[发明专利]脉冲爆震煤气化系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于气化煤的气化装置，且更具体地涉及传输高的温度和压力脉冲波以气化煤进给管内的煤的脉冲爆震装置。

背景技术

气化过程可用于将碳基材料例如煤转化成可用作燃料的气体混合物。气化过程可发生在气化装置中。气化装置可包括移动床气化器、流化床气化器、夹带流气化器、造渣气化器等。高的温度、压力以及受控量的氧和/或蒸汽的结合可用于与煤起作用以产生所希望的气体混合物。然而，可能存在在气化腔室中可获得的受限量的氧以在气化阶段期间与煤起反应。此外，足够高的温度和压力可能难以达到以实现气化反应。因此，有用的是将提供一种方法和/或装置，其用以向煤提供局部化的高的温度和压力，使得煤可被气化。

发明内容

以下的概述提出了简要总结，以便提供对本文所述的系统和/或方法的一些方面的基本理解。该概述并非对本文所述的系统和/或方法的宽泛综述。其并非意在标明关键/重要元件或界定此类系统和/或方法的范围。其唯一的目的在于在稍后提供的更为详细的描述之前，以简化形式提供一些概念。

根据一个方面，本发明提供了一种脉冲爆震装置，其提供了冲击波用于促进在气化装置中的煤气化反应，该脉冲爆震装置包括构造成用以接收燃料的燃料入口、构造成用以接收空气的空气入口、燃料和空气设定成用以在其中混合的脉冲爆震腔室，以及构造成用以点燃燃料和空气的混合物的点燃装置，其中，点燃燃料和空气的混合物在脉冲爆震腔室中生成冲击波。此外，脉冲爆震腔室附接到气化腔室上且构造成用以延伸到气化腔室中，并且其中，冲击波设定成用以离开脉冲爆震腔室并与气化腔室中的煤互相作用。

根据另一个方面，本发明提供了一种用于在气化装置中促进煤气化反应的气化系统，该气化系统包括气化腔室、包括构造成用以接收煤的入口的至少一个煤进给管，以及至少一个脉冲爆震装置，其中，该至少一个煤进给管从气化腔室的外部延伸至气化腔室的内部。该至少一个脉冲爆震装置包括在其中燃料和空气设定成用以混合并点燃的脉冲爆震腔室。燃料和空气的混合物的点燃设定成用以产生从脉冲爆震腔室的一端离开的冲击波。此外，该至少一个脉冲爆震装置的脉冲爆震腔室构造成用以从气化腔室的外部延伸，穿过气化腔室的壁，并进入该至少一个煤进给管的内部，并且其中，该冲击波设定成用以离开脉冲爆震腔室并与该至少一个煤进给管中的煤互相作用。

根据另一个方面，本发明提供了一种方法，其提供冲击波以在气化装置内增加气化，该方法包括提供具有敞开端的脉冲爆震装置。该方法还包括将脉冲爆震装置附接至气化腔室以及混合脉冲爆震装置中的燃料和空气，其中，脉冲爆震装置的敞开端至少部分地延伸到气化腔室内。该方法还包括点燃脉冲爆震装置中的燃料和空气的混合物以生成冲击波，其中，冲击波离开脉冲爆震装置的敞开端，进入气化腔室，并与气化腔室中的煤互相作用。

附图说明

当参看附图研读以下描述时，与本发明相关领域的普通技术人员将会清楚本发明的前述及其它方面，在附图中：

图1是具有所示示例性脉冲爆震装置的示例性气化装置的截面侧视图；

图2是穿过图1中气化装置的壁的示例性脉冲爆震装置的剖面视图；

图3是延伸进入气化装置并进入进给管的示例性脉冲爆震装置的透视图；以及

图4是穿过气化装置的壁的示例性脉冲爆震装置的顶剖面视图。

具体实施方式

在附图中描述和显示了结合本发明的一个或多个方面的示例性实施例。这些显示的实例并非意图限制本发明。例如，本发明的一个或多个方面可在其它实施例且甚至是其它类型的装置中采用。而且，某些技术在文中仅是为了方便而使用，而并非采用作为对本发明的限制。此外，在附图中相同的参考标号用于指代相同的元件。

图1显示用于促进气化装置10中的气化反应的气化系统8。气化系统8可包括与气化装置10相关联的一个或多个脉冲爆震装置12。在所示实例内，三个脉冲爆震装置12与气化装置10相关联。

将认识到的是，气化装置10仅大体上/示意性地在图中示出，并且可在构成和功能上有所变化。例如，气化装置10可包括多种气化装置，包括但不限于移动床气化器、流化床气化器、夹带流气化器、造渣气化器等。类似的是，气化装置10可根据应用而在宽广范围的高温和高压之间变化。因此，气化装置10并不需要对本发明的特定限制。