整体结合的气化器和合成气冷却器制造技术

一种系统包括沿纵轴线延伸的整体结合的容器。整体结合的容器包括气化器部分和合成气冷却器部分。合成气冷却器部分沿纵轴线轴向地邻近于气化器部分设置。整体结合的容器还包括从合成气冷却器部分延伸到气化器部分中的滚筒管。滚筒管构造成将冷却剂发送穿过整体结合的容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主题大体上涉及用于气化系统(例如，整体气化联合循环或IGCC)和气化构件的系统及方法。更具体而言，公开的主题涉及气化系统的气化器和合成气冷却器。
技术介绍
气化系统大体上包括使原料(诸如煤)与氧化剂和缓和剂(例如，蒸汽)反应来生成合成气的气化器。合成气可用作下游系统(诸如燃气涡轮发动机)的燃料。合成气还可用于化学制品生产。令人遗憾的是，合成气大体上在高温下流出气化器。取决于合成气的下游应用，合成气可在气化器下游的合成气冷却器中冷却。合成气冷却器可相对于气化器占据大量空间。
技术实现思路
在范围上与原来提出的专利技术相当的某些实施例在下文中概述。这些实施例不旨在限制提出的专利技术的范围，而相反，这些实施例仅旨在提供本专利技术的可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。在第一实施例中，一种系统包括沿纵轴线延伸的整体结合的容器。整体结合的容器包括气化器部分和合成气冷却器部分。合成气冷却器部分沿纵轴线轴向地邻近于气化器部分设置。整体结合的容器还包括从合成气冷却器部分延伸到气化器部分中的滚筒管(platentube)。滚筒管构造成将冷却剂发送穿过整体结合的容器。在第二实施例中，一种系统包括气化器和合成气冷却器。合成气冷却器沿纵轴线轴向地邻近于气化器设置。系统还包括构造成支承进入集管(intakeheader)的支承环组件。此外，气化器、合成气冷却器和支承环组件整体结合到公共容器中。在第三实施例中，一种制造方法包括将气化器整体结合到公共容器的第一部分中，以及将合成气冷却器整体结合到沿公共容器的纵轴线轴向地邻近于第一部分的公共容器的第二部分中。制造方法还包括将滚筒管设在公共容器中，其中滚筒管从公共容器的第一部分延伸到公共容器的第二部分中。附图说明在参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：图1为气化系统的一部分的实施例的示意性框图；图2为具有气化器部分和合成气冷却器部分的图1的气化系统的整体结合的容器的实施例的截面视图；图3为沿图2的线3-3截取的图1的气化系统的整体结合的容器的支承环组件的实施例的透视图；图4为图1的气化系统的整体结合的容器的一部分的实施例的截面视图；图5为图1的气化系统的整体结合的容器的一部分的实施例的另一个截面视图；图6为图1的气化系统的整体结合的容器的一部分的实施例的另一个截面视图；以及图7为图1的气化系统的整体结合的容器的一部分的实施例的另一个截面视图。具体实施方式下文将描述本专利技术的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，如，符合系统相关和业务相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能复杂且耗时，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是设计、制造和生产的例行任务。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，词语\一个\、\一种\、\该\和\所述\旨在意指存在一个或更多个元件。用语\包括\、\包含\和\具有\旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。本书面描述使用了实例来公开本专利技术，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实施本专利技术，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本专利技术的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。本公开内容针对气化构件和系统。具体而言，本公开内容包括整体结合的气化器和合成气冷却器(例如，整体结合到同一容器中)。合成气冷却器可为辐射合成气冷却器(RSC)、骤冷冷却器，或任何其它类型的冷却器(例如，换热器)。辐射合成气冷却器或RSC大体上接收由气化器中的燃料混合物的高温非燃烧反应产生的合成气，且经由发送穿过滚筒和RSC中的膜片管的冷却剂(例如，冷却水)来冷却合成气。热可通过冷却水，经由辐射和/或对流热传递从合成气获得，以生成两相饱和蒸汽和冷却合成气。两相饱和蒸汽和冷却合成气可单独输出至气化系统的一个或更多个其它部分来进一步使用。例如，合成气可被处理以除去硫且输送至动力组(powerblock)，其中动力组可包括用于燃烧合成气来生成燃烧产物的燃烧器。燃烧产物可由涡轮发动机使用来用于发电，例如，由涡轮驱动的发电机。此外，合成气可用于在甲醇制烯烃(MTO)或代用天然气(SNG)设备中生产化学制品。此外，两相饱和蒸汽可输出至动力组的余热回收蒸汽发生器，且余热回收蒸汽发生器可将蒸汽提供至蒸汽涡轮发动机来发电，例如，由汽轮机驱动的发电机。本文所述的气化系统的实施例使用整体结合的气化器和辐射合成气冷却器。例如，气化器和RSC可线性地整体结合到单个容器(例如，RSC上方的气化器)中。在某些实施例中，气化器和RSC可沿纵轴线轴向地设置(例如，以非同轴布置)。RSC中的滚筒和膜片管可延伸到气化器中来生成气化器中产生的合成气与发送穿过滚筒和膜片管的冷却水之间的更高效且彻底的热传递。此外，就改善热传递效率而言，整体结合的气化器和RSC可能能够生成过热蒸汽。此外，由于通过整体结合两者(例如，气化器和RSC各自是单个容器的部分)而在气化器与RSC之间可能存在紧邻，故滚筒和膜片管可延伸到气化器中，而没有RSC或滚筒和膜片管的长度的实际增大，RSC可由昂贵的铬镍铁合金或其它昂贵材料制成。因此，相对于包括单独的RSC和气化器的气化系统，生产成本可存在显著降低。现在转到附图，图1为示出整体气化联合循环(IGCC)系统10或气化系统的一部分的实施例的框图，其具有可产生合成气的气化器，以及可冷却合成气的合成气冷却器，例如，辐射合成气冷却器(RSC)。在所示实施例中，如上文所述，气化器和辐射合成气冷却器线性地整体结合到单个容器中。IGCC系统10的元件可包括燃料14的燃料源12，其可用作IGCC系统10的能源。燃料14可包括煤、石油焦、生物质、基于木材的材料、农业废物、焦油、焦炉煤气、沥青、来自精炼厂的重残渣、天然气或其它含碳物品。来自燃料源12的燃料14可传递至原料制备单元16。例如，原料制备单元16可通过截断、磨碎、撕裂、磨粉、压块或粒化燃料14来重新确定来自燃料源12的燃料14的尺寸或形状，以生成原料18。因此，原料制备系统14可包括一个或更多个粉碎机、磨机或可在操作期间由燃料14的大颗粒产生较小颗粒的任何类似单元。此外，水或其它适合的液体可在原料制备单元16中加入燃料14来产生浆料原料。在其它实施例中，没有液体加入燃料14，因此产生了干原料。在其它实施例中，如果燃料14为液体或气体，则原料制备单元16可省略。IGCC或气化系统10还可包括空气分离单元(ASU)20。ASU20可操作成例如通过精馏技术来将空气分成组分气体。ASU20可将氧22与从补充空气压缩机供应至其的空气分开，且ASU20可将分离的氧22传递至气化器24(或气化器部分)。原料18(且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：沿纵轴线延伸的整体结合的容器，其包括：气化器部分；沿所述纵轴线轴向地邻近于所述气化器部分设置的合成气冷却器部分；以及多个滚筒管，其中所述多个滚筒管从所述合成气冷却器部分延伸到所述气化器部分中，且构造成将冷却剂发送穿过所述整体结合的容器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.01 US 14/2424081.一种系统，包括：沿纵轴线延伸的整体结合的容器，其包括：气化器部分；沿所述纵轴线轴向地邻近于所述气化器部分设置的合成气冷却器部分；以及多个滚筒管，其中所述多个滚筒管从所述合成气冷却器部分延伸到所述气化器部分中，且构造成将冷却剂发送穿过所述整体结合的容器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个滚筒管从设置在所述整体结合的容器中的周向进入集管延伸。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，包括构造成支承所述进入集管的支承环组件，其中所述支承环组件包括焊接至所述进入集管的凸耳。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括构造成支承所述整体结合的容器的气化器喉板的支承环组件。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括构造成将冷却剂气体发送穿过径向外部的所述整体结合的容器的所述径向外部，其中所述径向外部的第一侧包括多个膜片管。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，包括所述整体结合的容器的外壁，其中所述径向外部的第二侧包括所述外壁。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，包括气化器喉部，其中所述径向外部的第三侧包括所述气化器喉板。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整体结合的容器的所述气化器部分构造成生成合成气，所述合成气被发送穿过所述整体结合的容器，以及所述滚筒管构造成将冷却剂发送穿过所述整体结合的容器来从所述合成气提取热以产生蒸汽。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述蒸汽包括过热蒸汽。10.一种系统，包括：气化器；沿纵轴线轴向地邻近于所述气化器设置的合成气冷却器；以及支承环组件，其中所述支承环组件构造成支承进入集管，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：P卡马卡，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US