[發(fā)明專利]用于改善鍋爐有效度的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780041628.8
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN110036238B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·奧博伊爾;G·D·馬蒂森;D·G·布雷金里奇;S·E·J·科靈斯珀
• 申請（專利權(quán)）人: 傲華容客有限責(zé)任公司
• 主分類號: F22B37/00
• 分類號: F22B37/00;B01D53/50;F23J15/00;F22B37/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫

改善蒸氣發(fā)生器系統(tǒng)的有效度的方法包括：提供包含蒸氣發(fā)生器容器、空氣供應(yīng)系統(tǒng)和空氣預(yù)熱器的蒸氣發(fā)生器系統(tǒng)。空氣供應(yīng)系統(tǒng)通過空氣預(yù)熱器與蒸汽發(fā)生器容器連通，以及蒸汽發(fā)生器容器與空氣預(yù)熱器連通。空氣供應(yīng)系統(tǒng)向空氣預(yù)熱器提供第一量的空氣。至少一部分的所述第一量的空氣提供到蒸氣發(fā)生器容器。從蒸氣發(fā)生器容器排出煙氣混合物。至少一部分的煙氣混合物流入空氣預(yù)熱器中。在煙氣混合物進(jìn)入空氣預(yù)熱器之前，減少了煙氣混合物中的SO₃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及用于改善化石燃料燃燒的蒸汽發(fā)生器的有效度和微粒去除的有效性的方法和系統(tǒng)，且尤其涉及用于通過減少堵灰來改善空氣預(yù)熱器的有效度并通過如下方式來改善化石燃料燃燒的蒸汽發(fā)生器的熱效率以及靜電除塵器的效率的方法和系統(tǒng)，即通過使用空氣預(yù)熱器上游的SO₃減少以及通過促進(jìn)煙囪氣體再加熱和/或其它方法來改善包含蒸汽發(fā)生器的熱電站的加熱速率。

背景技術(shù)

熱電站通常包括化石燃料燃燒的蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)，其中，燃料(例如，煤、天然氣和/或油)燃燒以產(chǎn)生蒸汽，從而驅(qū)動渦輪式發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)提供電力。熱電站的總體效率是提供到電網(wǎng)的可用電能相比于產(chǎn)生此類輸出的能量輸入的測量。能量輸入不僅包括蒸汽發(fā)生器容器中的一級燃料燃燒所釋放的那些，還包括：二級能源，例如運行輔助設(shè)備(包括風(fēng)扇、泵和馬達(dá))所需的那些，污染控制設(shè)備，內(nèi)部熱傳導(dǎo)損失，并且通常需要有效的煙囪再加熱確保合適的大氣煙氣分散。

有許多類型的蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)，其用于蒸汽的生成，以用于發(fā)電廠和化學(xué)加工廠中。一些蒸汽發(fā)生系統(tǒng)在蒸汽發(fā)生器容器中燃燒化石燃料，諸如煤、天然氣和油。蒸汽發(fā)生器容器需要空氣供應(yīng)，從而為燃料的燃燒提供氧氣。燃料的燃燒產(chǎn)生從蒸汽發(fā)生器容器排放的煙氣流中的高溫燃燒副產(chǎn)品。為了改善蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的熱效率，到蒸汽發(fā)生器容器的空氣供應(yīng)通過從諸如回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(APH)之類的空氣預(yù)熱器(APH)中的煙氣流回收熱量來進(jìn)行加熱。

APH的效率可以通過使用較高效率傳熱元件和帶有較大傳熱面積的傳熱元件來提高。然而，如本文所述，由于與污染物控制相關(guān)的運行限制，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員未能通過使用較高效率傳熱元件和傳熱元件的較大傳熱面積而實現(xiàn)可增加的APH效率的全部潛能。

煙氣流中的副產(chǎn)品可以包括微粒物質(zhì)和污染物。例如，煤的燃燒導(dǎo)致燃燒副產(chǎn)品，諸如飛灰形式的微粒物質(zhì)和諸如氮氧化物(NOx)、二氧化硫SO₂和三氧化硫SO₃(通常統(tǒng)稱為SO_x)的污染物。作為包含諸如高硫煤等燃料的硫的燃燒的結(jié)果，形成SO₂。例如當(dāng)煙氣中的氧含量過高或當(dāng)煙氣溫度過高(例如，大于800℃)時，SO₃通過SO₂的氧化作用形成。SO₃可以形成被稱為難以去除的硫酸(H₂SO₄)薄霧的液體氣溶膠。

環(huán)境法律法規(guī)限制微粒物質(zhì)和污染物排放到環(huán)境中的排放量。因此，各種處理系統(tǒng)已用于控制微粒物質(zhì)和污染物的排放。例如，選擇性催化還原(SCR)是用于在催化劑的幫助下將也稱為NO_X的氮氧化物轉(zhuǎn)換為雙原子氮(N₂)和水(H₂O)的處理裝置。微粒控制系統(tǒng)，諸如袋濾室、濕式靜電除塵器(ESP)和干式ESP可以用于去除煙氣流中的微粒物質(zhì)。干式ESP比濕式ESP更有效且更容易維護(hù)，但干式ESP需要比濕式ESP更干燥的煙氣流。產(chǎn)生干燥的煙氣流可以是困難的，因為隨著在APH的冷端處煙氣溫度降低到SO₃的露點以下，會發(fā)生冷凝，從而引起SO₃形成H₂SO₄和相對潮濕的煙氣。此外，如果煙氣包含H₂SO₄薄霧，則通常采用較低效率的濕式ESP去除H₂SO₄。此外，當(dāng)煙氣的溫度高(例如，130℃或更高)時，ESP趨于經(jīng)歷灰塵結(jié)垢(例如，飛灰在ESP收集器板和去除槽上的不期望的積聚)。