[发明专利]用于从气化器构件除去颗粒物的方法和装置

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及气化系统和工艺。更具体而言，该主题涉及从气化系统构件除去颗粒物层。

背景技术

气化是用于由含碳原料或碳氢化合物原料如煤、重油和石油焦产生动力、化学制品和工业气体的工艺。气化将含碳原料或碳氢化合物原料转换成合成气体，也称为“合成气”，主要包括氢气和一氧化碳。得到的合成气为用于制造有用的有机复合物的原料或可用作清洁燃料来产生动力。

在典型的气化装置中，含碳原料或碳氢化合物原料与氧分子在部分氧化反应器(气化器)内在高压下接触。原料和氧分子反应并形成合成气。不可气化的灰烬料和未转换和/或转换不彻底的原料成为工艺的副产品并且主要呈两种形式：熔渣以及称为“细粉”的更小的粒子。在一些气化装置中，合成气冷却器位于气化器下游。合成气、灰烬、渣和细粉在它们行经合成气冷却器时冷却。急冷工艺使得合成气冷却器出口附近的合成气冷却并饱和。作为备选，在不具备合成气冷却器的气化装置中，急冷装置位于气化器的出口附近。此外，额外的冷却和/或气体净化构件可布置在急冷装置下游。然而，在冷却工艺期间，例如煤灰和灰烬的沉淀物形成在合成气冷却器的内表面上和/或急冷装置以及另外的冷却构件上。合成气冷却器中的沉淀物引起许多问题。例如，沉淀物层阻碍了有效的热传递的发生，导致由气化工艺产生的蒸汽减少。而且，沉淀物可包括腐蚀性物质，因此腐蚀性沉淀物的除去将延长合成气冷却器的构件如热传递管的寿命。此外，在一些操作状态(例如，起动和停机)下，沉淀物常常从合成气冷却器内部剥落。大的沉淀物的这种自发释放常常导致堵塞合成气冷却器的下游构件。最后，落下的沉淀物对于在合成气冷却器中执行维护和/或修理的工人来说构成了危险。因此，希望在沉淀物生长至较大尺寸之前定期除去该沉淀物。

发明内容

根据本发明的一方面，从气化系统构件除去颗粒物层的方法包括将脱落装置定位成可操作地与气化系统构件连通。力从脱落装置传输到气化系统构件中并且颗粒物层由于振动而从气化系统构件脱落。

根据本发明的另一方面，用于气化系统的合成气冷却器包括容器和定位在该容器中的多个热能传递屏(platen)。脱落装置可操作地与多个屏连通并且能够通过将力传输至多个屏而使颗粒物层从多个屏脱落。

根据以下结合附图的描述，这些和其它优点和特征将变得更加明显。

附图说明

视为本发明的主题在权利要求书中具体指出并清楚地主张权利。根据以下结合附图的详细描述，本发明的上述及其它特征和优点显而易见，在附图中：

图1是用于气化系统的合成气冷却器的一个实施例的平面图；

图2是图1的合成气冷却器的截面图；

图3是用于气化系统的合成气冷却器的另一实施例的截面图；

图4是图3的合成气冷却器的另一实施例的截面图；

图5是包括单个支承件的合成气冷却器的实施例的截面图；

图6是包括螺旋歧管的合成气冷却器的实施例的截面图；

图7是图5的合成气冷却器的备选实施例；

图8是图6的合成气冷却器的备选实施例；

图9是用于合成气冷却器的又一实施例的截面图；

图10是合成气冷却器的又一实施例的截面图；

图11是具有机械曲柄的图10的合成气冷却器的实施例的详细视图；

图12是具有电动或气动促动器的图10的合成气冷却器的实施例的详细视图；

图13是具有液压喷头(jet)的图10的合成气冷却器的实施例的详细视图；

图14是包括冲击管的合成气冷却器的实施例的截面图；

图15是图14的合成气冷却器的另一实施例的截面图；以及

图16是图15的合成气冷却器的又一实施例的截面图。

详细描述参照附图举例说明了本发明的实施例以及优点和特征。零件清单10合成气冷却器12容器外壳14内部16管笼(tube cage)18屏20笼管22屏管24层26喷洒器28高压流30振动歧管32支撑件(strut)34支承件36外部38支承开口40球轴承42折曲软管44机械曲柄46歧管轴线50外支承部52内支承部54波纹管联接器56卷绕管58曲柄60气动促动器62液压喷头64冲击管66冲击管本体68开口70冲击波72隔板(diaphragm)74排放管

具体实施方式