[发明专利]用于适应合成气冷却器中的不均匀热膨胀的系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及气化，确切地说，涉及适应诸如辐射合成气冷却器（RSC）、淬火气化器、对流冷却器、热交换器，或者内部管伸出压力容器的其他应用等应用中的不均匀热膨胀。

背景技术

通常，合成气冷却器用于冷却气化器中的合成气，所述气化器通过气化反应生成合成气。因此，合成气冷却器可以用于整体气化联合循环（IGCC）发电厂或者煤化工厂中，以冷却气化器中的合成气流，以便合成气下游进行进一步处理，同时产生可以用于工厂各处的高压蒸汽。合成气冷却器可以通过将至少一个合成气热量转移到冷却流体来冷却产物合成气。因此，为了实现合成气冷却，合成气冷却器内的部件可能要承受明显的热梯度，特别是在启动过程中。热梯度可能导致合成气冷却器内部件的热膨胀不均匀，从而对合成气冷却器的部件产生热应力。但是，为了避免对部件产生潜在损坏，合成气冷却器涉及可能包括高级组装方法以及管道布置，从而适应热膨胀。遗憾的是，这些高级组装方法可能会阻碍实现对管和容器连接进行完整的非破坏性检查的能力。此外，高级组装方法可能十分昂贵且耗时。

发明内容

在范围上与最初提出权利要求的发明匹配的特定实施例总结如下。这些实施例并不用于限定本发明的范围，相反，这些实施例仅用于提供本发明可能形式的简述。事实上，本发明可以包括各种形式，这些形式可能与下文提出的实施例类似或不同。

在第一实施例中，一种系统包括配置用于冷却合成气的合成气冷却器，其中所述合成气冷却器包括：容器，所述容器包括具有第一开口的壁；以及第一管，所述第一管延伸穿过所述壁中的第一开口。所述第一管配置用于输送流体，并且所述第一管配置用于沿第一管的第一轴经历热膨胀或热收缩。第一法兰连接设置在第一管与容器的壁之间，其中所述第一法兰连接包括通过至少一个可拆卸紧固件彼此相连的第一和第二法兰部分。

在第二实施例中，一种系统包括配置用于冷却合成气的合成气冷却器，其中所述合成气冷却器包括：容器，所述容器包括具有第一开口的壁；以及第一管，所述第一管延伸穿过所述壁中的第一开口。所述第一管配置用于输送流体，并且所述第一管配置用于沿第一管的第一轴经历热膨胀或热收缩。第一膨胀接头设置在第一管与容器的壁之间，其中所述第一膨胀接头包括第一波纹管。

在第三实施例中，一种系统包括热交换器，所述热交换器包括：容器，所述容器包括具有包括第一开口的壁；以及第一管，所述第一管延伸穿过所述壁中的第一开口。所述第一管配置用于输送流体，并且所述第一管配置用于沿第一管的第一轴经历热膨胀或热收缩。第一膨胀接头设置在第一管与容器的壁之间，其中所述第一膨胀接头包括第一波纹管。第一法兰连接设置在第一管与容器壁之间，其中所述第一法兰连接包括通过至少一个可拆卸紧固件彼此相连的第一和第二法兰部分。

附图说明

在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的字符代表所有附图中类似的部分，其中：

图1是合成气冷却器的一项实施例的截面侧视图（例如，辐射合成气冷却器）；

图2是沿图1中的线2-2截取的合成气冷却器的头部的一项实施例的透视图；

图3是沿图2中的线3-3截取的合成气冷却器的头部上的出口组件的一项实施例的截面图；

图4是图3所示另一实施例的示意图；以及

图5是图3和4所示另一实施例的示意图。

具体实施方式

下文将介绍本发明的一项或多项具体实施例。为了简要描述这些实施例，可能不会在说明书中描述实际实施方案的所有特征。应了解，在任意工程或设计项目中开发任意此类实际实施方案时，均应当做出与实施方案特定相关的各种决定，以实现开发人员的特定目标，例如，是否要遵守与系统相关以及与业务相关的限制，这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。此外，应了解，此类开发可能非常复杂耗时，但无论如何对受益于本揭示案的一般技术人员而言，此类开发仍是常规的设计、建造和制造操作。

在介绍本发明各种实施例的元件时，“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个该元件。术语“包含”、“包括”以及“具有”旨在表示包括性含义，且表示除了所列元件外，可能还有其他元件。