具有多个燃烧室的蒸汽产生系统及干燥废气净化的制作方法
【专利摘要】本发明揭示一种用于在减少排放物的同时产生蒸汽的方法。所述方法包括在具有多个燃烧室及热交换器的燃烧区内燃烧燃料及具有高浓度的氧的氧化剂流以产生废气。随后在干燥废气净化室内通过使所述废气接触干燥吸附剂而对其进行净化。在一个实施例中，所述方法有利地再生所述干燥吸附剂以使所述干燥吸附剂随后可被再循环回到所述干燥废气室内。
【专利说明】具有多个燃烧室的蒸汽产生系统及干燥废气净化
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种方法及系统，其用于来自具有集成干燥废气净化单元的蒸汽产生系统的改善排放。更具体而言，本发明提供一种用于蒸汽产生的方法及系统，其采用具有先进温度控制系统的多燃烧氧化锅炉室用以帮助减少NOx排放。
【背景技术】
[0002]通过含氮和硫的燃料的燃烧而产生的蒸汽导致污染排放物(例如氧化氮(NOx)及氧化硫(SOx))排放到大气中。已知NOx及SOx排放到大气中会对环境造成负面影响。举例来说，NOx及SOx是导致酸雨及臭氧耗竭的原因，酸雨及臭氧耗竭通过降低空气质量并杀死植物而对环境产生影响。要是长期暴露于这些污染物，也可能会对人类健康产生严重的影响。
[0003]由于以上所提到的负面影响，世界各地的政府都对污染排放物进行监测及控制，且基于燃烧设备的尺寸及类型而对大气排放物的最高水平施加了限制。若干工艺可有效用于对NOx及SOx进行处置而将其从废气移除。这些工艺包括用于移除尘上及炉灰的沉降器、用于移除NOx的催化或非催化反应器以及用于移除SOx的干式或湿式涤气器。为了移除污染物而进行的若干技术的此种联合在资金及操作成本方面通常极其昂贵，因为这些技术中的大多数会由于废气净化而产生副产物。降低污染物移除成本的一个方法是将废气净化集成到锅炉内且减少由废气处理单元所产生的副产物的量。
[0004]气候变化是引起更多关注的另一个问题，特别集中在温室气体排放上，因为它们被认为是罪魁祸首。一般来说，化石燃料(例如石油、煤或天然气)的燃烧产生二氧化碳(CO2),从而增加了温室气体效应。正在开发若干技术以减少CO2排放。在这些技术中，CCS(CO2捕获及封存)被预言将是减少CO2排放到大气中的一种最有效的解决方案。氧燃烧技术是CO2捕获技术的一部分且被认为是捕获CO2以用于封存或石油增进回收(EOR)的一种最经济的方法。
[0005]氧燃烧技术使用氧气(通常为由75%以上的氧气组成的流)替代空气来燃烧燃料并产生高浓度的CO2流，其相比于常规的胺净化技术而言更易于捕获。通过从空气中移除氮气且随后产生比常规空气燃烧废气低四分之三到五分之四的废气流率可获得此技术。在氧燃烧中，由于废气流率极其缓慢，所以SOx的浓度很高，从而由于较高的SOx梯度而允许改善的移除。此可简化废气脱硫单元且极大地降低其成本。此外，将氮气从空气移除抑制了由空气燃烧系统中的氮气氧化所形成的热N0X。
[0006]将氮气从空气移除还将增加燃烧室中废气的温度，这极大地影响热传递。举例来说，在常规空气锅炉中(其中在燃烧室中所释放的约35%的能量用于使在壁中循环的水蒸发)，废气温度约为1300°C，而在氧化锅炉中具有相同能量提取的废气温度约为3650°C。明显地，此温度与用于设计锅炉的常规材料并不兼容。为了避免此高温，通常建议将排出锅炉的部分废气再循环到燃烧室以便将废气温度降低到可接受的温度。此解决方案为有用的，但其具有的主要的缺点是由于被再循环的废气仅用作温度缓和剂从而降低了氧化锅炉的热效率。
[0007]需要一种改善的工艺，其用于在最小化设备尺寸且减少S0X&N0J^排放的同时从含硫燃料与氧气的燃烧产生蒸汽。再生用于移除硫产物的吸附剂以便将所述吸附剂再循环到系统内将为有利的。
【发明内容】
[0008]本发明针对满足这些需求中的至少一者的方法及系统。本发明包括用于在减少排放物的同时产生蒸汽的方法及系统。
[0009]在一个实施例中，用于蒸汽产生的方法包括:提供富氧化剂气体流，其具有按体积计21%到100% (优选是按体积计75%到100% )的氧含量；在燃烧区内存在富氧化剂气体流的情况下燃烧可能含硫和/或氮的燃料流的至少一部分，可能是重油残渣和/或燃料气体，以产生废气及热量，其中燃烧区包括至少两个燃烧室，其中每一燃烧室具有内部温度梯度；以及使用优选定位在燃烧室的壁内的一个或数个热交换器调节每一燃烧室的所述内部温度梯度，以使燃烧室出口处的废气温度在800°C到1400°C的预定温度范围内，其中所述热交换器采用了水(以液态水和/或蒸汽的形式)，其中通过与来自燃烧室的废气进行热交换而增加水的焓。可将废气导入到废气净化室内以产生包括废吸附剂及脱硫废气的第三产物流，其中相比于进入所述废气净化室的废气而言，脱硫废气具有量减少的氧化硫(“S0X”)，所述废气净化室中含有一定量的吸附剂，所述吸附剂可操作以将至少一部分SOx从进入所述废气净化室的废气移除。在一个实施例中，在不将任意部分的废气或脱硫废气再循环到燃烧区内的情况下调节内部温度梯度。
[0010]在另一实施例中，燃烧室可串联或并联配置，其中每一燃烧室与另一燃烧室由至少一个热交换器分开。
[0011]在另一实施例中，用于蒸汽产生的方法包括提供具有按体积计21%到100%的氧含量的富氧化剂气体流，以及在第一燃烧室内存在富氧化剂气体流的情况下燃烧一部分燃料流以产生第一产物流，所述第一产物流包括废气及非燃烧燃料，所述燃料流包括具有硫的燃料源。一个或数个热交换器可用于将热量从第一产物流移除，以便当第一产物流被导入第二燃烧室时使第一产物流的温度维持在800°C到1400°C的范围内，且进一步燃烧非燃烧燃料以产生第二产物流，所述第二产物流相比于第一产物流具有较大量的废气。类似地，一个或数个热交换器可用于将热量从第二产物流移除，以使当第二产物流被导入到废气净化室内以产生包括废吸附剂及脱硫废气的第三产物流时使第二产物流的温度维持在800°C到1400°C的范围内，其中脱硫废气相比于第二产物流内的废气具有量减少的SOx，所述废气净化室中含有一定量的吸附剂，所述吸附剂可操作以将至少一部分SOx从第二产物流移除。第三产物流接着被导入到第一沉降器内且第三产物流可被分为废吸附剂流及被净化的废气流，其中优选将被净化的废气流送往CO2回收单元。在另一实施例中，被净化的废气流可释放到大气中。同时，水经加热以增加水的焓。优选地，当水变成蒸汽或过热蒸汽时，水吸收从燃烧室产生的热量，这取决于水的初始条件(例如，液态或气态)。
[0012]在本发明的一个实施例中，吸附剂为具有在50到500微米的范围内的颗粒大小的固体。优选的固体吸附剂包括氧化钙(“CaO”)和/或氧化镁(“MgO”)。在一个实施例中，第一及第二燃烧室具有在每一室的壁内循环用以调节每一燃烧室内的温度的水。优选地，壁包括膜管及将各膜管连接的焊接鳍片。在一个实施例中，每一室内的温度处于约800 V到约2500°C的范围内；优选为1000°C到约1400°C。在一个实施例中，可将还原剂导入到废气净化室内以便使第三产物流的NOx浓度相对于第二产物流减少。优选的还原剂包括氨、尿素及其组合。此外，优选的是，将还原剂均匀分散在整个废气净化室内。
[0013]在另一实施例中，被净化的废气流可被导入到第二沉降器内以在将被净化的废气流送往CO2回收单元或大气之前移除额外量的吸附剂。在优选实施例中，第一沉降器可为旋风器，且第二沉降器可从由静电沉降器类型、织物过滤袋类型及其组合所组成的群组中进行选择。在另一实施例中，方法可包括包括在将被净化的废气流送往CO2回收单元或大气之前将被净化的废气流导入到热交换器内，以将热能从废气流传递到目标流体，其中所述目标流体从由饱和蒸汽及水所组成的群组中进行选择。
[0014]在本发明的又一实施例中，所述方法可进一步包括将废吸附剂流导入到再生单元内；使废吸附剂流与还原气体接触以产生再生的吸附剂及废还原气体；将废还原气体导入到硫回收单元；以及将再生的吸附剂再循环到废气净化室。
[0015]用于产生蒸汽的系统包括氧化剂传送系统、第一及第二燃烧室、第一及第二热交换器、废气净化室、沉淀单元、吸附剂储存罐、排泄管线、还原气体馈送管线、再生单元以及硫排泄管线。氧化剂传送系统可用于提供具有按体积计21%到100%的氧含量的富氧化剂气体流。优选的氧化剂传送系统包括具有空气低温分离、变压空气分离及变温空气分离单元的空气分离程序。第一燃烧室优选与氧化剂传送系统流体连通，以使第一燃烧室可操作以在存在富氧化剂气体流的情况下燃烧一部分燃料流，从而产生包括废气及非燃烧燃料的第一产物流。第一热交换器优选与第一燃烧室流体连通，以使第一热交换器可操作以将热量从第一产物流移除从而将第一产物流的温度维持在所需的范围内。
[0016]第二燃烧室优选与第一热交换器流体连通，以使第二燃烧室可操作以燃烧第一产物流的一部分非燃烧燃料从而产生第二产物流，其中第二产物流相比于第一产物流具有较大量的废气。第二热交换器优选与第二燃烧室流体连通，以使第二热交换器可操作以将热量从第二产物流移除，从而使第二产物流的温度维持在所需的范围内。废气净化室优选与第二热交换器流体连通，所述废气净化室中含有一定量的吸附剂，所述吸附剂可操作以将至少一部分SOx从第二产物流移除从而产生第三产物流，所述第三产物流包括脱硫废气及废吸附剂，所述脱硫废气相比于在第二产物流内的废气而言具有量减少的S0X。沉淀单元优选与废气净化室流体连通用以将废吸附剂从脱硫废气移除，从而产生废吸附剂流及被净化的废气流。
[0017]吸附剂储存罐优选与沉淀单元流体连通用以接收废吸附剂流。排泄管线优选与沉淀单元流体连通用以将被净化的废气流送往CO2回收单元或大气。还原气体馈送管线优选与废气净化室流体连通用以将还原气体导入到废气净化室。再生单元优选与吸附剂储存罐、还原气体馈送管线以及废气净化室流体连通。再生单元可操作以通过使废吸附剂流与还原气体接触而再产废吸附剂流，从而产生再生吸附剂及废还原气体，其中再生吸附剂接着被再循环到废气净化室。硫排泄管线优选与再生单元流体连通，其中硫排泄管线可操作以将废还原气体导入到硫回收单元。
[0018]在本发明的一个实施例中，吸附剂为具有在50到500微米的范围内的颗粒大小的固体。优选的固体吸附剂包括CaO和/或MgO。在一个实施例中，第一及第二燃烧室具有在每一室的壁内循环用以调节每一燃烧室内的温度的水。优选地，壁包括膜管及将各膜管连接的焊接鳍片。在一个实施例中，每一室内的温度处于约800°C到约2500°C的范围内；优选为800°C到约1400°C。在一个实施例中，可将还原剂导入到废气净化室内以便使第三产物流的NOx浓度相比于第二产物流减少。优选的还原剂包括氨、尿素及其组合。此外，优选的是，将还原剂均匀分散在整个废气净化室内。
[0019]在本发明的另一实施例中，沉淀单元包括可操作以将大体上全部的废吸附剂从脱硫废气移除的第一沉降器。在另一实施例中，所述系统可进一步包括与沉淀单元及排泄管线流体连通的第三热交换器，所述第三热交换器可操作以在将被净化的废气流送往CO2回收单元之前将热能从废气流传递到目标流体，其中目标流体从由饱和蒸汽及液态水所组成的群组中进行选择。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]参考以下描述、权利要求书及附图，将会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面及优点。然而，应注意，附图仅阐释本发明的若干实施例且因此不应被视为对本发明的范围的限制，因为其可纳入其它等效实施例。
[0021]图1为本发明的实施例。
【具体实施方式】
[0022]虽然将结合若干实施例描述本发明，但应了解，其无意将本发明限制于这些实施例。相反，其有意涵盖可包含在由所附权利要求书界定的本发明的精神及范围内的所有替代、修改及等效物。
[0023]在图1中，燃料2及富氧化剂气体流4进入燃烧区CZ且被馈送到第一燃烧室10内，其中燃料2燃烧以产生废气及热量。在一个实施例中，富氧化剂气体流4具有介于按体积计75%到100%的氧之间的氧含量。此水平增加的氧含量相比于较低水平的氧含量提供了水平增加的脱硫。在优选实施例中，将热量部分传递到在第一燃烧室10的壁内循环的液态水与蒸汽的混合物。优选地，第一燃烧室10的壁为具有由焊接鳍片连接的管的膜类型的管。可通过控制燃料2及富氧化剂气体流4进入到第一燃烧室10中的流率来调整第一燃烧室10内的温度。在一个实施例中，将温度维持在从800°C到2500°C的范围内。在另一实施例中，将温度维持在从1000°C到1400°C的范围内，以便有助于阻止NOx的形成。废气(其在某些实施例中可包括未经反应的燃料及氧)经由管线12离开第一燃烧室10且以预定的流率穿过第一热交换器HXl，以使离开的废气的温度维持在200°C与1600°C之间。废气接着经由管线14进入第二燃烧室20，其中燃烧额外的燃料以产生额外的废气及热量。如果管线14中没有足够的未经反应的燃料或氧，则可将燃料6和/或氧化剂8的新鲜的补充流添加到第二燃烧室20。类似于第一燃烧室10的表现，废气经由管线22离开第二燃烧室20且以预定的流率穿过第二热交换器HX2，以使管线24中的废气的温度维持在200°C与1600°C之间。
[0024]经冷却的废气接着进入干燥废气净化室30且与吸附剂26接触以便将氧化硫从废气移除。吸附剂26为固体且可为允许将氧化硫从废气移除的任何类型。优选地，吸附剂26为可回收的，以便减少副产物的产生。在一个实施例中，吸附剂26的颗粒大小可介于50与500微米之间。示范性吸附剂包括MgO及CaO。
[0025]在一个实施例中，干燥废气净化室30装备有一个或一个以上注射器，所述注射器允许吸附剂均匀分散在干燥废气净化室30内。被再循环的废气可用于改善吸附剂在干燥废气净化室30内的分散。视管线24中的废气的温度而定，干燥废气净化室30的壁可以是或可以不是类似第一燃烧室10及第二燃烧室20的膜类型的。在管线24中的废气的温度介于800°C与1100°C之间的实施例中，可将例如尿素或氨等还原剂与吸附剂26 —起注射到干燥废气净化室30内，以便移除氧化氮。
[0026]废气及废吸附剂经由管线32行进到第一沉降器40。在一个实施例中，第一沉降器40为旋风器。第一沉降器40将废气与废吸附剂分开。被净化的废气有时可包含好的吸附剂颗粒。在这些情形下，经由管线42将被净化的废气送往第二沉降器50，以便移除剩余的吸附剂颗粒。第二沉降器50的实例可包括静电沉降器类型或织物过滤袋类型。通过管线51排出被移除的吸附剂颗粒且与从第一沉降器40移除的吸附剂一起经由管线44被送往吸附剂储存罐60。被净化的废气通过管线52离开第二沉降器50且穿过一个或若干热交换器(HX3、HX4)。优选地，对第三热交换器HX3馈送饱和蒸汽以产生可被馈送到第一热交换器HXl或第二热交换器HX2的过热蒸汽。优选地对第四热交换器HX4馈送液态水，以便在被用于第一燃烧室10和/或第二燃烧室20的壁之前就增加其温度。
[0027]在穿过第三热交换器HX3及第四热交换器HX4之后，被净化的废气被分成两股流，其中再循环流56被用于帮助将再生吸附剂再循环回到干燥废气净化室30。CO2回收流58可被送往二氧化碳回收单元用于额外的处理，或者被释放到大气中。
[0028]废吸附剂经由管线44从第一沉降器40行进到吸附剂储存罐60。在优选实施例中，从系统的其它部分产生的气体(例如氮气或被净化的废气)可用于将废吸附剂传送到整个系统。废吸附剂从吸附剂储存罐60经由管线62行进到吸附剂再生器70，其中废吸附剂与再生气体64接触。吸附剂再生器70可为允许废吸附剂与再生气体进行有效接触的任何反应器，例如流化床、固定床或移动床反应器。优选的再生气体包括氢气、甲烷、乙烷、丙烷及其组合。可操作以与吸附剂进行反应的任何其它轻质烃也可用作再生气体。废再生气体经由管线74离开吸附剂再生器70且可被送往硫回收单元(未图示)。再生吸附剂离开吸附剂再生器70且可在往干燥废气净化室30的途中与再循环流56结合。
[0029]在一替代实施例中，在将一部分废吸附剂送往吸附剂再生器70之前，可经由管线61将该部分废吸附剂再循环回到干燥废气净化室30。此允许吸附剂被多次使用，其有利地改善了系统的脱硫效率。
[0030]在替代实施例中，不需要第三热交换器HX3，这是因为干燥废气净化室30内的氧化硫的吸收是在不与干燥废气净化室30之后的过热蒸汽兼容的温度下发生。举例来说，在管线32内的温度为水的沸点或低于水的沸点的实施例中，不需要第三热交换器HX3。
[0031]实例I
[0032]在此实例中，将氧化镁(MgO)用作干燥吸附剂以将氧化硫从所产生的废气移除。系统燃烧重油残渣，其具有根据表I的成分(以质量为基础)。
[0033]表1:燃料成分(ppm)
[0034]
【权利要求】
1.一种具有减少的排放物的用于产生蒸汽的方法，所述方法包括: (a)提供具有按体积计21%到100%的氧含量的富氧化剂气体流； (b)在存在所述富氧化剂气体流的情况下在燃烧区内燃烧至少一部分燃料流以产生废气及热量，其中所述燃料流包括从由氮、硫及其组合所组成的群组中所选择的杂质，其中所述燃烧区包括至少两个燃烧室，其中每一燃烧室具有内部温度梯度； (c)使用多个热交换器调节每一燃烧室的所述内部温度梯度，以使所述燃烧室的所述温度梯度处于800°C到1400°C的预定温度范围内，其中所述热交换器采用了水，其中所述水的焓增加，所述水具有某相，所述相从由气相、液相或其组合所组成的群组进行选择；以及 (d)将所述废气导入到废气净化室内以产生包括废吸附剂及脱硫废气的第三产物流，其中所述脱硫废气相比于所述废气具有量减少的SOx，所述废气净化室中含有一定量的吸附剂，所述吸附剂可操作以将至少一部分SOx从所述废气移除。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在没有将任意部分的所述废气或所述脱硫废气再循环到所述燃烧区内的情况下完成步骤(C)。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述燃烧区包括串联配置的所述燃烧室，其中每一燃烧室与另一燃烧室由至少一个所述热交换器分开。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述富氧化剂气体流具有按体积计75%到100%的氧含量
5.一种具有减少的排放物的用于产生蒸汽的方法，所述方法包括: (a)提供具有按体积计75%到100%的氧含量的富氧化剂气体流；` (b)在存在所述富氧化剂气体流的情况下在第一燃烧室内燃烧一部分燃料流以产生第一产物流，所述第一产物流包括废气及未燃烧燃料，所述燃料流包括具有硫的燃料源； (c)将热量从所述第一产物流移除以使所述第一产物流的温度维持在800°C到1400°C的范围内； (d)将所述第一产物流导入到第二燃烧室且进一步燃烧所述未燃烧燃料以产生第二产物流，所述第二产物流相比于所述第一产物流具有较大量的废气； (e)将热量从所述第二产物流移除以使所述第二产物流的温度维持在800°C到1400°C的范围内； (f)将所述第二产物流导入到废气净化室内以产生包括废吸附剂及脱硫废气的第三产物流，其中所述脱硫废气相比于所述第二产物流内的所述废气具有量减少的SOx，所述废气净化室中含有一定量的吸附剂，所述吸附剂可操作以将至少一部分SOx从所述第二产物流移除； (g)将水与热量接触以增加所述水的焓，其中所述热量从由从步骤(C)、步骤(e)及其组合所移除的热量所组成的群组进行选择，所述水具有某相，所述相从由气相、液相或其组合所组成的群组进行选择；以及 (h)将所述第三产物流导入到第一沉降器且将所述第三产物流分为废吸附剂流及被净化的废气流，且将所述被净化的废气流送往CO2回收单元或大气中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述燃料源从由重油残渣、燃料油、船用燃料及燃料气所组成的群组进行选择。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述吸附剂为具有在50到500微米的范围内的颗粒大小的固体。
8.根据权利要求5到7中任一权利要求所述的方法，其中所述吸附剂从由MgO、CaO及其组合所组成的群组进行选择。
9.根据权利要求5到8中任一权利要求所述的方法，其中所述第一燃烧室进一步包括在所述第一燃烧室的壁内循环用以调节所述第一燃烧室内的温度的水，其中所述第二燃烧室进一步包括在所述第二燃烧室的壁内循环用以调节所述第二燃烧室内的温度的水。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述壁包括膜管及将所述膜管连接的焊接鳍片。
11.根据权利要求5到10中任一权利要求所述的方法，其中所述第一及第二燃烧室内的温度处于800°C到2500°C的范围内。
12.根据权利要求5到11中任一权利要求所述的方法，其中所述第一及第二燃烧室内的温度处于800°C到1400°C的范围内。
13.根据权利要求5到12中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(f)中，在存在还原剂的情况下将所述第二产物流导入到所述废气净化室内，其中所述还原剂可操作以将至少一部分NOx从所述第二产物流移除，以使所述脱硫流体气体相比于所述第二产物流内的所述废气具有量减少的NOx。
14.根据权利要求 13所述的方法，其中所述还原剂从由氨、尿素及其组合所组成的群组进行选择。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中将所述还原剂均匀分散在整个所述废气净化室内。
16.根据权利要求5到15中任一权利要求所述的方法，其进一步包括将所述被净化的废气流导入到第二沉降器内，以在将所述被净化的废气流送往所述CO2回收单元或大气之前移除额外量的吸附剂。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一沉降器为旋风器，且其中所述第二沉降器从由静电沉降器类型、织物过滤袋类型及其组合所组成的群组进行选择。
18.根据权利要求5到17中任一权利要求所述的方法，其进一步包括将所述被净化的废气流导入到热交换器内，以在将所述被净化的废气流送往所述CO2回收单元之前将热能从所述被净化的废气流传递到目标流体，其中所述目标流体从由饱和蒸汽及液态水所组成的群组进行选择。
19.根据权利要求5到18中任一权利要求所述的方法，其进一步包括: (a)将所述废吸附剂流导入到再生单元内； (b)使所述废吸附剂流在所述再生单元内与还原气体接触以产生再生吸附剂及废还原气体； (c)将所述废还原气体导入到硫回收单元；以及 (d)将所述再生吸附剂再循环到所述废气净化室。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述还原气体从由氢气、甲烷、乙烷、丙烷、精炼燃料气体及其组合所组成的群组进行选择。
21.—种产生蒸汽的氧化锅炉系统，其包括: 氧化剂传送系统，其用于提供具有按体积计75%到100%的氧含量的富氧化剂气体流； 第一燃烧室，其与所述氧化剂传送系统流体连通，其中所述第一燃烧室可操作以在存在所述富氧化剂气体流的情况下燃烧一部分燃料流，以产生包括废气及未燃烧燃料的第一产物流； 第一热交换器，其与所述第一燃烧室流体连通，其中所述第一热交换器可操作以将热量从所述第一产物流移除，以使所述第一产物流的温度维持在所需范围内； 第二燃烧室，其与所述第一热交换器流体连通，其中所述第二燃烧室可操作以燃烧所述第一产物流的部分未燃烧燃料，从而产生第二产物流，其中所述第二产物流相比于所述第一产物流具有较大量的废气； 第二热交换器，其与所述第二燃烧室流体连通，其中所述第二热交换器可操作以将热量从所述第二产物流移除，以使所述第二产物流的温度维持在所需范围内； 废气净化室，其与所述第二热交换器流体连通，所述废气净化室中含有一定量的吸附剂，所述吸附剂可操作以将至少一部分SOx从所述第二产物流移除，从而产生第三产物流，所述第三产物流包括脱硫废气及废吸附剂，所述脱硫废气相比于所述第二产物流内的所述废气具有量减少的SOx ； 沉降单元，其与所述废气净化室流体连通用以将所述废吸附剂从所述脱硫废气移除，从而产生废吸附剂流及被净化的废气流； 吸附剂储存罐，其与所述沉降单元流体连通用以接收所述废吸附剂流； 排放管线，其与所述沉降单元流体连通用以将所述被净化的废气流送往CO2回收单元或大气中； 还原气体馈送管线，其与所述废气净化室流体连通用以将还原气体导入到所述废气净化室； 再生单元，其与所述吸附剂储存罐、所述还原气体馈送管线及所述废气净化室流体连通，所述再生单元可操作以通过使所述废吸附剂流与还原气体接触以产生再生吸附剂及废还原气体而再生所述废吸附剂流，其中接着将所述再生吸附剂再循环回到所述废气净化室；以及 硫排放管线，其与所述再生单元流体连通，所述硫排放管线可操作以将所述废还原气体导入硫回收单元。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述吸附剂为具有在50到500微米的范围内的颗粒大小的固体。
23.根据权利要求21或22所述的系统，其中所述吸附剂从由MgO、CaO及其组合所组成的群组进行选择。
24.根据权利要求21、22或23所述的系统，其中所述第一燃烧室进一步包括在所述第一燃烧室的壁内循环用以调节所述第一燃烧室内的温度的水，其中所述第二燃烧室进一步包括在所述第二燃烧室的壁内循环用以调节所述第二燃烧室内的温度的水。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述壁包括膜管及将所述膜管连接的焊接鳍片。
26.根据权利要求21到24中任一权利要求所述的系统，其中所述沉降单元包括第一沉降器，所述第一沉降器可操作以将大体上所有的所述废吸附剂从所述脱硫废气移除。
27.根据权利要求21到25中任一权利要求所述的系统，其进一步包括与所述沉降单元及所述排放管线流体连通的第三热交换器，所述第三热交换器可操作以在将所述被净化的废气流送往所述CO2回收单元或大气中之前将热能从所述废气流传递到目标流体，其中所述目标流体从由饱和蒸汽及液态水所`组成的群组进行选择。
【文档编号】F23C6/04GK103620304SQ201180046377
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2011年7月20日 优先权日:2010年8月23日
【发明者】蒂贾尼·尼亚斯 申请人:沙特阿拉伯石油公司