提供了一种用于一体式气化器（１０６）和合成气冷却器（１１０）的方法和系统。该系统包括：气化器，其包括反应室（１１６）；合成气冷却器（１１０），其与气化器一体地形成，并且包括至少一个热交换器元件（１２６）；以及过渡部分（１１２），其与反应室和合成气冷却器一体地形成，并且在反应室和合成气冷却器之间延伸，该过渡部分进一步包括在反应室和合成气冷却器之间延伸的喉部（１１４），该过渡部分进一步包括围绕喉部的热交换器（１２６）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及部分氧化气化器和气体冷却器，并且更具体而言，涉及降低一体 式气化器和气体冷却器组合的内部构件上的磨损。
技术介绍
至少一些已知的气化容器包括这样的区域由于经过这些区域的原始(raw)流出 气体的流动特性和这些区域所暴露于的温度、压力和化学性质的不利条件的原因，这些区 域易于受到增大的量的磨损。例如但不限于气化器底部过渡部、气化器喉部和合成气冷却 器喉部是耐热衬套的高磨损区，因为狭窄的流径会提高熔渣沿着衬套壁的质量流率。虽然 已经试验了一些尝试来减轻影响耐热材料的不利条件的作用，但是这些尝试往往会产生其 它问题。例如，主动冷却受影响的区域的一个已知尝试会在喉部衬套中、在主动冷却的以及 被动冷却的区段之间产生竖直膨胀间隙。该间隙会提供合成气进入竖直管架后面的环形空 间中的潜在泄漏路径。另一个尝试在喉部耐热材料后面使用具有带凸缘底部的竖直钢质圆 柱形气体障壁来防止气体逸入滞止环形区中。但是，钢质柱体未被冷却，从而导致金属过热 或缩短的耐热材料寿命。另外，在已知的气化容器中，喉部中的流径的内径受气化器和合成 气冷却器两者的凸缘的内径的约束。在没有显著地更改钢质容器的情况下不能改变流径直 径。提供具有与气化器一体地形成的一体式冷却器的气化器消除了气化器容器上的 锻造凸缘和冷却器容器上的锻造凸缘。相对于单独的气化器和冷却器构造，在一体式气化 器/冷却器中消除这两个大型凸缘显著地降低了气化器/冷却器的成本。消除气化器和合 成气冷却器之间的凸缘-凸缘接头容许显著地减小两个容器的组合轴向长度。减小的长度 降低了组合容器的热增长，从而以最小的热增长降低了关于固定到处于环境温度的支承结 构上的互连管道(喷射器、蒸汽鼓、蒸汽管道、仪器)的不对准。消除凸缘-凸缘接头还提 高了容器的完整性，并且有利于去除构件(凸缘、支承件等)和减少安装操作。
技术实现思路
在一个实施例中，一种一体式气化器和合成气冷却器包括气化器，其包括反应 室；合成气冷却器，其与气化器一体地形成，并且包括至少一个热交换器元件；以及过渡部 分，其与反应室和合成气冷却器一体地形成，并且在反应室和合成气冷却器之间延伸，该过 渡部分进一步包括在反应室和合成气冷却器之间延伸的喉部，并且该过渡部分进一步包括 围绕喉部的热交换器。在另一个实施例中，一种一体式气化器和合成气冷却器系统包括包围气化器反应 室的第一压力容器部分，其中，第一部分从容器头部延伸到下端。该系统还包括包围气体冷 却器的第二压力容器部分，气体冷却器构造成以便冷却来自气化器反应室的热的原始流出 气流。第二部分从上端竖直地向下延伸向固体移除端。该系统进一步包括在下端和上端之 间延伸的过渡部分，其中，第一部分、第二部分和过渡部分中的各个沿着各个部分的中心纵向轴线基本竖直地同轴对准。该系统包括喉部，喉部与各个部分同轴地对准，并且在各个部 分之间延伸，以便来自气化器反应室的热的原始流出气流自由地通到气体冷却器，喉部在 径向内表面的周围衬有耐热材料。该系统进一步包括同心同轴的竖直管架，其沿着喉部的 长度的至少一部分包围喉部；以及多个环形锚定环，其联接到第一部分和管架中的至少一 个上，锚定环沿径向向内延伸，并且构造成以便支承喉部耐热材料。在又一个实施例中，一种组装一体式气化器和合成气冷却器的方法包括提供与气 化容器一体地形成的合成气冷却器容器，其中，气化容器包括反应室，并且合成气冷却器容 器包括热交换器。该方法还包括使用衬有耐热材料的喉部将反应室和合成气冷却器容器联 接成流动连通，其中，使用一个或多个环形锚定环将耐热材料支承在喉部中。该方法进一步 包括将包围喉部的冷却管架定位成使得在运行期间使用该冷却管架来冷却耐热材料。附图说明图1-5显示了本文描述的方法和系统的示例性实施例。图1是根据本专利技术的一个示例性实施例的竖直细长高温钢质压力容器的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的容器的喉部区域的示意图；图3是根据本专利技术的另一个实施例的容器的喉部区域的示意图；图4是根据本专利技术的又一个实施例的容器的喉部区域的示意图；以及图5是根据本专利技术的另外又一个实施例的容器的喉部区域的示意图。具体实施例方式应当注意，虽然关于一体式气化器和合成气冷却器组合来对本专利技术的实施例进行 了描述，但是本领域普通技术人员应当理解，本专利技术的实施例不限于仅与一体式气化器和 合成气冷却器组合一起使用。相反，本专利技术的实施例可与任何一体式容器一起使用。以下详细描述以实例的方式而非限制的方式示出了本专利技术的实施例。构想到本发 明可一般地应用于冷却容器的内部构件，以延长它们在工业、商业和住宅应用中的寿命。如本文所用，以单数叙述的和以词语“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当理解 为不排除多个元件或步骤，除非明确叙述了这种排除。此外，对本专利技术的“一个实施例”的 参照不意图理解为排除也结合了所叙述的特征的另外的实施例的存在性。图1是根据本专利技术的一个示例性实施例的竖直细长高温钢质压力容器100的示意 图。在该示例性实施例中，容器100包括单个整体地形成的壳体102。壳体102包括上部 壳体104，其包围用来产生合成气体、还原气体(reducing gas)或燃料气体的部分氧化气 化器的气化反应区106 ；下部壳体108，其包围气体冷却器部分110 ；以及过渡部分112，其 包围在反应区106和气体冷却器部分110之间延伸的喉部114。上部壳体104包括沿着容 器100的中心纵向轴线118的底部离开通道116和上部头部120，上部头部120包括同轴 入口开口 122，以用于插入向下排放的气化燃烧器(未显示)中。喉部114包括会聚式进 口。上部壳体104包括耐热衬套124，耐热衬套IM包围气化反应区106，并且在上部壳体 104和反应区106之间沿径向延伸。喉部114是衬有耐热砖衬套126的竖直的圆柱环形形 状的细长导管。喉部114大体与上部壳体104和下部壳体108同轴，并且在它们之间延伸， 以便从反应区106向下流向下部壳体108中的气体冷却器110的热的原始流出气流自由地通过。如本文所用，“轴向”方向是基本平行于轴线118的方向，“上”和“向上”方向是大体 朝向入口开口 122的方向，而“下”和“向下”方向是大体远离入口开口 122的方向。图2是根据本专利技术的一个实施例的容器200的喉部区域的示意图。在该示例性 实施例中，上部壳体104包括绕着反应区106的外周沿周向堆叠的第一耐热砖层202和在 第一层202的外侧沿径向堆叠的第二耐热砖层204。第一层202由第一环形锚定环208在 下端206处支承，第一环形锚定环208从上部壳体104沿径向向内延伸。第二环形锚定环 210对第二层204提供支承，并且也在与第一环形锚定环208沿轴向隔开的位置处从上部 壳体104沿径向向内延伸。第一层202和第二层204堆叠成使得第一层202中相邻的砖之 间的接缝不与第二层204中相邻的砖之间的接缝对准。这种不对准在反应区106和上部壳 体104之间提供了迷宫式路径，这有利于防止来自反应区106的热的原始流出气体从反应 区106泄漏出，以及进入上部壳体104附近的空间212，热的原始流出气体的腐蚀成分可在 空间212中侵蚀上部壳体104。过渡部分112包括管架，管架包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种一体式气化器和合成气冷却器，包括：包括反应室的气化器；与所述气化器一体地形成并且包括至少一个热交换器元件的合成气冷却器；以及与所述反应室和所述合成气冷却器一体地形成并且在所述反应室和所述合成气冷却器之间延伸的过渡部分，所述过渡部分进一步包括在所述反应室和所述合成气冷却器之间延伸的喉部，所述过渡部分进一步包括围绕所述喉部的热交换器。
【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：陈伟，
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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