[发明专利]用于控制与燃烧过程相关的一个或多个过程参数的系统和方法

说明书

通过燃烧过程生成蒸汽以产生热。一种装置、系统和/或方法使人能够控制燃烧过程的一个或多个过程参数，以在下游参数中产生需要的变化。下游过程参数与湿烟道气脱硫(WFGD)单元、微粒收集装置、添加剂的控制或氮氧化物控制装置相关。控制燃烧过程的至少两个过程参数以在至少一个下游过程参数中产生至少一种需要的变化，该下游过程参数与湿烟道气脱硫(WFGD)单元、微粒收集装置、氮氧化物控制装置、对向其中加入的添加剂的控制或向系统中加入的添加剂中的一个或多个相关。

发明领域和背景

1.发明领域

本发明一般涉及通过使用燃烧过程产生热量来生成蒸汽，并且，在一个实施方式中，涉及使人能控制燃烧过程的一个或多个过程参数来在至少一个下游参数中产生至少一个需要的变化的装置、系统和/或方法。在一个实施方式中，本发明涉及用于控制燃烧过程的至少一个过程参数来在至少一个与湿烟道气脱硫(WFGD)单元、微粒收集装置和/或向其中加入的添加剂的控制和/或氮氧化物控制装置和/或向其中加入的添加剂的控制和/或向系统中加入的添加剂中的一个或多个相关的下游过程参数中产生至少一个需要的变化的系统和/或方法。在另一个实施方式中，本发明涉及用于控制燃烧过程的至少一个过程参数来在至少两个与湿烟道气脱硫(WFGD)单元、微粒收集装置和/或向其中加入的添加剂的控制和/或氮氧化物控制装置和/或向其中加入的添加剂的控制和/或向系统中加入的添加剂中的一个或多个相关的下游过程参数中产生至少一个需要的变化的系统和/或方法。

2.背景技术

多种SO₂控制工艺和技术在使用中，并且其他工艺和技术处于不同的开发阶段。商业化的过程包括湿、半干燥(浆料喷涂和干燥)和全干燥过程。湿烟道气脱硫(WFGD)洗涤器是世界范围内用于控制来自公用发电厂的SO₂的主要技术，占大约85％的装机容量，虽然干烟道气脱硫(DFGD)系统也用于选择的降硫应用。

湿洗涤过程通常根据试剂和其他过程参数分类。湿洗涤器中使用的主要试剂是石灰石。然而，可使用任何碱性试剂，尤其是在区位经济占有优势的情况中。其他常用试剂是石灰(CaO)、镁强化石灰(MgO和CaO)、氨(NH₃)和碳酸钠(Na₂CO₃)。

几个湿过程也被分类为不可再生系统或可再生系统。在不可再生系统中，消耗洗涤器中的试剂以直接产生含硫的副产物，如石膏。在可再生系统中，耗用的试剂在单另的步骤中再生以更新要进一步使用的试剂材料并产生单独的副产物，如元素硫。今天主要使用的石灰石和石灰试剂系统是不可再生的。在许多情况中，已用不可再生的石灰石或石灰试剂系统改造可再生系统以减少成本并改善单元可用性。

如本领域技术人员所知，最常用的WFGD吸收器模块是喷雾塔设计(参见，例如，《蒸汽/其产生和应用》，第41版，Kitto和Stultz编，著作权2005，美国俄亥俄州巴比顿市的拜德考克和威尔考克斯公司(The Babcock&Wilcox Company，Barberton，Ohio，U.S.A.)，具体参见第35章-二氧化硫控制，其内容通过引用纳入本文，如同其全文列于本文)。在最常见的WFGD设置中，烟道气从大约中点处进入喷雾塔的侧边并通过在顶部的转化排出。模块的上部(吸收区)提供了对烟道气的洗涤以去除SO₂，同时模块的下部用作整体浆料反应罐(通常也称为再循环罐(或吸收再循环罐)和氧化区)以完成化学反应产生石膏。自支承吸收塔的直径范围一般是20英尺至80英尺(6米至24米)并且高度可达到150英尺(46米)。在一些设计中，下部的反应罐向下张开，以提供较大直径的罐用于较大的浆料存料和较长的停留时间。其他关键组件包括浆料再循环泵、用于浆料注射的层际空间喷头和喷嘴、最小化水分携带的水分分离器、氧化空气注射系统、防止沉降的浆料反应罐搅拌器以及增强SO₂去除性能的多孔板塔盘。