[发明专利]用于冷却合成气的系统

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及气化系统，并且更具体而言，涉及用于冷却合成气的系统。

背景技术

诸如动力装置的装置具有会浪费热和/或消耗能量来产生热的许多构件。气化器将含碳材料转化成一氧化碳和氢气的混合物，该混合物称为合成气体或合成气。合成气可用于产生动力、生产化学品或任何其它适合的应用。在使用之前，合成气可在合成气冷却器中被冷却和在气体处理系统中被处理。

发明内容

下面概述了在范围方面与起初要求保护的发明相当的某些实施例。这些实施例不意图限制所要求保护的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图对本发明的可行形式提供简要的概述。实际上，本发明可包含可类似于或不同于下面阐述的实施例的各种各样的形式。

在第一实施例中，一种系统包括构造成冷却合成气的合成气冷却器。合成气冷却器包括构造成冷却合成气的第一合成气冷却器区段，以及构造成冷却合成气以及产生具有小于大约3800kJ/kg的热函的第一过热蒸汽的第二合成气冷却器区段。

在第二实施例中，一种系统包括构造成冷却用于产生动力的气体燃料的气体燃料冷却器。气体燃料冷却器包括构造成冷却气体燃料以及产生第一过热蒸汽的第一气体燃料冷却器区段、构造成冷却气体燃料以及产生第二过热蒸汽的第二气体燃料冷却器区段、构造成通过独立于第二气体燃料冷却器区段的第一输出来输出第一过热蒸汽的第一蒸汽连接器，以及构造成通过独立于第一气体燃料冷却器区段的第二输出来输出第二过热蒸汽的第二蒸汽连接器。

在第三实施例中，一种系统包括构造成冷却气体的气体冷却器。气体冷却器包括具有纵向流径的细长封壳和设置在细长封壳中的第一气体冷却器区段。第一气体冷却器区段构造成冷却气体。气体冷却器还包括设置在细长封壳中的第二气体冷却器区段。第二气体冷却器区段构造成冷却气体以及产生第一过热蒸汽。最后，气体冷却器包括设置在细长封壳中的后冷却器区段。第一气体冷却器区段、第二气体冷却器区段和后冷却器区段沿着纵向流径而相继地串联设置。第二气体冷却器区段沿着纵向流径而沿轴向设置在第一气体冷却器区段和后冷却器区段之间。

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，相同符号在所有图中表示相同部件，其中：

图1是结合了根据一个实施例的合成气冷却器的气化系统的一部分的方框图；

图2是合成气冷却器的一个实施例的截面侧视图；

图3是合成气冷却器的一个实施例的一部分的截面侧视图；

图4是合成气冷却器的一个实施例的一部分的截面侧视图；

图5是合成气冷却器的一个实施例的一部分的截面侧视图；

图6是合成气冷却器的一个实施例的一部分的方框图；

图7是合成气冷却器的一个实施例的一部分的截面侧视图；以及

图8是合成气冷却器的一个实施例的一部分的截面侧视图。

部件列表：

10气化系统

12给料

14气化器

16合成气

18合成气冷却器

20第一合成气冷却器区段

22水

24蒸汽鼓

26饱和蒸汽和水的混合物

28饱和蒸汽

30第二合成气冷却器区段

32过热蒸汽

34调温器系统

36通往调温器系统的水

38喷出的水

42压力控制系统

44压力控制系统的下游的过热蒸汽

46气体处理系统

48热回收蒸汽发生(HRSG)系统

50后冷却器区段

52通往后冷却器区段的水流

54经冷却的合成气

56经处理的合成气

58渣料

60通往水处理单元的水

62水处理单元

125轴向轴线

126径向轴线

127周向轴线

147上部区域

148容器

149下部区域

150穹顶形部分

152入口

153喉部

154出口

155下游方向

156内部区域

158第一合成气冷却器区段的管道