TWI490436B - 於輸送氧燃燒器之富氧燃燒 - Google Patents

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Description

於輸送氧燃燒器之富氧燃燒
本發明大體上關於燃煤發電廠設計，且更特定言之關於輸送氧燃燒器。輸送氧燃燒器用於以氧氣作為氧化劑來燃燒煤，以便自廢氣冷凝出水分後得到實質上純的CO2 流。
相關申請案之交叉引用
本申請案主張2011年5月4日申請之美國臨時申請案第61/482,498號及2012年2月26日申請之美國習知申請案(Conventional application)第13/405,312號之權益，該兩者之全部內容及本質特此以引用的方式併入本文中。
關於聯邦贊助研究或開發之聲明
本發明是根據由美國能源部授予之合作協議第DE-NT0000749號，在政府支援下完成的。政府具有本發明之某些權利。
富氧燃燒為燃煤發電廠設計之一部分，其具有與習知煤發電廠設計相比顯著減少CO2 排放的潛能。在富氧燃燒中，煤是在使用實質上純的氧氣或以再循環廢氣稀釋的實質上純的氧氣的富氧環境中燃燒。源自此方法的廢氣主要由CO2 及H2 O組成，因此濃CO2 流係藉由簡單地冷凝排氣流中之水來產生。富氧燃燒優於空氣燃燒之優勢為其提供大量減少CO2 分離成本及捕捉成本之較大可能，因為可捕捉及隔離實質上所有排出物。
Anderson等人之美國專利第6,505,567號揭示一種操作常 壓循環流化床之方法，該常壓循環流化床饋入實質上純的氧氣作為氧化劑以便在燃燒器中燃燒化石燃料。由廢氣夾帶的一部分細粉狀固體在外部流化床熱交換器中冷卻且再循環至燃燒器之下部。該固體冷卻過程產生小部分蒸汽用於發電。被再循環的小部分夾帶的冷卻固體可輔助控制燃燒器溫度。
Anderson等人亦揭示將足夠大量之氣態燃燒產物再循環至燃燒器以控制燃燒器溫度。操作該循環流化床燃燒器(CFB)之方法基本上與習知CFB燃燒器相同，除用氧氣替換空氣充當氧化劑以外。然而，為了控制燃燒器溫度，廢氣必須再循環回到燃燒器且速率必須與進氣燃燒過程中將存在於空氣中之氮氣的量幾乎相同。
雖然當需要自廢氣捕捉CO2 時Anderson等人之類型的方法與鼓風燃燒相比具有實質性優勢，但再循環的大量廢氣導致高能量消耗且降低操作可靠性。因此，該習知操作方法需要改良。
此外，如同任何空氣燃燒過程，為實現完全燃燒，需要過量氧氣且因此氧氣將存在於廢氣中。然而，CO2 廢氣流中存在氧氣不利於CO2 隔離或其他應用。CO2 與氧氣之混合物在甚至少量水分存在下亦更具腐蝕性。另外，氧氣生產為燃燒過程中最昂貴的步驟之一，且因此排出具有該寶貴氧氣之廢氣非常不合乎需要。
Anderson等人說明之循環迴路配置與最廣泛使用的商業循環流化床類似。流化床熱交換器中之通風可對旋風器效 能及總固體循環速率具有負面影響。
CFB中之富氧燃料燃燒亦遭受空氣燃料燃燒過程之一些常見弊病。舉例而言，其需要大的鈣比硫之比率以自廢氣移除90+%含硫化合物。因此，為嚴格脫硫或使發電廠之硫組分排放近乎為零，需要廢氣脫硫(FGD)裝置。然而，由於將FGD添加至該過程中，資本及操作成本增加。
移除硫化物之高鈣要求存在至少兩個原因。一個原因歸結於常壓操作性質，來自煤之硫化物將主要轉化為SO2 ，其與鈣化合物具有較慢反應速率。第二原因為CFB中所用之粒徑較大，且僅石灰石粒子表層用於硫捕捉，粒子核心極少與廢氣中之硫化物接觸。
關於CO2 捕捉目的，為產生不含氮氣之廢氣流，如例如美國專利第7,282,171號及第6,918,253號及美國公開專利申請案2009-0255450及2009-0257941中所揭示，在習知粉煤(PC)鍋爐中使用實質上純的氧氣來代替空氣。此等參考文獻中所述之方法亦使大量CO2 或廢氣再循環以緩和及控制爐溫。
如上所述，關於富氧燃燒CFB過程，為控制燃燒溫度之該CO2 或廢氣之大量再循環引起較低發電廠效率及操作可靠性。此等參考文獻中所述之富氧燃燒PC鍋爐之廢氣亦含有大量過剩的為鍋爐操作所需的氧氣。因此，需要額外方法步驟以使氧氣濃度降低至相對較低的ppm含量，以產生基本上實質上純的CO2 流。
與CFB燃燒器不同，PC鍋爐無法就地脫硫。在PC鍋爐中 燃燒之燃料研磨成本亦顯著較高，因為其需要更精細的燃料以便原料煤(feed coal)實質上完全燃燒。
需要較佳配置之循環流化床迴路及較佳操作方法以克服上述弊病。本發明主要針對該等系統及方法。本發明提供CFB迴路之新配置及在加壓富氧燃燒環境中操作該迴路之方法。
簡言之，在較佳形式中，本發明提供一種輸送氧燃燒器，尤其用於使煤與充當氧化劑之氧氣一起燃燒，以便自廢氣冷凝出水分後產生實質上純的CO2 流。
在本發明之輸送氧燃燒器中，在提昇管(riser)中使燃料與實質上純的氧氣(O2 )一起以實質上完全氧化的方式燃燒，因而廢氣主要包含CO2 及水蒸汽(Cx Hy +(x+1/2y)O2 xCO2 +(1/2y)H2 O)。CO2 可易於藉由冷凝水蒸汽之冷卻步驟而與H2 O分離。淨廢氣則含有約80-98%之CO2 ，其取決於所用燃料及特定富氧燃料燃燒過程。可壓縮、乾燥且進一步純化廢氣流，將其提供至適於管線輸送及儲存之條件。
本發明之輸送氧燃燒器包含提昇管、第一氣-固分離裝置(較佳第一級旋風器)及固體冷卻器。所有燃燒反應及氣-固混合發生於輸送氧燃燒器之提昇管中。提昇管包含主要氧氣進料及固體燃料流進料。在例示性實施例中，提昇管可進一步包含吸附劑流進料及/或次要氧氣進料。
自固體冷卻器至提昇管下區段之固體流係藉由使固體循環穿過提昇管橫截面而與來自主要氧氣進料之氧氣混合， 以便完全分散氧氣。在例示性實施例中，循環固體流中之固體的質量流率在固體燃料流饋入提昇管之速率的約150至400倍範圍內。由於在本發明之多種元件中燃燒將實質上完全，故循環固體中之含碳量幾乎為零，且在提昇管下區段之混合過程具有低固體溫升。實現實質上完全燃燒及循環固體中零碳之方法係經由提昇管設計及燃料研磨大小之組合。提昇管高度經設計以具有足夠滯留時間，使得具有最低反應性之燃料會被完全轉化。視燃料特性而定，將固體燃料流之研磨大小設定為足夠小的大小，以藉由提供較大固體表面積而促進達到較高碳轉化率。
使循環固體、廢氣及其他燃燒產物(包括視情況選用之已反應吸附劑粒子)之混合物流向提昇管頂部且進入第一級旋風器。第一級旋風器向固體冷卻器提供固體流。
本發明之輸送氧燃燒器可在提昇管與第一級旋風器之間進一步包含分離總成，以促進自氣-固混合物分離一部分固體。分離總成較佳促進產生主要按固體濃度區分之兩種流，亦即高固體濃度流及低固體濃度流。在一個較佳實施例中，分離總成包含傾斜交叉(crossover)，其利用固體粒子之重力及慣性形成高固體濃度流及低固體濃度流。
固體冷卻器冷卻來自第一級旋風器之固體流，且使固體回到提昇管之下區段。
離開本發明之輸送氧燃燒器之廢氣流可經由廢氣冷卻器冷卻，且隨後流經過濾容器或其他構件以移除氣流中殘留的痕量粒子。氣流可經進一步處理以冷凝水分及移除雜 質，保留實質上純的CO2 流以用於隔離或其他應用。
本發明之輸送氧燃燒器可在第一級旋風器下游進一步包含第二氣-固分離裝置(較佳第二級旋風器)，以便收集氣流中夾帶的其他微細固體粒子。使由第二級旋風器收集之固體回到固體冷卻器。在此例示性實施例中，具有實質上較少粉塵的廢氣流離開第二級旋風器。
本發明之輸送氧燃燒器經組態以加工具有不同特性之燃料。對於典型用於發電之燃燒器的大容量及規模而言，本發明之例示性實施例適應(包括，但不限於)不同配置之嵌入式固體冷卻器來產生蒸汽。本發明之輸送氧燃燒器之另一例示性實施例為注入清除燃料以移除廢氣中之過量氧氣。輸送氧燃燒器之例示性實施例在具有吸附劑注入之加壓環境中操作，且可移除廢氣中實質上所有的污染硫組分。
本發明之輸送氧燃燒器包含加壓循環流化床迴路，其促進煤之富氧燃燒，克服現有CFB單元及PC鍋爐的上文識別之限制。新組態，亦即本文中之「輸送氧燃燒器」(TROCTM )，包含嵌入式固體冷卻器，且使固體粒子以提昇管之每單位橫截面積較高質量流率循環。
根據本發明之一態樣，在無內部分佈器的情況下將氧氣分佈於循環流化床。用於床內部的固體循環之燃燒器組態提供將氧氣均勻分佈於循環迴路中之機會，因此在反應器內部在高溫下之氧燃燒過程將不具有已知在燃燒器中產生熔結塊之熱點。
本發明之輸送氧燃燒器之另一態樣為其在高壓下操作之能力。其較佳具有超出約150 psia之操作壓力，該操作壓力減小循環迴路中之設備大小以及下游設備的大小及數目。較高壓力操作改良熱傳遞、排放控制、製程效率，同時減小總資本成本。
由於大量固體在迴路中循環，故本發明之一個目標為使固體循環以便自發生於分離總成中之自然流分離直接流至固體冷卻器。根據本發明之一個態樣，分離總成在提昇管與第一級旋風器之間包含傾斜交叉。固體自提昇管頂部流出且在提昇管出口與至固體冷卻器之固體入口之間向下傾斜。隨後，氣體及殘餘固體流水平地流至第一級旋風器之入口。較佳地，超過50%之固體自傾斜交換流動流分離出且進入固體冷卻器中。
本發明之另一目標為將一部分通風氣體引入固體冷卻器中以輔助固體流入冷卻器中且增加冷卻器中之傳熱速率以及向上流至冷卻器之固體入口。通風氣體以及來自提昇管之廢氣進一步流入第一級旋風器，其在冷卻器的固體入口之下游。通風及廢氣之混合物幫助流入第一級旋風器之固體粒子保持完全懸浮於氣流中。固體粒子在第一級旋風器入口處穿過橫截面之增加的流速及均勻分佈改良了旋風器之固體收集效率。由第一級旋風器收集之懸浮固體將直接流入豎管中。
根據本發明之另一態樣，固體至冷卻器之流動速率及因此在固體冷卻器中之蒸汽產生速率由冷卻器中之通風速率 控制。控制固體至固體冷卻器之流動速率的另一構件為在入口處具有狹窄環形喉道。此外，氣體經過喉道之向上流動速度亦可延緩固體流入冷卻器之速率。
本發明之另一態樣為提供固體冷卻器及冷卻器中之固體位準之獨特高度。當需要低蒸汽產生速率時，冷卻器中之固體位準將僅覆蓋傳熱區域之一部分。由於未覆蓋之傳熱表面區域與由固體覆蓋之傳熱表面區域相比具有較低熱傳遞係數，故來自固體冷卻器之總蒸汽產生速率減小。因此，冷卻器中之固體高度成為獲得所需蒸汽產生速率之方式。
第二級旋風器可用於進一步收集自第一級旋風器之收集逸出之固體。由第二級旋風器收集之固體將經過下導管及封柱(seal-leg)或環封配置回到固體冷卻器。封柱中之固體管柱防止可損壞旋風器且降低其收集效率之氣體逆流。固體收集系統之類型及對第二級旋風器的需要高度取決於被選擇用於燃燒之固體燃料的特性。
本發明可進一步包含將氣體燃料或非揮發性固體添加至第一級及第二級旋風器中之一者或兩者的出口。所添加之燃料與廢氣中所存在之過量氧氣反應，藉此清除廢氣中之氧氣。清除反應發生於交叉及旋風器中。注入交叉以用於氧氣清除之燃料較佳為幾乎實質上不含硫的燃料。若清除燃料含有形成SO2 及SO3 之硫化物，則用於硫吸附之吸附劑亦將與燃料一起注入以自廢氣移除硫氧化物。
本發明可進一步包含將霧化水及高壓CO2 注入交叉以降 低可由清除燃料之燃燒導致的過高溫度。水注射之需要取決於燃燒器中殘餘氧氣的含量。由於輸送氧燃燒器在高壓下操作，故水注射之優勢為當冷卻廢氣以冷凝水分從而產生實質上純的CO2 流時可回收潛熱。
被選擇用於燃燒之固體燃料之特性、可能為完全燃燒所需的過量氧氣及產生實質上不含氧的廢氣流所必需之任何清除固體燃料的特性可能使第三氣-固分離裝置(較佳第三級旋風器)成為必需，以減少微細固體粒子之濃度以便下游設備之安全操作。第三級旋風器亦增加氣體滯留時間且減小廢氣中一氧化碳之含量。廢氣在燃燒器及第三級旋風器出口處之溫度取決於飛灰之熔化溫度。廢氣溫度較佳比灰分之灰分熔化溫度低約50℉-150℉。
在本發明之另一較佳實施例中，輸送氧燃燒器在10巴以上的壓力下操作以自廢氣有效移除約100%之硫氧化物，注入燃燒器之吸附劑具有低於1.3之鈣比硫之莫耳比。由於輸送氧燃燒器中之增壓環境及循環固體之高質量通量，故該等低莫耳比為可行的。在低莫耳比下獲得較低操作成本，因為需要較少吸附劑且產生較少需要處置的廢料。
在高壓下操作輸送氧燃燒器，提供經改良之製程效率。藉由冷卻退出燃燒器之廢氣流在廢氣冷卻器中產生蒸汽。在較高壓力下實現較高熱傳遞係數，因為熱傳遞係數幾乎直接與壓力成正比。在高壓下進一步冷卻廢氣流，且冷凝水分而產生實質上純的CO2 流。在高壓下操作可存在明顯優勢。若純CO2 流被壓縮至相對較高壓力以便運輸、隔離 或其他最終用途，則壓縮來自輸送氧燃燒器之純CO2 流的邊際成本可隨著輸送氧燃燒器在相對高壓下操作而顯著降低。可藉由在高壓下冷凝水分來提取有用的熱量，因為在高壓下飽和溫度較高。
根據本發明之一個較佳實施例，循環流化床的提昇管中之氣相表面速度在約18 ft/s至50 ft/s之範圍內。該等高氣體速度增加固體循環速率，因為燃燒器以稱為輸送態之流態操作，其中氣體的承載容量促進循環固體流動穿過提昇管。
穿過提昇管的高質量通量的固體粒子具有以下優於習知系統的有利優勢：(i)其促進燃燒反應完全，(ii)其按指數規律增加吸收大量釋放熱的能力，同時維持燃燒溫度而無需任何再循環CO2 或廢氣(在先前技術中所需)；及(iii)其能夠以高吸附劑利用率實質上完全捕捉硫組分。
大量的循環冷卻器固體與燃料及氧氣的混合可維持穩定燃燒條件(溫度)。如致冷一般，本發明迅速自燃燒區吸收熱量且在固體冷卻器中去除熱，其中循環固體實質上為「致冷劑」。
根據本發明之另一較佳實施例，固體循環速率與含碳固體燃料質量之比在約150至400之範圍內，以限制當使用實質上純的氧氣燃燒時熱點之任何可能性(若不可避免)。高固體循環速率亦使得可能實現高蒸汽產生速率及燃燒器中之高固體含碳燃料處理量。
該等高固體循環速率能夠實現基於提昇管橫截面積之異 常高的能量產出量，其在約20,000至70,000 Btu/ft2 -sec或7千萬至2.5億Btu/ft2 -hr之範圍內。固體循環速率主要由豎管及固體冷卻器中之固體位準控制，且由通風速率精細調節以調整及維持所需提昇管溫度。
本發明之此等及其他目標、特徵及優勢將在閱讀以下說明書連同附圖後變得更顯而易見。
本發明之各種特徵及優勢可參照以下詳細描述連同隨附圖式更易於理解，其中相同參考數字指示相同結構元件。
為促進理解本發明之各種實施例之原理及特徵，將各種說明性實施例解釋如下。雖然詳細說明本發明之例示性實施例，但應瞭解亦預期其他實施例。因此，不意欲將本發明限制於其在以下描述中陳述或圖式中說明之組件建構及配置之詳情的範疇內。本發明可具有其他實施例且能夠以多種方式實踐或進行。同樣，在描述例示性實施例時，為清楚明瞭將借助於特定術語。
亦必須注意，除非上下文另外明確規定，否則如說明書及隨附申請專利範圍中所用之單數形式「一」及「該」包括複數個參考物。舉例而言，對組件之引用亦意欲包括複數個組件之組合物。對含有「一」成分的組合物的引用意欲包括除該所列舉成分之外的其他成分。
同樣，在描述例示性實施例時，為清楚明瞭將借助於術語。各術語意欲涵蓋其如熟習此項技術者所理解的最廣泛含義且包括以相似方式操作以實現相似目的的所有技術等 效物。
範圍可在本文中表示為自「約」或「實質上」一個特定值及/或至「約」或「實質上」另一特定值。當表示該範圍時，其他例示性實施例包括自一個特定值及/或至另一特定值。
類似地，如本文中所用，「實質上不含」某物或「實質上純」及類似特性描述可包括「至少實質上不含」某物或「至少實質上純」與「完全不含」某物或「完全純」兩者。
「包含」或「含有」或「包括」意謂至少所列舉之化合物、元素、粒子或方法步驟存在於組合物或製品或方法中，但不排除存在其他化合物、材料、粒子、方法步驟，即使其他該等化合物、材料、粒子、方法步驟具有與所列舉者相同的功能。
亦應瞭解提及一或多個方法步驟不排除存在其他方法步驟或在明確識別之彼等步驟之間的介入方法步驟。類似地，亦應瞭解提及組合物中之一或多個組分不排除存在除彼等明確識別之組分之外的其他組分。
描述為構成本發明之各種元件之材料意欲為說明性而非限制性的。許多將執行與本文所述之材料相同或相似功能的合適材料意欲包涵於本發明之範疇內。本文未描述之該等其他材料可包括(但不限於)例如在本發明之開發時間後開發之材料。
本發明為一種輸送氧燃燒器，其包含：包含主要氧氣進 料及固體燃料流進料之提昇管、第一氣-固分離裝置及具有出口冷卻器固體流之固體冷卻器，其中該出口冷卻器固體流自該固體冷卻器移動至該提昇管之下區段，其中該出口冷卻器固體流分散來自該主要氧氣進料之氧氣，其中該提昇管中固體燃料流及分散氧氣在該出口冷卻器固體流存在下之燃燒緩和及控制該提昇管中之燃燒溫度，其中該提昇管中之氣-固混合物進入該第一氣-固分離裝置，且其中該第一氣-固分離裝置提供固體流至該固體冷卻器。
提昇管可進一步包含吸附劑流進料及次要氧氣進料中之一或多者。循環固體流中固體之質量流率可在固體燃料流進入提昇管之進料速率的約150至400倍之範圍內。輸送氧燃燒器可進一步包含位於提昇管與第一氣-固分離裝置之間的分離總成，該分離總成促進自氣-固混合物分離固體的一部分。輸送氧燃燒器可進一步包含在第一氣-固分離裝置下游之第二氣-固分離裝置，以收集氣流中夾帶之微細固體粒子且將其送回固體冷卻器。
本發明亦為一種輸送氧燃燒器，其包含：包含外殼及絕熱抗蝕耐火襯裡之提昇管，其中在該提昇管中，含碳固體燃料在氧氣及循環固體存在下燃燒，該燃燒形成包含氣-固混合物之廢氣流；具有傾斜切向入口之第一級旋風器；連接該提昇管與該第一級旋風器之傾斜第一交叉；第二級旋風器；連接該第一級旋風器出口與該第二級旋風器之第二交叉；用清除固體燃料耗盡廢氣流中之過量氧氣的第三級旋風器；豎管；在該第一級及第二級旋風器中之至少一 者下方的將固體送回該豎管且提供相對於廢氣流之逆流的密封之封柱；及至少一個固體冷卻器，其中該豎管在該等旋風器與該至少一個固體冷卻器之間提供連通，其中該至少一個固體冷卻器用以將來自循環固體之燃燒熱傳遞至水及蒸汽，形成蒸汽及過熱蒸汽中之一或多者。
提昇管可進一步包含：在該提昇管之下區段中之至少一個燃料注射噴嘴，其將含碳固體燃料饋入該提昇管；在該提昇管之下區段中之至少兩個主要氧氣注射噴嘴，其將氧氣以沿著該提昇管下區段之不同高度饋入該提昇管中；在該至少一個燃料注射噴嘴上方的至少兩個次要氧氣注射管嘴，其將氧氣以不同高度饋入該提昇管中；及至少兩組通風噴嘴，其將通風氣體饋入至少一個固體冷卻器之下區段及封柱以促進固體流動及熱傳遞。提昇管可進一步包含吸附劑進料，其添加吸附劑至提昇管中以自廢氣至少部分移除不希望有的物質，且不希望有的物質可為硫氧化物，其中該吸附劑為石灰石或白雲石中之一者，且其中鈣與硫之莫耳比小於約1.3。
輸送氧燃燒器可具有在約30 psia至1000 psia範圍內之操作壓力。輸送氧燃燒器可具有在約150至400範圍內之固體循環速率與含碳固體燃料質量之比率，其中在提昇管中固體燃料與氧氣在循環固體存在下之燃燒緩和及控制提昇管中之燃燒溫度。輸送氧燃燒器可具有在約150至400範圍內之固體循環速率與含碳固體燃料質量之比率，其中至少一個固體冷卻器中之至少一者為位於提昇管下方之上升流固 體冷卻器。
第一級旋風器可具有在每磅氣體約10磅至40磅固體範圍內之傾斜入口固體負載容量。第一級旋風器可具有在約25 ft/s至55 ft/s範圍內之入口速度。
輸送氧燃燒器的至少一個固體冷卻器中之一者可位於豎管底部，使得循環固體向下流入位於豎管底部之至少一個固體冷卻器中且向上流動且併入位於提昇管底部之至少一個固體冷卻器中之一者的提昇管中。
具有至少兩個固體冷卻器之輸送氧燃燒器可包含具有穿過該至少兩個固體冷卻器的向下固體流的一個固體冷卻器及具有穿過該至少兩個固體冷卻器的向上固體流的一個固體冷卻器。上升流固體冷卻器可在該固體冷卻器底部使用氧氣作為通風氣體以使再循環至輸送氧燃燒器之CO2 減至最少。
可藉由在第一或第二級旋風器中之一者的出口處注射氣體或固體清除燃料來利用過量氧氣。
本發明亦包含一種輸送氧燃燒器，其包含：包含主要氧氣進料及化石燃料流進料之提昇管、第一氣-固分離裝置及具有出口冷卻器固體流之固體冷卻器，其中該出口冷卻器固體流自該固體冷卻器移動至該提昇管之下區段，其中該出口冷卻器固體流分散來自該主要氧氣進料之加壓氧氣，其中在該提昇管中化石燃料流及氧氣之燃燒形成退出該提昇管的廢氣，其中該提昇管中之該廢氣進入該第一氣-固分離裝置，其中該第一氣-固分離裝置提供進入該固 體冷卻器之固體流，且其中該廢氣在水分冷凝後含有實質上純的CO2 。
輸送氧燃燒器可以足夠高的固體循環速率充當循環流化床燃燒器，以使得無需使用再循環CO2 或廢氣作為緩和及控制提昇管中的燃燒溫度之方式。
提昇管中之溫度可藉由進入提昇管之下區段的相對較冷的循環固體來有效控制。可再循環一定量CO2 以用於有限通風及將固體燃料傳送至提昇管。可藉由添加清除燃料來清除為了在提昇管中實現完全燃燒所需之過量氧氣，以使得饋入提昇管中之實質上所有氧氣被完全耗盡。
在圖1中，輸送氧燃燒器之固體循環迴路由100表示。輸送氧燃燒器包含提昇管200，其具有較佳以耐火材料(未圖示)內襯之高圓筒形殼202。耐火材料包含雙層：外部絕熱層，其使碳鋼外殼維持在約300℉以下；內部抗侵蝕層，其保護外殼及絕熱層不受歸因於高固體循環速率之侵蝕。實質上所有燃燒反應及氣-固混合發生於燃燒器之提昇管中。
主要氧氣150經由沿著提昇管高度之各個噴嘴饋入。主要氧氣之約20-80%經由提昇管204之下區段中之噴嘴饋入以與循環固體中留存的碳反應。取決於所需固體循環速率，在添加氧氣流150後之總氣體表面速度可介於約8 ft/s至35 ft/s之範圍內。較佳氣體表面速度在約10 ft/s至25 ft/s之範圍內。
藉由使固體循環穿過提昇管橫截面，使饋入區段204之 氧氣與來自固體冷卻器之固體流206混合以完全分散氧氣。循環固體流206中之固體的質量流率較佳約為含碳材料進入燃燒器之碳進料速率的150至400倍。由於使用本發明之各種元件，燃燒實質上完全，故循環固體206中之含碳量實質上為零，且提昇管之下區段中之混合過程具有低固體溫升。
實現實質上完全燃燒及循環固體中實質上零碳之方法係經由提昇管設計及燃料研磨大小之組合。提昇管200之高度經設計具有足夠滯留時間，使得具有最低反應性之燃料得以完全轉化。視燃料特性而定，將固體燃料流210之研磨大小設定為足夠小，以藉由提供較大固體表面積而促進達到較高碳轉化率。舉例而言，以質量平均直徑計，低反應性燃料可粉碎至約100微米至250微米之平均粒徑，且高反應性燃料可粉碎至約200微米至700微米之平均粒徑。靈活的平均粒徑為與用於發電之習知操作CFB單元不同的本發明之操作態樣之一。
進入提昇管204底部區段之循環固體具有在約700℉至1200℉範圍內之溫度，其取決於進料燃料反應性。根據本發明之一個態樣，將粉碎的含碳進料流210經由位於主要氧氣進料噴嘴上方的噴嘴添加至燃燒器中。藉由在燃燒產物已被純化後再循環至煤進料器之CO2 氣體傳送固體燃料。
每單位質量的煤進料所需的傳送氣體之質量流率取決於燃燒器操作壓力及所選擇用以傳送煤的傳送方法類型(例 如稀相或濃相)。進入燃燒器之進料流中之碳的量可大於耗盡進入進料嘴下方的燃燒器區段之實質上所有主要進料氧氣所需的量。因此，提昇管的下區段中之燃燒反應低於化學計量，且與來自完全燃燒之流相比，燃燒產物實質上不含NOx 。燃燒產物及剩餘未經轉化之碳在提昇管中向上流動，因為提昇管中之氣體速度大於最大粒子之最終速度。
可經由提昇管之中部至上部之各個噴嘴添加其他次要氧氣流152以進一步燃燒剩餘可燃物。在一個較佳實施例中，流152中之次要氧氣噴嘴的數目可處在沿著提昇管高度的多達五個不同位準；在每一位準，2至6個噴嘴經設計以將次要氧氣注入提昇管中。在自152添加次要氧氣後，提昇管中處於氣相之氧氣體積百分比為約2-5%。在次要氧氣流152噴嘴上方的提昇管上區段221中之溫度在約1550℉至2000℉之範圍內，其取決於燃料反應性及灰分熔化溫度。
根據本發明之一個例示性實施例，將吸附劑流220添加至輸送氧燃燒器之提昇管區段中。饋入提昇管中之吸附劑可為例如石灰石(主要為碳酸鈣CaCO3 )、白雲石(碳酸鈣及碳酸鎂之混合物)或在約1550℉至2000℉之操作溫度範圍內保持固相之其他吸附劑。將吸附劑饋入提昇管中之主要目的為自廢氣移除實質上所有硫組分。已知CaCO3 可與由燃燒反應生成的SO2 及SO3 兩者反應，但並不非常有效地與H2 S反應。在一較佳實施例中，吸附劑流220之最低進料位 置至少在一個位準的次要氧氣流152上方，因為吸附劑應饋入提昇管中之氧化氛圍中。平均吸附劑粒徑應在約30-300微米之範圍內，以便有效地自廢氣移除硫氧化物。吸附劑中之鈣與煤中之硫的莫耳比應在約1.0至1.3之範圍內，以便自廢氣移除實質上所有硫組分。
循環固體、廢氣及其他燃燒產物及經反應之吸附劑粒子的混合物流向提昇管頂部且進入傾斜交叉250。對於圖1中展示之組態，在提昇管頂部之氣體表面速度在約25 ft/s至75 ft/s之範圍內，且較佳氣體速度在約25至50 ft/s之範圍內。
傾斜交叉之功能不僅為連接提昇管200與第一級旋風器300，而且為促進一部分固體藉由重力自氣-固混合物分離。在轉彎進入交叉且沿著交叉之傾斜長度流動的過程中，氣-固混合物流260將在固體顆粒之重力及慣性兩者的影響下自然分成兩股流。此兩股流主要藉由其固體濃度而區分；高固體濃度流262及低固體濃度流264。
高固體濃度流262沿著交叉底部流動且鹽析於此流中之固體的量隨著氣-固混合物沿傾斜交叉向下流動而增加。固體負載較稀之流264沿著交叉之頂部流動。除固體濃度之外，此兩股流中之粒徑亦不同。較大粒子主要留在高固體濃度流262中且較小粒子懸浮在低固體濃度流264中。
當流262及264兩者均進入第一級旋風器300時，流262中之固體落入旋風器圓筒，作為未經歷任何實質性旋風作用之流。隨著小粒子沿著旋風器壁旋轉，其獲得離心力且藉 此與氣流分離。由於較小粒子在旋風器內壁320引起侵蝕的嚴重性小得多，故旋風器之壽命顯著增加。
如美國專利第7,771,585號中所揭示(其特此全部以引用的方式併入本文中)，第一級旋風器較佳為耐火材料襯裡的容器，其能可靠地促進對適當輸送氧燃燒器操作重要的高固體循環速率及質量通量。
由第一級旋風器300收集之固體流320流入固體冷卻器或熱交換器700中。固體冷卻器700內部為熱傳遞表面，其中固體顆粒與冷卻表面內部之流體交換熱量。熱交換器表面內部之冷卻流體可為例如水或蒸汽。
在本發明之一個例示性實施例中，固體冷卻器700中之固體被流化。粒子與建置於固體冷卻器中之熱傳遞表面交換熱量。當冷卻劑處於流化態時，固體側為基本上相同的溫度且在約800℉-1400℉之範圍內。粒子在流化床中之流化主要依賴於固體與氣體之間的速度差異。可經由通風蒸汽730及735添加少量通風氣體以促進固體粒子在冷卻器底部出口中的移動。
在流化態下，固體向下流動速度在約3 ft/s至10 ft/s之範圍內，較佳固體速度在約4 ft/s至6 ft/s之範圍內。固體與氣體之間的速度差異在約0.2 ft/s至0.8 ft/s之範圍內。固體速度主要由固體冷卻器中之固體位準及穿過730及735之通風速率控制，而提昇管中之氣體速度具有微小影響。循環固體粒子主要包含燃燒類似煤之含碳燃料所生成的灰分，且粒徑在約60至200微米之範圍內。
在本發明之另一例示性實施例中，固體冷卻器可作為移動床固體冷卻器操作。在此操作模式中，固體循環速率相對較低，且固體向下速度在約0.5 ft/s至1.5 ft/s之範圍內。此操作模式是藉由在循環迴路中的在約150至400微米之粒徑範圍內之較大粒子來實現。使用移動床操作，使穿過730及735之通風速率減至最小。對於此操作模式，氣體與固體之間的速度差異在約0.03-0.1 ft/s之範圍內。移動床模式主要藉由降低冷卻器中之固體位準來實現。
雖然流化操作為圖1中展示之實施例的固體冷卻器操作的所需模式，但當例如不需要電力生產或蒸汽生成的短持續時間設備基本上閒置時，移動床模式為有利的。為了使燃燒器保持溫熱狀態且準備好用於生產，以移動床模式操作冷卻器以便使備用模式期間之能量消耗減至最小為有利的。
在任一操作模式中，固體冷卻器之出口溫度將為相似的。給定設計在兩個操作模式之間之唯一差異為由冷卻器生成的蒸汽的量，其歸因於如上所述之操作參數的變化。
離開固體冷卻器的在約900℉至1400℉範圍內之溫度下的經冷卻固體流740流經非機械閥800，該非機械閥800具有在相對於水平線向上約0度至45度範圍內之角。可添加通風氣體810至非機械閥以促進固體穿過該閥流向提昇管，且以便維持圍繞燃燒器迴路之所需固體循環速率。
在如圖1中所示之組態中，在第一級旋風器下游添加另一旋風器400以收集夾帶於氣流中之其他微細固體粒子。 由於入口處氣流中之固體負載量低，故此第二級旋風器具有習知設計。由第二級旋風器收集之固體穿過下導管500及封柱或環封配置600回到固體冷卻器。封柱中之固體管柱限制或防止氣體逆流，氣體逆流可損壞旋風器且降低其收集效率。可添加通風氣流510及610以促進固體在下導管及封柱中流動。
離開第二級旋風器400之氣流900實質上不含粉塵，而是含有2-5%之氧氣。氣流可經由廢氣冷卻器(圖1中未圖示)冷卻，且隨後流經過濾容器或其他構件以移除氣流中剩餘的痕量粒子。氣流可經進一步處理以冷凝水分且移除雜質，並生成實質上純的CO2 以用於隔離或其他應用。
離開旋風器400之廢氣流900之壓力可在約30 psia至1000 psia之範圍內，其中較佳操作壓力在約150 psia至700 psia之範圍內。富氧燃燒器在壓力下操作以克服在常壓或略微負壓下操作之鍋爐及燃燒器的弊病，諸如空氣洩漏於廢氣流中及高再循環CO2 速率。在高操作壓力下操作為有利的，因為其以在高密度下具有較大固體承載容量之氣體促進高固體循環速率。甚至可用循環固體與饋入輸送氧燃燒器之碳的高質量比來實現無熱點之熱量分佈。
在本發明之一個實施例中，固體燃料進入提昇管之進料速率在約20,000-70,000 Btu/ft2 -sec或7千萬至2.5億Btu/ft2 -hr之範圍內。在輸送氧燃燒器中在高壓下操作之另一優勢為使用吸附劑幾乎自廢氣完全移除硫氧化物，從而消除對洗滌器的需要。
圖2中展示之輸送氧燃燒器102具有一個以上固體冷卻器702及704，以在循環固體回到提昇管下部之前將其冷卻。隨著燃燒器容量增加，處理更多燃料且釋放更多熱量，固體冷卻器中之熱傳遞表面積亦應增加以便將釋放的熱傳遞至冷卻(較佳水及蒸汽)系統。對於大商用設備而言，兩個固體冷卻器可適應必需的熱傳遞面積。
由第一級旋風器300收集之固體向下流入分配器且隨後流入固體冷卻器。旋風器料腿322中之固體位準控制向冷卻器的固體流動。旋風器料腿中之固體位準較佳高於分流點以使得固體冷卻器充滿固體。向每一冷卻器的固體流動亦可由非機械閥控制。第一級旋風器料腿322與固體冷卻器702及704之間的連接裝置可為封柱或L閥(未圖示)，以藉由通風控制固體流動。
經由通風流731及732之流動速率亦可控制固體穿過固體冷卻器的流動速率。在一個較佳實施例中，通風流731及732包含氧氣以減少再循環通風氣體之消耗，且在流進入提昇管下部之前較佳地混合固體與氧氣。將氧氣用於冷卻器固體出口之通風對燃燒器操作幾乎不具有不利影響。按照設計，由於提昇管中之快速燃燒反應(其將耗盡燃料中之實質上所有碳)，故循環固體中之含碳量實質上為零。
來自固體冷卻器之固體流705及706兩者皆饋入單一非機械閥802。非機械閥之組態可為例如下列之一：L閥(如圖2中所示)、J閥或環封，其每一者均為熟習此項技術者所熟知。通風流812可饋入L閥中之複數個噴嘴以流化及輔助固 體流動。進入此等噴嘴中之通風氣體亦可包含氧氣。
圖3中展示之輸送氧燃燒器組態亦具有兩個固體冷卻器，其中固體以向上方向流經冷卻器。上升流冷卻器對於高反應性燃料充分利用燃燒器迴路，因為為了實現實質上完全碳轉化，在提昇管中所需的氣體滯留時間在約0.5秒至1.5秒之範圍內。該等相對較短的滯留時間需要較小提昇管，且固體冷卻器可位於提昇管下方。此實施例對於高反應性燃料降低了燃燒器之總高度。
可將氧氣流151及153添加至固體冷卻器之錐形體以部分地向上傳送固體及使冷卻器中之固體流化。由於自豎管送回之固體實質上不含有可燃材料，故歸因於燃燒反應之溫度升高的幾率相對較低。即使循環固體流745及747中存在少量碳，亦藉由冷卻器中之冷卻表面抑制溫度增加。
在本發明之一個較佳實施例中，流入非機械閥801之通風流814包含氧氣。離開固體冷卻器之氣-固混合物溫度在約800℉至1400℉之範圍內。由於氧氣用於非機械閥及固體冷卻器中之通風及流化，故再循環CO2 之需要減至最小。
圖3中之固體冷卻器701及703及其他組態中之固體冷卻器可用於加熱水、生成蒸汽或生成過熱蒸汽。亦可能使固體冷卻器的一部分用作用於生成蒸汽的熱交換器表面，及使另一部分用於蒸汽過熱器，及使第三部分作為節熱器。
來自固體冷卻器701及703之穿過連接管的固體被併入提昇管流207中。雖然在圖2及3中所示之組態中僅說明兩個 固體冷卻器，但熟習此項技術者應瞭解冷卻器之適當數目取決於進料燃料之特性。已知在提昇管底部之加速區為穿過提昇管之固體輸送量或固體通量之限制因素。在提昇管底部具有多個冷卻器的情況下，可進一步改良提昇管中之固體通量。在提昇管下具有多個冷卻器的情況下，循環固體與進入提昇管之碳進料速率之質量比可在約150至400之範圍內。固體循環速率之增加亦促進有利的蒸汽生產率。
將含碳固體燃料流211添加至提昇管底部以與退出固體冷卻器之氧氣反應。在燃料與實質上所有自燃料噴嘴下方饋入之氧氣反應後，溫度增量在約50℉至300℉之範圍內。吸附劑流221及次要氧氣流155流入提昇管中以進行床內脫硫及完成實質上所有燃燒反應。在圖3展示之組態中，氣-固分離系統及固體自豎管送回燃燒器之提昇管部分兩者之概念及功能與圖1及2展示之組態類似。
圖4說明本發明之輸送氧燃燒器之另一組態，其具有固體下降流冷卻器及上升流冷卻器兩者。雖然圖4展示一個上升流冷卻器及一個下降流冷卻器，但可安裝複數個冷卻器，用於如圖3中所說明之上升流及如圖2中所說明之下降流。在較佳實施例中，輸送氧燃燒器之單個單元具有足以生成在約500至1000 MWe範圍內之功率的蒸汽產生容量。該等大容量燃燒器需要大熱傳遞表面積以自循環固體提取熱量。即使在圖2或3展示之組態中具有多個冷卻器，但冷卻器高度變得太大而不能容納實質上所有熱傳遞面積。如圖4所示，在下降流及上升流組態兩者中配置冷卻器允許 實現更多冷卻器，在下降流冷卻器及上升流冷卻器之間分攤傳熱面積。因此可減小大容量輸送氧燃燒器之總高度。蒸汽生成及過熱器熱傳遞表面區域為下降流固體冷卻器之一部分。在上升流固體冷卻器中，熱傳遞之驅動力較小，因為進入該冷卻器之循環固體在下降流冷卻器中傳遞熱量後處於較低溫度。上升流冷卻器含有節熱器所需之較大傳熱區域。
圖5說明本發明之輸送氧燃燒器之另一組態(組態105)，其生成實質上不含氧氣的廢氣。通常為了使提昇管中碳轉化完全，有必要經由155表示之流向提昇管中饋入過量氧氣。然而，廢氣流中之過量氧氣必須在CO2 純化過程中分離，以幾乎全部單元化CO2 (包括CO2 隔離)。此外，空氣分離過程消耗能量，資本、操作及維護成本高。因此，需要使關於氧氣消耗之製程效率及經濟性最大。
在本發明中，藉由添加清除劑(較佳為另一燃料流)實質上完全消耗過量氧氣，從而生成能量且消除自廢氣分離氧氣以純化CO2 之需要。清除燃料可為氣體或固體形式。氣體清除燃料通常為甲烷，且固體清除燃料通常為非揮發性固體，諸如焦屑。
在圖5中展示之本發明之較佳實施例中，在第二級旋風器401出口處注射用以消耗過量氧氣之清除燃料。由清除燃料切向流入廢氣流所提供之額外滯留時間促進氧氣消耗。廢氣中氧氣之出口濃度在約50 ppm至500 ppm之範圍內。經由流910注射之清除劑燃料可為氣體或固體燃料。 在第二級旋風器401之出口處超過約1550℉的操作溫度下，實質上所有所注射燃料將與剩餘氧氣反應以產生主要的CO2 及痕量CO。清除反應所釋放之額外能量可用廢氣冷卻器回收。
若使用氣體燃料來清除氧氣，則清除燃料可幾乎為用以消耗廢氣流中的過量氧氣之化學計量。退出燃燒器之廢氣流中存在痕量清除燃料或無清除燃料，從而消除在CO2 純化步驟中移除清除燃料可能必需的任何其他步驟。若使用固體燃料進行清除，則清除燃料可為對於消耗過量氧氣而言略微過量或不足的。若清除固體燃料略微超過化學計量之量，則廢氣流中之過量清除燃料在第三級旋風器中與一些微細灰分粒子收集在一起，且所收集之粒子經由旋風器料腿921流向接收容器951。容器951中所收集之固體由該容器中所安裝之熱交換器表面冷卻。容器中之冷卻介質可為(例如)水或蒸汽。將冷卻固體卸入燃料處置系統中以用於其他應用。
圖6為本發明之另一組態。由第一級旋風器收集之固體經由封柱流入豎管及下降流固體冷卻器。在此組態中，由第二級旋風器收集之較細粒子沿料腿向下不經封柱或環封而直接流入豎管中。
視進料燃料之特性而定，處置經由封柱及環封之細粉可能為不可行的。在該等情況下，圖6中之組態基本上避免了較細粒子必須流經封柱或環封中之彎頭，且操作變得更可靠。視固體進料燃料之特性及所需過量氧氣及固體清除 燃料之特性而定，可在第一級旋風器之出口處注射清除燃料910。可除去第三級旋風器，因為交叉及第二級旋風器提供足以消耗過量氧氣之滯留時間。任何過量清除燃料由第二級旋風器收集且與循環固體一起流向提昇管，清除燃料在提昇管處將實質上完全燃燒。
許多特性及優勢以及結構及功能之詳情已陳述於上述說明書中。雖然本發明已用若干形式揭示，但熟習此項技術者將顯而易見：在不悖離本發明之精神及範疇及如以下申請專利範圍中所陳述之其等效物的情況下，可在本發明中進行許多修改、添加及刪除(尤其關於部件之形狀、大小及配置)。因此，尤其保留可由本文中之教示啟發的其他修改或實施例，因為其屬於本文隨附之申請專利範圍的廣度及範疇內。
100‧‧‧固體循環迴路
102‧‧‧輸送氧燃燒器
105‧‧‧輸送氧燃燒器之組態
150‧‧‧主要氧氣流
151‧‧‧氧氣流
152‧‧‧次要氧氣流
153‧‧‧氧氣流
155‧‧‧次要氧氣流
200‧‧‧提昇管
202‧‧‧高圓筒形殼
204‧‧‧提昇管下區段
206‧‧‧循環固體流
207‧‧‧提昇管流
210‧‧‧固體燃料流
211‧‧‧含碳固體燃料流
220‧‧‧吸附劑流
221‧‧‧提昇管上區段
250‧‧‧傾斜交叉
260‧‧‧氣-固混合物流
262‧‧‧高固體濃度流
264‧‧‧低固體濃度流
300‧‧‧第一級旋風器
320‧‧‧旋風器內壁
322‧‧‧第一旋風器料腿
400‧‧‧第二級旋風器
401‧‧‧第二級旋風器
500‧‧‧下導管
510‧‧‧通風氣流
600‧‧‧封柱或環封配置
610‧‧‧通風氣流
700‧‧‧固體冷卻器
701‧‧‧固體冷卻器
702‧‧‧固體冷卻器
703‧‧‧固體冷卻器
704‧‧‧固體冷卻器
705‧‧‧固體流
706‧‧‧固體流
730‧‧‧通風蒸汽
731‧‧‧通風流
732‧‧‧通風流
735‧‧‧通風蒸汽
740‧‧‧冷卻固體流
745‧‧‧循環固體流
747‧‧‧循環固體流
800‧‧‧非機械閥
801‧‧‧非機械閥
802‧‧‧非機械閥
810‧‧‧通風氣體
812‧‧‧通風流
900‧‧‧廢氣流
910‧‧‧清除燃料流
921‧‧‧旋風器料腿
951‧‧‧接收容器
圖1為根據例示性實施例之本發明之富氧燃料輸送燃燒器迴路組態之示意圖，其具有提昇管中之氣體向上流、下降流固體冷卻器、兩級氣-固分離裝置及在第二級旋風器與固體冷卻器之間的封柱。
圖2為根據一個例示性實施例之富氧燃料輸送燃燒器迴路組態之示意圖，其具有一個以上向下流動固體冷卻器。
圖3為根據一個例示性實施例之本發明之富氧燃料輸送燃燒器迴路組態之示意圖，其具有一個以上上升流固體冷卻器及一個豎管。
圖4為根據一個例示性實施例之本發明之富氧燃料輸送 燃燒器迴路組態之示意圖，其具有下降流及上升流固體冷卻器兩者。
圖5為根據一個例示性實施例之本發明之富氧燃料輸送燃燒器迴路組態之示意圖，其具有氧氣清除劑注射及第三級旋風器。
圖6為根據一個例示性實施例之本發明之富氧燃料輸送燃燒器迴路組態之示意圖，其在第一級旋風器料腿與豎管之間具有封柱。
100‧‧‧固體循環迴路
150‧‧‧主要氧氣流
152‧‧‧次要氧氣流
200‧‧‧提昇管
202‧‧‧高圓筒形殼
204‧‧‧提昇管下區段
206‧‧‧循環固體流
210‧‧‧固體燃料流
220‧‧‧吸附劑流
221‧‧‧提昇管上區段
250‧‧‧傾斜交叉
260‧‧‧氣-固混合物流
262‧‧‧高固體濃度流
264‧‧‧低固體濃度流
300‧‧‧第一級旋風器
320‧‧‧旋風器內壁
400‧‧‧第二級旋風器
500‧‧‧下導管
510‧‧‧通風氣流
600‧‧‧封柱或環封配置
610‧‧‧通風氣流
700‧‧‧固體冷卻器
730‧‧‧通風蒸汽
735‧‧‧通風蒸汽
740‧‧‧冷卻固體流
800‧‧‧非機械閥
810‧‧‧通風氣體
900‧‧‧廢氣流

Claims (22)

  1. 一種加壓輸送氧燃燒器，其包含：一包含一外殼及多個絕熱抗蝕耐火襯裡之提昇管，其中在該提昇管中，含碳固體燃料在實質上純的氧氣及循環固體存在下燃燒，該燃燒形成一包含一氣-固混合物之廢氣流；具有一傾斜切向入口之一第一級旋風器；一連接該提昇管頂部與該第一級旋風器之傾斜第一交叉；一第二級旋風器；一連接該第一級旋風器出口與該第二級旋風器之第二交叉；用一清除燃料耗盡廢氣流中之過量氧氣的一第三級旋風器；一豎管；在該第一級旋風器及該第二級旋風器中之至少一者下方的用以將固體送回該豎管且提供一相對於該廢氣流之一逆流的密封之一封柱；及至少一個固體冷卻器，其中該豎管在該等旋風器與該至少一個固體冷卻器之間提供連通；其中該至少一個固體冷卻器用以將來自該等循環固體之燃燒熱傳遞至水及蒸汽，形成蒸汽及過熱蒸汽中的一或多者；其中該循環固體之質量流率為含碳固體燃料進入該提 升管之進料速率的約150至400倍範圍內；且其中該輸送氧燃燒器在約30至1000psia之壓力範圍內操作。
  2. 如請求項1之輸送氧燃燒器，該提昇管進一步包含：在該提昇管的一下區段中之至少一個燃料注射噴嘴，其將該含碳固體燃料饋入該提昇管；在該提昇管的該下區段中之至少兩個主要氧氣注射噴嘴，其將實質上純的氧氣以沿著該提昇管的該下區段之不同高度饋入該提昇管中；在該至少一個燃料注射噴嘴上方的至少兩個次要氧氣注射管嘴，其將實質上純的氧氣以不同高度饋入該提昇管中；及至少兩組通風噴嘴，其將一通風氣體饋入該至少一個固體冷卻器之一下區段及該封柱以促進固體流動及熱傳遞。
  3. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該提昇管中該固體燃料與實質上純的氧氣在該等循環固體存在下之燃燒緩和及控制該提昇管中之燃燒溫度。
  4. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該至少一個固體冷卻器中之至少一者為位於該提昇管下方的一上升流固體冷卻器。
  5. 如請求項1之輸送氧燃燒器，該提昇管進一步包含一添加吸附劑至該提昇管中之吸附劑進料以便自該廢氣流至少部分移除不希望有的物質。
  6. 如請求項5之輸送氧燃燒器，其中該等不希望有的物質 為硫氧化物，其中該吸附劑為石灰石或白雲石中之一者，且其中鈣與硫之莫耳比小於約1.3。
  7. 如請求項5之輸送氧燃燒器，其中該等不希望有的物質為硫氧化物，其中該吸附劑為石灰石或白雲石中之一者，且其中鈣與硫之莫耳比小於約1.3，以移除至少99%的來自該廢氣流之所有硫組分。
  8. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該第一級旋風器具有在每磅氣體約10磅至40磅固體範圍內之一傾斜入口固體負載容量。
  9. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該第一級旋風器具有在約25至55ft/s範圍內之一入口速度。
  10. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該至少一個固體冷卻器中之一者位於該豎管底部，使得循環固體向下流入位於該豎管底部之該至少一個固體冷卻器中且向上流動並藉由位於該提昇管底部的該至少一個固體冷卻器中之一者併入該提昇管中。
  11. 如請求項10之輸送氧燃燒器，其中該上升流固體冷卻器在該固體冷卻器底部使用氧氣作為一通風氣體以使該輸送氧燃燒器中之CO2 再循環減至最小。
  12. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中藉由在該第一級或第二級旋風器中之一者的出口處注射一氣體或固體清除燃料來利用過量氧氣。
  13. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中穿過該提升管之高質量通量之該循環固體促進燃燒反應完全、增加吸收大量 釋放熱的能力，同時維持燃燒溫度而無需任何再循環廢氣組分，並且能夠以高吸附劑利用率實質上完全捕捉任何硫組分。
  14. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該循環固體之速率能夠實現基於提昇管橫截面積之能量產出量在約20,000至70,000Btu/ft2 -sec。
  15. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中該至少一個固體冷卻器中之至少一者係上升流固體冷卻器，其位於該提昇管下方；及其中該實質上純的氧氣進料之一部分經注入於該上升流固體冷卻器之底部；且其中該上升流固體冷卻器係在輸送態操作，其中氣體的承載容量促進循環固體流動穿過該提昇管。
  16. 如請求項1之輸送氧燃燒器，其中可藉由在第一或第二級旋風器中之一者的出口處注射氣體或固體清除燃料來利用過量氧氣，且該經注射之燃料及廢氣之混合物進入另一個旋風器中以延長反應時間及降低廢氣中該氧氣的含量至約50至500ppm。
  17. 一種輸送氧燃燒器，其係用於以實質上純的氧氣做為氧化劑燃燒燃料以產生廢氣流，該廢氣流包含水汽，其中當該水汽之至少一部分係自該廢氣流分離時，富CO2 之淨廢氣流流出該輸送氧燃燒器，該輸送氧燃燒器包含：提昇管，其包含主要氧氣進料及固體燃料流進料；氣-固分離裝置，其接收自該提昇管而來之氣-固混合 物；向下流動固體冷卻器，其接收固體流，該固體流包含來自該氣-固分離裝置之固體，以及提供出口冷卻器固體流；上升流固體冷卻器；其中該出口冷卻器固體流自該向下流動固體冷卻器流動穿過該上升流固體冷卻器及至該提升管之下區段，其中在該提升管中，該出口冷卻器固體流分散來自該主要氧氣進料之實質上純的氧氣；其中固體燃料流及分散之實質上純的氧氣於提升管中，在該出口冷卻器固體流之存在下之燃燒緩和及控制提升管中之燃燒溫度；其中該提升管係在約30至1000psia之壓力範圍內操作；及其中該循環固體穿過該提升管之質量流率為該固體燃料流進入該提升管之進料速率的約150至400倍範圍內。
  18. 如請求項17之輸送氧燃燒器，其中穿過該提升器之該循環固體之高質量通量促進燃燒反應完全，增加吸收大量釋放熱之能力，同時維持燃燒溫度而無需任何再循環CO2 或廢氣，及能夠以高吸附劑利用率實質上完全捕捉任何硫組分。
  19. 如請求項17之輸送氧燃燒器，其中該輸送氧燃燒器以足夠高的固體循環速率充當循環流化床燃燒器，以使得無需使用再循環CO2 或廢氣作為緩和及控制提昇管中的燃燒 溫度之方式。
  20. 如請求項17之輸送氧燃燒器，其中該固體燃料流包含含碳固體燃料流，其係在該提升管中與該實質上純的氧氣燃燒以實質上完全氧化之方式燃燒，致使淨廢氣含有約80-98%之CO2 。
  21. 如請求項17之輸送氧燃燒器，其中該輸送氧燃燒器以足夠高的固體循環速率充當循環流化床燃燒器，其中在該循環流化床的該提昇管中，該氣相表面速度在約18至50ft/s之範圍內；及其中該燃燒器於輸送態操作，其中氣體的承載容量促進循環固體流動穿過提昇管。
  22. 如請求相17之輸送氧燃燒器，其中該固體循環速率能夠實現基於提昇管橫截面積之能量產出量在約20,000至70,000Btu/ft2 -sec之範圍內。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9162830B2 (en) 2010-12-22 2015-10-20 Kellogg Brown & Root Llc Plug resistant nozzle for fluidization of particulates
WO2014117243A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 Bogdan Wojak Sulphur-assisted carbon capture and storage (ccs) processes and systems
EP2762781B1 (en) * 2013-02-01 2015-09-02 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (CSIC) System and method for energy storage using circulating fluidized bed combustors
US9566546B2 (en) * 2014-01-21 2017-02-14 Saudi Arabian Oil Company Sour gas combustion using in-situ oxygen production and chemical looping combustion
US11047568B2 (en) * 2015-06-15 2021-06-29 Improbed Ab Method for operating a fluidized bed boiler
TWI579505B (zh) * 2016-03-18 2017-04-21 國立臺灣科技大學 串聯式流體化床
JP6712534B2 (ja) * 2016-11-04 2020-06-24 住友重機械工業株式会社 ボイラシステム
KR101984542B1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-03 한국에너지기술연구원 압력과 밀도 차이를 이용하는 유동층 고체순환장치, 및 그 고체순환장치를 갖는 유동층 반응시스템 및 고체순환방법
KR102093302B1 (ko) * 2018-07-19 2020-04-23 한국생산기술연구원 복수의 라이저부를 구비한 유동사 하강형 순환유동층 보일러 및 이의 운전방법
JP7154497B2 (ja) * 2018-09-14 2022-10-18 国立研究開発法人産業技術総合研究所 加圧循環流動炉システムの運転方法
FR3086369B1 (fr) * 2018-09-20 2021-01-01 Ifp Energies Now Dispositif et procede de combustion en boucle chimique avec separateur de particules muni d'une conduite d'admission inclinee
CN110542113B (zh) * 2019-09-29 2024-10-15 四川火尔赤清洁能源有限公司 用于生物质炉的耗氧装置及耗氧方法
EP4114573A4 (en) * 2020-03-06 2023-12-06 Metso Metals Oy CYCLONE SEPARATOR ARRANGEMENT
CN111536496B (zh) * 2020-04-21 2022-06-24 东南大学 加压富氧燃烧循环流化床锅炉及其方法
CN113917068A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 聚光科技(杭州)股份有限公司 水中碳的检测系统和方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103646A (en) * 1977-03-07 1978-08-01 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and method for combusting carbonaceous fuels employing in tandem a fast bed boiler and a slow boiler
US4111158A (en) * 1976-05-31 1978-09-05 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method of and apparatus for carrying out an exothermic process
US5580241A (en) * 1993-05-04 1996-12-03 Biothermica International Inc. Multistage circulating fluidized bed
JPH1182968A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ｒｄｆ焚き循環流動層炉
US20040100902A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Pannalal Vimalchand Gas treatment apparatus and method
CN101372635A (zh) * 2008-10-15 2009-02-25 东南大学 高密度增压流化床煤气化装置及方法
TW201031873A (en) * 2009-02-27 2010-09-01 Mitsubishi Heavy Ind Environment & Chemical Engineering Co Ltd A circulating fluidized bed, an operating system having the circulating fluidized bed, and a driving method of the circulating fluidized bed
TW201033349A (en) * 2008-12-17 2010-09-16 Conocophillips Co Gasification system and process with staged slurry addition

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA811239B (en) * 1980-03-04 1982-03-31 Stone Platt Fluidfire Ltd Boiler and method of heating liquid
US4579070A (en) * 1985-03-01 1986-04-01 The M. W. Kellogg Company Reducing mode circulating fluid bed combustion
US4947804A (en) * 1989-07-28 1990-08-14 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam generation system and method having an external heat exchanger
US5961786A (en) * 1990-01-31 1999-10-05 Ensyn Technologies Inc. Apparatus for a circulating bed transport fast pyrolysis reactor system
US5365866A (en) * 1992-12-08 1994-11-22 Southdown, Inc. Method and apparatus for treating exhaust gases from preheater and preheater/precalciner kilns burning hazardous waste fuels
US5335609A (en) * 1993-04-29 1994-08-09 University Of Chicago Thermal and chemical remediation of mixed waste
SE502292C2 (sv) * 1994-08-19 1995-10-02 Kvaerner Enviropower Ab Förfarande för tvåstegsförbränning av fasta bränslen i en cirkulerande fluidiserad bädd
US6196000B1 (en) 2000-01-14 2001-03-06 Thermo Energy Power Systems, Llc Power system with enhanced thermodynamic efficiency and pollution control
US7102050B1 (en) * 2000-05-04 2006-09-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Multiple riser reactor
US6908003B2 (en) * 2000-11-22 2005-06-21 Allied Moulded Products, Inc. Air tight electrical box
FI20010676A0 (fi) * 2001-04-02 2001-04-02 Einco Oy CSC-reaktori
DE60211888T2 (de) * 2001-04-06 2007-05-24 Andritz Oy Verbrennungsluftsystem für rückgewinnungskessel, verbrennung verbrauchter laugen aus kochprozess
US6436337B1 (en) 2001-04-27 2002-08-20 Jupiter Oxygen Corporation Oxy-fuel combustion system and uses therefor
US6505567B1 (en) 2001-11-26 2003-01-14 Alstom (Switzerland) Ltd Oxygen fired circulating fluidized bed steam generator
JP4908584B2 (ja) * 2006-05-19 2012-04-04 サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド ボイラーの壁を保護する耐熱タイルシステム
US7771585B2 (en) * 2007-03-09 2010-08-10 Southern Company Method and apparatus for the separation of a gas-solids mixture in a circulating fluidized bed reactor
US7770543B2 (en) * 2007-08-29 2010-08-10 Honeywell International Inc. Control of CFB boiler utilizing accumulated char in bed inventory
US8084010B2 (en) 2008-04-14 2011-12-27 Plasma Energy Technologies Inc. Coal/coke/heavy residual oil boiler with sulfur and carbon dioxide capture and recovery
US8453585B2 (en) 2008-04-14 2013-06-04 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Oxy-combustion coal fired boiler and method of transitioning between air and oxygen firing

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4111158A (en) * 1976-05-31 1978-09-05 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method of and apparatus for carrying out an exothermic process
US4103646A (en) * 1977-03-07 1978-08-01 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and method for combusting carbonaceous fuels employing in tandem a fast bed boiler and a slow boiler
US5580241A (en) * 1993-05-04 1996-12-03 Biothermica International Inc. Multistage circulating fluidized bed
JPH1182968A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ｒｄｆ焚き循環流動層炉
US20040100902A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Pannalal Vimalchand Gas treatment apparatus and method
CN101372635A (zh) * 2008-10-15 2009-02-25 东南大学 高密度增压流化床煤气化装置及方法
TW201033349A (en) * 2008-12-17 2010-09-16 Conocophillips Co Gasification system and process with staged slurry addition
TW201031873A (en) * 2009-02-27 2010-09-01 Mitsubishi Heavy Ind Environment & Chemical Engineering Co Ltd A circulating fluidized bed, an operating system having the circulating fluidized bed, and a driving method of the circulating fluidized bed

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WO2012150987A1 (en) 2012-11-08

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