煙道氣處理系統和燃燒裝置的布置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及煙道氣處理系統(1)和燃燒裝置(2)的布置。煙道氣處理系統(1)包括用以將來自燃燒裝置(2)的煙道氣的至少一部分供應回燃燒裝置(2)的再循環管線(10)、選擇性催化還原單元(SCR)、用以從煙道氣中分離出CO2的氣體處理單元(GPU)。再循環管線(10)在選擇性催化還原單元(SCR)的上游離開，并且選擇性催化還原單元(SCR)在氣體處理單元(GPU)的上游。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及煙道氣處理系統和燃燒裝置的布置。鍋爐優選為燃氧鍋爐，即，其中使用純的或幾乎純的氧作為氧化劑來燃燒燃料的鍋爐。
技術介紹
在鍋爐的下游設置煙道氣處理系統是已知的。圖1示出了連接于燃燒裝置2(諸如鍋爐)的已知煙道氣處理系統1的實例。圖1示出了煙道氣處理系統1具有緊接地位于燃燒裝置2下游的選擇性催化還原單元SCR；在選擇性催化還原單元SCR處，NOx轉化成N2和H2O。在選擇性催化還原單元SCR的下游設置預熱器4，以預熱待提供給鍋爐(即鍋爐的燃燒室)的空氣。因而，設置用于移除粒子的靜電集塵器ESP和濕法煙道氣脫硫裝置WFGD。來自濕法煙道氣脫硫裝置WFGD的煙道氣發送到煙囪。已知煙道氣處理系統具有一些缺點。實際上，因為所有煙道氣必須穿過選擇性催化還原單元SCR，所以選擇性催化還原單元SCR的大小必須大(即，對于全部煙道氣而言足夠大)。
技術實現思路
本公開的方面包括提供煙道氣處理系統和燃燒裝置的布置，通過該布置，選擇性催化還原單元SCR具有比已知煙道氣處理系統所需的更小的尺寸。這還有利地影響降低的成本。通過提供根據所附權利要求的煙道氣處理系統和燃燒裝置的布置來獲得這些和另外的方面。附圖說明另外的特性和優點從在附圖中經由非限制性實例示出的煙道氣處理系統和燃燒裝置的布置的優選而非排他的實施例的描述將更加顯而易見，其中：圖1是根據現有技術的煙道氣處理系統的示意圖；圖2是本專利技術的實施例中的煙道氣處理系統的示意圖。部件列表1煙道氣處理系統2燃燒裝置4預熱器10再循環管線14熱交換器16流18流19轉向部20熱交換器22灰塵移除單元SCR選擇性催化還原單元ESP靜電集塵器WFGD濕法煙道氣脫硫裝置GPU氣體處理單元。具體實施方式參考圖2，圖2示出了煙道氣處理系統1和燃燒裝置2(諸如鍋爐)的布置。鍋爐優選為燃氧鍋爐，即，具有被供應燃料(諸如煤、燃油、氣體)和基本上純氧(純度優選大于95%)的燃燒室的鍋爐。在燃氧鍋爐中生成的煙道氣的主要成分是CO2。煙道氣處理系統1包括再循環管線10，以將燃燒裝置2處生成的煙道氣的至少一部分供應回燃燒裝置2。例如，燃燒裝置2處生成的所有煙道氣的2/3經由再循環管線10再循環，并且煙道氣的其余1/3進一步被處理。在再循環管線10下游，設置選擇性催化還原單元SCR。選擇性催化還原單元SCR在基本上大氣壓力下操作。例如，選擇性催化還原單元SCR由氣體穿過其的催化劑材料的床或結構限定。在選擇性催化還原單元SCR上游，例如氨或尿素的還原劑噴射到煙道氣中。在選擇性催化還原單元SCR中，氨或尿素接著與煙道氣中存在的NOx反應，以形成N2和H2O。來自選擇性催化還原單元SCR的煙道氣優選地供應到熱交換器14中以回收熱，并且接著供應到脫硫單元(諸如由吸收柱(或洗滌柱或洗滌塔)限定的濕法煙道氣脫硫裝置WFGD)中，其中，洗滌液體典型地從頂部逆流地噴霧到在柱的底部處進入的氣體。在濕法煙道氣脫硫裝置WFGD下游，設置氣體處理單元GPU，以從煙道氣的其它氣體中分離出CO2。氣體處理單元GPU從煙道氣的主要由氬、N2限定且通常被排出的其余成分的流18中分離出基本上純的CO2的流16。氣體處理單元GPU例如包括壓縮步驟和冷卻步驟。有利地，再循環管線10在選擇性催化還原單元SCR的上游離開，并且選擇性催化還原單元SCR在氣體處理單元GPU的上游，并且在基本上大氣壓力下操作。上游和下游意圖參考煙道氣流動。在燃燒裝置2與再循環管線10的轉向部19之間，優選地設置熱交換器20。因此，熱交換器20在再循環管線10的回路中。熱交換器20冷卻選擇性催化還原單元SCR上游的煙道氣。熱交換器20優選為用于諸如待供應給燃燒裝置的氧的氧化劑的預熱器。另外，還可設置在選擇性催化還原單元SCR上游的灰塵移除單元22。有利地，灰塵移除單元22的出口處的煙道氣的溫度符合選擇性催化還原單元SCR處需要的溫度。無論如何這不是強制性的，并且可設置附加的熱交換器(冷卻器或加熱器)，以符合選擇性催化還原單元SCR處需要的溫度。布置的操作從描述和示出的為顯而易見的，并且基本上如下。在燃燒裝置2處，利用氧燃燒燃料，從而生成蒸汽(例如在蒸汽渦輪中膨脹)和煙道氣。煙道氣引導穿過預熱器20，其中，該煙道氣被冷卻(同時，引導到燃燒裝置的燃燒室中的氧被加熱)。接著，冷卻煙道氣穿過灰塵移除單元22(諸如靜電集塵器或過濾器)，其中，從該冷卻煙道氣中移除灰塵和固體粒子。以該方式處理的煙道氣分成第一部分(在燃燒裝置2處生成的總煙道氣的大約2/3)和第二部分(在燃燒裝置處生成的總煙道氣的大約1/3)，該第一部分再循環回到燃燒裝置的燃燒室中，該第二部分供應到選擇性催化還原單元SCR。因為供應到選擇性催化還原單元SCR的煙道氣的量僅是在燃燒裝置處生成的總煙道氣的小部分，所以選擇性催化還原單元SCR可具有基本上小于傳統煙道氣處理系統需要的選擇性催化還原單元大小的大小。在選擇性催化還原單元SCR處，例如氨或尿素的還原劑噴射到煙道氣中，使得NOx轉化成N2和H2O。典型地，還原劑在選擇性催化還原單元SCR的上游進行噴射。在熱交換器14和濕法煙道氣脫硫裝置處，從煙道氣中分別移除H2O和SO2，因而該煙道氣準備好進入氣體處理單元GPU。在氣體處理單元GPU處，煙道氣被壓縮和冷卻，以從煙道氣的生成流16和18的其它成分中分離出CO2。當然，可獨立于彼此來設置描述的特征。實際上，可根據要求和現有技術來任意選擇使用的材料和尺寸。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煙道氣處理系統(1)和燃燒裝置(2)的布置，所述煙道氣處理系統(1)包括再循環管線(10)，其用以將來自所述燃燒裝置(2)的煙道氣的至少一部分供應回所述燃燒裝置(2)，選擇性催化還原單元(SCR)，其特征在于，所述煙道氣處理系統(1)包括用以從所述煙道氣中分離出CO2的氣體處理單元(GPU)，所述再循環管線(10)在所述選擇性催化還原單元(SCR)的上游離開，所述選擇性催化還原單元(SCR)在所述氣體處理單元(GPU)的上游。

【技術特征摘要】
2012.10.26 EP 12190213.4;2013.06.18 EP 13172576.4;1.?一種煙道氣處理系統(1)和燃燒裝置(2)的布置，所述煙道氣處理系統(1)包括
再循環管線(10)，其用以將來自所述燃燒裝置(2)的煙道氣的至少一部分供應回所述燃燒裝置(2)，
選擇性催化還原單元(SCR)，
其特征在于，
所述煙道氣處理系統(1)包括用以從所述煙道氣中分離出CO2的氣體處理單元(GPU)，
所述再循環管線(10)在所述選擇性催化還原單元(SCR)的上游離開，
所述選擇性催化還原單元(SCR)在所述氣體處理單元(GPU)的上游。
2.?根據權利要求1所述的布置，其特征在于，包括用于在所述選擇性催化還原單元(SCR)上游冷卻所述煙道氣的熱交換器(20)。
3.?根據權利要求2所述的布置，其特征在于，所述熱交換器(20)是...

【專利技術屬性】
技術研發人員：L尼爾森，JMG阿曼恩，EW貝斯，JPO格魯布斯特雷姆，W王，
申請(專利權)人：阿爾斯通技術有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH