本发明专利技术涉及用于压缩气体的系统。提供了用于气化(106)操作的系统。该系统可将含碳气体(118，124)用作装置(100)操作的一部分。该系统可包括构造成以便压缩含碳气体(118，124)的第一压缩机(172)和控制器(125)。控制器(125)构造成以便在气化系统(106)的启动期间控制第一压缩机(172)从压缩第一含碳气体(124)过渡到压缩第二含碳气体(118)。
【技术实现步骤摘要】
本文中公开的主题涉及用于在动力装置中压缩诸如含碳气体的气体的系统和方法。
技术介绍
可使诸如煤或石油的化石燃料气化，以在生产电力、化学物、合成燃料时使用，或用于各种其它应用。气化包括使含碳燃料和氧气在非常高的温度处反应而产生合成气，即包含一氧化碳和氢气的燃料，与处于其原始状态的燃料相比，该合成气的燃烧更高效且更清洁。气化操作可导致产生二氧化碳(CO2),其为温室气体。因此，用于高效地处理和存储 CO2的系统和方法将是有益的。
技术实现思路
下面对在范围方面与独创地要求保护的专利技术相当的某些实施例进行了概述。这些实施例不意图限制所要求保护的专利技术的范围，而是相反，这些实施例仅意图对本专利技术的可行形式提供简要概述。实际上，本专利技术可包括可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，一种系统包括构造成以便压缩含碳气体的第一压缩机和控制器。控制器构造成在气化系统的启动期间控制第一压缩机从压缩第一含碳气体过渡到压缩第二含碳气体。在第二实施例中，一种系统包括构造成以便压缩含碳气体的压缩机和控制器。控制器构造成以便控制通往压缩机的含碳气体流。控制器构造成以便在启动时期期间的第一含碳气体源和稳态时期期间的第二含碳气体源之间过渡。在第三实施例中，一种系统包括第一 (X)2源、包括(X)2捕捉系统的第二 (X)2源、压缩系统和控制器。压缩系统联接到第一和第二 CO2源上。控制器构造成以便启动压缩系统的利用来自第一源的第一 (X)2流的操作，并且过渡到压缩系统的使用来自第二 (X)2源的第二 CO2流的稳态操作。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同的符号在所有图中表示相同的部件，其中图1描绘了包括气体压缩系统的整体气化联合循环(IGCC)动力装置的一个实施例的简图；图2描绘了在图1中描绘的气体压缩系统的一个实施例的简图；图3是在气体压缩系统的启动和稳态操作之间过渡的方法的流程图；以及，图4是从第一 CO2源过渡到第二 CO2源以压缩气体的曲线图。部件列表100IGCC动力装置102燃料源104给料制备单元106气化器108渣料110气体洗涤器111硫112硫处理器113Trrt.114水处理单元115气体处理器116残余气体组分117碳捕捉系统118抽出CO2119气体压缩系统120CO2121碳封存系统122EOR管道123CO2124启动CO2125控制器126阀128阀130阀132阀134阀136阀138阀140燃烧器142燃气轮机发动机144空气分离单元(ASU)146辅助空气压缩机148稀释氮气(DGAN)压缩机150涡轮152传动轴154压缩机156负载158蒸汽轮机发动机160热回收蒸汽发生器(HRSG)系统162第二负载164冷凝器168冷却塔170导管172第一级压缩机176脱水系统174导管178导管180第二级压缩机182导管184导管186导管210逻辑212方框214方框216方框218方框220方框222方框224方框226方框228方框230方框232CO2过渡模型234起动时期236流238第一过渡时期240流242第二过渡时期244流量水平246稳态操作时期具体实施例方式将在下面描述本专利技术的一个或多个具体实施例。为了致力于对这些实施例提供简明的描述，可不在说明书中描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对于实现而言专有的决定，以实现开发者的具体目的，例如遵守与系统相关的和与商业相关的约束，这些约束可根据不同的实现而改变。此外，应当理解，这种开发工作可为复杂和费时的，但尽管如此，其仍然是受益于本公开的普通技术人员的设计、生产和制造的例行任务。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意图指存在一个或多个元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，并且指除了所列元件之外可存在额外的元件。所公开的实施例包括用于将来自不同的源(例如强化采油(EOR)管道)的含碳气体(例如CO2)用作用来启动气体压缩操作的气体的系统和方法。在下面参照图1更详细地描述的动力装置(例如整体气化联合循环(IGCC)动力装置)可使用气体压缩机来压缩在合成气处理期间捕捉到的C02。换句话说，在气化器和气体处理装备的操作期间，可获得捕捉到的C02。捕捉到的CO2可被压缩和脱水，以便更高效地运送给碳封存(sequestration) 设施或油井。不同的启动气体(例如氮气)可在装置启动期间替代捕捉到的CO2,并且可用来启动压缩操作。但是，氮气具有的分子量不同于CO2,并且会限制压缩机排出压力，在诸如气体脱水系统的系统中产生某些有害影响，并且更昂贵。另外，由于从启动氮气过渡到在正常装置操作期间产生的捕捉到的ω2的原因，将氮气用于气体压缩系统(例如在图2中描绘的 CO2压缩系统)的启动操作会导致延迟。这种延迟还可导致CO2和富硫气体有更高的启动排放，因为在过渡时期期间由装置操作产生的气体此后可能不会被压缩和/或脱水。因此， 所公开的实施例通过使来自其它源的ω2改道来将(X)2用作在压缩机启动操作期间的启动气体，并且此后在正常的压缩机操作期间使用装置产生的捕捉到的co2。考虑到前述内容，图1描绘了 IGCC动力装置100的一个实施例，其可产生和燃烧合成气体，即合成气。IGCC动力装置100的元件可包括可用作IGCC动力装置100的能源的燃料源102，例如固体进料。燃料源102可包括煤、石油焦、生物质、基于木材的材料、农业废料、焦油、焦炉气和浙青，或其它包含碳的物品。燃料源102的固体燃料可传到给料制备单元104。给料制备单元104可例如通过对燃料源102进行斩切、碾磨、切碎、粉碎、压块或堆垛来重新设置燃料源102的大小或形状，以产生给料。另外，可在给料制备单元104中对燃料源102添加水或其它适当的液体， 以产生浆状给料。在某些实施例中，不对燃料源添加液体，从而产生干给料。给料可传输到气化器106中，以用于气化操作中。气化器106可将给料转化成合成气，例如一氧化碳和氢气的结合物。根据所使用的给料的类型，可通过使给料在提高的压力(例如约600磅每平方英寸表压 (PSIG)-1200PSIG)和升高的温度(例如约2200° F_2700° F)处经受受控的量的任何减速剂和有限的氧气来实现此转化。在热解过程期间加热给料可产生固体(例如炭)和残余气体(例如一氧化碳、氢气和氮气)。然后可在气化器106中发生燃烧过程。燃烧可包括将氧气引导到炭和残余气体中。炭和残余气体可与氧气反应而形成二氧化碳和一氧化碳，这为此后的气化反应提供了热。在燃烧过程期间的温度的范围可为约2200° F至约2700° F。另外，可将蒸汽引导到气化器106中。气化器106使用了蒸汽和有限的氧气，以允许给料中的一些燃烧而产生一氧化碳和能量，该能量可驱动将另外的给料转化成氢气和额外的二氧化碳的第二反应。这样，气化器106制造出产物气体。此产物气体可包括约85%的等比例的一氧化碳和氢气，以及CH4、HC1、HF、C0S、NH3、HCN和H2S (基于给料的硫含量)。此产物气体可称为未处理合成气，因为它包含例本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种系统，包括：构造成以便压缩含碳气体（１１８，１２４）的第一压缩机（１７２）；以及构造成在气化系统（１０６）的启动期间控制所述第一压缩机（１７２）从压缩第一含碳气体（１２４）过渡到压缩第二含碳气体（１１８）的控制器（１２５）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·马宗达，S·R·米什拉，R·S·贝尼帕尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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