申请日2000.06.29
公开(公告)日2002.08.21
IPC分类号F23J15/00; F23L15/02; F23G7/00
摘要
本发明公开了一种可有效地将废水转化成气态的方法和装置,其包括将浆液注入喷雾干燥器反应器(40),浆液具有预定的液体与吸附剂的比例,作为所监测的氧化硫量的函数,控制浆液进入喷雾干燥器反应器(40)的供给速率。所述方法还包括将废水以与注入喷雾干燥器反应器(40)中的吸附剂不成比例的方式供应到喷雾干燥器反应器(40)中。根据流出喷雾干燥器反应器的烟气温度,控制补充液体的供应速率和进入喷雾干燥器反应器(40)的烟气的温度,从而在所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度低于可接受的最小值时,控制补充液体的供应速率。
摘要附图
权利要求书
1.一种在具有燃烧装置、蓄热式空气预热器和喷雾干燥器反应 器的系统中可有效地将废水转化成气态的方法，所述燃烧装置用于燃 烧可燃材料，并在此过程中产生含有氧化硫的烟气，烟气连续地流过 蓄热式空气预热器，以便将热量由烟气传递给最终进入燃烧过程的进 入空气，此后，通过喷雾干燥器反应器使烟气与含有氧化硫吸附材料 的液体浆液相接触，从而形成在烟气流出喷雾干燥器反应器之后可从 烟气中分离的干燥粒状反应物，所述方法包括：
将浆液注入喷雾干燥器反应器，浆液具有预定的液体与吸附剂的 比例;
控制浆液进入喷雾干燥器反应器的作为所监测的氧化硫量的函 数的输送速率，从而使氧化硫量保持在可接受的范围内;
检测流出喷雾干燥器反应器的烟气温度;
检测喷雾干燥器反应器的下游的烟气的氧化硫量;
将补充液体以与进入喷雾干燥器反应器中的吸附剂不成比例的 方式供应到喷雾干燥器反应器中，从而改变喷雾干燥器反应器中的液 体与吸附剂的比例;
根据流出喷雾干燥器反应器的烟气温度，控制补充液体进入喷雾 干燥器反应器的供应速率和进入喷雾干燥器反应器的烟气的温度，从 而在所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度低于可接受的最小 烟气流出温度时，按照下述的方式来控制补充液体的供应速率：
(a)将补充液体进入喷雾干燥器反应器的供应速率降低一个初 始减小量;
(b)然后，检测流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度;
(c)如果所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度仍低于 可接受的最小烟气流出温度，就在进一步降低补充液体的已减小的初 始供应速率和进一步增大进入喷雾干燥器反应器的烟气的温度中，执 行其中的至少一种，直到所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度 高于可接受的最小烟气流出温度。
2.在具有燃烧装置的系统中，根据权利要求1所述的方法，其中， 降低进入喷雾干燥器反应器的烟气的温度包括根据所检测的流出喷 雾干燥器反应器的烟气的温度来控制蓄热式空气预热器，从而降低进 入喷雾干燥器反应器的烟气的温度。
3.在具有燃烧装置的系统中，根据权利要求2所述的方法，其中， 蓄热式空气预热器包括一个可转动的热交换装置，该装置具有热交换 元件，热交换元件可顺序地转动与烟气进行热交换接触，并根据所检 测的流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度来控制蓄热式空气预热 器，其包括降低蓄热式空气预热器的转速，从而降低进入喷雾干燥器 反应器的烟气的温度。
4.在具有燃烧装置的系统中，根据权利要求1所述的方法，其中 还包括检测喷雾干燥器反应器的工作性能，并根据所检测的喷雾干燥 器反应器的工作性能来控制蓄热式空气预热器，以便从烟气到进入空 气的热交换不同，这样，在这种热交换之后，烟气以选定的相对较热 或较冷的温度进入喷雾干燥器反应器，并影响流出喷雾干燥器反应器 的已反应的烟气的温度也相应地变得相对较热或较冷，从而获得所需 的流出喷雾干燥器反应器的已反应的烟气流出温度。
5.在具有燃烧装置的系统中，根据权利要求4所述的方法，其中， 检测喷雾干燥器反应器工作性能的步骤包括在喷雾干燥器反应器检 测烟气的性能。
6.在具有燃烧装置的系统中，根据权利要求5所述的方法，其中， 在喷雾干燥器反应器检测烟气的性能包括检测流出喷雾干燥器反应 器的烟气的温度。
7.一种在具有燃烧装置、蓄热式空气预热器和喷雾干燥器反应 器的系统中可有效地将废水转化成气态的装置，所述燃烧装置用于燃 烧可燃材料，并在此过程中产生含有氧化硫的烟气，烟气连续地流过 蓄热式空气预热器，以便将热量由烟气传递给最终进入燃烧过程的进 入空气，所述装置包括：
一个喷雾干燥器反应器，其用于使烟气与含有氧化硫吸附材料的 液体浆液相接触，从而形成在烟气流出喷雾干燥器反应器之后可从烟 气中分离的干燥粒状反应物;
用于控制浆液进入喷雾干燥器反应器的作为所监测的氧化硫量 的函数的速率的装置，可使氧化硫量保持在可接受的范围内的装置;
用于检测流出喷雾干燥器反应器的烟气温度的装置;
用于检测喷雾干燥器反应器的下游烟气的氧化硫量的装置;
用于将补充液体以与注入喷雾干燥器反应器中的吸附剂不成比 例的方式供应到喷雾干燥器反应器中的装置，可改变喷雾干燥器反应 器中的液体与吸附剂的比例;
用于根据流出喷雾干燥器反应器的烟气温度，来控制补充液体进 入喷雾干燥器反应器的供应速率和进入喷雾干燥器反应器的烟气的 温度的装置，从而在所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度低于 可接受的最小烟气流出温度时，可按照下述的方式来控制补充液体的 供应速率：
(a)将补充液体进入喷雾干燥器反应器的供应速率降低一个初 始减小量;
(b)然后，检测流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度;
(c)如果所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度仍低于 可接受的最小烟气流出温度，就在进一步降低补充液体的已减小的初 始供应速率和进一步增大进入喷雾干燥器反应器的烟气的温度中，执 行其中的至少一种，直到所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度 高于可接受的最小烟气流出温度。
说明书
用于转化燃烧矿物燃料的发电系统中所蓄积废水的方法和装置
【背景技术】
含硫矿物燃料例如煤在燃烧时会产生氧化硫，为此，已制定了减 少氧化硫排放的各种法规。在实际生产中，一种已被普遍接受的方法 是在燃烧矿物燃料的发电系统中合并有适当的氧化硫去除系统，以便 将烟气燃烧物中的氧化硫去除掉。
一种已知的氧化硫去除系统是所谓的干燥氧化硫净化系统，其包 括一个腔体，烟气流过腔体，氧化硫吸附剂进入腔体与烟气接触，从 而与烟气中的氧化硫发生反应。这种反应的最终产品是一种例如可通 过干燥粉末收集装置从烟气中分离出的干燥粉末。通常，烟气在与氧 化硫吸附剂接触之前经过空气预热器，以便将热量从烟气传递给最终 要在燃烧过程中进行消耗的进入空气。而且，尽管在空气预热器中进 行了上游热交换，但烟气通常仍保持足够的热量，且由于烟气将使浆 液中的液体部分汽化，因此而使进入的氧化硫吸附剂通过浆液而与烟 气接触。
如今，人们已日益意识到，以另外的方式来处理同样的产品或副 产品优于以一种方式处理燃烧过程所产生的某些产品和副产品。一种 这样的副产品就是在燃烧过程及其辅助过程中所使用或产生的废 水。这种废水的处理会遇到困难，特别是在给定的情况下尤为如此， 这里的废水在后面将表示为在燃烧矿物燃料的发电系统进行的包括 燃烧和热交换过程在内的各种工作过程中所产生或留下的任何主要 为水的液体混合物，最好，废水不以液态的形式进行处理。
因此，实际需要以一种对发电系统效率影响最小的方式来对燃烧 矿物燃料的发电系统所蓄积的废水进行处理。
【发明内容】
本发明的一个方面是提供一种以对发电系统效率影响最小的方 式来对燃烧矿物燃料的发电系统所蓄积的废水进行处理的方法。而 且，本发明的另一个方面还提供一种以对发电系统效率影响最小的方 式来对燃烧矿物燃料的发电系统所蓄积的废水进行处理的装置。
根据本发明的一个方面，本发明的方法在具有燃烧装置、蓄热式 空气预热器和喷雾干燥器反应器的系统中可操作并有效地将废水转 化成气态。可使用该方法的燃烧装置可操作地燃烧可燃材料，在此过 程中，产生其中含有氧化硫的烟气，烟气连续地流过蓄热式空气预热 器，以便将热量由烟气传递给最终进入燃烧过程的进入空气。在经过 蓄热式空气预热器之后，接着烟气进入喷雾干燥器反应器与含有氧化 硫吸附材料的液体浆液相接触，从而在烟气流出喷雾干燥器反应器之 后形成可从烟气中分离的干燥粒状反应物。
本发明的可有效地将废水转化成气态的方法包括将浆液注入喷 雾干燥器反应器，浆液具有预定的液体与吸附剂的比例，作为所监测 的氧化硫量的函数，控制浆液进入喷雾干燥器反应器的输送速率，从 而使氧化硫量保持在可接受的范围内。另外，本发明的方法包括检测 流出喷雾干燥器反应器的烟气温度，并检测喷雾干燥器反应器的下游 烟气的氧化硫量。
根据本发明方法的另一种描述，该方法包括将补充液体以与注入 喷雾干燥器反应器中的吸附剂不成比例的方式供应到喷雾干燥器反 应器中，从而改变喷雾干燥器反应器中的液体与吸附剂的比例。另 外，该方法包括根据流出喷雾干燥器反应器的烟气温度来控制补充液 体进入喷雾干燥器反应器的供应速率和进入喷雾干燥器反应器的烟 气温度，从而在所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度低于可接 受的最小烟气流出温度时，按照下述的方式来控制补充液体的供应速 率。首先，将补充液体进入喷雾干燥器反应器的供应速率降低一个初 始减小量。然后，检测流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度，如果所 检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气的温度仍低于可接受的最小烟 气流出温度，就在进一步降低补充液体的已减小的初始供应速率和进 一步增大进入喷雾干燥器反应器的烟气温度中，执行其中的至少一 种，直到所检测的流出喷雾干燥器反应器的烟气温度高于可接受的最 小烟气流出温度。
根据本发明的另一个方面，可有效地将废水转化成气态的装置包 括喷雾干燥器反应器和以所检测的氧化硫量为函数来控制浆液进入 喷雾干燥器反应器的进入速率从而使氧化硫量保持在可接受的范围 内的装置，喷雾干燥器反应器可使烟气与含有氧化硫吸附材料的液体 浆液接触，从而在烟气流出喷雾干燥器反应器之后形成可从烟气中分 离的干燥粒状反应物，浆液具有预定的液体与吸附剂的比例。另外， 所述装置包括用于检测流出喷雾干燥器反应器的烟气温度的装置和 用于检测喷雾干燥器反应器的下游烟气的氧化硫量的装置。
所述装置还包括用于以与进入喷雾干燥器反应器的吸附剂不成 比例的方式将补充液体供应到喷雾干燥器反应器中从而改变喷雾干 燥器反应器中的液体与吸附剂的比例的装置，和用于根据流出喷雾干 燥器反应器的烟气温度来控制补充液体进入喷雾干燥器反应器的供 应速率和进入喷雾干燥器反应器的烟气温度的装置。