由液態二氧化碳和極細的煤粒組成的漿被送入一個混合室，并從此室排入管道以運送給發電站。漿在管道的下流端通過減壓裝置而被減壓，所以它是被非絕熱地減壓而氣和煤粒被分離開來。仍處于低溫的氣被用來和發電站冷卻塔中來的水發生熱交換關系而使水溫降低，從而提高了發電站的效率。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術關于煤的輸送以及在發電站中的使用，特別指出獨特的辦法和工具用以把液化的氣體/煤漿管道輸送及飼入發電站，包括獨特的提高發電站效率的方法和工具。美國發電站消耗的大量的煤，從礦道到發電廠都是用鐵軌或駁船運輸的。不幸的是，用鐵軌運輸的成本是十分巨大的，這是由于鐵軌運輸昂貴的費用決定的，而事實上每個特定的礦也通常只有使用專用鐵軌才能把煤運出來，如能夠使用駁船運輸，就便宜多了，可是很多礦和發電站并不靠近可作水運的河道。上述的和其他的各種問題觸發了不少建議，提出把煤用液漿泵通過管道來輸送。已經造起不少的煤-水漿管道和進行商業上的開發，在美國這類管道最長的一根已超過270英里，然而，煤-水漿管道不但需要在礦的附近有足夠的水源，而且在管道的終端還要有裝置來處理作運輸的水。不幸的是，上述條件不是經常存在的，特別在西部地區，隨著時間的推移，這種管道變得不怎么得通了。先有技術也有不少改進的建議指望克服或減少現存的運煤方法。例如，美國專利第4，173，530;4，178，231;4，178，233;和4，265，737，號中公開了用氟氯甲烷作為煤的載體用于漿系統中。倍次(BATES)在美國專利第1，390，230號中公開了一種煤漿，其中的液狀載體是油或某些其他的液態碳氫化合物。格魯勃(GRUBER)等人在美國專利第4，027，688號中公開一種煤漿，其中粉狀煤被液態碳氫化合物和甲醇混合物的載體所運送。漢米敦(HAM ILTON)在美國專利第1，385，，447號中公開了利用氣體或流體通過管道來運送煤，在此操作中氣體是漿中載體的組成部分。凱拉(KELLER)在美國專利第3，968，999號中公開了使用甲醇或液化石油氣作為漿的介質。溫許(WUNSCH)等人在美國專利第3，180，691中公開了一種煤漿，其中的載體介質包括一種用適當的壓力使之液化的氣體，在管道的終端使之釋放膨脹以便氣體從固體材料中分離開來。英國專利第2，027，446號中公開了用液體燃料運送煤。其他先有的美國專利公開了用液化的二氧化碳作為煤漿系統的載體介質。例如，保爾(PAULL)在美國專利第3，976，443號中公開了一種漿罐17，在其中把粉煤和液態二氧化碳混合，用給料泵24把它們泵經管道，通過加熱器26再輸送給噴咀30。同樣地，山申南(SANTHANAM)在美國專利第4，206，610號和4，377，356號中也公開了用液態二氧化碳來輸送煤。然而，沒有一個建議用液態二氧化碳作為煤漿載體介質的先有專利申請被商業上開發過，山申南申請的不能開發的可能原因之一是由他的說明書和權利要求書中看出，他的煤/液態二氧化碳漿是被絕熱膨脹的，但是在絕熱膨脹前，熱被引入漿中以防止膨脹時的失熱而引起二氧化碳固體化，這就有矛盾了。因為限制的絕熱膨脹并不包括熱損，上述的申請就在表面上就顯出不一致了。這樣，雖有各種煤漿管道系統被提出，它們沒有有效地提出能被大家接受的事實。本專利技術的主要目的是提供一種新的和改進的煤漿輸送和使用系統。本專利技術進一步的目的是提供一種新的和改進的煤漿輸送系統，它使火力發電站的效率提高。上述目的之所以能夠在本專利技術的一個優先實施例中實現，是通過提供了精密的設備來供給液化二氧化碳或其他液化氣的粉煤載體，其中煤和載體的比例以及因此而產生的漿的濃度被小心地控制著以保證最佳流率。尤其是，用批量生產的形式，使每批中的定量的粉煤和定量的液態二氧化碳混合，以提供需要濃度的漿。應該明白的是，當本專利技術的說明講到用液態二氧化碳作為載體時，也能用另外的液態氣體來代替二氧化碳。漿被供給在一個壓力室中，在一個預定的壓力下從室下端排出來，因為超過了此壓力和溫度，液態二氧化碳會產生閃蒸。溫度比漿高的壓縮氣態二氧化碳被自動地引入此封閉室中的漿面上方使室內的壓力維持在所需的高于臨界壓力的水平，在臨界壓力時如把室內的這批漿完全排出時會產生閃蒸。所以，在排出操作時，漿就不會有壓降，排出的漿是經過管道通往泵的吸入口。壓力被維持在一個適當高的水平以防止二氧化碳在泵的入口處產生閃蒸。粉煤/液態二氧化碳漿接著被泵經管道送到發電站，然后經過減壓噴咀裝置被排入初級分離器不絕熱地減壓并把絕大部分二氧化碳閃蒸為氣態。使二氧化碳從固體原料中分離出來是通過一系列的分離裝置，包括一個初級分離器，一個次級分離器，一個第三級分離器和一個集塵袋。分離出來的煤被計量后由鼓風機送入發電站鍋爐的燃燒裝置，把液態二氧化碳減壓而生成的氣態二氧化碳是處于低溫狀態，有時還包含著一些固態的凍結粒。從各分離器和集塵袋出來的低溫氣態二氧化碳，通過熱交換器，在其中吸取熱量，熱交換器的熱是用閉合回路中的甘醇泵經發電站冷卻塔的水槽帶進來的。冷卻塔水槽中的水被氣態二氧化碳進一步地冷卻，其結果使發電站的效率進一步提高。也可以把低溫二氧化碳氣體放在冷凝水的熱交換器中，冷凝水從冷卻塔流出，經過管道流到發電站的蒸汽凝結器。第三個辦法是，一部分低溫氣態二氧化碳可以被直接噴入冷卻塔水中以降低水溫，并把酸堿度降到預定的水平，以防止冷卻塔配水石灰軟化后的結垢和促進再碳酸化。此外，從熱交換器來的氣態二氧化碳(或第三個辦法中的留下來的不噴出的二氧化碳)接著被壓縮和儲存以出售或作另外用途。一個另外用途的例子包括把氣態二氧化碳噴入油井以使井的石油產品回收量提高。氣態二氧化碳也能被選擇地送回礦產地進行再液化，再次用于漿管道中。一種特別有效的組合物包括使用從靠近煤礦井口收集的二氧化碳，液化并使用二氧化碳作為漿的載體，通過單程管道送到發電站，氣態的二氧化碳在發電站內的使用上面已講過，而且能把氣態的二氧化碳重新噴入油井。上面所說的這種系統就單程管道的功率要求來說是特別有效的。此外，這種系統能使噴入二氧化碳的井增加油的回收。當結合附圖對下面詳細說明進行考慮后就能更好地理解本專利技術的各種實施例，各圖中相同的另件用相同的號碼。附圖說明圖1 A是實施本專利技術的第一實施例的漿準備部分的流程圖;圖1 B是圖1A中本專利技術實施例的其余發電站部分的流程圖;圖2 A是實施本專利技術的第二實施一部分的流程圖;圖2 B是第二實施例的其余部分的流程圖;圖3 是第二實施例中煤和二氧化碳混合系統一個放大的流程圖;圖4 是第一或第二實施例可以采用的另一種熱交換裝置的流程圖;圖5 是第一或第二實施例可以采用的又一種熱交換裝置的流程圖;圖6 是本專利技術第一或第二實施例可以采用的更另一種熱交換裝置的流程圖。首先看圖1A和1B，它們有關于本專利技術的第一實施例。第一實施例有三個主要部分，包括一個煤源如煤堆10，一個氣態二氧化碳源如井12以及一個傳統的發電站汽輪機的燃煤鍋爐14。各主要部分用各種堆放、儲存、運輸裝置連接起來，以使粉煤能受控制地輸入鍋爐14。除了鍋爐14之外，發電站還有汽輪機17，它通過高壓蒸汽管道9連接到鍋爐14，并通過排氣管道21連接到冷凝器19。冷卻塔106通過冷卻水管23和泵23′把冷水供應給冷凝器19，并通過熱水返回管25從冷凝器接收熱水。冷凝器19的冷凝水通過給水泵27和給水管29送回鍋爐14。上面所說的發電站各部分之間的關系完全是傳統的。從井12出來的二氧化碳氣流經一個井口閥16進入越野輸送管道18，被送到傳統的氣體分離，純化和壓縮裝置20把氣中的水分和/或其他不需要的含有物除本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種操作具有蒸汽鍋爐和冷凝器的發電站的方法，其特征為，包括下列各步：（ａ）把液態氣和粉煤組成的漿泵到該發電站，（ｂ）通過壓降流量限止裝置把該漿排入一個封閉的室使得液態氣閃蒸和該氣的非絕熱膨脹，并把該氣從粉煤粒中分離出來；（ｃ）把 該煤粒運送該鍋爐進行燃燒，（ｄ）利用從該封閉的室中出來的氣吸收一部分由該冷凝器中蒸汽凝結而釋放的熱量。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴維M威爾克斯，史蒂文L米克納，
申請(專利權)人：西南公共服務公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]
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