用于制备煤水浆料的系统和方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103965982 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103965982 A (21)申请号 201410039097.7 (22)申请日 2014.01.27 13/756364 2013.01.31 US C10L 1/32(2006.01) C10J 3/46(2006.01) (71)申请人 通用电气公司 地址 美国纽约州 (72)发明人 R.E. 阿亚拉 J.P. 奥彭黑姆 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 肖日松 严志军 (54) 发明名称 用于制备煤水浆料的系统和方法 (57) 摘要 本发明实施例。

2、公开了一种用于制备煤水浆料 的系统和方法， 所述系统包括第一浆料制备系统 和第二浆料制备系统， 所述第一浆料制备系统可 接收固体燃料的第一部分， 以使用所述固体燃料 的第一部分和液体产生第一燃料浆料， 所述第二 浆料制备系统与所述第一浆料制备系统分开， 并 可接收固体燃料的第二部分和所述第一燃料浆 料。所述第二浆料制备系统可使用所述固体燃料 的第二部分和所述第一燃料浆料产生第二燃料浆 料。 所述第一燃料浆料具有第一粒度分布， 所述第 二燃料浆料具有第二粒度分布， 且第一和第二粒 度分布不同。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 3 页 (19)。

3、中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103965982 A CN 103965982 A 1/2 页 2 1. 一种原料制备系统， 其包括 ： 第一浆料制备系统， 所述第一浆料制备系统构造为接收固体燃料的第一部分， 并使用 所述固体燃料的第一部分和液体来产生第一燃料浆料 ； 以及 第二浆料制备系统， 所述第二浆料制备系统与所述第一浆料制备系统分开， 并构造为 接收固体燃料的第二部分和所述第一燃料浆料， 其中所述第二浆料制备系统构造为使用所 述固体燃料的第二部分和所述第一燃料浆料来制备第二燃料浆料 ； 且 其中所述第。

4、一燃料浆料具有第一粒度分布， 所述第二燃料浆料具有第二粒度分布， 且 所述第一粒度分布和第二粒度分布不同。 2. 根据权利要求 1 所述的原料制备系统， 其特征在于， 所述第二浆料制备系统具有进 料罐， 所述进料罐构造为混合所述第一燃料浆料的第一部分和所述固体燃料的第二部分， 以制备第一中间燃料浆料。 3. 根据权利要求 2 所述的原料制备系统， 其包括设置于所述进料罐的下游的湿磨机， 其特征在于所述湿磨机构造为研磨所述第一中间燃料浆料以制备第二中间燃料浆料。 4. 根据权利要求 2 所述的原料制备系统， 其特征在于， 所述浆料制备系统构造为引入 浆料添加剂， 以控制第一燃料浆料、 第一中间燃。

5、料浆料或第二中间燃料浆料的粘度。 5. 根据权利要求 3 所述的原料制备系统， 其包括传输设备， 所述传输设备构造为接收 所述第二中间燃料浆料和所述第一燃料浆料的第二部分， 并混合所述第二中间燃料浆料和 所述第一燃料浆料的第二部分以制备第二燃料浆料。 6. 根据权利要求 4 所述的原料制备系统， 其特征在于， 所述传输设备包括螺旋钻、 输送 机、 叶轮或它们的任意组合。 7. 根据权利要求 4 所述的原料制备系统， 其包括设置于气化器的上游的储存单元， 其 特征在于所述储存单元构造为接收所述第二燃料浆料。 8. 根据权利要求 7 所述的原料制备系统， 其特征在于， 所述储存单元包括压力容器。 。

6、9. 根据权利要求 7 所述的原料制备系统， 其特征在于， 所述储存单元构造为将所述第 二燃料浆料供应至所述气化器， 且特征在于， 所述气化器构造为至少使用所述第二燃料浆 料来制备合成气。 10. 根据权利要求 1 所述的原料制备系统， 其包括控制器， 所述控制器构造为控制所述 第二燃料浆料的组成参数。 11. 根据权利要求 10 所述的系统， 其特征在于， 所述控制器可通信地联接至所述第一 浆料制备系统、 所述第二浆料制备系统和气化器， 其中所述控制器构造为调节进入所述第 一浆料制备系统、 所述第二浆料制备系统或所述气化器的燃料浆料组分的量或流动。 12. 一种方法， 其包括 ： 将固体燃料。

7、的第一部分提供至第一浆料制备系统以产生第一燃料浆料， 其中所述第一 浆料包含固体燃料的研磨颗粒 ； 将所述固体燃料的第二部分和所述第一燃料浆料的第一部分提供至第二浆料制备系 统 ； 在所述第二浆料制备系统中研磨所述固体燃料的第二部分和所述第一燃料浆料的第 一部分的混合物以制备第二燃料浆料， 其中相比于所述第一燃料浆料， 所述第二燃料浆料 具有更小的固体燃料的粒度分布 ； 以及 权 利 要 求 书 CN 103965982 A 2 2/2 页 3 混合所述第一燃料浆料的第二部分和所述第二燃料浆料， 以制备第三燃料浆料。 13. 根据权利要求 12 所述的方法， 其包括使用湿磨单元研磨所述固体燃料。

8、。 14. 根据权利要求 12 所述的方法， 其包括使用设备传输所述第二燃料浆料， 其中所述 设备构造为将固体从所述第二浆料制备系统传输至混合单元， 其中构造为传输固体的设备 包括混合单元。 15. 根据权利要求 14 所述的方法， 其包括在混合单元中混合所述第二燃料浆料与所述 第一燃料浆料的一部分， 以制备第三燃料浆料。 16. 根据权利要求 15 所述的方法， 其包括使用所述设备将所述第三燃料浆料传输至储 存单元 17. 根据权利要求 16 所述的方法， 其包括将所述第三燃料浆料供应至气化器， 并气化 所述第三燃料浆料中的固体燃料以制备合成气。 18. 一种系统， 其包括 ： 控制器， 所。

9、述控制器包括 ： 一个或多个有形永久性机械可读介质， 所述一个或多个有形永久性机械可读介质共同 存储一组或多组指令 ； 以及 一个或多个处理设备， 所述一个或多个处理设备构造为执行所述一组或多组指令， 从 而 ： 监测提供至气化器的第一燃料浆料的参数， 其中所述第一燃料浆料包含固体燃料和液 体的混合物 ； 以及 通过调节提供至第二浆料制备系统的由第一浆料制备系统制得的第二燃料浆料的量， 而调节所述第一燃料浆料的组成， 所述第二浆料制备系统构造为使用第二燃料浆料和固体 燃料来制备第一燃料浆料。 19. 根据权利要求 18 所述的系统， 其特征在于， 所述控制器可通信地联接至所述第一 浆料制备系统。

10、、 所述第二浆料制备系统和气化器， 并构造为调节进入所述第一浆料制备系 统、 所述第二浆料制备系统和所述气化器的燃料浆料组分的量。 20. 根据权利要求 19 所述的系统， 其特征在于， 所述控制器构造为操作致动器以调节 固体燃料、 液体、 第二燃料浆料或它们的组合的量或流动， 从而制备第一燃料浆料。 21. 根据权利要求 20 所述的系统， 其特征在于， 所述控制器构造为基于指示气化器的 操作状态的信号而调节固体燃料、 液体、 第一燃料浆料、 第二燃料浆料或它们的任意组合的 量或流动。 权 利 要 求 书 CN 103965982 A 3 1/9 页 4 用于制备煤水浆料的系统和方法 技术领。

11、域 0001 本文公开的主题涉及一种在气化之前浓缩浆料中的固体燃料的系统和方法。 背景技术 0002 合成气体或 “合成气” 为一氧化碳 （CO） 和氢气 （H2） 以及以较小程度存在的其他组 分 （如二氧化碳 （CO2） ） 的混合物。合成气具有多种用途， 如发电、 蒸汽发生、 热发生、 替代天 然气 （SNG） 制备以及化学合成。合成气可使用气化过程制得， 所述气化过程使用固体、 液体 和 / 或气体碳质燃料源 （如煤、 焦炭、 油和 / 或生物质） 与氧气 （O2） 反应以在气化器内制得 合成气。尽管某些碳质燃料可直接提供至气化器， 但固体碳质燃料源通常作为燃料浆料提 供至气化器， 在所。

12、述燃料浆料中， 固体燃料分散于液体 （如水） 内。使用液体以促进固体燃料 流入气化器中， 并促进固体燃料在气化器内分散， 例如以增加气化效率。不幸地， 相比于其 他更浓缩的燃料源 （如液体、 固体或气体进料） ， 浆料中液体的存在降低了每单位重量进料 产生的合成气的能量含量。 发明内容 0003 范围与原始要求保护的主题相同的某些实施例总结如下。 这些实施例不旨在限制 所要求保护的主题的范围， 相反， 这些实施例仅旨在提供本发明的可能形式的简要总结。 实 际上， 本公开可涵盖可与如下所述的实施例类似或不同的多种形式。 0004 在第一实施例中， 原料制备系统包括第一浆料制备系统和第二浆料制备系。

13、统， 所 述第一浆料制备系统可接收固体燃料的第一部分， 以使用所述固体燃料的第一部分和液体 产生第一燃料浆料， 所述第二浆料制备系统与所述第一浆料制备系统分开， 并可接收固体 燃料的第二部分和所述第一燃料浆料。 所述第二浆料制备系统可使用所述固体燃料的第二 部分和所述第一燃料浆料产生第二燃料浆料。所述第一燃料浆料具有第一粒度分布， 所述 第二燃料浆料具有第二粒度分布， 且第一和第二粒度分布不同。 0005 在第二实施例中， 一种方法包括将固体燃料的第一部分提供至第一浆料制备系 统， 以产生第一燃料浆料。所述第一浆料包括固体燃料的研磨颗粒。所述方法也包括将固 体燃料的第二部分和所述第一燃料浆料的。

14、第一部分提供至第二浆料制备系统， 在所述第二 浆料制备系统中研磨所述固体燃料的第二部分和所述第一燃料浆料的第一部分的混合物， 以产生第二燃料浆料。相比于所述第一燃料浆料， 所述第二燃料浆料具有更小的固体燃料 的粒度分布。所述方法还包括混合所述第一燃料浆料的第二部分和所述第二燃料浆料， 以 产生第三燃料浆料。 0006 在第三实施例中， 一种系统包括控制器， 所述控制包括一个或多个有形永久性机 械可读介质和一个或多个处理设备， 所述一个或多个有形永久性机械可读介质集中存储一 组或多组指令， 所述一个或多个处理设备执行所述一组或多组指令。所述系统可监测提供 至气化器的第一燃料浆料的参数。所述第一燃。

15、料浆料包含固体燃料和液体的混合物。所述 系统也可通过调节提供至第二浆料制备系统的由第一浆料制备系统制得的第二燃料浆料 说 明 书 CN 103965982 A 4 2/9 页 5 的量， 而调节第一燃料浆料的组成， 所述第二浆料制备系统可使用第二燃料浆料和固体燃 料来制备第一燃料浆料。 附图说明 0007 当参照附图阅读如下详细描述时， 本发明的这些和其他特征、 方面和优点将变得 更好理解， 在整个附图中， 同样的标记表示同样的部件， 其中 ： 0008 图 1 为用于制备用于气化系统中的浓缩燃料浆料的方法的一个实施例的框图 ； 0009 图 2 为用于制备用于气化系统中的浓缩燃料浆料的原料制。

16、备系统的一个实施例 的框图 ； 0010 图 3 为包括第二浆料制备系统的如图 2 所示的原料制备系统的一个实施例的框 图 ； 且 0011 图 4 为用于调节燃料浆料的固体浓度和粘度的方法的一个实施例的框图。 具体实施方式 0012 本发明的一个或多个特定实施例将如下描述。为了提供这些实施例的简明描述， 实际实施的所有特征可能不在说明书中描述。应了解在任何这种实际实施的开发中， 如同 在任何工程或设计项目中一样， 必须进行许多实施相关的决定以实现开发者的特定目标， 如符合系统相关和商业相关的限制， 一个实施与另一个实施的特定目标可能不同。 此外， 应 了解这种开发能力可能是复杂且耗时的， 但。

17、对于具有本公开的益处的本领域技术人员而言 仍然是设计、 装配和制造的常规任务。 0013 当介绍本发明的各个实施例的构件时， 冠词 “一” 、“所述” 旨在意指存在一个或多 个构件。术语 “包含” 、“包括” 和 “具有” 旨在为包括性的， 并意指存在除了所列要素之外的 另外的要素。 0014 相比于其他煤 （例如烟煤或无烟煤） ， 低级煤的气化由于其降低的成本和相对可得 性而引起关注。然而， 低级煤可含有高达 30 重量 % 的水， 从而由于更低的能量含量而导致 加工和气化效率低。例如， 在气化过程中， 低级煤内的过量的水可被去除 （例如蒸发） ， 这消 耗能量并降低效率。低级煤可包括但不限。

18、于次烟煤、 褐煤或它们的组合。为了改进低级煤 的气化效率， 在浆料中更高浓度的煤可为所需的。 0015 根据本公开提高固体浓度的一种方式可为产生具有煤的细颗粒的煤 - 水浆料。本 发明的实施例提供了一种使用煤的细颗粒制备用于气化的浓缩煤水浆料的系统和方法。 例 如， 本公开的实施例可包括一种原料制备系统， 所述原料制备系统构造为产生具有固体燃 料 （例如煤、 生物质、 石油焦） 的第一部分和第一浓度的第一燃料浆料。可制备所述第一燃料 浆料， 使得所述固体燃料的第一部分具有第一粒度分布。 此外， 所述原料制备系统也可制得 具有第二浓度的第二燃料浆料。 所述第二燃料浆料可包括固体燃料的第二部分和所。

19、述第一 燃料浆料的至少一部分， 使得第二浓度大于第一浓度。 可制得所述第二燃料浆料， 使得固体 燃料具有与所述第一粒度分布不同的第二粒度分布。另外的实施例包括一种控制系统， 所 述控制系统可控制固体燃料的量和 / 或流动、 第一燃料浆料的量和 / 或流动， 和 / 或第二燃 料浆料的量和 / 或流动。 0016 现在转向附图， 并参照图 1， 示出了用于制备用于气化系统中的浓缩燃料浆料的方 说 明 书 CN 103965982 A 5 3/9 页 6 法 10。方法 10 包括将固体燃料的第一部分提供至第一浆料制备系统， 以产生第一燃料浆 料 （方框 12） 。例如， 固体燃料可研磨至更小的颗。

20、粒， 以产生具有第一粒度的第一燃料浆料。 尽管目前预期任何粒度， 但在一个实施例中， 第一燃料浆料可具有 40 至 1500 微米之间， 如 100 至 400 微米之间， 或大约 200 微米的粒度。 0017 除了将固体燃料的第一部分提供至第一浆料制备系统之外， 方法 10 也包括将固 体燃料的第二部分提供至第二浆料制备系统 （方框 14） 。在某些实施例中， 固体燃料的第二 部分可具有与固体燃料的第一部分类似的平均粒度。在其他实施例中， 可加工 （例如压碎） 固体燃料的第二部分， 以产生小于固体燃料的第一部分的平均粒度。 例如， 固体燃料的第二 部分可比固体燃料的第一部分小 10% 至 。

21、25% 之间。应注意， 第二部分中的固体燃料可与第 一部分中的固体燃料相同或不同。 例如， 第一部分中的固体燃料可包括烟煤， 且第二部分中 的固体燃料可包括低级煤。在其他实施例中， 第一部分和第二部分均可包括低级煤。 0018 在将固体燃料的第二部分添加至第二浆料制备系统之前、 过程中或之后， 也将第 一燃料浆料的至少一部分添加至第二浆料制备系统。在某些实施例中， 固体燃料的第二 部分和第一燃料浆料的部分在第二浆料制备系统中混合， 以产生第一中间燃料浆料 （方框 16） 。举例而言， 第一中间燃料浆料可相对于第一燃料浆料具有多大约 1% 至 30% 的固体燃 料。 0019 方法10也包括加工。

22、 （例如研磨） 第一中间燃料浆料， 以产生具有第二粒度的第二中 间燃料浆料 （方框 18） 。第二粒度可为任何合适的尺寸， 在某些实施例中小于第一粒度。例 如， 在一个实施例中， 第二中间燃料浆料可具有比第一燃料浆料小大约5%和500%的平均粒 度。 在其他实施例中， 第二中间燃料浆料可具有比第一燃料浆料小20%至250%之间、 30%至 100%之间， 或50%至75%之间的平均粒度。 在其他实施例中， 第二中间燃料浆料可具有比第 一粒度小 30% 至 100% 之间的平均粒度。 0020 方法 10 也包括将第一燃料浆料的另外的部分添加至第二中间燃料浆料， 以产生 第二燃料浆料 （方框20。

23、） 。 相比于第一燃料浆料， 第二燃料浆料可具有更高的固体燃料浓度。 在某些实施例中， 第二燃料浆料可具有多大约1%和40%的固体燃料。 因此， 相比于第一燃料 浆料， 第二燃料浆料可将进入气化器的固体燃料的量增加 1%、 2%、 3%、 4%、 5%、 6%、 7%、 8%、 9%、 10% 或更多。此外， 通过组合第一燃料浆料的另外的部分与第二中间燃料浆料， 第二燃料浆 料的粒度分布为使得第二燃料浆料的粘度可等于或小于在仅存在固体燃料的单个粒度分 布的情况下获得的粘度。 0021 本发明的实施例也包括一种原料制备系统， 所述原料制备系统构造为进行方法 10 以制备第二燃料浆料。图 2 为一。

24、个这种原料制备系统 30 的一个实施例的框图， 所述原料制 备系统 30 构造为产生用于气化的燃料浆料， 并包括至少一个浆料制备系统。具体地， 系统 30 包括第一浆料制备系统 32， 所述第一浆料制备系统 32 接收固体燃料 34 的第一部分、 第 一液体 36 和 / 或添加剂 38（例如作为单个流或分开的流） ， 以制备第一燃料浆料 40（例如 根据方框 12 的作用 （图 1） ） 。第一浆料制备系统 32 可包括研磨机、 碾磨机或在操作过程中 可由固体燃料 34 的大颗粒产生更小颗粒的任何类似的单元。此外， 第一浆料制备系统 32 可包括一个或多个搅拌特征 （例如但不限于叶轮、 超声。

25、系统等） ， 以混合固体燃料 34 的第一 部分和第一液体 36 而产生具有第一浓度和第一粒度分布的第一燃料浆料 40。 0022 如所示， 可将第一液体 36 引入第一浆料制备系统 32 的上游的原料制备系统 30。 说 明 书 CN 103965982 A 6 4/9 页 7 然而， 在其他实施例中， 第一液体36可直接引入第一浆料制备系统32。 第一液体36可包括 但不限于水、 甲醇、 乙醇或它们的任意组合。在其中第一液体 36 包括水的实施例中， 水可包 括淡水、 盐水、 循环水或它们的组合。举例而言， 循环水可包括但不限于灰水、 采出水、 锅炉 给水， 或任何其他合适的循环水源。 0。

26、023 在某些实施例中， 添加剂 38 可在与第一液体 36 分开的流中直接引入第一浆料制 备系统 32。因此， 第一浆料制备系统 32 可包括一个或多个流动设备 （例如但不限于液体 泵、 干燥进料器、 旋转进料器、 螺旋钻、 螺杆输送机、 气动输送系统、 料斗， 或它们的组合） ， 以 将添加剂引入至第一燃料浆料 40 中。在其他实施例中， 添加剂 38 可在第一浆料制备系统 32 的上游与第一液体 36 混合。添加剂 38 可包括添加剂 （例如但不限于减摩剂、 游离水试 剂、 悬浮剂、 相转移试剂和 / 或粘度改性剂） ， 以有利于将第一燃料浆料 40 传输离开第一浆 料制备系统 32。例。

27、如， 例如但不限于多糖 （例如黄原胶、 纤维素和它们的衍生物） 、 聚丙烯酰 胺、 聚丙烯酸酯、 聚硫酸、 木质素磺酸盐或它们的任意组合的聚合物可用作有利于传输第一 燃料浆料 40 的添加剂。 0024 如上所述， 第一燃料浆料 40 为包含至少固体燃料 34 的第一部分和第一液体 36 的 混合物。固体燃料 34 可包括多种碳质燃料， 如煤、 生物质或任何其他碳质燃料。在一些实 施例中， 固体燃料 34 可为次烟煤 （低级煤） ， 所述次烟煤 （低级煤） 含有一定量的固有液体 （例 如水） 。此外， 在研磨之后， 第一燃料浆料 40 中的固体燃料 34 可具有 40 至 1500 微米之间 。

28、的平均粒度， 然而可制得任何其他合适的粒度。在一个实施例中， 第一燃料浆料 40 中的固 体燃料 34 可具有大约 100 至 400 微米之间的平均粒度。在另一实施例中， 第一燃料浆料 40 中的固体燃料 34 可具有大约 200 微米的平均粒度。 0025 为了增加进入气化器的燃料浆料中的固体燃料 34 的量， 将第一燃料浆料 40 与另 外的固体燃料混合， 以产生第一中间燃料浆料 42。这样， 系统 30 也包括第二浆料制备系统 44， 所述第二浆料制备系统 44 在操作过程中制备第一中间燃料浆料 42。第二浆料制备系 统 44 接收固体燃料 34 的第二部分、 第一燃料浆料 40 的第。

29、一部分和添加剂 39 （例如作为单 个流或分开的流） ， 以产生第一中间燃料浆料 42（例如根据方框 14 和 16（图 1） ） 。在一个 实施例中， 第一中间燃料浆料 42 也可通过将第一燃料浆料 40 和固体燃料 34 的第二部分与 第二液体混合而产生， 所述第二液体例如但不限于淡水、 盐水、 循环水、 甲醇、 乙醇或它们的 组合。 举例而言， 循环水可包括但不限于灰水、 采出水、 锅炉给水， 或任何其他合适的循环水 源。 0026 在某些实施例中， 添加剂 39 可在与第一燃料浆料 40 的第一部分和 / 或第二液体 分开的流中直接引入第二浆料制备系统 44。添加剂 39 可经由一种或。

30、多种流动设备而添加 至第二浆料制备系统 44， 所述一种或多种流动设备例如但不限于液体泵、 干燥进料器、 旋转 进料器、 螺旋钻、 螺杆输送机、 气动输送系统、 料斗， 或它们的组合。 在其他实施例中， 添加剂 39 可在第二浆料制备系统 44 的上游与第一燃料浆料 40 的第一部分和 / 或第二液体混合。 添加剂 39 可包括但不限于减摩剂、 游离水试剂、 悬浮剂和 / 或相转移试剂以调节第一中间 燃料浆料 42 的性质 （例如粘度、 沉降稳定性、 流动性、 原子化、 低剪切屈服应力） 。例如， 例如 但不限于多糖 （例如黄原胶、 纤维素和它们的衍生物） 、 聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸酯、 聚硫。

31、酸、 木 质素磺酸铵、 木素铵浓缩物 （ammonium lignocondensate） 、 萘浓缩物或它们的任意组合的 聚合物可用于调节第一中间燃料浆料 42 的性质。 说 明 书 CN 103965982 A 7 5/9 页 8 0027 如参照图 3 在下文进一步详细讨论， 第一中间燃料浆料 42 可进入研磨机、 碾磨机 或可由固体燃料 34 的大颗粒产生更小颗粒的任何其他类似的单元， 以制得具有固体燃料 34 的第二浓度和第二粒度分布的第二中间燃料浆料 46。应注意， 具有所需粒度的固体燃料 34 的第二部分也可直接添加至第二中间燃料浆料 46， 以产生固体燃料 34 的第二浓度。在。

32、 某些实施例中， 固体燃料 34 的第二浓度可比固体燃料 34 的第一浓度高 1% 和 40%。例如， 固 体燃料 34 的第二浓度可比固体燃料 34 的第一浓度高 5% 至 40% 之间、 10% 至 30% 之间， 或 15% 至 20% 之间。此外， 第二中间燃料浆料 46 中的固体燃料 34 可具有比第一燃料浆料 40 中的固体燃料 34 的颗粒小 10% 至 500% 之间的粒度。例如， 第二中间燃料浆料 46 可具有比 第一燃料浆料 40 中的固体燃料 34 颗粒小 20% 至 250% 之间、 30% 至 100% 之间或 50% 至 75% 之间的固体燃料 34 的颗粒。 00。

33、28 如上所讨论， 第二中间燃料浆料 46 至少为第一燃料浆料 40 和固体燃料 34 的第二 部分的混合物。因此， 相比于第一燃料浆料 40， 第二中间燃料浆料 46 可具有更高的固体燃 料 34 浓度。因此， 第二中间燃料浆料 46 可具有大于第一燃料浆料 40 的粘度。例如， 第二 中间燃料浆料 46 的粘度可比第一燃料浆料 40 的粘度大 80% 至 500% 之间， 如 100% 至 400% 之间， 或 200% 至 300% 之间。因此， 在系统 30 的操作过程中， 除了通常用于传输流体的特征 之外或者代替通常用于传输流体的特征， 第二中间燃料浆料 46 可经由固体传输设备 4。

34、8 传 输， 以产生第二燃料浆料 50， 所述通常用于传输流体的特征例如泵、 增压压缩机、 鼓风机等。 换言之， 根据本发明的实施例， 固体传输设备可用于输送高浓度燃料浆料 （例如以干重计大 于 50wt% 或 60wt% 的固体） 。 0029 在制备第二中间燃料浆料 46 之后， 将第一燃料浆料 40 的第二部分添加至第二中 间燃料浆料 46， 以产生第二燃料浆料 50。由于第二中间燃料浆料 46 的高粘度， 固体传输设 备 48 可用于实现第一燃料浆料 40 的第二部分与第二中间燃料浆料 46 的混合， 以制备均匀 的第二燃料浆料 50（例如根据方框 20 的作用 （图 1） ） 。在一。

35、个实施例中， 第一燃料浆料 40 的第二部分和第二中间燃料浆料46作为单个流进入传输设备48。 在另一实施例中， 第一燃 料浆料 40 的第二部分和第二中间燃料浆料 46 作为分开的流进入传输设备 48。传输设备 48 可包括一个或多个螺杆输送机、 球泵、 隔膜泵、 螺旋钻、 叶轮， 或任何其他合适的固体传输 设备。传输设备也可用作不同燃料浆料组分的混合器或混料机。 0030 在进入气化器 54 之前， 可将第二燃料浆料 50 引导至储存罐 56。储存罐 56 可包括 搅拌机构 （例如但不限于叶片泵、 混合器或混料机） ， 以保持第二燃料浆料50的均匀混合物。 即， 搅拌机构可防止第二燃料浆料。

36、 50 沉淀。储存罐 56 可用于在所需温度和压力下储存第 二燃料浆料 50。例如， 储存罐 56 可包括用于容纳第二燃料浆料 50 的压力室。压力室可为 压力容器或负压容器 （例如真空室） 。将第二燃料浆料 50 封装于这种压力室中可防止储存 罐 56 将来自第二燃料浆料 50 的挥发性组分释放至外部大气。另外， 储存罐 56 可分隔第二 燃料浆料 50 与外部大气， 使得第二燃料浆料 50 在到达气化器 54 之前不与氧气相互作用。 在一些实施例中， 在传输设备 48 与气化器 54 之间可不存在储存罐， 而在其他实施例中， 可 存在多个这种储存罐 56 和 / 或其他压力容器以用于将第二。

37、燃料浆料 50 输送至气化器 54。 0031 当制得在所需浓度、 温度和 / 或粘度内的第二燃料浆料 50（如上所述） 时， 系统 30 通过泵 62 将第二燃料浆料 50 从储存罐 56 引导至气化器 54。应注意， 气化器 54 可为整体 煤气化联合循环 （IGCC） 或者使用或制备合成气 64 的任何其他多种工厂的部分。气化器 54 说 明 书 CN 103965982 A 8 6/9 页 9 使第二燃料浆料50经受气化条件， 以制得合成气64。 特别地， 作为经受这些条件的结果， 在 第二燃料浆料 50 中的固体燃料 34 与氧气 （O2） 和水 （H2O） 反应而产生合成气 64。。

38、通常， 制 得的合成气 64 的量或其制备效率受限于气化器 54 的尺寸以及进入气化器 54 的固体燃料 34 的量等。因此， 在第二燃料浆料 50 中固体燃料 34 的更高浓度意味着第二燃料浆料 50 的 更高能量含量， 从而产生制备合成气 64 的增加的气化效率。 0032 控制器 68 可通过控制阀、 泵或整个系统 30 中的其他流动调节特征而独立地控制 系统30的部件的操作和燃料浆料 （例如第一燃料浆料40、 第一中间燃料浆料42和第二燃料 浆料 50） 的组成参数。例如， 控制器 68 可包括使用通用处理器或具体应用处理器的设备， 所述通用处理器或具体应用处理器两者均可通常包括用于存。

39、储指令 （如燃料浆料 40、 42、 46 和 50 的参数） 的存储电路。处理器可包括一个或多个处理设备， 存储器可包括一个或多个 有形永久性机械可读介质， 所述一个或多个有形永久性机械可读介质集中存储可由处理器 执行的指令， 以进行上述图 1 和下述图 4 的动作并控制本文所述的活动。此外， 在其他实施 例中， 存储电路可存储第二燃料浆料 50 的气化条件的指令。 0033 在一个实施例中， 控制器 68 可操作测量和 / 或流动控制设备 70、 72、 74、 76 和 78， 以及泵62以控制不同系统部件之间的量和/或流动。 应注意， 在整个系统30中可存在用于 调节系统部件之间的不同。

40、的量和 / 或流动的另外的测量和 / 或流动控制设备。在所示实施 例中， 控制器 68 支配控制设备 （如控制设备 70） 的操作， 以调节固体燃料 34 分别向第一和 / 或第二浆料制备系统 32 和 44 的流动。在某些实施例中， 控制设备 70 可为称重机构的部 分， 所述称重机构测量固体燃料 34 在进入浆料制备系统 32 和 34 之前的量。控制器 68 也 可控制控制设备 72， 以调节第一液体 36 向第一浆料制备系统 32 的流动。此外， 控制器 68 可调节用于制备第二燃料浆料 50 的第一燃料浆料 40 和 / 或第二中间燃料浆料 46 的流动。 另外， 控制器 68 也可。

41、调节进入气化器 54 的第二浆料 50 的流动。 0034 现在转向图 3， 显示了根据方法 10（图 1） 的活动在操作过程中制备第二燃料浆料 50 的原料制备系统 30 的一个实施例。在所示实施例中， 原料制备系统 30 在第一浆料制备 系统32中制备第一燃料浆料40， 如上所述。 在第一燃料浆料40的制备之后， 将第一燃料浆 料 40 的第一部分引导至第二浆料制备系统 44 内的进料罐 84 中。当在进料罐 84 中时， 燃 料浆料 40 的第一部分与固体燃料 34 的第二部分混合， 以制备第一中间燃料浆料 42。应注 意， 固体燃料 34 的第二部分可在进入进料罐 84 之前存储于筒仓。

42、 86 中和 / 或在破碎机 88 中加工。 在某些实施例中， 破碎机88可压碎固体燃料34的第二部分， 使得粒度与燃料源34 的第一部分相同、 比燃料源 34 的第一部分更小或比燃料源 34 的第一部分更大。例如， 破碎 机 88 可压碎燃料源 34 的第二部分， 使得其比固体燃料 34 的第一部分的粒度小大约 10% 至 25% 之间。在其他实施例中， 也可将具有所需粒度的固体燃料 34 的第二部分直接进料至传 输设备 48。 0035 当已制得第一中间燃料浆料 42 时， 泵 90 将第一中间燃料浆料 42 泵送离开进料罐 84 并进入研磨机 94， 所述研磨机 94 将第一中间燃料浆料。

43、 42 中的固体燃料 34 粉碎成细颗 粒 （例如第二粒度分布） ， 以制备第二中间燃料浆料 46（例如根据方框 18（图 1） ） 。例如， 第 二中间燃料浆料 46 中的固体燃料 34 可具有比第一燃料浆料 40 中的固体燃料 34 的平均粒 度小 10% 至 500% 之间的平均粒度。在一个实施例中， 第二中间燃料浆料 46 可具有固体燃 料34的细颗粒， 所述固体燃料34的细颗粒具有比第一燃料浆料40和第一中间燃料浆料42 说 明 书 CN 103965982 A 9 7/9 页 10 中的固体燃料 34 的颗粒小 20% 至 400% 之间， 30% 至 300% 之间， 40% 至。

44、 200% 之间和 / 或 50% 至 100% 之间的平均粒度。 0036 在一个实施例中， 第二浆料制备系统 44 可使用湿磨过程来混合和研磨第一中间 燃料浆料 42， 以产生第二中间燃料浆料 46。因此， 研磨机 94 可包括立式球磨或类似的特 征， 以制备第二中间燃料浆料 46 中的固体燃料 34 的细颗粒。如上所讨论， 研磨机 94 可产 生可比第一燃料浆料 40 和第一中间燃料浆料 42 中的固体燃料颗粒小 10% 至 500% 之间的 固体燃料颗粒。第二浆料制备系统 44 不限于用于产生第二中间燃料浆料 46 的单件机械装 置。在一些实施例中， 燃料制备系统 44 可包括任意组合。

45、、 串联或并联的多个碾磨单元， 以从 第二中间燃料浆料 46 的成分制备第二中间燃料浆料 46。应注意， 第一浆料制备系统 32 也 可构造为产生第一和第二中间燃料浆料 42 和 46。 0037 如上所讨论， 参照图 2， 第二中间燃料浆料 46 可使用传输设备 48 进行传输并与第 一燃料浆料 40 的第二部分混合， 以产生第二燃料浆料 50。第二燃料浆料 50 可在经由泵 62 泵送至气化器 54 中之前储存于储存罐 56 中。第二燃料浆料 50 可具有第一燃料浆料 40 与 第二中间燃料浆料46的比例， 使得第二燃料浆料50中的粒度分布 （例如第一粒度和第二粒 度） 产生适用于泵送至气。

46、化器 54 中的粘度。例如， 第二燃料浆料 50 的粘度可等于或小于第 一燃料浆料 40 和 / 或第二中间燃料浆料 46 的粘度。此外， 第一燃料浆料 40 与第二中间燃 料浆料 46 的比例可使得制得比第一燃料浆料 40 更稳定的第二燃料浆料 50。因此， 通过控 制第二燃料浆料 50 中的第一燃料浆料 40 与第二中间燃料浆料 46 的比例， 可调节第二燃料 浆料 50 的粘度。相应地， 可产生用于气化器 54 中的气化的稳定 （例如非沉淀且可流动） 的 可泵送的燃料浆料。在一个实施例中， 第二燃料浆料 50 可具有大约等于第一燃料浆料 40 的粘度。在另一实施例中， 第二燃料浆料 50。

47、 可具有高于第一燃料浆料 40 的粘度。在又一 实施例中， 第二燃料浆料 50 的粘度可低于第一中间燃料浆料 42 和第二中间燃料浆料 46 的 粘度， 但在某些实施例中， 仍然高于第一燃料浆料 40。 0038 如上所讨论， 第二燃料浆料 50 为包括第一燃料浆料 40 和第二中间燃料浆料 46 的 混合物。因此， 第二燃料浆料 50 可具有比第一燃料浆料 40 中的固体燃料 34 的浓度高大约 1% 和 40% 的固体燃料 34 的浓度。在某些实施例中， 固体燃料 34 的浓度可比第一燃料浆料 40 高 10% 至 100% 之间。在其他实施例中， 固体燃料 34 的浓度可比第一燃料浆料 。

48、40 高 15% 至 25% 之间。因此， 相比于第一燃料浆料 40， 第二燃料浆料 50 可提供更多的用于气化的燃 料。换言之， 相比于第一燃料浆料 40， 第二燃料浆料 50 可具有更大的能量含量。 0039 如上所述， 由于固体燃料 34 作为第二燃料浆料 50 的一部分被提供至气化器 54， 因此可能理想的是使包含于第二燃料浆料 50 内的固体燃料 34 的量达到最大。包含于第二 燃料浆料 50 内的固体燃料 34 的量可被认为是燃料浆料 50 的固体浓度， 并通常表示为百分 比 （例如以重量计） 。第二燃料浆料 50 的固体浓度可有利地通过混合第一燃料浆料 40 和第 二中间燃料浆料。

49、 46 而得以增加， 如上所述。为了获得所需的固体浓度， 第二燃料浆料 50 可 包括某些预定比例的第一燃料浆料 40 和第二中间燃料浆料 46。例如， 第一燃料浆料 40 和 第二中间燃料浆料 46 可以以 1:0.25 至 3:2 之间的比例， 如 1:1、 1:0.5、 2:1、 3:1 或任何其 他合适的比例组合。第一燃料浆料 40 和第二中间燃料浆料 46 的这种组合可产生多 1% 至 40% 之间的固体燃料 34 的增加。例如， 这种增加可为固体浓度的大约 1%、 2%、 3%、 4%、 5%、 6%、 7%、 8%、 9%、 10% 或更多 （例如第二浆料 50 中的固体燃料 34 的重量百分比） 。应注意， 由于另 说 明 书 CN 103965982 A 10 8/9 页 11 外的量的碳和氧气可用于部分氧化， 因此固体浓度的 2% 至 4% 之间的增加可提供在气化过 程中所发生的低级煤的碳转化的显著改进。 0040 图 4 显示了基于诸如第二燃料浆料 50 的粘度和固体浓度的性质而调节第二燃料 浆料 50 中的固体燃料 34 的量的方法 100 的一个实施例的方法流程图。当根据图 10 中的 方法 10 。