排放处理系统的制作方法

专利名称：排放处理系统的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及从废气等中除去氮的氧化物或“NOx”(主要为一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2))的方法和装置。更具体而言，本发明涉及从石油炼制、石化生产过程中产生的废气中选择性地减少NOx的方法和装置，还针对产生含有NOx的废气的工业方法。
背景技术：
含碳燃料在内燃机以及在多种工业过程(即锅炉、加热炉、加热器和焚化炉、石油炼制、石化生产等)中燃烧。经常使用过量空气完成比如一氧化碳(CO)、烃和煤烟等的燃烧副产物的氧化。在高燃烧温度下，氮气(N2)和氧气(O2)的自由基化学结合形成NOx，主要为NO。即便当燃烧中没有氮时，也趋于形成该热NOx。减少热NOx形成的燃烧改进一般受到生成不良副产物或者恶化火焰性质的限制。
当排放到空气中时，NO排放物氧化形成NO2，其可在存在太阳光线条件下与挥发性有机化合物反应生成地面臭氧、刺激眼睛的物质以及光化学烟雾。尽管燃料和燃烧技术的发展，在许多城市地区地面臭氧浓度仍然超过联邦政府的规定。在清洁空气法(“Clean Air Act”)以及其修正案中，这些臭氧未达到的地区必须实施严格的NOx排放法规。这样的法规规定仅通过废气后处理才能达到的低NOx排放水平。当废气后处理系统被用于精炼或者石化设备中时，最小化任何对基础精炼或石化工艺的影响是特别重要的。
废气后处理技术趋向于使用多种化学或催化方法减少NOx。这样的方法在本领域内是公知的，且包括非选择性催化还原法(NSCR)，选择性催化还原法(SCR)或者选择性非催化还原法(SNCR)。另一种选择是，NO可被氧化形成NO2用于使用湿洗器除去。这样的后处理方法一般需要一些类型的反应物用以去除NOx排放物。
湿法洗涤NO2产生作为水污染潜在来源的废液。湿洗器主要用于来自硝酸设备的NOx排放物或用于同时去除二氧化硫(SO2)和NO2。高成本和复杂性通常将洗涤技术限制在这些特定应用中。
NSCR法一般在缺乏O2的条件下使用未燃烧的烃和CO以减少NOx的排放。必须仔细控制燃料/空气的比率以确保低的过量O2。在减少NOx时，同时需要还原和氧化催化剂以除去CO和烃的排放。除去过量O2的成本限制了NSCR法在许多含O2废气中的实际应用。
在商业化SCR系统的固体催化剂表面上进行的化学反应将NOx转化为N2。这些固体催化剂是选择性的用于去除NOx，但不减少CO和未燃烧的烃的排放量。一般需要大体积的催化剂以获得低水平的NOx。催化剂的活性取决于温度并随使用而降低。仅通过加大催化剂的体积或者限制燃烧操作的范围而使催化剂活性的正常变化得以适应。当暴露在高温下或者废气污染物中时，催化剂可能由于熔结或者中毒而需要过早进行更换。
商业化SCR系统中主要使用氨(NH3)作为还原剂。要得到低浓度的NOx需要过量的NH3导致NH3泄漏作为副产物排放。即使在正常操作条件下，SCR系统需要相对于废气中的NOx均匀分布的NH3。但是，NOx排放物经常分布不均匀，因此只有通过控制注入的NH3的分布或者混合废气至均匀的NOx水平才可实现低水平的NOx和NH3泄漏。

发明内容
简要地说，本发明的优选形式为用于从包括在进口端和出口端中间的一个位置处关闭排气道的转换构件(diversion member)的垂直延伸的排气道(stack)中排放出的烟道气中除去NOx的排放处理系统。主要部件模块包括具有进口和SCR段的第一子模块，具有热交换段的第二子模块，以及具有抽风风扇和出口的第三子模块。每个子模块的尺寸和重量在常规平床拖运车的尺寸和重量限制之内。第二子模块被安装在第一和第三子模块之间以形成从第一子模块的进口延伸至第三子模块的出口的烟道气流动路径。与位于排气道进口端和转换构件之间的中间位置处的排气道流体连通的进口管路提供了从排气道至第一子模块的通道。与位于转换构件与排气道出口端之间的中间位置处的排气道流体相通的出口管路提供了从第三子模块至排气道的通道。添加氨的子统将氨蒸气注入进口管路。
转换构件可以是固定的断流构件或者是可移动的分路挡板。进口管路包括通过弯管与垂直管道连接的水平管道。至少一个可移动叶片可被设置在弯管中以减少通过其中的压力降。
氨添加子系统包括设置在进口管路的水平管道中的氨注入隔栅。如果氨注入隔栅设置在排气道10英尺范围内，不需要混合器或者扩散器以确保氨蒸气与烟道气的充分混合。氨蒸气源内氨的蒸气压提供了将氨蒸气注入进口管路内的动力。氨蒸气管提供氨蒸气源与氨注入隔栅之间的流体连通。氨蒸气添加控制装置控制设置在氨蒸气管中的节流阀。氨蒸气添加控制装置可以接收到来自烟道气流传感器和设置在排气道与氨注入隔栅之间的进口NOx检测器以及设置在风扇与排气道之间的出口NOx检测器的信号用以控制氨蒸气的添加。另一种选择是，氨蒸气添加控制装置可接收到来自位于风扇与排气道之间位置的氨传感器的信号用以控制氨蒸气的添加。在另一种可选情况中，氨蒸气添加控制装置可接收到燃料控制装置的信号。
SCR段包括罩壳，多个设置在罩壳内的催化单元，和具有枢装在罩壳内表面上的侧边的第一挡板。第一挡板在打开和关闭位置之间可以移动，在打开位置，第一挡板紧邻罩壳的内表面，并且在关闭位置，第一挡板在第一半催化剂单元上延伸。SCR段还可包括具有枢装在罩壳的内表面上的侧边的第二挡板。第二挡板在打开和关闭位置之间可以移动，在打开位置，第二挡板紧邻罩壳的内表面，而在关闭位置，第二挡板在第二半催化单元上延伸。至少一个催化剂单元包含选择性催化NOx的材料。在第一种可选方案中，至少一个催化剂单元可包含选择催化除NOx之外的污染物的材料。在第二种可选方案中，至少一个催化剂单元包含选择催化NOx和其它污染物的材料。
排放处理系统通过进行不影响设备操作的初始安装而被安装。初始安装包括设置主要部件模块紧邻排气道，分别将进口和出口管路连接到主要部件模块的进口和出口上，并将排放处理系统/设备界面与排放处理系统连接。通过进行包括关闭设备的协调停机(tie-in outage)，在排气道中安装转换构件，切断烟道气，切断排气道中的烟道气排放和回路开口，将进口和出口管路连接至其上，将排放处理系统/设备界面连接到设备上，从而完成最后的安装。
在初始安装前，选择用于主要部件模块的位置并且在该位置安装地基，准备好设备同时不影响设备的操作。确定烟道气排放和回路开口的位置。明确热交换器出口和热交换回路。还确定氨蒸气源、电源和控制系统界面。
设置主要部件模块包括设置具有在地基上和被栓接到地基上的出口和抽风风扇的下部子模块。具有热交换段的中间子模块设置在下部子模块上，具有SCR段和进口的上部子模块设置在中间子模块上，并且子模块被焊接在一起。为了连接进口和出口管路，每个管路被安装在适当的位置并用支承结构进行固定。
通过在进口管路中安装氨注入隔栅并将氨注入隔栅与氨蒸气源连接，排放处理系统/设备界面被连接到排放处理系统上。进口凸缘在用作烟道气出口的位置处焊接到排气道上，而出口凸缘在用作烟道气回路开口的位置处焊接到排气道上。互连管路在热交换器段与热交换器出口和回路之间延伸，并连接到热交换器段上。电源和控制系统界面也被连接。
本发明的目的是提供一种可以安装在现有设备上，并最小程度影响设备操作的去除NOx的系统。
本发明的另一个目的是提供一种可在初始安装期间或者后期可以进行扩展以除去附加污染物的除去NOx的系统。
通过附图和说明书，本发明的其它目的和优点更加清楚。


通过参考附图，本领域技术人员可以更好的理解本发明，其各种目的和优点也将变得更加明了。其中图1为根据本发明的排放处理系统的透视图；图2为安装在乙烯加热器上的图1所示系统的部分截面的简化示意图；图3为图2所示选择性催化还原部分的截面放大示意图；图4为图2所示区域IV的截面放大示意图；图5为安装图1所示的排放处理系统的方法的流程图；图6为图5所示方法中的准备子步骤的流程图；图7a和7b为图5所示方法中的初始安装子步骤的流程图；图8为图5所示方法中的协调停机子步骤的流程图；图9为氨添加子系统的简化示意图；图10为风扇控制系统的简化示意图；以及图11为热交换器冷却剂控制系统的简化示意图。
具体实施例方式
考虑到环境的发展，人们正在采取更大的努力通过颁布更严格的控制要求以减少已公知污染物例如颗粒物质、NOx、SOx、水银等的排放。对于精炼和石化工业来说，这些更加严格的要求首先集中在减少NOx的排放上。
参见附图，图中相同的附图标记表示相同部件，根据本发明的排放处理系统10通过选择性催化还原(SCR)技术减少NOx的量，为未来其它污染物的排放控制进行准备，并且是一种完备独立的系统，其可以沿着已有设备的边缘安装在地面上和或者沿着已有设备的边缘安装在支脚上，或者安装在已有设备的顶上，由此减少精炼或石化生产设备的停机时间。
排放处理系统10可以用于大多数精炼和石化生产系统。然而，为了描述方便，在此所述的系统10安装在乙烯裂解炉12上(图2)。燃料在位于裂解炉12的底部或者侧部位置上的燃烧器14中燃烧，产生高温气体和NOx。在盘管16的高温区，发生烃分子裂解为简单分子的反应。当炉气向上经过裂解炉时，通过一系列附加盘管18回收烟道气中的热量，所述附加盘管中包含用于预加热的裂解原料或者用于该工艺或其它工艺中使用的水/蒸汽。乙烯裂解炉12一般具有一个或多个位于加热器顶部的通过垂直排气道22连接的抽风(ID)风扇20。乙烯裂解炉12在主要停机之间一般可以运行几年，并且是精炼器或石化设备中其它工艺的原料关键供应装置。因此，安装SCR的停机时间受到严格的限制，且对所有者来说也是高成本的。
SCR去除NOx的工艺一般在500-750°F的温度下最有效。气体在此温度下通常仅在乙烯裂解炉进水加热盘管24和抽风风扇20的上游。一种常规的SCR改型方法是关闭裂解炉12，在合适位置切入排气道22，提升下游部分并安装SCR。这样非常耗费时间，不是一种经济的解决方案。
本主题排放处理系统10包括一般设置在地面上的独立模块化的主部件模块26，它包括SCR段28，炉给水热交换段30以及抽风风扇32。通过“放弃”安装在排气道22中的排气道抽风风扇20和乙烯裂解炉进水加热盘管24，排放处理系统10的安装不需要对乙烯裂解炉12进行较大改造。这可以使排放处理系统10的安装不会显著中断乙烯裂解炉12的使用。主要部件模块26也可以安装在地面上的支腿上，甚至如果特殊应用环境需要，甚至可以安装在现有裂解炉12的顶部上。该新的系统抽风风扇32的尺寸的设置可以提供排放处理系统10，主要是SCR段28增大的抽风需要。根据排气道锅炉加热盘管24的设计和材料，锅炉进水热交换段30可具有较排气道锅炉进水加热盘管24更高的热回收效率，从而提高整体循环效率和/或降低燃料成本。系统10的独立特性可使SCR段28将来进一步改进，或者增加用于其它污染物排放控制的附加段。
进一步参见图2，排放处理系统10还包括安装在垂直排气道22内，刚好在乙烯裂解炉锅炉进水加热盘管24上游的断流构件34或者分路挡板34’。断流构件34被安装横穿排气道22以永久切断所有通过乙烯裂解炉锅炉进水加热盘管24和排气道抽风风扇20的气流。分路挡板34’被安装横穿排气道22以有选择地切断通过乙烯裂解炉锅炉进水加热盘管24和排气道抽风风扇20的全部气流。烟道气排放和回路开口36、38分别成形在排气道22中断流构件/分路挡板阀34、34’的上游和排气道抽风风扇20的下游。与烟道气排放开口36连接的进口管路40和主部件模块26上端部分中的进口过渡件42，和与烟道气回路开口38相连的出口管路44以及系统抽风风扇32的出口提供了排气道22和主部件模块26之间的流体连通。进口管路40包括各具有名义长度为30英尺的一段水平管道46和一段垂直管道48，可在水平管道46和垂直管道48之间的弯管52中设置活动叶片50以减少通过弯管的压力降(图4)。
具有SCR系统的常用锅炉应用一般使用氨(NH3)作为还原剂，并且包括氨添加系统，所述氨添加系统提供经空气或烟道气稀释的氨的混合物，用以在位于相对注射器下游距离较短的SCR催化剂表面上均匀分散氨。常规的氨添加系统包括控制系统，氨(NH3)蒸气源，静态混合器，至少一个鼓风机，以及包括多条喷道，每条喷道具有多个喷嘴的喷射器。氨蒸气源将氨蒸气射入静态混合器中。稀释空气通过一个或多个鼓风机鼓入静态混合气中以稀释氨蒸气并将稀释了的氨蒸气经过喷射器喷嘴推出氨添加子系统。
本发明的排放处理系统10包括利用了相对较长的水平和垂直管道46、48以在烟道气流中合适地混合氨蒸气的氨添加子系统54。氨添加子系统54不包括稀释空气鼓风机、鼓风机控制装置以及更大直径的稀释氨输送管。氨添加子系统54仅包括三个主要部件，即控制装置56、氨蒸气源58以及氨注入隔栅(AIG)60。仅需要一个较小直径的氨蒸气管道62。如以下更加详细的说明，AIG 60优选安装在排气道22的10英尺范围内。如AIG 60必须位于距离排气道22很远的位置或者只是为了额外确保氨蒸气和烟道气的完全混合，静态混合器/扩散器64可以设置在水平管道46内。位于主部件模块26的入口处的进口过渡件42沿进口至下游SCR段28均匀地分配氨蒸气/烟道气混合物。
此外，AIG 60较常规系统的喷射器更简单，喷射管数量更少并且没有喷嘴，氨蒸气通过喷射管侧壁上的开口被喷出。喷射管和开口的确切数目取决于诸如烟道气流速、以及所需的氨添加速度等安装的具体参数。AIG 60优选位于排气道22的10英尺范围内以利用烟道气流内由断流构件/分路挡板34、34’和开口36形成的“弯曲”所产生的湍流，湍流进一步确保氨蒸气可以与烟道气流完全混合。分析表明，即便是AIG 60位于排气道22的10英尺范围内的水平管道46内，氨/烟道气也可以充分地混合。进一步分析表明，在离排气道22更远一些的距离内也可能进行充分混合。氨蒸气源58内的氨的蒸气压提供了将氨蒸气注入烟道气流中的动力。如表1所示，在所期望的整个环境温度范围内的氨蒸气压足够提供所需的动力。
表1

参见图3，SCR段28包含去除NOX的催化剂单元66。催化剂单元66为具有3英尺-3英寸×6英尺-6英寸(3.25’×6.5’)的名义尺寸的常规单元。如图3所示，每一个包括1至8个单元66的催化剂单元66的上、下组68、70可以设置在SCR段罩壳72内。中间支撑轨74承载催化剂单元66的上部组68的重量，而使烟道气/氨蒸气混合物到达SCR段罩壳72内的所有催化剂单元66。如果仅需要三个催化剂单元66以除去NOX，那么SCR段28中可包括一个断流机构76以选择性地阻断一半催化剂单元66。这样的断流机构76包括一个或多个单侧边缘枢转安装在罩壳72的相对内表面上的挡板77、77’。初始时，挡板77处于垂直的打开位置(允许气流通过设置在挡板77下的催化剂单元66)，而挡板77’处于水平的关闭位置(阻止气流通过设置在挡板77’之下的催化剂单元)。当设置在挡板77之下的催化剂单元66耗尽后，挡板77’回位至垂直的打开位置(允许气流通过设置在挡板77’之下的催化剂单元66)。挡板77可以回位至关闭位置。另一种选择是，挡板77可保持处于打开位置以利用设置在其下的催化剂单66的全部剩余除去NOX的催化容量。如果需要，挡板77将永部不处于关闭位置，而只需安装挡板77’。
另一种选择是，根据必须除去的NOx的量以及其它应用的特定考虑，SCR段28可包括分别由两个催化剂单元66组成的上、下组68、70，或者包括由1至8个催化剂单元66组成的单层。如果空间允许而又必须要从烟道气中除去其它污染物(比如CO、烃等)，在SCR段28中可包括用于除去这些其它污染物的催化剂单元78或者可以除去NOx外加那些其它污染物的催化剂单元80。另一种选择是，位于SCR段28上的罩壳82可以转变为第二SCR段以除去附加的NOx和/或其它污染物。
如上所述，由于不需要对排气道22进行大的改动，因此排放处理系统10的安装不会严重中断乙烯-裂解炉12的使用。而主要部件模块26的模块化结构进一步减小了对设备的影响。主要部件模块26包括上、中、下部子模块84、85、86。下部子模块86包括全部均安装在基板90上的抽风风扇32、出口过渡件88以及电源和控制箱(未示出)。中间子模块85包括热交换段30。上部子模块84包括SCR段28和进口过渡件42。每个子模块84、85、86的尺寸适于装配在常规平床拖运车上。
参见图5-8，排放处理系统10的安装是一个相对简单的过程，提供较短的现场施工时间和对常规精炼工艺的最小限度的中断。在准备过程92中为了主部件模块26的到达需要进行多个动作。必须选择94主部件模块26的安装位置，以及在该位置处安装96合适的地基。必须确定98烟道气体排放和回路开口36、38的位置。必须确定热交换器排放管线和回路100。必须确定氨蒸气源、电源、和控制空气(如果需要)的位置102、104、106。最后，必须确定全部控制系统的界面108。应当理解的是这些作业中的多数可进行平行操作。
初始安装110始于安装步骤112即用起重机把下部子模块86设置在地基上，和紧固步骤114即用锚栓(未示出)把基板90紧固在地基上。然后用起重机进行安装步骤115即把中间子模块85设置到下部子模块86顶上，安装步骤116即把上部子模块84设置到中间子模块85上，并将三个子模块84、86焊接到一起的步骤118。然后用起重机进行安装步骤120即把进口和出口管路40、44连同它们的合适的支承结构设置在合适的位置，管路40、44分别连接至进口过渡件42和出口过渡件。安装121氨气注入隔栅(AIG)60，包括连接至氨蒸气源58。在步骤124中连接凸缘122被焊接到排气道22上将要切出烟道气体排放和回路开口36、38的位置，但是开口36和38此时并不切割。在步骤128中互连的连接管126在新的热交换器段30和热交换器排放管线和回路之间延伸，并连接到热交换器段30。再次使用起重机，在步骤132中把平台和梯子130安装到主部件模块26上。在步骤134中安装仪器设备，氨蒸气进料口、电源、控制和设备连接装置安装到相应的系统装置上。在步骤136中在SCR段28中装填催化剂单元66。在步骤138中进行试运转和预启动过程。在预定的协调停机步骤140中，进行切开烟道气体排放和回路开口36、38的步骤142，在步骤144中把断流/挡板34、34’安装到排气道22中，在步骤146中热交换器进料和回路管线126连接到热交换器段30和排放及回路。最后，在步骤150中乙烯-裂化炉12和排放处理系统10启动。
如上所述，向烟道气流中注入氨蒸气的动力由氨气源58中的氨的蒸气压提供。参见图9，在氨蒸气管道62中的节流阀152控制氨蒸气向AIG 60中的流动。优选的，阀152由控制装置56基于烟道气体的流速、进入排放处理系统10的NOx的量、和排出排放处理系统10的NOx的量进行控制。位于AIG 60上游的流量传感器154和分别位于AIG 60上游和风扇32出口的NOx探测器156、158向控制装置56提供必要的输入从而以这种方式控制氨的添加。另一种选择是，氨的添加可以基于氨的遗留或漏失进行控制。为了以这种方式进行控制，可以在风扇32的出口设置一个氨传感器160。在另一种可选方式中，添加的氨可以基于进入燃烧器14的燃料气流以及该燃料的组成进行控制。为了以这种方式进行控制，可以在控制装置56和炉12的燃料控制装置164之间设置互连装置162。氨蒸气流可以由设置在氨蒸气管62中的压力、温度和流量探测器166、168、170进行检测。
参见图10，基于风扇提供的压力、风扇排放压力、SCR 28上的压力差、和热交换器30上的压力差，通过控制挡板173在风扇32的进口中的位置的控制装置172，使流过排放处理系统10的烟道气体保持正常的流动。分别位于风扇32的进口和出口的压力探测器174、176，和分别位于SCR 28和热交换器30上的压差探测器178、180向控制装置172提供必要的输入。烟道气体流的温度可以由位于AIG 60(图9)上游的温度探测器182进行监测。
参见图11，在热交换器进料和回路管线126中的进料泵184控制锅炉给水通过热交换器30的流动。泵184的速度由控制装置186基于锅炉给水的压力和温度进行控制。位于热交换器30的锅炉给水进口和出口的压力传感器188和温度传感器190向控制装置56提供必要的输入以这种方式控制给水流动。在烟道气体流中分别位于热交换器30的上游和下游的温度探测器192、194可以检测热交换器30的效率。
上述排放处理系统10旨在用于处理含有少量或不含硫的烟道气体。如果烟道气体中存在硫或者预期存在硫，在烟道气体进入SCR段28之前必须将这些硫除去。主部件模块26还如上所述作为垂直的系统。这种垂直系统的好处是其减少了安装模块26所需的着地点的尺寸。然而，如果着地点的尺寸无关紧要，主部件模块26可以作为水平系统进行安装，由此提供到SCR和热交换器段28、30的更简单的通路。
很多乙烯裂化炉12依靠“第一代”低NOx燃烧器来降低NOx排放至在旧的排放标准下可接受的水平。然而，新的“第二代”低NOx燃烧器必须达到新的排放标准可以接受的水平。第二代低NOx燃烧器不利地影响炉12的效率，原因是与第一代低NOx燃烧器相比，由这种燃烧器产生了不同的火焰形状和热量分布。应当理解的是排放处理系统10的使用允许继续使用第一代低NOx燃烧器，由此保持乙烯裂化炉12达到峰值效率。此外，可以使用使燃烧器效率最优化的燃烧器控制系统。
虽然已经示出和描述了优选实施例，但是可在不便离本发明的精神和范围的条件下作出各种变型和进行替换。因此，可以理解的是对本发明只是进行了示例性的描述，而不作为对本发明的限制。
权利要求
1.一种用于从设置于排气道的进口端的一个或多个燃烧器通过垂直延伸的排气道的出口端排出的烟道气体中除去Nox的排放处理系统，该系统包括转换构件，适于在进口端和出口端中间的位置关闭排气道；主部件模块，包括具有进口和选择性催化还原段的第一子模块，具有热交换器段的第二子模块，和具有抽风风扇和出口的第三子模块，每个子模块的尺寸和重量均在常规平床拖运车的尺寸和重量限制之内，第二子模块可安装在第一和第二子模块之间，由此主要部件模块限定出从第一子模块的进口向第三子模块的出口延伸的烟道气体流动路径；进口管路适于提供从排气道向第一子模块的进口的通道，进口管路在排气道进口端和转换构件中间的位置与排气道流体连通；出口管路适于提供从第三子模块的出口向排气道的通道，出口管路在转换构件与排气道出口端中间的位置与排气道流体连通；以及适于向进口管路中注入氨蒸气的氨添加子系统。
2.如权利要求1所述的排放处理系统，其中转换构件是断流构件。
3.如权利要求1所述的排放处理系统，其中转换构件是分路挡板。
4.如权利要求1所述的排放处理系统，其中进口管路包括一段基本水平的管道、一段基本垂直的管道，和设置在其间的弯管。
5.如权利要求4所述的排放处理系统，其中弯管包括至少一个设置在其中的活动叶片。
6.如权利要求4所述的排放处理系统，其中氨添加子系统包括设置在水平管道中的氨注入隔栅。
7.如权利要求6所述的排放处理系统，其中氨注入隔栅位于排气道十英尺范围内，且氨添加子系统不包括搅拌器或扩散器。
8.如权利要求6所述的排放处理系统，其中氨添加子系统不包括任何稀释空气鼓风机、鼓风机控制装置或管道。
9.如权利要求6所述的排放处理系统，其中氨添加子系统还包括氨蒸气源，所述氨蒸气源包含一些氨，氨的蒸气压提供向进口管路中注入氨蒸气的动力。
10.如权利要求9所述的排放处理系统，其中氨添加子系统进一步包括提供在氨蒸气源和氨注入隔栅之间的流体连通的氨蒸气导管，设置在氨蒸气导管中的节流阀，用于控制节流阀的氨蒸气添加控制装置。
11.如权利要求10所述的排放处理系统，进一步包括烟道气体流量传感器和位于排气道和氨注入隔栅中间的进口NOx探测器，和位于抽风风扇和排气道中间的出口NOx探测器，每个探测器与氨蒸气添加控制装置电连通。
12.如权利要求10所述的排放处理系统，进一步包括位于抽风风扇和排气道中间的氨传感器，其与氨蒸气添加控制装置电连通。
13.如权利要求10所述的排放处理系统，其中燃烧器包括燃料控制装置，氨蒸气添加控制装置适于与燃料控制装置相连通。
14.如权利要求1所述的排放处理系统，其中选择性催化还原段包括具有第一和第二相对设置的内表面的罩壳，设置在罩壳内的多个催化剂单元，和具有枢转安装到第一内表面上的侧边的第一挡板，第一挡板在打开和关闭的位置之间是可以活动的，第一挡板在打开的位置接近于第一内表面，且在关闭的位置基本上在第一半催化剂单元上延伸，至少一个催化剂单元包含选择催化NOx的材料。
15.如权利要求14所述的排放处理系统，其中选择性催化还原段还包括具有枢转安装到第二内表面上的侧边的第二挡板，第二挡板在打开和关闭的位置之间是可以活动的，第二挡板在打开的位置接近于第二内表面，在关闭的位置基本上在第二半催化剂单元上延伸。
16.如权利要求14所述的排放处理系统，其中催化剂单元中的至少一个包含选择性催化除了NOx以外的污染物的材料。
17.如权利要求14所述的排放处理系统，其中催化剂单元中的至少一个包含选择性催化NOx和其它污染物的材料。
18.如权利要求14所述的排放处理系统，其中第一子模块还具有设置在选择性催化还原段和进口中间的罩壳，且至少一个催化剂单元包含选择性催化除了NOx以外的污染物的材料。
19.如权利要求1所述的排放处理系统，其中第一子模块还具有用于检测通过选择性催化还原段的压力差的压差探测器，第二子模块还具有用于检测通过热交换器的压力差的压差探测器，且第三子模块还具有用来控制通过抽风风扇的气流的挡板，用于控制挡板和位于抽风风扇进口和出口的压力探测器的位置的挡板控制装置，和与挡板控制装置电连通的压差探测器和压力检测器。
20.一种安装用于从由设备中的一个或多个燃烧器排放的烟道气体中除去NOx的排放处理系统的方法，燃烧器位于垂直延伸的排气道的进口端处，烟道气体排放通过排气道的出口端，排放处理系统包括进口管路、出口管路、氨添加子系统、和具有进口、选择性催化还原段、热交换器段、和出口的主部件模块，该方法包括以下步骤a)进行初始安装而不影响该设备的操作，初始安装包括邻近排气道设置主部件模块，把进口管路连接至主部件模块的进口，把出口管路连接至主部件模块的出口，以及把排放处理系统/设备界面连接至排放处理系统；b)进行协调停机，包括关闭设备，在排气道内进口和出口端中间安装转换构件，在排气道与进口和出口管路之间提供流体连通，和把排放处理系统/设备界面连接至设备；以及c)启动设备和排放处理系统。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括在初始安装后进行试运转和预启动的步骤，而不影响设备的操作。
22.如权利要求20所述的方法，进一步包括在初始安装前准备设备的步骤，而不影响设备的操作，所述准备设备的步骤包括选择主部件模块的位置；和在该位置安装地基。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述准备设备的步骤还包括确定烟道气体排放开口和烟道气体回路开口的位置；确定热交换器排放管线和热交换器回路；确定氨蒸气源；确定电源；以及确定控制系统界面。
24.如权利要求22所述的方法，其中设置主部件模块的步骤包括在地基上设置具有出口和抽风风扇的下部子模块；将下部子模块栓固在地基上；在下部子模块上设置具有热交换器段的中间子模块；在中间子模块上设置具有选择性催化还原段和进口的上部子模块；以及把子模块焊接到一起。
25.如权利要求20所述的方法，其中连接进口和出口管路的步骤分别包括在适当的位置设置管路；和用支承结构固定管路。
26.如权利要求23所述的方法，其中把排放处理系统/设备界面连接至排放处理系统的步骤包括在进口管路内安装氨注入隔栅；和把氨注入隔栅连接至氨蒸气源。
27.如权利要求23所述的方法，其中把排放处理系统/设备界面连接至排放处理系统的步骤包括把进口凸缘在烟道气体排放开口的位置焊接到排气道上；和把出口凸缘在烟道气体回路开口的位置焊接到排气道上。
28.如权利要求23所述的方法，其中把排放处理系统/设备界面连接至排放处理系统的步骤包括在热交换器段和热交换器排放管线和回路之间延伸互连管道；和把互连管道连接至热交换器段。
29.如权利要求23所述的方法，其中把排放处理系统/设备界面连接至排放处理系统的步骤包括连接电源；和连接控制系统界面。
30.如权利要求20所述的方法，其中进行初始安装的步骤进一步包括在主部件模块上安装平台和梯子。
31.如权利要求20所述的方法，其中进行初始安装的步骤进一步包括在选择性催化还原段内装载催化剂单元。
32.如权利要求20所述的方法，其中在排气道和进口及出口管路之间提供流体连通的步骤包括在排气道中切割烟道气体排放和回路开口；和把进口及出口管路连接至进口和出口凸缘。
33.如权利要求28所述的方法，其中把排放处理系统/设备界面连接至设备的步骤包括把互连管道连接至热交换器的排放管线和回路。
全文摘要
一种用于从烟道气体中除去NO
文档编号B01D53/86GK1717275SQ200380104068
公开日2006年1月4日 申请日期2003年10月27日 优先权日2002年11月26日
发明者M·J·里尼, M·简, T·S·莱纳斯, M·L·奥茂格赫尔, N·C·库克, A·V·帕蒂, D·K·安达森, F·科扎克, K·N·科策然, J·A·雅恩, T·C·利莱斯托兰, R·G·希顿 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司