專利名稱：用于使來自固體進料泵的固體給料流化的系統的制作方法
技術領域：
本文公開的主題涉及一種用于將固體給料從固體進料泵轉移至高壓運送系統中的流化裝置。
背景技術：
氣化器將含碳材料轉換成一氧化碳和氫氣的混合物，其被稱為合成氣體或合成氣。例如，發電站可包括一個或多個氣化器，氣化器使給料在高溫下與氧氣和/或蒸汽起反應以產生合成氣，合成氣可在用作燃料之前進行處理。將理解，為氣化器提供基本均勻且同質的氣體和給料顆粒的分布會增強合成氣轉換工藝的效率和穩定性。不幸的是，利用固體進料泵將給料顆粒從低氣體壓力的區域輸送到高氣體壓力的區域會導致結塊的形成，這可降低氣化器的效率和穩定性。
發明內容
以下概括了與最初要求保護的本發明范圍相稱的某些實施例。這些實施例并不意圖限制要求保護的本發明的范圍，而相反這些實施例僅僅意圖提供本發明的可能形式的簡要概述。實際上，本發明可包含可與下述實施例相似或不同的各種形式。根據第一實施例，一種系統包括具有泵入口和泵出口的固體進料泵，其中固體進料泵構造為泵送固體給料；以及設置在泵出口下面的流化彎管。流化彎管包括聯接在泵出口上的彎管入口、位于彎管入口下游的彎管出口、以及設置在彎管入口和彎管出口之間的彎管本體，其中彎管本體從彎管入口朝著彎管出口彎轉和會聚。流化彎管還包括多個聯接在彎管本體上的氣體噴嘴，其中該多個氣體噴嘴構造為以便使固體給料流化。根據第二實施例，一種系統包括流化彎管。該流化彎管包括彎管入口、位于彎管入口下游的彎管出口、以及設置在彎管入口和彎管出口之間的彎管本體，其中彎管本體從彎管入口朝著彎管出口彎轉和會聚。流化彎管還包括多個聯接在彎管本體上的氣體噴嘴，其中該多個氣體噴嘴包括大體朝著彎管出口會聚的噴射軸線。根據第三實施例，一種系統包括流化彎管。該流化彎管包括彎管入口、位于彎管入口下游的彎管出口、以及設置在彎管入口和彎管出口之間的彎管本體，其中彎管本體從彎管入口朝著彎管出口彎轉和會聚。流化彎管還包括多個聯接在彎管本體上的氣體噴嘴，以及構造為以便單獨地控制穿過該多個氣體噴嘴中的各個氣體噴嘴的氣流的控制器。
當參照附圖閱讀以下詳細說明時，本發明的這些以及其它特征、方面和優勢將變得更好理解，其中在所有附圖中相似的標號表示相似的部件，其中圖1是在固體進料泵和氣化器之間利用流化彎管的整體煤氣化聯合循環(IGCC)發電站的一個實施例的示意性的方框圖；圖2是圖1中所示的固體進料泵和流化彎管的一個實施例的示意圖3是噴嘴組件的一個實施例的截面側視圖；圖4是噴嘴組件的一個實施例的截面側視圖；圖5是噴嘴組件的一個實施例的截面側視圖；圖6是流化彎管的一個實施例的透視圖；圖7是圖6中所示的流化彎管的一個實施例的后視圖；圖8是圖6中所示的流化彎管的一個實施例的截面側視圖；圖9是圖6中所示的流化彎管的一個實施例的截面俯視圖；圖10是流化彎管的一個實施例的透視圖；圖11是圖10中所示的流化彎管的一個實施例的后視圖；圖12是圖10中所示的流化彎管的截面側視圖；圖13是圖10中所示的流化彎管的截面俯視圖；圖14是流化彎管的一個實施例的透視圖；圖15是圖14中所示的流化彎管的一個實施例的后視圖；圖16是圖14中所示的流化彎管的一個實施例的截面側視圖；圖17是圖14中所示的流化彎管的一個實施例的截面俯視圖；圖18是流化彎管的一個實施例的透視圖；圖19是圖18中所示的流化彎管的一個實施例的后視圖；圖20是圖18中所示的流化彎管的一個實施例的截面側視圖；圖21是圖18中所示的流化彎管的一個實施例的截面俯視圖；圖22是流化彎管的一個實施例的透視圖；且圖23是圖22中所示的流化彎管的一個實施例的截面側視圖。部件清單10固體進料泵；12流化彎管；100IGCC系統；102燃料源；104給料制備單元；106氣化器；107合成氣冷卻器；108渣料；110氣體凈化單元；111硫；112硫處理器；113鹽；114水處理單元；116氣體處理器；117殘留氣體成分；118燃氣渦輪發動機；120燃燒器；122空氣分離單元；123空氣壓縮機；IMDGAN壓縮機；1 冷卻塔；130渦輪；131驅動軸；132壓縮機；134負載；136蒸汽渦輪發動機；138熱回收蒸汽發生器；140負載；142冷凝器；200入口 ；202出口 ；204轉子；210彎曲的通道；212固體進料導向器；214外殼；216旋轉方向；222導向壁；230開口 ；2；34流動方向；236開口 ；238排放出口 ；240箭頭；242凸緣；244高壓運送系統；246彎管入口 ；248彎管出口 ；249出口軸線；250彎管本體；252直徑；253箭頭；2M出口直徑；255直徑；256內彎曲部分；258外彎曲部分；260壁部分；263折流板；264氣體噴嘴；266氣體噴嘴組；268氣體噴嘴組；270氣體噴嘴組；272氣體噴嘴組；274氣體噴嘴組；276氣體噴嘴組；278氣體噴嘴組；280控制器；282壓縮氣體供給；284壓縮機；286閥；296噴嘴組件；298噴嘴支架；300開口 ；302氣體噴嘴；304氣體噴嘴；306氣體噴嘴；308氣體噴嘴；310緊固件；312開口 ；314直徑；322歧管；3 歧管入口 ；3 分布室；3 開口 ；330箭頭；332箭頭；334可滲透的板；342環形開口 ；344頂側部分；346底側部分；348側面部分；350側面部分；352寬度；3M頂部部分；356底部部分；358長度；360背面部分；362圓角；364圓角；366背面部分；368開口 ；378組；380寬度；382組；384組；388列；390列；392列；394列；396列；398總長度；408噴射軸線；410開口 ；412氣體噴嘴；414開口 ；416氣體噴嘴；418開口 ；420氣體噴嘴；430箭頭；440箭頭；448錐形部分；450頂部部分；452底部部分；妨4開口 ；464側面部分；466側面部分；468中間部分；480環形壁；482直徑；484周邊；486箭頭；488開口 ；490氣體噴嘴；492開口 ；494氣體噴嘴；496截面積；498角度；500軸線；
具體實施例方式以下將描述本發明的一個或多個特定實施例。為了致力于提供這些實施例的簡明描述，在說明書中可能沒有描述實際實施的所有特征。將理解，在任何這種實際實施的開發中，如在任何工程或設計項目中，必須做出許多對實施而言專門的決策，以實現開發者的特定目的，例如符合與系統相關及與商業相關的約束，其可能根據實施而彼此不同。此外，將理解這種開發工作可能是復雜且耗時的，但對于受益于本公開的普通技術人員而言，其仍將是設計、構造和制造的日常事務。當介紹本發明的各種實施例的元件時，冠詞“一 ”、“ 一個”、“這個”和“所述”都意圖表示有一個或多個元件。詞語“包括”、“包含”和“具有”都意圖為包括性的，且意味著除了列出的元件之外，還可以有另外的元件。本公開的實施例包括一種流化裝置(例如流化彎管)，其構造為以便通過高壓運送系統來建立從固體進料泵出來而到達氣化器的基本均勻且同質的氣體和固體顆粒流，同時相當大地減少或消除流化裝置中固體的累積。在某些實施例中，流化彎管設置在固體進料泵(例如波斯美崔克(perimetric)泵)的泵出口下面，固體進料泵構造為泵送固體給料。流化彎管包括聯接在泵出口上的彎管入口、位于彎管入口下游的彎管出口、以及設置在彎管入口和彎管出口之間的彎管本體，其中彎管本體從彎管入口朝著彎管出口彎轉和會聚。另外，流化彎管包括多個聯接在彎管本體上的氣體噴嘴，它們構造為以便使固體給料流化。在流化彎管的另外的實施例中，氣體噴嘴包括大體朝著彎管出口會聚的噴射軸線。流化彎管的又一些另外的實施例包括控制器，其構造為以便單獨地控制穿過該多個氣體噴嘴的各個氣體噴嘴的氣流。在某些實施例中，該多個氣體噴嘴構造為以便在沿著彎管本體的不同的區域處以不同的流速噴射多個流射流。例如，該多個氣體噴嘴可包括不同的噴嘴直徑以影響流速。在某些實施例中，流化彎管包括至少一個設置在彎管本體中的折流板，其中折流板構造為以便在彎管本體的彎轉部周圍引導固體給料。通過利用這些機械和流體動力學特征，流化彎管可打碎固體顆粒流中和彎管低速區域附近的結塊，從而通過較高的運送系統為氣化器提供基本均勻且同質的給料顆粒和氣體的分布，這可增強合成氣轉換工藝的效率和穩定性。實際上，流化彎管可容許有通向氣化器的連續流，使得固體顆粒在流化彎管中有很少或沒有停留時間。如上面提到的那樣，圖1是整體煤氣化聯合循環(IGCC)系統100的一個實施例的簡圖，其在固體進料泵10和氣化器106之間使用了流化彎管12。在某些實施例中，固體進料泵10可以是波斯美崔克泵，其構造為以便在例如超過大約700PSIG的高壓下輸出或泵送固體給料(例如干燥的煤顆粒)。術語“波斯美崔克”可定義為能夠計量(例如測量數量)和正向(positively)移動(例如捕獲和強迫移動)由泵10輸送的物質。泵10能夠計量和正向移動限定體積的物質，例如固體燃料給料(例如干燥的煤顆粒)。泵路徑可具有圓形形狀或彎曲形狀。較高壓力的固體顆粒然后流向聯接在泵10上的流化彎管12。如以下詳細論述的那樣，流化彎管12構造為以便將氣體噴射到固體顆粒的流中，以使來自固體進料泵10的流會聚至聯接在氣化器106上的高壓運送系統上。流化彎管12還構造為以便通過減少低速區域而防止固體沉積，并打碎固體顆粒流中的結塊，從而為氣化器106提供基本均勻的給料顆粒的分布，這可增強合成氣轉換工藝的效率和穩定性。雖然流化彎管12是參照圖1中的IGCC系統100進行論述的，但是所公開的流化彎管12的實施例可用于任何合適的應用(例如，生產化學品、肥料、天然氣代用品、運輸燃料或氫氣)。換句話說，IGCC系統100的以下論述并不意圖將所公開的實施例限制于IGCC。IGCC系統100生產和燃燒合成氣體，即合成氣，以產生電力。IGCC系統100的元件可包括燃料源102，例如固體給料，其可用作用于IGCC的能源。燃料源102可包括煤、石油焦、生物量、木基材料、農業廢料、焦油、浙青或其它含碳物。燃料源102的固體燃料可傳送至給料制備單元104中。給料制備單元104可例如通過斬切、研磨、撕碎、磨碎、壓塊或球化燃料源102而對燃料源102調整大小或調整形狀，以便產生干的給料(例如顆粒物質)。在所示的實施例中，固體進料泵10(例如波斯美崔克泵)將給料從給料制備單元104輸送至氣化器106中。固體進料泵10構造為以便對接收自給料制備單元104的燃料源102 (例如，固體給料)進行計量和加壓(例如加壓到至少700PSIG的壓力)。被加壓的給料離開固體進料泵10的出口并向下(例如通過重力)流入到定位在泵10的出口下面的流化裝置(例如流化彎管12)中。但是在某些實施例中，流化裝置可定位在與彎管相同的高度處或上方。流化彎管12將固體給料流從固體進料泵10轉移至高壓運送系統(例如管路)。高壓運送系統可以是氣動系統，其通過高速氣流將固體給料運送至氣化器106。流化彎管12可將固體給料流從固體進料泵10會聚至運送系統，以使固體顆粒加速。同樣，流化彎管12可包括多個氣體噴嘴以減少低速區域，并防止固體沉積在彎管12中，以及將固體給料的結塊打碎(即，使固體給料流化)成固體顆粒，以便產生進入運送系統且隨后進入氣化器106中的基本均勻且同質的氣體和固體顆粒流。基本均勻且同質的氣體和給料顆粒的分布可增強合成氣轉換工藝的效率和穩定性。氣化器106將給料102轉換成合成氣，例如一氧化碳和氫氣的組合物。根據所利用的氣化器106的類型，這種轉換可通過在升高的壓力(例如大約20巴(bar)至85巴)和溫度(例如大約700攝氏度至1600攝氏度)下使給料經受受控的量的蒸汽和氧氣來實現。氣化工藝包括使給料經歷高溫分解工藝，由此加熱給料。依賴于用于產生給料的燃料源102，在高溫分解工藝期間可改變氣化器106的內部的溫度。在高溫分解工藝期間加熱給料產生了固體(例如炭)和殘留氣體(例如一氧化碳、氫氣和氮氣)。從來自高溫分解工藝的給料中殘留的炭可能重量僅占初始給料重量的大約30%。部分氧化工藝也發生在氣化器106中。氧化工藝可包括將氧氣引向炭和殘留氣體。炭和殘留氣體與氧氣起反應以形成二氧化碳和一氧化碳，這會提供用于氣化反應的熱量。在部分氧化工藝期間的溫度可在大約700攝氏度至1600攝氏度的范圍內。在氣化期間可將蒸汽引入到氣化器106中。炭可與二氧化碳和蒸汽起反應，以產生溫度在大約800攝氏度至1100攝氏度范圍內的一氧化碳和氫氣。本質上，氣化器利用蒸汽和氧氣來容許某些給料“燃燒”，以便產生一氧化碳并釋放能量，該能量驅動將另外的給料轉換成氫氣和額外的二氧化碳的第二反應。這樣，由氣化器106產生組合氣體。這種組合氣體可包括大約85%的等比例的一
7氧化碳和氫氣，以及CH4、HC1、HF、C0S、NH3，HCN和H2S (基于給料的硫含量)。這種組合氣體可被稱為未處理的、原始的或酸性合成氣，因為其包含例如&S。氣化器106還可能產生廢棄物，例如渣料108，其可能是濕的灰燼材料。這種渣料108可從氣化器106中除去并被處理掉，例如作為路基或作為另一建筑材料而處理掉。在凈化原始合成氣之前，可利用合成氣冷卻器107來冷卻熱的合成氣。合成氣的冷卻可產生高壓蒸汽，其如下面所述可用于生產電功率。在冷卻原始合成氣之后，可利用氣體凈化單元110來凈化原始合成氣。氣體凈化單元110可洗滌原始合成氣，以便從原始合成氣中除去HCl、HF、COS、HCN和&S，這可包括在硫處理器112中分離硫111(例如在硫處理器112中通過酸性氣體去除工藝)。此外，氣體凈化單元110可通過水處理單元114而從原始合成氣中分離鹽113，水處理單元可利用水凈化技術以便從原始合成氣中產生可用的鹽113。接下來，來自氣體凈化單元110的氣體可包括經處理的脫硫的和/或凈化的合成氣(例如已經從合成氣中除去硫111)，以及痕量的其它化學物，例如NH3 (氨)和CH4 (甲烷)。氣體處理器116可用于從經處理的合成氣中除去殘留氣體成分117，例如氨和甲烷，以及甲醇或任何殘留化學物。然而，從經處理的合成氣中除去殘留氣體成分117是可選的，因為即使包含殘留氣體成分117(例如尾氣)時，經處理的合成氣也可用作燃料。在這點上，經處理的合成氣可包括大約40%的CO、大約40%的H2和大約20%的CO2,并且基本上脫除了 &S。這種經處理的合成氣可作為可燃燒的燃料而傳送至燃氣渦輪發動機118的燃燒器120，例如燃燒室中。備選地，在傳送到燃氣渦輪發動機中之前可從經處理的合成氣中除去CO2。IGCC系統100還可包括空氣分離單元(ASU) 122。ASU 122可操作，以便通過例如蒸餾技術而將空氣分離成成分氣體。ASU 122可從自輔助空氣壓縮機123供給它的空氣中分離出氧氣，并且ASU 122可將分離出的氧氣傳送給氣化器106。另外，ASU 122可將分離出的氮氣傳送至稀釋氮氣(DGAN)壓縮機124中。DGAN壓縮機IM可將接收自ASU 122的氮氣至少壓縮到與燃燒器120中的壓力水平相等的壓力水平，以便不干擾合成氣的恰當燃燒。因而，一旦DGAN壓縮機124已經將氮氣充分壓縮到恰當水平，那么DGAN壓縮機IM就可將壓縮的氮氣傳送至燃氣渦輪發動機118的燃燒器120。氮氣可用作稀釋劑，以促進例如排放的控制。如之前所述，壓縮的氮氣可從DGAN壓縮機IM傳送至燃氣渦輪發動機118的燃燒器120。燃氣渦輪發動機118可包括渦輪130、驅動軸131和壓縮機132以及燃燒器120。燃燒器120可接收燃料，例如可在壓力下從燃料噴嘴注入的合成氣。該燃料可與壓縮空氣以及來自DGAN壓縮機IM的壓縮氮氣進行混合，并在燃燒器120中進行燃燒。這種燃燒可產生熱的加壓排氣。燃燒器120可將排氣引導向渦輪130的排氣出口。當來自燃燒器120的排氣穿過渦輪130時，排氣推動渦輪130中的渦輪葉片來使驅動軸131沿著燃氣渦輪發動機118的軸線旋轉。如圖所示，驅動軸131連接在燃氣渦輪發動機118的多種構件上，包括壓縮機132。驅動軸131可將渦輪130連接到壓縮機132上，以形成轉子。壓縮機132可包括聯接在驅動軸131上的葉片。因而，渦輪130中的渦輪葉片的旋轉可促使將渦輪130連接到壓縮機132上的驅動軸131使壓縮機132內的葉片旋轉。壓縮機132中的葉片的該旋轉促使壓縮機132壓縮經由壓縮機132的進氣口而接收到的空氣。然后可將壓縮空氣供給到燃燒器120中，并與燃料和壓縮的氮氣相混合，以容許更高效率的燃燒。驅動軸131還可連接在負載134上，其可能是固定負載，諸如例如發電站中用于生產電功率的發電機。實際上，負載134可以是由燃氣渦輪發動機118的旋轉輸出提供動力的任何合適的裝置。IGCC系統100還可包括蒸汽渦輪發動機136和熱回收蒸汽發生(HRSG)系統138。蒸汽渦輪發動機136可驅動第二負載140。第二負載140也可以是用于生產電功率的發電機。然而，第一負載134和第二負載140兩者都可以是能夠被燃氣渦輪發動機118和蒸汽渦輪發動機136驅動的其它負載類型。另外，雖然燃氣渦輪發動機118和蒸汽渦輪發動機136可驅動獨立的負載134和140，如舉例說明的實施例中所示，但燃氣渦輪發動機118和蒸汽渦輪發動機136還可以串聯地使用，以便通過單個軸而驅動單個負載。蒸汽渦輪發動機136以及燃氣渦輪發動機118的具體配置可能是對于實施而言特有的，并且可能包括區段的任意組合IGCC系統100還可包括HRSG 138。高壓蒸汽可從合成氣冷卻器107輸送到HSRG138。同樣，來自燃氣渦輪發動機118的被加熱的排氣可傳送至HRSG 138中，并用于加熱水和產生蒸汽，蒸汽用于驅動蒸汽渦輪發動機136。來自例如蒸汽渦輪發動機136的低壓段的排氣可被引導至冷凝器142中。冷凝器142可利用冷卻塔128以冷水與熱水進行交換。冷卻塔1 起作用來為冷凝器142提供冷卻水，以有助于冷凝從蒸汽渦輪發動機136傳送至冷凝器142中的蒸汽。來自冷凝器142的冷凝物則可被引導至HRSG 138中。此外，來自燃氣渦輪發動機118的排氣也可被引導至HRSG 138中，以加熱來自冷凝器142的水并產生蒸汽。在諸如IGCC系統100的聯合循環系統中，熱的排氣可從燃氣渦輪發動機118流出并與合成氣冷卻器107所產生的蒸汽一起傳送至HRSG 138中，其在此處可用于產生高壓高溫蒸汽。由HRSG 138產生的蒸汽然后可穿過蒸汽渦輪發動機136，以用于發電。另外，產生的蒸汽還可供給可在其中使用蒸汽的任何其它工藝，例如供給氣化器106。燃氣渦輪發動機118發電循環經常被認為是頂層循環(topping cycle)，而蒸汽渦輪發動機136發電循環經常被認為是底層循環。通過如圖1中所示來組合這兩個循環，IGCC系統100可在這兩個循環中產生更高的效率。具體地說，可以俘獲來自頂層循環的廢熱，并用于產生在底層循環中使用的蒸汽。圖2是圖1中所示的固體進料泵10和流化彎管12的一個實施例的示意圖。如圖2中所示，固體進料泵10包括外殼214、入口 200、出口 202和轉子204。在從泵10的出口202排放出之前，固體給料在通過入口 200進入固體進料泵10時是從低壓輸送至高壓(例如至少大約700PSIG)。如圖所示，轉子204包括兩個基本相對且平行的轉盤，它們包括由突出物限定的離散的空腔以驅動它們之間的固體。轉盤可相對于外殼214在旋轉方向216上從入口 200朝著出口 202移動。入口 200和出口 202聯接在彎曲的通道210(例如圓形或環形通道)上，通道設置在兩個轉盤之間和外殼214中。固體進料導向器212設置在出口202附近。固體進料導向器212延伸過轉盤之間的彎曲通道210。固體進料導向器212包括導向壁222。當顆粒物質被供給通過入口 200的開口 230時，固體進料泵10在轉子204的旋轉方向216上對顆粒物質賦予切向力或推力。顆粒物質的流234的方向是從入口 200到出口202。當顆粒物質通過彎曲的通道210旋轉時，顆粒物質會遭遇設置在出口 202附近、延伸過彎曲通道210的固體進料導向器212的導向壁222。在這個區域中，顆粒物質變成高度緊湊的，并以大致恒定的速率離開泵10。固體進料導向器212引導顆粒物質穿過出口 202的開口 236而進入到排放出口 238中。如大致由箭頭240所示，顆粒物質或固體給料從排放出口 238向下流入到底部排放轉移裝置(例如流化彎管12)中。在某些實施例中，流化彎管12可定位在與出口 238相同的高度處或定位在出口之上。流化彎管12相對于固體進料泵10是獨立的。流化彎管12可通過例如凸緣242或某些其它緊固裝置而聯接在排放出口 238上。流化彎管12設置在泵出口 202的下面。如上面提到的那樣，流化彎管12將固體給料流從固體進料泵10轉移至高壓運送系統例如管路)。如圖所示，流化彎管12包括彎管入口 M6、位于彎管入口 246下游的彎管出口 M8，以及設置在彎管入口 246和彎管出口 248之間的彎管本體250。彎管入口 246通過排放出口 238而聯接在泵出口 202上。彎管出口 248通過運送系統244而聯接在氣化器106上，運送系統聯接在彎管出口 248上。彎管入口 246包括與泵10的出口直徑2M大體相同的直徑252。彎管入口 246的直徑252大于彎管出口 248的直徑255。彎管入口直徑252可大致為彎管出口直徑255的2，3，4或5倍。備選地，彎管出口直徑255可在彎管入口直徑252長度的大約20%至50%的范圍內。例如，彎管出口直徑255可以是彎管入口直徑252的百分之20，25，30，40，45或50，或其之間的任何百分比。由于直徑252和255的差異，運送氣體和固體給料的流會聚，并從彎管入口 246加速至彎管出口 248處。如箭頭253大致所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉并會聚。彎管本體250包括內彎曲部分256和外彎曲部分258。在某些實施例中，外彎曲部分258包括壁部分沈0，其大體如箭頭253所示在下游方向上從彎管入口 246朝著彎管出口 248而彎曲。彎管本體250的彎轉可在大約45-90度、50-80度或60-70度的范圍內。例如，彎管本體250可彎轉至少大約45，50，55，60，65，70，75，80，85或90度，或其之間的任何角度。總之，流化彎管12使固體給料流從彎管入口 246會聚至彎管出口 248處，以便容許運送氣體使固體顆粒流加速進入到運送系統對4中。流化彎管12還可包括至少一個設置在彎管本體250中的折流板沈3。一個或多個折流板263可懸掛在彎管本體250的底側部分346上。備選地，折流板263可聯接在彎管本體250的側壁上，并受其支承，且跨越彎管本體250。如圖所示，折流板263朝著彎管出口 248進行定向。折流板263構造為以便在彎管本體250中的彎轉部周圍引導固體給料，以及防止固體給料累積在流化彎管12的底部。折流板263的數量可在1至10的范圍內或更多。例如，流化裝置12可包括至少1，2，3，4，5，6，7，8，9或10個折流板。另外，流化彎管12包括構造為以便使固體給料流化的多個氣體噴嘴沈4。換句話說，該多個氣體噴嘴264將固體給料的結塊打碎成顆粒，以便產生進入到運送系統244中的基本均勻且同質的氣體和固體顆粒流。氣體噴嘴264聯接在彎管本體250上。具體地說，氣體噴嘴264沿著外彎曲部分258進行設置。實際上，氣體噴嘴264可包括設置在沿著氣體流徑的不同位置上的成組氣體噴嘴264，氣體流徑也大體如箭頭253所示、穿過彎管本體250，如在下面更詳細地描述。例如，如圖所示，各個氣體噴嘴沈4代表圍繞流化彎管12的周邊而設置的成組氣體噴嘴264 (例如組266，268，270，272，274，276和278)。氣體噴嘴264構造為以便在沿著彎管本體250的不同區域處噴射多個氣體射流，以減少流化彎管12中的低速區域(例如底部區域處或沿著彎管12的壁)。在某些實施例中，氣體噴嘴264構造為以便在沿著彎管本體的不同的區域處以不同的流速噴射多個氣體射流。例如，在某些實施例中，氣體噴嘴264可包括不同的噴嘴直徑，以便為噴嘴264賦予不同的流速。在某些實施例中，某些氣體噴嘴264可產生渦流，以使氣體和固體顆粒混合。氣體噴嘴264還包括大體朝著彎管出口 248會聚的噴射軸線。除了使固體給料流化之外，氣體噴嘴264還有助于朝向彎管出口 248和運送系統244引導固體顆粒流。在某些實施例中，氣體噴嘴264可包含在折流板263中，以有助于向彎管出口 248引導固體顆粒流。來自氣體噴嘴264的高壓、高速氣體流射流還有助于使顆粒加速進入到運送系統244中，以減少固體給料在流化彎管12中的停留時間。射流的氣體速度可在大約100至900英尺/秒的范圍內。例如，氣體速度可以是大約100，500或900英尺/秒或其之間的任何速度。固體在彎管12內部的停留時間可在大約0. 02至0. 5秒的范圍內。例如，停留時間可以是大約0. 025,0. 035或0. 5秒或其之間的任何時間。更具體地說，流化彎管12可構造為使固體給料以小于大約1秒的停留時間流動。高速氣體還有助于將固體顆粒運送到高壓運送系統244中，特別是如果運送系統244作為將固體顆粒通過高速氣流傳送到氣化器106中的氣動系統進行操作時。在某些實施例中，可使用可滲透的板而不是氣體噴嘴264來使固體顆粒流化。流化彎管12還包括控制器觀0，其構造為以便單獨地控制穿過該多個氣體噴嘴264的各個氣體噴嘴沈4的氣流。控制器280構造為以便單獨地控制各個噴嘴264或作為一組來控制多個噴嘴沈4。氣體噴嘴264聯接在壓縮氣體供給282上。壓縮機284產生壓縮氣體供給觀2。控制器280通過閥286控制流向各個氣體噴嘴沈4的氣流。結果，控制器280可構造為以便打開或關閉閥觀6，并因而影響供給各個氣體噴嘴264或各組氣體噴嘴沈4的氣體的量，以便影響流速。同樣，控制器280構造為以便調整氣體噴嘴沈4的傾斜度。控制器280還構造為以便控制壓縮機觀4，以影響提供給氣體噴嘴264的壓縮氣體供給282的壓力。結果，控制器280通過閥286和壓縮機284而控制遍及流化彎管12的固體給料的流化，以消除任何低速區域。結果，流化彎管的總體設計容許均勻且同質的氣體和給料顆粒的分布沿著平滑的會聚流徑從固體進料泵10流向運送系統M4，并且接下來流向氣化器106，以增強合成氣轉換工藝的效率和穩定性。在流化彎管12的實施例中使用的氣體噴嘴264可包括不同的實施例。例如，氣體噴嘴264可通過各種安裝件，例如位于噴嘴264和彎管本體250之間的螺紋連接件、栓接凸緣或焊縫而單獨地聯接到流化彎管12上。圖3和圖4提供了用于氣體噴嘴沈4的備選實施例。例如，圖3是噴嘴組件四6的一個實施例的截面側視圖。噴嘴組件296包括噴嘴支架四8，其支承該多個氣體噴嘴沈4的至少兩個氣體噴嘴沈4。如圖所示，各個氣體噴嘴264包括用于供氣體射流穿過的開口 300。同樣，如圖所示，噴嘴支架298包括四個氣體噴嘴264 (302，304，306和308)。然而，由各個噴嘴支架298支承的氣體噴嘴沈4的數量可在2至100個噴嘴沈4的范圍內。噴嘴支架298構造為將該至少兩個氣體噴嘴沈4固定到彎管本體250上。實際上，在某些實施例中，可將多個噴嘴支架四8固定到彎管本體250上。噴嘴支架298可通過一個或多個緊固件310(例如螺釘或螺栓)經由支架四8的開口 312而固定到彎管本體250上。備選地，支架298可通過其它類型的緊固件進行固定。各個特定的噴嘴支架298可包括各自具有相同的直徑314的氣體噴嘴沈4。在其它實施例中，如圖所示，各個特定的噴嘴支架298可包括具有不同直徑314的氣體噴嘴264(例如302，304，306和308)。由噴嘴支架298支承的各個氣體噴嘴264可包括在安裝到彎管本體250上時大體朝著彎管出口 248而會聚的噴射軸線。在某些實施例中，由噴嘴支架298支承的氣體噴嘴264可相對于支架298成大約1-90，10-80或30-60度的角度。在另外的實施例中，各個噴嘴支架298上的氣體噴嘴264可以是相對于彼此平行的、會聚的或發散的。圖4是噴嘴組件四6的另一實施例的截面側視圖。如圖所示，噴嘴組件296包括噴嘴支架四8，其包括歧管322。歧管322包括歧管入口 324、分布室3 和至少兩個聯接在分布室3 上的氣體噴嘴沈4。如圖所示，氣體噴嘴264包括用作分布室3 的出口的開口328。在某些實施例中，開口 3 可相對于支架298成大約1-90，10-80或30-60度的角度。如箭頭330大致所示，高壓氣體進入歧管入口 3M中，且然后如箭頭332大致所示流過分布室326，以通過開口 3 而離開。如上所述，噴嘴支架298可固定到彎管本體250上。實際上，同樣如上所述，可將多個噴嘴支架四8固定到彎管本體258上。如圖所示，各個噴嘴支架298可包括氣體噴嘴沈4，其各具有相同的直徑314。在某些實施例中，各個噴嘴支架298可包括具有不同直徑314的氣體噴嘴沈4。同樣如上所述，由噴嘴支架298支承的各個氣體噴嘴264可包括當安裝在彎管本體250上時大體朝著彎管出口 248而會聚的噴射軸線。圖5是噴嘴組件四6的另一實施例的截面側視圖。如圖所示，噴嘴組件296包括噴嘴支架四8，其包括歧管322。歧管322包括歧管入口 324、分布室3 和聯接在分布室3 上的可滲透的板334。可滲透的板334可包括燒結金屬。如箭頭330大致所示，氣體進入歧管入口 3 中，且然后如箭頭332大致所示流過分布室326，并滲透過板334，從而使固體顆粒的流流化。如上所述，噴嘴支架298可固定到彎管本體250上。實際上，同樣如上所述，可將多個噴嘴支架四8固定到彎管本體258上。圖6-23顯示了構造為以便使固體給料流化并為運送系統244提供均勻且同質的氣體和給料顆粒流的流化彎管12的各種實施例。例如，圖6-9顯示了流化彎管12的一個實施例。圖6是流化彎管12的一個實施例的透視圖。流化彎管12包括彎管入口 M6、位于彎管入口 246下游的彎管出口 M8、以及設置在彎管入口 246和彎管出口 248之間的彎管本體250。彎管入口 246包括環形開口 342，其用于接收來自固體進料泵10的固體給料。如圖所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)并會聚(見圖8)。彎管本體250包括頂側部分344和底側部分346(見圖9)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。另外，彎管本體250包括側面部分348和350(見圖9)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。彎管出口 248從彎管本體250延伸出來，并構造為以便與運送系統M4，例如管路相聯接。彎管本體250的寬度352從彎管本體250的頂部部分3M至底部部分356增加。寬度352上的增加為將固體給料從固體進料泵10傳送至運送系統244中提供了足夠的空間，以避免固體給料在流化彎管12中的堆積。彎管本體250的長度358(見圖8)構造為以便避免低速區域，同時還為固體給料提供平滑轉移。彎管本體250的長度358也從彎管本體的頂部部分邪4至底部部分356增加。因而，彎管本體250從彎管入口 246向外擴張，從本體250的頂部部分3M擴張至底部部分356。同樣，彎管本體250的背面部分360包括圓角362和364，以便使固體給料流的轉移平滑以及避免低速區域。彎管入口 246和彎管本體250的背面部分366和360分別包括用于多個氣體噴嘴沈4的開口 368。圖7是圖6中所示的流化彎管12的一個實施例的后視圖。彎管入口 246的背面部分366包括用于一組氣體噴嘴264的一組378開口 368，這組噴嘴沿著入口 246的背面部分366的寬度380設置成排列整齊(in alignment)。彎管本體250的背面部分360還包括開口 368的組382和384，它們用于沿著彎管本體250的寬度352而設置成排列整齊的成組氣體噴嘴沈4。開口 368還在豎直方向上沿著背面部分360和366的整個長度398排列成列388，390，392，394和396。如圖所示，開口 368的組378，382和384分別包括3，3和5個開口，總共11個用于11個燃料噴嘴364的開口 368。然而，在其它實施例中，各組378，382和384中的開口 368的數量、組的數量、開口 368的總數和開口 368的布置可有所不同。例如，各組中的開口 368的數量可在1至10的范圍內，組的數量可在1至10的范圍內，并且開口 368的總數可在1至100的范圍內。同樣，開口 368可以不按組或行或列進行排列。圖8是圖6中所示的流化彎管12的一個實施例的截面側視圖。如上所述，如箭頭253大致所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉和會聚。彎管本體250包括內彎曲部分256和外彎曲部分258。彎管本體250的彎轉可在大約45-90度、50-80度或60-70度的范圍內。例如，彎管本體250可彎轉至少大約45，50，55，60，65，70，75，80，85或90度，或其之間的任何角度。如圖所示，多個氣體噴嘴264沿著外彎曲部分258進行設置。該多個氣體噴嘴264聯接在開口 368上。各個所示的氣體噴嘴264可代表一組氣體噴嘴沈4。開口 368和它們的相應的氣體噴嘴264兩者朝著彎管出口 248進行定向。結果，氣體噴嘴264包括噴射軸線408，其大體朝著彎管出口 M8，例如出口軸線249而會聚。例如，開口 410和氣體噴嘴412定向在比開口 414和氣體噴嘴416更大的角度上。同樣，開口414和氣體噴嘴416定向在比開口 418和氣體噴嘴420更大的角度上。因此，氣體噴嘴264布置成以便避免固體給料的流中的低速區域。如上面提到的那樣，氣體噴嘴264構造為以便使固體給料流化，以便提供均勻且同質的流，以及使流朝著彎管出口 248會聚和加速。如之前提到的那樣，流化彎管12還包括至少一個設置在彎管本體250中的折流板沈3，其構造為以便在彎管本體250中的彎轉部周圍引導固體給料的流動。在某些實施例中，一個或多個折流板263可包括氣體噴嘴沈4，以有助于使流朝著彎管出口 248會聚。圖9是圖6中所示的流化彎管12的一個實施例的截面俯視圖。圖9顯示了側面部分348和350和底側部分346朝著彎管出口 248的會聚。同樣，如之前提到的那樣，彎管本體250的背面部分360的轉角362和364是圓形的，以避免低速區域，以及使固體給料流平滑地朝向彎管出口 248轉移。另外，如組384所示，開口 368定向為以便容許它們的相應的燃料噴嘴364使固體給料流朝著彎管出口 248會聚，如朝向出口軸線249定向的箭頭430大致所示。圖10-13顯示了流化彎管12的另一實施例。圖10是流化彎管12的一個實施例的透視圖。流化彎管12包括彎管入口 M6、位于彎管入口 246下游的彎管出口 M8、以及設置在彎管入口 246和彎管出口 248之間的彎管本體250。彎管入口 246包括環形開口 342，其用于接收來自固體進料泵10的固體給料。如圖所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)并會聚(見圖1 。彎管本體250包括頂側部分344和底側部分346(見圖13)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。另外，彎管本體250包括側面部分348和350(見圖14)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。彎管出口 248從彎管本體250延伸出來，并構造為以便與運送系統對4，例如管路相聯接。彎管本體250的寬度352從彎管本體250的頂部部分3M至底部部分356增加。寬度352上的增加為將固體給料從固體進料泵10傳送至運送系統244中提供了足夠的空間，以避免固體給料在流化彎
13管12中的堆積。彎管本體250的長度358(見圖1 構造為以便避免低速區域，同時還為固體給料提供平滑轉移。彎管本體250的長度358從彎管本體250的頂部部分3M至底部部分356增加。因而，彎管本體250從彎管入口 246向外擴張，從本體250的頂部部分3M擴張至底部部分356。同樣，彎管本體250的背面部分360包括圓角362和364，以便使固體給料流的轉移平滑以及避免低速區域。另外，如箭頭440大致所示，彎管本體250的背面部分360遠離入口 246的背面部分366而彎轉或彎曲。彎轉或彎曲440增加了用于由流化彎管12傳送固體給料的空間。彎管入口 246和彎管本體250的背面部分366和360分別包括用于多個氣體噴嘴264的開口 368。圖11是圖10中所示的流化彎管12的一個實施例的后視圖。彎管入口 246的背面部分366包括用于一組氣體噴嘴264的一組378開口 368，這組噴嘴大體沿著入口 246的背面部分366的寬度380設置成排列整齊。彎管本體250的背面部分360還包括開口 368的組382和384，其用于沿著彎管本體250的寬度352而設置成排列整齊的氣體噴嘴264的組。開口 368還在豎直方向上沿著背面部分360和366的總長度398排列成列388，390，392，394和396。如圖所示，開口 368的組378，382和384分別包括3，3和5個開口，總共11個用于11個燃料噴嘴364的開口 368。然而，在其它實施例中，各組378，382和384中的開口 368的數量、組的數量、開口 368的總數和開口 368的布置可有所不同。例如，各組中的開口 368的數量可在1至10的范圍內，組的數量可在1至5的范圍內，并且開口 368的總數可在1至30的范圍內。另外，開口 368可以不按組或行或列進行排列。在某些實施例中，代替開口 368，可滲透的板334附連在彎管12上。圖12是圖10中所示的流化彎管12的一個實施例的截面側視圖。如上所述，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)和會聚。彎管本體250包括內彎曲部分256和外彎曲部分258。彎管本體250的彎轉可在大約45-90度、50-80度或60-70度的范圍內。例如，彎管本體250可彎轉至少大約45，50，55，60，65，70，75，80，85或90度，或其之間的任何角度。如圖所示，多個氣體噴嘴264沿著外彎曲部分258進行設置。該多個氣體噴嘴264聯接在開口 368上。各個所示的氣體噴嘴264可代表一組氣體噴嘴沈4。開口 368和其相應的氣體噴嘴264兩者朝著彎管出口 248進行定向。結果，氣體噴嘴264包括大體朝著彎管出口 248而會聚的噴射軸線408。例如，開口 410和氣體噴嘴412定向在比開口 414和氣體噴嘴416更大的角度上。同樣，開口 414和氣體噴嘴416定向在比開口 418和氣體噴嘴420更大的角度上。如上面提到的那樣，彎管本體250的背面部分360是彎轉或彎曲的，如箭頭440所示。彎轉或彎曲的背面部分360可容許該多個氣體噴嘴沈4的噴射軸線408大體朝著彎管出口 248會聚，而不需要使噴嘴264帶有角度。換句話說，該多個氣體噴嘴264可相對于彎管本體250的背面部分360垂直地安裝。因此，氣體噴嘴264布置為以便避免固體給料的流中的低速區域。如上面提到的那樣，氣體噴嘴264構造為以便使固體給料流化，以便提供均勻且同質的流，以及使流朝著彎管出口 248會聚和加速。如之前提到的那樣，流化彎管12還包括至少一個設置在彎管本體250中的折流板沈3，其構造為以便在彎管本體250中的彎轉部周圍引導固體給料的流動。在某些實施例中，一個或多個折流板263可包括氣體噴嘴沈4，以有助于使流朝著彎管出口 248會聚。圖13是圖10中所示的流化彎管12的一個實施例的截面俯視圖。圖13顯示了側
14面部分348和350和底側部分346朝著彎管出口 248的會聚。同樣，如之前提到的那樣，彎管本體250的背面部分360的轉角362和364是圓形的，以避免低速區域，以及使固體給料流平滑地朝向彎管出口 248轉移。另外，如組384所示，開口 368定向為以便容許其相應的燃料噴嘴364使固體給料流朝著彎管出口 248會聚，如朝向出口軸線249定向的箭頭430大致所示。圖14-17顯示了流化彎管12的另一實施例。圖14是流化彎管12的一個實施例的透視圖。流化彎管12包括彎管入口 M6、位于彎管入口 246下游的彎管出口 M8、以及設置在彎管入口 246和彎管出口 248之間的彎管本體250。通常，彎管入口 M6、彎管出口 248和彎管本體250包括環形形狀。彎管入口 246包括環形開口 342，其用于接收來自固體進料泵10的固體給料。如圖所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)并會聚(見圖16)。彎管入口 246包括頂部部分450和底部部分452，其包括從頂部部分450至底部部分452逐漸地減少的寬度380 (見圖15)。彎管本體250包括頂側部分344和底側部分346(見圖17)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。另外，彎管本體250包括側面部分348和350 (見圖17)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。同樣，彎管本體250包括朝著彎管出口 248而延伸的錐形部分448。彎管出口 248從彎管本體250延伸出來，并構造為以便與運送系統對4，例如管路相聯接。彎管本體250的寬度352從彎管本體250的頂部部分3M至底部部分356逐漸地減少。彎管本體250的長度358 (見圖16)構造為以便避免低速區域，同時還為固體給料提供平滑轉移。彎管本體250的背面部分360朝著彎管出口 248彎曲，并消除了使固體給料朝著本體250的背面部分360沉積的可能性。彎管入口 246和彎管本體250的背面部分366和360分別包括用于多個氣體噴嘴沈4的開Π 368。圖15是圖14中所示的流化彎管12的一個實施例的后視圖。彎管入口 246的背面部分366包括用于氣體噴嘴沈4的、居中地定位在入口 246的底部部分452處的單個開口 368(即454)。開口妨4形成了開口 368的組378的一部分。在某些實施例中，開口妨4可作為開口 368的組378的一部分而居中地定位在彎管本體250的背面部分360上的頂部部分3M處。彎管本體250的背面部分360還包括開口 368的組378，382和384，其用于大體沿著彎管本體250的寬度352而設置成排列整齊的成組氣體噴嘴沈4。開口 368還在豎直方向上沿著背面部分360和366的總長度398排列成列388，390和392。如圖所示，開口368的組378，382和384分別包括3，3和3個開口，總共9個用于9個燃料噴嘴364的開口368。然而，在其它實施例中，各組378，382和384中的開口 368的數量、組的數量、開口 368的總數和開口 368的布置可以有所不同。例如，各組中的開口 368的數量可在1至10的范圍內，組的數量可在1至10的范圍內，并且開口 368的總數可在1至100的范圍內。另夕卜，開口 368可以不按組或行或列進行排列。在某些實施例中，代替開口 368，可滲透的板334附連在彎管12上。圖16是圖14中所示的流化彎管12的一個實施例的截面側視圖。如上所述，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)并會聚。彎管本體250包括內彎曲部分256和外彎曲部分258。外彎曲部分258包括壁部分沈0，其在下游方向上，如箭頭253大致所示，從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎曲，以有助于使固體給料流加速，以及如上所述消除任何用于使給料沉積的空腔。彎管本體250的彎轉可在大約45-90度、50-80度或60-70度的范圍內。例如，彎管本體250可彎轉至少大約45，50，55，60，65，70，75，80，85或90度，或其之間的任何角度。如圖所示，多個氣體噴嘴264沿著外彎曲部分258設置。該多個氣體噴嘴264聯接在開口 368上。各個所示的氣體噴嘴264可代表一組氣體噴嘴沈4。開口 368和其相應的氣體噴嘴264兩者朝著彎管出口 248進行定向。結果，氣體噴嘴264包括噴射軸線408，其大體朝著彎管出口 M8，例如出口軸線249而會聚。例如，開口 410和氣體噴嘴412定向在比開口 414和氣體噴嘴416更大的角度上。同樣，開口 414和氣體噴嘴416定向在比開口 418和氣體噴嘴420更大的角度上。因此，氣體噴嘴264布置為以便避免固體給料流中的低速區域。如上面提到的那樣，氣體噴嘴264構造為使固體給料流化，以便提供均勻且同質的流，以及使該流朝著彎管出口 248會聚。如之前提到的那樣，流化彎管12還包括至少一個設置在彎管本體250中的折流板沈3，其構造為以便在彎管本體250中的彎轉部周圍引導固體給料的流動。在某些實施例中，一個或多個折流板263可包括氣體噴嘴沈4，以有助于使流朝著彎管出口 248會聚。圖17是圖14中所示的流化彎管12的一個實施例的截面俯視圖。圖17顯示了側面部分348和350和底側部分346朝著彎管出口 248的會聚。另外，如組384所示，開口368定向為容許其相應的燃料噴嘴364使固體給料流朝著彎管出口 248會聚，如朝向出口軸線249定向的箭頭430大致所示。圖18-21顯示了流化彎管12的另外的又一實施例。圖18是流化彎管12的一個實施例的透視圖。流化彎管12包括彎管入口 M6、位于彎管入口 246下游的彎管出口 M8、以及設置在彎管入口 246和彎管出口 248之間的彎管本體250。通常，彎管入口 M6、彎管出口 248和彎管本體250包括環形形狀。彎管入口 246包括環形開口 342，其用于接收來自固體進料泵10的固體給料。如圖所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)并會聚(見圖20)。彎管本體250包括頂側部分344和底側部分346(見圖21)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。另外，彎管本體250包括側面部分348和350(見圖21)，它們朝著彎管出口 248會聚或漸縮。彎管本體250還包括側面部分464和466，它們從頂部部分354附近彎轉或彎曲至本體250的中間部分468。然后側面部分464和466從彎管本體250的中間部分468彎曲回底部部分356處。側面部分348和350的彎轉為將固體給料從固體進料泵10傳送至運送系統244提供了足夠的空間，以避免固體給料在流化彎管12中的堆積。同樣，彎管本體250包括朝著彎管出口 248而延伸的錐形部分448。彎管出口 248從彎管本體250延伸出來，并構造為以便與運送系統對4，例如管路相聯接。彎管本體250的寬度352從頂部部分邪4至中間部分468增加，并從中間部分468至彎管本體250的底部部分356減少。彎管本體250的長度358 (見圖20)構造為以便避免低速區域，同時還為固體給料提供平滑轉移。彎管本體250的背面部分360還向外彎轉(見圖20)，以為穿過流化彎管12的固體給料流提供更大的空間。彎管入口 246和彎管本體250的背面部分366和360分別包括用于多個氣體噴嘴沈4的開口 368。圖19是圖18中所示的流化彎管12的一個實施例的后視圖。如上面提到的那樣，圖19顯示了彎管本體250的彎轉。同樣，彎管本體250的背面部分360也包括開口 368的組378，382和384，其用于大體沿著彎管本體250的寬度352而設置成排列整齊的成組氣體噴嘴沈4。開口 368還在豎直方向上沿著背面部分360的長度398排列成列388，390和392。如圖所示，開口 368的組378，382和384分別包括3，3和3個開口，總共9個用于9個燃料噴嘴364的開口 368。然而，在其它實施例中，各組378，382和384中的開口 368的數量、組的數量、開口 368的總數和開口 368的布置可有所不同。例如，各組中的開口 368的數量可在1至10的范圍內，組的數量可在1至10的范圍內，并且開口 368的總數可在1至100的范圍內。同樣，開口 368可以不按組或行或列進行排列。在某些實施例中，代替開口368，可滲透的板334附連在彎管12上。圖20是圖18中所示的流化彎管12的一個實施例的截面側視圖。如上所述，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248彎轉(如箭頭253大致所示)并會聚。彎管本體250包括內彎曲部分256和外彎曲部分258。外彎曲部分258包括壁部分沈0，其如箭頭253大致所示在下游方向上從彎管入口 246朝著彎管出口 248而彎曲，以有助于使固體給料流加速。彎管本體250的彎轉可在大約45-90度、50-80度或60-70度的范圍內。例如，彎管本體250可彎轉至少大約45，50，55，60，65，70，75，80，85或90度，或其之間的任何角度。如圖所示，多個氣體噴嘴264沿著外彎曲部分258進行設置。該多個氣體噴嘴264聯接在開口 368上。各個所示的氣體噴嘴264可代表一組氣體噴嘴沈4。開口 368和其相應的氣體噴嘴264兩者朝著彎管出口 248進行定向。結果，氣體噴嘴264包括噴射軸線408，其大體朝著彎管出口 M8，例如出口軸線249而會聚。例如，開口 410和氣體噴嘴412定向在比開口 414和氣體噴嘴416更大的角度上。同樣，開口 414和氣體噴嘴416定向在比開口 418和氣體噴嘴420更大的角度上。因此，氣體噴嘴264構造為以便避免固體給料流中的低速區域。如上面提到的那樣，氣體噴嘴264構造為使固體給料流化，以提供均勻且同質的流，以及使該流朝著彎管出口 248會聚和加速。如之前提到的那樣，流化彎管12還包括至少一個設置在彎管本體250中的折流板沈3，其構造為以便在彎管本體250中的彎轉部周圍引導固體給料的流動。在某些實施例中，一個或多個折流板263可包括氣體噴嘴沈4，以有助于使流朝著彎管出口 248會聚。圖21是圖18中所示的流化彎管12的一個實施例的截面俯視圖。圖21顯示了側面部分348和350和底側部分346朝著彎管出口 248的會聚。另外，如組384所示，開口368定向為容許其相應的燃料噴嘴364使固體給料流朝著彎管出口 248會聚，如朝向出口軸線249定向的箭頭430大致所示。圖22和21顯示了流化彎管12的又一實施例。圖22是流化彎管12的一個實施例的透視圖。流化彎管12包括彎管入口 M6、位于彎管入口 246下游的彎管出口 M8、以及設置在彎管入口 246和彎管出口 248之間的彎管本體250。通常，彎管入口 246包括圓柱形的形狀，并且彎管本體250包括錐形的形狀。在某些實施例中，彎管入口 246的位置可沿著彎管本體250的長度358而改變。如圖所示，彎管入口 246設置在彎管本體250的背面部分360附近。在其它實施例中，彎管入口 246可更居中地設置在彎管本體250的背面部分360和彎管出口 248之間。彎管本體250的長度358構造為以便避免低速區域，同時還為固體給料提供平滑轉移。彎管入口 246包括環形開口 342，其用于接收來自固體進料泵10的固體給料。如圖所示，彎管本體250從彎管入口 246朝著彎管出口 248在下游方向上如箭頭486大致所示進行會聚，以使來自彎管入口 246的固體給料流朝著彎管出口 248進行加速。具體地說，彎管本體250包括環形壁480 (例如錐形壁)，其從背面部分360朝著彎管出口 248而會聚。彎管出口 248從彎管本體250延伸出來，并構造為以便與運送系統M4，例如管路相聯接。彎管本體250的直徑482從背面部分360朝著彎管出口 248而減少。彎管本體250的背面部分360具有橢圓形的形狀(例如圓形的形狀)。彎管本體250的背面部分360包括用于多個氣體噴嘴264的開口 368，氣體噴嘴設置在背面部分360的周邊484附近。如圖所示，開口 368以環形排列等距地間隔開。如圖所示，背面部分包括總共8個開口 368，以用于8個燃料噴嘴沈4。然而，在其它實施例中，開口 368的數量和開口 368的布置可有所不同。例如，開口 368的數量可在1-100，5-50，或10-20的范圍內。同樣，開口 368可以不設置在背面部分360的周邊484附近，而更靠近背面部分360的中心。此外，開口 368可不等距地間隔開或布置成環形排列。在某些實施例中，代替開口 368，可滲透的板334附連在彎管12上。圖23是圖22中所示的流化彎管12的一個實施例的截面側視圖。如圖所示，多個氣體噴嘴264設置在背面部分360上。該多個氣體噴嘴264聯接在開口 368上。在某些實施例中，如上所述，彎管本體的部分或整個背面部分360可包括噴嘴組件四6。開口 368和其相應的氣體噴嘴264兩者朝著彎管出口 248進行定向。結果，氣體噴嘴沈4包括噴射軸線408，其大體朝著彎管出口 M8，例如出口軸線249而會聚。例如，開口 488和氣體噴嘴490定向在比開口 492和氣體噴嘴494更大的角度上。氣體噴嘴264布置為以便避免固體給料流中的低速區域。如上面提到的那樣，氣體噴嘴264構造為以便使固體給料流化，以提供均勻且同質的流，以及使該流朝著彎管出口 248會聚。如圖所示，彎管本體250的截面積496從背面部分360朝著彎管出口 248而減少。如之前提到的那樣，流化彎管12還包括至少一個設置在彎管本體250中的折流板沈3，其構造為以便在彎管本體250中引導固體給料的流動。在某些實施例中，一個或多個折流板263可包括氣體噴嘴沈4，以有助于使流朝著彎管出口248會聚。如圖所示，彎管出口 248相對于從彎管本體250的底側部分346延伸出來的軸線500設置在角度498上。在某些實施例中，角度498可在大約0_45，10-30或15-25度的范圍內。例如，角度498可以是大約0，5，10，15，20，25，30，35，40或45度，或其之間的任何角度。所公開的實施例的技術效果包括提供具有流化彎管12的系統，該流化彎管12構造為以便建立通過高壓運送系統從固體進料泵10傳出而傳向氣化器106的基本均勻且同質的氣體和固體顆粒流，同時避免固體顆粒在流化彎管12中的堆積。流化彎管12在固體進料泵10的出口 202下面的位置容許固體顆粒向下流入到彎管12中，并被迅速地排出。然而，流化彎管12的位置并不需要定位在固體進料泵10的出口下面。彎管本體250從彎管入口 246至彎管出口 248的會聚使固體顆粒流加速，并且將彎管12中的停留時間減少至小于大約1秒。另外，流化彎管12的位置容許彎管12包括足夠的空間，以用于使固體顆粒從固體進料泵10傳送至運送系統M4。流化彎管12的設計還允許易于安裝和維護以及簡單的可操作性，因為彎管12獨立于固體進料泵10。本書面描述使用示例來公開本發明，包括最佳模式，并且還使本領域中的任何技術人員能夠實踐本發明，包括制造和利用任何裝置或系統，并執行任何所含方法。本發明可授予專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域中的技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有并非不同于權利要求文字語言的結構元件，或者如果它們包括與權利要求文字語言無實質差異的等效的結構元件，那么這些其它示例都意圖在權利要求的范圍內。
權利要求
1.ー種系統，包括具有泵入口(200)和泵出口(20 的固體進料泵(10)，其中所述固體進料泵(10)構造為以便輸送固體給料；和設置在所述泵出口(20 下面的流化彎管(12)，其中所述流化彎管(1 包括聯接在所述泵出口(20 上的彎管入口(M6)；位于所述彎管入口(M6)下游的彎管出口(M8)；設置在所述彎管入口(M6)和所述彎管出ロ(M8)之間的彎管本體O50)，其中所述彎管本體(250)從所述彎管入口(M6)朝著所述彎管出口(M8)彎轉和會聚；和聯接在所述彎管本體(250)上的多個氣體噴嘴064)，其中所述多個氣體噴嘴(沈4)構造為以便使固體給料流化。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，所述多個氣體噴嘴(沈4)包括大體朝著所述彎管出口(M8)而會聚的噴射軸線008)。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，包括控制器080)，其構造為以便單獨地控制穿過所述多個氣體噴嘴064)的各個氣體噴嘴064)的氣流。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，包括至少ー個設置在所述彎管本體(250) 中的折流板063)，其中所述至少一個折流板( 構造為以便在所述彎管本體(250)的彎轉部周圍引導固體給料。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，所述多個氣體噴嘴064)構造為以便在沿著所述彎管本體O50)的不同區域處以不同的流速噴射多個氣體射流。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在干，所述多個氣體噴嘴(沈4)包括不同的噴嘴直徑(314)。
7.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，包括噴嘴組件096)，該噴嘴組件包括支承所述多個氣體噴嘴(264)中的至少兩個氣體噴嘴064)的噴嘴支架098)，其中所述噴嘴支架(四8)構造為以便將所述至少兩個氣體噴嘴064)固定到所述彎管本體(250)上。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在干，所述噴嘴支架(四8)包括歧管(322)， 其具有歧管入口(3M)、分布室(326)和至少兩個聯接在所述分布室(326)上的氣體噴嘴 (264)。
9.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，包括噴嘴組件096)，該噴嘴組件包括支承可滲透的板064)的噴嘴支架(四8)。
10.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，包括聯接在所述彎管出口(M8)上的氣化器(106)。
11.ー種系統，包括流化彎管(12)，其包括彎管入口 (246)；在所述彎管入口(M6)下游的彎管出口(M8)；設置在所述彎管入口(M6)和所述彎管出ロ(M8)之間的彎管本體O50)，其中所述彎管本體(250)從所述彎管入口(M6)朝著所述彎管出口(M8)彎轉和會聚；和聯接在所述彎管本體(250)上的多個氣體噴嘴064)，其中所述多個氣體噴嘴(沈4)包括大體朝著所述彎管出口(M8)而會聚的噴射軸線008)。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在干，包括構造為以便單獨地控制穿過所述多個氣體噴嘴064)的各個氣體噴嘴064)的氣流的控制器(觀0)。
13.根據權利要求11所述的系統，其特征在干，包括至少ー個設置在所述彎管本體 (250)中的折流板063)，其中所述至少一個折流板( 構造為以便在所述彎管本體 (250)中的彎轉部周圍引導流。
14.根據權利要求11所述的系統，其特征在干，所述多個氣體噴嘴064)構造為以便在沿著所述彎管本體O50)的不同區域處以不同的流速噴射多個氣體射流。
15.根據權利要求11所述的系統，其特征在干，所述流化彎管(12)構造為以便使固體給料以小于大約1秒的停留時間流動。
全文摘要
本發明涉及一種用于使來自固體進料泵的固體給料流化的系統。根據各種實施例，一種系統包括流化彎管(12)。流化彎管(12)包括彎管入口(246)、位于彎管入口(246)下游的彎管出口(248)、以及設置在彎管入口(246)和彎管出口(248)之間的彎管本體(250)，其中彎管本體(250)從彎管入口(246)朝著彎管出口(248)彎轉和會聚。流化彎管(12)還包括聯接在彎管本體(250)上的多個氣體噴嘴(264)，其中該多個氣體噴嘴(264)包括大體朝著彎管出口(248)而會聚的噴射軸線(408)。
文檔編號F02C7/20GK102562303SQ201210011910
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優先權日2011年1月3日
發明者A·帕特拉, J·M·斯托里, S·C·拉塞爾, X·張 申請人:通用電氣公司