[發明專利]用于燃氣渦輪系統的排氣處理的方法及排氣處理組件

有效

• 申請號: 201410501279.1
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104514599B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: W.王;V.斯特法尼斯;J.克拉維爾;M.科洛姆博;F.古伊特
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源英國知識產權有限公司
• 主分類號: F01N3/04
• 分類號: F01N3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

本發明涉及用于燃氣渦輪系統的排氣處理的方法及排氣處理組件。本發明涉及一種操作燃氣渦輪系統的方法，其中燃氣渦輪系統包括壓縮機、燃燒器、熱回收蒸汽發生器、洗滌器、直接接觸冷卻器，該方法包括：將從洗滌器排放的洗滌流體引入直接接觸冷卻器中、使直接接觸冷卻器中的洗滌流體與從熱回收蒸汽發生器排放的排氣相接觸以便從該排氣移除氮氧化物的一部分；將從直接接觸冷卻器排放的排氣給送到壓縮機中。利用本發明的技術解決方案，排氣中的氮氧化物借助于使用的來自洗滌器的洗滌流體還原至一定程度。該解決方案可以以簡單且可行的方式來改善氮氧化物還原中的效率。

技術領域

本發明涉及一種燃氣渦輪，具體涉及一種用于燃氣渦輪系統的排氣處理的方法及排氣處理組件。

背景技術

燃料如煤、油、天然氣、泥煤、廢物等在燃燒設備如發電設備中的燃燒生成稱為煙道氣流的熱處理氣流。大體上，煙道氣流包含顆粒和氣態污染物，如二氧化碳(CO₂)、氮氧化物(NOx)如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)、一氧化二氮(N₂O)和二氧化硫(SO₂)。已經認識到了將這些氣態污染物釋放到大氣中的不利環境影響，且已導致了發展出適于從煙道氣流移除或減少此類氣態污染物的量的工藝。

已經開發出了各種燃燒改進技術來控制煙道氣流中的NOx的形成。這些技術大體上具有相對較低的NOx還原效率，且涉及較大的熱損失。煙道氣流處理技術可實現顯著地高于燃燒改進技術的移除效率。此類煙道氣體處理技術包括選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)。SCR和SNCR技術使用氨或尿素來執行化學氧化還原反應以將NOx還原成氮(N₂)和水(H₂O)。然而，這些技術關聯有顯著的缺陷，如，SCR情況下的高成本、催化劑退化、氨滑移和設備空間，以及SNCR的情況下的窄溫度窗口和氨滑移(未反應的氨)。從煙道氣流化學地吸收NOx的洗滌系統向SCR和SNCR技術及其相關聯的缺陷提供了備選方案。

再循環是可基本上用于燃氣渦輪中的大多數多樣可能目的的技術。在燃氣渦輪中的排氣的再循環中，排氣的較大分數從整體排氣支流分流，且一般在冷卻和凈化之后又輸送至渦輪的質量進入流或渦輪壓縮機。排氣成分與新鮮環境空氣的成分大為不同。通常，再循環的排氣支流與來自周圍環境的新鮮空氣混合，且該混合物隨后輸送至壓縮機。

WO 2013103990 A2中公開了一種氣體處理系統，其包括具有與彼此分離的第一側和第二側的熱交換器。第一側限定第一入口和第一出口，且第二側限定第二入口和第二出口。直接接觸冷卻器與第一出口流體連通，直接接觸加熱器與第一入口流體連通，且/或氣體濾器與第一入口和第一出口流體連通。氣體處理系統包括與第二入口和/第二出口流體連通的氨過濾系統。抑制此類振蕩的可能性包括附接的阻尼裝置如四分之一波長的管、亥姆霍茲阻尼器或聲屏障。

US 20120102913 A1中公開了一種用于還原排放物的設備及組裝方法，其中熱回收蒸汽發生器(HRSG)聯接到燃氣渦輪發動機上，燃氣渦輪發動機排放包括氮氧化物(NOx)的排氣流。HRSG包括用于加熱排氣的基于蒸汽的加熱元件，以及至少一個NOx還原元件，其聯接在至少一個基于蒸汽的加熱元件下游，且構造成便于減少導送到至少一個NOx還原元件中的排氣中的NOx的量。

WO 2012094362 A3中公開了一種用于向化石燃料應用的HRSG施加臭氧NOx控制的方法，其中用于從來自化石燃料焚燒渦輪的排氣流中還原NOx和回收廢熱的方法包括使節約器與蒸發器之間的排氣流與臭氧氣體相接觸以將NO轉換成二氧化氮(NO₂)，從而形成包括NO₂和剩余NO的排氣流。該方法還包括使包括NO₂和剩余NO的排氣流與水霧相接觸以產生包括硝酸(HNO₃)和剩余NO的排氣流。該方法還包括冷卻包括HNO₃和剩余NO的排氣流，將第一剩余水膜收集在第一冷凝介質上來獲取HNO₃，以及移除第一水膜和HNO₃。