发明名称 蒸汽产生工厂排出燃烧气体之纯化方法及蒸汽产生锅炉系统
摘要 使燃烧装置逸出的烟道气中氧化氮浓度减低之一种方法,系在第一及第二还原阶段使引入之还原剂和含有氧化氮之气体接触。第一还原阶段为非催化阶段(例如温度在800℃以上),而第二阶段为催化阶段(例如温度为约300至400℃)。本发明亦提供具有氧化氮减少装置之蒸汽产生锅炉;在蒸汽产生之锅炉系统制造蒸汽时,在第一及第二还原阶段,降低热气中氧化氮之含量,使得排放的气体实质上不含氧化氮,同时去除NH3(或其他还原剂)和烟道气一起排放到烟道气中之可能性。利用对流区之热传送,建立催化还原所需之稳定的温度条件。
申请公布号 TW260621 申请公布日期 1995.10.21
申请号 TW084103616 申请日期 1995.06.12
申请人 佛斯特惠勒引擎公司 发明人 查尔斯维拉美尔;美堤西突南;颜里
分类号 B01D53/34 主分类号 B01D53/34
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1. 一种蒸汽产生工厂排出燃烧气体之纯化方法,该厂包含燃料反应室,和反应室连接的烟道气对流区,此对流区拥有热传送装置,可自气体中获取热量,其特征包含:(a) 维持燃烧室中之燃烧反应而产生含有氧化氮之热气;(b) 自反应室排放热气,引至对流区;(c) 冷却烟道气对流区中之气体;(d) 在第一还原阶段中使热气和还原剂接触而使氧化氮还原,(e) 在第二还原阶段中使含有第一阶段还原剂之气体在烟道气对流区中进行NOx之催化还原,而使氧化氮减少。2. 根据申请专利范围第1项之方法,其中在对流区装着具有热传送表面之省热器;气体通过省热器之热传送表面前就进行步骤(e),且在气体通过省热器之热输送表面之前,先进行步骤(d)。3. 根据申请专利范围第1项之方法,其中在对流区装着具有热传送表面之省热器;且在气体通过省热器之热传送表面前就进行步骤(e)。4. 根据申请专利范围第1项之方法,其中在第二阶段之催化还原前,先利用对流区中蒸汽加热之表面,使对流区中之气体冷却至低于500℃之温度。5. 根据申请专利范围第1项之方法,其中在第二还原阶段之前,先进行步骤(c)以冷却对流区之气体至约300至400℃之温度,而在步骤(c)之前,先进行步骤(d)。6. 根据申请专利范围第1项之方法,其特征为另一步骤为:在进行第二还原阶段之前,控制对流区中热传送介质之流速,以便维持第二还原阶段中气体温度于用在第二还原阶段之触媒的最适操作温度之25℃以内。7. 根据申请专利范围第6项之方法,其中步骤(d)乃依照蒸汽产生厂之产能,于一或多位置注入还原剂,以便和热气接触。8. 根据申请专利范围第5项之方法,其中步骤(d)乃在800℃以上的温度使热气和还原剂接触,以引起热气中NOx之非催化还原。9. 根据申请专利范围第1项之方法,其中步骤(e)乃在气体离开对流区之前,减少气体中任何过剩的还原剂。10. 根据申请专利范围第1项之方法,其中步骤(e)乃使热气通过直线流动距离小于约2米之触媒床。11. 根据申请专利范围第1项之方法,其中施行步骤(a)至(e)使得步骤(e)催化处理之压力损失为以往的催化还原法的压力损失之50%以下。12. 根据申请专利范围第1项之方法,其中步骤(e)之催化处理的压力损失低于约400帕。13. 根据申请专利范围第1项之方法,其中加在步骤(d)中之还原剂主要选自含胺剂,氨, ,或产生氨之先质物。14. 一种蒸汽产生锅炉系统,包含:燃料反应室及和此反应室连接的烟道气对流区;此对流区具有热传送装置,可自烟道气中获取热量;在该热输送装置之前,有将还原剂引入烟道气中之装置;其特征为自该反应室,于该引入装置的反面之对流区有氧化氮之催化还原装置。15. 根据申请专利范围第14项之蒸汽产生锅炉系统,其中该氧化氮之催化还原系统包含线型长度方向和气体流经对流区方向相同之触媒床,而此触媒床之长度小于约2米。16. 根据申请专利范围第15项之蒸汽产生锅炉系统,其中该触媒床的长度小于1米。17. 根据申请专利范围第14项之蒸汽产生锅炉系统,其中该氧化氮催化还原系统位于对流区,而在该对流区之气体实质上处于催化还原之最适温度。18. 根据申请专利范围第14项之蒸汽产生锅炉系统,其中反应室包含流化床燃烧室,及另包含位于反应室和催化还原区之间的颗粒分离器。19. 根据申请专利范围第1项之方法,其中蒸汽产生厂包含流化床反应室,连接在反应室之颗粒分离器,及连接颗粒分离品及具有可自气体获取热量之热传送装置的烟道气对流区,其特征为另包含下列步骤:(a) 维持流化床反应室中之流化床固体于燃烧反应状态,产生热烟道气;(b) 自反应室排放热气及其所携带的颗粒,并将此气体及颗粒导致颗粒分离器中;(c) 在分离器中自气体分离出颗粒;(d) 在第一还原阶段中,使热气和还原剂接触,在非催化之条件下,减少气体中NOx之含量;然后(e) 在烟道气对流区冷却气体;及(f) 在第二减污阶段中使完成步骤(e)之含第一减污阶段所用还原剂之气体在烟道气对流区进行NOx之催化还原。20. 根据申请专利范围第19项之方法,其中蒸汽厂之对流区包含具有热传送表面之省热器,而在气体通过省热器之热传送表面之后,就进行步骤(f)。21. 根据申请专利范围第19项之方法,其中蒸汽厂之对流区包含具有热传送表面之省热器,而在气体通过省热器之热传送表面之前,就进行步骤(f)。22. 根据申请专利范围第19项之方法,其中在步骤(f)之催化还原前,先进行步骤(e),亦即利用蒸汽加热对流区表面,使得对流区之气体冷却至500℃或以下之温度。23. 根据申请专利范围第19项之方法,其中在步骤(f)之催化还原前,先进行步骤(e),亦即使对流区之气体由800℃以上冷却至约300至400℃之温度。24. 根据申请专利范围第19项之方法,其中另包含在进行第二阶段的还原之前,利用对流区热传送介质之流速控制,维持第二还原阶段之气体温度在第二还原阶段所用触媒之最适操作温度的25℃之内。25. 根据申请专利范围第19项之方法,其中步骤(d)系使热气和还原剂在800℃以上之温度下接触,引起热气中的NOx进行非催化还原。26. 根据申请专利范围第24项之方法,其中步骤(d)系依据蒸汽产生厂之产能,在一或多位置注入还原剂,和热气接触。27. 根据申请专利范围第19项之方法,其中步骤(f)系使热气通过直径流动距离小于约2米之触媒床。28.根据申请专利范围第19项之方法,其中步骤(d)系在800℃以上之温度进行,使气体中NOx含量降至约60ppm或以下,而步骤(f)系在约300至400℃之温度进行,使气体中之NOx含量降至约20ppm或以下,使得NH@ss3等还原剂排放到大气中之可能性实质地去除。图示简单说明:图1显示具有依本发明之NOx减少装置之循环流化床蒸汽产
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