由液态二氧化碳和极细的煤粒组成的浆被送入一个混合室，并从此室排入管道以运送给发电站。浆在管道的下流端通过减压装置而被减压，所以它是被非绝热地减压而气和煤粒被分离开来。仍处于低温的气被用来和发电站冷却塔中来的水发生热交换关系而使水温降低，从而提高了发电站的效率。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于煤的输送以及在发电站中的使用，特别指出独特的办法和工具用以把液化的气体/煤浆管道输送及饲入发电站，包括独特的提高发电站效率的方法和工具。美国发电站消耗的大量的煤，从矿道到发电厂都是用铁轨或驳船运输的。不幸的是，用铁轨运输的成本是十分巨大的，这是由于铁轨运输昂贵的费用决定的，而事实上每个特定的矿也通常只有使用专用铁轨才能把煤运出来，如能够使用驳船运输，就便宜多了，可是很多矿和发电站并不靠近可作水运的河道。上述的和其他的各种问题触发了不少建议，提出把煤用液浆泵通过管道来输送。已经造起不少的煤-水浆管道和进行商业上的开发，在美国这类管道最长的一根已超过270英里，然而，煤-水浆管道不但需要在矿的附近有足够的水源，而且在管道的终端还要有装置来处理作运输的水。不幸的是，上述条件不是经常存在的，特别在西部地区，随着时间的推移，这种管道变得不怎么得通了。先有技术也有不少改进的建议指望克服或减少现存的运煤方法。例如，美国专利第4，173，530;4，178，231;4，178，233;和4，265，737，号中公开了用氟氯甲烷作为煤的载体用于浆系统中。倍次(BATES)在美国专利第1，390，230号中公开了一种煤浆，其中的液状载体是油或某些其他的液态碳氢化合物。格鲁勃(GRUBER)等人在美国专利第4，027，688号中公开一种煤浆，其中粉状煤被液态碳氢化合物和甲醇混合物的载体所运送。汉米敦(HAM ILTON)在美国专利第1，385，，447号中公开了利用气体或流体通过管道来运送煤，在此操作中气体是浆中载体的组成部分。凯拉(KELLER)在美国专利第3，968，999号中公开了使用甲醇或液化石油气作为浆的介质。温许(WUNSCH)等人在美国专利第3，180，691中公开了一种煤浆，其中的载体介质包括一种用适当的压力使之液化的气体，在管道的终端使之释放膨胀以便气体从固体材料中分离开来。英国专利第2，027，446号中公开了用液体燃料运送煤。其他先有的美国专利公开了用液化的二氧化碳作为煤浆系统的载体介质。例如，保尔(PAULL)在美国专利第3，976，443号中公开了一种浆罐17，在其中把粉煤和液态二氧化碳混合，用给料泵24把它们泵经管道，通过加热器26再输送给喷咀30。同样地，山申南(SANTHANAM)在美国专利第4，206，610号和4，377，356号中也公开了用液态二氧化碳来输送煤。然而，没有一个建议用液态二氧化碳作为煤浆载体介质的先有专利申请被商业上开发过，山申南申请的不能开发的可能原因之一是由他的说明书和权利要求书中看出，他的煤/液态二氧化碳浆是被绝热膨胀的，但是在绝热膨胀前，热被引入浆中以防止膨胀时的失热而引起二氧化碳固体化，这就有矛盾了。因为限制的绝热膨胀并不包括热损，上述的申请就在表面上就显出不一致了。这样，虽有各种煤浆管道系统被提出，它们没有有效地提出能被大家接受的事实。本专利技术的主要目的是提供一种新的和改进的煤浆输送和使用系统。本专利技术进一步的目的是提供一种新的和改进的煤浆输送系统，它使火力发电站的效率提高。上述目的之所以能够在本专利技术的一个优先实施例中实现，是通过提供了精密的设备来供给液化二氧化碳或其他液化气的粉煤载体，其中煤和载体的比例以及因此而产生的浆的浓度被小心地控制着以保证最佳流率。尤其是，用批量生产的形式，使每批中的定量的粉煤和定量的液态二氧化碳混合，以提供需要浓度的浆。应该明白的是，当本专利技术的说明讲到用液态二氧化碳作为载体时，也能用另外的液态气体来代替二氧化碳。浆被供给在一个压力室中，在一个预定的压力下从室下端排出来，因为超过了此压力和温度，液态二氧化碳会产生闪蒸。温度比浆高的压缩气态二氧化碳被自动地引入此封闭室中的浆面上方使室内的压力维持在所需的高于临界压力的水平，在临界压力时如把室内的这批浆完全排出时会产生闪蒸。所以，在排出操作时，浆就不会有压降，排出的浆是经过管道通往泵的吸入口。压力被维持在一个适当高的水平以防止二氧化碳在泵的入口处产生闪蒸。粉煤/液态二氧化碳浆接着被泵经管道送到发电站，然后经过减压喷咀装置被排入初级分离器不绝热地减压并把绝大部分二氧化碳闪蒸为气态。使二氧化碳从固体原料中分离出来是通过一系列的分离装置，包括一个初级分离器，一个次级分离器，一个第三级分离器和一个集尘袋。分离出来的煤被计量后由鼓风机送入发电站锅炉的燃烧装置，把液态二氧化碳减压而生成的气态二氧化碳是处于低温状态，有时还包含着一些固态的冻结粒。从各分离器和集尘袋出来的低温气态二氧化碳，通过热交换器，在其中吸取热量，热交换器的热是用闭合回路中的甘醇泵经发电站冷却塔的水槽带进来的。冷却塔水槽中的水被气态二氧化碳进一步地冷却，其结果使发电站的效率进一步提高。也可以把低温二氧化碳气体放在冷凝水的热交换器中，冷凝水从冷却塔流出，经过管道流到发电站的蒸汽凝结器。第三个办法是，一部分低温气态二氧化碳可以被直接喷入冷却塔水中以降低水温，并把酸碱度降到预定的水平，以防止冷却塔配水石灰软化后的结垢和促进再碳酸化。此外，从热交换器来的气态二氧化碳(或第三个办法中的留下来的不喷出的二氧化碳)接着被压缩和储存以出售或作另外用途。一个另外用途的例子包括把气态二氧化碳喷入油井以使井的石油产品回收量提高。气态二氧化碳也能被选择地送回矿产地进行再液化，再次用于浆管道中。一种特别有效的组合物包括使用从靠近煤矿井口收集的二氧化碳，液化并使用二氧化碳作为浆的载体，通过单程管道送到发电站，气态的二氧化碳在发电站内的使用上面已讲过，而且能把气态的二氧化碳重新喷入油井。上面所说的这种系统就单程管道的功率要求来说是特别有效的。此外，这种系统能使喷入二氧化碳的井增加油的回收。当结合附图对下面详细说明进行考虑后就能更好地理解本专利技术的各种实施例，各图中相同的另件用相同的号码。附图说明图1 A是实施本专利技术的第一实施例的浆准备部分的流程图;图1 B是图1A中本专利技术实施例的其余发电站部分的流程图;图2 A是实施本专利技术的第二实施一部分的流程图;图2 B是第二实施例的其余部分的流程图;图3 是第二实施例中煤和二氧化碳混合系统一个放大的流程图;图4 是第一或第二实施例可以采用的另一种热交换装置的流程图;图5 是第一或第二实施例可以采用的又一种热交换装置的流程图;图6 是本专利技术第一或第二实施例可以采用的更另一种热交换装置的流程图。首先看图1A和1B，它们有关于本专利技术的第一实施例。第一实施例有三个主要部分，包括一个煤源如煤堆10，一个气态二氧化碳源如井12以及一个传统的发电站汽轮机的燃煤锅炉14。各主要部分用各种堆放、储存、运输装置连接起来，以使粉煤能受控制地输入锅炉14。除了锅炉14之外，发电站还有汽轮机17，它通过高压蒸汽管道9连接到锅炉14，并通过排气管道21连接到冷凝器19。冷却塔106通过冷却水管23和泵23′把冷水供应给冷凝器19，并通过热水返回管25从冷凝器接收热水。冷凝器19的冷凝水通过给水泵27和给水管29送回锅炉14。上面所说的发电站各部分之间的关系完全是传统的。从井12出来的二氧化碳气流经一个井口阀16进入越野输送管道18，被送到传统的气体分离，纯化和压缩装置20把气中的水分和/或其他不需要的含有物除本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种操作具有蒸汽锅炉和冷凝器的发电站的方法，其特征为，包括下列各步：（ａ）把液态气和粉煤组成的浆泵到该发电站，（ｂ）通过压降流量限止装置把该浆排入一个封闭的室使得液态气闪蒸和该气的非绝热膨胀，并把该气从粉煤粒中分离出来；（ｃ）把 该煤粒运送该锅炉进行燃烧，（ｄ）利用从该封闭的室中出来的气吸收一部分由该冷凝器中蒸汽凝结而释放的热量。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴维M威尔克斯，史蒂文L米克纳，
申请(专利权)人：西南公共服务公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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