于经加热给料的第二粘度。系统还包括供给系统，供给系统定位在第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将给料供应到第一蒸汽喷射器。另外，系统包括构造成将蒸汽供应到第一蒸汽喷射器的蒸汽系统。此外，系统包括气化器，气化器联接到第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收经加热给料。在第二实施例中，一种蒸汽喷射器包括本体，本体包括第一轴向端、第二轴向端，以及在第一轴向端和第二轴向端之间延伸的本体轴线。蒸汽喷射器还包括在第一轴向端处的供给入口，供给入口构造成接收给料。另外，蒸汽喷射器包括定位在第一轴向端和第二轴向端之间的蒸汽入口。蒸汽入口构造成接收蒸汽。而且，蒸汽喷射器包括在第二轴向端处的供给出口，供给出口构造成将经加热给料引导出本体。此外，蒸汽喷射器包括混合结构，混合结构设置在本体中，并且构造成在给料沿轴向流过本体时，引起给料旋转，以及混合蒸汽与给料，以形成经加热给料。在第三实施例中，一种系统包括蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽流与给料，以提高给料的温度。蒸汽喷射器包括混合结构，混合结构构造成引起给料旋转，以有利于混合蒸汽流与给料。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时，本技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中相同符号在图中表示相同部件，其中：图1是气化系统的实施例的框图，气化系统包括构造成产生第一合成气的气化器，以及构造成产生第二合成气的集成反应器-合成气冷却器；图2是气化系统的实施例的框图，气化系统包括蒸汽喷射器；图3是图2的蒸汽喷射器的实施例的轴向横截面图；图4是图2的蒸汽喷射器的混合结构的实施例的沿着线4-4得到的局部轴向横截面图；以及图5是图2的蒸汽喷射器的实施例的局部透视图。具体实施方式下面将对本技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对具有本公开的益处的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。当介绍本技术的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意于表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意于为包括性的，并且表示除了列出的元件之外，可存在另外的元件。如下面详细论述的那样，公开的实施例包括定位在供给系统和气化器之间的蒸汽喷射器。蒸汽喷射器构造成在给料到达气化器之前，将蒸汽喷射到给料流中，以提高给料的温度。在某些实施例中，随着给料的温度提高，给料的粘度降低。因此，粘度较低的给料可使得能够提高通过量和/或降低相关联的装备上的负载。蒸汽喷射器可包括混合结构，混合结构构造成引起给料旋转，以均匀地混合蒸汽喷射器内的蒸汽和给料。例如，混合结构可包括沿径向延伸到蒸汽喷射器中的螺旋凸起，以与给料相互作用，以及有利于给料和蒸汽之间的混合。因此，给料的温度可均匀地提高。图1示出气化系统10的实施例，气化系统10包括产生第一合成气14的气化器12和集成反应器-合成气冷却器16(例如，在单个壳体中具有反应器或反应区以及冷却器或冷却区的合成气冷却器)，它包括：集成反应器-合成气冷却器反应器18，其构造成产生用于在一个或多个下游应用中使用的第二合成气20(例如，CO、H2、甲烷、合成天然气(SNG))；以及集成反应器-合成气冷却器冷却区19，其构造成吸收来自诸如呈蒸汽(例如，蒸汽72)的形式的合成气20的热。例如，第二合成气20和蒸汽72的至少一部分可用来运行功率发生系统26、化学品生产系统28、煤制油(CTL)系统30、甲醇变烯烃化学系统(MTO)34、合成天然气化学装置(SNG)38，以及/或者其它适当的系统或应用。如示出的那样，气化器12接收来自供给系统40的反应剂。供给系统40将给料42和气化剂44(例如，空气、氧、氧化剂等)供应到气化器12。给料42用作气化系统10的能源。给料42可包括煤、石油焦、生物质量、木基材料、农业废料、焦油、沥青、来自精炼厂的重残渣或其它含碳物。在气化之前，可通过对给料42进行剁碎、碾磨、粉碎、磨碎、压块或制团来在供给系统40中重新设置给料42的大小和形状。另外，可将水或其它适当的液体添加到给料42，以产生浆料型给料。另外，气化器12包括反应器或反应腔室，其设置在气化器皿中，使得给料42能够气化而产生第一合成气14。气化器12可将给料42转化成合成气14(例如，一氧化碳(CO)和氢(H2)的组合)。这个转化可通过使给料42在升高的压力(例如，大约2 Mpa至8.5 MPa)和温度(例如，大约1100摄氏度(C)1600摄氏度)下经受受控制的量的气化剂44(例如，纯氧、空气或它们的混合物)和蒸汽48或缓和剂52(例如，蒸汽、水或二氧化碳)来实现，压力和温度取决于所使用的气化器12的类型。气化器12可为夹带流气化器，诸如上升流或下降流夹带流气化器。备选地，在一些实施例中，气化器12可为流化床气化器，诸如起泡流化床气化器或循环流化床气化器。而且，虽然在图1中单独描绘了给料42和缓和剂52，但在许多情况下，浆料液体(例如，浆料型给料)和/或加压和/或运载气体(例如，在干型给料中)可为与缓和剂52相同。可观察到实际的气化过程反应在不同的步骤中进行。例如，在气化过程中，给料42可首先经历热解过程，由此给料42被加热，从而产生挥发物和木炭的组合。挥发物在热解过程期间产生，这也称为脱挥发分作用，挥发物可由于与气化剂44反应而部分地燃烧。挥发物可在局部燃烧反应中与气化剂44反应而形成二氧化碳(CO2)和CO，局部燃烧反应对后面的气化反应提供热。在脱挥发分作用期间产生的木炭可与CO2和蒸汽反应而产生CO和H2。本质上，气化器12使用蒸汽48和气化剂44来部分地氧化一些给料42，以产生CO和释放能量，能量驱动额外的反应，包括通过被称为水煤气变换反应的反应，将另外的给料42转化成H2和额外的CO2。照这样，气化器12制造产生的气体(例如，合成气14)。这个产生的气体可包括差不多85%的比例相等的CO和H2，以及CO2、H2O、CH4、HCl、HF、CO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料，其中，所述给料的第一粘度大于所述经加热给料的第二粘度；供给系统，其定位在所述第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将所述给料供应到所述第一蒸汽喷射器；蒸汽系统，其构造成将所述蒸汽供应到所述第一蒸汽喷射器；以及气化器，其联接到所述第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收所述经加热给料。

【技术特征摘要】
2015.02.27 US 14/6333541.一种系统，包括：第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料，其中，所述给料的第一粘度大于所述经加热给料的第二粘度；供给系统，其定位在所述第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将所述给料供应到所述第一蒸汽喷射器；蒸汽系统，其构造成将所述蒸汽供应到所述第一蒸汽喷射器；以及气化器，其联接到所述第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收所述经加热给料。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蒸汽喷射器包括构造成接收所述给料的供给入口、构造成接收所述蒸汽的蒸汽入口，以及构造成将所述经加热给料引导到所述气化器的供给出口，其中，所述供给出口直接联接到所述气化器上。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括定位在所述供给系统的下游和所述第一蒸汽喷射器的上游的泵，其中，所述泵构造成对所述给料供应能量，以将所述给料引导到所述气化器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包括第二蒸汽喷射器，其中，所述第二蒸汽喷射器定位在所述泵的上游。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸汽是饱和蒸汽、过热蒸汽或者它们的组合。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蒸汽喷射器包括混合结构，其构造成在所述给料进入所述第一蒸汽喷射器时，对所述给料引起旋转，以有利于所述蒸汽和所述给料之间的混合。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括定位在所述第一蒸汽喷射器的下游的量表，以监测所述经加热给料的温度。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸汽相对于所述给料的比为大约1:2、1:3或更小。9.一种蒸汽喷射器，包括：本体，其包括第一轴向端、第二轴向端，以及在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间延伸的本体轴线；在所述第一轴向端处的供给入口，其构造成接收给料；定位在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间的蒸汽入口，其中，所述蒸汽入口构...

【专利技术属性】
技术研发人员：LR格拉纳多斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US