CN104870379A - 用于控制湿法烟气脱硫中垢堆积的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及烟气清洁，并且在一个实施例中涉及一种减轻并/或者防止浆料沉积到通入湿法烟气脱硫(WFGD)单元的烟道入口处以保持该入口干燥并最小化在通入WFGD塔的烟道入口处的沉积(例如沉积垢)的装置、系统和方法。在一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的充气装置和/或强迫通风箱。在另一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的至少一个冷却板。

Description

用于控制湿法烟气脱硫中垢堆积的系统和方法
相关文件的交叉引用
本专利申请要求于2012年10月23日提交的、名称为“用于在湿法烟气脱硫中控制垢堆积的系统和方法(System and Method for Controlling ScaleBuild-Up in a WFGD)”的美国临时专利申请第61/717,133号的优先权。该申请的全部文本以参见方式纳入本文，如同其全部内容在本文中阐述一样。
技术领域和背景技术
1.技术领域
本发明总体上涉及烟气清洁，并且在一个实施例中涉及一种减轻并且/或者防止浆料沉积到通入湿法烟气脱硫(WFGD)单元的烟道入口处，以保持该入口干燥并最小化通入WFGD塔的烟道入口处的沉积的装置、系统和方法。在一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的充气装置和/或强迫通风箱。在另一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的至少一个冷却板。在又一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括充气装置和/或强迫通风箱和至少一个冷却板，其中该强迫通风箱和至少一个冷却板都位于入口过渡区域附近。
2.相关技术的说明
图1是典型的湿法烟气脱硫(WFGD)和位于其中的各种零件和特征的示意图。如图1所示，经由图1所示的入口进入WFGD塔中的载有二氧化硫的烟气与WFGD塔中使用的浆料接触。由于进入该WFGD塔的热烟气，该入口周围的烟气温度和气流路径会导致浆料沉积在入口喷嘴的壁/顶上。然后，浆料会快速干燥在该表面上，由此留下一层或多层沉积，即，极其坚硬的垢。该垢可能会在塔负载摆动或工厂停运期间断开，由此导致一片或多片硬材料和磨蚀材料落入WFGD罐中，并且进入工艺流中。
虽然不希望限于任何一种理论，但是认为垢在WFGD入口的两个下角部中开始形成，两个下角部具有最低气流并且因此在该入口处具有停滞的最大可能性和液体变为气体的最大可能。一种非限制的理论是充满瓦转的WFGD塔的具体情形允许垢更好地粘附，因为用于其中的瓦转和/或泥浆具有多孔特性。此允许大片的垢一次形成并脱落。
考虑到此，美国专利第5,403,523号公开了对上述问题的一个可能解决方案，其中使用了偏转系统来维持较清洁的WFGD入口。考虑到此，图2至图5示出了示例性现有技术解决方案。
转向各图，图1是示例性湿法烟气脱硫(WFGD)单元的总体图，而图2是已知湿法烟气脱硫(WFGD)系统10的一部分的横截面示意图，其中，具有圆筒形壳体14的湿式除尘模块12接收位于入口烟道18和壳体之间的过渡处的烟气16。入口烟道18通常以向下与水平面成角度的方式接近圆筒形壳体14，该角度在从0°到90°的范围内。入口烟道18横截面通常是矩形的，具有宽度W，该宽度W是烟道入口的高度H的约2.5倍(即宽度比高度的宽高比为大约2.5)。在圆筒形壳体14和入口烟道18的相应上下表面24、26的交叉处附近的位置20、22处，入口烟道18是斜接的，使得它以90°的角度与圆筒形壳体14相交并附连到圆筒形壳体14；即入口烟道18基本垂直于圆筒形壳体14。此垂直定向简化了湿式除尘模块12的过渡、结构设计和制造。在入口烟道18之前，位于入口烟道18上游的烟道系统的其它部分(未示出)可以包括端截形过渡部、肘形部、扇形部和/或其它液压装置以将烟道气体16供应到入口烟道18。
如图3A和图3B所示，在圆筒形壳体14内，进口遮蓬28用以导引热烟气16的一部分，热烟气16的该部分通常在大约300°F的温度下以相对于水平成45°角被向下提供到湿式除尘模块12。在湿式除尘模块12中喷射和/或从湿式除尘模块12中的包装、托盘或其它表面排放的液体浆料30向下流到入口遮蓬28的上表面32上。位于入口遮蓬28的尖部36上方的堰板34提供液体浆料30穿过的一间隙38，并且因此调节和改善液体浆料幕40的均匀性，液体浆料幕40向下排放到热烟气流16中。当热烟气16进入湿式除尘模块12时，它被液体浆料幕40快冷并且润湿，从而将液体浆料幕40中存在的水的一小部分蒸发了。
如果没有入口遮蓬28，沿着湿式除尘模块12的各壁向下流动的液体浆料30的薄液膜接触热烟气16。然而，存在于经由进口落到湿式除尘模块12的液体浆料30的薄液膜中的水量不足以完全快冷并且润湿热烟气16。入口遮蓬28收集落在其顶部上的所有液体浆料30并且将液体浆料30引导到间隙38以形成较厚的液体浆料幕40。由该入口遮蓬28释放并形成液体浆料幕40的较大量的水超过完全并瞬间快冷和润湿热烟气16所需要的量。该完全并突然的快冷和润湿减少了湿润/干燥界面和固体沉积的可能性。
在没有入口遮蓬28的情况下，如果液体浆料30和热烟气16的组合接触入口烟道18或壳体14的任意表面，固体沉积物会随着液体浆料30蒸发而形成。固体形成在湿润/干燥的界面处，因为存在的水不足以持续并完全地润湿进气。这些固体沉积物随时间堆积，此需要湿式除尘模块12关闭，以使维护人员能够进入湿式除尘模块12并去除沉积物。关闭湿式除尘模块12需要任一备用湿式除尘模块12可用以清洁烟气16，需要锅炉负载减小使得所产生的烟气量不超过剩余的在线湿式除尘模块12的能力，或需要部分地或直接地将未经处理的烟气16排放到大气中。所有这些替代形式都是不理想的并且不被行业接受。因此，优选的是，维持带有热烟气16的液体浆料30的湿润/干燥界面远离这些表面，并且入口遮蓬28通过产生液体浆料幕40而实现该结构。将液体浆料幕40维持远离这些表面，因为入口遮蓬28向下延伸并进入湿式除尘模块12的圆筒形壳体14中。液体浆料幕40也提供比用于润湿所需的更多的水。
如图4和图5所示，在入口遮蓬28的侧端42处，侧壁44从入口遮蓬28延伸到壳体14中并且向下延伸到入口烟道18的下表面26的下方的点。这些侧壁44防止液体浆料30远离入口遮蓬28的侧端42流动或者沿壳体14的内表面46进入入口烟道18。这些侧壁44需要维持可接受的湿润/干燥界面远离这些表面以避免上面讨论的沉积问题。另外，入口遮蓬28设置有加强件48，加强件48与侧壁44结合进一步将浆料流30均匀地分布到这些表面上。
上述已知的入口烟道18和入口遮蓬28装置的液压试验揭示了烟气侧的总体大幅压降。高烟气侧压降需要增加的扇形压力承载功能，从而导致用于该单元寿命的增加的扇形和电动机容量以及增加的操作成本。此是非常不理想的，因为即使1.0英寸的水气侧压降也可能评估为需要可达一百万美元的成本。因此，减少在湿式除尘设备中的烟气侧压降是降低成本的有效方式。然而，此类降低必须仍旧以防止干燥浆料不期望地沉积在过渡界面和/或区域处的方式实现。
考虑到以上因素，本领域需要一种装置、系统和/或方法，通过该装置、系统和/或方法，来降低沉积在过渡界面和/或区域中的浆料的数量，在过渡界面和/或区域中，烟气入口与WFGD塔相接。
发明内容
本发明总体上涉及烟气清洁，并且在一个实施例中涉及一种减轻并/或者防止浆料沉积到通入湿法烟气脱硫(WFGD)单元的烟道入口处以保持该入口干燥并最小化在通入WFGD塔的烟道入口处的沉积(例如沉积垢)的装置、系统和方法。在一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的充气装置和/或强迫通风箱。在另一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的至少一个冷却板。在又一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括充气装置和/或强迫通风箱和至少一个冷却板，其中该强迫通风箱和至少一个冷却板都位于入口过渡区域附近。
由此，本发明的一个方面设计一种用于湿法烟气脱硫(WFGD)单元的防垢系统，该系统包括：烟道结构，其中该烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的入口；至少两个空气喷嘴，每个空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中所述至少两个空气喷嘴位于烟道的内部，以提供贯穿通入湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的空气覆盖区；以及至少一个入口遮蓬，其设计成将来自湿法烟气脱硫单元的浆料偏转，所述至少一个入口遮蓬位于通入湿法烟气脱硫单元的烟道入口的上方。
在本发明的又一个方面中，提供一种用于湿法烟气脱硫(WFGD)单元的防垢系统，该系统包括：烟道结构，其中该烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的入口；至少两个空气喷嘴，每个空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中至少一个空气喷嘴位于烟道的各相对的竖直内壁上，以提供贯穿通入湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的空气覆盖区；以及至少两个横向空气喷嘴，每个横向空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中每个横向空气喷嘴位于所述至少两个空气喷嘴的每个的内部并且位于通入湿法烟气脱硫单元的烟道入口的顶部边缘处，以提供贯穿通入湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的空气覆盖区。
在本发明的又一个方面中，提供一种用于湿法烟气脱硫(WFGD)单元的防垢系统，该系统包括：烟道结构，其中该烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的入口；以及至少两个冷却板，每个冷却板具有相应的供应管线，其中至少两个冷却板位于烟道内部上，以提供贯穿通入湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的温度控制。
本发明的各种新颖性特征具体在所附权利要求书中指出，该权利要求书形成本公开的一部分。为了好地理解本发明、通过其使用可实现的工作优点和具体有益效果，可参照示出本发明的示例性实施例的附图和说明性内容。
附图说明
图1是典型的湿法烟气脱硫(WFGD)单元的示意图；
图2是图1的湿法烟气脱硫(WFGD)单元的示意剖视图；
图3A是图2的入口烟道和湿式除尘模块之间的过渡的侧视截面图；
图3B是示出了图3A的一部分的截面图；
图4是沿图2的箭头4－4的方向剖切得到的截面图；
图5是示出了用于图2入口遮蓬的侧壁的侧视截面图；
图6是用于WFGD烟道入口的防垢系统的一个实施例的示意图；
图7是图6的防垢系统的示意剖视图；
图8是用于WFGD烟道入口的防垢系统的另一实施例的示意图；
图9是图8的防垢系统的示意剖视图；
图10是用于WFGD烟道入口的防垢系统的另一实施例的示意图；
图11是图10的防垢系统的示意剖视图；
图12是用于WFGD烟道入口的防垢系统的又一实施例的示意剖视图；
图13是用于WFGD烟道入口的防垢系统的又一实施例的示意剖视图；以及
图14是用于WFGD烟道入口的防垢系统的又一实施例的示意剖视图；
具体实施方式
本发明总体上涉及清洁烟气，并且在一个实施例中涉及一种减轻并/或者防止浆料沉积到通入湿法烟气脱硫(WFGD)单元的烟道入口处以保持该入口干燥并最小化在通入WFGD塔的烟道入口处的沉积(例如，沉积垢)的装置、系统和方法。在一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的充气装置和/或强迫通风箱。在另一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括位于入口过渡区域附近的至少一个冷却板。在又一个实施例中，根据本发明的湿法烟气脱硫(WFGD)单元、系统和/或方法包括防垢系统等特征，该防垢系统包括充气装置和/或强迫通风箱和至少一个冷却板，其中这两个装置都位于入口过渡区域附近。
如本文所使用的，“入口过渡区域”限定为在WFGD入口和/或塔中的这样的区域，即，在该区域中，温度梯度从“热”变为“冷”，并且/或者由于烟气与来自WFGD的浆料的接触，烟气经历烟气中含水饱和量的改变。如对于本领域普通技术人员明显的是，“入口过渡区域”没有位于一个具体区域中。而是，该“入口过渡区域”在不同的WFGD单元中是不同的，或者可能甚至根据工作条件而在同一WFGD中是不同的。
关于本发明的各种减垢和/或防垢系统中使用的空气，供应到本发明的任何一个或多个实施例的各种空气管线和/或管道中的空气可以由来自任意合适源(如来自任意合适的气泵、压缩机等)的温控空气供应，或者可以由任何过剩氧化空气供应，所述过剩氧化空气可以是供应到WFGO的氧化空气。在另一实施例中，供应到本发明的任何一个或多个实施例的各种空气管线和/或管道中的空气可以由来自任何合适源(如来自任意合适的气泵、压缩机等)的温控空气和任何过剩氧化空气的任意组合供应，所述过剩氧化空气可以是供应到WFGO的氧化空气。
另外，供应到本发明的任何一个或多个实施例的各种空气管线和/或管道中的空气的温度应当在WFGD浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。在另一实施例中，供应到本发明的任何一个或多个实施例的各种空气管线和/或管道中的空气的温度应当在WFGD浆料温度的大约–20°F至大约+20°F的范围内，或者大约–15°F至大约+15°F的范围内，或者大约–10°F至大约+10°F的范围内，或者大约–5°F至大约+5°F的范围内，或者大约–2.5°F至大约+2.5°F的范围内。在此，以及本说明书和权利要求书的其它任何地方，各个数值范围和/或限制可以结合以形成其它未公开的范围。
转到各附图，图6示出了入口减垢和/或防垢系统的一个实施例(下文中为了简洁，仅称为“防垢系统”)。在图6的实施例中，公开了一种防垢系统100。如图6所示，烟道102示出为通入WFGD单元的塔部104。应当注意的是，虽然WFGD单元的塔部104示出为圆形横截面形状，但是本发明不限于此。由此，对于WFGD单元的塔部104，可以使用任何的几何形状。转到防垢系统100的其余部分，烟道102形成为具有横穿(traverse)于烟道102宽度的至少一个膨胀联结部106。另外，防垢系统100也包括左、右空气管线和/或管道108，所述左、右空气管线和/或管道108将空气供给到左、右侧清洗喷嘴110。各侧清洗喷嘴110将经由各清洗喷嘴的相应空气管线和/或管道108供应的清洁空气沿与烟气流动方向相同的总体方向(由箭头112表示)进行导引。在一些实施例中，防垢系统100还可以包括如在图5中公开和讨论的遮蓬和/或侧壁，以为烟道102的顶部和/或侧部提供附加的覆盖和/或保护，以防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道102。由此，左右空气管线和/或管道108、左右侧清洗喷嘴110以及(如果存在)入口遮蓬和/或侧壁(见图5)一起作用以防止WFGD浆料进入烟道102并防止引起垢堆积在烟道102的WFGD端。
图7是当烟道102通入WFGD的塔部104时烟道102的开口端的横截面示意图，其示出了左、右侧清洗喷嘴110的定向。在另一实施例中，如果需要，可以将根据图5的实施例的入口遮蓬和/或侧壁放置在烟道102的顶部边缘和侧边缘上方(在左、右侧清洗喷嘴110的上边缘上方)，以提供进一步的保护，防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道102。在又一实施例中，左、右侧清洗喷嘴110可以是任意所需的高度，只要左、右侧清洗喷嘴在烟道102的底部边缘开始并且基本竖直地向上朝向烟道102的顶部边缘行进便可。
转向图8，图8示出了防垢系统200的另一实施例。如图8所示，烟道202示出为通入WFGD单元的塔部204。应当注意的是，虽然WFGD单元的塔部204示出为圆形横截面形状，但是本发明不限于此。由此，对于WFGD单元的塔部204，可以使用任何的几何形状。转到防垢系统200的其余部分，烟道202形成为具有横穿于烟道202宽度的至少一个膨胀联结部206。在另一实施例中，该膨胀联结部可以具有由左、右矩形表示的一个或多个膨胀联结滴流区域和/或排放部232。在一个实施例中，膨胀联结滴流区域和/或排放区232位于烟道202的膨胀联结段的下侧。另外，防垢系统200也包括左、右空气管线和/或管道234，所述左、右空气管线和/或管道234将空气供给到左、右侧清洗喷嘴236以及横向清洁喷嘴238。各横向清洁喷嘴238位于朝向烟道202的中心线的位置，并且由挡板240隔开。
在一个实施例中，当烟道202通入塔204中时，横向清洁喷嘴238和挡板240位于沿烟道202的底部边缘的位置。在另一个实施例中，当烟道202通入塔204中时，横向清洁喷嘴238和挡板240位于沿烟道202的顶部边缘的位置。为了本发明，烟道202的底部边缘位于最接近于塔204的底部的位置。挡板240放置在各横向清洁喷嘴238之间，以由于存在至少两个横向清洁喷嘴而产生多个空气区域。在一个实施例中，挡板240的存在允许左、右横向清洁喷嘴238的每个独立于彼此工作，从而允许当烟道通入塔204时自定义控制提供到烟道202的左右部分的空气。在另一实施例中，左、右横向清洁喷嘴238可以联合地工作而不是独立的工作。
考虑到以上，各侧清洗喷嘴236和横向清洗喷嘴238的组合将经由各清洗喷嘴的相应空气管线或管道234供应的清洁空气沿与烟气流动方向相同的总体方向(由箭头212表示)进行导引。在另一实施例中，虽然未示出，但防垢系统200还可以包括入口遮蓬和/或侧壁，入口遮蓬和/或侧壁覆盖/围绕烟道202的顶部和/或侧部以防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道202。由此，左右空气管线或管道234、左右侧清洗喷嘴236、左右横向清洗喷嘴238以及挡板240一起作用以防止WFGD浆料进入烟道202并防止引起垢堆积在烟道202的WFGD端上。
图9是当烟道202通入WFGD的塔部204时烟道102的开口端的横截面示意图，其示出了左右侧清洗喷嘴236、左右横向清洗喷嘴238以及挡板240的定向。在另一实施例中，如果需要，可以将入口遮蓬和/或侧壁放置在烟道202的顶部边缘和侧边缘上方(在左、右横向清洗喷嘴238和挡板240的上方)，以提供进一步的保护，防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道202。
转向图10，图10示出了防垢系统300的另一实施例。如图10所示，烟道302示出为通入WFGD单元的塔部304。应当注意的是，虽然WFGD单元的塔部304示出为圆形横截面形状，但是本发明不限于此。由此，对于WFGD单元的塔部304，可以使用任何的几何形状。转到防垢系统300的其余部分，烟道302形成为具有横穿于烟道302宽度的至少一个膨胀联结部306。在另一实施例中，膨胀联结部可以具有位于烟道302的膨胀联结段下侧上一个或多个膨胀联结排放部(未示出)。另外，防垢系统也包括左右管线和/或管道320，左右管线和/或管道320将温控空气和/或温控液体供应到左右冷却板322。左右管线和/或管道320和左右冷却板322的组合寻求降低在WFGD塔304的入口处的温度，以减少和/或防止由于进入WFGD的烟气和从上向下“淋洒”的WFGD浆料之间的大温度变化带来的垢堆积。应当注意的是，在本发明的其它实施例中，图10的实施例可以与图6或图8的任一实施例组合。
在又一实施例中，虽然未示出，但防垢系统300还可以包括入口遮蓬和/或侧壁，入口遮蓬和/或侧壁覆盖/围绕烟道302的顶部和/或侧部以防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道302。
图11是当烟道302通入WFGD的塔部304时烟道302的开口端的横截面示意图，其示出了左、右侧清洗喷嘴322的定向。在另一实施例中，如果需要，可以将入口遮蓬放置在烟道302的顶部边缘上方，以提供进一步保护，防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道302。
转到图12至图14，图12至图14是本发明的各个可替换实施例的横截面示意图。在图12的实施例中，示出了烟道402和部分WFGD塔404。如在图12的实施例中示出的，本文公开的防垢系统同时包含左右侧清洁喷嘴236和左右冷却板322。在图13的实施例中，本文公开的防垢系统包含左右侧清洁喷嘴236、左右横向清洁喷嘴238、挡板240和左右冷却板322，如所示，当烟道502通入塔504中时，左右冷却板322位于烟道502的端部。在图14的实施例中，本文公开的防垢系统包含左右侧清洁喷嘴236、左右横向清洁喷嘴238、挡板240和左右冷却板322，其中左右侧清洁喷嘴236竖直地位于相应左右冷却板322上方，如所示，当烟道602通入塔604中时，左右冷却板322位于烟道602的端部。在又一实施例中，虽然未示出，但图12至图14的实施例的任一个还可以包括入口遮蓬和/或侧壁，入口遮蓬和/或侧壁覆盖/围绕烟道402/502/602的顶部和/或侧部以防止WFGD浆料从上向下“淋洒”并且然后进入烟道402/502/602。
应当注意的是，本发明的喷嘴、冷却板和/或挡板中的任一个的尺寸、高度和/或宽度可以按需要和/或需求而变化。由此，本发明不限于仅一种几何形状、布置和/或设计定向。另外，各种喷嘴、冷却板和/或挡板可以组合地、各种次组合地、或者设置各物品独立地进行工作。
虽然不希望界定任一优势或者一组优势，但是根据本发明的防垢系统防止垢形成并随后落入WFGD罐中。可替换地，如果垢形成，那么形成的这些垢尺寸较小并且能够由搅拌器和泵(吸收循环泵和/或排放泵)破碎成更小的块。以此方式，在排放泵流中，垢块能够泵送到初级水力旋流器。本发明的一个或多个系统防止较大的垢块形成并且因此防止此类垢块进入一个或多个水力旋流器导致此类垢块不能在下溢流中去除的问题。此减少了一个或多个水力旋流器的堵塞并且因此降低了维护周期的频率。
本发明相比于使用某种类型的水基系统以防止在通入WFGD的烟道的塔端处形成垢的那些系统也是具有优势的。此类水基系统具有多个缺点，包括但不限于在WFGD塔水/含水平衡中具有不理想的变化、在通入WFGD的烟道的塔端处腐蚀；并且/或供水问题，供水问题实际上会导致形成更多的垢。
能够归因于本发明的另一潜在优势是垢尺寸和频率的减小，减少了垢块的数量和尺寸，垢块被强迫通过吸收循环(AR)泵。此可能减少泵流中的磨粒的数量。另外，垢块通常被推入AR集管中，并进入位于塔上部中的浆料喷嘴中。这些喷嘴具有小开口，并且如果垢块变成楔形的，那么很有可能堵塞AR喷嘴和/或集管。此类堵塞会导致系统去除二氧化硫的量减少，并且导致较低的石灰石利用率的风险。由此，本发明的一个或多个实施例可以降低该现象的严重性和/或发生，由此，引起更好的二氧化硫去除率和对一个或多个AR喷嘴的更少损害。
考虑到以上，本发明的实施例使用两个不同的原理来减少在WFGD的烟道入口处形成的垢的数量。图6至图8的实施例使用加压空气和/或强迫空气经由各个喷嘴和/或充气结构以通过两种方法保持入口区域清洁：(i)通过更高压力空气强迫任何浆料和/或涡流气流从入口出来，并进入该塔；以及(ii)通过供应这样的空气，即所述空气用以产生位于热烟气和较冷浆料之间的隔离区域。在一个实施例中，供应到烟道入口的空气可以湿润到可接受的温度。该较冷的充气件应当保持在这样的温度下，即该温度等于或小于WFGD流体的工作温度，以防止浆料快速干燥到该充气件并形成垢。
在又一实施例中，用于本发明的各实施例的空气源从WFGD的氧化气流提供到该塔中，然后可以实现增加的有益效果，因为WFGD部位设计并且与过量氧化空气工作(由于塔载减小)。此过量氧化空气导致在一些工厂中的有害化学作用，包括但不限于：(a)由于下游影响，强氧化物形成；(b)由形成电桥的锰沉积造成的塔腐蚀，以驱动氟化感应垢下腐蚀；(c)有害砷形成；以及(d)汞重新释放。由此，此类过量氧化空气的使用可以帮助减少、缓解和/或消除一个或多个以上所述的消极作用。
图9和图10中的使用左右冷却板的实施例(使用或不使用加压/氧化空气)可以减少垢在进入WFGD的烟道入口处的形成。冷却板帮助维持较冷的入口表面，该入口表面帮助防止浆料在烟道入口处经历的热冲击。该热冲击会导致“快速干燥”，此与烟道入口处的垢形成相关。冷却板也允许使用处于预定温度的流动液体和/或气体，以将入口的接触表面保持在低于烟气入口温度的温度。
尽管示出和详细描述了本发明的特定实施例以说明本发明的应用和原理，但应当理解，这并不意味着本发明限于此，且本发明可体现为其它方式而不背离这些原理。在本发明的某些实施例中，有时可有利地使用本发明的某些特征而不相应地使用其它特征。因而，所有这些修改和各实施例都合适地落入所附权利要求书的范围内。

Claims (34)

1.一种用于湿法烟气脱硫单元的防垢系统，所述系统包括：
烟道结构，其中，所述烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的烟道入口；
至少两个空气喷嘴，每个空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中所述至少两个空气喷嘴位于所述烟道结构的内部，以提供贯穿通入所述湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的空气覆盖区；以及
至少一个入口遮蓬，其设计成将来自所述湿法烟气脱硫单元的浆料偏转，所述至少一个入口遮蓬位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的上方。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有矩形或正方形横截面形状，并且所述至少两个空气喷嘴位于所述烟道的相对的内壁上。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少两个空气喷嘴位于所述烟道的相对的竖直内壁上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个空气喷嘴接收温控空气，所述温控空气在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
5.一种用于湿法烟气脱硫单元的防垢系统，所述系统包括：
烟道结构，其中，所述烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的烟道入口，并且所述烟道结构具有选自矩形或正方形的横截面形状；
至少两个空气喷嘴，每个空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中至少一个空气喷嘴位于所述烟道结构的各相对的竖直内壁上，以提供贯穿通入所述湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的空气覆盖区；以及
至少两个横向空气喷嘴，每个横向空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中每个横向空气喷嘴位于所述至少两个空气喷嘴的每个的内部并且位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的顶部边缘处，以提供贯穿通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的水平宽度的空气覆盖区。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少两个横向空气喷嘴由挡板隔开。
7.如权利要求5或6中所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个入口遮蓬，所述入口遮蓬设计成将来自所述湿法烟气脱硫单元的浆料偏转，所述至少一个入口遮蓬位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的上方。
8.如权利要求5至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个空气喷嘴接收温控空气，所述温控空气在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
9.一种用于湿法烟气脱硫单元的防垢系统，所述系统包括：
烟道结构，其中，所述烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的烟道入口；以及
至少两个冷却板，每个冷却板具有相应的供应管线，其中至少两个冷却板位于所述烟道内部上，以提供贯穿通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的水平宽度的温度控制。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，每个所述冷却板都接收温控气体。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，每个所述冷却板都接收温控液体。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述至少两个冷却板接收温控气体，所述温控气体在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述至少两个冷却板接收温控液体，所述温控液体在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
14.如权利要求9至13中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个入口遮蓬，所述入口遮蓬设计成将来自所述湿法烟气脱硫单元的浆料偏转，所述至少一个入口遮蓬位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的上方。
15.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有矩形或正方形横截面形状，并且至少一个冷却板位于所述烟道结构的相对竖直内壁的每个上。
16.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有选自矩形或正方形的横截面形状，并且至少一个冷却板位于所述烟道结构的相对底部内角的每个上。
17.一种用于湿法烟气脱硫单元的防垢系统，所述系统包括：
烟道结构，其中，所述烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的烟道入口；
至少两个空气喷嘴，每个空气喷嘴具有相应的空气供应管线；以及
至少两个冷却板，每个冷却板具有相应的供应管线，
其中，所述至少两个空气喷嘴和所述至少两个冷却板的组合位于所述烟道结构的内部上，以提供贯穿通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的水平宽度的温度控制。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个入口遮蓬，所述入口遮蓬设计成将来自所述湿法烟气脱硫单元的浆料偏转，所述至少一个入口遮蓬位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的上方。
19.如权利要求17至18中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有矩形或正方形横截面形状，并且所述至少两个空气喷嘴位于所述烟道的相对的竖直内壁上。
20.如权利要求17至19中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有矩形或正方形横截面形状，并且至少一个冷却板位于所述烟道结构的相对竖直内壁的每个上。
21.如权利要求17至19中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有选自矩形或正方形的横截面形状，并且至少一个冷却板位于所述烟道结构的相对底部内角的每个上。
22.如权利要求17至21中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个空气喷嘴接收温控空气，所述温控空气在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
23.如权利要求17至22中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个冷却板接收温控气体，所述温控气体在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
24.如权利要求17至22中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个冷却板接收温控液体，所述温控液体在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
25.一种用于湿法烟气脱硫单元的防垢系统，所述系统包括：
烟道结构，其中，所述烟道结构连接到湿法烟气脱硫单元的烟道入口；
至少两个空气喷嘴，每个空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中至少一个空气喷嘴位于所述烟道的各相对的竖直内壁上；
至少两个横向空气喷嘴，每个横向空气喷嘴具有相应的空气供应管线，其中每个横向空气喷嘴位于所述至少两个空气喷嘴的每个的内部并且位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的顶部边缘处；以及
至少两个冷却板，每个冷却板具有相应的供应管线，其中，所述至少两个冷却板位于所述烟道的内部上，
其中，所述至少两个空气喷嘴、所述至少两个横向空气喷嘴和所述至少两个冷却板的组合位于所述烟道结构的内部表面上，以提供贯穿通入所述湿法烟气脱硫单元的烟道入口的水平宽度的温度控制。
26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述至少两个横向空气喷嘴由挡板隔开。
27.如权利要求25或26中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个入口遮蓬，所述入口遮蓬设计成将来自所述湿法烟气脱硫单元的浆料偏转，所述至少一个入口遮蓬位于通入所述湿法烟气脱硫单元的所述烟道入口的上方。
28.如权利要求25至27中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有矩形或正方形横截面形状，并且所述至少两个空气喷嘴位于所述烟道的相对的竖直内壁上。
29.如权利要求25至28中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个横向空气喷嘴由挡板隔开。
30.如权利要求25至29中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有矩形或正方形横截面形状，并且至少一个冷却板位于所述烟道结构的相对竖直内壁的每个上。
31.如权利要求25至29中任一项所述的系统，其特征在于，所述烟道结构具有选自矩形或正方形的横截面形状，并且至少一个冷却板位于所述烟道结构的相对底部内角的每个上。
32.如权利要求25至31中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个空气喷嘴接收温控空气，所述温控空气在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
33.如权利要求25至32中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个冷却板接收温控气体，所述温控气体在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
34.如权利要求25至32中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少两个冷却板接收温控液体，所述温控液体在所述湿法烟气脱硫单元的浆料温度的大约–25°F至大约+25°F的范围内。
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