CN104350331A - 多方向出口过渡件和罩 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了燃烧后调节系统,其包括烟气调节装置,烟气调节装被配置成调节排气流以产生调节的流。第一出口管和第二出口管可流体地联接到烟气调节装置并且基本上由烟气调节装置支承。这有利地可以排除成本较高的管道系统,减小所需的空间并且减小系统的压降。第一出口管可以将烟气调节装置流体地联接到排气管使得调节的流可以经由第一出口管从第一调节装置流动。
Description
技术领域
发明领域是燃烧后调节系统和方法。
背景技术
在图1A至图1B中示出了典型的烟气脱硫(FGD)系统100。该系统100包括:FGD单元102,FGD单元102使用向上流动(烟气);以及,喷淋或盘式塔,其具有居中的出口锥体110;以及,单个排放罩120。烟气通过居中开口110离开FGD单元102并且流过90度弯112和罩120,之后通过膨胀接头130流动并且进入烟囱140。使用钢支承件150来支承排放罩120,并且钢支承件150也用于支承在FGD单元102下游安置的可选的CO2捕集系统(未图示)。
授予Kuroda等人的美国专利no. 5648048讨论了FGD单元的另一示例,其具有由安置于出口管下方的循环槽支承的单个出口管。然而,在Kuroda和本申请者已知的所有现有技术装置中,具有多个出口的FGD单元需要单独于FGD单元102的结构支承件150来支承出口,这是昂贵的,占据大量空间,并且添加了压降。Kuroda和在本文所讨论所有其它外来材料以全文引用的方式并入到本文中。其中在合并的参考中术语的定义或使用与本文所提供的那些术语的定义不一致或相反的情况下,本文所提供的该术语的定义适用,并且在参考中的该术语定义不适用。
图2示出了现有技术FGD系统200的另一实施例,其具有安置于FGD单元202下游的两个CO2捕集系统240。添加CO2捕集系统240增加了系统200的复杂性,因为气体离开FGD单元202顶部并且通过居中锥体204而被导向至管道系统210,管道系统210连接到烟囱230并且具有额外管道系统220A和220B和气闸/气闸(damper)222A和222B,气闸222A和222B允许气体流到CO2捕集系统240。管道系统210还可包括气闸212,气闸212向系统200添加了另外的重量。管道系统210、气闸212和CO2捕集系统240需要单独的结构支承件(未图示)以支承这些部件。
因此,仍需要一种燃烧后调节系统,燃烧后调节系统具有出口管,出口管基本上由烟气调节装置支承。
发明内容
本发明的主题提供用于燃烧后调节系统的设备、系统和方法,燃烧后调节系统包括烟气调节装置,烟气调节装置被配置成用以调节排气流以产生经调节的流。这种系统可以用于电力、纸浆和造纸、采矿、炼制、钢和其它工业中的应用。本发明主题有利地利用比单出口过渡罩所将会需要的更少的管材料量和相关部件,用“多方向”出口过渡罩将经处理的烟气流分流,之后是具有分流配置的管道系统。
优选的调节系统还包括至少两个出口管,其中的每一个流体地联接到烟气调节装置并且基本上由烟气调节装置支承。如本文所用的术语“基本上支承”表示支承了显著/大量的重量。例如,基本上由第一烟气调节装置支承的出口管表示烟气调节装置支承着出口管中每一个的大量重量。因此,与需要单独钢结构来支承出口管的现有技术系统相反,特别在出口管包括气闸的情况下,本文所讨论的发明主题有利地通过利用烟气调节装置来支承出口管的大量重量来排除对于这种单独支承结构的需要。
出口管中的至少一个可被流体地联接到排气管,使得经调节的流可以从第一调节装置经由出口管中的至少一个流到排气管。
除非上下文指示为相反的情况,在本文中所陈述的所有范围应被理解为包括它们的端点,并且开放端式范围应被理解为包括商业实用值。同样,所有值列表应被理解为包括中间值,除非上下文指示为相反情况。
从下文优选实施例的详细描述以及附图,本主题的各种目的、特征、方面和优点将变得更加显然,在附图中,相似的附图标记表示相似部件。
附图说明
图1A至图1B为现有技术烟气调节系统的顶视图和侧视图。
图2为具有多个管的现有技术烟气调节系统的顶视图。
图3至图6为具有多个出口管的燃烧后调节系统的各种实施例的顶视图。
具体实施方式
应意识到所公开的技术提供许多有利的技术效果,包括排除了昂贵的管道系统,减小了所需要的空间,并且减小了系统的压降。设想到发明主题可适用于燃煤或燃油发电设施和包括在气体处理系统下游的燃烧后CO2捕集过程的任何其它过程。
下文的讨论提供发明主题的许多示例实施例。尽管每个实施例表示发明元件的单个组合,发明主题被认为包括所公开的元件的所有可能组合。因此,如果一实施例包括元件A、B和C,并且第二实施例包括元件B和D,那么发明主题也被认为包括A、B、C或D的其它其余组合,即使并未明确地公开。
在图3中,示出了燃烧后调节系统300,其分别具有第一出口管310、第二出口管320和第三出口管330,这些出口管各自基本上由上游第一烟气调节装置302支承并且流体地联接到上游第一烟气调节装置302。出口管310、320和330中每一个可以具有矩形、圆形、椭圆形或任何其它商业合适的截面或其(多种)组合。
优选地,出口管和它们的部件(例如,气闸)的重量的至少60%由第一烟气调节装置302支承,并且更优选地,出口管和它们的部件的重量的至少70%、80%、85%和甚至90%由第一烟气调节装置302支承。
设想到的系统可以包括任何燃烧后CO2捕集过程诸如Econamine FG PlusSM,其后为洗涤系统诸如FGD系统并且需要旁路或其它路径来排出气体。这可以适用于滑流过程,其中并非全部来自FGD单元的烟气被发送到下游过程,并且也可以适用于具有从单个过程容器向多个位置、多个容器、多个过程步骤分流的过程,或者具有来自单个过程容器的N-途径(N > 1)流动路径的过程。这还可适用于除了CO2捕集之外的过程,这样的过程需要来自过程容器、反应器、或塔的气体的分流,诸如将来自单个罩的流动分到两个现有较小烟囱口/烟道导管(breaching)。
第一烟气调节装置302可包括居中锥体304,居中锥体304优选地联接着装置302与出口管310、320和330中的至少一个。
设想到的烟气调节装置可以具有圆形或矩形截面,但设想到烟气调节装置可以具有任何商业上合适的配置。第一烟气调节装置302优选地包括FGD单元,但可以使用其它商业上合适的洗涤器或气体调节装置,例如苛性碱洗涤器诸如用于移除H2S,氯化物洗涤器和直接接触冷却器(DCC)。排气流可以由第一烟气调节装置302接收,第一烟气调节装置302被配置成用以调节排气流以产生经调节的流。在其中第一气体调节装置302为FGD单元的实施例中,经调节的流优选地基本上并无SOx。
经调节的流的至少一部分可以通过第一出口管310流动,第一出口管310联接到排气管340使得经调节的流中的某些和全部可以从系统300排出。
通过利用各自基本上由第一烟气调节装置302支承的多方向管310、320和330,该系统300有利地提供昂贵管道系统、结构支承件、基础工程、工程设计、接近设备和膨胀接头的显著节省,减小了该系统所需的空间并且允许FGD更靠近烟囱定位,改进了维护接近,因为气闸定位于FGD单元略上方,简化了在现有FGD单元上的改造安装,其中在FGD单元与烟囱之间的空间可能不允许容易地进行管道系统修改,并且提供压降的显著减小。
在某些设想到的实施例中,第二出口管320可以联接到第二烟气调节装置350。在这样的实施例中,经调节的流的至少一部分优选地离开第一烟气调节装置320并且通过第二出口320流到第二烟气调节装置350,其中可以进一步调节所述流,诸如进一步减小在所接收的经调节的流的部分中的污染物。第二烟气调节装置350可以包括任何商业上合适的气体调节装置,包括(例如)CO2捕获装置、DCC、第二FGD单元和其任何(多种)组合。
第三出口管330可以流体地联接到烟气调节装置或其它系统,取决于地方法规和烟气组成。在某些设想到的实施例中,第三出口管330可以接收经调节的流的一部分并且流体地联接到CO2捕集装置、DCC、FGD单元或其它商业上合适的调节装置。
第一出口管310、第二出口管320和第三出口管330中的每一个可分别包括气闸312、322和332,其各自优选地基本上由第一烟气调节装置302支承。气闸312、322和332可有利地用于调整或导向分别在第一出口管310、第二出口管320和第三出口管330内的流动。由于气闸312、322和332和出口管310、320和330各自基本上由第一烟气调节装置320支承,系统300排除了对于单独结构支承件的需要,这因此降低了系统300的成本、所需空间和复杂性。
在替代实施例中,设想到可以排除气闸312、322和332中的一个或多个,取决于具体应用。
尽管示出了三个出口管310、320和330,设想到系统300可以包括双出口或四个或更多个出口,取决于系统的下游部件。
图4示出了燃烧后调节系统400的另一实施例,燃烧后调节系统400包括双向出口罩406,双向出口罩406具有第一出口管410和第二出口管420。优选地,第一出口管410和第二出口管420中每一个基本上由烟气调节装置402支承。应当指出的是罩406可以具有三个或更多个出口,并且出口相对于彼此的角度可以改变以适合空间或周围结构。
在某些设想到的实施例中,经调节的流的第一部分可以从烟气调节装置402经由第一出口管410流到烟囱440。经调节的流的第二部分可以通过第二出口管420流到CO2捕集装置450或者其它商业上合适的气体调节装置。关于图4中的其余的附图标记,采用图3具有相似附图标记的相似部件的同样考虑。
图5示出了燃烧后调节系统500的又一实施例,燃烧后调节系统500包括双向出口罩506,双向出口罩506具有第一出口管510和第二出口管520,第一出口管510和第二出口管520彼此垂直地布置。关于图5的其余附图标记,采用图3具有相同附图标记的相似部件的相同考虑。
在图6中,示出了燃烧后调节系统600,其具有多方向出口罩606,多方向出口罩606包括四个出口管610、620、630和660。优选地,出口罩606和出口管610、620、630和660全都基本上由烟气调节装置602支承,这排除了单独结构支承件的需要。
四个出口管610、620、630和660中至少一个可以将烟气调节装置602联接到烟囱或烟筒(未图示),由烟气调节装置602产生的经调节的气体的一部分可以通过烟囱或烟筒离开该系统600。烟气调节装置602可还经由其它出口管610、620、630和660中的至少一个联接到第二烟气调节装置(未图示)。出口管610、620、630和660中的每一个可以可选地分别包括一个或多个气闸612、622、632和662。关于图6中的其余附图标记,采用图3具有类似附图标记的类似部件的相同考虑。
如本文所用且除非上下文指示为其它情况,术语“联接到”旨在包括直接联接(其中,彼此联接的两个元件彼此接触)和间接联接(其中,至少一个额外元件位于两个元件之间)。因此,术语“联接到”和“与……联接”同义地使用。
但对于本领域技术人员显然在不偏离本文的发明构思的情况下,除了已经描述的那些之外的许多另外修改也是可能的。因此除了所附权利要求的范围之外,本发明的主题不应受到限制。此外,在解释说明书和权利要求中,所有术语应以与上下文一致的最最广义的可能方式来理解。特别地,术语“包括”和“包含”应被理解为以非排他性的方式来指代元件、构件或步骤,但所提及的元件、部件或步骤可与未明确提及的其它元件、部件或步骤一起存在、或利用或组合。虽然说明书权利要求提及选自包括A、B、C……和N的集合的某物的至少一个,本文应被理解为需要来自该集合的仅一个元件,而不是A加N,或B加N等。
Claims (20)
1.一种燃烧后调节系统,包括:
第一烟气调节装置,其配置成用以调节排气流以产生经调节的流;
第一出口管和第二出口管,其中的每一个流体地联接到所述第一烟气调节装置并且基本上由所述第一烟气调节装置支承;以及
其中所述第一出口管流体地联接到排气管,使得所述经调节的流可以经由所述第一出口管从所述第一调节装置流动。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二出口管流体地联接到第二烟气调节装置。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第二烟气调节装置包括CO2捕集装置。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第二烟气调节装置包括直接接触冷却器。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第二烟气调节装置包括烟气脱硫系统。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一出口管流体地联接到烟囱使得所述调节的流可以经由所述第一出口管从所述第一调节装置流动。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一烟气调节装置包括直接接触冷却器。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一烟气调节装置包括烟气脱硫系统。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一烟气调节装置包括苛性碱洗涤器。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于还包括:气闸,其联接到所述第一出口管,并且其中所述气闸基本上由所述第一烟气调节装置支承。
11.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一出口管配置成用以接收所述经调节的流。
12.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一出口管和第二出口管中的每一个配置成用以接收所述经调节的流的至少一部分。
13.根据权利要求1所述的系统,其特征在于还包括:第三出口管,其流体地联接到所述第一烟气调节装置,并且其中所述第三出口管基本上由所述第一烟气调节装置支承。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述第三出口管配置成用以接收所述经调节的流的至少一部分。
15.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述第三出口管将所述第一烟气调节装置流体地联接到第二烟气调节装置。
16.根据权利要求1所述的系统,其还包括:
N个出口管,其流体地联接到所述第一烟气调节装置,并且其包括第一出口管和第二出口管;以及
其中所述N个出口管基本上由所述第一烟气调节装置支承。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,N大于三。
18.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述N个出口管配置成用以接收所述经调节的流的至少一部分。
19.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述N个出口管将所述第一烟气调节装置流体地联接到第二烟气调节装置。
20.根据权利要求19所述的系统,其特征在于,N大于三。
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