用于加热气化器的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于加热气化器的系统和方法。系统包括气化器，其构造成在气化模式期间使气化燃料气化。系统还包括第一喷射器，其构造成在热控制模式期间将热控制燃料和富氧空气喷射到气化器中用于燃烧。热控制燃料与气化燃料相同或不同，并且富氧空气包括富含附加氧的空气。

【技术实现步骤摘要】
用于加热气化器的系统和方法
本文中公开的主题大体涉及气化器。更特别地，公开的主题涉及用于加热气化器的系统和方法。
技术介绍
气化系统大体包括过程喷射器，其用于将诸如有机原料的气化燃料随同氧和蒸汽一起供应到气化器中以生成合成气。作为预备步骤，预热燃料与空气的混合物燃烧以在启动气化器中的原料的气化之前将气化器预热至升高的温度。不幸地，能够在预热期间实现的升高的温度可被空气和低压力(例如，大气压)的使用显著地限制。由于该温度限制，故如果在预热之后不可足够快地安装过程喷射器，则气化器温度可下降至低于适于开始原料的气化的温度阈值。在这种过度冷却的情况下，将需要重复预热过程以使气化器温度上升至升高的温度。由于该延迟，故对于使原料气化而言，可损失有价值时间，这进而可导致化学品的生产损失、电力的生成损失等。空气和低压力(例如，大气压)的使用还可显著地限制升温速率和完成最终预热阶段所需的总时间。此外，该延迟可导致气化生产的显著损失。
技术实现思路
在下面概括在范围上与最初要求权利的本专利技术相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本专利技术的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。在第一实施例中，一种系统包括气化器，其构造成在气化模式期间使气化燃料气化。系统还包括第一喷射器，其构造成在热控制模式期间将热控制燃料和富氧空气喷射到气化器中用于燃烧。热控制燃料与气化燃料相同或不同，并且富氧空气包括富含附加氧的空气。在第二实施例中，一种系统包括控制器，其构造成控制联接于气化器的第一喷射器的热控制模式。第一喷射器的热控制模式构造成控制将热控制燃料和富氧空气喷射到气化器中用于燃烧。热控制燃料与气化器中在气化模式期间使用的气化燃料相同或不同，并且富氧空气包括富含附加氧的空气。热控制模式构造成在气化器未以气化模式操作时控制将气化器加热至等于或高于温度阈值的温度。在第三实施例中，一种方法包括控制联接于气化器的第一喷射器的热控制模式。控制热控制模式包括控制将热控制燃料和富氧空气喷射到气化器中用于燃烧。热控制燃料与气化器中在气化模式期间使用的气化燃料相同或不同，并且富氧空气包括富含附加氧的空气。控制热控制模式还包括在气化器未以气化模式操作时控制将气化器加热至等于或高于温度阈值的温度。附图说明当参考附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些和其它的特征、方面和优点，其中，同样的标记在所有附图中表示同样的部件，其中：图1是可将富氧空气用于气化器的热控制的气化系统的实施例的示意性表示；图2是图1的气化系统的用于与预热喷射器一起使用的某些构件的实施例的示意性表示；图3是图1的气化系统的用于与组合喷射器一起使用的某些构件的实施例的示意性表示；图4是用于利用预热喷射器以富集/制备空气来加热气化器的方法的实施例的流程图；图5是用于利用组合喷射器以富集/制备空气来加热气化器和操作气化器的方法的实施例的流程图；图6是用于使气化系统的某些构件以富氧空气加热模式操作的方法的实施例的流程图；图7是当使气化器以空气/燃料加热模式和富氧空气/燃料加热模式操作时的气化器加热的实施例的图表表示；图8是以气化模式操作和以富氧/混合空气加热模式操作的燃料喷射器的实施例的轴向透视图；图9是以气化模式操作和以富氧空气加热模式操作的燃料喷射器的实施例的轴向透视图；图10是可制备用于气化器的热控制的空气的气化系统的实施例的示意性表示；图11是图10的气化系统的用于与预热喷射器一起使用的某些构件的实施例的示意性表示；图12是图10的气化系统的用于与组合喷射器一起使用的某些构件的实施例的示意性表示；图13是用于使气化系统的某些构件利用制备空气以热控制模式操作的方法的实施例的流程图；图14是具有预热喷射器的气化系统的某些构件的实施例的示意性表示，该某些构件包括用于制备空气和/或使空气富含氧的流动管线；以及图15是具有组合喷射器的气化系统的某些构件的实施例的示意性表示，该某些构件包括用于制备空气和/或使空气富含氧的流动管线。部件列表10气化系统12气化器14喷射器16气体处理单元18通风系统20供应单元22控制器24气化燃料26气化燃料供应源28下游过程30功率生成系统32化学品生产系统34气化室36耐火衬套38封壳40富氧空气供应源42热控制燃料供应源44氧化剂供应源46缓和剂供应源48吹扫气体供应源50空气52附加氧54热控制燃料56气化氧化剂58第一氮气60蒸汽62第二氮气64气化器中的传感器66喷射器中的传感器68气体处理单元中的传感器70通风系统中的传感器72供应单元中的传感器74下游过程中的传感器76功率生成系统中的传感器78化学品生产系统中的传感器80供应阀92热控制供应物94热控制模式96预热模式98热保持模式100热控制转变102空气/燃料加热模式104富氧空气/燃料加热模式106热控制燃料阀108第一空气阀110第二空气阀112氧阀116气化模式118气化供应物130用于利用预热喷射器以富集/制备空气加热气化器的方法132将预热喷射器安装到气化器中的第一步骤134以热控制模式预热气化器的第二步骤136监测和控制热控制模式的第三步骤138断开热控制模式的第四步骤140用气化喷射器替换预热喷射器的第五步骤142吹扫氧系统的第六步骤144起动气化供应源的第七步骤146监测和控制气化模式的第八步骤148断开气化模式的第九步骤150吹扫/排出合成气的第十步骤152用热保持喷射器替换气化喷射器的第十一步骤154以热控制模式保持气化器中的热量的第十二步骤156监测和控制热控制模式的第十三步骤158断开热控制模式的第十四步骤160用气化喷射器替换热保持喷射器的第十五步骤162用于利用组合喷射器以富集/制备空气加热气化器的方法164将组合喷射器安装到气化器上的第一步骤166将组合喷射器构造用于预热的第二步骤168以热控制模式预热气化器的第三步骤170监测和控制热控制模式的第四步骤172断开热控制模式的第五步骤174将组合喷射器构造用于气化的第六步骤176吹扫氧系统的第七步骤178起动气化供应源的第八步骤180监测和控制气化模式的第九步骤182断开气化模式的第十步骤184吹扫/排出合成气的第十一步骤186将组合喷射器构造用于热保持的第十二步骤188以热控制模式保持气化器中的热量的第十三步骤190监测和控制热控制模式的第十四步骤192断开热控制模式的第十五步骤194将喷射器构造用于气化的第十六步骤196用于使气化系统以富氧空气加热模式操作的方法198开始富集空气热控制模式的第一步骤200建立吸气的第二步骤202吹扫气化系统的第三步骤204保持细流吹扫的第四步骤206开始至喷射器的先导空气流的第五步骤208开始至喷射器的先导燃料流的第六步骤210点燃空气/燃料混合物的第七步骤212使空气富含氧的第八步骤214使气化器加压/调节生产量的第九步骤216监测气化器温度的第十步骤218控制富集空气/燃料加热模式的第十一步骤220启动热控制的断开的第十二步骤222断开并吹扫氧流的第十三步骤224断开并吹扫燃料流的第十四步骤226断开并吹扫空气流的第十五步骤228吹扫气化系统的第十六步骤240曲线图24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：气化器，其构造成在气化模式期间使气化燃料气化；以及第一喷射器，其构造成在热控制模式期间将热控制燃料和富氧空气喷射到所述气化器中用于燃烧，其中，所述热控制燃料与所述气化燃料相同或者不同，并且所述富氧空气包括富含附加氧的空气。

【技术特征摘要】
2012.01.27 US 13/360,5211.一种系统，其包括：气化器，其构造成在气化模式期间使气化燃料气化；以及第一喷射器，其连接到所述气化器；控制器，所述控制器包括热控制模式和气化模式，其中所述控制器构造成在热控制模式期间将热控制燃料和富氧空气通过所述第一喷射器喷射到所述气化器中用于燃烧，其中，所述热控制燃料与所述气化燃料相同或者不同，并且所述富氧空气包括富含附加氧的空气；其中，所述热控制模式构造为当所述气化器不运行在所述气化模式时控制所述气化器的温度加热至达到或者高于温度阈值；其中，所述控制器包括以下项中的至少一项：所述热控制模式包括在所述气化模式之前的预热模式和在所述气化模式之后的热保持模式；或所述热控制模式包括空气/燃料加热模式、富氧空气/燃料模式和热控制转变，所述热控制转变构造为在所述空气/燃料加热模式和所述富氧空气/燃料模式之间转换；或上述各项的组合。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气化器包括气化室、绕着所述气化室布置的耐火衬套和绕着所述耐火衬套布置的封壳，其中，所述热控制模式构造成在所述气化器未以所述气化模式操作时控制将所述耐火衬套加热至等于或高于温度阈值的温度。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一喷射器构造成在使所述气化器以所述气化模式操作之前预热所述耐火衬套和/或在使所述气化器以所述气化模式操作之后保持所述气化器中的热量。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一喷射器构造成在所述气化模式期间将所述气化燃料和氧化剂喷射到所述气化器中用于气化。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括第二喷射器，其构造成在所述气化模式期间将所述气化燃料和氧化剂喷射到所述气化器中用于气化。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热控制模式包括从空气/燃料加热模式向富氧空气/燃料加热模式的热控制转变，所述第一喷射器构造成在所述空气/燃料加热模式期间喷射不具有任何附加氧的空气，所述第一喷射器构造成在所述富氧空气/燃料加热模式期间喷射具有所述附加氧的空气，并且所述系统构造成增大和减小所述附加氧相对于所述空气的比率。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括控制器，其构造成基于传感器反馈控制所述富氧空气中的所述附加氧的量。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一喷射器构造成通过燃料喷射通路喷射所述热控制燃料和氮，并且所述第一喷射器构造成通过至少一个附加喷射通路喷射富含氧的所述空气。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个附加喷射通路中的所述空气的量减小以应对所述燃料喷射通路中的所述氮的增加。10.一种系统，其包括：控制器，所述控制器包括用于控制将流体通过第一喷射器喷射到气化器的热控制模式，其中，所述热控制模式构造成控制将热控制燃料和富氧空气通过所述第一喷射器喷射到所述气化器中用于燃烧，所述热控制燃料与所述气化器中在气化模式期间使用的气化燃料相同或不同，所述富氧空气包括富含附加氧的空气，并且所述热控制模式构造成在所述气化器未以所述气化模式操作时控制将所述气化器加热至等于或高于温度阈值的温度；其中，所述控制器包括以下项中的至少一个：所述热控制模式包括在所述气化模式之前的预热模式和在所述气化模式之后的热保持模式；或所述热控制模式包括空气/燃料加热模式、富氧空气/燃料模式和热控制转变，所述热控制转变构造为在所述空气/燃料加热模式和所述富氧空气/燃料模式之间转换；或上述各项的组合。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一喷射器的热控制模式构造成在使所述气化器以所述气化模式操作之前控制所述气化器的预热和/或在使所述气化器以所述气化模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS史蒂芬森，SS塔尔亚，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：