[发明专利]用于保护气化器表面免受腐蚀的系统

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及气化器，并且更具体而言，涉及保护气化器表面免受腐蚀。

背景技术

气化器将含碳材料转化成一氧化碳和氢气的混合物，其称为合成气体或合成气。例如，整体气化联合循环(IGCC)动力装置包括使给料在高温下与氧气和/或蒸汽反应而产生合成气的一个或多个气化器，该合成气在被用作燃料之前可被处理。气化器中产生的热气可包含腐蚀性成分。在气化器的典型的运行条件期间，腐蚀性成分可腐蚀气化器的与热气接触的表面。可维修或更换气化器的被腐蚀部分。气化器的与热气接触的表面可由耐腐蚀合金制成，以减少腐蚀。但是，这些合金可为昂贵的，并且/或者难以镀到较不耐腐蚀的壳体上。

发明内容

在下面对在范围上与起初声明的发明相当的某些实施例进行了概述。这些实施例不意图限制所声明的发明的范围，而是相反，这些实施例意在仅提供对本发明的可行形式的简要概述。实际上，本发明可包括可类似于或不同于下面阐述的实施例的各种各样的形式。

在第一个实施例中，一种系统包括：气化器，其包括由第一材料制成的、暴露于气化器的内部的气化区域的壳体；以及成型阳极层，其在气化器的内部联接到壳体上。成型阳极层由第二材料制成，并且该成型阳极层构造成保护壳体免受气化区域中的冷凝热气腐蚀。

在第二个实施例中，一种系统包括：气化构件，其包含暴露于冷凝腐蚀气体流的第一材料；以及阳极层，其包含联接到第一材料上的第二材料。阳极层构造成保护第一材料免受冷凝腐蚀气体腐蚀。

在第三个实施例中，一种系统包括：活性阳极层，其构造成保护气化构件的表面免受气化产物气体腐蚀；基准电极，其与气化产物气体接触；以及控制器，其配置成响应于来自基准电极的反馈来调节通到活性阳极层的电流。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相似的标号在所有图中表示相似的部件，其中：

图1是结合了根据一个实施例的气化器的IGCC动力装置的简图；

图2是包括阳极层的、图1的气化器的一个实施例的截面侧视图；

图3是成型为栅格的、待联接到气化器上的阳极层的一个实施例的示意图；

图4是成型为具有非垂直交叉部件的栅格的、待联接到气化器上的阳极层的一个实施例的示意图；

图5是成型为具有人字纹的栅格的、待联接到气化器上的阳极层的一个实施例的示意图；

图6是成型为具有三角形的栅格的、待联接到气化器上的阳极层的一个实施例的示意图；

图7是成型为金属条带的织物的、待联接到气化器上的阳极层的一个实施例的示意图；

图8是成型为具有圆的、待联接到气化器上的穿孔箔片阳极层的一个实施例的示意图；

图9是成型为具有人字纹的、待联接到气化器上的穿孔箔片阳极层的一个实施例的示意图；以及

图10是控制通到设置在气化器中的成型阳极层的电流的系统的示意图。

部件列表：

100   整体气化联合循环(IGCC)系统

102   燃料源

104   给料准备单元

106   气化器

108   渣料

110   气体净化器

111   硫

112   硫处理器

113   盐

114   水处理单元

116   碳捕捉系统

118   燃气轮机发动机

120   燃烧器

122   空气分离单元(ASU)

123   补充空气压缩机

124   稀释氮气(DGAN)压缩机

128   冷却塔

130   涡轮

131   传动轴

132   压缩机

134   负载

136   蒸汽轮机发动机

138   热回收蒸汽发生(HRSG)系统

140   第二负载

142   冷凝器

150   轴向轴线或方向

152   径向轴线或方向

154   周向轴线或方向

156   外壳

158   第一端部部分

160   第二端部部分

162   中间部分