操作鼓風(fēng)爐設(shè)備中的回?zé)峒訜崞鞯姆椒?br> 【專(zhuān)利摘要】在鼓風(fēng)爐設(shè)備（10）中，至少三個(gè)回?zé)峒訜崞鳎?4.1，14.2，14.3）循環(huán)地操作處于透風(fēng)期和燃燒期：當(dāng)回?zé)峒訜崞魈幱谌紵诓僮鲿r(shí)，產(chǎn)生熱煙氣并使得熱煙氣流過(guò)回?zé)峒訜崞鳎约訜醿?chǔ)熱元件（46）；并且當(dāng)回?zé)峒訜崞魈幱谕革L(fēng)期操作時(shí)，將處理氣體（32），即爐頂氣體（16）的CO富集的部分吹過(guò)回?zé)峒訜崞?，使得處理氣體從儲(chǔ)熱元件吸收熱量。在回?zé)峒訜崞鲝耐革L(fēng)期到燃燒期操作的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，利用在已流過(guò)至少一個(gè)回?zé)峒訜崞骱笫占臒煔鈨艋責(zé)峒訜崞魇怪缓刑幚須怏w。
【專(zhuān)利說(shuō)明】操作鼓風(fēng)爐設(shè)備中的回?zé)峒訜崞鞯姆椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及操作鼓風(fēng)爐設(shè)備的回?zé)峒訜崞?regenerative heater)的方法，特別地涉及操作鼓風(fēng)爐設(shè)備的熱風(fēng)爐的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]所熟知的是利用由一組回?zé)峒訜崞?典型地為三個(gè)熱風(fēng)爐(通常稱(chēng)為“內(nèi)燃式熱風(fēng)爐”))中的一個(gè)加熱的一股周?chē)目諝鈦?lái)操作鼓風(fēng)爐。每個(gè)熱風(fēng)爐通過(guò)在加熱階段(“燃燒期”或“停風(fēng)”階段)與吹風(fēng)階段(“透風(fēng)期”階段)之間進(jìn)行切換而循環(huán)地操作。因此，熱風(fēng)爐具有內(nèi)部?jī)?chǔ)熱元件(通常為格磚)并具有用于產(chǎn)生熱煙氣以加熱格磚的相關(guān)的燃燒器。燃燒器可為內(nèi)部的或外部的。為了在加熱階段過(guò)程中允許熱氣通過(guò)，熱風(fēng)爐具有加熱進(jìn)氣口和煙氣出口。加熱進(jìn)氣口和煙氣出口允許加熱氣體從燃燒器流動(dòng)通過(guò)爐和爐的儲(chǔ)熱元件(格磚)，并通過(guò)煙氣出口到煙氣堆或煙囪。利用內(nèi)燃燒器，通過(guò)在爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生加熱氣體。對(duì)于高壓鼓風(fēng)的加熱，傳統(tǒng)的熱風(fēng)爐進(jìn)一步具有連接到冷風(fēng)總管道的冷風(fēng)入口和連接到鼓風(fēng)爐的熱風(fēng)總管道的熱風(fēng)出口。在吹風(fēng)階段過(guò)程中，從冷風(fēng)入口吹進(jìn)的空氣穿過(guò)該空氣在里面被儲(chǔ)熱元件加熱的回?zé)峒訜崞?，并且然后?jīng)由熱風(fēng)出口供給到鼓風(fēng)爐中?；?zé)峒訜崞饔糜趯⒐娘L(fēng)加熱到1100°c到約1250°C的范圍內(nèi)的溫度。[0003]近年來(lái)，鼓風(fēng)中的爐頂氣體(top gas)的再利用受到越來(lái)越多的關(guān)注，這是由于其使得二氧化碳的排放顯著地減少。相應(yīng)的設(shè)施回收鼓風(fēng)爐爐頂氣體，并且通常在傳統(tǒng)的爐頂氣體凈化后，在將爐頂氣體注入回到鼓風(fēng)爐之前使?fàn)t頂氣體經(jīng)受再循環(huán)過(guò)程。該再循環(huán)過(guò)程包括CO2分離以用于從該過(guò)程中回收CO2。為此目的，氣體分離單元將爐頂氣體分離成CO2 (二氧化碳)富集的廢氣并分離成CO (—氧化碳)富集的高熱值處理氣體。對(duì)于合適的氣體分離單元，已經(jīng)建議使用變壓吸附(PSA)或真空變壓吸附(VPSA)單元或者，可替換地，CO2洗滌器單元。廢氣可通過(guò)低溫單元供給以分離出純凈的CO2或廢氣可經(jīng)受任何其他進(jìn)一步的處理，從而理想地實(shí)現(xiàn)CO2的捕獲和存儲(chǔ)。然而，其他氣體流，即CO富集的處理氣體作為還原氣體被供給回鼓風(fēng)爐中，從而實(shí)現(xiàn)完全低的CO2的生產(chǎn)。
[0004]可在回?zé)峒訜崞髦羞M(jìn)行對(duì)CO富集的處理氣體的所需的加熱。然而，用CO富集的處理氣體(即還原氣體)來(lái)替代作為冷風(fēng)的周?chē)目諝饩哂邢喈?dāng)大的影響。特別地，特殊措施和預(yù)防對(duì)于加熱與吹風(fēng)循環(huán)之間的轉(zhuǎn)換順序是必要的，反之亦然。
[0005]其中，在加熱階段過(guò)程中供給到回?zé)峒訜崞鞯臍怏w通常是氧化的，并且因此易于與在吹風(fēng)循環(huán)過(guò)程中提供的高熱處理氣體劇烈地反應(yīng)。為了避免在轉(zhuǎn)換到吹風(fēng)階段的過(guò)程中任何危險(xiǎn)的數(shù)量的氧化氣體存在于回?zé)峒訜崞髦?，PUAL WURTH在PCT申請(qǐng)W02010/133476中提出了一種以確保在回?zé)峒訜崞髦邢娜魏窝鯕獾姆绞絹?lái)操作燃燒器的方法。為了從吹風(fēng)階段轉(zhuǎn)換到加熱階段，W02010/133476提出了通過(guò)燃燒器的煙氣將剩余的含有一氧化碳的處理氣體推出回?zé)崛紵鳌?br> [0006]然而，W02010/133476沒(méi)有提到與從吹風(fēng)階段到加熱階段的轉(zhuǎn)換相關(guān)的特定措施。鑒于在吹風(fēng)階段過(guò)程中回?zé)峒訜崞髦械膲毫?透風(fēng)期壓力)通常高于加熱階段過(guò)程中的壓力(燃燒期壓力)這一事實(shí)，可能需要在燃燒器可被點(diǎn)燃之前采取特定的措施。
[0007]技術(shù)問(wèn)題
[0008]考慮到以上所述，本發(fā)明的目的是提供一種用于操作回?zé)峒訜崞鞯母倪M(jìn)的方法，特別地關(guān)于從吹風(fēng)階段到加熱階段的轉(zhuǎn)換。通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的操作回?zé)峒訜崞鞯姆椒捎糜诠娘L(fēng)爐設(shè)備中，該鼓風(fēng)爐設(shè)備包括鼓風(fēng)爐、氣體分離單元(例如，變壓吸附(PSA)裝置和/或真空變壓吸附裝置(VPSA))以及至少三個(gè)回?zé)峒訜崞?，該氣體分離單元構(gòu)造用于將來(lái)自鼓風(fēng)爐的爐頂氣體分離成CO富集的所謂的處理氣體流(以下還稱(chēng)為CO富集的處理氣體)和CO貧乏的所謂的廢氣流(以下還稱(chēng)為CO貧乏的尾氣)，每個(gè)回?zé)峒訜崞鞫季哂袃?nèi)部?jī)?chǔ)熱元件、冷風(fēng)入口以及熱風(fēng)出口，該冷風(fēng)入口用于接收來(lái)自氣體分離單元的處理氣體，熱風(fēng)出口用于將處理氣體供給到鼓風(fēng)爐中。回?zé)峒訜崞髟谕革L(fēng)期和燃燒期循環(huán)地操作:
[0010]〇當(dāng)操作處于燃燒期的回?zé)峒訜崞鲿r(shí)，通過(guò)燃燒器產(chǎn)生熱煙氣并且使得熱煙氣流過(guò)回?zé)峒訜崞?，以加熱該?chǔ)熱元件；以及
[0011]〇當(dāng)操作處于透風(fēng)期的回?zé)峒訜崞鲿r(shí)，將處理氣體吹過(guò)回?zé)峒訜崞鳎员闾幚須怏w從儲(chǔ)熱元件吸收熱量。
[0012]在回?zé)峒訜崞鲝耐革L(fēng)期到燃燒期操作的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，使用在已流過(guò)至少一個(gè)回?zé)峒訜崞骱笫占臒煔鈨艋責(zé)峒訜崞魇怪缓刑幚須怏w。
[0013]優(yōu)選地，回?zé)峒訜崞鞯难h(huán)操作彼此之間存在相位差，使得每次至少一個(gè)回?zé)峒訜崞魈幱谕革L(fēng)期操作，而至少一個(gè)其他回?zé)峒訜崞魈幱谌紵诓僮?。然后，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞鞯膬艋瘍?yōu)選地利用來(lái)自在轉(zhuǎn)換的同時(shí)在燃燒期操作的至少一個(gè)其他回?zé)峒訜崞鱽?lái)實(shí)現(xiàn)。用于凈化的煙氣可直接地從處于燃燒期操作的至少一個(gè)其他回?zé)峒訜崞鞴┙o到正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞鳌?br> [0014]可替換地或者另外，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞鞯膬艋孟惹按鎯?chǔ)在氣體儲(chǔ)存器中的煙氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如在CCS (CO2捕獲和存儲(chǔ))單元中的煙氣。
[0015]通常，在透風(fēng)期操作的回?zé)峒訜崞魈幱谕革L(fēng)期壓力(通常在5到7巴(絕對(duì)值)的范圍內(nèi))下，而在燃燒期操作的回?zé)峒訜崞魈幱诘陀谕革L(fēng)期壓力的燃燒期壓力(通常在0.9到
1.3巴(絕對(duì)值)的范圍內(nèi))下。因此，優(yōu)選地，在回?zé)峒訜崞鲝耐革L(fēng)期到燃燒期操作的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，從正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞麽尫艢堄嗟奶幚須怏w，以在利用煙氣凈化之前對(duì)回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)行減壓。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，處理氣體的這種釋放至少部分地引入到設(shè)置用于將爐頂氣體從鼓風(fēng)爐引導(dǎo)到氣體分離單元的爐頂氣體回收裝置中。該爐頂氣體回收裝置可包括爐頂氣體管道(例如，爐頂氣體下管道)，并包括布置在鼓風(fēng)爐下游和氣體分離單元上游的氣體凈化裝置(例如其中，濕除塵器在干燥除塵器之后)。由于在氣體分離單元上游的爐頂氣體壓力通常包括在3到5巴(絕對(duì)值)的范圍內(nèi)，所以在減壓進(jìn)入爐頂氣體回收裝置后，可能有必要進(jìn)一步對(duì)回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)行減壓。該進(jìn)一步減壓可通過(guò)將處理氣體釋放到設(shè)置用于存儲(chǔ)尾氣的儲(chǔ)氣器中來(lái)實(shí)現(xiàn)。儲(chǔ)氣器優(yōu)選地保持在略高于大氣壓力的壓力(如在I至1.5巴(絕對(duì)值)的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在1.1巴)下。[0017]除了首先減壓到爐頂氣體回收裝置中并且然后減壓到尾氣儲(chǔ)氣器中，可替換地，可完全地進(jìn)行減壓到尾氣儲(chǔ)氣器中。在4個(gè)爐的設(shè)備的情況下，還可通過(guò)將殘留處理氣體釋放到第4個(gè)爐中來(lái)實(shí)現(xiàn)減壓。
[0018]優(yōu)選地，在減壓后通過(guò)煙氣(強(qiáng)制地)排出正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞髦惺Ｓ嗟奶幚須怏w并將該處理氣體燃燒掉，或通過(guò)煙氣(強(qiáng)制地)將該處理氣體排出到尾氣儲(chǔ)氣器中。有利地，為了避免儲(chǔ)存在尾氣儲(chǔ)氣器內(nèi)的氣體的CO濃度降到低于特定水平，至多在排出的處理氣體(該處理氣體不斷地被煙氣污染)中的CO濃度達(dá)到尾氣中CO濃度的預(yù)定比例(該比例必須基于相關(guān)設(shè)備參數(shù)而確定)時(shí)，將處理氣體傳遞到儲(chǔ)氣器中。優(yōu)選地，燃燒掉不被傳遞到儲(chǔ)氣器的任何被排出的處理氣體。
[0019]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及構(gòu)造并布置成用于實(shí)施該方法的鼓風(fēng)爐設(shè)備。
[0020]附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0021]從以下參照附圖對(duì)限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中:
[0022]圖1為構(gòu)造成用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的鼓風(fēng)爐設(shè)備的方框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]圖1示出了構(gòu)造成用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的鼓風(fēng)爐設(shè)備10的方框圖。
[0024]鼓風(fēng)爐設(shè)備10包括鼓風(fēng)爐12和多個(gè)且至少三個(gè)回?zé)峒訜崞?4.1,14.2以及14.3。此外，鼓風(fēng)爐設(shè)備配備有爐頂氣體再循環(huán)裝置，該爐頂氣體再循環(huán)裝置從鼓風(fēng)爐12的頂部回收爐頂氣體16，并在將被回收的爐頂氣體注入回鼓風(fēng)爐之前使部分該爐頂氣體通過(guò)再循環(huán)處理。該爐頂氣體再 循環(huán)裝置包括爐頂氣體回收裝置18，該爐頂氣體回收裝置在鼓風(fēng)爐12的頂部收集爐頂氣體16并使?fàn)t頂氣體經(jīng)受初始凈化以移除例如塵粒。在圖1中所示的實(shí)例中，爐頂氣體回收裝置18包括上升道20、下管道22、干燥除塵器24以及氣體洗滌器26 (包括例如噴淋洗滌器和電沉淀分離器)。在氣體洗滌器的下游，被清潔的爐頂氣體在氣體分離單元28 (例如PSA設(shè)備)中經(jīng)受CO2移除。CO2移除單元產(chǎn)生兩個(gè)氣體流:C02富集的尾氣30 (該尾氣仍包含約10至15%體積的CO)以及CO富集的處理氣體32。CO2富集的尾氣30可另外地供給通過(guò)低溫單元(未示出)以從CO2富集的尾氣中分離出純C02。純CO2可隨后被泵吸入到地下進(jìn)行儲(chǔ)存。CO富集的處理氣體32被加熱并作為還原氣體被供給回鼓風(fēng)爐12中。
[0025]在回?zé)峒訜崞?4.1、14.2以及14.3中進(jìn)行對(duì)CO富集的處理氣體的加熱?；?zé)峒訜崞?4.1,14.2,14.3中的每個(gè)都包括第一室34 (“燃燒室”)和第二室36 (“儲(chǔ)熱室”)?；?zé)峒訜崞?4.1,14.2,14.3循環(huán)地操作在透風(fēng)期(吹風(fēng)階段)和燃燒期(加熱階段)。
[0026]在加熱階段過(guò)程中，燃?xì)夂脱趸瘹怏w分別經(jīng)由氣體入口 40和42供給到燃燒器38中。燃?xì)夂脱趸瘹怏w被點(diǎn)燃，并且它們的燃燒產(chǎn)生熱煙氣，該熱煙氣通過(guò)第一室34上升到頂蓋(dome)44。頂蓋44使熱煙氣偏離并將熱煙氣供給到包括儲(chǔ)熱元件(通常為格磚46的形式)的第二室36中。儲(chǔ)熱元件限定多個(gè)小通道，熱煙氣向下穿過(guò)該多個(gè)小通道以便通過(guò)第二室36下部中的煙氣出口 48離開(kāi) 回?zé)峒訜崞?4.1、14.2或14.3。最后煙氣可經(jīng)由煙囪82處理。然而，更優(yōu)選地，煙氣被干燥并存儲(chǔ)在地下CO2儲(chǔ)存器84中。[0027]在隨后的吹風(fēng)階段過(guò)程中，處理氣體32通過(guò)第二室36下部中的冷風(fēng)入口 50被吹入到第二室36中。隨著處理氣體穿過(guò)儲(chǔ)熱元件之間的通道，熱量從格磚46傳遞到處理氣體。在第二室36的頂部處，熱處理氣體經(jīng)由頂蓋44被供給到第一室34中。熱處理氣體向下流過(guò)第一室，并且然后通過(guò)連接到熱風(fēng)線(xiàn)路54的熱風(fēng)出口 52離開(kāi)回?zé)峒訜崞?4.1,14.2或14.3。熱風(fēng)線(xiàn)路54將熱處理氣體供給到鼓風(fēng)爐12中。
[0028]氣體分離單元28連接到特別地包括尾氣儲(chǔ)氣器56的尾氣網(wǎng)。尾氣30的一部分用于為回?zé)峒訜崞?4.1,14.2以及14.3的燃燒器38供給燃料。為此，(低熱)尾氣經(jīng)由管道31引導(dǎo)并與高熱氣體58 (例如焦?fàn)t氣體)混合。然后混合物被供給到燃燒器38，在燃燒器中該混合物用作可燃物。燃燒器38可被供給以空氣以燃燒尾氣和高熱氣體的混合物。圖1示出了更優(yōu)選的解決方案，根據(jù)該解決方案，來(lái)自回?zé)峒訜崞?4.1、14.2、14.3的煙氣與純氧60混合以形成氧化氣體。氧化氣體優(yōu)選地具有約80%體積的CO2 (以及殘留的氮)和約20%體積的O2的組合物。這種氧化氣體混合物的優(yōu)點(diǎn)是可使用利用空氣工作的燃燒器。應(yīng)該注意的是，在使用適當(dāng)?shù)娜紵鞯那闆r下，可燃?xì)怏w的混合物還可以在純氧中燃燒。
[0029]回?zé)峒訜崞?4.1、14.2、14.3的循環(huán)操作彼此之間有相位差，以便在鼓風(fēng)爐設(shè)備10的正常操作過(guò)程中的任何時(shí)候，回?zé)峒訜崞?4.1、14.2、14.3中的一個(gè)操作在透風(fēng)期而另外兩個(gè)操作在燃燒期。加熱與吹風(fēng)之間的轉(zhuǎn)換以及反之吹風(fēng)與加熱之間的轉(zhuǎn)換是同步的，以便當(dāng)透風(fēng)期的回?zé)峒訜崞鞲淖兂扇紵诓僮鲿r(shí)，燃燒期的回?zé)峒訜崞髦械囊粋€(gè)進(jìn)行吹風(fēng)操作。
[0030]在回?zé)峒訜崞?在以下解釋中將假設(shè)這是回?zé)峒訜崞?4.1)從吹風(fēng)到加熱操作的轉(zhuǎn)換中，首先，熱風(fēng)閥62和冷風(fēng)閥64關(guān)閉。此時(shí)，回?zé)峒訜崞?4.1內(nèi)部殘留的處理氣體仍處于約6巴(絕對(duì)值)的透風(fēng)期壓力下。正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞鞯臏p壓然后可在一個(gè)或兩個(gè)步驟中進(jìn)行。在一個(gè)步驟減壓的情況下，處理氣體經(jīng)由管道68從回?zé)峒訜崞?4.1中釋放到尾氣網(wǎng)中，特別地釋放到尾氣儲(chǔ)氣器56中，`或者，在4個(gè)爐的設(shè)備的情況下，釋放到第四個(gè)熱風(fēng)爐(未示出)中。在兩個(gè)步驟減壓的情況下，通過(guò)經(jīng)由減壓管道66將處理氣體從回?zé)峒訜崞?4.1釋放到爐頂氣體回收裝置18中來(lái)實(shí)現(xiàn)第一減壓。爐頂氣體回收裝置18中的氣體壓力通常包括在從3到5巴(絕對(duì)值)的范圍內(nèi)，例如4.5巴(絕對(duì)值)。在壓力均衡后，關(guān)閉減壓管道66。然后經(jīng)由管道68在尾氣網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)第二減壓，特別地在尾氣儲(chǔ)氣器56中實(shí)現(xiàn)。尾氣網(wǎng)中的氣體壓力通常為約1.1巴(絕對(duì)值)，使得回?zé)峒訜崞髟诘诙p壓步驟中可被減壓到該壓力。在壓力均衡后，回?zé)峒訜崞魅猿錆M(mǎn)處理氣體。
[0031]然后使用來(lái)自在轉(zhuǎn)換的同時(shí)在燃燒期操作的回?zé)峒訜崞?為了進(jìn)行說(shuō)明，將假設(shè)這是回?zé)峒訜崞?4.3)的煙氣對(duì)正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的回?zé)峒訜崞?4.1進(jìn)行凈化(purge，清除，清洗)。煙氣從回?zé)峒訜崞?4.3的煙氣出口供給到回?zé)峒訜崞?4.1的煙氣再循環(huán)管道70。此時(shí)，關(guān)閉氧氣供應(yīng)閥72、高熱供氣閥74以及尾氣供應(yīng)閥76，并且關(guān)閉燃燒器38。泵或壓縮機(jī)78產(chǎn)生必要的壓力差以將煙氣引入到回?zé)峒訜崞?4.1中。隨著煙氣被引導(dǎo)到回?zé)峒訜崞?4.1中，剩余的處理氣體經(jīng)由管道68被排出到尾氣網(wǎng)中。越多的處理氣體被排出，則處理氣體將越會(huì)被注入的煙氣所污染。在某種程度上，因?yàn)槲矚獾钠焚|(zhì)將會(huì)是極度地劣化的，所以將不再可能將排出的處理氣體(該處理氣體實(shí)際上是處理氣體和煙氣的混合物)引導(dǎo)到尾氣網(wǎng)中。優(yōu)選地，當(dāng)排出的處理氣體中的CO濃度已下降到尾氣網(wǎng)中的標(biāo)稱(chēng)(nominal)CO濃度的特定體積百分比時(shí)，關(guān)閉管道68。如果仍需繼續(xù)進(jìn)行凈化，那么處理氣體和煙氣的混合物可被供給到火焰部80或到移除任何剩余CO量的氣體分離單元(未示出)中。當(dāng)回?zé)崛紵?4.1中的CO濃度已經(jīng)下降到用于安全啟動(dòng)燃燒器38的值時(shí)，停止凈化。
[0032]如果由于特殊情況而應(yīng)當(dāng)不可能在其他回?zé)峒訜崞鞯囊粋€(gè)中的煙氣出口處收集用于的用于凈化一回?zé)峒訜崞鞯?足夠的)煙氣，那么可使用先前存儲(chǔ)在CO2儲(chǔ)存器84中的煙氣。為此，打開(kāi)管道86。
[0033]關(guān)于從加熱到吹風(fēng)階段的轉(zhuǎn)換，必須注意的是，當(dāng)打開(kāi)冷風(fēng)閥64并且CO富集的處理氣體進(jìn)入第二室時(shí)，在回?zé)峒訜崞髦胁淮嬖诨騼H存在非關(guān)鍵量的氧化氣體。否則，CO富集的處理氣體和氧化氣體可能形成能點(diǎn)燃和損壞回?zé)峒訜崞鞯奈ｋU(xiǎn)混合物。為了確保在吹風(fēng)階段開(kāi)始時(shí)不存在氧化氣體，在加熱階段結(jié)束時(shí)，可采取不同的措施。根據(jù)第一選擇，通過(guò)關(guān)閉氧氣供應(yīng)閥72停止第一氧氣供應(yīng)。因此，不再有氧氣被供給到系統(tǒng)中。為了消耗任何殘留的氧氣，燃?xì)饣旌衔锢^續(xù)被供給到燃燒器38中。當(dāng)所有的氧化氣體消失時(shí)，燃燒自動(dòng)停止?，F(xiàn)在中斷燃?xì)饣旌衔锖蜔煔獾墓?yīng)?？赏ㄟ^(guò)打開(kāi)冷風(fēng)閥64(由此使回?zé)峒訜崞鬟_(dá)到透風(fēng)期壓力)并且然后打開(kāi)熱風(fēng)閥62而安全地開(kāi)始吹風(fēng)階段。在每個(gè)吹風(fēng)階段開(kāi)始時(shí)的一短時(shí)間過(guò)程中，煙氣將被供給到鼓風(fēng)爐12。然而，煙氣量不足以影響鼓風(fēng)爐的操作。根據(jù)用于避免在吹風(fēng)階段開(kāi)始時(shí)在回?zé)峒訜崞髦写嬖谘趸瘹怏w的第二選擇，以常規(guī)方式停止燃燒(即，通過(guò)首先阻止燃?xì)饣旌衔锏竭_(dá))，這導(dǎo)致在回?zé)峒訜崞髦写嬖跉堄嘌鯕?。然后通過(guò)利用來(lái)自另一回?zé)峒訜崞鞯奈矚膺M(jìn)行另外的凈化階段而從回?zé)峒訜崞饕瞥撗鯕狻?br> [0034]雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了特定的實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，可根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的總體教導(dǎo)對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改和替代。因此，所公開(kāi)的特定布置僅是說(shuō)明性的，并不限制本發(fā)明的范圍，通過(guò)所附權(quán)利要求的全部寬度及其任何和所有等價(jià)物給定本發(fā)明的范圍。
[0035]特別值得注意的是，回?zé)峒訜崞鞯娜紵骺杀还┙o有不同的燃?xì)饣虿煌娜細(xì)饣旌衔?。然而，如在?shí)例中討論的，尾氣和焦?fàn)t氣體的混合物是優(yōu)選的選擇，這是因?yàn)檫@兩種類(lèi)型的氣體通?？稍谶M(jìn)行爐頂氣體再循環(huán)的操作的鼓風(fēng)爐設(shè)備中獲得。關(guān)于氧化氣體，氧化氣體在實(shí)例中為氧氣和再循環(huán)煙氣的混合物，可替代的解決方案將是利用預(yù)燃燒室中的過(guò)量氧氣燃燒部分尾氣，從而獲得所需的惰性氣體(燃燒過(guò)的尾氣，基本上為CO2)和氧氣的混合物。
[0036]圖例:
[0037]10鼓風(fēng)爐設(shè)備
[0038]12鼓風(fēng)爐
[0039]14.1、14.2、14.3 回?zé)峒訜崞?br> [0040]16爐頂氣體
[0041]18爐頂氣體回收裝置
[0042]20上升道
[0043]22下管道
[0044]24干燥除塵器 [0045]26氣體洗漆器
[0046]28氣體分離單元
[0047]30 (CO貧乏的)尾氣[0048]31管道
[0049]32(CO富集的)處理氣體
[0050]34第一室
[0051]36第二室
[0052]38外部或內(nèi)部類(lèi)型的燃燒器
[0053]40用于氧化氣體的氣體入口
[0054]42用于燃?xì)獾臍怏w入口
[0055]44頂蓋
[0056]46格磚
[0057]48煙氣出口
[0058]50冷風(fēng)入口
[0059]52熱風(fēng)出口
[0060]54熱風(fēng)線(xiàn)路
[0061]56尾氣儲(chǔ)氣器
[0062]58高熱氣體
[0063]60氧氣`
[0064]62熱風(fēng)閥
[0065]64冷風(fēng)閥
[0066]66減壓管道
[0067]68管道
[0068]70煙氣再循環(huán)管道
[0069]72氧氣供應(yīng)閥
[0070]74高熱供氣閥
[0071]76尾氣供應(yīng)閥
[0072]78壓縮機(jī)
[0073]80火焰部
[0074]82煙囪
[0075]84CO2 儲(chǔ)存器
[0076]86管道
【權(quán)利要求】
1.一種操作鼓風(fēng)爐設(shè)備(10)中的回?zé)峒訜崞?14.1,14.2，14.3)的方法，特別地操作熱風(fēng)爐，所述設(shè)備包括: 鼓風(fēng)爐(12)， 氣體分離單元(28)，構(gòu)造成用于將來(lái)自所述鼓風(fēng)爐的爐頂氣體分離成CO富集的處理氣體(32 )流和CO貧乏的尾氣(30 )流; 至少三個(gè)回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)，每個(gè)所述回?zé)峒訜崞鞫季哂袃?nèi)部?jī)?chǔ)熱元件(46)、冷風(fēng)入口(50)以及熱風(fēng)出口(52)，所述冷風(fēng)入口用于接收來(lái)自所述氣體分離單元(28)的CO富集的處理氣體(32)，所述熱風(fēng)出口用于將CO富集的處理氣體供給到所述鼓風(fēng)爐(12)中； 所述方法包括 在透風(fēng)期和燃燒期循環(huán)地操作所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)，所述循環(huán)操作包括 當(dāng)在燃燒期操作一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1,14.2,14.3)時(shí)，通過(guò)燃燒器(38)產(chǎn)生熱煙氣并且使得所述熱煙氣流過(guò)所述回?zé)峒訜崞鳎约訜崴鰞?chǔ)熱元件(46);以及 當(dāng)在透風(fēng)期操作一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)時(shí)，將CO富集的處理氣體吹過(guò)所述回?zé)峒訜崞鳎杂糜谒鯟O富集的處理氣體從所述儲(chǔ)熱元件(46)吸收熱量； 所述方法進(jìn)一步包括 在一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)從透風(fēng)期操作到燃燒期操作的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，利用在已流過(guò)至少一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)后收集的煙氣凈化所述回?zé)峒訜崞魇怪缓蠧O富集的處理氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)的所述循環(huán)操作彼此之間存在相位差，使得每次至少一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)處于透風(fēng)期操作，而其他所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)中的至少一個(gè)回?zé)峒訜崞魈幱谌紵诓僮?，并且其中，正在進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換的所述回?zé)峒訜崞鞯乃鰞艋脕?lái)自在所述轉(zhuǎn)換的同時(shí)處于燃燒期操作的另一個(gè)所述回?zé)峒訜崞鞯臒煔鈦?lái)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，正在進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換的所述回?zé)峒訜崞鞯乃鰞艋孟惹按鎯?chǔ)在氣體儲(chǔ)存器(84)中的煙氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，處于透風(fēng)期操作的一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)處于透風(fēng)期壓力下，其中，處于燃燒期操作的一個(gè)所述回?zé)峒訜崞?14.1，14.2，14.3)處于低于所述透風(fēng)期壓力的燃燒期壓力下，并且其中，在一個(gè)所述回?zé)峒訜崞鲝耐革L(fēng)期操作到燃燒期操作的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，從正在進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換的所述回?zé)峒訜崞髦嗅尫臗O富集的處理氣體，以在利用煙氣凈化之前對(duì)所述回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)行減壓。
5.根據(jù)權(quán) 利要求4所述的方法，其中，所述CO富集的處理氣體的所述釋放至少部分地實(shí)施到設(shè)置用于將爐頂氣體(16)從所述鼓風(fēng)爐(12)引導(dǎo)到所述氣體分離單元(28)的爐頂氣體回收裝置(18)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所述CO富集的處理氣體的所述釋放至少部分地引入到設(shè)置用于存儲(chǔ)所述CO貧乏的尾氣(30)的儲(chǔ)氣器(56)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述減壓后，利用所述煙氣驅(qū)逐出正在進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換的所述回?zé)峒訜崞髦惺Ｓ嗟腃O富集的處理氣體并將所述剩余的CO富集的處理氣體燃燒掉。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述減壓后，利用所述煙氣將正在進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換的所述回?zé)峒訜崞髦惺Ｓ嗟腃O富集的處理氣體排出到所述儲(chǔ)氣器(56)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的方法，其中，至多在排出的所述CO富集的處理氣體中的CO濃度達(dá)到所述CO貧乏的尾氣(30)中的CO濃度的一預(yù)定百分比時(shí)，將所述CO富集的處理氣體傳遞到所述儲(chǔ)氣器(56)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，將未被傳遞到所述儲(chǔ)氣器(56)中的任何被驅(qū)逐的CO富集的處理氣體燃燒掉。
11.一種鼓風(fēng)爐設(shè)備，構(gòu)造并布置成用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法。`
【文檔編號(hào)】C21B9/14GK103890197SQ201280051803
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月19日
【發(fā)明者】弗里德里克·埃施曼, 拉爾夫·阿爾曼斯多弗爾, 約翰內(nèi)斯·閔采爾, 西爾維亞·海爾赫克爾, 讓-保羅·西蒙斯 申請(qǐng)人:保爾伍斯股份有限公司, 保爾伍斯耐火材料與工程有限責(zé)任公司