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具有冷却罩和内部的水套的飞流汽化器制造技术

技术编号:5426104 阅读:207 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于飞流汽化的反应器为了用粉末状的或者液体的燃料运行而具有由冷却罩限制的反应室以及通过原气和残渣出口与反应室连接的淬火室,其中至少所述冷却罩由压力套密封地包围。按本发明专利技术提出,冷却罩和压力套之间的环状间隙用液体例如用水或者载热油进行填充,由此能够省去由高的温度差引起的长度补偿。通过环状间隙和淬火室或者原气管道之间的连接确保了在汽化室(2)和环状间隙(5)之间近似的压力平衡;在此,通常将汽化室(2)中的压力保持得略微高于内部的水套中的压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的反应器,该反应 器用于在飞 流中汽化固体和液体的燃料。
技术介绍
本专利技术涉及一种在正常的压力下或者在提高的SMPa以下的压力下用包含自由氧 气的氧化剂来飞流汽化不同的固体和液体燃料的反应器。在此,固体的燃料是磨碎成粉末 的具有不同渗碳程度的煤、石油焦炭以及其它可磨碎的具有大于7MJ/Nm3热值的固体材料。 液体燃料是指油或者油_固体材料_悬浮液或者水_固体材料_悬浮液,例如煤_水-浆 液。在从固体燃料中产生气体的技术中,多年来已知自热的飞流汽化。在此,如此选择燃料 与含氧气的汽化剂的比例,从而实现在灰尘的熔点以上的温度。然后,灰尘就熔化成液体的 残渣,该残渣与汽化气体一起或者分开地离开汽化室,并且随后直接或者间接地进行冷却。 这种装置从DE 197181317A1中获知。这样的装备有冷却罩的汽化反应器的详细的描述在Energie undUmwelttechnik GmbH(能量与环境技术有限公司)的EF出版社J. Carl等人的 N0ELL-K0NVERSI0NSVERFAHREN(诺尔转换方法),1996年,第32-33页上找到。在其中描述 的概念中,由气密焊接的冷却管形成的冷却罩位于压力容器内部。该冷却罩支撑在隔板上 并且能够向上自由地膨胀。由此确保,在由于起动和出发过程而出现不同的温度时以及由 此引起长度变化时不会出现机械应力,该机械应力可能会导致破坏。为了实现这一点,在冷 却罩的上端部上没有牢固的连接,而是在冷却罩凸缘与烧嘴法兰之间存在间隙,该间隙确 保了自由的可运动性。为了防止在汽化气体的系统中出现压力波动时冷却罩间隙回流,用 干燥的没有冷凝物以及氧气的气体冲洗冷却罩间隙。虽然进行了冲洗,但是如实践所示,汽 化气体会回流,这导致冷却罩背侧上的腐蚀或者压力套上的腐蚀。这会导致操作失灵直至 冷却罩或压力套的破坏。
技术实现思路
本专利技术的任务是避免所述缺点。按本专利技术,所述缺点通过在权利要求1中所述的解决方案克服。按本专利技术,环状间隙5作为内部的水套用液体、尤其用水或者载热油进行填充,这 提供了下面的优点冷却罩8的数值在20和300°C之间的温度相应于作为内部的水套的环状间隙5的 温度并且由此也相应于压力套的温度。通过压力套和冷却罩之间的相同的温度,在温度变化时不会出现不同的膨胀,从 而能够省去例如通过波纹管补偿器进行长度补偿。通过在环状间隙5和淬火室17或者原气管道22的位置之间的连接,排出在卸载 过程中或者在正常运行中形成的水蒸汽,其中同时在汽化室2和环状间隙5之间确保了近似的压力平衡;在此,通常将汽化室2中的压力保持得略微高于内部的水套5中的压力。在其它的设计方案中示出了用于管理汽化室和环状间隙之间的压力的技术措施。附图说明 下面作为实施例在对于理解所需要的范围内根据附图对本专利技术进行解释。在此示 出图1是具有内部的水套的汽化反应器。 具体实施例方式通过同时包含导向烧嘴的汽化烧嘴1每小时向图1中的汽化反应器输入50t的煤 粉以及35000Nm3的水蒸汽,所述煤粉和水蒸汽在汽化室2中转换成3MPa (30巴)的75000Nm3 合成原气。所述汽化烧嘴1布置在烧嘴固定装置3中。汽化室2通过由气密焊接的冷却管 形成的冷却罩8限制。在出口装置16上测量的汽化温度为1500°C。热的汽化气体与由煤 灰产生的液体的残渣一起通过出口装置16离开汽化室2并且到达冷却室17中,在冷却室 中通过借助于喷嘴9喷入冷却水来将汽化原气冷却到大约200°C并且同时用水蒸汽使其饱 和。冷却的原气随后输送给其它的气体制备工艺。环状间隙位于汽化反应器的压力套4和冷却罩8之间,该环状间隙用冷却液体尤 其用水填充并且必须保护该环状间隙防止低压以及太高的超压。有针对性地在环状间隙中 几乎保持相对于汽化室2相同的压力。这通过相应地保持蒸汽筒19中的压力来实现,或者 说根据原气管道22中的压力来自动地调节压力。内部的水套5通过蒸汽筒19与淬火室17 或者如图1所示与原气管道22连接。在将连接管道21接入原气管道22中时能够通过喷 入口 20将水喷入,从而将固体颗粒的沉淀物从原气中冲走并且由此持久地确保功能能力。 为了确保内部的水套5和汽化室之间的密封性,在冷却罩8的上端部上与压力套4形成牢 固的连接12。在冷却罩8的上端部与烧嘴固定单元3之间形成的间隙在装配时进行填充。 用于冷却罩8的冷却水通过接头6和7输入或者说输出。附图标记列表1具有导向烧嘴的汽化烧嘴2汽化室3烧嘴固定装置4压力套5环状间隙作为内部的水套6通向冷却罩的冷却水输入装置7来自冷却罩的水输出装置8冷却罩9 喷嘴10导向烧嘴气体11组合烧嘴12冷却罩8和压力套4之间的连接13反应器法兰14 水浴15顶盖法兰16出口装置17淬火室18隔离层19蒸汽筒20 喷入 口21连接管道22原气管道权利要求用于在1200和1900℃之间的温度下以及在环境压力和10MPa(100巴)之间的压力下用包含自由氧气的氧化剂来在飞流中汽化固体和液体燃料的反应器,其中固体的燃料是磨碎成细粉的具有不同渗碳程度的煤、石油焦炭以及其它固体的含碳的材料,并且液体燃料是油或者油-固体材料-悬浮液或者水-固体材料-悬浮液,其中该反应器具有冷却罩(8)、压力套(4)以及淬火室(17),其特征在于,压力套和冷却罩之间的环形室作为内部的水套用液体进行填充,并且能够通过蒸汽筒(19)用淬火室的压力来加载所述内部的水套。2.按权利要求1所述的反应器, 其特征在于,在所述内部的水套中能够建立比汽化室(2)中的压力高的压力。3.按权利要求1所述的反应器, 其特征在于,在所述内部的水套中能够建立等于或者高于汽化室(2)中的压力的压力。4.按权利要求1到3所述的反应器, 其特征在于,所述内部的水套通过蒸汽筒与原气管道(22)连接。5.按权利要求1到3所述的反应器, 其特征在于,在连接管道通入原气管道中的入口处能够通过喷嘴(20)将水喷入。6.用于起动按上述权利要求中任一项所述的反应器的方法, 其特征在于,在起动反应器之前用高压蒸汽加热内部的水套。7.用于起动按上述权利要求中任一项所述的反应器的方法, 其特征在于,在起动反应器之前共同地加热冷却罩和内部的水套。全文摘要用于飞流汽化的反应器为了用粉末状的或者液体的燃料运行而具有由冷却罩限制的反应室以及通过原气和残渣出口与反应室连接的淬火室,其中至少所述冷却罩由压力套密封地包围。按本专利技术提出,冷却罩和压力套之间的环状间隙用液体例如用水或者载热油进行填充,由此能够省去由高的温度差引起的长度补偿。通过环状间隙和淬火室或者原气管道之间的连接确保了在汽化室(2)和环状间隙(5)之间近似的压力平衡;在此,通常将汽化室(2)中的压力保持得略微高于内部的水套中的压力。文档编号C10J3/76GK101835879SQ200880113143 公开日2010年9月15日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年10月25日专利技术者F·梅尔霍斯, H·托思, M·欣格尼茨, V·柯克休贝尔 申请人:西门子公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于在1200和1900℃之间的温度下以及在环境压力和10MPa(100巴)之间的压力下用包含自由氧气的氧化剂来在飞流中汽化固体和液体燃料的反应器,其中固体的燃料是磨碎成细粉的具有不同渗碳程度的煤、石油焦炭以及其它固体的含碳的材料,并且液体燃料是油或者油-固体材料-悬浮液或者水-固体材料-悬浮液,其中该反应器具有冷却罩(8)、压力套(4)以及淬火室(17),  其特征在于,  压力套和冷却罩之间的环形室作为内部的水套用液体进行填充,并且能够通过蒸汽筒(19)用淬火室的压力来加载所述内部的水套。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:V柯克休贝尔F梅尔霍斯M欣格尼茨H托思
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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