用于煤水浆料浓缩的系统和方法
【专利摘要】本发明提供一种用于浓缩浆料流的浆料浓缩系统。所述浆料浓缩系统可包括：锅炉，用于产生蒸汽流；第一蒸发器，用于使用所述蒸汽流浓缩所述浆料流并且产生第一水蒸气流；以及第二蒸发器，所述第二蒸发器设置在所述第一蒸发器的下游，用于使用所述第一水蒸气流进一步浓缩所述浆料流并且产生第二水蒸气流。
【专利说明】用于煤水浆料浓缩的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例总体上涉及合成气生产，具体来说，涉及一种用于以与公知系统相t匕，活动机件较少、可靠性较高并且运行成本较低的方式浓缩煤水浆料的系统和方法。
【背景技术】
[0002]可以使用气化过程来生产合成气，在所述气化过程中，诸如煤等含碳燃料源与气化器内的氧气反应。所述含碳燃料源可以包括煤颗粒散布在液体内的煤浆料。但是，浆料内存在液体会减小每单位进料重量所生产的合成气的总含能量。因此，可以浓缩浆料以除去其中的液体百分比。用于提高浆料浓度的传统设备包括诸如沉淀器、真空床过滤器、搅拌器、泵、增稠器、存储槽和类似装置等具有多个旋转元件的装置。使用这些寄生装置可能减小设备利用率并提高整体复杂性。
[0003]因此，需要在使用之前改进用于浓缩煤水浆料的系统和方法。优选地，此类系统和方法可以提供与具有多个旋转元件的公知设备相比，可靠性较高并且运行成本较低的浓缩。
【发明内容】
[0004]因此，本发明实施例提供了一种用于浓缩浆料流的浆料浓缩系统。所述浆料浓缩系统可以包括:锅炉，用于产生蒸汽流；第一蒸发器，用于使用所述蒸汽流浓缩所述浆料流并且产生第一水蒸气流；以及第二蒸发器，所述第二蒸发器设置在所述第一蒸发器的下游，用于使用所述第一水蒸气流进一步浓缩所述浆料流并且产生第二水蒸气流。
[0005]本发明实施例进一步提供了一种浓缩煤水浆料的方法。所述方法可以包括以下步骤:输送所述煤水浆料穿过第一蒸发器；使用蒸汽流蒸发所述煤水浆料；产生第一水蒸气流；输送所述煤水浆料穿过第二蒸发器；以及使用所述第一水蒸气流进一步蒸发所述煤水浆料。可以继续执行此序列，直到达到所需的浆料浓度。
[0006]本发明实施例进一步提供了一种用于产生浆料流的浆料制备系统。所述浆料制备系统可以包括:调节槽；洗涤柱；第一蒸发器；锅炉，用于为所述第一蒸发器产生蒸汽流；以及第二蒸发器，所述第二蒸发器设置在所述第一蒸发器的下游。可以使用一系列蒸发器。
[0007]所属领域中的普通技术人员在结合多幅附图和随附权利要求书阅读以下详细说明之后，可以显而易见地了解本发明实施例的这些和其他特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是已知的具有浆料浓缩系统的浆料制备系统的示意图。
[0009]图2是本说明书中描述的具有浆料浓缩系统的浆料制备系统的示意图。
【具体实施方式】
[0010]现在参见附图，其中类似的数字是指各个附图中的类似元件，图1示出了公知浆料制备系统10。浆料制备系统10可以包括其中具有一定量的煤的煤漏斗15。所述煤可以通过称量给料器25或其他类型的流量控制装置供应到碾磨机20。所述煤可以在碾磨机20中磨碎。可以将磨碎的煤发送到碾磨机出料罐30，然后将其泵送到调节槽35。可以将磨碎的煤与水和不同类型的添加剂混合，以在其中形成浆料40。随后可以将浆料40泵送到洗涤柱45。洗涤柱45可用于去除浆料40中的灰尘和其他类型的微粒。本说明书中的浆料制备系统10和其中的部件仅出于示例目的进行描述。
[0011]浆料制备系统10还可以包括浆料浓缩系统50。浆料浓缩系统50可以包括收集罐55，用于在洗涤柱45的下游或其他位置处将浆料40沉淀在其中。可以将浆料40输送到增稠器60。可以通过高速搅拌、使用添加剂以及类似方法来在其中增稠浆料40。可以将浆料40发送到存储槽65。存储槽65中还可以进一步设有搅拌器。可以通过高真空过滤器70和类似类型的装置进一步浓缩浆料40。随后可以将浆料40输送到浆料罐75。浆料罐75中还可以进一步设有搅拌器。此时，浆料40适用于气化器或其他地方中。从浆料中去除的水可以通过滤液罐80再循环到调节槽35或者输送到其他地方。
[0012]如上所述，本说明书中描述的浆料浓缩系统50仅用于示例目的。本说明书中描述的部件的大小、形状和构造可以改变。许多其他类型的浆料浓缩系统和方法可能是公知的。但是请注意，其中一般使用多种类型的搅拌器来去除浆料中的水，从而提高浆料的整体浓度。搅拌器和其他系统部件通常可以视作整个动力设备上的寄生牵引器。
[0013]图2示出了本说明书中所述的浆料制备系统100。类似于上述的系统，浆料制备系统100可以包括煤漏斗15、碾磨机20、重量送料器25、碾磨机出料罐30、调节槽35和洗涤柱45，以从煤和类似材料产生浆料流110。这些部件可以具有任意大小、形状或构造。本说明书中还可以使用其他或不同部件来产生浆料流110，因此流110的制备方式可以改变并且在本说明书中不视作限制性的。
[0014]浆料制备系统100包括浆料浓缩系统120。浆料浓缩系统120可以包括多个蒸发器125。蒸发器125可以具有任意大小、形状、构造或容量。在本实例中，图示了第一蒸发器130、第二蒸发器140和第三蒸发器150，但是可以使用任意数量的蒸发器125。每个蒸发器125可以包括蒸汽室155，用于与浆料流110进行热交换并蒸发所述浆料流。第一蒸发器130的蒸汽室155可以从锅炉160等进料。锅炉160可以产生蒸汽流170。锅炉160可以采用传统设计。锅炉160可以从液体/气体燃料、低质煤或其他类型的废热源180等进料。例如，可以使用来自洗涤柱45或其他地方的高灰分煤。本说明书中可以使用其他类型的人热源和蒸汽源。浆料罐185可以置于蒸发器125的下游。本说明书中可以使用其他部件和其他构造。
[0015]在使用中，可以将浆料110与来自锅炉160的蒸汽流170 —起供应到第一蒸发器130，以用于初始情况/启用运转。蒸汽170中的热量开始蒸发浆料110内的水，以形成第一水蒸气流190并且提高浆料110的浓度。随后可以将浆料110泵送到第二蒸发器140。第一水蒸气流190可以用作第二蒸发器140中的热源。第一水蒸气流190继续蒸发浆料110中剩余的水，从而提高浆料110的浓度并且产生第二水蒸气流200。随后可以将浆料110泵送到第三蒸发器150。第二水蒸气流200继续蒸发浆料110中的水，从而进一步提高浆料110的浓度并且产生第三水蒸气流210。可以继续执行此过程，直到蒸发了所需量的水，从而达到所需的浆料浓度。蒸发器的总数量可以取决于所需浓度和/或流速。可以将剩余的蒸汽流输送到冷凝器等。此外，可以压缩剩余的流并将其返回到第一蒸发器130等。本说明书中还可以使用其他部件和其他构造。
[0016]因此，浆料制备系统100可以通过使用浆料浓缩系统120将煤水浆料110的浓度提高约百分之十(10% )到约百分之六十(60% )或以上。浆料浓缩系统120使用串联的蒸发器130、140、150的多重效果来达到所需的浓度。因此，浆料浓缩系统120提供了浆料110的有效浓缩，同时相对于公知系统而言减少了较小占位面积内进行浓缩所需的运动机件的数量。此外，浆料浓缩系统120有效地利用了动力设备的废热，从而在提高设备利用率的同时降低总成本。
[0017]应清楚地了解，前述内容仅涉及本发明实施例的特定实施例。所属领域中的普通技术人员可以在不脱离本发明一般精神和范围的前提下对本说明书中做出各种改变和修改，其中本发明的一般精神和范围由随附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种用于浓缩浆料流的浆料浓缩系统，所述浆料浓缩系统包括: 锅炉，用于产生蒸汽流； 第一蒸发器，用于使用所述蒸汽流浓缩所述浆料流并且产生第一水蒸气流；以及第二蒸发器，所述第二蒸发器置于所述第一蒸发器的下游，用于使用所述第一水蒸气流进一步浓缩所述浆料流并且产生第二水蒸气流。
2.根据权利要求1所述的浆料浓缩系统，其进一步包括第三蒸发器，所述第三蒸发器位于所述第二蒸发器的下游。
3.根据权利要求2所述的浆料浓缩系统，其中所述第三蒸发器使用所述第二水蒸气流进一步浓缩所述浆料流并且产生第三水蒸气流。
4.根据权利要求1所述的浆料浓缩系统，其进一步包括废热源，用于驱动所述锅炉。
5.根据权利要求4所述的浆料浓缩系统，其中所述废热源包括液体/气体燃料或低质煤。
6.根据权利要求1所述的浆料浓缩系统，其中所述第一蒸发器包括蒸汽室，所述蒸汽室与所述锅炉连通。
7.根据权利要求6所述的浆料浓缩系统，其中所述第二蒸发器包括蒸汽室，所述蒸汽室与所述第一水蒸气流连通。
8.根据权利要求1所述的浆料浓缩系统，其进一步包括浆料罐，所述浆料罐置于所述第二蒸发器的下游。
9.根据权利要求1所述的浆料浓缩系统，其中所述浆料包括煤水浆料。
10.根据权利要求1所述的浆料浓缩系统，其中所述浆料的浓度提高四倍或更多倍。
11.一种用于浓缩煤水浆料的方法，所述方法包括: 输送所述煤水浆料穿过第一蒸发器； 使用蒸汽流蒸发所述煤水浆料； 产生第一水蒸气流； 输送所述煤水浆料穿过第二蒸发器；以及 使用所述第一水蒸气流进一步蒸发所述煤水浆料。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括产生第二水蒸气流的步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括输送所述煤水浆料穿过第三蒸发器的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括使用所述第二水蒸气流蒸发所述煤水衆料的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括产生第三水蒸气流的步骤。
16.一种用于产生浆料流的浆料制备系统，所述浆料制备系统包括: 调节槽； 洗涤柱； 第一蒸发器; 锅炉，用于为所述第一蒸发器产生蒸汽流；以及 第二蒸发器，所述第二蒸发器置于所述第一蒸发器的下游。
17.根据权利要求16所述的浆料制备系统，其进一步包括第三蒸发器，所述第三蒸发器位于所述第二蒸发器的下游。
18.根据权利要求16所述的浆料制备系统，其进一步包括废热源，用于驱动所述锅炉。
19.根据权利要求18所述的浆料制备系统，其中所述废热源包括液体/气体燃料或低质煤。
20.根据权利要求16所述的浆料制备系统，其中所述第一蒸发器包括蒸汽室，所述蒸汽室与所述锅炉连通。
【文档编号】C10L1/32GK104436727SQ201410498150
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】S.K.科塔, A.V.B.萨斯特里, V.沙 申请人:通用电气公司