用於從固體流中去除液體的系統和方法

2023-09-23 12:37:15 4

用於從固體流中去除液體的系統和方法
【專利摘要】本發明公開一種系統，所述系統包括多進料機組件。所述多進料機組件包括第一固體進料機、液體去除段和第二固體進料機。所述第一固體進料機配置用於從上遊系統接收固體流。所述液體去除段配置用於減少所述固體流中的液體量。所述第二固體進料機配置用於與所述第一固體進料機串聯地接收所述固體流並且將所述固體流輸出到下遊系統。
【專利說明】用於從固體流中去除液體的系統和方法
【技術領域】
[0001]本說明書所公開的主題涉及用於從固體流中去除液體的系統和方法。
【背景技術】
[0002]液體去除系統在多種工業中用來減少固體材料流中的液體量。不幸的是，現有的液體去除系統可能不能充分地輸出穩定的固體材料流。例如，現有的液體去除系統可能無法從送入上遊系統與下遊系統之間的固體流中連續地去除液體。此外，用現有的液體去除段(特別是以成批方式處理固體流的那些)可能很難對上遊系統與下遊系統之間的固體流的流速進行控制。

【發明內容】

[0003]下文概述了與最初提出權利要求的本發明的範圍相符的某些實施例。這些實施例並不旨在限定本發明的範圍，相反，這些實施例僅用於提供本發明可能形式的簡述。實際上，本發明可以包括可能與下文提出的實施例類似或不同的各種形式。
[0004]在第一實施例中，一種系統包括多進料機組件。所述多進料機組件包括第一固體進料機、液體去除段和第二固體進料機。所述第一固體進料機配置用於從上遊系統接收固體流。所述液體去除段配置用於減少所述固體流中的液體量。所述第二固體進料機配置用於與所述第一固體進料機串聯地接收所述固體流並且將所述固體流輸出到下遊系統。
[0005]在第二實施例中，一種系統包括配置用於控制多進料機組件的參數的控制器。所述多進料機組件包括第一固體進料機、液體去除段和第二固體進料機。所述參數包括固體流穿過第一固體進料機的第一進料速率和固體流穿過第二固體進料機的第二進料速率。
[0006]在第三實施例中，一種方法包括在多進料機組件的第一固體進料機中接收固體流。所述方法還包括通過所述多進料機組件的液體去除段減少固體流中的的液體量。另外，所述方法包括通過所述多進料機組件的第二固體進料機改變固體流的壓力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]在參考附圖閱讀以下詳細說明後，將更好地理解本發明的這些和其他特徵、方面以及優點，在附圖中，類似的符號代表所有附圖中類似的部分，其中:
[0008]圖1是一種具有帶兩個固體進料機和一個脫水段的多進料機組件的系統的實施例的示意性框圖；
[0009]圖2是具有兩個容積泵和一個傾斜管道的圖1的系統的實施例的示意性截面圖；
[0010]圖3是具有兩個容積泵和一個傾斜管道的圖1的系統的實施例的示意性截面圖；以及
[0011]圖4是具有傾斜螺旋進料機和多級固體進料機的圖1的系統的實施例的不意性截面圖。【具體實施方式】
[0012]下文將介紹本發明的一項或多項具體實施例。為了簡要描述這些實施例，可能不會在說明書中描述實際實施方案的所有特徵。應了解，在任意工程或設計項目中開發任意此類實際實施方案時，均應當做出與實施方案特定相關的各種決定，以實現開發人員的特定目標，例如，是否要遵守與系統相關以及與業務相關的限制，這些限制可能會因實施方案的不同而有所不同。此外，應了解，此類開發可能非常複雜耗時，但無論如何對受益於本揭示案的一般技術人員而言，此類開發仍是常規的設計、建造和製造操作。
[0013]在介紹本發明的各種實施例的元件時，「一個(a)」、「一個(an)」、「所述(the)」以及「所述(said)」意圖表示存在一個或多個這種元件。術語「包含」、「包括」和「具有」意指包括性含義，並且表示可能存在除所列元件以外的其他元件。
[0014]當前涵蓋的實施例涉及用於使用多進料機組件從固體流中去除液體的系統和方法。固體流可以是工業廢棄物或副產物，如從氣化器中輸出的渣。固體流還可以是供應給反應器(如氣化器、燃燒器、爐膛、鍋爐或其他反應室)的碳質原料。所述多進料機組件包括第一固體進料機、液體去除段和第二固體進料機。多進料機組件將固體流送入上遊系統與下遊系統之間，並且液體去除段減少了固體流中的的液體量。第二固體進料機在將固體流送向下遊系統時，可改變(例如，降低)所述固體流的壓力。壓力降低對於高壓上遊系統(如氣化器)來說可能特別有利，其中希望降低從所述氣化器中輸出的渣的壓力。液體去除段可為含有加壓緩衝氣體的傾斜管道，所述傾斜管道充當阻擋液體通過、但允許固體流通過的選擇性屏障。在一些實施例中，液體去除段定位在第一固體進料機與第二固體進料機之間(或在其中之一內)，所述固體進料機例如可為容積泵、螺旋進料機或其任何組合。在某些實施例中，第一固體進料機可為包括液體去除段的傾斜螺旋進料機。基於從位於整個系統中的傳感器所接收的傳感器反饋，控制器可管理多進料機組件的操作，如第一固體進料機和第二固體進料機的進料速率。多進料機組件可連續地饋送固體流、從固體流中去除液體並改變固體流的壓力。
[0015]現轉向附圖，圖1示出具有多進料機組件12的系統10的實施例的框圖。除其他的以外，所示多進料機組件12包括第一固體進料機14、液體去除段16和第二固體進料機18。第一固體進料機14聯接到上遊系統20 (例如，氣化器)上。如本說明書中所述，術語上遊可為朝向固體流22 (例如，固體顆粒流)的來源的方向，而下遊可為固體流22穿過系統10的方向。第一固體進料機14配置用於從上遊系統20接收固體流22。固體流22可具有各種組成，包括(但不限於)渣混合物、燃料(例如，煤)、木炭、催化劑、塑料、化學品、礦物質、藥物和/或食品。第一固體進料機14將固體流22饋送通過液體去除段16 (例如，脫水段)。如本說明書中所述，術語脫水段可表示液體去除段16，所述液體去除段16用於減少穿過多進料機組件12的固體流22中水(或其他液體)的量。第二固體進料機18與第一固體進料機14串聯，並且多進料機組件12可包括管道24，所述管道用於將固體流22從第一固體進料機14傳輸到第二固體進料機18。第二固體進料機18配置用於接收固體流22並將固體流22輸出到下遊系統26。如下文所詳細描述，液體去除段16可減少從上遊系統20穿過多進料機組件12到達下遊系統26的固體流22中的液體量。
[0016]多進料機組件12可包括控制器28，所述控制器配置用於通過信號線30和控制線32監控和控制整個系統10或系統10的部件的操作。在一些實施例中，一個或多個傳感器34可將來自系統10的部件的反饋通過信號線30傳送給控制器28。傳感器34可檢測或測量多種系統和固體流特性。確切地說，傳感器34可包括(但不限於)流量傳感器、空隙傳感器、壓力傳感器、差壓傳感器、密度傳感器、液位傳感器、濃度傳感器、組成傳感器或轉矩傳感器或其組合。例如，第一固體進料機14和第二固體進料機18的傳感器34可測量固體流22的相應的第一進料速率和第二進料速率，並且液體去除段16的傳感器34可測量空隙數量、液位或穿過液體去除段16的固體流22的密度。另外，上遊系統20、液體去除段16和下遊系統26的傳感器34可為壓力傳感器，所述壓力傳感器組合使用來監控系統10的各種部件之間的壓差。另外，控制器24可通過信號線30接收來自上遊系統20和下遊系統26的輸入，以用於確定固體進料機14和18的所希望的進料速度。
[0017]控制器28可通過控制致動器36來控制系統10的部件的操作。致動器36可根據通過控制線32發送的控制信號來驅動或致動部件。在當前涵蓋的實施例中，第一固體進料機14和第二固體進料機18的致動器36可為電動或液壓馬達，其配置用於使螺鑽或螺旋進料機圍繞軸線旋轉或驅動一個或多個容積泵。液體去除段16的致動器36可包括一個或多個閥，所述閥用於控制液體去除段16中的加壓緩衝氣體、清洗液或其組合的體積。在一些實施例中，第一固體進料機14和第二固體進料機18可具有共用的致動器36。
[0018]所述控制器配置用於控制多進料機組件12的參數，並且這些參數包括固體流22穿過第一固體進料機14的第一進料速率和固體流22穿過第二固體進料機18的第二進料速率。通過調整所述一個或多個致動器36的速度和/或轉矩，控制器28可控制第一固體進料機14和第二固體進料機18的操作。控制器28可基於來自所述一個或多個傳感器34的傳感器反饋控制系統10的部件。確切地說，控制器28可至少部分基於反饋來控制固體流22的第一進料速率和第二進料速率，所述反饋指示固體流壓力、空隙數量、緩衝氣體流率、固體體積、固體流率或轉矩。例如，當進入第一固體進料機14中的固體流22的量減少時，控制器28可減小第一固體進料機14和第二固體進料機18的進料速率。這種減少可基於來自上遊系統20的一個或多個傳感器34的信號而確定(例如，監控固體從上遊系統20朝向多進料機組件12的流率)。因此，所述控制器可以適當的進料速率操作第一固體進料機14和第二固體進料機18，以便在固體進料機14和18內維持所希望的固體封鎖條件(下文所述)。控制器28可基於進入液體去除段16中的固體流22的壓力來調整閥位置，以改變惰性緩衝氣體到液體去除段16中的流率。第一固體進料機14和第二固體進料機18、液體去除段16、控制器28、傳感器34以及致動器36均可為多進料機組件12的一部分。
[0019]控制器28可聯接至經配置用於接收操作者輸入的操作者界面38上。通過操作者界面38，操作者可配置控制器28，以便控制多進料機組件12如何將固體流22輸送到下遊系統26。通過操作者界面38所接收的操作者輸入可定義到所述下遊系統的進料速率的可接受的變化、最大進料速率或操作速度、最小進料速率或操作速度、壓力參數、液位或其組合。操作者界面38還可允許監控移動通過多進料機組件12的固體流22的各種特性。例如，在多進料機組件12將固體流22在所希望進料速率的大約1%、5%或10%內(例如，與固體流22輸入到多進料機組件12上相同的進料速率，或與固體流22輸入到多進料機組件相同的進料速率減去水或液體從固體中去除的速率)輸送到下遊系統26時，操作者可監控所述多進料機組件。在一些實施例中，操作者界面38可使得操作者能夠對系統10直接控制。由於上遊系統20供應給第一固體進料機14的固體流22的所計劃的中斷(例如，轉移)，通過操作者界面38所接收的輸入可引導控制器28調整第一固體進料機14和第二固體進料機18的固體進料速率。操作者界面38還可顯示有關系統10和/或多進料機組件12的操作的信息(例如，傳感器反饋)。
[0020]系統10的一些實施例包括氣化系統，所述氣化系統可包括氣化器作為上遊系統20。通過在氣化器中與氧和蒸汽反應，氣化技術可將烴原料(如煤、生物質和其他碳質進料源)轉化成一氧化碳(CO)與氫(H2)的氣體混合物，即合成氣。這些氣體可進行處理並用作燃料、用作更複雜化學品或液體燃料的起始材料源、用於生產代用天然氣、用於生產氫或其組合。系統10可配置用於在氣化器與多進料機組件12之間傳遞固體流22。在一些實施例中，上遊系統20或下遊系統26可為聯接到多進料機組件12上的氣化系統。例如，上遊系統20可包括聯接到多進料機組件12上的氣化器。更確切地說，上遊系統20可包括氣化器的急冷室，所述急冷室與一個或多個碎渣機聯接，以便製備用於輸入到多進料機組件12中的固體流22 (例如，渣混合物)。液體去除段16可減少穿過多進料機組件12的液體(例如，水)的量，以便在將固體流22輸出到下遊系統26 (例如，渣處理單元)之前對所述固體流脫水。然而，上遊系統20可包括多種反應器，如氣化器、燃燒器、爐膛、鍋爐或產生溼固體的任何其他工業反應器單元。在這些實施例中，下遊系統26可包括固體處理系統，如渣、廢棄物、副產物或成品處理系統。在其他實施例中，上遊系統20可包括原料處理系統，而下遊系統26可包括反應器，如氣化器、燃燒器、鍋爐、爐膛等。上遊系統20和下遊系統26可由控制器28來控制。例如，控制器28可操作上遊系統20的部件(例如，氣化器的碎渣機)，以便維持輸出到第一固體進料機14的固體流22的相對均勻的特性(例如，粒度分布)。在以下所述的某些實施例中，液體去除段16設置在第一固體進料機14與第二固體進料機18之間。在其他實施例中，第一固體進料機14包括液體去除段16，這意味著第一固體進料機14起脫水輸送機(例如，刮板輸送機、螺旋進料機等)的作用。
[0021]多進料機組件12的當前涵蓋的實施例可實現對固體流22脫水和改變所述固體流的壓力(例如，降壓)的連續過程。也就是說，多進料機組件12可用於連續地移動固體流22、從固體流22中去除液體並且使上遊系統20與下遊系統26之間的固體流22降壓。這可通過控制多進料機組件12的各種參數的控制器28來實現。在一些實施例中，控制器28可操作多進料機組件12，以便連續地使固體流22流動並從所述固體流中去除液體，而不使固體流22降壓。在其他實施例中，多進料機組件可在用不相容的氣氛下操作的上遊系統20與下遊系統26之間連續地引導固體流22。通過多進料機組件12連續饋送固體流22可提供優於其他液體去除系統和/或除渣系統的顯著改善，尤其是就系統尺寸和輸出到下遊系統26的固體流22的均勻性而言。
[0022]圖2是使用多進料機組件12用於從氣化器58中連續除渣的圖1的系統10的實施例的示意性截面圖。在所示實施例中，上遊系統20包括氣化器58的急冷室60，並且下遊系統26是用於收集和運輸已脫水渣的除渣系統62。穿過多進料機組件12的固體流22作為渣與渣水的渣混合物64進入，所述渣混合物可為氣化過程的溼灰材料副產物。第一固體進料機14包括第一容積泵66，第二固體進料機18包括第二容積泵68，並且液體去除段16包括設置在第一容積泵66與第二容積泵68之間並且聯接到它們上的傾斜管道70。傾斜管道70含有加壓緩衝氣體(例如，惰性氣體)，以便阻擋固體流22中的液體通過。圖1的控制器28可基於傳感器反饋來控制第一固體進料機14、液體去除段16和/或第二固體進料機18。
[0023]上遊系統20包括氣化器58的急冷室60，在這裡固體渣與液體混合以形成渣混合物64。所述液體可為在急冷室60中用來冷卻渣的水。來自急冷室60的渣混合物64可在進入多進料機組件12之前穿過一個或多個可選的碎渣機。在所示實施例中，上遊系統20包括由馬達74驅動的第一碎渣機72和由馬達78驅動的第二碎渣機76。第一碎渣機72和第二碎渣機76可各自包括用於打碎渣混合物64中的相對較大渣粒的一個或多個有齒轉子，但可使用其他類型的碎渣機。第一碎渣機72可提供對急冷室60中渣混合物64的粗破碎。第二碎渣機76 (位於第一碎渣機72的下遊)可提供渣混合物64的細破碎。第一碎渣機72和第二碎渣機76可使渣混合物64破碎以建立所希望的渣的粒度分布(PSD)。這可能適用於實現容積泵66和68中對固體流22的有效固體封鎖，如下文所詳細描述。雖然急冷室60通常可以適當的PSD從氣化室接收渣混合物64，但在急冷室60上遊的氣化器58中出現過程失控的情況下，第一碎渣機72和第二碎渣機76可確保所希望的粒度分布。在第二碎渣機76的下遊，上遊系統20可包括活壁料鬥80。活壁料鬥80是具有由振動器84致動的壁82的漏鬥，所述振動器可為失衡馬達、氣壓振動器等。當活壁料鬥80振動時，可減少或消除粒狀渣粒之間可能存在的任何空隙。這確保了破碎的渣混合物完全填充第一容積泵66的進口，這進而幫助確保將所希望的固體流22送至多進料機組件12。在活壁料鬥80下遊可設有停機/備用閥86以供在啟動、停機和/或應急響應操作期間使用。停機/備用閥86可為由致動器88操作的球閥，並且控制器28可基於來自系統10的傳感器反饋控制致動器88。例如，控制器28可在正常系統操作期間將停機/備用閥86維持在打開位置，並且在氣化器58停機之後，關閉停機/備用閥86以用於隔離急冷室60。
[0024]所示多進料機組件12中的第一固體進料機14和第二固體進料機18是容積泵。容積泵66和68之一或兩個都是由紐約斯克內克塔迪(Schenectady)的通用電氣公司(General Electric Company)製造的Posimetric ?:進料機。第一容積泵66和第二容積泵
68可能能夠對抗壓力梯度而連續·地移動固體流22。如圖2中所示，第一容積泵66包括設置在第一室92中在第一進口 94與第一出口 96之間的第一轉子90。類似地，第二容積泵68包括設置在第二室100中在第二進口 102與第二出口 104之間的第二轉子98。第一轉子90和第二轉子98各自可包括兩個大致相對且平行的旋轉盤105，由輪轂106隔開並且接合到平行盤105和輪轂106共用的軸上。請注意，在圖2中，兩個盤105不在頁面平面上，如同附圖中的其餘元件一樣。其中一個盤105在頁面平面下方，而另一個盤在平面上方。平面下方的盤105投影到頁面平面上，以便於可相對於容積泵66和68的其他部件看到所述盤。輪轂106可包括外凸表面。在第一容積泵66中，例如，輪轂106的凸表面、在輪轂106的凸表面與兩個盤105的外圓周之間延伸的兩個盤105的環形部分以及第一室92的內凹表面限定出連接第一進口 94和第一出口 96的環形形狀的旋轉通道107。設置在第一進口94與第一出口 96之間的第一室92的一部分以進入第一進口 94中的固體可僅在第一轉子90的旋轉方向108上行進的方式劃分旋轉通道107，以使得可藉助於旋轉通道107將固體從第一進口 94攜帶至第一出口 96。
[0025]當固體流22進入並向下移動通過第一進口 94時，固體顆粒逐漸壓實。當固體顆粒被繼續向下抽吸並進入旋轉通道107中時，壓實可達到其中顆粒變得聯鎖並橫跨旋轉通道107的整個截面形成橋的一個點。當壓實顆粒隨旋轉通道107在旋轉方向108上繼續移動時，含有已橫跨旋轉通道107的整個截面形成聯鎖橋的顆粒的區長度可變得足夠長，以致於從旋轉通道107中移走橋接顆粒所需的力超過可由第一出口 96處的高壓環境所產生的力。旋轉通道107內的聯鎖固體不能通過第一出口 96處的高壓移走的這種情況稱為「封鎖(lockup)」。通過實現封鎖條件，可將從驅動馬達136由軸傳送的轉矩傳遞給旋轉固體，以使得該固體可對抗第一出口 96外的高壓環境中所存在的任何壓力而從第一進口 94驅動至第一出口 96。在一些實施例中，盤105可具有形成於它們表面上的凸起或凹陷的表面特徵。這些特徵可以增強顆粒狀固體在旋轉通道107中實現封鎖的能力，並且因此可以增強驅動軸將轉矩傳遞給旋轉固體的能力。第二容積泵68的部件以相同方式操作從而將固體流22在旋轉方向110上輸送通過第二轉子98的環形旋轉通道109。請注意，第一容積泵66和第二容積泵68中的任一個或兩個都可配置用於形成移動通過多進料機組件12的固體流22的動態塞(例如，在泵進口或出口處或附近)，以便阻擋氣流和/或液體流。
[0026]第一容積泵66通過第一進口 94從上遊系統20 (例如，活壁料鬥80)接收固體流
22。請注意，進入第一容積泵66的固體流22包括溼渣混合物，它具有固態粒狀渣顆粒，其中液體分布在所述顆粒之間。為了將固體流22饋送通過液體去除段16，在通過第一容積泵66饋送它時，第一容積泵66可稍微增加固體流22的壓力。這可通過第一容積泵66的第一出口 96的適當成形並且通過在泵66下遊的傾斜管道70中施加稍微較高的壓力來實現。例如，第一出口 96的幾何形狀可按以下方式設計:固體流22自然壓實到當固體流22從第一出口 96移入傾斜管道70中時所述固體流維持穩定的壓力增加的一個點。此外，第一出口 96和傾斜管道70的幾何形狀按以下方式設計:由第一容積泵66施加的起動力能夠驅動固體流22穿過第一出口 96以及穿過傾斜管道70並進入第二容積泵68的進口 102中。以這種方式，使用從第一容積泵66施加在固體流22上的最小力，固體流22可移動通過傾斜管道70。
[0027]如前所述，所示液體去除段16包括傾斜管道70，該傾斜管道可以是用於在第一出口 96與第二進口 102之間引導固體流22的管道。傾斜管道70可相對於水平面傾斜範圍在大約15度至90度之間、大約20度至70度之間或大約30度至60度之間的角度或任何適合在容積泵66與68之間輸送固體流22的角度。所述傾斜管道含有固定體積的加壓緩衝氣體，該加壓緩衝氣體在氣體(其填充傾斜管道70的頂部中固體顆粒之間的空間)與液體(其填充傾斜管道70的底部中固體顆粒之間的空間)之間限定出液體/氣體界面114。加壓緩衝氣體可為通過氣體進口 112在所希望的壓力下供應給傾斜管道70的二氧化碳或氮氣或任何合適的惰性氣體。加壓緩衝氣體形成由固定液體/氣體界面114的位置限定的選擇性屏障，該選擇性屏障阻擋了渣水的前移，同時允許已脫水的渣向上移動通過傾斜導管70。因此，通過阻擋液體沿管道70向上前移而同時允許固體流22前移，液體去除段16減少了穿過第一容積泵66與第二容積泵68之間的固體流22中的水的量。液體去除段16可從固體流22中去除一定量的液體(例如，水)。例如，在一些實施例中，液體去除段16可配置用於從固體流22中去除所有自由流動的液體，以使得剩餘的僅有液體是固體顆粒內部和/或表面上的液體。在其他實施例中，液體去除段16可包括加熱的通道或接收加熱的緩衝氣體流，以便促進水從固體流22中的去除(包括固體流22的固體顆粒的表面上或內部的液體)。在任一情況下，由第二容積泵68接收的固體流22為已脫水的渣。
[0028]第二容積泵68可降低所接收的固體流22的壓力，可能降至大氣壓，之後將已脫水且降壓的固體流22輸出到下遊系統26。在所示實施例中，下遊系統26包括用於將渣移動至現場外的除渣系統62 (例如，車輛)。在其他實施例中，下遊系統26可為用於將渣運輸至氣化廠中的另一系統以進行附加處理的輸送機系統。多進料機組件12可在第二容積泵68的第二出口 104處包括啟動/安全閥116以供用於啟動、停機和/或應急響應操作。停機/備用閥116可為由致動器118操作的球閥，並且控制器28可基於來自系統10的傳感器反饋控制致動器118。例如，控制器28可在正常系統操作期間將停機/備用閥116維持在打開位置，並且在氣化器58停機之後，關閉停機/備用閥86以用於隔離急冷室10。多進料機組件12可進一步包括排氣管線119，該排氣管線連接到第二容積泵68的進口 102下遊的系統10的一部分上。當固體流過第二容積泵68並且啟動/安全閥116處於關閉位置時，排氣管線119可與控制器28 —起使用來防止在第二容積泵68內或下遊的過度壓力積聚。在啟動、停機期間，或在第二容積泵68中建立固體塞時，可能是這種情況。排氣管線119還可包括閥和傳感器(如下所述)，所述閥和傳感器可用於確認是否已建立動態塞，並且用於在打開啟動/安全閥116之前，使第二容積泵68下遊的系統10的一部分排氣。
[0029]如先前關於圖1所述，系統10包括用於向控制器28提供信號以控制多進料機組件12的不同致動器36的傳感器34。控制器28基於傳感器反饋來控制固體流22穿過第一容積泵66和第二容積泵68的第一進料速率和第二進料速率。例如，如果控制器28接收到固體在傾斜管道70內部正開始變得堵塞的傳感器反饋，那麼控制器28可減小第一容積泵66的速度或增加第二容積泵68的速度，以便緩解所述堵塞。同樣，如果控制器28接收到氣化器正產生較少渣的傳感器反饋，那麼控制器28可降低容積泵66和68的速度，以避免在固體流22中產生空隙空間，這是因為這些空隙空間可能引起容積泵66和68中失去封鎖條件。另外，控制器28可基於傳感器反饋來控制對液體去除段16的加壓緩衝氣體的供應和/或所述氣體從液體去除段16的去除，以便將液體/氣體界面114維持在傾斜管道70內的固定位置。由傳感器34收集的傳感器反饋可包括指示固體流壓力、差壓、空隙數量、緩衝氣體壓力、緩衝氣體供應流率、緩衝氣體排氣流率、固體流體積、固體料位、液位或轉矩的反饋。
[0030]圖2示出定位在整個系統10中的傳感器34的示例性布置。傳感器34可能有不同的數目和布置。在所示實施例中，傳感器34包括液位傳感器L-l、L-2、L-3、L-4、L-5、L-6以及L-7，所述液位傳感器檢測穿過系統10的不同段的固體流22中的液位。傳感器34還可包括空隙傳感器V-l、V-2、V-3、V-4、V-5、V6、V-7以及V-8，所述空隙傳感器檢測移動通過多進料機組件12的固體流22的體積或在其他堆積的固體流22的連續柱中的空間體積。所述空隙傳感器可為相對複雜的傳感器，各自包括合作來檢測固體渣粒的存在或不存在的多個傳感器。另外，傳感器34可包括用於監控加壓緩衝氣體的緩衝氣體流率的流量傳感器F-1。排氣管線119可包括用於監控從系統10中排出的氣體流量的流量傳感器F-2。傳感器34還可包括壓力傳感器Ρ-1、Ρ-2、Ρ-3、Ρ-4、Ρ-5以及P_6，所述壓力傳感器用於感測固體流22和/或氣體的壓力以便在系統10中維持對流體的所希望的加壓。差壓傳感器dP-1可監控上遊系統20與多進料機組件12之間的壓力差，並且dP-2可監控多進料機組件12與下遊系統26之間的壓力差。此外，轉矩傳感器T-1和T-2可分別監控施加到第一轉子90和第二轉子98上的轉矩。基於來自各種傳感器34的反饋，控制器28可作業系統10的不同致動器36來控制穿過多進料機組件12的固體流22並且在傾斜管道70內將液體/氣體界面114維持在大致固定位置。
[0031]第一容積泵66可將固體流22的壓力增加到剛好足以維持固體流22在第一容積泵66中的動態固體封鎖條件。雖然固體流22可在相對較高的氣化器壓力(例如，在2MPa至10MPa、3MPa至8MPa、3.5MPa至5MPa的範圍內或為大約4.5MPa)下從氣化器58傳遞到多進料機組件12，但第一容積泵66可根本不通過顯著的壓力增加來饋送固體流22。第一固體進料機14可將固體流22的壓力增加大約0MPa、0.2MPa、0.5MPa、0.7MPa或1.0MPa或更多。所述壓力增加可剛好足以穿過第一容積泵66並且沿傾斜管道70向上饋送固體流22，而不會在第一出口 96中形成高度耐流動塞。因此，所述壓力增加可足以用於沿傾斜管道70向上移動固體流22，而同時允許渣水相對於固體流22的渣粒反向流動。第一轉子90沿下遊方向移動固體流22，並且固定體積的加壓緩衝氣體阻擋水穿越液體/氣體界面114。液體/氣體界面114為穿過多進料機組件12的固體流22的溼/幹界面。也就是說，固體流22包括在液體/氣體界面114下方(例如，上遊)的渣與水的渣混合物64，並且固體流22包括在液體/氣體界面114上方(例如，下遊)的已脫水渣。由加壓緩衝氣體阻擋的渣水相對於固體流22穿過傾斜管道70的前進方向而反向流動。可能希望的是由加壓緩衝氣體阻擋的水以與被從急冷室60抽吸到多進料機組件12中的渣水相同的流率通過第一容積泵66回流。這可使得穿過多進料機組件12的渣水的淨流量最小化。
[0032]所示系統10包括緩衝氣體處理系統120，該緩衝氣體處理系統聯接到多進料機組件12上並配置用於在傾斜管道70中維持所希望的固定體積的加壓緩衝氣體。更確切地說，緩衝氣體處理系統120從緩衝氣體源122通過供應管線124向傾斜管道70供應加壓緩衝氣體(例如，惰性氣體)。緩衝氣體處理系統120可從傾斜管道70通過排氣管線128排出一部分緩衝氣體到緩衝氣體排氣口 126。可能希望的是在傾斜管道70內將液體/氣體界面114維持在相對中央的位置。控制器28可基於傳感器反饋操作各種控制裝置，以便在傾斜管道70中維持所希望壓力和體積的緩衝氣體。這些控制裝置可包括沿供應管線124與流量傳感器F-1聯接的流量控制閥130、沿供應管線124與壓力傳感器P-4聯接的壓力控制閥132以及沿排氣管線128與壓力傳感器P-5聯接的壓力控制閥134。儘管所示實施例沿供應管線124包括流量控制閥130，但除了控制閥130之外或取而代之，其他實施例沿排氣管線128也可包括流量控制閥。以這種方式，控制器28可直接通過控制緩衝氣體穿過供應管線124的流動，或間接通過控制氣體穿過排氣管線128的流出來控制對傾向斜管道70的緩衝氣體供應。控制器28可基於來自整個系統10中的液位傳感器和壓力傳感器的傳感器反饋來操作這些裝置，以便將液體/氣體界面114的液位大約維持在傾斜管道70的中間。如果液體/氣體界面114的液位開始上升，那麼控制器28可增加緩衝氣體穿過供應管線124的流率，以便使液體/氣體界面114返回至所希望的液位。然而，如果液體/氣體界面114的液位開始下降，那麼控制器28可通過排氣管線128排出一部分緩衝氣體，以便使得來自上遊系統20的壓力能夠將液體/氣體界面114升高至所希望的液位。在一些實施例中，一部分緩衝氣體可通過第二容積泵68隨固體流22 —起離開傾斜管道70，從而引起加壓緩衝氣體從液體去除段16中的恆定洩漏。為了適應這個洩漏，緩衝氣體處理系統120可將至少正流量(例如，變量或常量)的加壓緩衝氣體供應到傾斜管道70中。
[0033]供應給傾斜管道70的加壓緩衝氣體的壓力可大約等於添加至液體/氣體界面114上遊所含有的流體的靜壓頭上的上遊系統20的壓力。這個壓力可等於離開第一容積泵66的固體流22的壓力。請注意，可將緩衝氣體引入到多進料機組件12上除傾斜管道70中的所示氣體進口 112之外的位置處。例如，可將緩衝氣體通過第一固體進料機14或第二固體進料機18的本體中的進口供應給傾斜管道70，而不是直接供應到傾斜管道70中。在一些實施例中，緩衝氣體處理系統120沿排氣管線128可包括氣體組成分析儀，該氣體組成分析儀用於確定從傾斜管道70排出的氣體(例如，緩衝氣體和任何其他殘餘氣體)的組成。結果可用於通過調整緩衝氣體壓力或緩衝氣體流量來控制所排出的氣體的組成。
[0034]第二容積泵68配置用於接收固體流22並將固體流22輸出到下遊系統26。然而，在輸出固體流22之前，第二容積泵68可降低固體流22的壓力。所示第二容積泵68配置用於處理從傾斜管道70接收的已脫水渣並將固體流22的壓力從最大操作壓力降低至大氣壓。第二進口 102可適當地成形，以便促進移動通過第二容積泵68的固體流22的耐氣體流動的動態塞的形成，從而減少通過第二容積泵68洩漏出的加壓緩衝氣體的量。
[0035]在圖2的多進料機組件12中，第一容積泵66和第二容積泵68的致動器36包括用於旋轉第一轉子90的第一驅動馬達136和用於旋轉第二轉子98的第二驅動馬達138。在一些實施例中，第一轉子90和第二轉子98可鍵鎖在一起，以便以相同的固體進料速率旋轉。這可降低在第一容積泵66與第二容積泵68之間移動的固體流22內的堵塞和空隙的可能性。然而，控制器28實行對第一驅動馬達136和第二驅動馬達138的獨立控制可能是有用的。也就是說，從空隙傳感器V-4、V-5、V-6和V-7以及液位傳感器L-2、L-4和L-5中接收的反饋可響應於穿過傾斜管道70的固體流22中的堵塞或空隙給控制器28發信號。作為響應，控制器28調整驅動馬達136和138中的一個或兩個的速度，以便重建所希望的固體流22。
[0036]多進料機組件12可包括細粒水處理系統140，其用於去除在第一容積泵66和第二容積泵68中通過密封處而洩漏的細粒。術語細粒總體上指的是固體流22內的精細的固體微粒。在第一容積泵66中，細粒與渣水的混合物可能洩漏到第一室92中。將第一室92保持在相對高壓下，以使得可將細粒水從第一室92通過控制閥142傳輸到第一除細粒管線144中。第一除細粒管線144將加壓細粒水輸送至氣化廠中的黑水閃蒸系統146。在第二容積泵68中，細粒可能洩漏到第二室100中。衝洗水供應裝置148可提供水來將細粒衝離第二室100並衝向泵150。泵150可由馬達152基於來自第二室100中的液位傳感器L-7的信號來操作，以便將細粒和衝洗水泵送通過通往黑水閃蒸系統146的第二除細粒管線154。請注意，用於將細粒攜帶至黑水閃蒸系統146的水(不管是來自急冷室60還是來自衝洗水供應裝置148)包括在系統10的液體管線中。這可使得細粒水免於暴露給系統10外部空氣中的氧氣。
[0037]控制器28可配置用於執行一個特定的啟動程序，所述啟動程序用於準備多進料機組件12以進行連續且同步的除渣、脫水和降壓。雖然可使用不同的啟動程序，但以下啟動程序可與圖2中所示的多進料機組件12 —起使用。首先，關閉馬達74、78、84、136、138以及152中的每一個，並且由致動器118將啟動/安全閥116設為打開位置。控制器28針對緩衝氣體源122的加壓緩衝氣體建立正常的操作壓力(P-3)並且在供應管線124和排氣管線128和119中設定緩衝氣體的初始控制壓力(P-4、P-5和P6)。在緩衝氣體流過多進料機組件12以吹掃系統10中的空氣之後，控制器28操作致動器118來關閉啟動/安全閥116。這可能會增加整個系統10中的操作壓力。系統10開始用水填充急冷室60。此時，可打開停機/備用閥86，以使得所述水從急冷室60流入多進料機組件12中。當水位在系統10內增加時，液位傳感器L-l、L-2、L-3以及L-4監控水朝向傾斜管道70中間的前進。控制器28調整壓力控制閥132和134、加壓緩衝氣體的流量控制閥130以及控制閥155，以便將液體/氣體界面114維持在傾斜管道70的中間處。控制器28至少部分基於來自液位傳感器L-4、壓力傳感器Ρ-1、Ρ-2和P-6以及差壓傳感器dP-Ι的反饋而進行這些調整。因此，當急冷室60充滿水時、當氣化器58預熱時並且當氣化器壓力在氣化器啟動期間增加時，控制器28維持液體/氣體界面114的適當液位。例如，當氣化器壓力增加時，控制器28可增加流入傾斜管道70中的緩衝氣體的壓力，以便將液體/氣體界面114維持在所希望的液位。
[0038]當渣混合物64從急冷室60進入多進料機組件12中時，空隙傳感器V_l、V_2和V-3檢測第一容積泵66上遊的渣混合物64的累積。當第一進口 94和活壁料鬥80充滿渣混合物64時(如由空隙傳感器所檢測)，控制器28打開第一容積泵66的第一驅動馬達136。這導致第一容積泵66開始朝傾斜管道70饋送固體流22。控制器28可基於指示渣混合物64離開氣化器58的固體流率的傳感器反饋而控制固體流22穿過第一容積泵66的進料速率。當第一容積泵66開始饋送固體流22時，由於固體微粒在第一轉子90中動態地封鎖，所以第一驅動馬達136上的轉矩增加。所述轉矩增加由轉矩傳感器T-1來監控，並且如果未檢測到預期的轉矩增加，那麼控制器28可發出警報和/或採取補救措施。例如，控制器28可在反方向上操作第一容積泵66較短的時間段、增加活壁料鬥80的壁82的振動或升高傾斜管道70內液體/氣體界面114的液位，以便在第一容積泵66的第一進口 94內建立所希望的固體封鎖條件。
[0039]當固體流22橫跨傾斜管道70中的液體/氣體界面114時，固體流22的某些堆積特性可允許水流經固體流22的固體顆粒之間的液體/氣體界面114的目標位置。在此類情況下，液位傳感器L-4檢測流過多進料機組件12的水的變化液位，並且控制器28通過增加流過供應管線124的加壓緩衝氣體的流率來作出響應。緩衝氣體在傾斜管道70中的增加的壓力迫使水遠離固體流22並且返回第一容積泵66。
[0040]當固體流22移動經過液體/氣體界面114時，空隙傳感器V-7檢測第二進口 102中已脫水渣的存在。作為響應，控制器28打開第二驅動馬達138，以便轉動第二容積泵68的第二轉子98。穿過其中行進的固體流22在第二容積泵68中形成動態固體塞。當固體流22移入第二容積泵68中時，轉矩傳感器T-2檢測轉矩增加，壓力傳感器P-6檢測壓力增力口，或其某一組合。這表明固體流22在第二容積泵68中處於所希望的動態固體封鎖條件中。作為響應，控制器28可打開排氣管線119的控制閥155，以便將壓力P-6維持在與第二容積泵68上遊的系統10的一部分(如，傾斜管道70中的壓力)相同或更低的壓力。如前所述，如果未檢測到所希望的轉矩增加，或由壓力傳感器P-6檢測到的壓力變得太高，那麼控制器28可發出警報和/或採取補救措施。當第二容積泵68使固體流22前移時，空隙傳感器V-8檢測第二出口 104中已脫水且降壓的固體流22的存在。作為響應，控制器28可操作控制閥155來減少第二容積泵68與啟動/安全閥116之間的系統10 —部分中的壓力。這可確認在第二容積泵68的進口 102中的固體塞的完整性並且降低啟動/安全閥116上的壓差。然後，控制器28可打開啟動/安全閥116，從而允許固體流22離開多進料機組件12朝向下遊系統26。隨著多進料機組件12繼續操作，控制器28響應於在整個氣化器上所感測的變化(例如，來自氣化器58的固體流率的變化)而調整第一容積泵66和第二容積泵68的進料速率。另外，控制器28基於感測到的氣化器壓力的變化而調整傾斜管道70中加壓緩衝氣體的壓力和流率。
[0041]控制器28還可遵循一個特定程序，所述特定程序用於將多進料機組件12停機並使系統10返回空載和降壓狀態。只要空隙傳感器ν-1、ν-2和V-3繼續檢測穿過多進料機組件12的固體流22，控制器28就維持多進料機組件12的操作。氣化器壓力作為氣化器停機過程的一部分而降低，並且這通過壓力傳感器P-1和dP-Ι進行檢測。作為響應，控制器28調整壓力控制閥132和134，以便將液體/氣體界面114維持在傾斜管道70的中間處。隨著氣化器58停機，渣混合物64逐漸停止流入多進料機組件12中；這通過空隙傳感器V-3、V-2以及最終V-1進行檢測。一旦空隙傳感器V-1停止檢測固體流22，控制器28就關閉容積泵66和68兩者的驅動馬達136和138。然後，控制器28關閉停機/備用閥86並且通過經壓力控制閥134排出緩衝氣體來使多進料機組件12降壓。這可卸除第二容積泵68中的塞上所維持的壓差。控制器28反向運行第一容積泵66和第二容積泵68 —段時間，以便從容積泵66和68的任一個中去除任何剩餘的塞。可將盆或容器放在啟動/安全閥116的下面，並且位於第一容積泵66上遊的衝洗水供應裝置156可用水衝洗多進料機組件12，從而將任何殘餘固體顆粒從多進料機組件12中去除。然後，可從系統10中排出任何剩餘的衝洗水。
[0042]控制器28可配置用於對在系統操作期間由第二容積泵68中的塞形成的壓力密封的突然且不希望的損失作出響應。可將這稱為控制器28在壓力損失模式下操作。多進料機組件12的這種條件可通過差壓傳感器dP-2立即檢測。另外，壓力傳感器P-2以及液位傳感器L-4和L-5可檢測穿過多進料機組件12的水的壓力和移動的變化。作為響應，控制器28關閉啟動/安全閥116和停機/備用閥86中的至少一個。然後，可將系統10停機，或可對問題進行診斷並修復。
[0043]用於系統啟動、停機以及對壓力損失作出響應的程序(如以上所詳細描述)是有代表性的，示出了操作多進料機組件12的所示實施例的一種方式。實際上，以上所示程序的步驟對於一些實施例來說可按不同的順序應用，並且在其他實施例中，可完全省去其中某些步驟。如上所述，多進料機系統12的實施例可包括定位在整個系統10中的不同傳感器34的不同數量和布置。在此類實施例中，控制器28可執行不同的啟動和/或停機程序來作業系統10。還有，其他實施例可使用多進料機組件12的不同配置，同時具有傳感器34的同樣布局，以使得控制器28可在系統啟動和/或停機期間執行類似的程序。
[0044]圖3是具有多進料機組件12用於連續渣脫水的圖1系統10的另一個實施例的示意性截面圖。所示多進料機組件12 (如圖2中的那個)包括聯接到傾斜管道70的任一側上的兩個容積泵66和68。然而,在該所示實施例中，固體流22從上方而不是從下方進入第二進口 102中。對於形成進入第二容積泵68的固體流22的動態塞而言，這可能是所希望的。如前所述，固體流22的塞允許第二容積泵68通過從相對較高操作壓力到大氣壓的壓降而饋送固體流22。為了建立所希望的動態塞，多進料機組件12可在傾斜管道70與第二容積泵68之間包括垂直管道180，並且第二容積泵68可具有會聚的第二進口 102。重力在離開液體去除段16的已脫水固體流22上施加一個力，以便將固體流22的固體顆粒沿垂直管道180向下拉，從而在會聚的第二進口 102處形成動態塞並在旋轉通道109中實現固體封鎖。固體封鎖條件提供在第二進口 102中維持所希望的動態塞所需的阻力，從而在處於上遊系統壓力下的進入第二容積泵68的固體流22與處於下遊系統壓力下的離開第二容積泵68的固體流22之間形成分隔。
[0045]在圖3中，第一容積泵66和第二容積泵68在系統10內均定位在大體低的垂直位置處。為了向下遊系統26 (例如，去渣系統62)輸出已脫水且降壓的渣的固體流22，多進料機組件12可包括定位在第二容積泵68的第二出口 104與下遊系統26之間的第二傾斜管道182。第二傾斜管道182可相對於水平面成大約15度至90度、大約20度至70度或大約30度至60度的角度。這允許第二傾斜管道182將固體流22輸送到下遊系統26上方所希望的高度，以使得可在重力下將固體流22輸出到下遊系統26。第二傾斜管道182對於幫助在第二容積泵68的第二出口 104處形成動態固體塞也可能是有利的。可能希望的是在第二容積泵68的下遊包括反壓力閥184。反壓力閥184可為適用於向沿第二傾斜管道182向上行進的固體流22施加反壓力的翻板閘門閥(flap gate valve)或其他某些閥。控制器28可操作致動器186來調整反壓力閥184的位置，以便在多進料機組件12的操作期間維持固體流22上的所希望的反壓力。施加在固體流22上的反壓力可幫助將由固體流22形成的動態塞維持在第二傾斜管道182內並且朝向下遊系統26。
[0046]請注意，定位在系統10的整個所示實施例中的傳感器34與圖2中的那些傳感器類似地布置。控制器28可基於來自這些傳感器34的傳感器反饋操作多進料機組件12。在所示實施例中控制器28還可執行先前針對啟動、停機以及對壓力損失的響應所描述的程序。
[0047]圖4是具有多進料機組件12用於連續渣脫水和降壓的圖1系統10的實施例的示意性截面圖。在這個實施例中，第一固體進料機14包括液體去除段16。確切地說，第一固體進料機14是同時充當從上遊系統20接收固體流22的第一固體進料機14和充當用於減少固體流22中的液體(例如，水)的量的液體去除段16的螺旋進料機200。螺旋進料機200包括由馬達驅動器204驅動而旋轉的螺杆202或螺鑽，以便通過螺旋進料機200饋送固體流22。所示螺旋進料機200以一個斜度定向，並且含有加壓緩衝氣體(例如，惰性氣體)，以用於阻擋液體沿螺旋進料機200向上流動。螺旋進料機200可相對於水平面以大約15度至90度、大約20度至70度或大約30度至60度的角度定向。如上所述，加壓緩衝氣體可建立選擇性屏障，該選擇性屏障由液體/氣體界面114限定，使得固體渣粒能夠流動，而同時阻擋液體的流動。
[0048]在所示實施例中，第二固體進料機18為用於將固體流22的壓力從高操作壓力(例如，氣化器壓力)降低至大氣壓的多級固體進料機206。然而，在其他實施例中，第二固體進料機18可為單級固體進料機(例如，容積泵)或用於改變穿過其中的固體流22壓力的任何其他合適的裝置。多級固體進料機206可包括第一容積泵208和第二容積泵210。使用相對緊靠在一起且串聯連接的所述兩個容積泵208和210可允許移動通過多級固體進料機206的固體流22形成多個動態塞。例如，這可使得能夠在處於氣化器58的相對較高壓力下的固體流22與處於下遊系統26的低壓下的固體流22之間形成更穩健的密封。
[0049]如前所述，通過緩衝氣體源122將加壓緩衝氣體提供到液體去除段16。如圖所示，緩衝氣體源122可將緩衝氣體通過供應管線124引入到多進料機組件12上多級固體進料機206處。多進料機組件12的緩衝氣體排氣口 126可接收通過排氣管線128從螺旋進料機200排出的加壓緩衝氣體。如所描繪，排氣管線128與供應管線124可以是分開的，從而允許相同的或不同的加壓緩衝氣體在一個位置(例如，氣體進口 211)進入多進料機組件12並且在另一個位置(例如，排氣口 213)離開多進料機組件12。可能希望的是將緩衝氣體引入到多級固體進料機206處，例如，以便建立與穿過多級固體進料機206的固體流22的一個或多個動態塞合作的動態氣體密封。而且，所述動態塞包括固體微粒的移動壓實，這可實質上阻擋流體流(例如，氣體和/或液體流)。緩衝氣體幫助進一步阻擋流體流，而同時允許固體流22通過。多級固體進料機206可包括至少一個附加排氣口，所述排氣口用於排出流過多級固體進料機206的第一容積泵208的降壓緩衝氣體。在一些實施例中，多級固體進料機206的至少一部分可在真空下操作，以便減少從多級固體進料機206的出口的氣體排放。
[0050]所示多進料機組件12配置用於從上遊系統20將固體流22接收到螺旋進料機200中、減少固體流22中的液體量，並且將所述固體流輸出到下遊系統26。多進料機組件12包括固體進料機進口 212，其允許固體流22進入螺旋進料機200中並且允許從固體流22中去除的液體(例如，渣水)離開螺旋進料機200，如下所述。在所示實施例中，固體流22作為來自氣化器58的急冷室60的渣混合物64進入多進料機組件12中。渣混合物64流過急冷室出口 214進入固體進料機進口 212中，如箭頭216所示。螺旋進料機200從固體進料機進口 212將固體流22 (例如，渣混合物64)接收到螺杆202上。驅動馬達204旋轉螺杆202，以便沿螺旋進料機200向上輸送固體流22，如箭頭218所示。在固體流22沿螺旋進料機200向上移動時，視需要的清洗水供應裝置220可向螺旋進料機200中提供穩定的水流，以用於至少部分清洗固體流22。螺旋進料機200繼續跨越由加壓緩衝氣體的體積在螺旋進料機200中形成的液體/氣體界面114而饋送固體流22。液體/氣體界面114可允許固體流22通過且阻擋液體通過，以使得固體流22在穿過液體/氣體界面114之後變為已脫水的渣。固體流22繼續進入多級固體進料機206中，該多級固體進料機可在將固體流22輸出到下遊系統26之前調整固體流22的壓力。
[0051]如前所述，當固體流22移動通過螺旋進料機200時，螺旋進料機200中所含有的加壓緩衝氣體減少固體流22中的液體量，就這點來說，螺旋進料機200充當液體去除段16。從固體流22中去除的液體可為渣水，或含有來自渣混合物64的細粒的水。細粒可為太小而不能與粒狀渣粒有效地結合的渣的固體顆粒，反而在水中會很容易被衝走。例如，細粒的直徑大小可確定為小於大約200微米、小於大約100微米或小於大約50微米，而離開多進料機組件12的粒狀渣的直徑大小可確定為在大約100微米至5毫米的範圍內。未跨越液體/氣體界面114的細粒水可通過螺旋進料機200朝向固體進料機進口 212回洗，如箭頭222所示。細粒水可從這裡向上流經圍繞急冷室出口 214的環形空間，如箭頭224所示。再循環管線226可將細粒水輸送到急冷室60，以使得水可在系統10中再循環。附加管線227可將來自急冷室60 (例如，急冷室60的貯槽)的水引向黑水閃蒸系統146。在其他實施例中，管線226可將細粒水直接輸送到黑水閃蒸系統146，而不再循環至急冷室60。在一些實施例中，可在碎渣機72的上遊注入衝洗水，以便使得對隨清洗水一起帶走的渣的衝洗最小化。在其他實施例中，可調整清洗水的速率，以便控制穿過多進料機組件12的適當量的細粒。
[0052]雖然未示出，但圖4的多進料機組件12可包括控制器28，其用於控制驅動馬達204、加壓緩衝氣體的供應和排出、碎渣機72、多級固體進料機206的固體進料速率、啟動/安全閥116、清洗水供應裝置220等。控制器28可基於來自定位在整個系統10中的傳感器34的反饋控制這些部件，如以上關於圖2所詳細描述。控制器28可執行與關於圖2和圖3所述的那些程序相同、類似或不同的程序，這些程序是針對於系統啟動、停機和/或對失控狀況(例如，多進料機組件12中的壓力損失)作出響應。請注意，可在多進料機組件12中使用固體進料機的其他布置和組合，以用於從固體流22中連續去除液體。
[0053]除其他的以外，本發明的實施例的技術效果還包括將固體流(如從氣化器中去除的渣)連續且同步地脫水和降壓的能力。多進料機組件的當前涵蓋的實施例能夠連續地處理固體流，而並非使固體流以分批模式循環通過脫水和降壓過程。另外，所公開的多進料機組件可作為單一單元操作，以便同時減少固體流中的液體量和使所述固體流降壓。因此，通過減少系統中斷並輸出已脫水渣的連續流，所公開的實施例的連續操作提供優於其他液體去除系統(例如，閉鎖料頭)的顯著改善。所公開的多進料機組件還可比用於從氣化器中除渣的其他系統更加緊湊。因此，所公開的多進料機組件可以在氣化器急冷室的下面佔據相對較小的空間，從而允許氣化系統使用面積更小的支撐結構來升降氣化器。
[0054]本說明書使用了各種實例來公開本發明，包括最佳模式，同時也讓所屬領域的任何技術人員能夠實踐本發明，包括製造並使用任何裝置或系統，以及實施所涵蓋的任何方法。本發明的保護範圍由權利要求書界定，並可包含所屬領域的技術人員想出的其他實例。如果其他此類實例的結構要素與權利要求書的字面意義相同，或如果此類實例包含的等效結構要素與權利要求書的字面意義無實質差別，則此類實例也應在權利要求書的範圍內。
【權利要求】
1.一種系統，包括: 多進料機組件，包括: 第一固體進料機，其配置用於從上遊系統接收固體流； 液體去除段，其配置用於減少所述固體流中的液體量；以及 第二固體進料機，其配置用於與所述第一固體進料機串聯地接收所述固體流，其中所述第二固體進料機配置用於將所述固體流輸出到下遊系統。
2.如權利要求1所述的系統，其中所述第一固體進料機包括所述液體去除段。
3.如權利要求2所述的系統，其中所述第一固體進料機包括螺旋進料機。
4.如權利要求3所述的系統，其中所述螺旋進料機以一個斜度定向。
5.如權利要求1所述的系統，其中所述液體去除段設置在所述第一固體進料機與所述第二固體進料機之間。
6.如權利要求5所述的系統，其中所述第一固體進料機包括第一容積泵，並且所述第二固體進料機包括第二容積泵。
7.如權利要求5所述的系統，其中所述液體去除段包括傾斜管道，所述傾斜管道含有緩衝氣體，以便阻擋所述液體通過，而允許所述固體流通過。
8.如權利要求1所述的系統，其中所述第二固體進料機包括多級固體進料機。
9.如權利要求 1所述的系統，其中所述多進料機組件配置用於連續地移動所述固體流、從所述固體流中去除所述液體並且改變所述上遊系統與所述下遊系統之間的所述固體流的壓力。
10.如權利要求9所述的系統，其中所述第二固體進料機配置用於降低所述固體流的壓力。
11.如權利要求1所述的系統，其包括控制器，所述控制器配置用於至少部分基於傳感器反饋而控制所述固體流穿過所述第一固體進料機的第一進料速率和所述固體流穿過所述第二固體進料機的第二進料速率。
12.如權利要求1所述的系統，其包括控制器，所述控制器配置用於至少部分基於傳感器反饋而在啟動模式、常規操作模式、停機模式以及壓力損失模式期間控制所述多進料機組件的操作。
13.如權利要求12所述的系統，其中在所述啟動模式期間，所述控制器配置用於操作所述多進料機組件來: 建立到所述多進料機組件的緩衝氣體流； 控制所述多進料機組件中的液位； 起動所述第一固體進料機和所述第二固體進料機的至少一個； 在所述第一固體進料機或所述第二固體進料機的至少一個中建立固體封鎖條件；或 其組合。
14.如權利要求13所述的系統，其中所述控制器配置用於通過調整所述多進料機組件中液體/氣體界面的液位或通過在反方向上操作所述第一固體進料機或所述第二固體進料機的至少一個來建立所述固體封鎖條件。
15.如權利要求12所述的系統，其中在所述停機模式期間，所述控制器配置用於操作所述多進料機組件來:控制所述多進料機組件中的液位； 將所述第一固體進料機或所述第二固體進料機的至少一個停機； 關閉設置在所述第一固體進料機上遊的上遊閥； 使所述多進料機組件降壓；或 其組合。
16.如權利要求12所述的系統，其包括設置在所述第一固體進料機上遊的上遊閥和設置在所述第二固體進料機下遊的下遊閥，其中所述控制器配置用於在所述壓力損失模式期間關閉所述上遊閥或所述下遊閥的至少一個。
17.如權利要求1所述的系統，其包括聯接到所述多進料機組件上的氣化系統。
18.如權利要求1所述的系統，其包括配置用於向所述液體去除段提供清洗水以便清洗所述固體流的清洗水供應裝置。
19.一種系統,包括: 控制器，其配置用於控制具有第一固體進料機、液體去除段和第二固體進料機的多進料機組件的參數，其中所述參數包括固體流穿過所述第一固體進料機的第一進料速率和所述固體流穿過所述第二固體進料機的第二進料速率。
20.如權利要求19所述的系統，其中所述控制器配置用於控制所述多進料機組件的所述參數，以便連續地移動所述固體流、從所述固體流中去除液體並且改變上遊系統與下遊系統之間的所述固體流的壓力。
21.如權利要求19所·述的系統，其中所述控制器配置用於控制對所述液體去除段的加壓緩衝氣體的供應，以便減少所述固體流中的液體量。
22.如權利要求19所述的系統，其中所述控制配置用於至少部分基於反饋來控制所述第一進料速率和所述第二進料速率，所述反饋指示固體流壓力、空隙數量、緩衝氣體壓力、緩衝氣體流率、固體體積、固體料位、固體流率或轉矩。
23.如權利要求19所述的系統，其中所述控制器配置用於控制所述第一進料速率，以便維持對穿過所述液體去除段的所述固體流的加壓，並且所述控制器配置用於控制所述第二進料速率，以便使所述固體流降壓。
24.一種方法，包括: 在多進料機組件的第一固體進料機中接收固體流； 通過所述多進料機組件的液體去除段減少所述固體流中的液體量；以及 通過所述多進料機組件的第二固體進料機改變所述固體流的壓力。
25.如權利要求24所述的方法，其包括控制所述第一固體進料機的第一進料速率和所述第二固體進料機的第二進料速率。
26.如權利要求24所述的方法，其包括向所述液體去除段供應緩衝氣體，以便阻擋所述液體的流動，而允許所述固體流通過。
【文檔編號】F26B25/00GK103851890SQ201310648042
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2012年12月4日
【發明者】T.F.萊寧格爾, J.S.史蒂芬森 申請人:通用電氣公司