[发明专利]连续细灰降压系统

说明书

致谢

本发明是在美国能源部授予的合作协定号DE-FC21-90MC25140之下、通过一些政府支持而作出的。美国政府享有本发明的某些权利。

技术领域

本发明通常涉及从流化床燃烧或气化系统排放微粒物质，具体地说，涉及对来自流化床燃烧或气化系统的高压高温流的微粒进行冷却和降压。

背景技术

操作诸如流化床煤气化器或燃烧器的加压反应器涉及将高压和高温下的微粒排放到大气压和低温(即，低于350°F)下的储存箱。这种系统中最常用的方法是将锁定容器和螺旋冷却系统组合起来。螺旋冷却器接受高压和高温下的固体，并通过使固体与容器的螺杆和内表面相接触来冷却固体。

在该传统系统中，锁定容器通常是压力摆动容器，并且具有入口阀和出口阀。锁定容器通过常开的入口阀从螺旋冷却器接受压力下的冷却固体。当预定量的固体进入锁定容器时，入口阀关闭，容器接着降压至接近大气压。然后打开底部排放阀以将固体排放到大气压容器中。大气压容器中的固体可被配置到合适的储存容器。

然而，传统的系统有多个缺点。该系统的一个固有缺点是可动部件的数量，这些可动部件需要经常循环并以同步方式工作。第二个缺点是当轴在高压下转动时难以密封螺杆轴的两端。此外，围绕锁定容器可有多个阀，这些阀的可靠性可能小于所需，因为在每个循环中这些阀必须在多尘环境下打开和关闭。在正常的工作条件下，阀在高压下打开和关闭上百万次，其中固体微粒快速流动，由此侵蚀阀。因此，传统的商用系统可以具有平均小于70％的可用性。

需要一种冷却微粒并对微粒连续降压的系统，而没有上述的固有问题。

发明内容

本发明涉及降压系统，该降压系统与在其中夹带有气体的、高压高温的固体微粒流流体地连通，该固体微粒流例如是来自气化系统的飞灰流。在一个方面，该系统包括用于冷却高压高温固体微粒流的冷却装置和用于使冷却固体微粒降压的减压装置(即，分离器)。

在一个方面，减压装置具有罩壳和过滤器，罩壳限定分离器内腔且具有罩壳壁，过滤器位于分离器内腔之内。在另一方面，过滤器可具有内壁和隔开的外壁，外壁与罩壳壁隔开且在过滤器和罩壳壁之间限定封闭的环部。在该方面，内壁限定与高压低温的固体微粒流流体连通的导管。过滤器可构造成允许冷却微粒的至少一部分经过导管并经由定位在导管远端附近的固体出口排出，而在高压固体微粒流中夹带的至少一部分气体可被引向气体出口，这导致冷却微粒以较低压力排出。

附图说明

本发明较佳实施例的这些和其它特征将在其中参照附图的详细描述中变得更加显而易见，在附图中：

图1是本申请的降压系统的一个实施例的示意图。

图2是图1的降压系统的减压装置的一个方面的示意图。

图3是根据一个方面的、图2的减压装置的侧剖视图。

图4是根据一个方面的、图1的降压系统的冷却外套的多个图。

图5是图1的降压系统的粗滤器和收集系统的局部剖开的示意图。

图6是图1的降压系统的冷却容器的一个实施例的立体图。

具体实施方式

参照下面的详细描述、实例、附图和权利要求书、以及其之前和之后的描述，可更容易地理解本发明。然而，在披露和描述本装置、系统和/或方法之前，应该理解，除非另外规定，本发明并不局限于所披露的特定装置、系统和/或方法，而是当然同样可作改变。还应理解的是，这里所用的术语仅仅是为了描述特定方面，而并不想要进行限制。

本发明的下面描述设置成能以其最佳、目前已知的实施例来说明本发明。为此，熟悉相关领域的技术人员将认识和意识到，可对这里描述的本发明各方面作出许多改变，而仍然获得本发明的有利结果。还为显然的是，本发明的一些所需益处可以通过选定本发明的一些特征而不采用其它特征来获得的。因此，在本领域中工作的技术人员将认识到，可以对本发明作出许多修改和改适，这些修改和改适在某些情况下甚至是所想要的并且是本发明的一部分。因此，下面的描述设置成说明本发明的原理而并不对其进行限制。

在全文中所使用的单数形式“一”“一个”和“该”包括复数指示物，除非文中清楚地另有说明。因此，例如“一阀”可以包括两个或更多个这样的阀，除非文中另有指明。

这里表述的范围是从“约”一个特定阀和/或到“约”另一特定阀。当表述这个范围时，其它方面包括从一个特定阀和/或到另一特定阀。类似地，当阀表述为约数时，通过使用前述的“约”，应理解特定数值形成另一方面。还应理解，每个范围的端点相对于其它端点并且独立于其它端点都是重要的。