CN102421508B - 集成式汞控制系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于降低动力设备的运行成本、同时保持排出烟道气中的诸如汞(Hg)的气态污染物低于可接受的极限的集成式系统[1000]。控制器[1800]监测和控制涤气器[1300]、活化剂注入系统[1400]、吸附剂注入系统[1500]和过滤器[1600]的运行。涤气器[1300]提供中和剂以去除SO2排放。活化剂注入系统[1400]提供增强污染物气体对吸附剂的亲和力的活化剂。吸附剂注入系统[1500]采用均匀地分配吸附剂微粒的新颖的低磨擦注入枪[1590]。过滤器[1600]收集在定期地清洁的过滤袋[1620]上结块的吸附剂微粒。控制器[1800]接收所消耗的材料的成本和设备的过滤袋寿命，且执行多个变量的优化，以最小化成本，同时保持污染物排放低于规定极限。

Description

集成式汞控制系统
技术领域
本公开涉及一种用于减少来自动力设备的气态污染物排放的系统，且更具体而言，涉及一种用于减少来自动力设备的气态污染物排放、同时最小化设备运行成本的集成式优化系统。
背景技术
炉，诸如商用锅炉，燃烧将诸如汞的气态污染物释放到大气中的燃料。汞冷凝物作为有毒污染物而返回地面。提出了新的法规来大量地减少可释放的汞的量。
采用了减少释放的汞的量的装置。一种这样的装置将活性碳微粒分散到烟道气中来吸附汞气体。
当系统中存在太多汞时，该系统简单地增加所使用的吸附剂的量。有时可改变其它参数来实现更好的结果。
除了吸附剂之外，使用活化剂来减少汞排放。另外，有时增加所使用的活化剂的量并不如调节另一输入参数有效。
过去，存在优化系统的一个或多个参数的系统。然而，这些系统并没有将可被改变来调节来自设备的汞的排放的另外的参数考虑在内，并且也没有优化所有参数。它们也没有关于设备运行成本进行优化。
对于现有技术的系统，可能有吸附剂或者活化剂的额外使用。这会导致浪费以及额外的设备运行成本。
目前存在对这样的系统的需求：该系统优化重要的参数，确保气态污染物排放处于可接受的设定水平以下，并且最小化设备运行成本。
发明内容
本发明可实施为燃烧燃料的锅炉系统中的优化的污染物去除系统[1000]，其起作用来减少运行成本，同时保持烟道气流的污染物低于可接受的极限，包括：
涤气器[1300]，其用于将中和剂分散到烟道气流来去除SOx气体；
吸附剂注入子系统[1500]，其具有用于接收所述烟道气流的吸附剂室[1550]，该吸附剂注入系统[1500]适于将吸附剂微粒以限定的速率分散在烟道气流内，该吸附剂微粒适于吸附气态污染物；
过滤器[1600]，其联接到吸附剂室[1550]上，以将具有吸附的气态污染物的吸附剂微粒从烟道气过滤出来；
烟囱[1700]，其联接到过滤器[1600]上，以释放经过滤的烟道气；
烟囱传感器[1710]，其用于监测离开烟囱[1710]的气态污染物的量；
控制器[1800]，其联接到涤气器[1300]、吸附剂注入子系统[1500]以及烟囱传感器[1710]上，用于读取中和剂提供到烟道气的速率，吸附剂注入子系统分散吸附剂的速率，烟囱[1700]中的气态污染物的量，中和剂、吸附剂的单位成本，以及用于提供调节所分散的中和剂和吸附剂的速率的信号，以减少所述锅炉运行成本，同时保持气态污染物水平处于预定的可接受的水平内。
本发明还可实施为用于具有涤气器[1300]、活化剂系统[1400]、吸附剂注入系统[1500]、过滤器[1600])、控制器[1800]的锅炉中的控制器[1800]，其适于：
监测涤气器[1300]运行参数和所消耗的中和剂材料；
监测活化剂系统[1400]运行参数和所消耗的活化剂材料，
监测吸附剂注入系统[1500]运行参数和所消耗的吸附剂材料；
监测污染物排放参数，
监测烟囱[1700]中的不透光性参数，
基于监测的参数和所消耗的材料的成本，对应于最小的运行成本、同时保持排放低于预定的可接受的水平，计算针对活化剂系统[1400]、涤气器[1300]、吸附剂注入系统[1500]和过滤器[1600]的促动器参数。
本发明还包括沿大体竖直方向延伸的注入枪(injectionlance)[1590]，其用于将粉末材料分散到大体水平地行进的流动的烟道气中，该注入枪[1590]包括：
多个导管[1591-1599]，它们各自具有：
用于接收所述粉末材料的第一端[1571-1579]，和
用于将粉末材料释放到所述流动的烟道气中的第二端[1581-1589]，
具有不同的长度的至少两个导管[1591-1599]，且
导管以使得第一端[1571-1579]大体共平面且第二端[1581-1589]相对于彼此竖直地偏移的方式附连在一起。
发明目的：
本发明的一个目的在于提供交互式控制系统，该交互式控制系统监测炉的若干个参数，并且调节对炉的若干个输入，以便保持污染物气体水平低于可接受的值，同时最小化设备-运行成本。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统控制系统的若干个方面以控制污染物气体排放。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统监测并优化注入到烟道气中的吸附性材料，以最小化污染物气体排放。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统监测并优化注入到固体燃料中的活化剂材料的量，以最小化汞排放。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统监测并优化注入到烟道气中的吸附性材料和添加到固体燃料中的活化剂材料两者，以最小化汞排放。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统监测并优化起作用来最小化所使用的材料的成本的系统。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统监测和控制SO3和SO2排放两者，以便于去除汞以及减少汞排放。
本发明的另一个目的是提供一种交互式系统，该交互式系统监测和控制起作用来最大化过滤袋寿命的系统。
本发明的另一个目的是注入吸附剂材料，该吸附剂材料与现有技术的注入系统相比更加抗阻塞。
附图说明
现在参照附图，其中相似的项目在各幅图中以相似的方式编号：
图1是根据本发明而优化的、采用将吸附剂注入到烟道气中的燃煤锅炉的简化示意图。
图2是根据本发明的注入枪的一个实施例的分解透视图。
图3是图2中所示的注入枪的一个实施例的基板和导管的平面图和侧面正视图。
图4是图2中所示的注入枪的一个实施例的限流器板的平面图和侧面正视图。
图5是与本发明相适应的分流器的透视图。
图6显示了图5中所示的分流器的底部的侧面正视图和平面图两者。
图7是与本发明适应的织物过滤器子系统的局部透视图。
图8是显示了与本发明相符合的控制器1800的一个实施例的输入和输出的示意图。
具体实施方式
理论
已知通过利用织物过滤器和/或静电微粒过滤器来将悬浮在流动的烟道气中的固体微粒从剩余的烟道气分离出来。织物过滤器物理上阻止给定大小的或者更大的微粒穿过织物而离开。从过滤器的外部收集微粒，然后将其处理掉。
静电过滤器通过使用静电吸引而使固体微粒从烟道气沉淀出来。
气态污染物比颗粒物质更加难以从离开的烟道气去除。汞(Hg)存在于许多燃料，诸如煤中。当煤燃烧时，Hg释放到其气态中。Hg是有毒污染物且应当从烟道气中去除。
诸如Hg的气态污染物的吸附基于a)气态污染物分子对吸附微粒的接近；和b)污染物气体分子的激励。
去除气态污染物的一种方法是将吸附剂介质，诸如活性碳，分散到Hg气体中。活性碳吸附Hg气体。
接近是吸附剂微粒与Hg气体分子之间的汇集性分离。这取决于体积中的微粒分配。更大的接近可通过将更多的吸附剂材料引导到Hg会聚所处的区域中来实现。Hg附近的吸附剂的更大分配允许微粒对于Hg气体的吸附变得可用。
吸附的量还取决于吸附剂微粒的表面上的分子与Hg分子之间的吸引力。已经知道利用诸如溴化钙(CaBr2)和溴的活化剂处理Hg气体会提高Hg气体对吸附剂微粒的表面上的分子的亲和力。这称为Hg分子的活化。
竞争分子
因为Hg与其它分子竞争吸附剂微粒的表面上的活性吸附部位，Hg吸附随着减少竞争分子的量而提高。SO2和SO3通过燃烧燃料-特别是煤-而产生。这些分子也吸附到吸附剂中且竞争吸附剂微粒的表面上的部位。与SO2相比，SO3与吸附剂的反应性更强。因此，最小化烟道气中的SO3浓度会大大地提高Hg吸附。SO2的最小化也会提高Hg吸附，但是没有达到最小化SO3的程度。因此，主要目的之一是将烟道气中的SO3最小化到低水平，诸如低于百万分之10(ppm)。
图1是根据本发明的优化的采用将吸附剂注入到烟道气的燃煤锅炉1000的简化示意性系统图。
热烟道气穿过排气管道1110并且进入热交换器1200的烟道气侧1210。空气进入系统1000并且在热交换器1200的预热侧1220被预热。
热烟道气进入涤气器1300。诸如CaCO3的中和剂由吹送器1310提供到烟道气中。中和剂从烟道气中去除SO2，SO3。过量的中和剂落入汇集区段1350，其被汇集以便再循环。
传感器1320监测吹送器1310提供的中和剂的量。
烟道气然后在出口1380处离开涤气器1300且传送到吸附剂室1550的入口1551中。其可为管道，或者其可为特别地设计为用于其使用的室。诸如活性碳的吸附剂保持在竖井1510中。吸附剂传送到吸附剂泵1520，该吸附剂泵1520将其吹送到分配器1540中。分配器1540将流动的吸附剂分配到至少一个注入枪1590。注入枪1590具有独特的设计，该设计允许在吸附剂室1550的各处均匀地分配吸附剂。因为吸附剂用于吸附气态Hg，重要的是使微粒散开来以产生用来捕捉尽可能多的Hg分子的大的有效表面面积。
如上所述，活化剂可用来提高Hg分子对吸附剂微粒的亲和力。一个这种方法是将活化剂喷洒到所使用的固体燃料上。在该实例中，煤块3置于传送器5上。活化剂储存器1410中的活化剂传送到活化剂流动控制器1420。其可为计量期望的量的活化剂以及将其提供给煤块3的可受控制的泵或阀。
活化剂和煤块3然后提供给破碎机7，破碎机7将它们粉化成具有活化剂的粉煤，简称为粉煤。粉煤与经加热的空气一起提供到锅炉1100以用于燃烧。
活化剂流动控制器1420可为用来监测活化剂流率的计量泵。所监测的信息随后用于优化。
吸附剂和活化剂吸附Hg气体，并且与烟道气一起传送到过滤器1600。其可为织物过滤器，静电过滤器，或能够从烟道气过滤出吸附剂和飞灰的其它过滤器。烟道气通过过滤器入口1610进入。然后它们从各个过滤袋的外部传送到内部。一旦处于过滤袋内部，就允许它们通过过滤器出口1690而离开。
过滤器1600从烟道气去除颗粒物质。吸附剂与吸附的Hg分子和飞灰一起被称为′过滤器床′。过滤器床积聚在过滤袋1620的外表面上。过滤器床的厚度在去除另外的Hg分子方面很重要。
吸附剂分散
如上所述，活化的吸附剂的分散对Hg去除效率有影响。越分散，活化的炭与烟道气之间的表面面积接触就越大。因此，重要的是提供吸附剂在烟道气中的最大分散以提高效率。
图2是根据本发明的注入枪的一个实施例的分解透视图。
图3是图2中所示的注入枪的一个实施例的基板和导管的平面图和侧面正视图。将结合图2和图3两者来描述本发明的枪。
该枪具有′高烟囱′形状，其中可在此处看到许多伸长的导管1591，1592，1593，1594，1595，1596，1697，1598和1599。导管相对于彼此固定，并且装配在基板1566的中心开口1567内。导管1591-1599具有至少两个不同的长度。这些导管全部基本平行于彼此且竖直地对齐。它们各自具有第一端开口1571，1572，1573，1574，1575，1576，1577，1578和1579，第一端开口在竖向上高于第二端开口1581，1582，1583，1584，1585，1586，1587，1588和1589。
第一端基本对齐，使得第二端向下沿着终止于不同的竖直位置处的枪延伸各种长度。吸附剂微粒提供到它们的第一端开口1571-1579中。吸附剂微粒行进通过导管的长度且离开第二端开口1581-1589。因为这些(导管)大体沿竖直方向对齐，重力局部地向下拉微粒且将其从导管1591-1598拉出。因为微粒在不同的竖直离开点处离开，所以在吸附剂室体积上存在更大的微粒分配。
这些导管1591-1599优选是直的，因为直导管对流呈现最低的阻力。此外，枪1590优选不具有狭窄的区段。使微粒传送通过具有这些特性的导管还存在对很小的压力的需要，因为重力向下拉这些微粒使其通过导管。
注入枪1590大体竖直地对齐，具有与所述接近的烟道气流相遇的前边缘。
磨损保护器1588(此处显示为在成角度的边缘处相交的两个平条带)用作枪1590的前缘1555。烟道气在枪1590处引导，首先遇到磨损保护器1588的成角度的边缘。这保护枪免受接近的烟道气的影响。其减少了枪1590的磨损并且提供了刚性的结构支承。
磨损保护器1588通过其形状而在其后面造成紊流，有助于从枪1590的后缘1557所释放的吸附剂微粒的分散。注入枪1590的后缘附近的该紊流进一步在吸附剂室的体积(图1的1550)上分配吸附剂微粒。
最长的导管1595，1594位于前缘1555附近，而较短的一些位于后缘1557的附近，以在注入枪1590的后缘上提供多个第二端开口1581，1582，1583，1584和1585。
因为系统采用了微粒的低压分配，可分配更小的微粒，这提高了表面面积。直流式低压导管没有曲线或者角度，且因此显著地减少了微粒结块的量。这导致了较少的阻塞以及减少的维护时间和成本。
在本发明中构想了导管1591-1599可备选地具有正方形或者长方形之外的截面形状，相对于竖直线成角度，可包括一些曲线，和/或可具有一个或多个狭窄的区段。这些将降低枪1590的它们(导管)的性能，但仍然保持起作用且处于该应用的范围内。
可选地，如图3中所示，各个导管可被′调节′以确保对流存在同样的阻力。一个或多个调节嵌件1587可嵌入选定的导管中。这些嵌件使导管之间的流动平衡。可使用各种大小的调节嵌件1587来恰当地调节流阻力，使得将存在微粒的均匀分配。因为它们暴露于大量的腐蚀，所以它们应当由和诸如陶瓷的抗腐蚀材料制成。
图4是图2中所示的注入枪的一个实施例的限流器板1568的平面图和侧面正视图。限流器板具有孔1569，孔1569设计成与导管1591-1599排列在一行。孔1569大小设置成以便更准确地控制在整个枪1590中传送的材料的量。
图5是适应本发明的分流器1900的透视图。分流器1900具有接收流动的空气和吸附剂的主供给区段1901。
吸附剂可在其中具有活化剂。流动的空气和吸附剂均匀地分流到多个枪供给1903。枪供给1901各自连接到注入枪且对注入枪进行供给，此处未显示。
图6显示了图5中所示的分流器1900的底部的侧面正视图和平面图两者。可看到若干个分支通路1905。这些分支通路1905中的各个通向不同的枪供给1903。分流器1900产生了用于以均匀的方式对所有的注入枪均匀地分配空气和吸附剂的装置。
控制系统
存在这样的系统：其监测和优化该系统的单个方面。然而，调节一个参数可能在系统的其它方面具有结果。因此，重要的是监测多个方面，通过它们的相关成本对它们加权，然后调节若干个输出参数来最小化设备运行成本。
提供给烟道气的中和剂的量控制留在烟道气中的SO2，SO3的量。SO2，SO3与Hg竞争吸附微粒上的部位，从而减少吸附的Hg的量。增加石灰石中和剂的量会减少烟道气中的SO2和SO3分子的量。然而，太多的中和剂会导致浪费，其增加了运行设备的成本且也应当被最小化。
本发明还起作用来通过优化所使用的吸附剂材料的量减少浪费。更多的吸附剂导致吸附剂室1550中的更聚集的分散。这会导致吸附更多的Hg。然而，太多的吸附剂会导致额外的不需要的运行成本。
应当有足够的活化剂提供给系统来恰当地活化Hg分子。然而，应当消除额外的活化剂来减少浪费。
优化过滤器床深度
飞灰和吸附剂在织物过滤器的外表面上汇集。这产生了′过滤器床′。过滤器床厚度随着时间的过去因为更多的吸附剂和飞灰汇集而增大。Hg气体分子必须行进穿过过滤器床来离开系统。更厚的过滤器床会增加Hg气体所具有的与吸附剂微粒的接触量。接触越多，Hg气体分子在过滤器床中吸附到吸附剂的可能性就越大。然而，过滤器床越厚，对离开该系统的烟道气所存在的阻力就越大。
过滤器设计为自清洁的。Andersson等人的2000年2月8日的美国专利6,022,388-“用于清洁过滤器元件的装置(Device for CleaningFilter Elements)”，Bjarno等人的美国专利6,749,665 B2-“清洁过滤器的方法(Method When Cleaning A Filter)”，以及申请人ABB Flakt的国际专利申请PCT/SE92/00453，一起描述了用于去除或者降低织物过滤器上的过滤器床的厚度的装置和方法。这些过滤器清洁子系统可用于本发明。
不同的过滤器床厚度导致不同的汞吸附水平。因此，最好监测和调节过滤器床厚度来优化汞吸附以及烟道气流动。可通过调节所使用的吸附剂的量和/或清洁过滤袋来调节过滤器床厚度。
优化过滤袋寿命
在以上的Andersson专利中，图1在此处改造为图7。其示出了自清洁织物过滤器如何起作用。空气通过各个过滤袋1620而进入。气体穿过过滤袋1620，但是颗粒物质被阻止且汇集在过滤袋1620的表面上。
没有悬浮的微粒的空气如开放的箭头″P1″所示而离开。颗粒物质汇集在过滤袋1620的外表面上，从而产生过滤器床。该过滤器床的厚度被称为″过滤器床深度″。
一旦过滤器床深度增长超过了阈值水平，就移除它。一个这种方法是启动空气泵(图1的1650)。这将空气提供到空气阀(图1的1660)。当空气阀打开时，一股空气从空气喷嘴1670提供到过滤袋1620的内部。空气喷嘴1670沿着由箭头″P″所标记的方向吹送空气，该方向与通常的烟道气流动方向相反。空气迅速地排放到过滤袋1620中，以从内部产生一股空气，其将积聚的过滤器床从过滤袋1620的外部吹下来。过滤器床落在过滤器1600的底部且被收集。
空气脉冲越频繁地排到过滤袋1620中，过滤袋1620的寿命期限就越短。一旦过滤袋1620已经变得过渡磨损或者破损，就必须更换它们。这就需要维护时间，且产生了维修和材料的花费。而且，如果系统在维护期间停机则存在损失的生产时间。因此，有利的是(得知)过滤袋剩余了多少寿命，使得如果该袋的剩余寿命不多，则可在替换另一个袋时将其替换。这节约了显著的维护成本。
因此，另一个目的是优化提供给过滤器的空气脉冲的频率，以保持过滤器恰当地起作用，最大化过滤袋寿命，同时保持Hg排放处于可接受的极限内。
控制器输入
参照图1和8两者，为了实现以上目标，控制器1800监测若干个系统输入且控制若干个系统输出。
由位于吸附剂室1550的入口1551处的SOx传感器1565监测SOx水平。因为SOx与Hg竞争吸附剂部位，SOx应当在注入吸附剂之前被被去除。这转换成吸附剂在系统的SOx去除部分的下游注入。
空气温度和空气流率由吸附剂室1550的入口1551处的空气温度传感器1561和空气流量传感器1563测量。
吸附剂流量传感器1530测量吸附剂供给到系统的速率。
活化剂流量传感器1430测量活化剂，诸如溴化钙，供给到系统中的速率。
烟囱1700上的Hg排放传感器1710。在此实例中，排放传感器1710监测Hg气体。
烟囱1700中的不透光性传感器1720测量从烟囱1700释放的烟道气的不透光性。
内部过滤器传感器1640测量过滤袋1620的内部的压力。外部过滤器传感器1650测量过滤器的刚好外部的压力。这些传感器将压力读数报告给控制器1800。控制器1800计算指示通过过滤器的烟道气流的量和过滤器床厚度的差压。
每单位体积的中和剂的当前的成本输入控制器1800中，活化剂和吸附剂的成本也是如此。另外，针对它们的可用寿命调节的过滤袋的成本提供给控制器1800。这些将用来计算设备的实际的运行成本。
控制器输出
控制器1800从输入传感器读取数据，并且使用提供给它的数据来确定将最小化运行成本、同时保持排放处于可接受的极限内的输出的组合。
计算由控制器1800根据从一个或多个传感器读入数据并且将输出信号提供给一个或多个促动器来产生低于阈值水平的监测输出的已知的方法来执行。
这也在Boyden等人的2006年10月3日的名称为“将过程参数的平均值控制为期望值的级联控制(Cascaded Control of an AverageValue of A Process Parameter To A Desired Value)”的美国专利7,117,046 B2中有描述，该专利由此以如其整体地在本文中阐述的方式通过引用而结合进来。
类似的参数优化系统在Kosvic等人的2008年7月15日的美国专利7,398,652 B1-“用于优化燃烧加热过程的系统(System forOptimizing a Combustion Heating Process)”，Piche的2006年10月17日的美国专利7,123,971 B2-“紊流排斥的非线性模型(Non-LinearModel With Disturbance Rejection)”和/或Johnson的1997年4月22日的美国专利5,623,402-“使用适应性有限脉冲响应过滤器的多通道反转控制(Multi-Channel Inverse Control Using Adaptive Finite ImpulseResponse Filters)”中描述。
控制器1800从传感器读取输入数据。然后其针对中和剂吹送器1310计算修整信号，以便调节涤气器1300中提供给烟道气的中和剂的量，以提供最大化的SOx去除，同时不浪费中和剂。SOx应当被最小化，因为它们会影响吸附剂起作用的能力。
控制器1800根据吸附剂、活化剂和中和剂的当前成本以及吸附剂、活化剂的流率来计算将要使用的中和剂的额外的量，以及对过滤袋1620应用脉冲的时间，以保持Hg排放处于可接受的极限，以便有最低的运行成本。
控制器操作吸附剂泵1520来提供计算的吸附剂流率。
控制器1800运行活化剂流动控制器1420来提供计算的活化剂流率。
控制器1800还将脉冲信号提供给过滤器1600的脉冲空气阀1660，以便保持优化的过滤器床深度。
基于已清洁过滤袋1620的次数，在过滤袋1620的内部和外部测量的压力，以及在烟囱1700中测量的不透光性，确定剩余的过滤袋寿命的估计。该估计由控制器1800计算，且在用户接口1810上提供给设备操作者。
基于在过滤袋1620的内部和外部测量的压力，以及在烟囱1700内由不透光性传感器1720测量的不透光性，做出过滤袋1640失效的确定。如果过滤袋失效，则在用户接口1810上对设备操作者提供指示。
控制器1800根据吸附剂、活化剂和中和剂的当前成本，以及吸附剂、活化剂的实际的流率，将使用的中和剂的额外的量，以及对过滤袋1620施加脉冲的时间，来交互式地计算保持Hg排放处于可接受的极限内的实际的成本。这些成本在用户接口1810上提供给设备操作者。
虽然已经相对于本发明的示例性实施例描述和示出了本发明，但是本领域技术人员将理解，可在本发明中做出以及对本发明做出前述内容和各种其它变化、省略和添加，而不会脱离本发明的精神和范围。因此，其它实施例处于所附权利要求的范围中。

Claims (15)

1.一种燃烧燃料的锅炉系统中的优化的污染物去除系统，其起作用来降低运行成本、同时保持烟道气流的污染物低于可接受的极限，包括：
用于将中和剂注入到烟道气流中来去除SOx气体的涤气器；
具有用于接收所述烟道气流的吸附剂室的吸附剂注入子系统，所述吸附剂注入系统适于以限定的速率将吸附剂微粒注入到所述烟道气流内，所述吸附剂微粒适于吸附汞(Hg)和SOx；
活化剂注入子系统，用于以限定的速率将吸附剂微粒分散在所述烟道气流内，选择所述活化剂来使所述吸附剂微粒活化，以便增加所述吸附剂微粒对烟道气污染物的亲和力；
联接到所述吸附剂室以从所述烟道气中过滤出具有Hg和SOx的所述吸附剂微粒的过滤器；
联接到所述过滤器上以释放经过滤的烟道气的烟囱；
用于监测离开所述烟囱的Hg和SOx的量的烟囱传感器；
控制器，其联接到所述涤气器、所述吸附剂注入子系统、所述活化剂注入子系统和所述烟囱传感器上，适于：
接收所述中和剂、所述吸附剂和所述活化剂的单位成本，以及Hg和SOx的最大浓度水平；
监测所述中和剂、所述吸附剂微粒和所述活化剂注入所述烟道气的速率，所述烟囱中的Hg和SOx的浓度，
计算将产生最小成本、同时将Hg和SOx的浓度保持在它们的相应的预定的最大浓度水平以下的中和剂注入速率、吸附剂微粒速率以及活化剂注入速率的组合，以及
使用中和剂注入速率、吸附剂微粒速率以及活化剂注入速率的计算出的组合来操作所述优化的污染物去除系统。
2.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，
所述过滤器联接到控制器，所述控制器进一步适于：
接收过滤袋成本和过滤器床深度，以及使用所述过滤器中的当前过滤袋进行清洁的次数，
计算将产生最小运行成本、同时将烟道气流中的Hg和SOx浓度水平保持在预定的最大浓度水平以下的中和剂注入速率、吸附剂微粒速率和活化剂注入速率以及过滤袋清洁频率的组合，以及
使用中和剂注入速率、吸附剂微粒速率、活化剂注入速率以及过滤袋清洁频率的计算出的组合来操作所述优化的污染物去除系统。
3.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，吸附剂注入子系统包括：
多个吸附剂注入枪，用于均匀地分散提供给该多个吸附剂注入枪的吸附剂微粒；
用于用作吸附剂微粒的活性碳微粒源；
吸附剂泵，用于将所述吸附剂微粒从所述源泵送到所述注入枪；
吸附剂流量传感器，联接到所述吸附剂泵，以用于测量提供给所述注入枪的吸附剂的速率。
4.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，活化剂注入子系统包括：
活化剂源，
用于将所述活化剂提供至所述优化的污染物去除系统的活化剂控制器；
用于测量活化剂流率的速率的活化剂使用传感器。
5.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，SOx传感器被定位于所述吸附剂室中，以测量SOx的量。
6.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，用来测量中和剂注入到涤气器罐中的速率的中和剂流量传感器。
7.根据权利要求3所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，所述注入枪包括：
具有不同的长度的多个伸长的导管，它们各自竖直地对齐且基本平行于各自而附连，各个导管具有在竖向上高于第二敞开端的第一敞开端；
所述第一敞开端基本对齐且全部适于接收吸附剂微粒，
所述第二敞开端中的至少两个终止于不同的竖直位置处；
所述导管连接所述敞开端，以允许所述吸附剂从所述第一敞开端通过所述导管而下落且落出所述第二敞开端，由此分散所述吸附剂微粒；
定向成与所述烟道气流相遇的前侧，以及后侧，其中，最长的导管位于所述前侧附近，而较短的一些导管位于所述后侧附近，以在所述注入枪的后侧上提供多个第二敞开端，所述注入枪成形为使得所述烟道气流最初首先遇到所述前侧，且在所述注入枪周围行进，在所述后侧上、所述注入枪第二敞开端的附近产生紊流，由此进一步分配所述吸附剂微粒。
8.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，还包括用户接口，其用于将信息供应给控制器且用于接收和显示提供给它的信息。
9.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，所述控制器适于监测过滤袋以及交互式地在用户接口上显示指示过滤袋失效的警告。
10.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，所述控制器进一步适于对过滤袋的每次清洁进行监测，估计所述过滤袋所剩余的过滤袋寿命，以及在用户接口上显示该信息。
11.根据权利要求1所述的优化的污染物去除系统，其特征在于，所述控制器和用户接口适于交互式地计算和显示运行所述优化的污染物去除系统的即时成本。
12.一种用于根据权利要求1-11中任一项所述的优化的污染物去除系统中的活化剂注入子系统，所述活化剂注入子系统实施为沿大体竖直方向延伸以便将粉末材料分散到大体水平地行进的流动的烟道气中的注入枪，所述注入枪包括：
多个导管，它们各自具有：
用于接收所述粉末材料的第一端，和
用于将粉末材料释放到所述流动的烟道气中的第二端，
至少两个导管具有不同的长度，且
所述导管以使得所述第一端大体共平面且所述第二端相对于彼此竖直地偏置的方式附连在一起；
其中，较长的导管布置在与所述流动的烟道气相遇的前缘附近，而较短的导管布置在远离所述流动的烟道气的后缘处，从而在所述后缘处产生紊流，使得当粉末材料在后缘处离开所述导管的第二端时，该粉末材料通过紊流来分散。
13.根据权利要求12所述的活化剂注入子系统，其特征在于：所述注入枪还包括：覆盖和保护注入枪的前缘的磨损保护器。
14.一种用于在具有涤气器、活化剂系统、吸附剂注入系统以及过滤器的锅炉中使用的控制器，所述控制器适于：
接收中和剂、吸附剂微粒以及活化剂的单位成本，以及Hg和SOx的最大可允许浓度水平；
监测所述中和剂、吸附剂和活化剂的注入的各种速率，以及所产生的对应的Hg和SOx浓度，
计算将产生最小运行成本、同时将烟道气流中的Hg和SOx的浓度水平保持在预定的最大浓度水平以下的中和剂注入速率、吸附剂微粒速率和活化剂注入速率以及过滤袋清洁频率的组合。
15.根据权利要求14所述的控制器，其特征在于，所述控制器进一步适于：
接收过滤袋成本和过滤器床深度，以及使用所述过滤器中的当前过滤袋进行清洁的次数，
计算将产生最小运行成本、同时将烟道气流中的Hg和SOx的浓度水平保持在预定的最大浓度水平以下的中和剂注入速率、吸附剂微粒速率和活化剂注入速率以及过滤袋清洁频率的组合，以及
使用中和剂注入速率、吸附剂微粒速率、活化剂注入速率以及过滤袋清洁频率的计算出的组合来操作所述锅炉系统。
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