蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统的制作方法
专利名称:蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统。一种系统包括第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料。另外，给料的第一粘度大于经加热给料的第二粘度。系统还包括供给系统，供给系统定位在第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将给料供应到第一蒸汽喷射器。另外，系统包括构造成将蒸汽供应到第一蒸汽喷射器的蒸汽系统。此外，系统包括气化器，气化器联接到第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收经加热给料。
【专利说明】
蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统
技术领域
[0001]本文公开的主题涉及气化系统，并且更特别地，涉及可用来提高气化系统的效率的蒸汽喷射器。
【背景技术】
[0002]气化器将含碳材料转化成主要由一氧化碳和氢构成的气态混合物，这称为合成气体或合成气。例如，气化系统可包括一个或多个气化器，气化器使给料在高温下与氧和水或蒸汽反应而产生合成气。合成气可用于功率发生、化学品生产，或者任何其它适当的应用。在使用之前，合成气可在合成气冷却器中冷却，以及在气体处理系统中处理。
【实用新型内容】
[0003]下面对在范围方面与原本要求保护的实用新型相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意于限制要求保护的实用新型的范围，而是这些实施例仅意于提供本实用新型的可能形式的简要概述。实际上，本实用新型可包括可能类似于或不同于下面阐述的实施例的各种形式。
[0004]在第一实施例中，一种系统包括第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料。另外，给料的第一粘度大于经加热给料的第二粘度。系统还包括供给系统，供给系统定位在第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将给料供应到第一蒸汽喷射器。另外，系统包括构造成将蒸汽供应到第一蒸汽喷射器的蒸汽系统。此外，系统包括气化器，气化器联接到第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收经加热给料。
[0005]在第二实施例中，一种蒸汽喷射器包括本体，本体包括第一轴向端、第二轴向端，以及在第一轴向端和第二轴向端之间延伸的本体轴线。蒸汽喷射器还包括在第一轴向端处的供给入口，供给入口构造成接收给料。另外，蒸汽喷射器包括定位在第一轴向端和第二轴向端之间的蒸汽入口。蒸汽入口构造成接收蒸汽。而且，蒸汽喷射器包括在第二轴向端处的供给出口，供给出口构造成将经加热给料引导出本体。此外，蒸汽喷射器包括混合结构，混合结构设置在本体中，并且构造成在给料沿轴向流过本体时，引起给料旋转，以及混合蒸汽与给料，以形成经加热给料。
[0006]在第三实施例中，一种系统包括蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽流与给料，以提高给料的温度。蒸汽喷射器包括混合结构，混合结构构造成引起给料旋转，以有利于混合蒸汽流与给料。
【附图说明】
[0007]当参照附图来阅读以下详细描述时，本实用新型的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中相同符号在图中表示相同部件，其中:
[0008]图1是气化系统的实施例的框图，气化系统包括构造成产生第一合成气的气化器，以及构造成产生第二合成气的集成反应器-合成气冷却器；
[0009]图2是气化系统的实施例的框图，气化系统包括蒸汽喷射器；
[0010]图3是图2的蒸汽喷射器的实施例的轴向横截面图；
[0011]图4是图2的蒸汽喷射器的混合结构的实施例的沿着线4-4得到的局部轴向横截面图；以及
[0012]图5是图2的蒸汽喷射器的实施例的局部透视图。
【具体实施方式】
[0013]下面将对本实用新型的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对具有本公开的益处的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。
[0014]当介绍本实用新型的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意于表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意于为包括性的，并且表示除了列出的元件之外，可存在另外的元件。
[0015]如下面详细论述的那样，公开的实施例包括定位在供给系统和气化器之间的蒸汽喷射器。蒸汽喷射器构造成在给料到达气化器之前，将蒸汽喷射到给料流中，以提高给料的温度。在某些实施例中，随着给料的温度提高，给料的粘度降低。因此，粘度较低的给料可使得能够提高通过量和/或降低相关联的装备上的负载。蒸汽喷射器可包括混合结构，混合结构构造成引起给料旋转，以均匀地混合蒸汽喷射器内的蒸汽和给料。例如，混合结构可包括沿径向延伸到蒸汽喷射器中的螺旋凸起，以与给料相互作用，以及有利于给料和蒸汽之间的混合。因此，给料的温度可均匀地提高。
[0016]图1示出气化系统10的实施例，气化系统10包括产生第一合成气14的气化器12和集成反应器-合成气冷却器16(例如，在单个壳体中具有反应器或反应区以及冷却器或冷却区的合成气冷却器)，它包括:集成反应器-合成气冷却器反应器18，其构造成产生用于在一个或多个下游应用中使用的第二合成气20(例如，C0、H2、甲烷、合成天然气(SNG));以及集成反应器-合成气冷却器冷却区19，其构造成吸收来自诸如呈蒸汽(例如，蒸汽72)的形式的合成气20的热。例如，第二合成气20和蒸汽72的至少一部分可用来运行功率发生系统26、化学品生产系统28、煤制油(CTL)系统30、甲醇变烯烃化学系统(MT0)34、合成天然气化学装置(SNG)38，以及/或者其它适当的系统或应用。
[0017]如示出的那样，气化器12接收来自供给系统40的反应剂。供给系统40将给料42和气化剂44 (例如，空气、氧、氧化剂等)供应到气化器12 ο给料42用作气化系统1的能源。给料42可包括煤、石油焦、生物质量、木基材料、农业废料、焦油、沥青、来自精炼厂的重残渣或其它含碳物。在气化之前，可通过对给料42进行剁碎、碾磨、粉碎、磨碎、压块或制团来在供给系统40中重新设置给料42的大小和形状。另外，可将水或其它适当的液体添加到给料42，以产生浆料型给料。
[0018]另外，气化器12包括反应器或反应腔室，其设置在气化器皿中，使得给料42能够气化而产生第一合成气14。气化器12可将给料42转化成合成气14(例如，一氧化碳(CO)和氢(H2)的组合)ο这个转化可通过使给料42在升高的压力(例如，大约2 Mpa至8.5 MPa)和温度(例如，大约11OO摄氏度(C) 1600摄氏度)下经受受控制的量的气化剂44 (例如，纯氧、空气或它们的混合物)和蒸汽48或缓和剂52(例如，蒸汽、水或二氧化碳)来实现，压力和温度取决于所使用的气化器12的类型。气化器12可为夹带流气化器，诸如上升流或下降流夹带流气化器。备选地，在一些实施例中，气化器12可为流化床气化器，诸如起泡流化床气化器或循环流化床气化器。而且，虽然在图1中单独描绘了给料42和缓和剂52，但在许多情况下，浆料液体(例如，浆料型给料)和/或加压和/或运载气体(例如，在干型给料中)可为与缓和剂52相同。
[0019]可观察到实际的气化过程反应在不同的步骤中进行。例如，在气化过程中，给料42可首先经历热解过程，由此给料42被加热，从而产生挥发物和木炭的组合。挥发物在热解过程期间产生，这也称为脱挥发分作用，挥发物可由于与气化剂44反应而部分地燃烧。挥发物可在局部燃烧反应中与气化剂44反应而形成二氧化碳(CO2)和CO，局部燃烧反应对后面的气化反应提供热。在脱挥发分作用期间产生的木炭可与CO2和蒸汽反应而产生⑶和出。本质上，气化器12使用蒸汽48和气化剂44来部分地氧化一些给料42，以产生CO和释放能量，能量驱动额外的反应，包括通过被称为水煤气变换反应的反应，将另外的给料42转化成H2和额外的CO2。
[0020]照这样，气化器12制造产生的气体(例如，合成气14)。这个产生的气体可包括差不多85%的比例相等的0)和!12，以及0)2、!120、014、11(:1、册、0)3、冊3、!0^四23。这个产生的气体可称为未经处理的合成气，因为它包括不合需要的产物，例如，H2S和⑶S。气化器12还可产生废料，取决于所使用的气化器和给料的类型，废料可由渣料/颗粒混合物50组成。应当注意，渣料/颗粒混合物50可包括渣料、细灰和木炭，它们的至少一部分可为湿灰材料。在集成反应器-合成气冷却器16中和/或在下游冷却未经处理的合成气期间，这个渣料/颗粒混合物50可至少部分地冷却和从合成气14中移除。另外，正是在从系统10排出之前的这个冷却和后面的过程步骤期间，任何湿灰材料的大部分很可能转化成干灰材料。
[0021]集成反应器-合成气冷却器16可包括可有利于增加和/或减少(例如，甲烷化)合成气14的结构。例如，集成反应器-合成气冷却器16可构造成接收额外的给料(例如，给料42)。额外的给料可吸收来自集成反应器-合成气冷却器反应器18中的第一合成气14的热，并且经历甲烷化反应，从而产生甲烷(例如，第二合成气20)。在某些实施例中，可对集成反应器-合成气冷却器反应器18供应缓和剂52(例如，蒸汽)，以有利于进一步转化给料，以及产生甲烷(例如，第二合成气20)，或者另外或备选地还可活性气体，诸如C02，其可与第一合成气14和第二给料42反应，以提高第二合成气20的产量。另外，集成反应器-合成气冷却器16可包括可在第二合成气20流过集成反应器-合成气冷却器16时有利于冷却第二合成气20的结构。例如，集成反应器-合成气冷却器16可包括在集成反应器-合成气冷却器16的下游冷却部分(例如，冷却区19)中的冷却管(例如，热交换器)，冷却管可通过与流过冷却管的冷却剂进行间接热传递来冷却第二合成气20。此外，集成反应器-合成气冷却器16可用于分离颗粒，例如，来自从化器的渣料/颗粒混合物50，以及因为引入到集成反应器-合成气冷却器反应器18中的、可在将第二合成气20传输到对应的系统(例如，功率发生系统26、化学品生产系统28、CTL系统30、MT0系统34和/或SNG装置38)之前分别与第一合成气14和第二合成气20混合的额外的给料的反应而产生的添加到渣料/颗粒混合物50的任何额外的颗粒。如应当注意的那样，第二合成气20在使用之前可在集成反应器-合成气冷却器16的下游经历额外的处理(例如，洗涤、纯化等)。
[0022]气化系统10还可包括控制器60(例如，电子控制器和/或基于处理器的控制器)，以支配气化系统10的运行。控制器60可通过与传感器、控制阀(例如，阀64、66、68和70)和栗或者气化系统10中的其它流调节结构电连通，来独立地控制气化系统10的运行。控制器60可包括分布式控制系统(DCS)或完全或部分地自动化的任何基于计算机的工作站。例如，控制器60可为采用通用处理器或特定用途处理器的任何装置，它们两者大体可包括用于存储诸如气化参数(例如，给料42的气化状况)的指令的内存电路。处理器可包括一个或多个处理装置，并且内存电路可包括一个或多个有形的非暂时性机器可读介质，它们共同存储可由处理器执行的指令。
[0023]在一个实施例中，在气化系统10的运行期间，控制器60可运行流控制装置(例如，阀、栗等)，以控制不同的系统构件之间的量和/或流。例如，控制器60可控制阀66和68，以调节分别供应到气化器12和集成反应器-合成气冷却器反应器18的给料42的量。类似地，控制器60可控制阀64和70，以分别调节通往气化器12的气化剂44的量和通往集成反应器-合成气冷却器反应器18的缓和剂52的量。照这样，气化器12和集成反应器-合成气冷却器反应器18内的气化反应(例如，水煤气、水煤气变换和甲烷化反应)可由控制器60控制。因此，可调节在气化器12中产生的第一合成气14和在集成反应器-合成气冷却器反应器18中产生的第二合成气20的成分，如下面更详细地描述的那样。应当注意，在气化系统10中存在用来调节系统构件之间不同的量和/或流的额外的阀。例如，类似于阀70的阀可用来控制通往气化器12的蒸汽48和缓和剂52的流量。此外，其它装置可用于控制某些流的流率，包括正排量栗和其它这样的计量装置，而不偏离本实用新型的范围。
[0024]在气化系统10的启动期间，控制器60可执行启动控制模块，以控制气化剂44、给料42、缓和剂52的流量，而且当可获得时，控制供应给气化器12的蒸汽48的流量。另外，在气化系统10的稳态运行期间，控制器60可执行稳态控制模块，以控制通往集成反应器-合成气冷却器反应器18的给料42和缓和剂52的流量，以及在集成反应器-合成气冷却器16中产生的通往气化器12、集成反应器-合成气冷却器反应器18和/或其它相关联系统(例如，系统26、28、30、34和36)、过程和装备的蒸汽48和蒸汽72的流量。控制器60可使用启动和稳态控制模块来在启动状态和稳态期间不同地控制运行。例如，在启动期间，控制器60可使第一量的给料42、气化剂44和/或缓和剂52流到气化器12中，使得第一合成气14具有有利于产生期望成分的第二合成气20(例如，富含H2SCH4)的⑶/H2比。在稳态运行期间，控制器60可逐渐调节流过气化器12和/或集成反应器-合成气冷却器反应器18的给料42、气化剂44、蒸汽48和/或缓和剂52的第二量，以保持或调节第二合成气20的成分。例如，在气化系统10的启动期间，可期望蒸汽产量提高。因而，控制器60可通过控制阀66和68来将较大流量的给料42发送到气化器12，以及将减少流量的给料42发送到集成反应器-合成气冷却器16。然后控制器60可逐渐减少通往气化器12的给料42的流量，并且逐渐提高通往集成反应器-合成气冷却器16的给料42的流量，以达到稳态状况，同时调节气化剂44、蒸汽48和缓和剂52的流量。照这样，给料42和其它供给的流量在气化器12和集成反应器-合成气冷却器16之间随着时间的推移可逐渐平衡，或者以别的方式得到调节，以实现期望的一组运行状况。另外，在稳态运行期间，控制器60还可根据第二合成气20的最终用途(例如，功率发生、化学品生产、煤制油过程和/或合成天然气)，通过控制阀66和68，以及将给料42的流量设定成期望速率，来针对蒸汽产生的速率，优化合成气(例如，第一合成气14和/或第二合成气20)的成分。在某些实施例中，控制器60可控制流装置，流装置可为称重机构的一部分，在给料42进入气化器12和/或集成反应器-合成气冷却器反应器18之前，称重机构测量给料42的量。在某些实施例中，控制器60可使用通过输入信号所提供的信息来执行包含在机构可读或计算机可读的存储介质上的指令或代码，以及产生通往各种流控制装置(例如，阀64、66、68和70)的一个或多个输出信号74，以控制气化系统10内的流体流，例如，气化剂44、给料42和缓和剂52。
[0025]如应当理解的那样，控制器60可通过任何其它适当的方法来控制气化成分(例如，给料42、气化剂44、蒸汽48和缓和剂52)的流量。例如，在给料42是浆料供给的实施例中，可使用计量栗。计量栗可按速度或流量控制运行，而非使用流控制阀来调整浆料供给的流量。
[0026]在示出的实施例中，蒸汽喷射器80定位在阀66和气化器12之间。如将在下面详细描述的那样，蒸汽喷射器80混合蒸汽48(例如，饱和蒸汽、过热蒸汽)与给料42，以提高给料42的温度，从而降低给料42的粘度。蒸汽喷射器80可直接联接到气化器12上(例如，定位在气化器12的上游不远处而没有居间供给线或输出线，直接联接到喷嘴气化器12的入口上)。因此，给料42可在进入气化器12之前预加热，从而提高气化系统10的效率。
[0027]图2包括蒸汽喷射器80的气化系统10的实施例的框图。注意，简化框图，以集中在蒸汽喷射器80上。在一些实施例中，气化系统10具有一个或多个蒸汽喷射器80(例如，第一蒸汽喷射器81、第二蒸汽喷射器83)。如上面描述的那样，给料42可通过供给系统40喷射到气化器12中。在示出的实施例中，栗82构造成对给料42供应能量，以将给料42喷射到气化器12中。例如，栗82可为正排量栗(例如，旋转、往复、螺杆、活塞等)、脉冲栗、速度栗等等。另夕卜，在某些实施例中，气化器12的入口喷嘴85可上升到地面水平之上，并且直接联接到第一蒸汽喷射器81上。也就是说，第一蒸汽喷射器81可在无居间管道或构件的情况下联接到入口喷嘴85上。来自栗82的能量使得给料42能够以充分的压力进入气化器12，以克服气化器12的内部压力。
[0028]在示出的实施例中，第一蒸汽喷射器81有利于在给料42进入气化器12之前，混合蒸汽48与给料42。如上面描述的那样，在某些实施例中，当给料42喷射到气化器12中时，给料42可为液体(例如，水)和燃料(例如，煤)的浆料混合物。因此，由于固定燃料结合到液体中，所以给料42作为楽料混合物的粘度可提尚，从而提尚栗82上的负载。此外，$父尚的粘度可提高相关联的构件上的磨损(例如，由于摩擦)。另外，给料42的粘度提高还可降低气化系统10的通过量，因为较少量给料42可引导到气化器12，因为粘度高，从而使用较大能量来通过相关联的管道构件行进到气化器12。
[0029]在某些实施例中，提高给料42的温度可降低给料42的粘度。例如，热交换器87(例如，壳和管式、板和框架式等)可定位在栗82和气化器12之间，以通过间接加热来提高给料42的温度。热交换器可使用蒸汽或废气体来提高给料42的温度，从而降低给料42的粘度，并且潜在地提高气化系统10的通过量。但是，热交换器可能是昂贵的，而且需要频繁的维护。例如，由于引导通过热交换器的给料42所引起的磨损和/或污垢，可能要定期清洗热交换器。清洗热交换器可导致系统停机，以使热交换器停止工作，并且执行维护。因此，用以提高给料42的温度的被动的低维护系统是合乎需要的。
[0030]如上面论述的那样，给料42的粘度可与给料42的温度有反比的关系。也就是说，当给料42的温度提高时，粘度可降低，从而在使用较少能量的同时使得给料42能够流动，或者使得能够提高给料42的通过量。例如，在某些实施例中，使给料42的温度翻倍可使给料42的粘度降低一个量级或更多。在某些实施例中，给料42的温度提高大约20%可使给料42的粘度降低几个量级。例如，在示出的实施例中，给料42可具有大约15摄氏度的第一温度和大约1000厘泊(cP)的第一粘度。但是，通过给料42的温度提高到大约50摄氏度的第二温度，第二粘度可为大约60 cP。应当理解，在其它实施例中，给料42的第一温度可为大约5摄氏度、大约10摄氏度、大约20摄氏度、大约25摄氏度，或者任何其它适当的温度。此外，在某些实施例中，给料42的第二温度可为大约55摄氏度、大约60摄氏度、大约65摄氏度、大约70摄氏度，或者任何其它适当的温度。因此，由于进入到气化器12中的通过量较大，所以气化系统10的效率可提尚。
[0031]如上面提到的那样，一个或多个蒸汽喷射器80可用来将蒸汽48结合到给料42中，从而提高给料42的温度和降低给料42的粘度。在一些实施例中，第二蒸汽喷射器83可定位在栗82的上游，或者定位在将蒸汽48结合到给料42中的任何其它适当的位置上。如将在下面详细描述的那样，一个或多个蒸汽喷射器80可使用饱和或过热蒸汽来提高给料42的温度，并且形成经加热给料89，同时保持期望的液体燃料比。
[0032]图3是蒸汽喷射器80的实施例的轴向横截面图。蒸汽喷射器80构造成混合蒸汽48与给料42，以形成经加热给料89。如将在下面描述的那样，经加热给料89具有比给料42的温度(例如，第一温度)更高的温度(例如，第二温度)。因此，经加热给料89具有比给料42的粘度(例如，第一粘度)更低的粘度(例如，第二粘度)ο如所显示的那样，供给入口 84接收给料42，并且蒸汽入口 86接收蒸汽48 ο蒸汽48构造成与给料42混合，使得能够直接加热给料42，这与通过热交换器执行间接加热相反。因此，在给料42通过供给出口 88离开蒸汽喷射器80之前，可不使用那么多蒸汽来将给料42的温度提高到期望温度。另外，经加热给料49的粘度可比给料42的粘度小超过一个量级。例如，如下面描述的那样，给料42的第一粘度可为1000cP，而经加热给料89的第二粘度则可为60 cPo
[0033]示出的蒸汽喷射器80包括本体90，本体90具有本体长度92。本体90可为具有标准壁厚的管状(例如，管子)。但是，在其它实施例中，基于设计状况，本体90可为不同的横截面形状，诸如椭圆形或多边形。另外，将理解的是，基于设计状况和材料属性，本体长度92可为任何适当长度。如所显示的那样，供给入口 84在第一轴向端94处，并且供给出口 88在第二轴向端96处。此外，本体90包括在供给入口 84和供给出口 88之间延伸的本体轴线98。另外，接出部100在本体90上定位在本体轴线98的径向外侧。也就是说，接出部100联接到本体90的外壁99上。在示出的实施例中，接出部96包括定位成基本垂直于(例如，大约80度至100度)本体轴线98的接出部轴线102(例如，横向于本体轴线98)。也就是说，本体轴线98和接出部轴线102之间的角104为大约90度。但是，在其它实施例中，接出部轴线102和本体轴线98之间的角104可不为大约90度。例如，角104可为10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度，或者有利于将蒸汽48喷射到本体90中与给料42混合的任何其它适当的角。此外，在某些实施例中，可特别地选择角104，以降低或消除蒸汽48喷射所引起的冲击的可能性。因此，接出部100构造成将蒸汽48引导到本体90中，以有利于混合蒸汽48与给料42，并且因此提高给料42的温度。
[0034]在示出的实施例中，接出部100基本在本体90的第一轴向端94和第二轴向端94之间居中。但是，在其它实施例中，接出部100可位于沿着本体长度92的其它轴向位置处。在某些实施例中，接出部100可定位在离第一轴向端94的本体长度92的八分之一处，离第一轴向端94的本体长度92的四分之一处，离第一轴向端94的本体长度92的四分之三处，或者离第一轴向端94的本体长度92的任何其它适当的比率处。例如，接出部100可较接近第一轴向端94。通过将接出部100定位得较接近第一轴向端94，蒸汽48可在蒸汽喷射器80中达较长的时期，从而在给料42通过供给出口88离开之前，与给料42相互作用达较长的时期。因此，可出现较多混合，并且经加热给料89的温度可更高。此外，在其它实施例中，接出部100可定位成较接近第二轴向端96。要理解的是，可基于气化系统10的运行状况，特别地选择接出部100的轴向位置。
[0035]如上面提到的那样，蒸汽48构造成与给料42混合，以提高给料42的温度，并且因此，在经加热给料89喷射到气化器12中之前，与给料42相比降低经加热给料89的粘度。如上面提到的那样，降低经加热给料89的粘度可提高通过量，而且还通过在喷射之前预加热给料42，来提高气化系统10的效率。在某些实施例中，给料42是具有特别地选择的液体燃料比的浆料混合物。因此，可调节蒸汽48的引入，以基本保持期望浆料比。例如，蒸汽入口 86的横截面积106可小于供给入口84和供给出口88的横截面积108。但是，在其它实施例中，供给入口 84和供给出口 88的横截面积108可小于或等于蒸汽入口 86的横截面积106。此外，在其它实施例中，供给入口 84和供给出口 88的横截面积108可不相等。例如，供给入口 84的横截面积108可大于供给出口 88的横截面积108。
[0036]在某些实施例中，可特别地选择蒸汽入口86、供给入口 84和供给出口 88的横截面积106、108，以调节在给料42引入到气化器12之前，添加到给料42的流体(例如，蒸汽)的量。例如，蒸汽给料比可为1: 2、1: 3、1:4、2:1、2: 3，或者基于气化系统10的运行状况，可为任何其它适当的比。另外，在使用过热蒸汽的实施例中，可使用较少量蒸汽来将给料42加热到期望温度。例如，可利用与饱和蒸汽相比更少过热蒸汽实现经加热给料89的目标温度，因为过热蒸汽不可提高添加到经加热给料89的水的比率。
[0037]在示出的实施例中，蒸汽喷射器80具有在供给入口84、蒸汽入口 86和供给出口 88处的凸缘式连接件110。凸缘式连接件110构造成使得能够对气化系统10快速且高效地安装和移除蒸汽喷射器80。例如，使用凸缘式连接件110可使得能够在现场以外准备蒸汽喷射器80，并且降低和/或基本消除在安装期间在现场进行焊接。此外，凸缘式连接件110和蒸汽喷射器80的其它构件可根据国际管道和压力容器规范(例如，ASME B31.UASME B31.3、ASMEB16.5、ASME第2部分第8章等)来制造。因此，蒸汽喷射器80可联接到现有的管道系统上。
[0038]如上面提到的那样，蒸汽48与蒸汽喷射器80中的给料42混合，以提高给料42的温度和降低给料42的粘度，从而形成经加热给料89。为了有利于蒸汽48与给料42混合，蒸汽喷射器80可包括定位在本体90中的混合结构112。如将在下面详细描述的那样，混合结构112包括凸起114，以引起给料42旋转和/或打漩。通过引起给料42旋转和/或打漩，混合结构112可提高蒸汽48与给料42的混合。在某些实施例中，混合结构112可为螺旋结构(例如，螺杆形)，其中凸起114可配备有螺纹。换句话说，凸起114与给料42的流相互作用，以引起给料42旋转，以及有利于混合，并且将较多能量从蒸汽48传递到给料42。在示出的实施例中，混合结构112是从第一轴向端9 4延伸到第二轴向端9 6的连续螺旋结构。例如，如上面提到的那样，混合结构112可为大体螺杆形，并且沿着本体长度92沿轴向延伸。但是，在其它实施例中，混合结构112可不是连续结构。例如，本体90的不同的区段可包括混合结构112，而其它区段则不包括。另外，在某些实施例中，混合结构112可包括沿着本体90的不同的区段的变型。此外，如将在下面描述的那样，凸起114从本体90的内表面116沿径向向内延伸。因而，在给料42在供给入口 84处进入本体90时，凸起114可接合给料42，以在给料42沿轴向移动通过本体90时引起旋转。
[0039]另外，在不出的实施例中，蒸汽喷射器80包括一个或多个量表118。量表118可为温度量表、压力量表、流量量表、样本量表等，以监测供给入口 84处的给料42的运行状况，以及供给出口 88处的经加热给料89的运行状况。例如，量表118可监测供给入口 84和供给出口 88处的给料42的温度，以确定蒸汽48是否将给料42加热到期望值。在一些实施例中，量表118可通信地联接到控制器60上。例如，控制器60可接收指示供给出口 88处的给料温度的信号，并且确定温度小于期望温度(例如，通过针对存储在控制器60的内存中的信息而评介数据)。因此，控制器60可将信号发送到阀，以增加通往蒸汽喷射器80的蒸汽流量，以提高供给出口 88处的经加热给料89的温度。因此，控制器60可用来基于由一个或多个量表118确定的运行状况，来调节通往蒸汽喷射器80的蒸汽48和/或给料42的流量。虽然示出的实施例包括两个量表118，但在其它实施例中可存在定位在本体90上或其内的更多或更少量表。此外，在某些实施例中量表118可不定位在蒸汽喷射器80上，并且可定位在气化系统10中的其它位置上。
[0040]图4是沿着混合结构112的实施例的线4-4得到的局部轴向横截面图，混合结构112具有凸起114，凸起114从本体90的内表面116沿径向向内延伸。如上面描述的那样，在示出的实施例中，混合结构112可为沿着本体长度92沿轴向延伸的连续螺旋结构。凸起114具有沿径向向内延伸向本体轴线98的凸起高度120。在某些实施例中，凸起114可沿径向向内延伸本体90的半径122的大约10%。但是，在其它实施例中，凸起114可沿径向向内延伸半径122的大约20%、半径122的大约30%、半径122的大约40%、半径122的大约50%，或者半径122的任何其它适当的百分比。另外，凸起高度120可包括的范围介于半径122的5%和15%之间，介于半径122的15%和25%之间，介于半径122的25%和35%之间，介于半径122的35%和45%之间，或者为任何其它适当的范围。此外，在其它实施例中，凸起高度120可小于半径122的20%，小于半径122的40%，小于半径122的60%，或者为任何其它适当的范围。虽然示出的实施例包括具有相等凸起高度120的凸起114，但在其它实施例中，凸起114的凸起高度120可随本体长度92而改变。例如，交错凸起114之间的凸起高度120可改变。此外，凸起高度120可沿着本体长度92增大或减小。因此，混合结构112的各种修改可有利于在给料42内产生涡流，以使得蒸汽48能够与给料42相互作用，并且从而提高给料42的温度。
[0041]另外，凸起114具有沿着本体轴线98沿轴向延伸的凸起宽度124。换句话说，凸起宽度124可限定为定位在本体的内表面116上的螺纹的宽度。在某些实施例中，凸起宽度124是本体长度92的大约1/20。但是，在其它实施例中，凸起厚度112可为本体长度92的大约I/100，本体长度92的大约1/50，本体长度92的大约1/25，本体长度92的大约1/15，本体长度92的大约1/10，本体长度92的大约1/5，或者基于气化系统10的运行状况和给料42的流体属性，可为本体长度92的任何其它适当的比率。另外，在某些实施例中，单独的凸起114可具有与相邻凸起114不同的凸起宽度124。例如，交错凸起114可具有不同的凸起宽度124，从而改变通过蒸汽喷射器80的给料42的流量。
[0042]此外，凸起114可隔开一节距126。节距126限定为一个凸起114的冠部127与另一个凸起114的冠部127的轴向距离。在示出的实施例中，节距126是本体长度92的大约1/5。但是，在其它实施例中，节距126可为本体长度92的1/10，本体长度92的1/7，本体长度92的I/2，本体长度92的1/4，或者本体长度92的任何其它适当的比率。将理解的是，可调节节距126，以引起流过蒸汽喷射器80的给料42旋转。此外，在某些实施例中，节距126在本体长度92上可不相等。例如，混合结构112的第一半部(例如，在蒸汽入口86上游的凸起114的一部分)可具有与混合结构112的第二半部(例如，在蒸汽入口86下游的凸起114的一部分)不同的节距126。如将理解的那样，改变节距126可调节流过蒸汽喷射器80的给料42的旋转。通过在喷射蒸汽48之前和之后调节旋转，可控制蒸汽48和给料42的混合，以使得通过给料42有基本均匀的热分布。
[0043]此外，在示出的实施例中，凸起114大体为V形。但是，在其它实施例中，凸起114可为弓形、正弦形，或者在给料42流过蒸汽喷射器80时可引起给料42旋转的任何其它形状。另外，虽然凸起114在示出的实施例中基本对称，但在其它实施例中，凸起114可不对称。例如，与后缘130相比，凸起的前缘128可相对于本体轴线98成更尖锐的角。因此，可基于给料42的特性或气化系统10的运行状况，特别地选择凸起114的形状。
[0044]图5是蒸汽喷射器80的实施例的局部透视图。如上面描述的那样，混合结构112沿着本体轴线98沿轴向从第一轴向端94延伸到第二轴向端96。另外，凸起114从内表面116沿径向向内延伸，以在给料42沿着本体轴线98沿轴向流过蒸汽喷射器80时引起给料42旋转。例如，在给料42接合凸起114时，给料42的至少一部分的流向改变，使得给料42的至少一部分遵从混合结构112的螺旋型式。因此，在蒸汽48进入本体90时，蒸汽48可均匀地分布在给料42中，因为给料42流旋转。因此，给料42可被均匀地加热，从而在给料42进入气化器12之前，降低给料的粘度。如上面描述的那样，通过降低给料42的粘度，可提高气化系统10的通过量。此外，降低给料42的粘度可降低下游构件(例如，气化器喷射器)的腐蚀，从而提高气化系统10的使用期限。此外，如上面描述的那样，预加热给料42可提高气化器12的效率。
[0045]如上面描述的那样，气化系统10可包括在气化器12和供给系统40之间的蒸汽喷射器80，以提高给料42的温度，从而降低给料42的粘度。在某些实施例中，蒸汽喷射器80包括用以接收给料42的供给入口 84和用以将蒸汽48喷射到给料42中的蒸汽入口 86。蒸汽48和给料42混合物可通过供给出口88离开蒸汽喷射器80，以喷射到气化器12中。蒸汽喷射器80包括构造成加强给料42和蒸汽48之间的混合的混合结构112。例如，混合结构112可为螺旋结构，螺旋结构具有构造成引起给料42旋转和/或打漩的凸起114。因此，蒸汽48可均匀地分布在给料42中，从而基本均匀地提高给料42的温度。因此，可提高气化系统10的通过量。
[0046]本书面描述使用示例来公开本实用新型，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本实用新型，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本实用新型的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。
【主权项】
1.一种系统，包括: 第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料，其中，所述给料的第一粘度大于所述经加热给料的第二粘度； 供给系统，其定位在所述第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将所述给料供应到所述第一蒸汽喷射器； 蒸汽系统，其构造成将所述蒸汽供应到所述第一蒸汽喷射器；以及 气化器，其联接到所述第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收所述经加热给料。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蒸汽喷射器包括构造成接收所述给料的供给入口、构造成接收所述蒸汽的蒸汽入口，以及构造成将所述经加热给料引导到所述气化器的供给出口，其中，所述供给出口直接联接到所述气化器上。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括定位在所述供给系统的下游和所述第一蒸汽喷射器的上游的栗，其中，所述栗构造成对所述给料供应能量，以将所述给料引导到所述气化器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包括第二蒸汽喷射器，其中，所述第二蒸汽喷射器定位在所述栗的上游。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸汽是饱和蒸汽、过热蒸汽或者它们的组合。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蒸汽喷射器包括混合结构，其构造成在所述给料进入所述第一蒸汽喷射器时，对所述给料引起旋转，以有利于所述蒸汽和所述给料之间的混合。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括定位在所述第一蒸汽喷射器的下游的量表，以监测所述经加热给料的温度。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸汽相对于所述给料的比为大约1:2、1:3或更小。9.一种蒸汽喷射器，包括: 本体，其包括第一轴向端、第二轴向端，以及在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间延伸的本体轴线； 在所述第一轴向端处的供给入口，其构造成接收给料； 定位在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间的蒸汽入口，其中，所述蒸汽入口构造成接收蒸汽； 在所述第二轴向端处的供给出口，其构造成将经加热给料引导出所述本体；以及 混合结构，其设置在所述本体中，并且构造成在所述给料沿轴向流过所述本体时，引起所述给料旋转，以及混合所述蒸汽与所述给料，以形成所述经加热给料。10.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，包括定位在所述本体的外壁上的接出部，其中，所述接出部形成所述蒸汽入口。11.根据权利要求10所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述接出部包括接出部轴线，并且所述接出部轴线基本垂直于所述本体轴线。12.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述混合结构联接到所述本体的内表面上，基本是螺旋的，并且从所述第一轴向端延伸到所述第二轴向端。13.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述混合结构包括沿径向向内延伸向所述本体轴线的凸起。14.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述蒸汽喷射器包括在所述供给入口、蒸汽入口和所述供给出口处的凸缘式连接件。15.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述蒸汽喷射器包括定位在所述蒸汽入口的上游的第一量表和定位在所述蒸汽入口的下游的第二量表，其中，所述第一量表和所述第二量表构造成监测所述给料和所述经加热给料之间的温差。16.—种系统，包括: 蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽流与给料，以提高所述给料的温度，其中，所述蒸汽喷射器包括混合结构，其构造成引起所述给料旋转，以有利于混合所述蒸汽流与所述给料。17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述蒸汽喷射器定位在气化器的上游不远处，所述气化器构造成使所述给料气化。18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述混合结构包括凸起，所述凸起成基本螺旋的螺杆形型式，延伸到所述给料的流径中。19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述凸起包括沿着所述蒸汽喷射器的长度基本恒定的节距。20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述凸起包括沿着所述蒸汽喷射器的长度基本恒定的凸起高度。
【文档编号】C10J3/00GK205710606SQ201620144520
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】L.R.格拉纳多斯
【申请人】通用电气公司
【专利摘要】本实用新型涉及蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统。一种系统包括第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料。另外，给料的第一粘度大于经加热给料的第二粘度。系统还包括供给系统，供给系统定位在第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将给料供应到第一蒸汽喷射器。另外，系统包括构造成将蒸汽供应到第一蒸汽喷射器的蒸汽系统。此外，系统包括气化器，气化器联接到第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收经加热给料。
【专利说明】
蒸汽喷射器和包括蒸汽喷射器的系统
技术领域
[0001]本文公开的主题涉及气化系统，并且更特别地，涉及可用来提高气化系统的效率的蒸汽喷射器。
【背景技术】
[0002]气化器将含碳材料转化成主要由一氧化碳和氢构成的气态混合物，这称为合成气体或合成气。例如，气化系统可包括一个或多个气化器，气化器使给料在高温下与氧和水或蒸汽反应而产生合成气。合成气可用于功率发生、化学品生产，或者任何其它适当的应用。在使用之前，合成气可在合成气冷却器中冷却，以及在气体处理系统中处理。
【实用新型内容】
[0003]下面对在范围方面与原本要求保护的实用新型相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意于限制要求保护的实用新型的范围，而是这些实施例仅意于提供本实用新型的可能形式的简要概述。实际上，本实用新型可包括可能类似于或不同于下面阐述的实施例的各种形式。
[0004]在第一实施例中，一种系统包括第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料。另外，给料的第一粘度大于经加热给料的第二粘度。系统还包括供给系统，供给系统定位在第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将给料供应到第一蒸汽喷射器。另外，系统包括构造成将蒸汽供应到第一蒸汽喷射器的蒸汽系统。此外，系统包括气化器，气化器联接到第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收经加热给料。
[0005]在第二实施例中，一种蒸汽喷射器包括本体，本体包括第一轴向端、第二轴向端，以及在第一轴向端和第二轴向端之间延伸的本体轴线。蒸汽喷射器还包括在第一轴向端处的供给入口，供给入口构造成接收给料。另外，蒸汽喷射器包括定位在第一轴向端和第二轴向端之间的蒸汽入口。蒸汽入口构造成接收蒸汽。而且，蒸汽喷射器包括在第二轴向端处的供给出口，供给出口构造成将经加热给料引导出本体。此外，蒸汽喷射器包括混合结构，混合结构设置在本体中，并且构造成在给料沿轴向流过本体时，引起给料旋转，以及混合蒸汽与给料，以形成经加热给料。
[0006]在第三实施例中，一种系统包括蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽流与给料，以提高给料的温度。蒸汽喷射器包括混合结构，混合结构构造成引起给料旋转，以有利于混合蒸汽流与给料。
【附图说明】
[0007]当参照附图来阅读以下详细描述时，本实用新型的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中相同符号在图中表示相同部件，其中:
[0008]图1是气化系统的实施例的框图，气化系统包括构造成产生第一合成气的气化器，以及构造成产生第二合成气的集成反应器-合成气冷却器；
[0009]图2是气化系统的实施例的框图，气化系统包括蒸汽喷射器；
[0010]图3是图2的蒸汽喷射器的实施例的轴向横截面图；
[0011]图4是图2的蒸汽喷射器的混合结构的实施例的沿着线4-4得到的局部轴向横截面图；以及
[0012]图5是图2的蒸汽喷射器的实施例的局部透视图。
【具体实施方式】
[0013]下面将对本实用新型的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对具有本公开的益处的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。
[0014]当介绍本实用新型的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意于表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意于为包括性的，并且表示除了列出的元件之外，可存在另外的元件。
[0015]如下面详细论述的那样，公开的实施例包括定位在供给系统和气化器之间的蒸汽喷射器。蒸汽喷射器构造成在给料到达气化器之前，将蒸汽喷射到给料流中，以提高给料的温度。在某些实施例中，随着给料的温度提高，给料的粘度降低。因此，粘度较低的给料可使得能够提高通过量和/或降低相关联的装备上的负载。蒸汽喷射器可包括混合结构，混合结构构造成引起给料旋转，以均匀地混合蒸汽喷射器内的蒸汽和给料。例如，混合结构可包括沿径向延伸到蒸汽喷射器中的螺旋凸起，以与给料相互作用，以及有利于给料和蒸汽之间的混合。因此，给料的温度可均匀地提高。
[0016]图1示出气化系统10的实施例，气化系统10包括产生第一合成气14的气化器12和集成反应器-合成气冷却器16(例如，在单个壳体中具有反应器或反应区以及冷却器或冷却区的合成气冷却器)，它包括:集成反应器-合成气冷却器反应器18，其构造成产生用于在一个或多个下游应用中使用的第二合成气20(例如，C0、H2、甲烷、合成天然气(SNG));以及集成反应器-合成气冷却器冷却区19，其构造成吸收来自诸如呈蒸汽(例如，蒸汽72)的形式的合成气20的热。例如，第二合成气20和蒸汽72的至少一部分可用来运行功率发生系统26、化学品生产系统28、煤制油(CTL)系统30、甲醇变烯烃化学系统(MT0)34、合成天然气化学装置(SNG)38，以及/或者其它适当的系统或应用。
[0017]如示出的那样，气化器12接收来自供给系统40的反应剂。供给系统40将给料42和气化剂44 (例如，空气、氧、氧化剂等)供应到气化器12 ο给料42用作气化系统1的能源。给料42可包括煤、石油焦、生物质量、木基材料、农业废料、焦油、沥青、来自精炼厂的重残渣或其它含碳物。在气化之前，可通过对给料42进行剁碎、碾磨、粉碎、磨碎、压块或制团来在供给系统40中重新设置给料42的大小和形状。另外，可将水或其它适当的液体添加到给料42，以产生浆料型给料。
[0018]另外，气化器12包括反应器或反应腔室，其设置在气化器皿中，使得给料42能够气化而产生第一合成气14。气化器12可将给料42转化成合成气14(例如，一氧化碳(CO)和氢(H2)的组合)ο这个转化可通过使给料42在升高的压力(例如，大约2 Mpa至8.5 MPa)和温度(例如，大约11OO摄氏度(C) 1600摄氏度)下经受受控制的量的气化剂44 (例如，纯氧、空气或它们的混合物)和蒸汽48或缓和剂52(例如，蒸汽、水或二氧化碳)来实现，压力和温度取决于所使用的气化器12的类型。气化器12可为夹带流气化器，诸如上升流或下降流夹带流气化器。备选地，在一些实施例中，气化器12可为流化床气化器，诸如起泡流化床气化器或循环流化床气化器。而且，虽然在图1中单独描绘了给料42和缓和剂52，但在许多情况下，浆料液体(例如，浆料型给料)和/或加压和/或运载气体(例如，在干型给料中)可为与缓和剂52相同。
[0019]可观察到实际的气化过程反应在不同的步骤中进行。例如，在气化过程中，给料42可首先经历热解过程，由此给料42被加热，从而产生挥发物和木炭的组合。挥发物在热解过程期间产生，这也称为脱挥发分作用，挥发物可由于与气化剂44反应而部分地燃烧。挥发物可在局部燃烧反应中与气化剂44反应而形成二氧化碳(CO2)和CO，局部燃烧反应对后面的气化反应提供热。在脱挥发分作用期间产生的木炭可与CO2和蒸汽反应而产生⑶和出。本质上，气化器12使用蒸汽48和气化剂44来部分地氧化一些给料42，以产生CO和释放能量，能量驱动额外的反应，包括通过被称为水煤气变换反应的反应，将另外的给料42转化成H2和额外的CO2。
[0020]照这样，气化器12制造产生的气体(例如，合成气14)。这个产生的气体可包括差不多85%的比例相等的0)和!12，以及0)2、!120、014、11(:1、册、0)3、冊3、!0^四23。这个产生的气体可称为未经处理的合成气，因为它包括不合需要的产物，例如，H2S和⑶S。气化器12还可产生废料，取决于所使用的气化器和给料的类型，废料可由渣料/颗粒混合物50组成。应当注意，渣料/颗粒混合物50可包括渣料、细灰和木炭，它们的至少一部分可为湿灰材料。在集成反应器-合成气冷却器16中和/或在下游冷却未经处理的合成气期间，这个渣料/颗粒混合物50可至少部分地冷却和从合成气14中移除。另外，正是在从系统10排出之前的这个冷却和后面的过程步骤期间，任何湿灰材料的大部分很可能转化成干灰材料。
[0021]集成反应器-合成气冷却器16可包括可有利于增加和/或减少(例如，甲烷化)合成气14的结构。例如，集成反应器-合成气冷却器16可构造成接收额外的给料(例如，给料42)。额外的给料可吸收来自集成反应器-合成气冷却器反应器18中的第一合成气14的热，并且经历甲烷化反应，从而产生甲烷(例如，第二合成气20)。在某些实施例中，可对集成反应器-合成气冷却器反应器18供应缓和剂52(例如，蒸汽)，以有利于进一步转化给料，以及产生甲烷(例如，第二合成气20)，或者另外或备选地还可活性气体，诸如C02，其可与第一合成气14和第二给料42反应，以提高第二合成气20的产量。另外，集成反应器-合成气冷却器16可包括可在第二合成气20流过集成反应器-合成气冷却器16时有利于冷却第二合成气20的结构。例如，集成反应器-合成气冷却器16可包括在集成反应器-合成气冷却器16的下游冷却部分(例如，冷却区19)中的冷却管(例如，热交换器)，冷却管可通过与流过冷却管的冷却剂进行间接热传递来冷却第二合成气20。此外，集成反应器-合成气冷却器16可用于分离颗粒，例如，来自从化器的渣料/颗粒混合物50，以及因为引入到集成反应器-合成气冷却器反应器18中的、可在将第二合成气20传输到对应的系统(例如，功率发生系统26、化学品生产系统28、CTL系统30、MT0系统34和/或SNG装置38)之前分别与第一合成气14和第二合成气20混合的额外的给料的反应而产生的添加到渣料/颗粒混合物50的任何额外的颗粒。如应当注意的那样，第二合成气20在使用之前可在集成反应器-合成气冷却器16的下游经历额外的处理(例如，洗涤、纯化等)。
[0022]气化系统10还可包括控制器60(例如，电子控制器和/或基于处理器的控制器)，以支配气化系统10的运行。控制器60可通过与传感器、控制阀(例如，阀64、66、68和70)和栗或者气化系统10中的其它流调节结构电连通，来独立地控制气化系统10的运行。控制器60可包括分布式控制系统(DCS)或完全或部分地自动化的任何基于计算机的工作站。例如，控制器60可为采用通用处理器或特定用途处理器的任何装置，它们两者大体可包括用于存储诸如气化参数(例如，给料42的气化状况)的指令的内存电路。处理器可包括一个或多个处理装置，并且内存电路可包括一个或多个有形的非暂时性机器可读介质，它们共同存储可由处理器执行的指令。
[0023]在一个实施例中，在气化系统10的运行期间，控制器60可运行流控制装置(例如，阀、栗等)，以控制不同的系统构件之间的量和/或流。例如，控制器60可控制阀66和68，以调节分别供应到气化器12和集成反应器-合成气冷却器反应器18的给料42的量。类似地，控制器60可控制阀64和70，以分别调节通往气化器12的气化剂44的量和通往集成反应器-合成气冷却器反应器18的缓和剂52的量。照这样，气化器12和集成反应器-合成气冷却器反应器18内的气化反应(例如，水煤气、水煤气变换和甲烷化反应)可由控制器60控制。因此，可调节在气化器12中产生的第一合成气14和在集成反应器-合成气冷却器反应器18中产生的第二合成气20的成分，如下面更详细地描述的那样。应当注意，在气化系统10中存在用来调节系统构件之间不同的量和/或流的额外的阀。例如，类似于阀70的阀可用来控制通往气化器12的蒸汽48和缓和剂52的流量。此外，其它装置可用于控制某些流的流率，包括正排量栗和其它这样的计量装置，而不偏离本实用新型的范围。
[0024]在气化系统10的启动期间，控制器60可执行启动控制模块，以控制气化剂44、给料42、缓和剂52的流量，而且当可获得时，控制供应给气化器12的蒸汽48的流量。另外，在气化系统10的稳态运行期间，控制器60可执行稳态控制模块，以控制通往集成反应器-合成气冷却器反应器18的给料42和缓和剂52的流量，以及在集成反应器-合成气冷却器16中产生的通往气化器12、集成反应器-合成气冷却器反应器18和/或其它相关联系统(例如，系统26、28、30、34和36)、过程和装备的蒸汽48和蒸汽72的流量。控制器60可使用启动和稳态控制模块来在启动状态和稳态期间不同地控制运行。例如，在启动期间，控制器60可使第一量的给料42、气化剂44和/或缓和剂52流到气化器12中，使得第一合成气14具有有利于产生期望成分的第二合成气20(例如，富含H2SCH4)的⑶/H2比。在稳态运行期间，控制器60可逐渐调节流过气化器12和/或集成反应器-合成气冷却器反应器18的给料42、气化剂44、蒸汽48和/或缓和剂52的第二量，以保持或调节第二合成气20的成分。例如，在气化系统10的启动期间，可期望蒸汽产量提高。因而，控制器60可通过控制阀66和68来将较大流量的给料42发送到气化器12，以及将减少流量的给料42发送到集成反应器-合成气冷却器16。然后控制器60可逐渐减少通往气化器12的给料42的流量，并且逐渐提高通往集成反应器-合成气冷却器16的给料42的流量，以达到稳态状况，同时调节气化剂44、蒸汽48和缓和剂52的流量。照这样，给料42和其它供给的流量在气化器12和集成反应器-合成气冷却器16之间随着时间的推移可逐渐平衡，或者以别的方式得到调节，以实现期望的一组运行状况。另外，在稳态运行期间，控制器60还可根据第二合成气20的最终用途(例如，功率发生、化学品生产、煤制油过程和/或合成天然气)，通过控制阀66和68，以及将给料42的流量设定成期望速率，来针对蒸汽产生的速率，优化合成气(例如，第一合成气14和/或第二合成气20)的成分。在某些实施例中，控制器60可控制流装置，流装置可为称重机构的一部分，在给料42进入气化器12和/或集成反应器-合成气冷却器反应器18之前，称重机构测量给料42的量。在某些实施例中，控制器60可使用通过输入信号所提供的信息来执行包含在机构可读或计算机可读的存储介质上的指令或代码，以及产生通往各种流控制装置(例如，阀64、66、68和70)的一个或多个输出信号74，以控制气化系统10内的流体流，例如，气化剂44、给料42和缓和剂52。
[0025]如应当理解的那样，控制器60可通过任何其它适当的方法来控制气化成分(例如，给料42、气化剂44、蒸汽48和缓和剂52)的流量。例如，在给料42是浆料供给的实施例中，可使用计量栗。计量栗可按速度或流量控制运行，而非使用流控制阀来调整浆料供给的流量。
[0026]在示出的实施例中，蒸汽喷射器80定位在阀66和气化器12之间。如将在下面详细描述的那样，蒸汽喷射器80混合蒸汽48(例如，饱和蒸汽、过热蒸汽)与给料42，以提高给料42的温度，从而降低给料42的粘度。蒸汽喷射器80可直接联接到气化器12上(例如，定位在气化器12的上游不远处而没有居间供给线或输出线，直接联接到喷嘴气化器12的入口上)。因此，给料42可在进入气化器12之前预加热，从而提高气化系统10的效率。
[0027]图2包括蒸汽喷射器80的气化系统10的实施例的框图。注意，简化框图，以集中在蒸汽喷射器80上。在一些实施例中，气化系统10具有一个或多个蒸汽喷射器80(例如，第一蒸汽喷射器81、第二蒸汽喷射器83)。如上面描述的那样，给料42可通过供给系统40喷射到气化器12中。在示出的实施例中，栗82构造成对给料42供应能量，以将给料42喷射到气化器12中。例如，栗82可为正排量栗(例如，旋转、往复、螺杆、活塞等)、脉冲栗、速度栗等等。另夕卜，在某些实施例中，气化器12的入口喷嘴85可上升到地面水平之上，并且直接联接到第一蒸汽喷射器81上。也就是说，第一蒸汽喷射器81可在无居间管道或构件的情况下联接到入口喷嘴85上。来自栗82的能量使得给料42能够以充分的压力进入气化器12，以克服气化器12的内部压力。
[0028]在示出的实施例中，第一蒸汽喷射器81有利于在给料42进入气化器12之前，混合蒸汽48与给料42。如上面描述的那样，在某些实施例中，当给料42喷射到气化器12中时，给料42可为液体(例如，水)和燃料(例如，煤)的浆料混合物。因此，由于固定燃料结合到液体中，所以给料42作为楽料混合物的粘度可提尚，从而提尚栗82上的负载。此外，$父尚的粘度可提高相关联的构件上的磨损(例如，由于摩擦)。另外，给料42的粘度提高还可降低气化系统10的通过量，因为较少量给料42可引导到气化器12，因为粘度高，从而使用较大能量来通过相关联的管道构件行进到气化器12。
[0029]在某些实施例中，提高给料42的温度可降低给料42的粘度。例如，热交换器87(例如，壳和管式、板和框架式等)可定位在栗82和气化器12之间，以通过间接加热来提高给料42的温度。热交换器可使用蒸汽或废气体来提高给料42的温度，从而降低给料42的粘度，并且潜在地提高气化系统10的通过量。但是，热交换器可能是昂贵的，而且需要频繁的维护。例如，由于引导通过热交换器的给料42所引起的磨损和/或污垢，可能要定期清洗热交换器。清洗热交换器可导致系统停机，以使热交换器停止工作，并且执行维护。因此，用以提高给料42的温度的被动的低维护系统是合乎需要的。
[0030]如上面论述的那样，给料42的粘度可与给料42的温度有反比的关系。也就是说，当给料42的温度提高时，粘度可降低，从而在使用较少能量的同时使得给料42能够流动，或者使得能够提高给料42的通过量。例如，在某些实施例中，使给料42的温度翻倍可使给料42的粘度降低一个量级或更多。在某些实施例中，给料42的温度提高大约20%可使给料42的粘度降低几个量级。例如，在示出的实施例中，给料42可具有大约15摄氏度的第一温度和大约1000厘泊(cP)的第一粘度。但是，通过给料42的温度提高到大约50摄氏度的第二温度，第二粘度可为大约60 cP。应当理解，在其它实施例中，给料42的第一温度可为大约5摄氏度、大约10摄氏度、大约20摄氏度、大约25摄氏度，或者任何其它适当的温度。此外，在某些实施例中，给料42的第二温度可为大约55摄氏度、大约60摄氏度、大约65摄氏度、大约70摄氏度，或者任何其它适当的温度。因此，由于进入到气化器12中的通过量较大，所以气化系统10的效率可提尚。
[0031]如上面提到的那样，一个或多个蒸汽喷射器80可用来将蒸汽48结合到给料42中，从而提高给料42的温度和降低给料42的粘度。在一些实施例中，第二蒸汽喷射器83可定位在栗82的上游，或者定位在将蒸汽48结合到给料42中的任何其它适当的位置上。如将在下面详细描述的那样，一个或多个蒸汽喷射器80可使用饱和或过热蒸汽来提高给料42的温度，并且形成经加热给料89，同时保持期望的液体燃料比。
[0032]图3是蒸汽喷射器80的实施例的轴向横截面图。蒸汽喷射器80构造成混合蒸汽48与给料42，以形成经加热给料89。如将在下面描述的那样，经加热给料89具有比给料42的温度(例如，第一温度)更高的温度(例如，第二温度)。因此，经加热给料89具有比给料42的粘度(例如，第一粘度)更低的粘度(例如，第二粘度)ο如所显示的那样，供给入口 84接收给料42，并且蒸汽入口 86接收蒸汽48 ο蒸汽48构造成与给料42混合，使得能够直接加热给料42，这与通过热交换器执行间接加热相反。因此，在给料42通过供给出口 88离开蒸汽喷射器80之前，可不使用那么多蒸汽来将给料42的温度提高到期望温度。另外，经加热给料49的粘度可比给料42的粘度小超过一个量级。例如，如下面描述的那样，给料42的第一粘度可为1000cP，而经加热给料89的第二粘度则可为60 cPo
[0033]示出的蒸汽喷射器80包括本体90，本体90具有本体长度92。本体90可为具有标准壁厚的管状(例如，管子)。但是，在其它实施例中，基于设计状况，本体90可为不同的横截面形状，诸如椭圆形或多边形。另外，将理解的是，基于设计状况和材料属性，本体长度92可为任何适当长度。如所显示的那样，供给入口 84在第一轴向端94处，并且供给出口 88在第二轴向端96处。此外，本体90包括在供给入口 84和供给出口 88之间延伸的本体轴线98。另外，接出部100在本体90上定位在本体轴线98的径向外侧。也就是说，接出部100联接到本体90的外壁99上。在示出的实施例中，接出部96包括定位成基本垂直于(例如，大约80度至100度)本体轴线98的接出部轴线102(例如，横向于本体轴线98)。也就是说，本体轴线98和接出部轴线102之间的角104为大约90度。但是，在其它实施例中，接出部轴线102和本体轴线98之间的角104可不为大约90度。例如，角104可为10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度，或者有利于将蒸汽48喷射到本体90中与给料42混合的任何其它适当的角。此外，在某些实施例中，可特别地选择角104，以降低或消除蒸汽48喷射所引起的冲击的可能性。因此，接出部100构造成将蒸汽48引导到本体90中，以有利于混合蒸汽48与给料42，并且因此提高给料42的温度。
[0034]在示出的实施例中，接出部100基本在本体90的第一轴向端94和第二轴向端94之间居中。但是，在其它实施例中，接出部100可位于沿着本体长度92的其它轴向位置处。在某些实施例中，接出部100可定位在离第一轴向端94的本体长度92的八分之一处，离第一轴向端94的本体长度92的四分之一处，离第一轴向端94的本体长度92的四分之三处，或者离第一轴向端94的本体长度92的任何其它适当的比率处。例如，接出部100可较接近第一轴向端94。通过将接出部100定位得较接近第一轴向端94，蒸汽48可在蒸汽喷射器80中达较长的时期，从而在给料42通过供给出口88离开之前，与给料42相互作用达较长的时期。因此，可出现较多混合，并且经加热给料89的温度可更高。此外，在其它实施例中，接出部100可定位成较接近第二轴向端96。要理解的是，可基于气化系统10的运行状况，特别地选择接出部100的轴向位置。
[0035]如上面提到的那样，蒸汽48构造成与给料42混合，以提高给料42的温度，并且因此，在经加热给料89喷射到气化器12中之前，与给料42相比降低经加热给料89的粘度。如上面提到的那样，降低经加热给料89的粘度可提高通过量，而且还通过在喷射之前预加热给料42，来提高气化系统10的效率。在某些实施例中，给料42是具有特别地选择的液体燃料比的浆料混合物。因此，可调节蒸汽48的引入，以基本保持期望浆料比。例如，蒸汽入口 86的横截面积106可小于供给入口84和供给出口88的横截面积108。但是，在其它实施例中，供给入口 84和供给出口 88的横截面积108可小于或等于蒸汽入口 86的横截面积106。此外，在其它实施例中，供给入口 84和供给出口 88的横截面积108可不相等。例如，供给入口 84的横截面积108可大于供给出口 88的横截面积108。
[0036]在某些实施例中，可特别地选择蒸汽入口86、供给入口 84和供给出口 88的横截面积106、108，以调节在给料42引入到气化器12之前，添加到给料42的流体(例如，蒸汽)的量。例如，蒸汽给料比可为1: 2、1: 3、1:4、2:1、2: 3，或者基于气化系统10的运行状况，可为任何其它适当的比。另外，在使用过热蒸汽的实施例中，可使用较少量蒸汽来将给料42加热到期望温度。例如，可利用与饱和蒸汽相比更少过热蒸汽实现经加热给料89的目标温度，因为过热蒸汽不可提高添加到经加热给料89的水的比率。
[0037]在示出的实施例中，蒸汽喷射器80具有在供给入口84、蒸汽入口 86和供给出口 88处的凸缘式连接件110。凸缘式连接件110构造成使得能够对气化系统10快速且高效地安装和移除蒸汽喷射器80。例如，使用凸缘式连接件110可使得能够在现场以外准备蒸汽喷射器80，并且降低和/或基本消除在安装期间在现场进行焊接。此外，凸缘式连接件110和蒸汽喷射器80的其它构件可根据国际管道和压力容器规范(例如，ASME B31.UASME B31.3、ASMEB16.5、ASME第2部分第8章等)来制造。因此，蒸汽喷射器80可联接到现有的管道系统上。
[0038]如上面提到的那样，蒸汽48与蒸汽喷射器80中的给料42混合，以提高给料42的温度和降低给料42的粘度，从而形成经加热给料89。为了有利于蒸汽48与给料42混合，蒸汽喷射器80可包括定位在本体90中的混合结构112。如将在下面详细描述的那样，混合结构112包括凸起114，以引起给料42旋转和/或打漩。通过引起给料42旋转和/或打漩，混合结构112可提高蒸汽48与给料42的混合。在某些实施例中，混合结构112可为螺旋结构(例如，螺杆形)，其中凸起114可配备有螺纹。换句话说，凸起114与给料42的流相互作用，以引起给料42旋转，以及有利于混合，并且将较多能量从蒸汽48传递到给料42。在示出的实施例中，混合结构112是从第一轴向端9 4延伸到第二轴向端9 6的连续螺旋结构。例如，如上面提到的那样，混合结构112可为大体螺杆形，并且沿着本体长度92沿轴向延伸。但是，在其它实施例中，混合结构112可不是连续结构。例如，本体90的不同的区段可包括混合结构112，而其它区段则不包括。另外，在某些实施例中，混合结构112可包括沿着本体90的不同的区段的变型。此外，如将在下面描述的那样，凸起114从本体90的内表面116沿径向向内延伸。因而，在给料42在供给入口 84处进入本体90时，凸起114可接合给料42，以在给料42沿轴向移动通过本体90时引起旋转。
[0039]另外，在不出的实施例中，蒸汽喷射器80包括一个或多个量表118。量表118可为温度量表、压力量表、流量量表、样本量表等，以监测供给入口 84处的给料42的运行状况，以及供给出口 88处的经加热给料89的运行状况。例如，量表118可监测供给入口 84和供给出口 88处的给料42的温度，以确定蒸汽48是否将给料42加热到期望值。在一些实施例中，量表118可通信地联接到控制器60上。例如，控制器60可接收指示供给出口 88处的给料温度的信号，并且确定温度小于期望温度(例如，通过针对存储在控制器60的内存中的信息而评介数据)。因此，控制器60可将信号发送到阀，以增加通往蒸汽喷射器80的蒸汽流量，以提高供给出口 88处的经加热给料89的温度。因此，控制器60可用来基于由一个或多个量表118确定的运行状况，来调节通往蒸汽喷射器80的蒸汽48和/或给料42的流量。虽然示出的实施例包括两个量表118，但在其它实施例中可存在定位在本体90上或其内的更多或更少量表。此外，在某些实施例中量表118可不定位在蒸汽喷射器80上，并且可定位在气化系统10中的其它位置上。
[0040]图4是沿着混合结构112的实施例的线4-4得到的局部轴向横截面图，混合结构112具有凸起114，凸起114从本体90的内表面116沿径向向内延伸。如上面描述的那样，在示出的实施例中，混合结构112可为沿着本体长度92沿轴向延伸的连续螺旋结构。凸起114具有沿径向向内延伸向本体轴线98的凸起高度120。在某些实施例中，凸起114可沿径向向内延伸本体90的半径122的大约10%。但是，在其它实施例中，凸起114可沿径向向内延伸半径122的大约20%、半径122的大约30%、半径122的大约40%、半径122的大约50%，或者半径122的任何其它适当的百分比。另外，凸起高度120可包括的范围介于半径122的5%和15%之间，介于半径122的15%和25%之间，介于半径122的25%和35%之间，介于半径122的35%和45%之间，或者为任何其它适当的范围。此外，在其它实施例中，凸起高度120可小于半径122的20%，小于半径122的40%，小于半径122的60%，或者为任何其它适当的范围。虽然示出的实施例包括具有相等凸起高度120的凸起114，但在其它实施例中，凸起114的凸起高度120可随本体长度92而改变。例如，交错凸起114之间的凸起高度120可改变。此外，凸起高度120可沿着本体长度92增大或减小。因此，混合结构112的各种修改可有利于在给料42内产生涡流，以使得蒸汽48能够与给料42相互作用，并且从而提高给料42的温度。
[0041]另外，凸起114具有沿着本体轴线98沿轴向延伸的凸起宽度124。换句话说，凸起宽度124可限定为定位在本体的内表面116上的螺纹的宽度。在某些实施例中，凸起宽度124是本体长度92的大约1/20。但是，在其它实施例中，凸起厚度112可为本体长度92的大约I/100，本体长度92的大约1/50，本体长度92的大约1/25，本体长度92的大约1/15，本体长度92的大约1/10，本体长度92的大约1/5，或者基于气化系统10的运行状况和给料42的流体属性，可为本体长度92的任何其它适当的比率。另外，在某些实施例中，单独的凸起114可具有与相邻凸起114不同的凸起宽度124。例如，交错凸起114可具有不同的凸起宽度124，从而改变通过蒸汽喷射器80的给料42的流量。
[0042]此外，凸起114可隔开一节距126。节距126限定为一个凸起114的冠部127与另一个凸起114的冠部127的轴向距离。在示出的实施例中，节距126是本体长度92的大约1/5。但是，在其它实施例中，节距126可为本体长度92的1/10，本体长度92的1/7，本体长度92的I/2，本体长度92的1/4，或者本体长度92的任何其它适当的比率。将理解的是，可调节节距126，以引起流过蒸汽喷射器80的给料42旋转。此外，在某些实施例中，节距126在本体长度92上可不相等。例如，混合结构112的第一半部(例如，在蒸汽入口86上游的凸起114的一部分)可具有与混合结构112的第二半部(例如，在蒸汽入口86下游的凸起114的一部分)不同的节距126。如将理解的那样，改变节距126可调节流过蒸汽喷射器80的给料42的旋转。通过在喷射蒸汽48之前和之后调节旋转，可控制蒸汽48和给料42的混合，以使得通过给料42有基本均匀的热分布。
[0043]此外，在示出的实施例中，凸起114大体为V形。但是，在其它实施例中，凸起114可为弓形、正弦形，或者在给料42流过蒸汽喷射器80时可引起给料42旋转的任何其它形状。另外，虽然凸起114在示出的实施例中基本对称，但在其它实施例中，凸起114可不对称。例如，与后缘130相比，凸起的前缘128可相对于本体轴线98成更尖锐的角。因此，可基于给料42的特性或气化系统10的运行状况，特别地选择凸起114的形状。
[0044]图5是蒸汽喷射器80的实施例的局部透视图。如上面描述的那样，混合结构112沿着本体轴线98沿轴向从第一轴向端94延伸到第二轴向端96。另外，凸起114从内表面116沿径向向内延伸，以在给料42沿着本体轴线98沿轴向流过蒸汽喷射器80时引起给料42旋转。例如，在给料42接合凸起114时，给料42的至少一部分的流向改变，使得给料42的至少一部分遵从混合结构112的螺旋型式。因此，在蒸汽48进入本体90时，蒸汽48可均匀地分布在给料42中，因为给料42流旋转。因此，给料42可被均匀地加热，从而在给料42进入气化器12之前，降低给料的粘度。如上面描述的那样，通过降低给料42的粘度，可提高气化系统10的通过量。此外，降低给料42的粘度可降低下游构件(例如，气化器喷射器)的腐蚀，从而提高气化系统10的使用期限。此外，如上面描述的那样，预加热给料42可提高气化器12的效率。
[0045]如上面描述的那样，气化系统10可包括在气化器12和供给系统40之间的蒸汽喷射器80，以提高给料42的温度，从而降低给料42的粘度。在某些实施例中，蒸汽喷射器80包括用以接收给料42的供给入口 84和用以将蒸汽48喷射到给料42中的蒸汽入口 86。蒸汽48和给料42混合物可通过供给出口88离开蒸汽喷射器80，以喷射到气化器12中。蒸汽喷射器80包括构造成加强给料42和蒸汽48之间的混合的混合结构112。例如，混合结构112可为螺旋结构，螺旋结构具有构造成引起给料42旋转和/或打漩的凸起114。因此，蒸汽48可均匀地分布在给料42中，从而基本均匀地提高给料42的温度。因此，可提高气化系统10的通过量。
[0046]本书面描述使用示例来公开本实用新型，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本实用新型，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本实用新型的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。
【主权项】
1.一种系统，包括: 第一蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽和给料，以形成经加热给料，其中，所述给料的第一粘度大于所述经加热给料的第二粘度； 供给系统，其定位在所述第一蒸汽喷射器的上游，并且构造成将所述给料供应到所述第一蒸汽喷射器； 蒸汽系统，其构造成将所述蒸汽供应到所述第一蒸汽喷射器；以及 气化器，其联接到所述第一蒸汽喷射器上，并且构造成接收所述经加热给料。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蒸汽喷射器包括构造成接收所述给料的供给入口、构造成接收所述蒸汽的蒸汽入口，以及构造成将所述经加热给料引导到所述气化器的供给出口，其中，所述供给出口直接联接到所述气化器上。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括定位在所述供给系统的下游和所述第一蒸汽喷射器的上游的栗，其中，所述栗构造成对所述给料供应能量，以将所述给料引导到所述气化器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包括第二蒸汽喷射器，其中，所述第二蒸汽喷射器定位在所述栗的上游。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸汽是饱和蒸汽、过热蒸汽或者它们的组合。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蒸汽喷射器包括混合结构，其构造成在所述给料进入所述第一蒸汽喷射器时，对所述给料引起旋转，以有利于所述蒸汽和所述给料之间的混合。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括定位在所述第一蒸汽喷射器的下游的量表，以监测所述经加热给料的温度。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸汽相对于所述给料的比为大约1:2、1:3或更小。9.一种蒸汽喷射器，包括: 本体，其包括第一轴向端、第二轴向端，以及在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间延伸的本体轴线； 在所述第一轴向端处的供给入口，其构造成接收给料； 定位在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间的蒸汽入口，其中，所述蒸汽入口构造成接收蒸汽； 在所述第二轴向端处的供给出口，其构造成将经加热给料引导出所述本体；以及 混合结构，其设置在所述本体中，并且构造成在所述给料沿轴向流过所述本体时，引起所述给料旋转，以及混合所述蒸汽与所述给料，以形成所述经加热给料。10.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，包括定位在所述本体的外壁上的接出部，其中，所述接出部形成所述蒸汽入口。11.根据权利要求10所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述接出部包括接出部轴线，并且所述接出部轴线基本垂直于所述本体轴线。12.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述混合结构联接到所述本体的内表面上，基本是螺旋的，并且从所述第一轴向端延伸到所述第二轴向端。13.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述混合结构包括沿径向向内延伸向所述本体轴线的凸起。14.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述蒸汽喷射器包括在所述供给入口、蒸汽入口和所述供给出口处的凸缘式连接件。15.根据权利要求9所述的蒸汽喷射器，其特征在于，所述蒸汽喷射器包括定位在所述蒸汽入口的上游的第一量表和定位在所述蒸汽入口的下游的第二量表，其中，所述第一量表和所述第二量表构造成监测所述给料和所述经加热给料之间的温差。16.—种系统，包括: 蒸汽喷射器，其构造成混合蒸汽流与给料，以提高所述给料的温度，其中，所述蒸汽喷射器包括混合结构，其构造成引起所述给料旋转，以有利于混合所述蒸汽流与所述给料。17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述蒸汽喷射器定位在气化器的上游不远处，所述气化器构造成使所述给料气化。18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述混合结构包括凸起，所述凸起成基本螺旋的螺杆形型式，延伸到所述给料的流径中。19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述凸起包括沿着所述蒸汽喷射器的长度基本恒定的节距。20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述凸起包括沿着所述蒸汽喷射器的长度基本恒定的凸起高度。
【文档编号】C10J3/00GK205710606SQ201620144520
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】L.R.格拉纳多斯
【申请人】通用电气公司
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