集成的吸附劑注入和煙道氣脫硫系統的製作方法

2023-06-21 03:23:36 2

本申請要求於2013年11月15日提交的美國臨時專利申請序列號為61/904,939、名稱為「集成的吸附劑注入和煙道氣脫硫系統」的優先權。將2013年11月15日提交的美國臨時專利申請序列號為61/904,939、名稱為「集成的吸附劑注入和煙道氣脫硫系統」的全部內容通過引用納入本文。

背景

本發明涉及煙道氣脫硫(FGD)系統，其用於除去來源於中硫至高硫燃料的燃燒中產生的煙道氣的微粒、氣體和其他汙染物。詳細而言，能夠捕捉二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)、HCl和其他酸性氣體；能夠降低煙道氣的酸露點溫度，且能夠減少相關設備的腐蝕。吸附劑在本發明系統中被更高效地使用。除此以外，本發明能夠提高鍋爐效率，提高系統的抗腐蝕性，增加材料的利用率，降低投資成本和運作成本，以及增加微粒和/或其他汙染物的捕捉能力。

在鍋爐中的燃燒中，燃料的化學能轉化為熱的熱能，其能夠以各種形態用於不同的用途。燃燒過程中使用的燃料可包括許多種類的固體、液體和氣體物質，包括煤(具有低、中或高的硫含量)、油(柴油、2號燃油、重油C或6號燃油)、天然氣、木材、輪胎、生物質等。

鍋爐中的燃燒將燃料轉變為大量的化學物質。水(H2O)和二氧化碳(CO2)是完全燃燒的主要產物。但是，燃料中化學組分的其他燃燒反應會產生不期望的副產物。根據使用的燃料，這樣的副產物可以包括微粒(例如飛塵)，酸性氣體諸如硫氧化物(SOx)、滷化物(HCl,HF)或氮氧化物(NOx)，金屬諸如汞或砷，一氧化碳(CO)和烴類(HC)。許多這些副產物的排放水平隨燃料中存在的組分而不同，但也會隨排放控制技術的應用而改變。

酸露點溫度(ADP)是在該溫度下煙道氣中的酸性氣體預計開始凝結在與煙道氣接觸的各種系統組件的內部。這樣的酸性凝結導致系統組件的腐蝕，且希望能夠避免。

避免這種腐蝕的一種方法是通過設計熱量回收組件，以便煙道氣的最低預期溫度以適當的餘地高於ADP。但是，這樣做不能捕獲離開鍋爐封套的一些能量。無法回收的能量會直接降低鍋爐的效率，這對工廠熱耗率造成不利的影響；增加的熱耗率等於降低的工廠效率。降低的鍋爐效率還會因需要額外的風機功率以處理增加的空氣和氣體流量，及在燃料和灰處理系統中需要額外的功率而降低工廠熱耗率。

需要提供系統和方法以從煙道氣中除去微粒、氣體和其他汙染物，並減少設備腐蝕和/或提高鍋爐的效率和工廠總效率。

簡要說明

本文公開了使用汙染控制系統以減少鍋爐煙道氣流中排出的酸性氣體(例如SOx)的多種方法和系統，所述汙染控制系統使用循環乾燥洗氣器(CDS)或噴霧乾燥吸收器(SDA)，通過控制空氣加熱器上遊的SO3濃度以進行脫硫。簡言之，將熟石灰，即氫氧化鈣粉末注入到熱回收系統組件上遊的煙道氣中，例如在鍋爐省煤器和再生氣體加熱器之間。這樣可降低SO3濃度和煙道氣的酸露點溫度(ADP)，能夠捕獲額外的熱能。此外，通過降低離開空氣加熱器的煙道氣的ADP和降低煙道氣的溫度，能夠進一步提高鍋爐的效率。

在這方面，本文的各實施方式公開了煙道氣脫硫系統，其包括：在空氣加熱器上遊的第一吸附劑注入點；在所述空氣加熱器下遊的脫硫單元；及在所述脫硫單元下遊的袋濾器，該袋濾器將固體顆粒與潔淨氣體分離。所述系統包括位於所述氣體加熱器和所述脫硫單元之間、或位於所述脫硫單元之中的第二吸附劑注入點。有時，所述系統可以進一步包括自所述袋濾器的下遊引導至脫硫單元下遊的一點的潔淨氣體再循環煙道。所述系統可以進一步包括用於使固體顆粒自所述袋濾器運行至所述脫硫單元的再循環系統。所述系統還可以包含在至少第一吸附劑注入點進料的吸附劑筒倉。也可以任選地存在第二吸附劑筒倉，用於在第二吸附劑注入點進料。

所述脫硫單元可以是循環乾燥洗氣器或噴霧乾燥吸收器。所述袋濾器可以是脈動式織物過濾器、搖動放氣(shake deflate)織物過濾器、倒氣(reverse gas)織物過濾器、或靜電除塵器。

所述空氣加熱器可以描述為包括熱流道和冷流道，煙道氣經過所述熱流道，並且將熱能傳遞至從進氣風扇經過所述冷流道的氣體(例如空氣)。所述系統還可以包括位於所述進氣風扇和所述空氣加熱器的冷流道之間的預熱器。或者，所述系統可包括在所述空氣加熱器周圍的冷空氣旁路，以使得由所述進氣風扇供給的氣體不經過所述冷流道。有時，所述系統包括自所述冷流道下遊的一點運行至所述冷流道上遊的一點的熱空氣再循環煙道。

所述系統可以包括位於所述氣體加熱器上遊的選擇催化還原(SCR)單元，所述第一吸附劑注入點位於SCR單元的下遊。

在該系統中，多個埠用於熟石灰注入，允許所述石灰流的一小部分被注入所述空氣加熱器的上遊，且剩餘部分被添加至所述脫硫單元中的其他位置。熟石灰的總流量不大於僅CDS結構(這裡，熟石灰僅注入循環乾燥洗氣器中)的總流量。通過實施本系統，同樣的吸附劑總流量還可促進例如在較低的煙道氣溫度下安全地操作的同時提高鍋爐效率(並由此提高工廠效率和工廠熱耗率)的優點。

本文還公開了用於提高鍋爐效率的方法，其包括：在空氣加熱器上遊的第一熟石灰注入點將熟石灰注入煙道氣中；降低所述空氣加熱器中的所述煙道氣的溫度；在所述空氣加熱器下遊的第二熟石灰注入點將熟石灰注入所述煙道氣中；運送所述煙道氣通過所述空氣加熱器下遊的和所述第二熟石灰注入點下遊的脫硫單元；以及運送所述煙道氣通過所述脫硫單元下遊的袋濾器，所述袋濾器將固體顆粒與潔淨氣體分離；其中，離開所述空氣加熱器之後的所述煙道氣的溫度低於在所述第一熟石灰注入點沒有注入熟石灰的系統中的離開所述空氣加熱器之後的所述煙道氣的溫度(優選低至少10°F，包括低至少20°F或30°F)。

進入所述空氣加熱器的所述煙道氣可具有約600°F～約800°F的溫度。離開所述空氣加熱器的煙道氣(如果有的話，包括空氣加熱器洩露的影響)，可具有約220°F～約350°F的溫度。

下面更詳細地描述這些和其他非限定性的特徵。

附圖的簡要說明

以下是附圖的簡要說明，其目的是說明本文中公開的示例性實施例，並不是為了對其進行限定。

圖1是說明具有乾燥脫硫系統的傳統鍋爐的組件和流路的圖。

圖2是使用分配箱(distribution box)的傳統脫硫系統的側視圖。

圖3是圖2的傳統系統的平面圖(俯視圖)。

圖4是圖2的傳統系統的透視圖。

圖5是一個預示例的沒有在空氣加熱器上遊進行乾燥吸附劑注入(DSI)的從空氣加熱器離開的煙道氣溫度，與進行了空氣加熱器上遊的DSI的從空氣加熱器離開的煙道氣溫度、以及CDS和SDA(脫硫技術)的最低允許溫度的溫度比較柱形圖。y軸是溫度，單位為°F。

圖6是另一個預示例的沒有在空氣加熱器上遊進行乾燥吸附劑注入(DSI)的從空氣加熱器離開的煙道氣溫度，與進行了空氣加熱器上遊的DSI的從空氣加熱器離開的煙道氣溫度、以及CDS和SDA(脫硫技術)的最低允許溫度的溫度比較柱形圖。y軸是溫度，單位為°F。

發明詳述

參照附圖可以更完整地理解本文中公開的組件、步驟和設備。這些附圖僅僅是基於便利和易於說明本公開的示意圖，因此並不是意在顯示裝置或其組件的相對大小和尺寸以及/或者明確或限定示例性實施方式的範圍。

儘管為了清楚起見，在下文中使用了具體的術語，但是這些術語僅僅意在表示用於說明附圖中所選擇的實施方式的特定結構，並不是意在明確或限定本公開的範圍。在附圖和下文中，應知曉類似的數字標註表示類似功能的組件。

除非上下文明確有其它的說明，否則單數形式「一個」、「一種」和「該」包括複數的指代物。

說明書和權利要求書中使用的術語「包含」可包括「由……組成」的實施方式和「實質上由……組成」的實施方式。

應理解數值包括與變成有效數字的同數字時相同的數值和本申請中描述的測定數值的類型的傳統測定技術中與設定值的偏差小於實驗誤差的數值。

本文中公開的所有範圍包含列出的端點在內，並且可以獨立地組合(例如，「2克～10克」的範圍包含端點2克和10克、以及所有的中間數值在內)。

本文中使用的近似的語言可用於修飾任何數量表述，該數量表述可以在不引起與其相關的基本功能改變的前提下發生變化。因此，由術語如「約」和「實質上」修飾的數值可不限定於精確的特定值。修飾詞「約」也被認為揭示了由兩端點的絕對值限定的範圍。例如，「約2～約4」的表述也揭示了「2～4」的範圍。

應注意，本文中使用的很多術語是相對術語。例如，術語「入口」和「出口」涉及流體流過給定結構中的入口和出口，例如流體通過入口流入結構和通過出口流出結構。術語「上遊」和「下遊」涉及流體在該方向上流過各種組件，即，流體在流過組件下遊之前流過組件上遊。應注意，在環路中，第一組件既可以被描述為第二組件的上遊，也可以被描述為第二組件的下遊。

術語「水平」和「垂直」用於表示相對於絕對參考、即地平面的方向。但是，這些術語不應解釋為需要結構彼此絕對平行或絕對垂直。例如，第一垂直結構和第二垂直結構無需彼此平行。術語「頂部」和「底部」或「基部」用於表示相對於絕對參照、即地球表面，頂部的位置/表面總是高於底部/基部。術語「向上」和「向下」也涉及絕對參照；向上流動總是與地球引力相反。

術語「熟石灰」是指氫氧化鈣，也稱為Ca(OH)2。本文中使用的術語「水合的(hydrated)」並不是表示存在分子水。使用的術語「石灰漿」表示氫氧化鈣和水的混合物。其他鈣吸附劑包括例如石灰石或生石灰。術語「石灰石」是指碳酸鈣，也稱為CaCO3。術語「生石灰」是指氧化鈣，CaO。

本文中使用的術語「平面」通常是指一般水平，且應被理解為是指體積，而不是平整表面。

當術語「直接地」與兩系統組件關聯使用時，表示在兩個指定的組件之間的路徑中沒有重要的系統組件。但是，次要的組件，例如閥、泵或其他控制器件、或傳感器(例如溫度傳感器或壓力傳感器)可以設於兩個指定的組件之間的路徑中。

鍋爐和/或蒸汽發生器商品的特定術語或原理的解釋範圍對於理解本公開是需要的，讀者可參考《蒸汽/其產生及應用(Steam/its generation and use)》，第40版,Stultz和Kitto編輯,著作權1992,巴布考克及威爾考克斯公司(The Babcock&Wilcox Company)，及《蒸汽/其產生及應用(Steam/its generation and use)》,第41版,Kitto和Stultz編輯,著作權2005,巴布考克及威爾考克斯公司，其全文通過引用納入本文，如同其全文列於本文。

本公開涉及用於減少脫硫中的酸性氣體排出物及相關腐蝕的各種方法和系統。一般而言，煙道氣由包含燃燒室的燃燒系統產生，燃燒在燃燒室中燃燒。將乾燥的氫氧化鈣粉末(即熟石灰)注入空氣加熱器上遊的煙道氣中，即，較早地在系統中降低系統中較早部分的酸露點(ADP)溫度。這使得煙道氣以較低的出口溫度離開空氣加熱器並防止酸性氣體凝結。這樣可以捕獲可能會被浪費的額外的熱能煙道氣繼續行至脫硫單元，例如循環乾燥洗氣器(CDS)或噴霧乾燥吸收器(SDA)，在這裡捕捉SOx。產生的煙道氣現在包含固體顆粒和潔淨氣體，其經過下遊的袋濾器，將固體顆粒與潔淨氣體分離。根據需要，該固體顆粒可回收至脫硫單元。

通常，可認為本脫硫系統和方法能夠與任何燃燒系統結合。燃燒可以用於任何目的，例如產生電力，產生某特定產品，或單純地焚化特定燃料。示例性的燃燒系統中的本發明方法可應用於使用具有火爐的鍋爐作為燃燒室的發電系統；電弧爐；玻璃熔爐；冶煉廠(銅、金、錫等)；制粒機焙燒爐；鼓風爐；焦爐群；化學加熱爐；精煉爐；和焚化爐(醫療廢物、城市固體廢物等)。本文中使用的術語「燃燒室」是指其中發生燃燒的系統中的特定結構。

圖1大體說明具有鍋爐100和下遊脫硫系統110的本公開的示例性發電系統。空氣114和化石燃料112，例如來自磨煤機111的煤在火爐105中燃燒，導致煙道氣120的產生。煙道氣120通過省煤器116，該省煤器116用於預熱鍋爐中使用的水以產生蒸汽並用於冷卻煙道氣120。省煤器116上遊的其他傳熱面沒有示出。圖1中的省煤器116表示在從鍋爐出來的氣流的方向上的鍋爐中最後的蒸汽或水傳熱面，且根據使用的鍋爐種類，也可以是過熱器受熱面、再熱器表面或蒸發器表面。然後，煙道氣120流向下遊並進入選擇催化還原(SCR)單元130，以從煙道氣120中除去氮氧化物(NOx)，所述選擇催化還原(SCR)單元130可以存在或不存在。

接著，在煙道氣進入空氣加熱器140之前的第一乾燥吸附劑注入點A，將乾燥吸附劑注入煙道氣中。第一注入點A在空氣加熱器140的上遊，可描述為位於省煤器116和空氣加熱器140之間。乾燥吸附劑從吸附劑供給處161經由管線166行進至注入點A。如果存在SCR單元130，第一注入點A可描述為直接位於SCR單元130和空氣加熱器140之間，或描述為在SCR單元的下遊。乾燥吸附劑注入的替代(或另外的)位置(未繪出)，如果對於具體應用而言合適，可設於SCR單元130的上遊。該乾燥吸附劑的注入與SOx反應，降低煙道氣流中的SOx的量，並因此降低ADP。

然後，煙道氣120通過空氣加熱器140，該空氣加熱器140冷卻煙道氣120並對進入火爐105的空氣114進行加熱。該空氣加熱器可以是復熱式空氣加熱器或再生式空氣加熱器。空氣加熱器上遊的乾燥吸附劑的添加使得煙道氣的出口溫度更低且不會發生腐蝕。換言之，煙道氣中更多的熱能可被傳遞至進入火爐中的空氣114和再循環回到鍋爐。這樣可促進在保持同樣的設備保護和可靠性的同時實現較高的鍋爐效率。離開空氣加熱器140之後的煙道氣120的溫度低於在第一吸附劑注入點沒有注入吸附劑的系統中離開空氣加熱器140之後的煙道氣120的溫度。在一些特定的實施方式中，離開空氣加熱器140之後的煙道氣120的溫度與在第一吸附劑注入點沒有注入吸附劑的系統中離開空氣加熱器140之後的煙道氣120的溫度低至少10°F、低至少20°F或低至少30°F。

在通過空氣加熱器140之後，煙道氣120的溫度通常為約240°F～約280°F(115℃～138℃)。根據需要，煙道氣120然後通過顆粒收集裝置150，用以收集飛灰和其他大顆粒。該顆粒收集裝置150是任選的，且通常不存在。當存在該顆粒收集裝置150時，收集的顆粒接著被回收至脫硫單元160。

在空氣加熱器140和脫硫單元160之間的第二吸附劑注入點、或者脫硫單元自身之中，將額外的乾燥吸附劑注入煙道氣中。兩個這樣的第二吸附劑注入點標記為字母B和C。由吸附劑供給處161分別經由管線167和168向這些第二注入點進料。在一些實施方式中，在第一吸附劑注入點和第二吸附劑注入點的吸附劑的注入量在各注入點以磅/小時測量時，其比率為約1:99～約10:90。

脫硫單元160是循環乾燥洗氣器(CDS)、噴霧乾燥吸附器(SDA)或循環流化床(CFB)洗氣器。在本文描述的CDS中，將乾燥吸附劑162和水164注入煙道氣中，與硫氧化物(SOx)和滷化物(HCl,HF)反應，並將煙道氣120冷卻至約140°F～約210°F(60℃～99℃)的範圍。分別注入乾燥吸附劑和水允許對變動的SOx濃度容易地調整石灰的進料，並允許使用較低品質的水。水在脫硫單元160中蒸發。在SDA中，將霧化的鹼漿液，例如石灰漿噴灑在煙道氣中，以清潔和冷卻煙道氣。在CFB洗氣器中，將乾燥吸附劑導入流化床中，並將煙道氣用作硫化氣。在一些特定的實施方式中，考慮在脫硫單元中使用熟石灰作為乾燥吸附劑。在一些特定實施方式中，脫硫單元是循環乾燥洗氣器(CDS)。

產生的清潔且帶有顆粒的煙道氣120被運送至袋濾器170，例如織物過濾器或靜電除塵器，將顆粒從煙道氣120中除去。清潔的煙道氣120然後被送至煙囪180。

來自袋濾器170的再循環蒸汽172可用於收集固體鹼顆粒並將它們從袋濾器再循環至脫硫單元160，尤其是在採用CDS時。該再循環給予未反應的試劑多次通過脫硫單元160並與硫氧化物反應的機會，達到高的試劑利用率。也可添加新鮮的乾燥吸附劑162來代替任何使用的乾燥吸附劑。也可以將顆粒從袋濾器170中除去並丟棄，這裡用標記174表示。

當存在SCR單元130和/或CO催化劑時，在第一注入點A注入乾燥吸附劑是特別有用的，這是因為這些催化劑有助於提高由SO2到SO3的轉化。這會提高煙道氣的酸性露點溫度(ADP)。

可使用額外的設計特徵來控制自空氣加熱器(即、標記140)離去的煙道氣的氣體溫度，主要通過控制送至鍋爐的入口空氣114的溫度。在圖1中圖示了三個這樣的特徵。預期可以使用這些特徵的六種可能的組合中的任一種。溫度控制對於下述情況是有用的：例如非設計燃料的燃燒，非設計環境條件下(例如溫度、壓力、溼度)的操作，或部分鍋爐負荷下的操作。

在這方面，可認為空氣加熱器140具有熱流道和冷流道。「熱」和「冷」的標示是彼此相對而言，而不是指絕對溫度。煙道氣120通過熱流道，入口空氣114通過冷流道。熱能從熱流道中的煙道氣傳遞至通過冷流道的空氣。入口風扇196提供入口空氣。

第一個特徵是預加熱器190，其位於入口風扇196和空氣加熱器140的冷流道入口。該加熱器可使用蒸汽或熱水來加熱入口空氣，這樣可限制來自煙道氣的熱傳遞。第二個特徵是熱空氣再循環煙道192，其自冷流道出口下遊的一點運行至冷流道入口上遊的一點。該煙道帶走較少的熱空氣流並將其返回至入口以與環境空氣混合，改變空氣加熱器中的溫度梯度。第三個特徵是空氣加熱器140周圍的冷空氣旁道194，以使入口空氣的一部分完全不被加溫。該特徵還限制了自煙道氣向入口空氣的熱傳遞。

須注意，SDA通常需要進入的煙道氣具有約220°F的最低溫度以蒸發水，而CDS需要稍低的最低溫度。因此，脫硫單元必須與乾燥吸附劑注入結合。煙道氣脫硫技術的常規應用控制酸性氣體的排出，但是不影響本公開中發生的工廠總效率/工廠熱耗率。應注意，圖1中說明了將一種乾燥吸附劑從相同的(即、一個)吸附劑供給處進料並且在兩個或更多不同的注入點注入的應用。但是，它也更可以是每個注入點具有其自己的供給處，這是因為兩個注入點間的進料速率能以10～20的係數(第二個注入點接受更多的吸附劑)而變化。也可以考慮根據需要而施用兩種不同的吸附劑。

在傳統的系統和方法中，乾燥吸附劑僅在本公開的與第二乾燥吸附劑注入點相應的位置注入。系統設計者通常確定為獲得所需程度的SOx減少而需要的乾燥吸附劑的適當流量。在本公開中，乾燥吸附劑的一部分轉向第一乾燥吸附劑注入點。如前所述，在第一吸附劑注入點和第二吸附劑注入點的吸附劑的注入量在各注入點以磅/小時測量時，其比率為約1:99～約10:90。結果，總的乾燥吸附劑比率流不變。應注意，單獨進行乾燥吸附劑的再分配並不會提高鍋爐效率和工廠總效率。而是必須將注入系統、脫硫單元和空氣加熱器的設計進行協調才能提高這些效率。離開空氣加熱器的煙道氣溫度必須進行優化，以平衡效率增益與適合脫硫單元操作的條件。特別地，空氣加熱器上遊的乾燥吸附劑的注入可捕獲額外的熱能。這意味著需要燃燒較少的燃料，如此產生較少的SOx，且每單位能量使用的吸附劑的量減少。通常，這意味著總的吸附劑消耗也減少。其結果是，燃料和吸附劑成本減少，輔助電廠消耗也減少。這帶來更大的電力的成本效益產出。

鍋爐效率的提高對脫硫單元、尤其是CDS吸收塔的設計也有影響。考慮到CDS是容積式裝置，且鍋爐效率的增加視為氣體體積流量的減少(因為較少的燃料和較低的入口氣體溫度)，所以相應的處理氣流所需的CDS吸收器直徑也減小。吸收塔的直徑越小，使得氣相、液相和固相之間的接觸越好，且對於固相，這應相當於固體顆粒較好的潤溼。換言之，因為較低的煙道氣體積流量，可使用較小的CDS吸收塔且仍可達到相同的效率。

圖2和圖3是在本公開的示例性實施方式中，在用於將固體顆粒返回至CDS吸收器容器中的傳統的再循環系統200上增加一些額外的細節。圖2是側視圖，圖3是俯視圖(即從頂部觀察)。圖4是類似的再循環系統的透視圖。

首先參照圖2，未處理的煙道氣從左側進入並通過空氣加熱器270。圖中示出熱流道入口272和熱流道出口274。熟石灰筒倉具有通道266，其在空氣加熱器上遊的注入點A將熟石灰吸附劑注入煙道氣中。圖中還示出冷流道入口276和冷流道出口278，入口空氣從其中流過。煙道氣中的熱能傳遞至該入口空氣。流動方向用箭頭表示。這裡沒有包括圖1中說明的顆粒收集裝置(標記150)。

繼續說明圖2，到達空氣加熱器270的右側後，煙道氣進入通道併到達汙染控制系統，該汙染控制系統相對於地平面204具有低仰角。所述通道然後轉向垂直，以使煙道氣向上流動，通過文氏管(Venturis)220(參見圖4)，進入循環乾燥洗氣器(CDS)吸附劑容器210的底部入口212。當煙道氣向上流動時，煙道氣通過文氏管220上遊的固體注入點222。如圖3所示，該說明中示出四個文氏管。水注入點224位於吸附劑容器210的基部和文氏管220的下遊。固體顆粒和清潔氣體然後從吸附劑容器的頂部出口流入袋濾器230。袋濾器250以一定高度255高於地平面204。

接著，將固體顆粒從氣流中除去，並將部分固體顆粒從袋濾器再循環回到吸附劑容器中。固體顆粒離開袋濾器230，通過料鬥落在空氣溜槽240上。可使用一個或兩個空氣溜槽，取決於袋濾器的尺寸和配置。固體顆粒然後需要被大致均衡地分割，落在與固體注入點的數量相等的第二組空氣溜槽上。

這能使用分配箱250完成。空氣溜槽240自袋濾器230導向分配箱250。這裡，示出兩個分配箱。分配箱將來自袋濾器的固體顆粒物流分成兩個不同的物流，它們然後沿著另外的空氣溜槽242行至固體注入點222。圖3中有四個固體注入點，而在圖4中有六個固體注入點，每個文氏管220對應一個注入點，均勻分布在吸收器容器210的周圍。每個空氣溜槽具有最小7度的斜率以實現流動。分配箱250通常具有約8英尺～約15英尺的高度255。應注意，如圖3所示，分配箱位於吸收器容器的旁邊，而不是在吸收器容器的下面，即、分配箱不影響吸收器容器的高度。

熟石灰筒倉260具有從熟石灰筒倉導向各分配箱250的通道262。如圖4所示，新的熟石灰被注入分配箱250，或者被注入CDS吸收器容器210(未示出)的頂部。分配箱還將固體顆粒和新的熟石灰混合。通常，新的熟石灰的筒倉260提升在注入點之上，由此能達到從筒倉到注入點為至少15°的斜率，使得新的熟石灰通過重力進料。

繼續參照圖4，清潔氣體離開袋濾器230，通過輸送管232到達袋濾器下遊的煙囪206，清潔氣體能夠從該煙囪206釋放到大氣中。還可以看到清潔氣體再循環煙道270，其將清潔煙道氣從袋濾器230的下遊再循環至固體注入點222上遊的一點。

在各種實施方式中的袋濾器可以是靜電除塵器(ESP)、倒氣織物過濾器、搖動放氣織物過濾器、或脈動式織物過濾器。理想的是，袋濾器是脈動式織物過濾器(PJFF)或倒氣織物過濾器。在這方面，由於織物過濾器相較於ESP的脫硫能力，袋濾器較好是ESP。換言之，由於濾餅的形成，織物過濾器能捕獲氣相中的汙染物，而ESP僅僅捕捉顆粒，不會大量地捕獲氣相汙染物。

本公開的其他獨立系統和它們的集成所需的組件都在本領域的普通技術範圍內。其中使用的器件、閥、配管、傳感器、連接件和配件也通常可以市售獲得。用於實施本公開的方法的設計也在本領域的普通技術範圍內。

實施例

實施例1

在涉及中硫煤的建議應用中，基於未控制的SO3形成的預期的酸露點溫度(ADP)計算為289°F(離開空氣加熱器)。在空氣加熱器的上遊實施乾燥吸附劑注入(DSI)可將預期的ADP降低至256°F。該兩溫度之間的差(33°F)表示用典型的傳熱裝置能安全回收的能量，且沒有附加的腐蝕風險。為了通過傳遞額外的熱量來實現所述益處，可增加鍋爐的省煤器和空氣加熱器表面。與該方法有關的鍋爐效率增益為約0.8％。結果輔助廠用電耗也增加，且總的吸附劑消耗同樣減少0.8％(因為生成的煙道氣和相關的排放減少0.8％)。CO2排放同樣也減少0.8％，這是因為燃燒了較少的燃料。由於在集成系統中實現了鍋爐效率的提高，所以在保持相同的煙囪出口排放濃度的同時，減少了預期的吸附劑消耗。

在一些情形下，可預想到將乾燥吸附劑注入與脫硫單元集成可以在空氣加熱器中將ADP降低多達45°F～50°F。結果鍋爐效率可提高約1.2％。

實施例2

如圖5所示，在空氣加熱器上遊施用乾燥吸附劑可使安全操作的煙道氣離去溫度(在熱流道出口處)降低至240°F。如果選擇CDS用於脫硫，集成系統可設計為250°F，由此與在上遊不施用乾燥吸附劑的情況(280°F)相比，可實現30°F的降低。如果選擇SDA用於脫硫，可將溫度設計為270°F。又一次，總的吸附劑消耗不大於最初的「未控制的」方案，實際上，因為在鍋爐中燃燒較少的燃料和產生較少的SO3，吸附劑消耗減少。

實施例3

在圖6說明的該實施例中，安全操作的離開空氣加熱器的煙道氣氣體溫度可從320°F降低至280°F。CDS和SDA都能夠在280°F下有效地操作，因此集成系統可使煙道氣溫度降低該40°F。再一次，總的吸附劑消耗如上所述那樣降低。由於降低的燃料流，來自鍋爐的總排放降低(較好的工廠效率)。

已經結合具體示例性實施方式對本公開進行了描述。顯然地，在閱讀和理解前述的詳細描述後，可以對其它地方進行改良和變化。本公開應被解釋為包括另附的權利要求書或其等同物的範圍內的所有這樣的改良和變化。