燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)及SOx除去單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)及SOJ余去單元。
[0002]例如，系統(tǒng)可為發(fā)電站或工廠的一部分；系統(tǒng)的任何實例總之都是可能的。
【背景技術(shù)】
[0003]圖1示出了燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)，如，通常用于發(fā)電站中的那些系統(tǒng)；系統(tǒng)I具有熔爐2 (例如，為鍋爐的一部分)，在該處，燃料與氧化劑(例如，氧或富氧空氣)燃燒。
[0004]熔爐2中產(chǎn)生的煙道氣體前進(jìn)至NOJ余去單元3，如，SCR，在該處，煙道氣體以相對于包含用于NOJ余去的試劑的水的逆流洗滌。煙道氣體接著穿過換熱器4，在該處，其冷卻，并且接著前進(jìn)至除塵單元5，如，過濾器或靜電除塵器。
[0005]奪去NOx和灰塵的冷卻的煙道氣體接著穿過SO ,除去單元6，在該處，煙道氣體再次相對于用于SOJ余去的試劑(可能包含在漿體中)在大約120°c的煙道氣體溫度下洗滌。還奪去SOx的煙道氣體因此前進(jìn)至直接接觸冷卻器7，如，冷凝器，在該處，水冷凝并且從煙道氣體除去。預(yù)處理的煙道氣體因此前進(jìn)至氣體處理單元或GPU8，在該處，二氧化碳與煙道氣體的其它氣體分離。因此，二氧化碳經(jīng)由管線9前進(jìn)至儲存器或另外的處理或用途；其它氣體前進(jìn)至煙囪10，用于排放至大氣。
[0006]此外，為了增加煙道氣體的二氧化碳含量，煙道氣體的一部分再循環(huán)回到熔爐2中。在該方面，系統(tǒng)I具有再循環(huán)管線11，其從SO3J^去單元6的下游離開，例如，在直接接觸冷卻器7的上游或下游。
[0007]再循環(huán)管線11與換熱器4連接，使得再循環(huán)煙道氣體(實際上部分地清潔的煙道氣體)加熱，并且引導(dǎo)到除塵單元5中的煙道氣體冷卻。
[0008]該傳統(tǒng)設(shè)計具有一些缺點(diǎn)。
[0009]實際上，在換熱器4處，氧滑移(即，氧進(jìn)入煙道氣體)可發(fā)生；這是不利的，因為氧污染煙道氣體，并且必須除去，以便從煙道氣體獲得高純度的二氧化碳。
[0010]此外，由于NOJ余去單元3緊接在熔爐2下游，故催化劑的失活典型地發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的方面包括提供燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)和SOJ*去單元，它們防止或限制煙道氣體被氧污染。
[0012]本發(fā)明的另一方面包括提供由其阻止催化劑失活的燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)和
SOx除去單元。
[0013]這些及另外的方面通過提供根據(jù)所附權(quán)利要求的燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)和SOx除去單兀來獲得。
[0014]有利地，系統(tǒng)熱動力優(yōu)化，因為煙道氣體并未冷卻，并且接著再熱以便再循環(huán)回到熔爐中。
【附圖說明】
[0015]另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將從經(jīng)由附圖中的非限制性實例示出的系統(tǒng)和裝置的優(yōu)選但非排他的實施例的描述為更顯而易見的，在該附圖中:
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)；
圖2和3示出了本發(fā)明的不同實施例中的燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)；
圖4和5示出了 S0X除去單元的不同實施例。
[0016]部件列表 1系統(tǒng)
2熔爐
3腸^余去單元
4換熱器
5除塵單元
6 S0J余去單元
7直接接觸冷卻器/冷凝器
8 GPU
9管線
10煙囪
11再循環(huán)管線
15導(dǎo)管
16連接
20容器
21入口
22出口
27粉狀試劑供應(yīng)源 28歧管 29噴嘴 30儲存器 31氣體供應(yīng)源 35試劑床 37換熱器。
【具體實施方式】
[0017]參照附圖，這些附圖示出了包括用于使燃料與氧化劑燃燒來生成煙道氣體的熔爐2(例如，鍋爐的一部分)的燃燒和煙道氣體處理系統(tǒng)1。
[0018]在不同實例中，燃料可為氣體、液體或固體燃料，但優(yōu)選燃料為固體燃料如煤、褐煤等；氧化劑也可為任何，但優(yōu)選其為純的或大致純的氧或富氧空氣。純的或大致純的氧可在供應(yīng)到熔爐2中之前預(yù)加熱。
[0019]系統(tǒng)1還具有導(dǎo)管15，用于在執(zhí)行不同處理的不同單元間傳送煙道氣體。具體而言，導(dǎo)管15連接于N0J余去單元3和S0.除去單元6，其中S0 ^余去單元6關(guān)于煙道氣流位于NOJ*去單元3的上游。例如，SO ,除去單元6的SO x除去效率超過60%，并且優(yōu)選超過80%。
[0020]系統(tǒng)還包括用于將煙道氣體的一部分再循環(huán)回到熔爐2的再循環(huán)管線11 ;再循環(huán)管線11連接于SOJ余去單元6的下游。例如，再循環(huán)管線11可在S0.除去單元6下游的位置處連接于導(dǎo)管15 (像在附圖2和3中)，或者還可能的是再循環(huán)管線在SOJ余去單元下游的位置處連接于SOJ余去單元，或者其可在NO ,除去單元3上游的位置處連接于NO x除去單
J Li 3 O
[0021]利用該構(gòu)造，不需要換熱器，像現(xiàn)有技術(shù)的換熱器4，使得沒有到煙道氣體中的氧滑移在換熱器處發(fā)生。此外，由于煙道氣體在進(jìn)入NOJ余去單元3之前在S0.除去單元6處處理，故沒有或減少的催化劑失活在啤除去單元3處發(fā)生。此外，SO源去單元6和NO去單元3之間的再循環(huán)允許煙道氣體在其溫度在NOJ余去單元3處下降之前再循環(huán)。
[0022]除塵單元5如過濾器或靜電除塵器位于NOJ*去單元3的上游；這進(jìn)一步有助于向NOx除去單元提供清潔氣體，防止或阻止可能的催化劑失活。
[0023]在第一實例(圖2)中，除塵單元5位于SOJ*去單元6的上游。在該實例中，除塵單元5位于熔爐2與SOJ余去單元6之間。SO J余去單元6上游的除塵單元5有利地允許集中飛灰，而不污染SOJ余去單元處的最終產(chǎn)物。
[0024]在第二實例(圖3)中，除塵單元5位于SOJ余去單元6的下游和NO ,除去單元3的上游。在該實例中，除塵單元5位于SOJ余去單元6與NO3J^去單元3之間；再循環(huán)管線11至導(dǎo)管15的連接16優(yōu)選位于除塵單元5下游；清楚的是，再循環(huán)管線11至導(dǎo)管15的連接16還可關(guān)于煙道氣流在除塵單元5的上游。SOJ余去單元6下游的除塵單元5有利地允許在除塵單元5 (其例如可包括過濾器)處集中飛灰和CaSOjP /或CaSO 4。
[0025]還可提供節(jié)約器(即，相對于煙道氣體加熱供應(yīng)到鍋爐中的水的換熱器)；在該情況中，SO3J^去單元6優(yōu)選位于節(jié)約器下游。參照圖2，在提供節(jié)約器的情況中，其例如可位于熔爐2與除塵單元5之間，或除塵單元5與SOJ余去單元6之間。
[0026]此外，換熱器37可相對于冷卻介質(zhì)(例如，水或環(huán)境空氣或其它)提供煙道氣體的冷卻；在該情況下，SOJ余去單元6優(yōu)選設(shè)在換熱器37的上游。
[0027]SOJ*去單元6為中等溫度SO x除去單元，其能夠工作高達(dá)500°C的溫度，并且優(yōu)選在250到400°C之間的溫度范圍中，優(yōu)選350到400°C。
[0028]SO3J^去單元6包括容器20，其具有用于煙道氣體的入口 21，以及用于處理的煙道氣體的出口 22。
[0029]此外，SOJ*去單元6包括用于試劑的粉狀試劑供應(yīng)源27。
[0030]粉狀試劑供應(yīng)源27包括具有多個噴嘴29的歧管28。歧管28連接于儲存器30和載氣供應(yīng)源31，如，具有或沒有風(fēng)扇的管路，用于再循環(huán)經(jīng)由出口 22從容器20移出的處理的煙道氣體的一部分。
[0031]在不同實施例中，SOJ余去單元6包括容器20，其具有用于煙道氣體的入口 21和用于處理的煙道氣體的出口 22。容器20還容納試劑床35，并且入口 21和出口 22相對于床35位于容器20的相對側(cè)處。試劑床35有利地為流化床(即，其優(yōu)選不是固定床)。
[0032]作為優(yōu)選，入口 21在容器20的下部處，并且出口 22在容器20的上部處。
[0033]系統(tǒng)和SOJ余去單元的操作從所述和所示為顯而易見的，并且大致如下:在下文中，參照了圖2的實施例，圖3的實施例的