用于改裝燃燒器前部并將第二燃料注入通用爐中的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開的主題在總體上可W設(shè)及便于將包括液體和氣體燃料在內(nèi)的多種化合物 注入通用爐中的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通用爐出于不同的目的被應(yīng)用于多種行業(yè)。在該些不同行業(yè)中有許多共同點，其 中就包括燃料燃燒產(chǎn)生的副產(chǎn)物的處理。該些副產(chǎn)物會降低通用爐的效率并且還會帶來其 它污染問題。
[0003] 在一個例子中，應(yīng)用于不同類型的鍋爐中的煤粉在燃燒室中進(jìn)行燃燒。產(chǎn)生的高 溫氣態(tài)燃燒產(chǎn)物在由煙畫排出之前按照不同的路徑將熱量傳遞給蒸汽、水和燃燒空氣。鍋 爐主要由諸如過熱管、水冷壁、不同的大直徑集管和大的鼓筒該些類似圓柱體的內(nèi)連接部 件互連而成。水和蒸汽通常通過自然對流的方式在上述部件中進(jìn)行循環(huán)，蒸汽最終儲存于 鼓筒上部W備排出使用。水/蒸汽管路幾乎完全覆蓋通道壁，使它們有效地將熱量傳遞到 水/蒸汽中。隨著煤的燃燒，煤灰和/或其它燃燒產(chǎn)物在管路中積聚。
[0004] 目前吹灰器可W在清除該些積聚物方面提供幫助。吹灰器是用來周期性地即時 清理煤灰和結(jié)渣的機(jī)械設(shè)備。它們通過噴嘴引導(dǎo)壓力流體進(jìn)入在鍋爐表面積聚的煤灰或 煙塵W清除該些積聚物，并且維持換熱器的高效換熱。由燃燒產(chǎn)生的煤灰或煙塵積聚在管 外表面上。為了維持向由通用爐加熱的水/蒸汽中傳遞的熱量，對燃料的需求便會相應(yīng)增 加。與增加燃料相伴的是積聚的燃料燃燒副產(chǎn)物的增加和由于過熱而增大的導(dǎo)致管路失效 的幾率。上述問題最終會導(dǎo)致爐為了維修而停機(jī)。該一切都可W通過吹灰來避免。定期吹 灰會節(jié)省燃料并減少鍋爐停機(jī)時間。換言之，就是可W使蒸汽在更長的時間里維持恒定參 數(shù)。目前吹灰器類型眾多，其中包括但不限于壁式吹灰器、長伸縮式吹灰器、回轉(zhuǎn)式吹灰器、 螺旋吹灰器和祀式吹灰器。理想條件下，該些煙灰會通過吹灰器輸送的壓力流體（典型的 如空氣、飽和蒸汽或過熱蒸汽）從管表面清除。然而，在非理想條件下，由于達(dá)到烙解溫度， 該些煙塵會烙化并造成結(jié)渣。吹灰器在清除結(jié)渣方面效果并不明顯。
[0005] 結(jié)渣形成的主要問題在于它們會隔離元件，因此爐必須要燃燒到更高的溫度才能 使水產(chǎn)生同樣溫升。燃煤鍋爐的換熱表面上過多的煙塵沉積會降低換熱效率，在極端情況 下鍋爐還會因為煙塵相關(guān)的問題停機(jī)。與結(jié)渣伴隨而來的是由于發(fā)電量的降低和設(shè)備維護(hù) 造成的全面拖累實體工業(yè)。
[0006] 不斷變化的電力市場和政治壓力已經(jīng)推動了除煤W外的燃料的使用。例如天然 氣、生物燃料、共燒燃料等的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。上述因素導(dǎo)致燃煤電站在非正常的負(fù)荷下 運(yùn)轉(zhuǎn)。該些運(yùn)行上的變化已經(jīng)改變了鍋爐結(jié)渣的影響。和煤一起燃燒的其它燃料，尤其是生 物燃料對通用爐的運(yùn)行帶來了巨大的挑戰(zhàn)。該些備用燃料燃燒產(chǎn)生的灰塵中的化學(xué)成分通 常與煤燃燒后產(chǎn)生的灰塵中的化學(xué)成分非常不同并產(chǎn)生了嚴(yán)重的問題。煤結(jié)渣的趨勢依賴 于它的組分。鍋爐運(yùn)行條件和燃料化學(xué)組分的復(fù)雜作用使得結(jié)渣的預(yù)判更加困難。而且， 對燃煤電站與日俱增的減排壓力推動了發(fā)展用于減少影響煤灰結(jié)渣的特殊污染物的科技。 當(dāng)前，通過使用高溫高壓蒸汽來設(shè)計的高效燃燒煤粉的電站也存在煤灰結(jié)渣和污染帶來的 進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。
[0007] 除采用吹灰器清灰W外的多種方法都在使用。例如在一些電站，工程師向爐內(nèi)開 槍來使管上的結(jié)渣掉落。其它方法需要將爐中的管路拆除來處理結(jié)渣的問題。其它方法 包括一種該樣的專用系統(tǒng)，即該專用系統(tǒng)定位成通達(dá)燃料氣體，由此通過使用專用壓力源 (例如，不同于運(yùn)行吹灰器的設(shè)備所使用的壓力源）迫使流體進(jìn)入供給管，該供給管將該流 體與來自于噴霧嘴的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行混合。然后，將流體和化學(xué)物質(zhì)噴射進(jìn)入燃?xì)庹羝淇?W允許與由結(jié)渣影響的區(qū)域直接接觸。然而，該種方法需要將大量的化學(xué)物質(zhì)倒入燃料氣 體中，如果可W理解當(dāng)爐內(nèi)的流體動力不斷變化時，該個倒入過程將會很艱難。例如，各管 之間的結(jié)渣堆積會使燃料氣體重定向成離開該些管從而使結(jié)渣不能吸收到化學(xué)物質(zhì)。并 且，用于將化學(xué)物質(zhì)從專用系統(tǒng)導(dǎo)入通用爐的專用設(shè)備和特殊通路會使成本顯著增加。因 此，該項技術(shù)并不令人滿意。
[000引在處理副產(chǎn)物向環(huán)境釋放（污染）的問題上，與通用爐相聯(lián)系的多種系統(tǒng)在副產(chǎn) 物釋放前已經(jīng)進(jìn)行過處理。然而，之后一直在尋找更好的對該些副產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)處理的方 法。為了遵從氣候變化驅(qū)動需求，幾乎肯定要求新的通用爐在利于碳捕捉和儲存的情況下 運(yùn)行。雖然此類需求一直在為了滿足關(guān)于燃煤鍋爐的應(yīng)用，但是它們也可W適用于其它類 型的燃料。
[0009] 雖然通用爐的問題和限制很明確，但仍有解決方案。存在于通用爐中的某些化合 物通過實驗并最終會具有改善的解決結(jié)渣和污染的能力。而具體化合物全面地根據(jù)燃料的 化學(xué)性質(zhì)及要解決的問題而變化，有一個共同的問題，就是沒有將化合物注入到爐中目標(biāo) 點位的合理的輸送機(jī)制。
[0010] 需要一種將各種化合物輸送至通用爐目標(biāo)位置該一問題的方案。由此，本發(fā)明將 提供一種將化合物輸送至通用爐的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 在一個示例性實施例中，一種設(shè)備，包括混合室，該混合室構(gòu)造成接收能夠改善通 用爐有害物質(zhì)排放和通用爐除渣中的至少一個的化合物。在該個實施例中，該混合室進(jìn)一 步構(gòu)造成將化合物和待注入通用爐中的流體混合，并且該流體由在通用爐的合適位置處的 流體供應(yīng)裝置輸送。
[0012] 在一個示例性實施例中，一種方法，包括：將化合物供給裝置附連到與流體供應(yīng)裝 置直通連接的混合室；將化合物供應(yīng)至混合室；將化合物和流體混合；并將化合物和流體 輸送至通用爐。
[0013] 在一個示例性實施例中，一種系統(tǒng)，包括；流體供應(yīng)裝置，其輸送受壓流體W用于 通用爐；化合物，其能夠提高通用爐的效率；混合室，其能夠操作W將受壓流體與化合物混 合，其中，該混合室構(gòu)造成可移除地連接到該流體供應(yīng)裝置；和機(jī)構(gòu)，連接到該流體供應(yīng)裝 置，其將受壓流體引導(dǎo)進(jìn)入通用爐中。
[0014] 在一個示例性實施例中，提供一種改裝通用爐的方法。在該方法中通用爐具有燃 燒器前部，燃燒器前部為通用爐加入第一種燃料，并且燃燒器前部提供與第一種燃料燃燒 相關(guān)的燃燒空氣，燃燒空氣至少包括一次風(fēng)，二次風(fēng)，=次風(fēng)中的至少一種。該方法包括：將 第二種燃料源連接至燃燒器前部，其中該連接用于將第二種燃料引入燃燒空氣中；其中，第 一種燃料與第二種燃料是不同的燃料類型。
[0015] 在一個示例性實施例中，一種將化合物注入通用爐的方法，包括：將化合物注入原 有流體流中；其中，原有流體流是已有傳輸設(shè)備中攜帶的流體流，其中，該已有傳輸設(shè)備在 改裝通用爐W提供將化合物注入流體流的能力之前，W使得將原有流體流注入通用爐的方 式連接到通用爐；將含有化合物的原有流體流通過燃燒器前部和吹灰器中的一個注入通用 爐。在此示例性方法中，化合物包括固體、液體和氣體中的一種。
[0016] 在一個示例性實施例中，一種將化合物注入通用爐的方法，包括：通過將化合物注 入傳輸燃燒空氣的輸送機(jī)構(gòu)中從而將該化合物輸送至通用爐；其中燃燒空氣為一次風(fēng)，二 次風(fēng)和=次風(fēng)中的一種，其中，該化合物包括一種燃料，該燃料不是加入通用爐的主燃料。
[0017] 在一個示例性實施例中，一種通用爐，包括：燃燒器；輸送機(jī)構(gòu)，其中該輸送機(jī)構(gòu) 構(gòu)造成將燃燒空氣輸送到通用爐中，其中，該輸送機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將燃燒空氣輸送到位于燃燒 器附近的通用爐中，其中，該燃燒空氣包括一次風(fēng)、二次風(fēng)和=次風(fēng)中的一種；燃料源，其被 提供到燃燒器，其中，該燃料源是第一種燃料，并且是用于通用爐的主燃料源；化合物源，其 連接到輸送機(jī)構(gòu)，其中，該化合物源用來將化合物供應(yīng)到輸送機(jī)構(gòu)中的燃燒空氣中。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種裝置，包括混合室，該混合室構(gòu)造成接收用來提高通 用爐中環(huán)境和/或效率條件的化合物，其中，混合室進(jìn)一步構(gòu)造成將化合物和位于通用爐 中合適位置處的加壓流體系統(tǒng)中的流體進(jìn)行混合，并且構(gòu)造成將流體和化合物注入通用爐 中。
[0019] 在另一個示例性實施例中，一種系統(tǒng)包括流體供應(yīng)裝置，其構(gòu)造成輸送流體；閥， 其連接到流體供應(yīng)裝置，其中該閥能夠操作W控制來自流體供應(yīng)裝置的流體；供給管，其構(gòu) 造