一种气化器和发电厂制造技术

一种用来生产一种可燃气体的气化器，它包括： 一个气化反应器（１０），在其中由一种燃料生产出一种可燃气体， 第一管道（１８），其设置成用来把对于气化来说是必要的一种含氧气体供应给该气化反应器（１０），以及 第二管道（９），其设置成用来把可燃气体由该气化反应器（１０）排放出来， 其特征在于，一个装置（３５），其设置在第二管道（９）中且适宜于把离开气化反应器（１０）的可燃气体冷却下来。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种气化器和发电厂本专利技术的
和先有技术本专利技术涉及用来产生一种可燃气体的气化器，它包括一个气化反应器，在此气化反应器中由一种燃料生产出可燃气体，一第一管道，其设置用来把对于气化来说是必要的一种含氧气体供应给该气化反应器，以及一第二管道，其设置用来把可燃气体由该气化反应器排放出来。本专利技术还涉及一种发电厂，它包括一个燃烧室，在该燃烧室中进行一种可燃材料的燃烧，同时形成热的燃烧气体，一个气体涡轮装置，其适宜于由这些燃烧气体驱动，一个顶部燃烧装置，其设置用来接受燃烧气体并把它的温度升高到一适合于该气体涡轮装置使用的程度，一个气化反应器，其设置用来产生一用于在该顶部燃烧装置中燃烧的燃烧气体，以便产生所述的温度升高，第一管道，其设置用来把对于气化来说是必要的一种含氧气体供应给气化反应器，以及第二管道，其设置用来把可燃气体由气化反应器供应给顶部燃烧装置。可燃材料或燃料是指所有可以燃烧的燃料，比如矿井煤，褐煤，泥煤，生物燃料，油母页岩，小块焦炭，废料，油，氢气和其它气体，等等。现在将在与一加压流态化床，所谓PFBC(加压流态化床燃烧)发电厂有关的不同应用中讨论和说明本专利技术。然而，本专利技术将不仅限于这些应用，而可以被应用于所有可能的发电厂，特别是气体涡轮发电厂，并且也可以与独立的气化装置，所谓气化器相关。在一个常规的PFBC发电厂中，由包封着一个燃烧室的加压容器把以压缩空气形式的燃烧空气经过床下面的流态化喷嘴供应给流态化床，在该燃烧室中装设着该流态化床。在燃烧过程中形成的燃烧气体通过在床表面上方的一个活动隔板，然后把这些气体净化，并输送到一个气体涡轮机。燃烧气体驱动该气体涡轮机，该涡轮机转而在其一端驱动一台发电机，在其另一端驱动一台压缩机，以压缩空气供应给该加压容器。在该流态化床中，燃料在大约850℃的温度下燃烧。为了产生蒸汽，在该流态化床中设置一个以管道装置形式的蒸汽发生器。该流态化床通过蒸汽涡轮机供应能量，其中，把蒸汽在一蒸汽系统中输送到该涡轮机中。在满负荷的状态下，整个管道装置被设置在该流态化床中。一个PFBC发电厂的特征在于，与燃料在大气压力条件-->下的流态化床中燃烧的其它类型的发电厂相比，对所产生的效果来说，发电厂的规模小。另外，在一PFBC发电厂中效率高。还有，从环境的观点和经济的观点来看，在一PFBC发电厂中的燃烧是在有利的条件下进行的。与PFBC技术有关的并妨碍它有特别高的效率的一个问题是温度上限，在流态化床中燃料例如煤的燃烧在此温度下进行，该温度上限通常大约为850到950℃，这取决于煤的质量。这就意味着对于PFBC发电厂的气体涡轮机的驱动气体的温度大约与在流态化床中的温度一样高。因为涡轮机的效果随着驱动气体的温度的升高而迅速上升，所以，希望有一较高的气体温度，高达1200℃到1500℃，为的是由该发电厂的气体涡轮机部分获得最佳的效果。为了补救这一缺点，已经提出建议，借助于一个燃料在其中燃烧的顶部燃烧室提高离开PFBC燃烧室的气体温度。因为驱动气体通过该顶部燃烧室，所以可以在被供应给气体涡轮机之前提高气体的温度。这一技术已经由专利文件SE-B-458,995中得知。还有，在该文件中描述了如何借助于一个气化反应器生产用于该顶部燃烧室的燃料，在该气化反应器中，理想配比状态的煤被气化，同时生产出供应给该顶部燃烧室的一种可燃气体。在气化反应器中产生的可燃气体有一相对较高的温度，当气体离开该气化反应器时温度大约为800℃到1000℃。另外，离开气化反应器的可燃气体包含有灰尘颗粒，在这样的高温下，这些颗粒可能以熔化的黏稠形式出现。因此，一在可燃气体的管道中设置的可以进行净化的过滤器将很快地被堵塞。还有，热的包含灰尘的可燃气体在调节阀会造成问题。调节阀是为了调节气体流量设置的。为了克服这一问题，已经知道采用水的汽化和蒸汽的过热进行冷却的昂贵且复杂的调节阀。还有，应该注意到，当在发电厂中采用可燃气体燃烧，例如在设置在一气体涡轮机之前的一个顶部燃烧室中燃烧的情况下，这些灰尘颗粒在气体涡轮机中造成腐蚀和侵蚀，导致过早的磨损。为了把可燃气体净化，已经提出建议，使热的含灰尘的气体在气化反应器的出口通过一个旋风分离器。然而，这样的分离器没有一过滤器那样有效，对于供应给一气体涡轮机的气体所要求的高净化程度来说，是特别不够的。JP-A-5/87315公开了一种发电厂，它包括一个具有一流态化床的气化反应器，一个带有一流态化床的燃烧室，以及一个顶部燃烧室。由该气化反应器和燃烧室出来的燃烧气体被净化，并被供应给该顶部燃烧室，在那里进行燃烧。由该顶部燃烧室出来的燃烧气体驱动一个气体涡轮机，该涡轮机转而驱-->动一台发电机和一台压缩机，该压缩机将空气压缩，而将压缩空气供应给气化反应器、燃烧室和顶部燃烧室。借助于设置在燃烧室的流态化床中的空气管路对供应给顶部燃烧室的燃烧空气进行热交换。JP-A-5/93513公开了一种发电厂，它有一个用来生产可燃气体的气化反应器。可燃气体被净化，并被供应给一个顶部燃烧室。在该气化反应器中形成的固态残余产物被送到一个包括一流态化床的燃烧室，在该燃烧室中这些固态产物被燃烧。由该燃烧室出来的燃烧气体也被净化，并也被供应给该顶部燃烧室。还有，由外界把氧气供应给该顶部燃烧室，并进行燃烧，从而在该顶部燃烧室中形成的燃烧气体被用来驱动一个气体涡轮机。本专利技术的概述本专利技术的目的是解决上面提及的问题，并对离开一个气化反应器的气体进行处理，使得在后续的过程中可以以较好的方式利用这些气体。此目的的实现是靠初始确定的气化装置，其特征是在第二管道中设置一个装置，它适用于把离开气化反应器的可燃气体冷却。靠把离开气化反应器的可燃气体的温度降低，使得在后面的装置上的应力减小。特别是，可以把温度降低到600℃以下，使得在气体中存在的灰尘颗粒将处于固体形态，不会粘接起来，而把后面的装置堵塞。按照一个实施例，在第二管道上于冷却装置的下游设置一个净化装置，适用于把被冷却的可燃气体净化。由此，该净化装置可以包括一个过滤器。借助于按照本专利技术的冷却装置，这样一个过滤器可以有一种常规的结构，即，不需要昂贵的烧结陶瓷热气体过滤器。还有，可以在第二管道上于所述冷却装置的下游设置至少一个调节阀，适用于调节离开气化反应器的可燃气体的数量。这样的调节阀也可以有一种常规的结构，不需要为了冷却的目的有任何特殊的装置。按照本专利技术的另一实施例，冷却装置包括一个热交换器，适用于借助于供应给气化反应器的含氧气体把可燃气体冷却下来。靠这样的设置，当使可燃气体冷却时，可以回收热能，并在进一步的气化过程中利用这种热能。按照另一实施例，被这样冷却的可燃气体适宜于供应给一个连接到第二管道上的燃烧装置，并适用于使可燃气体燃烧，同时形成热的燃烧气体。最好，能设置一台气体涡轮机，至少部分地由该热的燃烧气体驱动，并设置一台由该气体涡轮机驱动的压缩机，它有一个连接到第一管道上的出口，用来把压缩的含氧气体供应给气化反应器。为了确保可燃气体有一较高的压力，并且-->确保对燃烧装置有适当的供应，在第一管道中可在由气体涡轮机驱动的压缩机的下游设置另一台压缩机，适用于把供应给气化反应器的含氧气体进一步压缩。此目的实现也靠初始确定的发电厂，其特征是在第二管道中设置一个装置，它适用于把供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用来生产一种可燃气体的气化器，它包括：一个气化反应器(10)，在其中由一种燃料生产出一种可燃气体，第一管道(18)，其设置成用来把对于气化来说是必要的一种含氧气体供应给该气化反应器(10)，以及第二管道(9)，其设置成用来把可燃气体由该气化反应器(10)排放出来，其特征在于，一个装置(35)，其设置在第二管道(9)中且适宜于把离开气化反应器(10)的可燃气体冷却下来。2.按照权利要求1所述的气化器，其特征在于，一个净化装置(11)，其设置在第二管道(9)中位于所述冷却装置(35)的下游，并适宜于把被冷却的可燃气体净化。3.按照权利要求2所述的气化器，其特征在于，净化装置(11)包括一个过滤器。4.按照权利要求1-3中的任何一个所述的气化器，其特征在于，至少一个调节阀(9a，9b)，其设置在第二管道(9)中位于所述冷却装置(35)的下游，并适宜于调节离开气化反应器(10)的可燃气体的数量。5.按照权利要求2或3和4所述的气化器，其特征在于，调节阀(9a，9b)被设置在净化装置(11)的下游。6.按照上述权利要求中的任何一个所述的气化器，其特征在于，所述冷却装置(35)包括一个热交换器，它适用来借助于供应给气化反应器的含氧气体(18)把可燃气体冷却下来。7.按照上述权利要求中的任何一个所述的气化器，其特征在于，一台压缩机(34，13)连接到第一管道(18)上，并适宜于压缩供应给气化反应器(10)的含氧气体。8.按照权利要求1-6中的任何一个所述的气化器，其特征在于，一个燃烧装置(8，23)连接到第二管道(9)上，并适宜于使可燃气体燃烧，同时形成热的燃烧气体。9.按照权利要求8所述的气化器，其特征在于，一台气体涡轮机(14)，其设置成至少部分地由热的燃烧气体驱动，一台压缩机(13)，其由该气体涡轮机(14)驱动，并有一个连接到第一管道(18)上的出口，用来把压缩的含氧气体供应到气化反应器。10.按照权利要求9所述的气化器，其特征在于，另一台压缩机(34)，其设置在第一管道(18)中位于被气体涡轮机(14)驱动的压缩机(13)的下游，并适宜于把供应到气化反应器(10)的含氧气体进一步压缩。11.一种发电厂，它包括：一个燃烧室(1)，在其中进行一种可燃材料的燃烧，同时形成热的燃烧气体，一个气体涡轮机装置(14，20，27)，适宜于由燃烧气体驱动，一个顶部燃烧装置(8，23)，其设置成接受燃烧气体，并把它的温度升高到适合于气体涡轮机装置的温度，一个气化反应器(10)，其设置成用来生产出一种可燃气体，用于在顶部燃烧室(8，23)中燃烧，以产生所述温度升高，第一管道(18)，其设置成用来把对于气化来说是必要的一种含氧气体供应给该气化反...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·布朗斯特伦，A·洛夫格兰，D·维恩惠兹恩，
申请(专利权)人：ABB碳有限公司，
类型：发明
国别省市：