[发明专利]具有密封件的气化冷却系统

说明书

发明背景

本文公开的主题涉及冷却来自气化器的气体的气化冷却系统，例如辐射式合成气冷却器。

整体气化联合循环(IGCC)动力装置能够较清洁和高效地用诸如煤的各种烃给料产生能量。通过在气化器中与蒸汽的反应，IGCC技术可将烃给料转化成包括一氧化碳(CO)和氢(H₂)的气体混合物，例如合成气。这些气体可在传统的联合循环动力装置中被冷却、清洁以及用作燃料。例如，辐射式合成气冷却器(RSC)可在水煤气变换反应器和/或其它气体清洁单元的上游接收和冷却合成气。可惜的是，在没有充分的热保护的情况下，进入RSC的喉部的合成气的高温可潜在地损害热交换器管道和/或RSC的本体。另外，RSC中的热变化可导致有显著的热膨胀和收缩，这会使关于RSC的喉部中的热保护的设计复杂化。

发明简述

下面对在范围方面与原本声明的发明相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意图限制声明的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可能类似于或异于下面阐述的实施例的各种各样的形式。

在第一个实施例中，一种系统包括具有壳体的气化冷却系统，该壳体具有入口、出口和在入口和出口之间的内部。内部在入口附近具有喉部，并且喉部沿自入口朝出口的流向扩张。气化冷却系统还具有设置在壳体的喉部中的环形密封件，其中，环形密封件具有波形管。

在第二个实施例中，一种系统包括气化冷却系统，气化冷却系统具有：壳体，其具有沿纵长地沿着壳体的流向延伸的气体通道；设置在气体通道周围的第一多个绝热砖；设置在第一多个绝热砖周围的波形管密封件；以及设置在波形管密封件的下游的多个热交换器管。波形管密封件构造成响应于该多个热交换器管的热收缩或膨胀而膨胀和收缩。

在第三个实施例中，一种系统包括气化冷却系统，气化冷却系统具有：壳体，其具有沿纵长地沿着壳体的流向延伸的气体通道；以及设置在气体通道周围的第一多个绝热砖。气化冷却系统还包括设置在第一多个绝热砖周围的第二多个绝热砖，其中，第二多个绝热砖相对于第一多个绝热砖沿轴向交错，并且第二多个绝热砖包括在邻近的砖之间的互锁接口。气化冷却系统还包括设置在第二多个绝热砖周围的绝热衬套、设置在绝热衬套周围的波形管密封件，以及设置在绝热衬套和波形管密封件之间的绝热材料。气化冷却系统进一步包括在波形管密封件的下游的多个热交换器管，其中，波形管密封件构造成沿流向而膨胀和收缩。

附图简述

当参照附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中表示相同部件，其中：

图1是包括辐射式合成气冷却器(RSC)的整体气化联合循环(IGCC)动力装置的一个实施例的框图；

图2是图1的RSC的一个实施例的横截面侧视图；

图3是图2的RSC的局部横截面图，其示出了图2的线3-3内所显示的耐火系统和环形密封件的一个实施例；

图4是包括具有向外突出的环形凹槽的波形管的环形密封件的一个实施例的横截面图；

图5是具有带有向外突出的环形凹槽的波形管的环形密封件的一个实施例的横截面图；

图6是具有带有向内和向外突出的环形凹槽的波形管的环形密封件的一个实施例的横截面图；以及

图7是具有带有向内突出的环形凹槽的波形管的环形密封件的一个实施例的横截面图。

发明详述

下面将对本发明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。

当介绍本发明的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，并且表示除了列出的元件之外，可存在另外的元件。