用于气化碳质给料的系统技术方案

一种用于气化碳质给料的系统，包括热交换单元，热交换单元包括气流通道、包括一个或多个热交换表面的一个或多个热交换器、交叉支承件、构造成至少部分地阻塞气流通道的盖板、一个或多个蒸发器盘管、包括一个或多个束式喷射器喷嘴的束式喷射器、包括一个或多个盘式喷射器喷嘴的盘式喷射器以及一个或多个环式喷射器喷嘴；其中，一个或多个束式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到交叉支承件的上游表面；其中，一个或多个盘式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到盖板的上游表面；且其中，一个或多个环式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到一个或多个蒸发器盘管的上游表面。或多个蒸发器盘管的上游表面。或多个蒸发器盘管的上游表面。

【技术实现步骤摘要】
用于气化碳质给料的系统


[0001]本技术涉及一种用于气化碳质给料的系统。

技术介绍

[0002]固体碳质燃料的部分燃烧或气化以产生具有作为住宅燃料和工业燃料、作为用于化学品和燃料的合成的起始材料以及作为用于生成电力的能源的价值的合成气体或合成气，已长期得到认可且在世界各处以不同的规模实施。如本文中使用的用语“固体碳质燃料”意在包括各种气体携载的可燃材料及其混合物，且可选自煤、来自煤的焦炭、煤液化残余物、石油焦炭、烟灰、生物质以及源自油页岩、焦油砂和沥青的颗粒固体的集合。煤可为任何类型的，包括褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤。
[0003]气化反应器产生热合成气，该热合成气包括氢气和一氧化碳，其可与布置在气流通道内的一个或多个热交换器接触。一个或多个热交换器包括热交换表面以及相关联的结构，诸如支承结构和偏转器或盖板以使气流朝热交换表面引导。

技术实现思路

[0004]来自固体碳质燃料的气化的飞灰将沉积在热交换单元的表面上且降低热传递效率。因此，飞灰可通过应用惰性气体的喷射(blast)来去除。
[0005]本技术的目的在于提供一种用于气化碳质给料的系统，其能够有效地从热交换表面去除飞灰。
[0006]下面概述了根据本技术的用于气化碳质给料的系统的若干技术方案。
[0007]技术方案1.一种用于气化碳质给料的系统，其包括：
[0008]热交换单元，所述热交换单元包括气流通道、包括一个或多个热交换表面的一个或多个热交换器、交叉支承件、构造成至少部分地阻塞所述气流通道的盖板、一个或多个蒸发器盘管、包括一个或多个束式喷射器喷嘴的束式喷射器、包括一个或多个盘式喷射器喷嘴的盘式喷射器以及一个或多个环式喷射器喷嘴；
[0009]其中，所述一个或多个束式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到所述交叉支承件的上游表面；
[0010]其中，所述一个或多个盘式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到所述盖板的上游表面；
[0011]其中，所述一个或多个环式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到所述一个或多个蒸发器盘管的上游表面。
[0012]技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其中，所述一个或多个盘式喷射器喷嘴位于比所述一个或多个环式喷射器喷嘴更高的高度处。
[0013]技术方案3.根据技术方案1所述的系统，还包括一个或多个收集管，所述一个或多个收集管构造成将冷却剂递送到所述一个或多个蒸发器盘管且布置在每个蒸发器盘管中相同的径向位置；
[0014]其中，所述一个或多个环式喷射器喷嘴布置成指在所述一个或多个收集管之间。
[0015]技术方案4.根据技术方案1所述的系统，还包括一个或多个气体供应线，其与所述一个或多个束式喷射器喷嘴、所述一个或多个盘式喷射器喷嘴和所述一个或多个环式喷射器喷嘴成流体流动连通；
[0016]其中，所述一个或多个气体供应线中的每个包括具有较高流动系数的限流件和具有较低流动系数的限流件；
[0017]构造成在具有较高流动系数的限流件和具有较低流动系数的限流件之间快速地切换。
[0018]与现有技术相比，根据本技术的用于气化碳质给料的系统具有束式喷射器喷嘴、盘式喷射器喷嘴和环式喷射器喷嘴，其通过用气流喷射热交换表面来有效地去除飞灰。
附图说明
[0019]在下文将连同附图描述本技术，其中，相似的数字表示相似的元件：
[0020]图1是描绘用于冷却热合成气流的热交换器的侧视图截面的图。
[0021]图2是描绘图1的热交换器的自顶向下的视图的图。
[0022]图3是描绘图1的热交换器中的盖板的放大视图的图。
[0023]图4是描绘图1的热交换器中的盖板和蒸发器盘管(coil)的自顶向下的视图的图。
具体实施方式
[0024]随后的详细描述仅提供优选示例性实施例，且不意在限制本技术的范围、适用性或构造。相反地，优选示例性实施例的随后的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本技术的优选示例性实施例的可行的(enabling)描述。如所附权利要求书中阐述的，可在元件的作用和布置上进行各种改变，而不脱离本技术的精神和范围。
[0025]如本文中使用的冠词“一”或“一个”在应用于说明书和权利要求书中描述的本技术的实施例中的任何特征时意指一个或多个。“一”和“一个”的使用不使含义限于单个特征，除非特别地声明此类限制。在单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该”表示一个或多个具体指定的特征，且可取决于其中使用它的上下文来具有单数或复数含义。
[0026]置于第一实体和第二实体之间的用语“和/或”包括以下含义中的任何：(1)仅第一实体，(2)仅第二实体，或者(3)第一实体和第二实体。置于3个或更多个实体的列表(list)的最后两个实体之间的用语“和/或”意指列表中的实体中的至少一个，包括该列表中的实体的任何特定组合。例如，“A、B和/或C”具有与“A和/或B和/或C”相同的含义，且包括A、B和C的以下组合：(1)仅A，(2)仅B，(3)仅C，(4)A和B但没有C，(5)A和C但没有B，(6)B和C但没有A，以及(7)A和B和C。
[0027]形容词“任何”意指量不加选择的一个、一些或全部。
[0028]“下游”和“上游”指的是所传递的过程流体的预期流动方向。如果过程流体的预期流动方向是从第一装置到第二装置，第二装置在第一装置的下游。在循环流的情况下，下游和上游指的是过程流体的第一趟。
[0029]图1示出用于冷却在向下的方向上流过气流通道的热合成气流的热交换器1的侧视图截面。在提供结构完整性的压力容器3内，包括携载冷却剂的管路和/或通道的网络的
膜壁5保护压力容器3免受高温并且从合成气中回收热量。膜壁5可包括竖直的、曲折的或螺旋卷绕的冷却剂导管，其可互连以形成气密的壁。冷却剂可包括加压锅炉水或饱和蒸汽。
[0030]一个或多个蒸发器盘管7从连接到压力容器3且通过膜壁5的交叉支承件9悬置。一个或多个蒸发器盘管7可采取由携载冷却剂(诸如水)的管路的盘管形成的嵌套圆柱的形式。一个或多个蒸发器盘管7可包括竖直的、曲折的或螺旋卷绕的冷却剂导管，其可互连以形成气密的壁。交叉支承件可钻，以提供一个或多个流径11来用于冷却剂通过交叉支承件9行进到蒸发器盘管7。一个或多个冷却剂集管13向一个或多个流径11供应和分配冷却剂。
[0031]盖板15定位在一个或多个蒸发器盘管7的中心上，以引导一个或多个蒸发器盘管7之间的热合成气流。盖板15可定位成与一个或多个蒸发器盘管7的最内部齐平，以迫使热合成气在一个或多个蒸发器盘管7中间流动。
[0032]当热合成气离开气化反应器时，它携载生成为气化过程副产物的飞灰。飞灰在热合成气中作为细颗粒悬置且可沉积在热传递表面上(尤其当飞灰是热且粘的时)。由飞灰沉积物的结垢可降低到热传递流体的热传递效率。出于该原因，飞灰从热传递表面周期性地去除。这可通过物理地击打热交换表面以将飞灰震松本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于气化碳质给料的系统，其包括：热交换单元，所述热交换单元包括气流通道、包括一个或多个热交换表面的一个或多个热交换器、交叉支承件、构造成至少部分地阻塞所述气流通道的盖板、一个或多个蒸发器盘管、包括一个或多个束式喷射器喷嘴的束式喷射器、包括一个或多个盘式喷射器喷嘴的盘式喷射器以及一个或多个环式喷射器喷嘴；其中，所述一个或多个束式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到所述交叉支承件的上游表面；其中，所述一个或多个盘式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到所述盖板的上游表面；其中，所述一个或多个环式喷射器喷嘴构造成将喷射气体引导到所述一个或多个蒸发器盘管的上游表面。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个盘式喷射器喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：高成名，全小明，张余，吕庭光，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：新型
国别省市：