專利名稱：用于提高噴霧干燥器吸收器性能的底部灰注射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于產(chǎn)生供工業(yè)過程或發(fā)電用蒸汽的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐，更 具體地，本發(fā)明涉及包括如與噴霧千燥器吸收器(SDA)組合的CFB鍋爐的系統(tǒng)，用于 從在這類鍋爐中燃燒礦物燃料產(chǎn)生的氣體中除去酸氣體化合物。
背景技術(shù)：
發(fā)電廠和其他燃燒礦物燃料(如，煤、油品、石油焦和/或廢棄物)的工業(yè)在燃燒過 程中產(chǎn)生各種污染物，除了其他物質(zhì)外，包括在產(chǎn)生的廢氣中的酸氣體(如硫氧化物) 和其他不需要和/或不希望的化學(xué)化合物。
在1970年代，流化床燃燒技術(shù)首次應(yīng)用于大規(guī)模的公共鍋爐裝置，探索出以環(huán) 境可接受的合理而高效的方式燃燒固體燃料，特別是高硫煤的新型方法。概念上，流 化床以顆粒的空氣懸浮體(床)燃燒燃料。通過控制床溫度和使用如石灰石的試劑作為 床材料，就能更好地控制氮氧化物(NOx)和二氧化硫(S02)的排放。流化床燃燒的其他 益處包括寬范圍的燃料適應(yīng)性以及能夠燃燒如生物物質(zhì)或廢燃料的燃料，生物物質(zhì)或 廢燃料因?yàn)槠涞蜔嶂怠⒌蛽]發(fā)物、高水分含量或其他富有挑戰(zhàn)性的特性，在普通的系 統(tǒng)中難以燃燒。目前在工業(yè)鍋爐和公共鍋爐的應(yīng)用中采用這種新的技術(shù)。為了更好理 解各種類型的流化床鍋爐，讀者可參考STEAM its generation and use,第41版，Kitto 和Stultz著，版權(quán)所有 2005，鮑勃科克和威爾考克斯公司(The Babcock & Wilcox Company)，特別是第17章，該參考文獻(xiàn)的內(nèi)容全文參考結(jié)合于本文。
一種類型的流化床鍋爐稱作循環(huán)流化床鍋爐，或CFB。 CFB鍋爐廣泛用于燃燒含 硫燃料，因?yàn)榈湫偷腃FB爐的氣體溫度范圍能夠?qū)崿F(xiàn)有效使用注入該爐內(nèi)的石灰石和 其他含堿吸附劑，用于在爐內(nèi)俘獲硫。最常用的堿是氧化鈣，CaO(也稱作石灰)，堿與 廢氣中的二氧化硫反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸鈣
CaO + SC^+VSCb — CaS04
CFB鍋爐在不使用其他控制排放的設(shè)備的條件下通常能夠達(dá)到在低至中等范圍 (90%)的硫捕獲百分率。 一些燃料如油頁巖甚至含有足量的堿，在典型CFB爐溫下燃燒時能夠達(dá)到類似的硫捕獲百分率，而不需要注入吸附劑。
即使CFB鍋爐能非常有效地降低廢氣中存在的二氧化硫量，仍存在要求進(jìn)一步降低硫氧化物，特別是二氧化硫的情況。當(dāng)要求硫捕獲百分率大于90%范圍時，只在CFB爐或反應(yīng)器中要達(dá)到大于90%的硫捕獲百分率將是不可能或不經(jīng)濟(jì)的。這些情況下，經(jīng)常需要燃燒后設(shè)備。
降低廢氣中硫氧化物含量的最常用方法之一是通過噴霧干燥的化學(xué)吸收方法，也稱作干洗滌，該方法中，將堿水溶液或漿液細(xì)霧化(通過例如機(jī)械霧化器，雙重流體霧化器或旋轉(zhuǎn)霧化器細(xì)霧化)，并噴入熱廢氣中，以除去污染物。為更好理解噴霧干燥的化學(xué)吸收過程或干洗滌，讀者可參考STEAM its generation and use,第41版，Kitto和Stultz著，版權(quán)所有 2005,鮑勃科克和威爾考克斯公司(The Babcock & WilcoxCompany),特別是第35章，第35-12至35-18頁，其內(nèi)容全文參考結(jié)合于本文。
噴霧千燥吸收(SDA)反映了該過程中涉及的主要反應(yīng)機(jī)理將堿試劑漿液在熱廢氣流中霧化為細(xì)小液滴，并從該氣流吸收S02和其他酸氣體。該過程也稱作半干燥洗滌，區(qū)別于將干固體試劑注入廢氣的過程。
在典型的鍋爐設(shè)施中，SDA設(shè)置在集塵器之前。離開最后的熱阱(通常是空氣加熱器)的廢氣的溫度為250-350°F(121-177°C)，該廢氣進(jìn)入噴霧室，在該噴霧室中將試劑漿液噴入氣流中，將該氣流冷卻至150-I70°F(66-77°C)?？梢允褂渺o電集塵器(ESP)或織物過濾器(集塵袋(baghouse))來收集試劑、飛灰和反應(yīng)產(chǎn)物。集塵袋主要選擇用于U.S. SDA設(shè)施(超過90%),并在達(dá)到類似的總系統(tǒng)S02排放減少情況提供更低的試劑消耗。
S02吸收主要發(fā)生在通過噴射使水蒸發(fā)和使廢氣絕熱冷卻時。試劑的化學(xué)計量和近似溫度(approachtemperature)是控制滌氣器的S02去除效率的兩個主要變量?；瘜W(xué)計量量是消耗的試劑與進(jìn)口 S02或在該過程中除去的S02量的摩爾比值。依據(jù)可獲得的試劑和廢氣中的酸氣體含量，該化學(xué)計量可以在很寬的范圍內(nèi)變化；
如，約為1至大于10。離開干滌氣器的廢氣溫度與絕熱飽和溫度之間的差稱作近似溫度(approach temperature)。對低水分的煙煤，廢氣的飽和溫度在通常115-125。F(46-52。C)范圍，對高水分次煙煤或褐煤，廢氣的飽和溫度在125-135。F(52-57。C)范圍。S02吸收的最佳條件必須與實(shí)際的干燥條件綜合考慮。
在干滌氣器中使用的主要試劑是石灰漿液，可通過對高鈣石灰卵石(peddle lime)進(jìn)行熟化而形成。該熟化過程可以使用球磨或簡便的滯留熟化器(detentionslaker)。只使用石灰漿液的SDA系統(tǒng)被稱作單程系統(tǒng)。一些石灰在廢氣最初從噴霧室通過后仍未反應(yīng)，并可能用于進(jìn)一步的S02收集。收集在ESP或者集塵袋中的固體可與水混合，與SDA試劑一起再注入到SDA的噴霧室內(nèi)。
如果燃料硫含量較低和/或燃料含有足量的堿，如已知一些類型的煤和油頁巖的情況，灰份顆粒本身可以用作SDA中的試劑源。通常，燃料中能實(shí)現(xiàn)足夠的硫捕獲的堿是碳酸鈣(CaC03)。
能用作為SDA中捕獲S02的試劑源的灰份顆粒的另一個實(shí)例是來自循環(huán)流化床(CFB)鍋爐的灰份。這種類型的鍋爐通常使用石灰石，石灰石具有碳酸鈣作為主要組分，將石灰石輸入爐中，用于在爐中捕獲燃燒過程中產(chǎn)生的S02。
無論是燃料部分還是石灰石部分，碳酸鈣在爐中都進(jìn)行煅燒，即釋放二氧化碳?xì)怏w并產(chǎn)生固體氧化鈣，CaO(也稱作石灰)
CaC03 — CaO + C02
CaO與爐氣體中的S02反應(yīng)，因此產(chǎn)生硫酸鈣CaO + S02+ 1/202 — CaS04
該反應(yīng)中產(chǎn)生的硫酸鈣覆蓋顆粒表面，形成S02不能透過的殼，因此停止反應(yīng)并
使其芯中的CaO未能被利用。
這些未被利用的堿包含在灰物流中，從CFB鍋爐或反應(yīng)器排出。通常從CFB鍋爐主要排出兩類灰物流飛灰，即被廢氣夾帶離開CFB鍋爐的細(xì)小顆粒，以及底部灰份，即從爐底部排出的較大的顆粒。
為與SDA中的S02反應(yīng)，含堿的灰份顆粒必須再活化。這可以通過噴霧水濕潤這些顆粒來實(shí)現(xiàn)。這種情況下，替代噴射石灰漿液，可將水噴入SDA中的廢氣中。顆粒潤濕將促進(jìn)未被利用的堿與廢氣中剩余的二氧化硫反應(yīng)，因此實(shí)現(xiàn)硫捕獲。如果注射堿漿液，堿漿液除了能對飛灰顆粒潤濕外還能實(shí)現(xiàn)硫捕獲。但是，這將導(dǎo)致與制備堿漿液和注射堿漿液相關(guān)的費(fèi)用。利用飛灰的潤濕達(dá)到硫捕獲的方法在R.A. Curran等的"Cold-Side Desulforization by Humidification of Fly Ash in CFB Boilers(通過在CFB鍋爐內(nèi)對飛灰潤濕實(shí)現(xiàn)冷側(cè)脫硫)"，Proceedings of the 13th International Conference onFIuidizedBed Combustion, 1995中描述。
典型的SDA過程如下。廢氣進(jìn)入噴霧干燥器吸收器，在該吸收器中氣流被試劑漿液或水噴霧冷卻。然后，混合物繼續(xù)通過積塵袋，用來除去顆粒，然后進(jìn)入感應(yīng)通風(fēng)機(jī)(induced draft fan),向上通過堆疊(passing up the stack)。如果使用石灰漿液作為試劑，將石灰卵石(CaO)與水按照控制的比例混合以保持高熟化溫度，該溫度有助于在水合石灰漿液(18-25y。固體)中產(chǎn)生高表面積的細(xì)小水合石灰(Ca(OH)2)顆粒。收集在集塵袋中的一部分飛灰、未反應(yīng)的石灰和反應(yīng)產(chǎn)物與水混合，作為高固體含量(通常35-45%)的漿液返回SDA。將剩余的固體導(dǎo)入儲存筒倉，供副產(chǎn)物利用或處置。將新鮮的石灰和循環(huán)的漿液(如果存在)在到達(dá)霧化器之前進(jìn)行合并，以便能快速響應(yīng)氣流、進(jìn)口 S02濃度和S02排放中的變化，以及將結(jié)垢的可能性減至隨小。
SDA中的S02吸收發(fā)生在各漿液液滴或者濕潤的灰顆粒中。大多數(shù)反應(yīng)在含水相中發(fā)生；S02和堿組分溶入液相，液相中的離子反應(yīng)產(chǎn)生相對不溶的產(chǎn)物。該反應(yīng)歷
程可描述如下
S02(氣體)—S02(含水相) (a)
Ca(OH)2(固體)—Ca-2+20H- (b)
S02 (含水相)+ H20 ^ HSCV + FT (c)
S02(含水相)+ OH-h HSCV (d)
OH- + H+h H20 (e)
HSO/ + Off" S(V2 + H20 (f)
Ca十2 + S(V2 + V2H20 — CaS03' V2H20 (固體) (g)
上述反應(yīng)總體描述了當(dāng)從廢氣傳熱至漿液液滴或濕潤的灰顆粒，使?jié){液液滴或水
從濕潤的灰顆粒表面蒸發(fā)時發(fā)生的情況。當(dāng)存在液態(tài)水時發(fā)生S02的快速吸收。通過在試劑進(jìn)料的漿液中加入潮解性的鹽可減慢干燥速度，延長有效去除S02的時間。如
氯化鈣的鹽還提高了最終產(chǎn)物中的平衡水分含量。但是，因?yàn)槭褂眠@些添加劑改變了
系統(tǒng)的干燥性能，必須對操作條件進(jìn)行調(diào)整(一般是提高近似溫度)，以提供SDA和灰處理系統(tǒng)良好的長期可操作性。在千滌氣器上游注入氨也能提高S02的去除性能。通過在下游顆粒收集器中與固體反應(yīng)能以較慢的速率繼續(xù)進(jìn)行S02吸收。
SDA/集塵袋組合通過以下總結(jié)的反應(yīng)也提供了對HC1, HF和S03排放的有效控
制
Ca(OH)2+2HCl — CaCl2+2H20 (1)Ca(OH)2 + 2HF — CaF2+2H20 (2)Ca(OH)2+S03 — CaS04+H20 (3)
對試劑消耗的適當(dāng)計量除了要考慮在該過程中的so2去除外，還必須考慮這些副反應(yīng)。噴霧干燥器吸收器(SDA)可以是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，或者是整合煙道的一部分，位于一 個或多個顆粒收集裝置，如一個或多個集塵袋或靜電集塵器之前。
對SDA中的飛灰顆粒潤濕還能夠(在CFB爐之后)進(jìn)一步降低廢氣中S02和/或減 少試劑，如輸入該爐的石灰石和/或輸入SDA的石灰漿液的消耗。但是，這并未能改 善底部灰中所含的堿的利用。在美國專利申請第US2005/0287058號中解決了后一問 題，該專利申請揭示將底部灰的一部分或全部循環(huán)至CFB爐。該方法雖然改進(jìn)了對底 部灰中的堿的利用，但是因?yàn)镃FB灰中的主要堿組分CaO催化了爐中燃料揮發(fā)分釋 放的氮的氧化，該方法增加了NOx的產(chǎn)生。
因此，本領(lǐng)域需要能減少S02排放和/或?yàn)闇p少S02排放所需的試劑用量，同時不
會引起形成的NOx增加的設(shè)備和/或方法。

發(fā)明內(nèi)容
顯著量的未被利用的堿與底部灰一起離開CFB鍋爐。這導(dǎo)致降低了可利用的堿 對硫進(jìn)行捕獲的可能性和/或含堿吸附劑的額外費(fèi)用。如下面詳細(xì)說明的，本發(fā)明將來 自反應(yīng)器的含堿灰循環(huán)至一個或多個SDA，以更有效地利用存在于灰中的未被使用的 試劑，和/或減少SDA中的試劑用量，同時不增加NOx的產(chǎn)生量。
本發(fā)明通過注入SDA中的底部灰，并結(jié)合噴射增濕劑；如石灰漿液或水，探索 出通過提高對這種含堿吸附劑來源的利用來提高硫捕獲。這種方式中，底部灰也被再 活化，顆粒中的堿能用于捕獲硫。注射底部灰的優(yōu)選位置是在將增濕劑引入氣流的位 置的上游。這樣可以降低在SDA中生長沉積物的可能性，并改進(jìn)增濕劑與底部灰的混 合。但是，如果存在因?qū)υO(shè)備設(shè)置限制的要求，注射底部灰也可以與噴射增濕劑同時 進(jìn)行，或在噴射增濕劑位置的下游進(jìn)行。
如果已知一部分底部灰，如較大粒度部分中能用于硫捕獲的堿含量很低或不含這 些堿，可以不注入這該部分灰。為進(jìn)一步提高底部灰中堿的利用效率，在將該灰注入 之前可以進(jìn)行研磨。研磨提高了底部灰的反應(yīng)表面積，同時機(jī)械破碎了顆粒周圍的硫 酸鹽外殼。這兩種措施都提高了堿與氣體中二氧化硫的反應(yīng)速率，因此提高了 SDA中 的硫捕獲。為了降低研磨底部灰的能耗，只將一部分灰，即最粗的灰份進(jìn)行研磨。
設(shè)想本發(fā)明的主要應(yīng)用是在SDA設(shè)備的下游有產(chǎn)生底部灰的CFB鍋爐的裝置。 但是，本發(fā)明也可以用于燃燒器不是CFB，或者甚至不是流化床的情況，只要存在含 堿的底部灰來源，并可用于在位于燃燒器下游的SDA中捕獲硫。還應(yīng)注意，通過不僅
7減少S02，而且減少如S03和H2S04的其他硫化合物，也能進(jìn)行硫捕獲。SDA中的堿 還能捕獲非含硫的有害化合物，如氯化氫(HC1)。因此，在SDA中注入底部灰改進(jìn)了 對多種污染物的控制。
根據(jù)本發(fā)明，利用底部灰還有另外的益處。例如，通過減少燃燒器灰中未被利用 的堿量，在采用填埋處置時，可降低這些灰被浸提出來的可能性。通過將兩種主要的 排放灰物流合并成一股物流，即飛灰，還可以簡化工廠的灰處置系統(tǒng)，因此，不再需 要儲存和處置底部灰的設(shè)備。
因此，本發(fā)明的一個方面是降低氣體中酸化合物濃度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括反應(yīng)器， 該反應(yīng)器能至少產(chǎn)生包含至少一種酸化合物的氣體以及含堿的底部灰，該底部灰獨(dú)立 于氣體地排出。提供噴霧干燥器吸收器用于接受該氣體。提供將底部灰引入反應(yīng)器下 游的氣體中的裝置，以使噴霧干燥器吸收器中的堿能用于與至少一種酸化合物反應(yīng)， 以及提供將增濕劑引入噴霧干燥器吸收器中的裝置，以促進(jìn)堿與至少一種酸化合物反 應(yīng)，來降低氣體中酸化合物的濃度。
因此，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的設(shè)備設(shè)置和操作噴霧干燥器吸收器的方法，該吸收 劑用于從循環(huán)流化床(CFB)鍋爐產(chǎn)生的燃燒廢氣中去除酸性化合物。所述增濕劑包括水 和含堿漿液中的至少一種?？梢栽趪婌F干燥器吸收器的上游將底部灰引入氣體中和/ 或在噴霧干燥器吸收器中將底部灰引入氣體內(nèi)。能通過本發(fā)明的系統(tǒng)除去的各種酸氣 體化合物包括二氧化硫、三氧化硫、鹽酸、硫酸、氫氟酸或它們的混合物。底部灰 的來源可以是從反應(yīng)器排出的灰，或從用于該反應(yīng)器的多段固體收集系統(tǒng)的至少一段 排出的灰。
在所附權(quán)利要求書中具體指出了表征本發(fā)明的新穎性的各種特征，所述權(quán)利要求 書形成本說明書的一部分。為了更好理解本發(fā)明，對本發(fā)明的操作益處以及使用本發(fā) 明能實(shí)現(xiàn)的具體益處可參見附圖和說明內(nèi)容，在附圖和說明內(nèi)容中說明了本發(fā)明的優(yōu) 選實(shí)施方式。


唯一的附圖是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)用于具有循環(huán)流化床鍋爐的裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明總體涉及一種循環(huán)流化床(CFB)鍋爐或反應(yīng)器裝置，該裝置產(chǎn)生酸氣體， 并利用下游的噴霧干燥器吸收器(SDA)來降低氣體中至少一種酸化合物的濃度。雖然 本發(fā)明特別涉及使用CFB鍋爐或反應(yīng)器作為產(chǎn)生熱的裝置的鍋爐或蒸汽發(fā)生器，但 是，應(yīng)理解，本發(fā)明能容易地用于不同類型的CFB反應(yīng)器。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于除 燃燒過程外的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器，或向其提供來自別處進(jìn)行的燃燒過程的氣體/固體混 合物以供進(jìn)行進(jìn)一步的處理的反應(yīng)器，或只提供封閉體的反應(yīng)器，其中，顆粒或固體 被夾帶在未必是燃燒過程的副產(chǎn)物的氣體中。
典型的燃燒過程產(chǎn)生廢氣，所述廢氣包含至少一種酸化合物，以及如NOx、 SOx 和灰顆粒的其他污染物。為說明本發(fā)明的內(nèi)容，用飛灰來表示被廢氣夾帶或傳送到 SDA的灰，用底部灰來表示在系統(tǒng)中SDA上游的任何位置從廢氣中除去的灰。
參見唯一的圖，CFB鍋爐5具有爐或反應(yīng)器10，通常由流體冷卻的封閉體壁限 定，所述封閉體壁具有膜狀管壁結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器10具有下部12，上部14和爐出口16。 按照規(guī)定計量的方式，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員己知的任何常用裝置，先下部12提供如煤 的含碳燃料，以及吸附劑，如石灰石，如在18所示。向下部12提供用于流化的初始 空氣A。需要時，床排放口D從下部12除去底灰90和其他碎片，過度燃燒空氣供應(yīng) 口 20提供燃燒所需的空氣的平衡。
通過CFB燃燒過程產(chǎn)生的廢氣/固體混合物22含有至少一種酸化合物，該混合物 從反應(yīng)器10的下部12流動至其上部14，將其中的一部分熱量傳遞至流體冷卻的封閉 體壁，產(chǎn)生蒸汽。在爐的出口 16提供有顆粒收集器24的第一段，并優(yōu)選包括U-束流 沖擊型(U-beam impact type)顆粒分離器。該U-束流收集在廢氣/固體混合物22中夾帶 的一部分顆粒，使這些顆粒自由下落至反應(yīng)器10的下部12。
通過第一段顆粒收集器24除去一部分顆粒后的廢氣/固體混合物22穿過熱交換表 面26(如過熱器和/或再熱器表面)，并繼續(xù)通過CFB鍋爐5和顆粒收集器的第二段， 此時第二段為多級旋風(fēng)分離粉塵收集器形式或MDC 30。廢氣/固體混合物22繼續(xù)從 CFB鍋爐5通過，通過其他傳熱設(shè)備，如省熱器和/或空氣加熱器40，這些設(shè)備進(jìn)一 步從廢氣/固體混合物22提取熱量，然后，該混合物至一個或多個噴霧干燥器吸收器 或SDA50,以從廢氣/固體混合物22除去酸化合物。將如水和/或含堿漿液的增濕劑55 注入SDA50，以促進(jìn)SDA中的堿與廢氣22中的至少一種酸化合物反應(yīng)，降低廢氣22 中的該酸化合物的濃度。然后，將廢氣22傳送至為集塵袋(織物過濾器)或靜電集塵器 (ESP)形式的最后的顆粒收集裝置60。然后，將基本上潔凈的廢氣65通過煙囪(未示出)如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，附圖中的系統(tǒng)可包括各種其他元件和/或系統(tǒng)，如選
擇性催化還原系統(tǒng)67等。存在于氣體22中的至少一種酸化合物可包括以下化合物中
的一種或多種二氧化硫、三氧化硫、鹽酸、硫酸、氫氟酸或它們的混合物。
再次參見附圖，需要時，流化床的排放口D從下部除去底部灰和其它碎片。如上
所示，來自CFB鍋爐5的底部灰90可包含顯著量的未被利用的堿。通常，底部灰90 被排出或送去進(jìn)行處理。但是，根據(jù)本發(fā)明，將這種來自反應(yīng)器的含堿底部灰90循環(huán) 到一個或多個SDA50，以更完全利用存在與底部灰90中的未被利用的試劑，和/或減 少在SDA50和/或鍋爐5中使用的試劑量。
可以在反應(yīng)器10的下游位置，通過管線140將底部灰90返回到廢氣22中，使 底部灰90中的堿在SDA50中被利用，用于與氣體中的至少一種酸化合物反應(yīng)。將底 部灰90返回的一個位置可以是在SDA50的上游。替代該上游位置的另一個位置或除 該上游位置外的另一個位置可以是在SDA50內(nèi)，如附圖中145所示。
如果已知底部灰90中的某些粒度部分，如較大粒度部分中能用于硫捕獲的堿含 量很低或不含這些堿，該部分灰可以通過篩分丟棄。為進(jìn)一步提高底部灰中堿的利用 效率，在將該灰注入之前可以進(jìn)行研磨。因此，設(shè)備70可以是篩，軋碎機(jī)或者它們的 組合。研磨提高了底部灰90的反應(yīng)表面積，同時機(jī)械破碎了顆粒周圍的硫酸鹽殼。這 兩種措施都提高了堿與氣體22中二氧化硫或其它酸化合物的反應(yīng)速率，因此提高了 SDA中的硫捕獲。為了降低研磨底部灰90的能耗，只將一部分灰，即最粗的灰份進(jìn) 行研磨。如果對底部灰90進(jìn)行研磨，研磨后的底部灰沿虛線150示出的路徑傳送，同 時不合適的灰在155排出。
該圖還說明本發(fā)明的其他方面，這些方面涉及利用灰中的堿，所述的灰是通過上 述多段固體收集系統(tǒng)收集的灰；即通過U-束流24和MDC 30從廢氣/固體顆粒收集和 去除的灰顆粒，以及通過在空氣加熱器40下方的漏斗收集的灰顆粒。具體地，由MDC 30收集的灰100通常是通過管線80返回到反應(yīng)器10的下部12，該灰100或者可以通 過管線160再引入廢氣22中。類似地，收集在位于空氣加熱器40下方的漏斗105中 的灰110通常被丟棄，這些灰110或者可以通過管線170再引入廢氣22中。如底部灰 90的情況，灰100和110還可以引入SDA50的上游或SDA50內(nèi)。
在這些實(shí)施方式的任一實(shí)施方式中，優(yōu)選不對底部灰進(jìn)行濕潤，以防止接合或聚 集，發(fā)生接合或聚集都極可能阻礙將底部灰傳送到其預(yù)定的目的地。因此，優(yōu)選風(fēng)動或機(jī)械的傳送裝置，有關(guān)這類系統(tǒng)設(shè)計的詳細(xì)內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。
雖然具體參見本文詳述的一些實(shí)施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明，其他的實(shí)施方可以達(dá)
到同樣的結(jié)果。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于涉及SDA的新的結(jié)構(gòu)，或?qū)ΜF(xiàn)有SDA的修改、
替換和更改或改型。本發(fā)明的各種變動和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的， 本發(fā)明旨在覆蓋權(quán)利要求書中的所有被權(quán)利要求書范圍覆蓋的這類修改和等同物。
權(quán)利要求
1. 一種用于降低氣體中酸氣體濃度和/或降低酸氣體吸附劑消耗，同時沒有增加生成的NOx的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括反應(yīng)器，至少產(chǎn)生包含至少一種酸化合物的氣體和含堿的底部灰，所述底部灰獨(dú)立于氣體地排出；噴霧干燥器吸收器，用于接收所述氣體；用于將所述底部灰引入所述反應(yīng)器下游的氣體中的裝置，使得所述堿用于所述噴霧干燥器吸收器中，以與所述至少一種酸化合物反應(yīng)；和用于將增濕劑引入所述噴霧干燥器吸收器的裝置，以促進(jìn)所述堿與所述至少一種酸化合物反應(yīng)，以降低其在所述氣體中的濃度。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體包括來自燃燒過程的廢氣。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒過程在流化床鍋爐中進(jìn)行。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒過程在循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述增濕劑包括水和含堿漿液中的至 少一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，將所述底部灰引入所述噴霧干燥器吸 收器上游的氣體中。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，將所述底部灰引入所述噴霧干燥器吸 收器內(nèi)的氣體中。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一種酸化合物包括以下化合 物中的至少一種二氧化硫、三氧化硫、鹽酸、硫酸、氫氟酸或它們的混合物。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述底部灰從所述反應(yīng)器的下部排放。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)器上提供有多段固體收 集，所述底部灰從至少一個段排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于提高噴霧干燥器吸收器性能的底部灰注射，提供了一種用于降低氣體中酸氣體濃度和/或降低酸氣體吸附劑消耗，同時沒有增加生成的NOx的系統(tǒng)。將循環(huán)流化床(CFB)鍋爐產(chǎn)生的含堿底部灰循環(huán)至下游的噴霧干燥器吸收器(SDA)裝置中，以更完全地利用灰中未被利用的試劑，和/或降低試劑的用量，同時不增加生成的NOx。
文檔編號F23J15/02GK101504149SQ200810213898
公開日2009年8月12日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者M·米哈伊 申請人:巴布考克及威爾考克斯公司