TW201422319A - 控制在溼式排煙脫硫（ｗｆｇｄ）之積垢的系統與方法 - Google Patents

控制在溼式排煙脫硫（ｗｆｇｄ）之積垢的系統與方法 Download PDF

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Abstract

本發明基本上是有關於煙道氣的清潔，且在一實施例中係有關於用以減輕及/或防止料漿沉積在溼式排煙脫硫(WFGD)單元之煙道入口處的裝置、系統、及方法，以保持該入口乾燥並減低在該溼式排煙脫硫塔之煙道入口處的沉積作用(例如積垢)。在一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含有一位在入口過渡區域鄰旁的充氣裝置及/或強制空氣箱。在另一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含至少一位在入口過渡區域鄰旁的冷卻板。

Description

控制在溼式排煙脫硫(WFGD)之積垢的系統與方法
本專利申請案主張西元2012年10月23日提出之申請名稱為“System and Method for Controlling Scale Build-Up in a WFGD”的美國專利臨時申請案第61/717,133號的優先權。該申請案係透過引述而將其全文完全併入於本案內。
本發明基本上是有關於煙道氣的清潔，且在一實施例中係有關於用以減輕及/或防止料漿沉積在溼式排煙脫硫(WFGD)單元之煙道入口處的裝置、系統、及方法，以保持該入口乾燥並減低在該溼式排煙脫硫塔之煙道入口處的沉積作用(例如積垢)。在一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含有一位在入口過渡區域鄰旁的充氣裝置及/或強制空氣箱。在另一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含至少一位在入口過渡區域鄰旁的冷卻板。在再另一實 施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含有一防垢系統，其包含一充氣裝置及/或強制空氣箱及至少一冷卻板，其中該二裝置均位在入口過渡區域鄰旁處。
第1圖是習用溼式排煙脫硫(WFGD)單元及其內所含的各種零件及結構的圖式。如第1圖所示，經由第1圖中所示之入口進入各溼式排煙脫硫塔內的富含SO2之煙道氣，會與溼式排煙脫硫塔內所用的料漿接觸。由於進入該塔內的熱煙道氣之故，煙道氣溫度及入口附近的氣流路徑會造成料漿沉積在入口噴嘴的壁面/頂部。料漿即會“急速乾燥”於該表面上，留下一個或多個極硬之料垢的沉積。此料垢在塔負載振動或工廠停電時，有可能會在運轉中碎裂，因之而造成一片或多片硬質且具磨蝕性之材料落入溼式排煙脫硫槽內，一路穿過程序流。
雖然不欲受限於任何理論，但其相信料垢的形成是從具有最低氣流的溼式排煙脫硫入口的二個下方角落處開始，且因此在入口處會具有停滯的最高可能性及最高的液體對氣體位能。有一種非限制性的理論是說，在瓦片排列式的溼式排煙脫硫塔的特定情形中，因為其中所採用之灰漿及/或瓦片的多孔特性之故，會讓料垢更容易黏附。這會讓大片的料垢在同時間形成及剝落。
在此情形下，美國專利第5,403,523號中揭露 前述問題的一種可能的方案，其中是用一偏轉系統來保持較清潔的溼式排煙脫硫煙脫硫入口。在此，在第2圖至第5圖中顯示出一例示性的習知技術解決方案。
轉至圖式，第1圖是一例示性溼式排煙脫硫(WFGD)單元的整體視圖，而第2圖則是已知之溼式排煙脫硫(WFGD)系統10之一部分的剖面圖，其中具有圓柱狀殼體14的一溼式洗氣器模組12係可在一入口煙道18與該殼體間的一過渡區內接收一煙道氣16。入口煙道18通常會以與水平成0°至90°範圍內的向下角度來接近該圓柱狀殼體14。入口煙道18的截面通常為矩形，其具有大於其高度H之約2.5倍的寬度W(亦即寬度對高度的縱橫比W/H約為2.5)。在鄰近於入口煙道18之上方及下方表面24、26分別與圓柱狀殼體14相交之處的位置20、22處，入口煙道18係呈斜接狀，而使其以90°角與圓柱狀殼體14相交並結合；亦即入口煙道18是大致上垂直於圓柱狀殼體14。此種垂直方位簡化了該溼式洗氣器模組12的過渡區、結構設計、及製造。在入口煙道18之前，入口煙道18的煙道系統上游側的其他部位(未顯示)可包含截面過渡區、肘管、風扇、及/或其他的液壓裝置，用以將煙道氣16供應至入口煙道18。
如第3A圖及第3B圖所示，在圓柱狀殼體14內，一入口遮篷28用來導引一部分的熱煙道氣16，通常是設置在溫度約300℉的溼式洗氣器模組12上，以相對於水平的向下45°角。噴灑於溼式洗氣器模組12及/或經 由溼式洗氣器模組12內之填料、承盤、或其他表面排出的液態料漿30，會向下流至入口遮篷28的上方表面32。位在入口遮篷28之一末端36上方的一溢流板34提供一間隙38，供液態料漿30經由之穿過，因之而能調節並改善向下排放進入熱煙道氣流16內的液態料漿簾40的均勻度。當熱煙道氣16進入溼式洗氣器模組12內時，其會被液態料漿簾40加以急冷並增溼，因之會蒸發存在於液態料漿簾40內的一部分水氣。
在沒有入口遮篷28的情形下，沿著溼式洗氣器模組12的壁部向下流動的液態料漿30的薄液膜係接觸到熱煙道氣16。但是，滴落通過溼式洗氣器模組12入口開孔之料漿30薄液膜內所存在的水份之量並不足以完全地急冷及增溼該熱煙道氣16。入口遮篷28收集所有落於其頂上的液態料漿30，並將該液態料漿30導至間隙38，以形成厚重的液態料漿簾40。這些由入口遮篷28加以改道及形成液態料漿簾40的較大量的水會超過用於將熱煙道氣16完全及立即急冷及增溼所需的量。此完全而突然的急冷及增溼可減少溼/乾界面及固體沉積的機率。
在沒有入口遮篷28的情形下，如果液態料漿30及熱煙道氣16的組合接觸到入口煙道18或殼體14的任何表面，在液態料漿30蒸發時，即會形成固態沉積。由於所存在的水份不足以持續而完全地增溼流入的氣體，固體會形成在溼/乾界面處。這些固態沉積物會隨著時間而累積，這會需要將溼式洗氣器模組12關閉，使得維修 人員可進入溼式洗氣器模組12來移除沉積物。溼式洗氣器模組12的關閉會需要備用的溼式洗氣器模組12為可用的，以清潔煙道氣16，或是需要降低鍋爐負載，以使得所產生的煙道氣之量不會超過剩餘上線之溼式洗氣器模組12的容量，或者將只做部份處理或未處理過的煙道氣16直接排放至大氣中。所有的這些替代方案均為不良的，也無法為業界所接受。因此最好能將液態料漿30與熱煙道氣16間的溼/乾界面保持遠離這些表面，而入口遮篷28可透過形成該液態料漿簾40而達成此一結果。由於入口遮篷28係向下延伸且進入溼式洗氣器模組12的圓柱狀殼體14內，因此液態料漿簾40可保持遠離於這些表面。液態料漿簾40亦提供多於增溼所需之量的水份。
如第4圖及第5圖所示，在入口遮篷28的側向末端42處，側壁44自入口遮篷28延伸進入殼體14內，並向下延伸至入口煙道18之下方表面26下方的點。這些側壁44可防止液態料漿30流出入口遮篷28的側向末端42，或沿著殼體14之內表面46進入入口煙道18內。這些側壁44對於維持一可接受之溼/乾界面遠離於這些表面來避免前面所討論之沉積問題而言，是必要的。此外，入口遮篷28設有補強件48，其配合於側壁44，可將料漿流30更進一步均勻地分配於這些表面上。
前述之已知的入口煙道18及入口遮篷28的裝置的水壓測試顯示出顯著的煙道氣側總壓力下降。高的煙道氣側壓力下降需要增大風扇壓力性能，導致風扇及馬 達功率的增加，以及該單元的壽命之增加的運轉成本。這是非常不好的，因為即使是1.0英吋H2O的氣體側壓力下降可估算為達到百萬美元的價值。因此，減少溼式洗氣器設施內之煙道氣側壓力下降是一種減低成本的有效方案。但是，這樣的減少必須要以一種能防止乾燥之料漿材料在該過渡界面及/或區域內的不必要沉積的方式來達成之。
針對上述，此技藝中需要一種裝置、系統及/或方法，藉以減低沉積於煙道氣入口接合於溼式排煙脫硫塔的過渡界面及/或區域內的料漿材料的量。
本發明基本上是有關於煙道氣的清潔，且在一實施例中係有關於用以減輕及/或防止料漿沉積在溼式排煙脫硫(WFGD)單元之煙道入口處的裝置、系統、及方法，以保持該入口乾燥並減低在該溼式排煙脫硫塔之煙道入口處的沉積作用(例如積垢)。在一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含有一位在入口過渡區域鄰旁的充氣裝置及/或強制空氣箱。在另一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含至少一位在入口過渡區域鄰旁的冷卻板。在再另一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含有一防垢系統， 其包含一充氣裝置及/或強制空氣箱及至少一冷卻板，其中該二裝置均位在入口過渡區域鄰旁處。
因此，本發明之一觀點是一種用於溼式排煙脫硫單元(WFGD)的防垢系統，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的入口；至少二空氣噴嘴，每一空氣噴嘴具有各自的空氣供應管線，其中該至少二空氣噴嘴係位在該煙道的內部，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的空氣覆蓋；以及至少一入口遮篷，設計用來偏轉來自該溼式排煙脫硫單元的料漿，該至少一入口遮篷係位在該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口的上方。
在本發明的再另一觀點中，其提供一種用於溼式排煙脫硫單元(WFGD)的防垢系統，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的入口；至少二空氣噴嘴，每一空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中至少一空氣噴嘴係位在該煙道的每一相對的垂直內壁上，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的空氣覆蓋；以及至少二側向空氣噴嘴，每一側向空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中每一側向空氣噴嘴係位在該至少二空氣噴嘴之每一者內側，並係位在該溼式排煙脫硫單元的該煙道入口的頂部邊緣，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口之水平寬度的空氣覆蓋。
在本發明的再另一觀點中，其提供一種用於 溼式排煙脫硫單元(WFGD)的防垢系統，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的入口；以及至少二冷卻板，每一冷卻板具有各自之供應管線，其中該至少二冷卻板係位在該煙道的內部，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的溫度控制。
賦予本發明特色的各種新穎性特點係在附屬於本文後並構成本文一部分的申請專利範圍中被具體地指出。為更清楚瞭解本發明，其運作上的優點、及其使用上具體的好處，請參閱用以說明出本發明例示性實施例的附圖及描述性內容。
10‧‧‧溼式排煙脫硫系統
12‧‧‧溼式洗氣器模組
14‧‧‧殼體
16‧‧‧煙道氣
18‧‧‧入口煙道
20‧‧‧位置
22‧‧‧位置
24‧‧‧上方表面
26‧‧‧下方表面
28‧‧‧入口遮篷
30‧‧‧液態料漿
32‧‧‧上方表面
34‧‧‧溢流板
36‧‧‧末端
38‧‧‧間隙
40‧‧‧液態料漿簾
42‧‧‧側向末端
44‧‧‧側壁
46‧‧‧內表面
48‧‧‧補強件
100‧‧‧防垢系統
102‧‧‧煙道
104‧‧‧塔部
106‧‧‧伸縮接頭
108‧‧‧空氣管線及/或管路
110‧‧‧旁側清除噴嘴
112‧‧‧箭號
200‧‧‧防垢系統
202‧‧‧煙道
204‧‧‧塔部
206‧‧‧伸縮接頭
212‧‧‧箭號
232‧‧‧滴口區域及/或排洩口
234‧‧‧空氣管線及/或管路
236‧‧‧旁側清除噴嘴
238‧‧‧側向清除噴嘴
240‧‧‧擋板
300‧‧‧防垢系統
302‧‧‧煙道
304‧‧‧塔部
306‧‧‧伸縮接頭
320‧‧‧管線及/或管路
322‧‧‧冷卻板
402‧‧‧煙道
404‧‧‧塔
502‧‧‧煙道
504‧‧‧塔
602‧‧‧煙道
604‧‧‧塔
第1圖是習用溼式排煙脫硫(WFGD)單元的圖式。
第2圖是第1圖之溼式排煙脫硫(WFGD)單元的剖面圖。
第3A圖是第2圖中之煙道入口與溼式洗氣器模組之間的過渡區的側視剖面圖。
第3B圖是顯示出第3A圖的一部分的一剖面圖。
第4圖是沿著第2圖中箭號4-4所取的平面剖面圖。
第5圖是顯示出第2圖之入口遮篷的側壁的 一側視剖面圖。
第6圖是溼式排煙脫硫煙道入口之防垢系統的一實施例的圖式。
第7圖是第6圖之防垢系統的剖面圖。
第8圖是溼式排煙脫硫煙道入口之防垢系統的另一實施例的圖式。
第9圖是第8圖之防垢系統的剖面圖。
第10圖是溼式排煙脫硫煙道入口之防垢系統的再另一實施例的圖式。
第11圖是第10圖之防垢系統的剖面圖。
第12圖是溼式排煙脫硫煙道入口之防垢系統的再另一實施例的剖面圖。
第13圖是溼式排煙脫硫煙道入口之防垢系統的再另一實施例的剖面圖。
第14圖是溼式排煙脫硫煙道入口之防垢系統的再另一實施例的剖面圖。
本發明基本上是有關於煙道氣的清潔，且在一實施例中係有關於用以減輕及/或防止料漿沉積在溼式排煙脫硫(WFGD)單元之煙道入口處的裝置、系統、及方法，以保持該入口乾燥並減低在該溼式排煙脫硫塔之煙道入口處的沉積作用(例如積垢)。在一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法， 除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含有一位在入口過渡區域鄰旁的充氣裝置及/或強制空氣箱。在另一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含一防垢系統，其包含至少一位在入口過渡區域鄰旁的冷卻板。在再另一實施例中，根據本發明的溼式排煙脫硫(WFGD)單元、系統及/或方法，除了其他特點以外，包含有一防垢系統，其包含一充氣裝置及/或強制空氣箱及至少一冷卻板，其中該二裝置均位在入口過渡區域鄰旁處。
在本文內的使用上，“入口過渡區域”是定義為代表溼式排煙脫硫入口及/或塔內溫度梯度是由“熱”變“冷“及/或由於煙道氣接觸到來自溼式排煙脫硫之料漿而使煙道氣經歷煙道氣含水率之量的變化的區域。如熟知此技藝者所可明瞭的，該“入口過渡區域”並不是固定在特定的區域內。反之，該“入口過渡區域”會因不同的溼式排煙脫硫單元而改變，且在同一溼式排煙脫硫內也會因操作條件的不同而改變。
有關於本發明之各種料垢減輕及/或防止系統中所用的空氣，供應至本發明任一個或多個實施例之各種空氣管線及/或管路的空氣，可以由來自任何適當來源(例如來自任何適當之空氣泵浦、壓縮機等等)之溫度受控空氣來加以供應，或者可由供應至該溼式排煙脫硫之氧化空氣中取得之任何多餘氧化空氣來加以供應。在另一實施例中，供應至本發明任一個或多個實施例之各種空氣管 線及/或管路的空氣，可由來自任何適當來源(例如來自任何適當之空氣泵浦、壓縮機等等)之溫度受控空氣與供應至該溼式排煙脫硫之氧化空氣中取得之任何多餘氧化空氣的任何組合來加以供應。
再者，供應至本發明任一個或多個實施例之各種空氣管線及/或管路的空氣的溫度，應落在溼式排煙脫硫料漿溫度之約-25℉至約+25℉的範圍內。在另一實施例中，供應至本發明任一個或多個實施例之各種空氣管線及/或管路的空氣的溫度，應落在溼式排煙脫硫料漿溫度之約-20℉至約+20℉，或約-15℉至約+15℉，或約-10℉至約+10℉或約-5℉至約+5℉，或約-2.5℉至約+2.5℉的範圍內。在此，以及本說明書及申請專利範圍內其他之處，個別的範圍值及/或極限，均可合併在一起，以構成額外的未揭示範圍。
參閱圖式，第6圖顯示入口料垢減輕及/或防止系統(為簡單起見，下文中全部稱為“防垢系統”)的一實施例。在第6圖的實施例中揭露一防垢系統100。如第6圖所示，煙道102是顯示成進入至一溼式排煙脫硫單元的塔部104。應注意的是，雖然該溼式排煙脫硫的塔部104是顯示成具有圓形的截面形狀，但本發明並不侷限於此。因此，任何的幾何形狀均可被應用於溼式排煙脫硫單元的塔部104。現在轉到該防垢系統100的其餘部位，煙道102是形成為具有至少一伸縮接頭106，其係垂直於煙道102的寬度。另外，防垢系統100亦包含有左側及右側 空氣管線及/或管路108，其供應空氣至左側及右側旁側清除噴嘴110。旁側清除噴嘴110可沿著與煙道氣流動方向(以箭號112標示)大略相同的方向，引導經由各清除噴嘴的各自空氣管線/管路108供應的清除空氣。在有些實施例中，防垢系統100可進一步包含一入口遮篷及/或側壁，如同第5圖中所揭露及討論者，以對煙道102的頂部及/或側部提供進一步的遮蔽及/或保護，以防止溼式排煙脫硫料漿自上方“滴落”下來並接著進入煙道102內。因此，左側及右側空氣管線及/或管路108、左側及右側旁側清除噴嘴110、以及如果有設置的話，入口遮篷及/或側壁(參見第圖5)的組合可共同作用來防止溼式排煙脫硫料漿進入煙道102內而使料垢堆積於煙道102的溼式排煙脫硫側末端。
第7圖是煙道102進入溼式排煙脫硫之塔部104的開放末端的剖面圖，其顯示出左側及右側清除噴嘴110的方向。在另一實施例中，如果需要的話，可將根據第5圖實施例的入口遮篷及/或側壁設置於煙道102的頂側及旁側邊緣的上(在左側及右側清除噴嘴110之上方邊緣的上方)，以提供進一步防護，防止溼式排煙脫硫料漿自上方滴落且接著進入煙道102內。在再另一實施例中，左側及右側清除噴嘴110可具有任何所需的高度，只要左側及右側清除噴嘴能開始於煙道102的底側邊緣，並大致上垂直地向上朝向煙道102之頂部邊緣延伸。
轉到第8圖，第8圖顯示出防垢系統200的 另一實施例。如第8圖所示，煙道202是顯示成進入至一溼式排煙脫硫單元的塔部204。應注意的是，雖然該溼式排煙脫硫的塔部204是顯示成具有圓形的截面形狀，但本發明並不侷限於此。因此，任何的幾何形狀均可被應用於溼式排煙脫硫單元的塔部204。現在轉到該防垢系統200的其餘部位，煙道202是形成為具有至少一伸縮接頭206，其係垂直於煙道202的寬度。在另一實施例中，伸縮接頭可具有一個或多個伸縮接頭滴口區域及/或排洩口232，其係以左側及右側矩形加以標示。在一實施例中，伸縮接頭滴口區域及/或排洩口232係位在煙道202的伸縮接頭區段的底側。另外，防垢系統200也可包含左側及右側空氣管線及/或管路234，其供應空氣至左側及右側旁側清除噴嘴236及側向清除噴嘴238。側向清除噴嘴238係位在朝向著煙道202中心線的位置處，並由一擋板240加以分隔開。
在一實施例中，側向清除噴嘴238及擋板240是沿著煙道202進入塔204內之處的底側邊緣設置。在另一實施例中，側向清除噴嘴238及擋板240是沿著煙道202進入塔204內之處的頂部邊緣設置。就本發明的目的而言，煙道202的底側邊緣是位在最靠近於塔204底部的位置處。擋板240是設置在側向清除噴嘴238之間，以供在設有至少二個側向清除噴嘴的情形下，形成多個空氣區域。在一實施例中，擋板240的存在可以讓左側及右側側向清除噴嘴238的每一者以互相獨立的方式運作，因之而 可對於供應至煙道202進入塔204內之處的左側及右側部位的空氣進行客製式的控制。在另一實施例中，左側及右側清除噴嘴238可以採用縱向排列式的方式運作，而非獨立式的運作。
在以上的情形下，旁側清除噴嘴236與側向清除噴嘴238的組合可沿著與煙道氣流動方向(以箭號212標示)大略相同的方向，引導通過每一清除噴嘴各自的空氣管線及/或管路234供應的清除空氣。在另一實施例中，雖然未顯示出，防垢系統200可進一步包含一入口遮篷及/或側壁，其遮蓋/圍繞煙道202的頂部及/或旁部，以防止溼式排煙脫硫料漿自上方“滴落”下來且接著進入至煙道202內。因此，左側及右側空氣管線及/或管路234、左側及右側旁側清除噴嘴236、左側及右側側向清除噴嘴238、以及擋板240的組合可共同作用，來防止溼式排煙脫硫料漿進入煙道202內而使料垢堆積於煙道202的溼式排煙脫硫側末端。
第9圖是煙道202進入溼式排煙脫硫之塔部204的開放末端的剖面圖，其顯示出左側及右側清除噴嘴236、左側及右側側向清除噴嘴238、以及擋板240的方向。在另一實施例中，如果需要的話，可將一入口遮篷及/或側壁設置於煙道202的頂側及/或旁側邊緣的上方或圍繞之(在左側及右側側向清除噴嘴238與擋板240的上方)，以提供進一步防護，防止溼式排煙脫硫料漿自上方“滴落”下來而接著進入煙道202內。
轉到第10圖，第10圖顯示出防垢系統300的另一實施例。如第10圖所示，煙道302是顯示成進入至一溼式排煙脫硫單元的塔部304。應注意的是，雖然該溼式排煙脫硫的塔部304是顯示成具有圓形的截面形狀，但本發明並不侷限於此。因此，任何的幾何形狀均可被應用於溼式排煙脫硫單元的塔部304。現在轉到該防垢系統300的其餘部位，煙道302是形成為具有至少一伸縮接頭306，其係垂直於煙道302的寬度。在另一實施例中，伸縮接頭可具有一個或多個伸縮接頭排洩口(未顯示)，其位在煙道302的伸縮接頭區段的底側。另外，防垢系統300也可包含左側及右側管線及/或管路320，其供應溫度受控空氣及/或溫度受控液體至左側及右側冷卻板322。左側及右側管線及/或管路320與左側及右側冷卻板322的組合是設法降低在溼式排煙脫硫塔304入口處的溫度，以減輕及/或防止由於在進入溼式排煙脫硫之煙道氣與自上方“滴落”下來之溼式排煙脫硫料漿之間的大的溫度變化而導致的料垢堆積。應注意的是，在本發明另一實施例中，第10圖的實施例可與第6圖或第8圖的實施例結合。
在再另一實施例中，雖然未顯示出，防垢系統300可進一步包含一入口遮篷及/或側壁，其遮蓋/圍繞煙道302的頂部及/或旁側部，以防止溼式排煙脫硫料漿自上方“滴落”下來並接著進入至煙道302內。
第11圖是煙道302進入溼式排煙脫硫之塔部 304的開放末端的剖面圖，其顯示出左側及右側冷卻板322的方向。在另一實施例中，如果需要的話，可將一入口遮篷設置於煙道302的頂部邊緣的上方，以提供進一步防護，防止溼式排煙脫硫料漿自上方“滴落”下來並接著進入煙道302內。
轉到第12圖至第14圖，第12圖至第14圖是本發明各種不同實施例的剖面圖。在第12圖的實施例中顯示出一煙道402及一部分的溼式排煙脫硫塔404。如第12圖實施例所示，其中所揭露的防垢系統具有左側及右側旁側清除噴嘴236與左側及右側冷卻板322二者。在第13圖的實施例中，其中所揭露的防垢系統具有左側及右側清除噴嘴236、左側及右側側向清除噴嘴238、擋板240、以及左側及右側冷卻板322，其是如圖所示之位在煙道502進入塔504的末端處。在第14圖的實施例中，其中所揭露的防垢系統具有左側及右側清除噴嘴236、左側及右側側向清除噴嘴238、擋板240、以及左側及右側冷卻板322，其中該左側及右側清除噴嘴236係位在如圖所示之位在煙道602進入塔604的末端處的各左側及右側冷卻板322的垂直上方。在再另一實施例中，雖然未顯示出，第12圖至第14圖之實施例中的任一者均可進一步包含一入口遮篷及/或側壁，其遮蓋/圍繞煙道402/502/602的頂部及/或側部，以防止溼式排煙脫硫料漿自上方“滴落”下來並接著進入至煙道402/502/602內。
可以注意到，本發明之噴嘴、冷卻板、及/或 擋板的任一者之大小、高度、及/或寬度是可依需求及/或需要而變化。因此，本發明並不侷於單一種幾何形狀、配置、及/或設計方向。再者，這些各種的冷卻板、及/或擋板能夠組合方式運作，以各種次組合方式運作，甚至各自獨立運作。
雖不欲受限於任一種優點或一組優點，但根據本發明之防垢系統可防止料垢形成並落入溼式排煙脫硫槽內。另一種可能的情形是如果仍會形成料垢的話，則所形成的料垢尺寸上較小，並可由攪拌器及泵浦(吸收器回收泵及/或洩放泵)加以打破成較小片。在此情形下，在洩放泵水流中，料垢碎片會被泵入至主要水萃取器內。本發明的該一或多個系統可以防止較大塊的料垢碎片形成，並因此防止該等料垢碎片進入至該等碎片無法從底流水流中被移除的一個或多個水萃取器。這可減少該一或多個水萃取器的堵塞，因之而可減少檢修間隔的頻率。
相對於那些使用水基系統來防止料垢形成在煙道進入溼式排煙脫硫設備之塔側末端內的系統而言，本發明亦具有優點。該水基系統有許多的缺點，包括，但不限於，在溼式排煙脫硫塔內的水/水成物平衡的不良變化、在煙道進入溼式排煙脫硫內的塔側末端處的鏽蝕；及/或實際上可能最終會導致料垢量增加的水供應問題。
屬於本發明的另一項潛在的優點在於減低料垢的大小及頻率可減低被迫通過吸收器循環AbsorberRecycle，(AR)泵的料垢碎片的量及尺寸。這可減少泵浦水流中 的磨蝕性顆粒的數量。再者，料垢碎片通常會被推壓進入AR頭座內，並進入在塔的上部的料漿噴嘴內部。這些噴嘴的開口較小，如果足夠數量的料垢碎片擠壓在一起的話，極有可能會堵塞AR噴嘴及/或頭座。這種堵塞會造成SO2的移除的降低，以及系統的石灰石使用率較低的風險。因此，本發明的一個或多個實施例可以降低此現象的嚴重性及/或發生，因之而能得到較佳的SO2移除率，及一個或多個AR噴嘴較少的損傷。
在上述的情形下，本發明的實施例係使用二種不同的原則來減低形成在溼式排煙脫硫設備煙道入口處的料垢量。第6圖至第8圖的實施例係透過各種噴嘴及/或充氣結構來施加壓力及/或強迫空氣，以藉由二種手段來保持入口區域的清潔：(i)藉由用較高壓空氣來迫使任何的料漿及/或渦流氣流流出入口並進入塔內；以及(ii)藉由供給空氣，以供在熱的煙道氣與較冷的料漿之間形成隔離區域。在一實施例中，供應到煙道入口的空氣可被增溼至可接受之溫度。此較冷的充氣部要保持在等於或低於溼式排煙脫硫流體之作業溫度的溫度，以防止料漿在充氣部急速乾燥而形成積垢。
在再另一實施例中，本發明之各種實施的空氣源是由流入塔內之溼式排煙脫硫的氧化空氣來提供，接著，在溼式排煙脫硫部位被設計成且以過量的氧化空氣運作(因為塔負載降低)的情況下，可實現一額外的益處。此過量氧化空氣在某些廠內會造成不利的化學反應，包括 但不限於：(a)強氧化劑的形成及對於下游的衝擊；(b)因錳沉積而造成的塔鏽蝕會形成一流電橋，驅使氟化物造成垢下腐蝕；(c)不利的硒形態；以及(d)汞再發射。因此，過量的氧化空氣的使用可有助於減少、減輕及/或消除前述負面作用之一者或多者。
第9圖及第10圖中的實施例係配合或不配合加壓/氧化空氣的使用而使用左側及右側冷卻板，其可以減少料垢在煙道進入溼式排煙脫硫設備之入口處的形成。該冷卻板有助於保持較冷的入口表面，其有助於防止料漿在煙道入口處經歷到的熱衝擊。該熱衝擊會造成“急速乾燥”，其係連結於煙道入口處的料垢形成。該冷卻板亦可使其可以使用預定溫度的流動液體或氣體，以將入口處之接觸表面保持在相較於煙道氣入口溫度之更低的溫度。
雖然本發明的特定實施例已被詳細顯示及說明，以解釋本發明的應用及原則，但可以理解的，其並不欲將本發明侷限於此，且本發明在不脫離該等原則的情形下，亦可以其他方式實施之。在本發明的某些實施例中，本發明的某些特點可在不配合使用其他特點的情形下，加以施用來獲得好處。因此，所有這些改變及實施例均理所當然屬於下附的申請專利範圍。
200‧‧‧防垢系統
202‧‧‧煙道
204‧‧‧塔部
206‧‧‧伸縮接頭
212‧‧‧箭號
232‧‧‧滴口區域及/或排洩口
234‧‧‧空氣管線及/或管路
236‧‧‧旁側清除噴嘴
238‧‧‧側向清除噴嘴
240‧‧‧擋板

Claims (34)

  1. 一種防垢系統，適用於一溼式排煙脫硫單元，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的一煙道入口；至少二空氣噴嘴，每一空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中該至少二空氣噴嘴係位在該煙道結構的內部，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的空氣覆蓋；以及至少一入口遮篷，設計用來偏轉來自該溼式排煙脫硫單元的料漿，該至少一入口遮篷係位在該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口上方。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該煙道結構具有矩形或正方形截面形狀，且該至少二空氣噴嘴係位在該煙道之相對的內壁上。
  3. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該至少二空氣噴嘴係定位在該煙道之相對的垂直內壁上。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該至少二空氣噴嘴接收溫度受控空氣，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  5. 一種防垢系統，適用於一溼式排煙脫硫單元，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的一煙道入口，且該煙道結構具有選自矩形或正方形 的一截面形狀；至少二空氣噴嘴，每一空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中至少一空氣噴嘴係位在該煙道結構的每一相對的垂直內壁上，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的空氣覆蓋；以及至少二側向空氣噴嘴，每一側向空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中每一側向空氣噴嘴係位在該至少二空氣噴嘴之每一者內側，並係位在該溼式排煙脫硫單元的該煙道入口的頂部邊緣，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口之水平寬度的空氣覆蓋。
  6. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該至少二側向空氣噴嘴係由一擋板加以分隔開。
  7. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該系統進一步包含至少一入口遮篷，設計用來偏轉來自該溼式排煙脫硫單元的料漿，該至少一入口遮篷係位在該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口上方。
  8. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該至少二空氣噴嘴接收溫度受控空氣，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  9. 一種防垢系統，適用於一溼式排煙脫硫單元，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的一煙道入口；以及至少二冷卻板，每一冷卻板具有各自之供應管線，其 中該至少二冷卻板係位在該煙道結構的內部，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的溫度控制。
  10. 如申請專利範圍第9項之系統，其中每一冷卻板接收溫度受控氣體。
  11. 如申請專利範圍第9項之系統，其中每一冷卻板接收溫度受控液體。
  12. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該至少二冷卻板接收一溫度受控氣體，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  13. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該至少二冷卻板接收一溫度受控液體，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  14. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該系統進一步包含至少一入口遮篷，設計用來偏轉來自該溼式排煙脫硫單元的料漿，該至少一入口遮篷係位在該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口上方。
  15. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該煙道結構具有一矩形或正方形的截面形狀，且至少一冷卻板係位於該煙道結構的該相對的垂直內壁的每一者上。
  16. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該煙道結構具有選自矩形或正方形的一截面形狀，且至少一冷卻板係位在該煙道結構之相對的底側內部角落之每一者上。
  17. 一種防垢系統，適用於一溼式排煙脫硫單元，該系統包含： 一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的一煙道入口；至少二空氣噴嘴，每一空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線；以及至少二冷卻板，每一冷卻板具有各自之供應管線，其中該至少二空氣噴嘴以及該至少二冷卻板的組合係位在該煙道結構的內部，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的溫度控制。
  18. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該系統進一步包含至少一入口遮篷，設計用來偏轉來自該溼式排煙脫硫單元的料漿，該至少一入口遮篷係位在該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口上方。
  19. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該煙道結構具有一矩形或正方形的截面形狀，且該至少二空氣噴嘴係位在該煙道之相對的垂直內壁上。
  20. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該煙道結構具有一矩形或正方形的截面形狀，且至少一冷卻板設置於該煙道結構之該相對的垂直內壁的每一者上。
  21. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該煙道結構具有選自矩形或正方形的一截面形狀，且至少一冷卻板設置在該煙道結構之相對的底側內部角落之每一者上。
  22. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該至少二空氣噴嘴接收溫度受控氣體，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  23. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該至少二冷卻板接收一溫度受控氣體，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  24. 如申請專利範圍第17項之系統，其中該至少二冷卻板接收一溫度受控液體，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  25. 一種防垢系統，適用於一溼式排煙脫硫單元，該系統包含：一煙道結構，其中該煙道結構連接至一溼式排煙脫硫單元的一煙道入口；至少二空氣噴嘴，每一空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中至少一空氣噴嘴係位在該煙道之每一相對的垂直內壁上；至少二側向空氣噴嘴，每一側向空氣噴嘴具有各自之空氣供應管線，其中每一側向空氣噴嘴係位在該至少二空氣噴嘴之每一者內側，並係位在該溼式排煙脫硫單元的該煙道入口的頂部邊緣；以及至少二冷卻板，每一冷卻板具有各自之供應管線，其中該至少二冷卻板係位在該煙道的內部，其中該至少二空氣噴嘴、該至少二側向空氣噴嘴、以及該至少二冷卻板的組合係位在該煙道結構的內側表面上，以提供跨越該溼式排煙脫硫單元之煙道入口的水平寬度的溫度控制。
  26. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該至少二側 向空氣噴嘴係由一擋板加以分隔開。
  27. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該系統進一步包含至少一入口遮篷，設計用來偏轉來自該溼式排煙脫硫單元的料漿，該至少一入口遮篷係位在該溼式排煙脫硫單元之該煙道入口上方。
  28. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該煙道結構具有矩形或正方形截面形狀，且該至少二空氣噴嘴係位在該煙道之相對的垂直內壁上。
  29. 如申請專利範圍第28項之系統，其中該至少二側向空氣噴嘴係由一擋板加以分隔開。
  30. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該煙道結構具有一矩形或正方形的截面形狀，且至少一冷卻板係位於該煙道結構之該相對的垂直內壁的每一者上。
  31. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該煙道結構具有選自矩形或正方形的一截面形狀，且至少一冷卻板係位在該煙道結構之相對的底側內部角落之每一者上。
  32. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該至少二空氣噴嘴接收溫度受控空氣，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  33. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該至少二冷卻板接收一溫度受控氣體，其係落在該溼式排煙脫硫單元之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
  34. 如申請專利範圍第25項之系統，其中該至少二冷卻板接收一溫度受控液體，其係落在該溼式排煙脫硫單元 之料漿溫度的約-25℉至約+25℉的範圍內。
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