CN102537915A - 用于减少排放物的装置及组装方法 - Google Patents

用于减少排放物的装置及组装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102537915A
CN102537915A CN2011103449165A CN201110344916A CN102537915A CN 102537915 A CN102537915 A CN 102537915A CN 2011103449165 A CN2011103449165 A CN 2011103449165A CN 201110344916 A CN201110344916 A CN 201110344916A CN 102537915 A CN102537915 A CN 102537915A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nox
hrsg
pipe burner
emission gases
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103449165A
Other languages
English (en)
Inventor
G·O·克雷默
P·T·马克斯
R·F·霍斯金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102537915A publication Critical patent/CN102537915A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明涉及用于减少排放物的装置及组装方法，具体而言，一种热回收蒸汽发生器(HRSG)(116)联接到构造成燃烧空气中的燃料以产生轴功率以及包括氮氧化物(NOx)的排放气体流的燃气涡轮发动机(106)上。该HRSG(116)包括用于加热排放气体的至少一个管式燃烧器(306)和至少一个NOx减少元件(312)，该至少一个NOx减少元件(312)联接到该至少一个管式燃烧器(306)的下游，并构造成促进减少被引导到该至少一个NOx减少元件(312)中的排放气体中的NOx的量。

Description

用于减少排放物的装置及组装方法
技术领域
本文所述的实施例总体涉及排放物处理系统，且更具体地，涉及用来用于减少燃烧系统的排放通路中NO2形成的装置。
背景技术
在天然气和液体燃料的燃烧期间，诸如但不限于一氧化碳(CO)、未燃烧烃(UHC)、以及氮氧化物(NOx)排放物等的污染物可形成和/或排放到环境大气中。通常，CO和UHC可在低温下的燃烧条件期间形成，和/或在没有充足的时间量来完成反应的燃烧条件期间形成。相反，NOx通常在高温下的燃烧条件期间形成。至少一些已知的污染排放物源包括工业锅炉和高炉、往复式发动机、燃气涡轮发动机和/或蒸汽发生器。
现代空气质量规章日益要求对于功率发生设备降低的排放物水平，同时还要求增加的燃料效率标准。为了遵循严格的排放物控制标准，期望的是通过抑制NOx排放物的形成来控制NOx排放物。氮的氧化物包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，其已知从排放烟囱产生可视黄色羽状烟并且其被断言造成了“酸雨”的形成。然而，已知的燃烧控制仅可提供有限的排放物控制，并且被证明不足以满足增长的标准以及常常相矛盾的目标，使得需要后燃烧排放气体处理系统的改善。
用于用来控制烟囱排放物中的NOx的一种已知技术是选择性催化还原(SCR)。在SCR系统中，来自功率发生设备的废气由于被提供来确保烃燃料的充分燃烧的高比例氧气而常具有净氧化效应。因此，废气中存在的NOx可在极大的困难下被还原成氮和水。SCR元件可用来将无水氨与废气进行混合，且气体在被释放到大气中之前被引导越过合适温度下的合适的还原催化剂。然而，催化剂上的反应率取决于入口气体温度，由此在废气被加热到合适的温度之前NOx破坏的速度是不足的。因此，在瞬态阶段期间，诸如启动操作期间，SCR元件通常没有将NOx降低至期望的水平，因为废气温度过低。
发明内容
一方面，提供了一种方法，该方法用来提供用于与燃气涡轮发动机一起使用的热回收蒸汽发生器(HRSG)。该方法包括联接HRSG内的至少一个管式燃烧器(duct burner)以及联接该至少一个管式燃烧器下游的至少一个氮氧化物(NOx)减少元件，其中该至少一个管式燃烧器构造成以NOx催化剂入口处对于期望的NOx减少不足的排放温度来操作燃气涡轮发动机操作，包括启动、关机以及低负载操作，从而增加被导引通过该至少一个NOx减少元件的排放气体的温度，从而使得该至少一个NOx减少元件能够促进燃气涡轮发动机操作期间的NOx还原反应。
另一方面，提供了一种热回收蒸汽发生器(HRSG)，其中该HRSG联接到排放包括氮氧化物(NOx)的排放气体流的燃气涡轮发动机上。该HRSG包括用于加热排放气体的至少一个管式燃烧器和至少一个NOx减少元件，该至少一个NOx减少元件联接到该至少一个管式燃烧器的下游，并构造成促进减少被引导到该至少一个NOx减少元件中的排放气体中的NOx的量。
另一方面，提供了一种联合循环发电设备，其包括燃气涡轮发动机和与该燃气涡轮发动机成流动连通联接的热回收蒸汽发生器。燃气涡轮发动机构造成燃烧空气中的燃料以产生轴功率以及包括氮氧化物(NOx)的排放气体流。该HRSG包括用于加热排放气体的至少一个管式燃烧器和至少一个NOx减少元件，该至少一个NOx减少元件联接到该至少一个管式燃烧器的下游，并构造成促进减少被引导到该至少一个NOx减少元件中的排放气体中的NOx的量。
附图说明
图1是示例性联合循环发电设备的简化示意图；
图2是可与图1中所示的联合循环发电设备一起使用的示例性热回收蒸汽发生器的方框图；
图3是对于图2中所示的的简化方框图和排放纵剖图；
图4是可与图2和3中所示的HRSG一起使用的示例性第二管式燃烧器的侧视图；
图5是显示来自图1中所示的联合循环发电设备的NOx排放物随时间变化的排放物曲线的图表；以及
图6是显示基于SCR入口温度的NOx破坏的量的图表。
零部件列表
100  联合循环发电设备
102  压缩机
104  空气入口
106  燃气涡轮发动机
108  燃烧室
110  第一轴
112  第一发电机
114  排放导管
116  热回收蒸汽发生器
118  热交换器
120  排放物处理设备
122  排放烟囱
124  蒸汽涡轮机
126  第二轴
128  第二发电机
130  冷凝器
132  管束
202  过热器热交换器
204  再热器热交换器
206  节热器热交换器
208  高压蒸发器
210  中压蒸发器
212  低压蒸发器
214  高压鼓
216  中压鼓
218  低压鼓
220  管式燃烧器
302  第一管式燃烧器
304  高压热交换器
306  第二管式燃烧器
308  一氧化碳催化剂
310  喷射装置
312  NOx减少元件
314  低压热交换器
316  控制器
318  第一管式燃烧器上游的排放流点
320  高压热交换器下游的排放流点
322  高压蒸发器下游的排放流点
324  CO催化剂下游的排放流点
326  喷射装置下游的排放流点
328  NOx减少元件下游的排放流点
330  低压热交换器下游的排放流点
402  壳体
404  燃料入口
406  主体
408  上部
410  下部
412  上凸缘
414  燃料回路
416  下凸缘
418  压缩气体出口
500  图表
502  排放物曲线
504  减少的排放物曲线
506  启动NOx减少元件充足的温度
508  增加的排放物遵守操作的部分
510  第二管式燃烧器启动的时间
600  图表
602  NOx破坏
604  曲线的第一部分
606  曲线的第二部分
608  曲线的第三部分
具体实施方式
图1是示例性联合循环发电设备100的简化示意图。在该示例性实施例中，发电设备100包括压缩机102，压缩机102包括接收空气的空气进口104。压缩机120联接到包括一个或更多燃烧室108的燃气涡轮发动机106上。压缩机102压缩经由空气进口104接收的空气，并将压缩空气引导到燃烧室108中，其中压缩空气与燃料混合并被点燃以给燃气涡轮发动机106供应热燃烧气体以驱动第一轴110。第一轴110联接到第一发电机112上，并使得第一发电机产生电力。此外，燃气涡轮发动机106将排放气体排入排气管114，排放气体包括例如但不限于氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)以及未燃烧的烃。
在该示例性实施例中，发电设备100还包括与燃气涡轮发动机106成流动连通联接的热回收蒸汽发生器(HRSG)116。具体而言，HRSG 116经由排放导管114联接到燃气涡轮发动106上，使得HRSG116接收从燃气涡轮发动机106排放的排放气体。在该示例性实施例中，HRSG 16包括一个或更多热交换器118以及排放物处理设备120。热交换器118从排放气体提取热量，且该热量被用来产生蒸汽。排放物处理设备120处理排放气体，且处理后的排放气体随后经由排放烟囱122释放至大气。
蒸汽涡轮机124联接到HRSG 116上，使得由热交换器118生成的蒸汽被引导到蒸汽涡轮机124中，用于用来驱动第二轴126的旋转。第二轴126也联接到第二发电机128上，并使得第二发电机128产生电力。用过的蒸汽然后被引导到包括多个管束132的冷凝器130中。被引导通过管束132的冷却水冷却蒸汽，使得蒸汽冷凝成水。水然后被引导回热交换器118。
图2是HRSG 116的方块图。在该示例性实施例中，116经由排放导管114(图1中所示)接收从燃气涡轮发动机106(图1中所示)排放的排放气体流。此外，在该示例性实施例中，热交换器118包括多个过热热交换器202，多个再热器热交换器204，以及多个节热器热交换器206。HRSG 116还包括高压蒸发器208，中压蒸发器210以及低压蒸发器212，它们各使用排放气体中包含的热量产生蒸汽。各蒸发器208、210和212均联接到相应的压力鼓上。在该示例性实施例中，高压蒸发器208联接到高压鼓214上，中压蒸发器210联接到中压鼓216上，而低压蒸发器212联接到低压鼓218上。HRSG 116还包括将热量提供到排放气体流中以增强蒸汽产生输出的至少一个管式燃烧器220。因此，在该示例性实施例中，HRSG 116在多种不同的压力下使用高压鼓214、中压鼓216以及低压鼓218产生蒸汽。此外，在该示例性实施例中，各压力鼓214、216和218将加压蒸汽向不同的蒸汽涡轮机(未示出)导引。在备选实施例中，各压力鼓214、216和218将加压蒸汽向单个蒸汽涡轮机如蒸汽涡轮机124(图1中所示)引导。在该示例性实施例中，排放物处理设备120(图1中所示)联接在热交换器202、204和206，蒸发器208、210和212以及管式燃烧器220之间，以利于减少排放气体流内夹带的污染物的量。在一个备选实施例中，排放物处理设备120定位在位于热交换器118下游的排放气体流中。
图3是对于HRSG 116的简化方框图和示例性排放纵剖图。如图3中所示，HRSG 116包括第一管式燃烧器302，其在排放气体已经从燃气涡轮发动机106经由排放管道114排出(图1中所示)后升高排放气体的温度。高温蒸发器208在第一管式燃烧器302的下游成流动连通联接，并且也升高排放气体的温度。例如，在一个实施例中，第一管式燃烧器302和高压蒸发器208接收处于大约700华氏度(°F)温度下的排放气体。在该示例中，排放气体包括大约90百万分之一(ppm)的NOx，其包括大约10％的二氧化氮(NO2)，而第一管式燃烧器302和高压蒸发器208将排放气体加热至高于大约700°F的温度。此外，在该示例性实施例中，高压热交换器304在高压蒸发器208下游成流动连通联接，以利于将排放气体冷却至大约400°F。
在该示例性实施例中，第二管式燃烧器306在高压热交换器304的下游成流动连通而联接，以选择性地升高排放气体的温度，从而利于降低引导至烟囱122的排放物中例如NOx的浓度。更具体地，在一个实施例中，第二管式燃烧器306将排放气体加热到大约500°F和大约800°F之间的温度。在该示例性实施例中，一氧化碳(CO)催化剂308在第二管式燃烧器306的下游成流动连通而联接，以利于在排放气体流中在CO催化剂308的位置在局部排放温度下将一氧化氮(NO)氧化至NO2的平衡浓度。具体而言，CO催化剂308氧化NO，使得排放气体包括大约90ppm的NOx，其包括少于大约50％的NO2，但取决于SCR催化剂。
在该示例性实施例中，喷射装置310在CO催化剂308下游成流动连通而联接。喷射装置310将还原剂喷射到排放气体流中，以利于降低排放气体内NOx的浓度。此外，在该示例性实施例中，NOx减少元件312在喷射装置310的下游成流动连通而联接。NOx减少元件312引导排放气体(包括还原剂)通过合适的还原催化剂以利于减少NOx的浓度。例如，还原催化剂通过120ppm的NH3提供了适合于NOx的减少的环境，减少至主要为NO2，例如大约80％的NO2。例如，在该示例性实施例中，NOx减少元件312引导排放气体经过处于大约500°F到800°F之间温度下的还原催化剂，其中NOx减少元件312将NOx减少至大约9ppm的浓度，其包括如NO2的大约80％的NOx以及5ppm的NH3。
在一个实施例中，喷射装置310是氨(NH3)喷射格栅，其在CO催化剂308的下游成流动连通而联接。NH3喷射装置310将氨喷射到排放气体流中，以利于降低排放气体内NOx的浓度。具体地，NH3喷射格栅310将气态氨混合物喷射到排放气体流中，使得氨的浓度减少到大约120ppm。在一个备选实施例中，喷射装置310将诸如氢气的还原剂或诸如烃材料的有机还原剂喷射到排放气体流中。
此外，在该示例性实施例中，诸如选择性催化还原(SCR)元件的NOx减少元件312在NH3喷射格栅310的下游成流动连通而联接。NOx减少元件312引导排放气体经过大约500°F和800°F之间的温度下的合适的还原催化剂，以利于降低NOx的浓度。在一个实施例中，NOx减少元件312使用有机还原剂，诸如烃材料，以降低NOx的浓度。例如，在一个实施例中，NOx减少元件312包括设于一个或更多催化剂区中的一个或更多催化剂。包括有机还原剂的排放气体被导引通过各催化剂区以与对应的催化剂相互反应。示例性的催化剂包括但不限于仅包括：沸石材料、诸如铂族金属的催化性金属、镓和/或诸如银、金、钒、锌、钛、锡、铋、钴、钼、钨、铟的催化金属及其混合物。在一个备选实施例中，NOx减少元件312使用氢基还原剂，诸如H2。典型地，用于具有H2或烃作为还原剂的NOx减少元件312中的稀有金属催化剂对于与具有氨作为还原剂的NOx减少元件312相同的NOx去除效率要求较低的温度。然而，使用H2或烃还原剂使得在将NOx降解或氧化或两者之前能够有较低的最大温度。因此，在一些实施例中，稀有金属催化剂定位成在较低温度操作环境中更靠近HRSG116的排放。
另外，在该示例性实施例中，HRSG 116包括在NOx减少元件312的下游成流动连通而联接的低压热交换器314。此外，在该示例性实施例中，低压热交换器314将包括大约9ppm NOx和5ppm NH3的排放气体冷却到大约150°F的温度。
在该示例性实施例中，控制器316例如联接到HRSG 116上。控制器316控制第二管式燃烧器306的启动和/或性能。例如，在联合循环发电设备100(图1中所示)的启动期间，控制器316启动第二管式燃烧器306以加热排放气体流，从而利于在排放气体被经由烟囱122释放到大气中之前将NOx还原成例如NO和NO2。设备100的启动可为热启动、半热态启动或冷启动的任何一种。管式燃烧器306可在燃气涡轮机启动的吹扫阶段操作。在一些实施例中，控制器316导致第二管式燃烧器306在任何瞬态操作阶段或负载或低速期间加热排放空气流，以利于通过将排放气体加热到足以将NOx降低到期望排放水平的温度而增加NOx的减少。
在一些实施例中，用语“控制器”通常指任何可编程系统，包括计算机、系统、微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路以及能够执行如本文所述功能的任何其他电路或处理器。上述示例仅为示例性的，并且因而不意图以任何方式限制用语控制器的定义和/或含义。
尽管本发明联系示例性发电系统环境进行了描述，但本发明的实施例可与多种其他通用或专用发电系统或构造一起操作。发电系统环境并非旨在暗示关于本发明的任何方面的使用范围或功能性的任何限制。此外，发电系统环境不应解释为具有与示例性操作环境中图示的部件的任何其中一个或组合相关的任何依赖性或要求。
以下的表格1提供了来自燃气涡轮发动机106的排放气体流在第一管式燃烧器302上游318、高压热交换器304下游320、高压蒸发器208下游322、CO催化剂308下游324、喷射装置310下游326、NOx减少元件312下游328以及低压热交换器314下游330处的示例性、典型、非限制性温度和排放物浓度。
Figure BSA00000606896900101
表1
图4是可从美国加利福尼亚州福斯特市的Coen有限公司获得的示例性商业管式燃烧器，其可用作第二管式燃烧器306。然而，应该理解的是可使用任何合适的管式燃烧器作为第二管式燃烧器306，诸如联接到燃料管上的V字形檐槽。在该示例性实施例中，第二管式燃烧器306利于在燃气涡轮发动机106(图1中所示)和/或HRSG 116(图1-3中所示)的瞬态操作期间的低速和/或低负载运行。此外，在该示例性实施例中，第二管式燃烧器306包括限定联接到燃料源(未示出)上的燃料入口404的大体圆形外壳402。第二管式燃烧器306还包括联接到外壳402上的主体406。在该示例性实施例中，主体406包括上部408和下部410。上部408包括从外壳402向上延伸以形成利于引导第二管式燃烧器306上的排放气体流的引导件的上凸缘412。此外，上部408包括与燃料入口404成流动连通而联接的多个燃料回路414。类似地，下部410包括从外壳402向下延伸以利于在第二管式燃烧器306下引导排放气体流的下凸缘416。此外，下部410包括与燃料入口404成流动连通而联接的多个燃料回路414。上凸缘412和下凸缘416各定位成以期望速度增强在第二管式燃烧器306上和下的排放气体流，其利于排放气体流暴露于由第二管式燃烧器306发出的火焰期望的时间量。在该示例性实施例中，第二管式燃烧器306还包括定位在上部燃料回路414和下部燃料回路414之间的多个压缩空气出口418。燃料回路414和压缩空气出口418定向成产生对于由燃料回路414喷出的燃料的燃烧优化的混合物，以用于加热排放气体流。
图5是显示来自联合循环发电设备诸如发电设备100(图1中所示)的NOx排放物在没有使用第二管式燃烧器306来在排放气体被引导至NOx减少元件312(两者都在图3中显示)之前加热排放气体的情况下随时间变化的排放物曲线502的图表500。图表500还显示了当如上所述使用第二管式燃烧器306时来自发电设备100的NOx排放物随时间变化的减少的排放物曲线504。如图5中所示，排放物曲线502显示了NOx的高输出，直至排放气体处于足够高的温度下，其使得减少元件312能够有效地在部分506处降低排放气体中NOx的量。此外，由减少排放物曲线504显示的瞬时启动和关机排放物通过操作始终处于所需排放温度下的NOx减少元件312减少。同样如排放物曲线502的部分508所示增加低负载下(低能量输出)排放物遵守操作。排放物变得被作为在任何时间或发动机状况下的每年总吨数被调节。此外，时间510显示在燃气涡轮发动机106(图1中所示)被点火以进一步减少启动排放之前启动第二管式燃烧器306的可能性。类似地，第二管式燃烧器306可在关机期间使用以保持所需的SCR入口温度从而最小化NOx排放。
图6是显示基于NOx减少元件312(图3中所示)的入口温度的破坏的量(作为百分比)602的图表600。NOx减少元件312破坏NOx的能力随着排放温度而增加。更具体地，反应速度随着排放温度而增加。在低温下NOx破坏较小，且大量的氨从烟囱122释放(图1中所示)。对第二管式燃烧器306(图3中所示)进行调节和/或控制以将排放气体加热到期望排放温度从而获得所需的NOx去除。随着排放加热，第二管式燃烧器306被关闭。因而，曲线602的第一部分604指示如果排放温度过低，则NOx减少元件312内的反应速度过低而不能有效地降低从烟囱122释放的氨的量。曲线602的第二部分606指示在上述期望的温度范围内，排放气体的温度使得NOx减少元件312内反应速度能够足够高以如上所述降低NOx的量。此外，曲线602的第三部分608指示允许排放温度过高，NOx减少元件312内的反应速度对于NH3氧化成NOx增加，从而降低了对NOx去除速度的影响，增加了从烟囱122释放的NOx。
本文描述了用于减少诸如NOx排放物的排放物的方法和装置的示例性实施例。本文所述的实施例利于通过使用管式燃烧器来升高来自燃气涡轮发动机的排放气体的温度，从而增强选择性催化还原(SCR)元件减少经由排放烟囱喷入大气的排放气体的的NOx浓度的能力。
以上详细描述了系统、装置和组装方法的示例性实施例。系统、装置和组装方法不限于本文所述的具体实施例，而是相反，方法的操作和/或系统和/或装置的部件可与本文所述的其它操作和/或部件独立且分开地使用。此外，所述的操作和/或部件也可在其它系统、方法和/或装置中限定或与其联合使用，并且不限于仅通过如本文所述的系统、方法和存储介质而实施。
如本文所述的那些控制器可包括至少一个处理器或处理单元以及系统存储器。控制器典型地具有至少一些形式的计算机可读取介质。作为示例而非限制，计算机可读取介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储信息的任何方法实施的易失性和非易失性、可移动式和不可移动式介质，信息诸如计算机可读取指令、数据结构、程序模块或其它数据。通信介质典型地包含计算机可读取指令、数据结构、程序模块或调制数据信号中的其它数据，诸如载波或其它传输机构，并包括任何信息传送介质。本领域技术人员熟知调制的数据信号，其使得其一个或更多特性以将信息编码在信号中的方式而设定或改变。任何上述的组合也都包括在计算机可读取介质的范围内。
本文中图示和描述的本发明的实施例中的操作执行的执行顺序并不是绝对的，除非另外特别指明。就是说，操作可以以任何顺序实施，除非另外特别指明，并且本发明的实施例可包括本文公开的那些操作之外的附加操作或更少的操作。例如，设想了在另一操作之前、同时或之后实施或执行特定的操作也处于本发明的多个方面的范围之内。
当介绍本发明的多个方面或实施例的要件时，用词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意在指存在一个或多个要件。用词“包括”、“包含”以及“具有”意在为包括性的，并且表示除了所列举的要件之外可能还有另外的要件。
本书面说明书使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，并执行任何结合的方法。本发明可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有无异于权利要求书的字面语言的结构性元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言并无实质性区别的等价结构性元件，则此类其它示例意在处在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种热回收蒸汽发生器(HRSG)(116)，其联接到排出排放气体流的燃气涡轮发动机(106)上，排放气体包括氮氧化物(NOx)，所述HRSG(116)包括：
用于加热所述排放气体的至少一个管式燃烧器(306)；以及
至少一个NOx减少元件(312)，其在所述至少一个管式燃烧器(306)的下游联接，并构造成利于减少被引导到所述至少一个NOx减少元件(312)中的排放气体中的NOx的量。
2.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述至少一个管式燃烧器(306)构造成基于所述至少一个管式燃烧器(306)的上游的所述排放气体的温度而选择性地起动。
3.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述至少一个管式燃烧器(306)构造成将所述排放气体加热至高于大约500华氏度的温度。
4.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述至少一个管式燃烧器(306)构造成在启动阶段、关机阶段以及在NOx催化剂入口处具有对于期望NOx减少不足排放温度的负载条件中的任何一个期间加热所述排放气体。
5.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述管式燃烧器(306)包括多个燃料回路(414)。
6.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述HRSG(116)还包括在所述至少一个管式燃烧器(306)的下游并在所述至少一个NOx减少元件(312)的上游联接的喷射装置(310)，其中所述喷射装置(310)构造成将还原剂喷入所述排放气体以利于NOx还原反应。
7.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述排放气体流还包括一氧化碳(CO)，所述HRSG(116)还包括在所述至少一个管式燃烧器(306)的下游并在所述喷射装置(310)的上游联接的CO氧化催化剂元件(308)。
8.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述HRSG(116)还包括：
在所述至少一个管式燃烧器(306)的上游联接的第一热交换器(304)；以及
在所述第一热交换器(304)的上游联接的至少一个第二管式燃烧器(302)。
9.根据权利要求8所述的HRSG(116)，其特征在于，所述HRSG(116)还包括在所述至少一个NOx减少元件(312)的下游联接的第二热交换器(314)。
10.一种联合循环发电设备，包括：
燃气涡轮发动机(106)，其构造成燃烧空气中的燃料以产生轴功率以及包括氮氧化物(NOx)的排放气体流；以及
与所述燃气涡轮发动机(106)成流动连通而联接的热回收蒸汽发生器(HRSG)(116)，所述HRSG(116)包括：
用于加热所述排放气体的至少一个管式燃烧器(306)；以及
至少一个NOx减少元件(312)，其在所述至少一个管式燃烧器(306)的下游联接，并构造成利于减少被引导到所述至少一个NOx减少元件(312)中的排放气体中的NOx的量。
CN2011103449165A 2010-10-29 2011-10-28 用于减少排放物的装置及组装方法 Pending CN102537915A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/915653 2010-10-29
US12/915,653 US20120102951A1 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Apparatus for reducing emissions and method of assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102537915A true CN102537915A (zh) 2012-07-04

Family

ID=45935797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103449165A Pending CN102537915A (zh) 2010-10-29 2011-10-28 用于减少排放物的装置及组装方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120102951A1 (zh)
JP (1) JP2012097738A (zh)
CN (1) CN102537915A (zh)
DE (1) DE102011054874A1 (zh)
FR (1) FR2966905A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106170659A (zh) * 2014-01-17 2016-11-30 三菱日立动力系统美洲股份有限公司 低负载条件下运转燃气轮机发电装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6484845B2 (ja) * 2013-06-25 2019-03-20 三菱重工コンプレッサ株式会社 ガスタービンコンバインドサイクル設備、水上設備
WO2015195704A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 Lp Amina Llc Injection system for turbine system
JP2016112483A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 三菱重工業株式会社 排ガス処理装置、ガスタービンコンバインドサイクル発電システム、ガスエンジン発電システム及び排ガス処理方法
US20170175604A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-22 General Electric Company System and method to improve nox conversion from a hybrid power plant
AU2018207583B2 (en) * 2017-01-16 2023-11-02 Energy2Cleanair Holdings Pty Ltd Post-combustion device and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1791736A (zh) * 2003-05-22 2006-06-21 日野自动车株式会社 排气净化装置
US20060228283A1 (en) * 2005-02-28 2006-10-12 Catalytic Solutions, Inc. Catalyst and method for reducing nitrogen oxides in exhaust streams with hydrocarbons or alcohols
CN101449037A (zh) * 2006-05-24 2009-06-03 丰田自动车株式会社 适用于内燃机排气净化装置的燃料添加控制方法及排气净化装置
CN101506501A (zh) * 2006-08-30 2009-08-12 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统及方法
US20090282803A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Robert Bono Emission reduction system for use with a heat recovery steam generation system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4353207A (en) * 1980-08-20 1982-10-12 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants
JPS59206611A (ja) * 1983-05-11 1984-11-22 Hitachi Ltd コンバインド発電プラント
JPH01155007A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Hitachi Ltd 廃熱回収ボイラの運転方法
US5010051A (en) * 1989-11-08 1991-04-23 Engelhard Corporation Staged three-way conversion catalyst and method of using the same
US5308810A (en) * 1992-12-28 1994-05-03 Atlantic Richfield Company Method for treating contaminated catalyst
US5461853A (en) * 1994-11-30 1995-10-31 The Babcock & Wilcox Company HRSG boiler design with air staging and gas reburn
US6837702B1 (en) * 1994-12-01 2005-01-04 Wartsila Diesel, Inc. Method of operating a combined cycle power plant
JP3794796B2 (ja) * 1997-08-29 2006-07-12 三菱重工業株式会社 コンバインド発電プラント
DE19741199C2 (de) * 1997-09-18 2000-10-26 Siemens Ag Statischer Mischer
US6508056B1 (en) * 2001-07-16 2003-01-21 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources Duct burner with conical wire mesh and vanes
US6915629B2 (en) * 2002-03-07 2005-07-12 General Motors Corporation After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust
US6929470B1 (en) * 2002-10-30 2005-08-16 Coen Company, Inc. Low NOx duct burner
JP3702267B2 (ja) * 2002-11-13 2005-10-05 三菱重工業株式会社 一軸形コンバインドサイクルプラント
US7107774B2 (en) * 2003-08-12 2006-09-19 Washington Group International, Inc. Method and apparatus for combined cycle power plant operation
DE10354232A1 (de) * 2003-11-20 2005-06-30 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschine, und Verfahren zum Betreiben eines Abgasbehandlungssystems für eine Brennkraftmaschine
US7378069B2 (en) * 2004-07-27 2008-05-27 Los Alamos National Security, Llc Catalyst and method for reduction of nitrogen oxides
JP4575176B2 (ja) * 2005-01-17 2010-11-04 株式会社日立製作所 排熱回収ボイラの発生蒸気推定方法及び発電設備の保全計画支援方法
US8322132B2 (en) * 2008-04-30 2012-12-04 Perkins Engines Company Limited Exhaust treatment system implementing regeneration control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1791736A (zh) * 2003-05-22 2006-06-21 日野自动车株式会社 排气净化装置
US20060228283A1 (en) * 2005-02-28 2006-10-12 Catalytic Solutions, Inc. Catalyst and method for reducing nitrogen oxides in exhaust streams with hydrocarbons or alcohols
CN101449037A (zh) * 2006-05-24 2009-06-03 丰田自动车株式会社 适用于内燃机排气净化装置的燃料添加控制方法及排气净化装置
CN101506501A (zh) * 2006-08-30 2009-08-12 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统及方法
US20090282803A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Robert Bono Emission reduction system for use with a heat recovery steam generation system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106170659A (zh) * 2014-01-17 2016-11-30 三菱日立动力系统美洲股份有限公司 低负载条件下运转燃气轮机发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20120102951A1 (en) 2012-05-03
DE102011054874A1 (de) 2012-05-03
JP2012097738A (ja) 2012-05-24
FR2966905A1 (fr) 2012-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1144079A (en) Apparatus for removing nox and for providing better plant efficiency in combined cycle plants
US8741239B2 (en) Method and apparatus for operation of CO/VOC oxidation catalyst to reduce NO2 formation for gas turbine
JP2581825B2 (ja) パワープラント
JP5674281B2 (ja) ガスタービンＮＯｘの乾式三元触媒還元法
US9062569B2 (en) Systems, methods, and apparatus for regenerating a catalytic material
US4353207A (en) Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants
US9359918B2 (en) Apparatus for reducing emissions and method of assembly
EP2354495A2 (en) Integrated exhaust gas cooling system and corresponding method
US20030097840A1 (en) Koh flue gas recirculation power plant with waste heat and byproduct recovery
CN102537915A (zh) 用于减少排放物的装置及组装方法
JPH08261013A (ja) 複合サイクル発電プラント及びその効率を向上させる方法
US20120160142A1 (en) Method of and Apparatus for Selective Catalytic NOx Reduction in a Power Boiler
KR20150035449A (ko) 가스 터빈 시스템용 배기 가스 처리의 방법 및 배기 가스 처리 조립체
EP2686525B1 (en) Cogeneration power plant
US11041422B2 (en) Systems and methods for warming a catalyst in a combined cycle system
US8869502B2 (en) Fuel reformer system for a turbomachine system
US11623181B2 (en) Method and apparatus for operating a gas turbine power plant at low load conditions with stack compliant emissions levels
CN106838888A (zh) 燃烧系统及其运行方法
JPH0811171B2 (ja) アンモニアの注入量制御装置
KR20160124100A (ko) 스택 규제 배출물들 수준들과 함께 저부하 조건들에서 가스 터빈 파워 플랜트를 작동시키기 위한 장치 및 방법
Foley Integrated CHP Using Ultra-Low-NOx Supplemental Firing
Abrams System to reduce NOx emissions from biomass boilers
JPH0455603A (ja) 排熱回収ボイラ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120704