用于加压对于固定床反应器的进料的系统技术方案

本发明专利技术涉及用于加压对于固定床反应器的进料的系统。根据一个实施例，系统(10)包括构造成用以提高进料(12)的压力来提供加压进料(12)的波斯美崔克泵(18)。系统(10)还包括构造成用以气化加压进料(12)的固定床气化器(52)，其中固定床气化器(52)包括封壳(80)、构造成用以接收加压进料(12)的进料入口(82)、构造成用以接收至少一种气化试剂(55)的至少一个试剂入口(84)、构造成用以输出合成气(106)的合成气出口(86)、构造成用以输出灰分(100)的灰分出口(88)以及构造成用以支承加压进料(12)同时容许至少一种气化试剂(55)流经加压进料(12)的固定床(90)。

【技术实现步骤摘要】

本文所公开的主题涉及一种用于加压和输送固体进料(例如，生物质)至固定床反应器的系统。
技术介绍
典型的小规模(例如，10至30MW)固定床反应器(例如，固定床气化器)能够由各种固体进料(例如，生物质)产生能量。固定床反应器可通过与氧化剂(空气、富集空气或氧)、蒸汽或其组合的反应来将固体进料转变成可燃气体(即，合成气)。这种可燃气体可用于各种应用，如用于化学制品生产或在燃烧发动机中用于发电。作为备选，固定床反应器可使用固体进料来产生以便在蒸汽轮机中使用的蒸汽，以便用来发电。然而，将生物质用作进料限制了这些固定床反应器的规模。此外，固定床反应器在接近大气压力下操作，限制了反应器的生产能力。
技术实现思路
在范围上与初始要求得到专利保护的本专利技术相当的一些实施例在下文中进行了概述。这些实施例并非意图限制要求得到专利保护的本专利技术的范围，而是这些实施例仅意图提供对本专利技术可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包含与下文阐述的实施例相似或不同的多种形式。根据第一实施例，一种系统包括波斯美崔克(posimetric)泵，其构造成用以提高进料的压力来提供加压进料。该系统还包括构造成用以气化加压进料的固定床气化器，其中，固定床气化器包括封壳(enclosure)；构造成用以接收加压进料的进料入口 ；构造成用以接收至少一种气化试剂的至少一个试剂入口 ；构造成用以输出合成气的合成气出口 ；构造成用以输出灰分(ash)的灰分出口 ；以及构造成用以支承加压进料同时容许至少一种气化试剂流经加压进料的固定床。根据第二实施例，一种系统包括构造成用以升高进料压力的波斯美崔克泵，以及构造成用以计量来自于波斯美崔克泵的进料的进给器。该系统还包括构造成用以使至少一种试剂与来自于进给器的进料在由波斯美崔克泵所提供的升高压力下反应的固定床反应器。固定床反应器包括构造成用以支承进料同时容许至少一种试剂流经进料的固定床。根据第三实施例，一种系统包括构造成用以提高进料压力的波斯美崔克泵，以及构造成用以加热进料来控制进料水分含量的加热器。该系统还包括构造成用以使至少一种试剂与进料在由波斯美崔克泵所提供的升高压力下反应的固定床反应器。固定床反应器包括构造成用以支承进料同时容许至少一种试剂流经进料的固定床。附图说明当参照附图阅读如下详细描述时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更容易理解，所有附图中的相似标号表示相似的零件，在附图中图1为用于使固定床反应器的燃料进料加压的系统的实施例的简图；图2为用于加压和加热固定床反应器的燃料进料的系统的实施例的简图；图3为用于加压固定床反应器的多种燃料进料的系统的实施例的简图；图4为用于加压和加热用于固定床反应器的多种燃料进料的系统的实施例的简图；图5为用于加压固定床气化器的燃料进料且在化学制品和功率的生产中使用气化产物的系统的实施例的简图；图6为用于加压固定床气化器的混合燃料进料且在燃烧发动机中使用气化产物来产生电功率的系统的实施例的简图；图7为用于加压固定床锅炉(boiler)的燃料进料且在蒸汽轮机中使用蒸汽产物来产生电功率的系统的实施例的简图；图8为并流固定床反应器的实施例的截面简图；以及图9为逆流固定床反应器的实施例的截面简图。零件清单10 系统12 进料14固定床反应器16传送机18波斯美崔克泵20加热器22进给器24控制器26用户输入28 反馈30第一进料32第一传送机34第一波斯美崔克泵36第一进给器38第二进料40第二传送机42第二波斯美崔克泵44第二进给器46进料混合器48热交换器50外部热源52固定床气化器54气体处理系统55 试剂56 蒸汽58氧化剂60焦化物62化学制品生产64功率生产66燃烧发动机68发电机70固定床锅炉72蒸汽轮机74排气76蒸汽78并流固定床反应器80封壳81上圆顶(dome)82进料入口84试剂入口86出口88灰分出口90固定床92蒸汽入口94氧化剂入口96格栅(grate)98开口100 灰分102 格栅104 开口106合成气108逆流固定床反应器110阶梯结构112 开口具体实施例方式下文将描述本专利技术的一个或多个特定实施例。为了提供对这些实施例的简要描述，在说明书中可不描述实际实现方式的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实现方式的开发中，如任何工程或设计项目中一样，必须作出许多特殊实现方式的决定，以实现开发者的特定目标，如遵循关于系统和关于商业的约束，这可从一个实施方式到另一个实施方式而变化。此外，应当认识到，这些开发工作可能很复杂和耗时，但对于受益于本公开内容的普通技术人员来说，仍为设计、制作和生产的常规事项。在介绍本专利技术各种实施例的元件时，用词〃 一个〃、‘‘一种〃、‘‘该〃和〃所述〃 意在表示存在一个或多个元件。用语"包括"、“包含"和"具有"旨在为包括性的，以5及表示可存在除所列元件之外的附加元件。本公开内容涉及一种用于加压固定床反应器(例如，固定床气化器)的进料来改善反应器生产能力的系统。固定床反应器操作成用以将诸如生物质的固体进料转变成可燃气体(例如，合成气)。生物质可包括木屑、稻壳、玉米秸秆、城市固体废物、工业废物，以及其它类型的废物。当将生物质用作进料时，由于将生物质供给至反应器场所的限制，固定床反应器以较小规模(例如，10-30MW)操作。另外，固定床反应器在接近大气压力下操作，限制了由生物质产生合成气的能力。本公开内容的实施例提供了一种波斯美崔克泵，其用以加压进料和提高固定床反应器的生产能力。例如，波斯美崔克泵增大提供给固定床反应器(例如，固定床气化器)的进料的压力，从而增加了反应器容积中的压力和由该容积产生的合成气。在一些实施例中， 可直接地计量从波斯美崔克泵到固定床反应器的加压进料。在其它实施例中，可通过在波斯美崔克泵与固定床反应器之间提供的进给器来计量通向固定床反应器的加压进料。固定床反应器中的性能控制还可通过控制提供给固定床反应器的加压进料的含量而发生。在一些实施例中，多个波斯美崔克泵可用于将多种进料同时地提供给固定床反应器。在其它实施例中，单个波斯美崔克泵可用于提供多种进料的混合物。用作进料的生物质将附加变量引入到固定床反应器性能中。例如，生物质在水分含量方面变化。因此，各种实施例可提供成控制生物质的水分含量。例如，一些实施例可包括用以控制进料水分含量的加热器或热交换器。在一些实施例中，控制器可提供成用以控制系统的各种方面，例如多种进料的传送、加热器或热交换器，以便控制气化器的性能。图1为用于加压固定床反应器14 (例如，固定床气化器)的燃料进料12以增加固定床反应器14的产量的系统10的实施例的简图。所示的系统10包括进料12、传送机16、 波斯美崔克泵18，以及固定床反应器14。进料12可包括生物质。生物质为源于存活的或最近存活的有机体的生物材料。例如，生物质进料12可包括木屑、稻壳、玉米秸秆或其它农业废物。另外，生物质进料12可包括来自于城市固体废物或工业废物的生物可降解废物。进料12放置在传送机16上，且传输至波斯美崔克泵18。在波斯美崔克泵18之前，进料12可传递至进料制备单元以便预处理。进料制备单元可通过例如切屑、碾磨、粉碎、粉化、压块或粒化进料12来使进料12改变大小或改变形状。波斯美崔克泵18构造成用以加压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·德皮，D·L·阿尔德里德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：