用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的系統及方法與流程

2024-02-27 01:48:15

本發明的實施例大體上涉及發電，並且更具體地涉及用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的系統及方法。

背景技術：

許多發電設備使用蒸汽發生器來對渦輪供能，渦輪生成電力。此類設備通常使用鍋爐和/或餘熱回收蒸汽發生器("hrsg")來生成蒸汽。鍋爐通過經由燃燒燃料加熱水來生成蒸汽，這繼而產生煙道氣體。hrsg通過經由從煙道氣體回收的熱能加熱水來生成蒸汽。鍋爐和hrsg兩者通過將用於生成蒸汽的水容納在暴露於煙道氣體的導管中來加熱它們。

蒸汽發生器的效率可由"接近點"部分地確定，如本文中所使用的，其是指在生成的蒸汽離開蒸汽發生器時的蒸汽的溫度與在水進入蒸汽發生器時的水的溫度之間的差異。接近點越大，生成的蒸汽可從煙道氣體吸收/儲存的熱能就越多，且蒸汽發生器的效率越高。因此，一些蒸汽發生器通過允許水在低溫下進入導管來增大接近點。

然而，在此蒸汽發生器中，煙道氣體可包括酸形成複合物，其將在某一溫度下或低於該溫度從氣體冷凝出，下文也稱為煙道氣體的"酸露點"。酸露點的值，即，對應於酸形成複合物的冷凝的溫度，由煙道氣體中的酸形成複合物的量/濃度部分地確定。例如，煙道氣體中的酸形成複合物的量/濃度越高，對應於酸露點的溫度就越低。

因此，如果進入導管中的水的溫度足夠低，則水可將導管冷卻到低於煙道氣體的酸露點以下的點，因此允許酸形成複合物從煙道氣體冷凝出且形成酸。酸的形成可潛在地引起對蒸汽發生器的構件(包括導管)的腐蝕。

因此，許多蒸汽發生器構造成將進入導管中的水保持在一定溫度下，下文稱為"設置溫度"，其足夠高以防止導管冷卻至或低於酸露點。設置溫度與酸露點之間的差異稱為"安全裕度"。然而，許多蒸汽發生器不能準確地測量煙道氣體中的酸形成化合物的量/濃度。因此，許多蒸汽發生器不能準確地確定酸露點。此外，煙道氣體中的酸形成化合物的量/濃度可在隨時間過去而波動。結果，許多蒸汽發生器保持大/保守的安全裕度，這降低了蒸汽發生器的效率。

因此，所需的是一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝來提高效率的系統及方法。

技術實現要素：

在實施例中，提供了一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的系統。該系統包括溫度控制器和煙道氣體分析器。溫度控制器配置成控制蒸汽發生器的構件的溫度，構件與煙道氣體加熱接觸。煙道氣體分析器配置成與溫度控制器通信，且獲得煙道氣體中的酸形成化合物的量的測量結果。溫度控制器至少部分地基於測量結果來調整構件的溫度，使得構件的溫度在構件與煙道氣體加熱接觸時高於煙道氣體的酸露點。

在另一個實施例中，提供了一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的方法。該方法包括經由煙道氣體分析器獲得煙道氣體中的酸形成化合物的量的測量結果，煙道氣體與蒸汽發生器的一個或更多個構件加熱接觸。該方法還包括經由與煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於測量結果控制一個或更多個構件的溫度，使得一個或更多個構件的溫度高於煙道氣體的酸露點。

在又一個實施例中，提供了一種調節煙道氣體的冷凝的聯合循環發電設備。聯合循環發電設備包括主發生器、餘熱回收蒸汽發生器、一個或更多個構件、溫度控制器和煙道氣體分析器。主發生器通過燃燒燃料來生成煙道氣體。餘熱回收蒸汽發生器流體地連接到主發生器上，使得煙道氣體從主發生器流至餘熱回收蒸汽發生器。一個或更多個構件設置在主發生器和餘熱回收蒸汽發生器中的至少一者中，且構造成與煙道氣體加熱接觸。溫度控制器配置成控制一個或更多個構件的溫度。煙道氣體分析器與溫度控制器通信，且配置成獲得煙道氣體中的酸形成化合物的測量結果。溫度控制器至少部分地基於測量結果來調整一個或更多個構件的溫度，使得一個或更多個構件的溫度在一個或更多個構件與煙道氣體加熱接觸時高於煙道氣體的酸露點。

實施方案1.一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的系統，所述系統包括：

配置成控制所述蒸汽發生器的構件的溫度的溫度控制器，所述構件與所述煙道氣體加熱接觸；

配置成與所述溫度控制器通信且獲得所述煙道氣體中的酸形成化合物的量的測量結果的煙道氣體分析器；以及

其中所述溫度控制器至少部分地基於所述測量結果來調整所述構件的溫度，使得所述構件的溫度在所述構件與所述煙道氣體加熱接觸時高於所述煙道氣體的酸露點。

實施方案2.根據實施方案1所述的系統，其特徵在於，所述溫度控制器進一步配置成保持所述構件的溫度處於或接近至少部分地基於期望的安全裕度和所述酸露點的設置溫度。

實施方案3.根據實施方案1所述的系統，其特徵在於，所述酸形成化合物為三氧化硫。

實施方案4.根據實施方案1所述的系統，其特徵在於，所述煙道氣體分析器進一步配置成在所述煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度時獲得所述酸形成化合物的量的測量結果。

實施方案5.根據實施方案1所述的系統，其特徵在於，所述煙道氣體分析器經由拉曼過程獲得所述酸形成化合物的測量結果。

實施方案6.根據實施方案5所述的系統，其特徵在於，所述拉曼過程為模擬拉曼過程，且所述煙道氣體分析器包括兩個或更多個雷射二極體。

實施方案7.根據實施方案1所述的系統，其特徵在於，所述煙道氣體分析器經由ir吸收穫得所述酸形成化合物的測量結果。

實施方案8.根據實施方案1所述的系統，其特徵在於，所述構件形成容納工作介質的導管，以及所述溫度控制器經由控制所述工作介質的溫度來控制所述構件的溫度。

實施方案9.一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的方法，所述方法包括：

經由煙道氣體分析器獲得所述煙道氣體中的酸形成化合物的量的測量結果，所述煙道氣體與所述蒸汽發生器的一個或更多個構件加熱接觸；以及

經由與所述煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於所述測量結果來控制所述一個或更多個構件的溫度，使得所述一個或更多個構件的溫度高於所述煙道氣體的酸露點。

實施方案10.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，經由與所述煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於所述測量結果來控制所述一個或更多個構件的溫度使得所述一個或更多個構件的溫度高於所述煙道氣體的酸露點包括：

經由所述溫度控制器控制所述一個或更多個構件的溫度，以保持處於或接近至少部分地基於期望的安全裕度和所述酸露點的設置溫度。

實施方案11.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，所述酸形成化合物為三氧化硫。

實施方案12.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，所述煙道氣體分析器在所述煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度時獲得所述酸形成化合物的量的測量結果。

實施方案13.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，所述煙道氣體分析器經由拉曼過程獲得所述酸形成化合物的測量結果。

實施方案14.根據實施方案13所述的方法，其特徵在於，所述拉曼過程為模擬拉曼過程，且所述煙道氣體分析器包括兩個或更多個雷射二極體。

實施方案15.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，所述煙道氣體分析器經由ir吸收穫得所述酸形成化合物的測量結果。

實施方案16.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，所述蒸汽發生器為餘熱回收蒸汽發生器、焚燒氣體的鍋爐、焚燒油的鍋爐和焚燒煤的鍋爐中的至少一者。

實施方案17.根據實施方案9所述的方法，其特徵在於，經由與所述煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於所述測量結果來控制所述一個或更多個構件的溫度使得所述一個或更多個構件的溫度高於所述煙道氣體的酸露點包括：

經由所述溫度控制器控制容納在由所述一個或更多個構件形成的導管內的工作介質的溫度。

實施方案18.一種調節煙道氣體的冷凝的聯合循環發電設備，所述聯合循環發電設備包括：

通過燃燒燃料來生成所述煙道氣體的主發生器；

餘熱回收蒸汽發生器，其流體地連接至所述主發生器使得所述煙道氣體從所述主發生器流至所述餘熱回收蒸汽發生器；

設置在所述主發生器和所述餘熱回收蒸汽發生器中的至少一者中的一個或更多個構件，所述一個或更多個構件構造成與所述煙道氣體加熱接觸；

配置成控制所述一個或更多個構件的溫度的溫度控制器；

與所述溫度控制器通信且配置成獲得所述煙道氣體中的酸形成化合物的測量結果的煙道氣體分析器；以及

其中所述溫度控制器至少部分地基於所述測量結果來調整所述一個或更多個構件的溫度，使得所述一個或更多個構件的溫度在所述一個或更多個構件與所述煙道氣體加熱接觸時高於所述煙道氣體的酸露點。

實施方案19.根據實施方案18所述的聯合循環發電設備，其特徵在於，所述煙道氣體分析器進一步配置成經由模擬拉曼過程獲得所述聯合循環發電設備內所述煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度的位置處的所述酸形成化合物的量的測量結果，且所述酸形成化合物為三氧化硫。

實施方案20.根據實施方案18所述的聯合循環發電設備，其特徵在於，所述煙道氣體分析器進一步配置成經由ir吸收穫得所述聯合循環發電設備內所述煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度的位置處的所述酸形成化合物的量的測量結果。

附圖說明

本發明將通過參照附圖閱讀非限制性實施例的以下描述來更好理解，以下在附圖中：

圖1為按照本發明的實施例的用於調節蒸汽發生器的煙道氣體的冷凝的系統的示圖；

圖2為繪出按照本發明的實施例的跨過一定溫度範圍存在於煙道氣體中的各種酸形成化合物的摩爾分數的圖表；

圖3為圖2的圖表的放大視圖；

圖4為按照本發明的實施例的圖1的系統的煙道氣體分析器的示圖；

圖5為繪出按照本發明的實施例的調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的方法的流程圖；以及

圖6為圖1的系統的另一個示圖，其中蒸汽發生器是聯合循環發電設備中的hrsg。

具體實施方式

下面將詳細參照本發明的示例性實施例，其中的實例在附圖中示出。只要可能，則附圖各處使用的相同參考標號表示相同或相似的部分，而不重複描述。

如本文所使用的，用語"大致"、"大體上"和"大約"是指關於適用於實現構件或組件的功能目的的理想期望狀態的合理的可實現製造和組裝容限內的狀態。如本文所使用的，"電聯接"、"電連接"和"電連通"意思是提到的元件直接地或間接地連接，使得電流可從一個流動到另一個。連接可包括直接傳導連接(即，沒有介入的電容、電感或活性元件)、感應連接、電容連接和/或任何其它適合的電連接。介入的構件可存在。還如本文所使用的，用語"流體地連接"意思是提到的元件連接成使得流體(包括液體、氣體和/或等離子)可從一個流動到另一個。因此，如本文所使用的，用語"上遊"和"下遊"描述了所提到的元件相對於在所提到的元件之間和/或附近流動的流體的流動路徑的位置。

另外，如本文所使用的，用語"填充"包括向容納對象完全地和部分地填充填充對象。還如本文所使用的，用語"加熱接觸"意思是提到的對象鄰近彼此，使得熱/熱能可在它們之間傳遞。如本文進一步使用的，用語"酸形成化合物"是指能夠反應來形成酸的化學化合物。還如本文所使用的，用語"腐蝕性"意思是能夠引起對材料的破壞。此外，用語"實時"意思是使用者感測為足夠即時或允許處理者趕得上外部處理的處理反應性水平。

此外，儘管本文公開的實施例相對於蒸汽發生器描述，但將理解的是，本發明的實施例同樣適用於其中煙道氣體的冷凝需要調節以便防止和/或減少酸的形成的任何裝置和/或過程。

因此，參看圖1，用於調節蒸汽發生器14中的煙道氣體12的冷凝的系統10包括溫度控制器16和煙道氣體分析器18。溫度控制器16配置成控制蒸汽發生器14的一個或更多個構件20,22和24的溫度，蒸汽發生器14構造成與煙道氣體12加熱接觸。煙道氣體分析器18配置成與溫度控制器16電連通，且獲得煙道氣體12中的酸形成化合物的量的測量結果。溫度控制器16進一步配置成調整一個或更多個構件20,22和24的溫度，使得一個或更多個構件20,22和24的溫度在一個或更多個構件20,22和24與煙道氣體12加熱接觸時高於煙道氣體12的酸露點。

如圖1中所示，蒸汽發生器14可為鍋爐，其通過經由在燃燒室30中燃燒燃料28(這產生了煙道氣體12)加熱工作介質26來生成蒸汽。如本文所使用的，用語"工作介質"意指水和/或能夠儲存熱能的任何其它介質。因此，在實施例中，由鍋爐14加熱來生成蒸汽的工作介質26可容納在由一個或更多個構件20,22和24形成的導管32中。例如，在此實施例中，導管32可由節約器20、蒸發器22和/或過熱器24形成。導管32可包括第一開口34、第二開口36，且可構造成與煙道氣體12加熱接觸，使得工作介質26在其流入第一開口34、穿過導管32且離開第二開口36時加熱/轉換成蒸汽。所得的蒸汽然後可用於對渦輪38供能，這繼而又對發電設備42的發電機40供能。如將理解那樣，儘管圖1將蒸汽發生器14繪製為鍋爐，但在實施例中，蒸汽發生器14可為hrsg(圖6中示為114)。

溫度控制器16可包括至少一個處理器44和儲存應用程式的存儲器裝置46。如圖1中可見，在實施例中，溫度控制器16可與煙道氣體分析器18電子通信，使得溫度控制器16至少部分地基於煙道氣體12中的酸形成化合物的量的測量結果來控制構件20,22和24的溫度。換言之，溫度控制器16可基於由煙道氣體分析器18獲得的測量結果來計算酸露點，且然後調整構件20,22和24的溫度，使得其保持高於酸露點。

如圖1中所示，溫度控制器16可配置成控制加熱裝置48，諸如加熱盤管和/或用於將熱施加至構件20,22和24的其它裝置。在實施例中，加熱裝置48可構造成通過在工作介質26進入導管32的第一開口34時控制工作介質26的溫度來控制構件20,22和24的溫度。溫度控制器16可進一步配置成保持構件20,22和24的溫度處於或接近設置溫度。在實施例中，設置溫度可至少部分地基於期望的安全裕度和酸露點。因此，溫度控制器16可計算設置溫度，使得設置溫度比酸露點高大於或等於期望的安全裕度的量。如將理解那樣，溫度控制器16可與一個或更多個溫度傳感器電子通信，溫度傳感器感測工作介質26和/或構件20,22和24的溫度。

此外，在實施例中，溫度控制器16可實時或接近實時計算設置溫度，使得工作介質26的溫度在酸露點波動時波動。換言之，系統10允許接近點分別在酸露點升高和降低時收縮和擴張。因此，如將認識到那樣，由於接近點可實時或接近實時調整，故可減小安全裕度。

如圖1中進一步所示，煙道氣體分析器18可設置在煙道氣體12的流動路徑50中。流動路徑50可包括第一開口52、第二開口54，且可構造成引導煙道氣體12。在實施例中，第一開口52與燃燒室30流體連接，使得煙道氣體12可從燃燒室30沿流動路徑50流動且流出第二開口54。在實施例中，流動路徑50可由蒸汽發生器14的殼體56限定。

在燃燒室30中燃燒的燃料28可為煤、油和/或氣體。如將認識到那樣，燃料30的燃燒可導致酸形成化合物的形成和/或釋放，這形成了煙道氣體12的一部分。在實施例中，酸形成化合物可包括：二氧化硫("so2")；三氧化硫("so3")；硫酸("h2so4")；其它硫基化合物(sox)；和/或其它酸形成化合物。如將進一步認識到那樣，煙道氣體12在其流過流動路徑50時冷卻，這繼而促使煙道氣體12中的酸形成化合物的摩爾分數從流動路徑50的一個區段到另一個變化。

例如，現在轉到圖2和3，示出了按照本發明的實施例的可跨過一定溫度範圍(x軸線/範圍)存在於煙道氣體12中的各種酸形成化合物的摩爾分數(y軸線/域)的示圖58。如圖2和3中所示，線60-66分別代表so2、so3、h2so4(氣體)和h2so4(液體)。如將認識到那樣，儘管示圖58將酸形成化合物繪製為包括so2、so3、h2so4，但將理解的是，其它化合物可被包括在煙道氣體12中。

如圖2和3中所示，當煙道氣體12為虛線68代表那樣首先在燃燒室30中產生時，煙道氣體12可具有1,500℃到1,600℃之間的初始溫度。如圖2中所示，在此溫度下，so260形成大部分酸形成化合物。當煙道氣體12的溫度降低時，so260的水平開始降低，同時so362的水平提高。在大約500℃下，so362的量大致等於煙道氣體12中的酸形成化合物的總量。當煙道氣體12繼續冷卻時，so362的水平開始降低，同時h2so4(氣體)64和h2so4(液體)66的水平提高。當煙道氣體12的溫度接近200℃時，幾乎所有酸形成化合物都冷凝出作為h2so4(液體)66。

如上文所述，煙道氣體12的酸露點由存在於煙道氣體12中的酸形成化合物的量部分地確定。如由圖2可見，煙道氣體12中的so362的水平可提供煙道氣體12中的酸形成化合物的總量的指示。因此，在實施例中，煙道氣體分析器18可配置成測量煙道氣體12中的so362的量。例如，也如圖2中所示，400℃到800℃之間的溫度下的煙道氣體12中的so362的水平可準確地指出煙道氣體12中的酸形成化合物的總量。因此，在實施例中，煙道氣體分析器18可配置成在煙道氣體12具有400℃到800℃之間的溫度時獲得so362的量的測量結果。更進一步，在處於或接近500℃的溫度下的煙道氣體12中的so362的水平可更準確地指出煙道氣體12中的酸形成化合物的總量。因此，在實施例中，煙道氣體分析器18可配置成在煙道氣體12具有處於或接近500℃的溫度時獲得so362的量的測量結果。

現在轉到圖4，煙道氣體分析器18可經由拉曼過程(ramanprocess)獲得酸形成化合物的測量結果。例如，在實施例中，煙道氣體分析器18可為配置成探測/測量大約1366cm-1的v1帶的頻譜傳感器。此外，在實施例中，拉曼過程可為但不限於模擬拉曼過程、表面增強的拉曼過程、共振拉曼過程、末梢增強的拉曼過程、極化的拉曼過程、傳遞拉曼過程、空間偏移的拉曼過程、超拉曼過程和/或其它類似的基於頻譜的過程。因此，煙道氣體分析器18可包括兩個或更多個雷射二極體70。煙道氣體分析器18還可包括雷射發生器子系統72、選擇器74、控制子系統76、探測窗口78和接收器80。

雷射發生器子系統72可包括可調的泵82、可包括兩個或更多個雷射二極體70的雷射陣列84，以及組合器86。兩個或更多個雷射二極體70各自生成獨立的射束，其然後由組合器86組合成組合的射束。組合的射束由選擇器74引導穿過探測窗口78和/或基準窗口88中的一個或更多個，且然後經由光學工作檯90由接收器80接收到。接收器80可包括模擬操縱和adc模塊92。控制器子系統76可包括定時發生器數據採集模塊94，且可與雷射發生器子系統72、選擇器74、探測窗口78和/或接收器80電子通信且指示它們的操作。

儘管煙道氣體分析器18可經由拉曼過程獲得酸形成化合物的測量結果，但將理解的是，還可使用其它頻譜過程，諸如紅外輻射("ir")吸收。在此實施例中，傳感器可探測so3分子的v3帶，或其它帶。例如，在此實施例中，煙道氣體分析器18可通過經由量子級聯雷射器("qcl")和/或可調二極體雷射器("tdl")來通過ir吸收穫得酸形成化合物的測量結果。還將認識到的是，在一些實施例中，不同過渡也可用於探測ir頻譜中的so3。

現在轉到圖5，示出了按照本發明的實施例的用於調節蒸汽發生器14中的煙道氣體的冷凝的方法96。如將認識到那樣，在實施例中，儲存在存儲器裝置46中的應用程式可載入至少一個處理器/cpu44中，使得溫度控制器16由應用程式改變來執行方法96的全部或一部分。如圖5中可見，方法包括經由煙道氣體分析器18獲得98煙道氣體12中的酸形成化合物的量的測量結果。如上文所示，在實施例中，煙道氣體12可與蒸汽發生器14的一個或更多個構件20,22和24加熱接觸。方法96還可包括經由溫度控制器16控制100一個或更多個構件20,22和24的溫度，使得一個或更多個構件20,22和24的溫度高於煙道氣體12的酸露點。

在實施例中，控制100一個或更多個構件20,22和24的溫度使得一個或更多個構件20,22和24的溫度高於煙道氣體12的酸露點可包括經由溫度控制器16控制102一個或更多個構件20,22和24的溫度，以保持處於或接近至少部分地基於期望的安全裕度和酸露點的設置溫度。此外，控制100一個或更多個構件20,22和24的溫度使得一個或更多個構件20,22和24的溫度高於煙道氣體12的酸露點可包括經由溫度控制器16控制104容納在由一個或更多個構件20,22和24形成的導管32內的工作介質26的溫度。在實施例中，煙道氣體分析器18、溫度控制器16和加熱裝置48可形成封閉控制環。

現在參看圖6，系統10可在聯合循環發電設備("ccpgp")106中實施。ccpgp106可包括主發生器108、副發生器110、溫度控制器16和煙道氣體分析器18。主發生器108可通過在燃燒室30中燃燒燃料28來生成煙道氣體12。例如，在實施例中，主發生器108可為如圖6中所示的焚燒氣體的渦輪。然而，將認識到的是，在實施例中，主發生器108可為由鍋爐(圖1中的14)供能的汽輪機。在此實施例中，鍋爐可為焚燒油的鍋爐、焚燒氣體的鍋爐或焚燒煤的鍋爐。

如圖6中所示，副發生器110可為由蒸汽發生器114供能的汽輪機(未示出)，蒸汽發生器114可為hrsg。在此實施例中，hrsg114可流體地連接到主發生器108上，使得煙道氣體12從主發生器108的燃燒室30流至hrsg114。在實施例中，ccpgp106還可包括一個或更多個構件20,22和24，其可設置在主發生器108和副發生器110中的至少一個中。例如，在主發生器108由鍋爐(圖1中的14)供能的實施例中，一個或更多個構件20,22和24可設置在如上文所述且如圖1中所示的鍋爐中。此外，在副發生器110由hrsg114供能的實施例中，副發生器110可包括一個或更多個構件20,22和24，其形成如圖6中所示的導管32。如上文所述，一個或更多個構件可包括節約器20、蒸發器22和/或過熱器24。

如將認識到那樣，在系統10應用到hrsg114的實施例中，溫度控制器16和煙道氣體分析器18以類似於上文結合鍋爐(圖1中的14)所述和所示的那些的方式起作用。還如將認識到那樣，在主發生器108由鍋爐(圖1中的14)供能且副發生器110由hrsg114供能的實施例中，系統10可膨脹，使得溫度控制器16控制鍋爐(圖1中的14)和hrsg(圖6中的114)兩者的一個或更多個構件20,22和24的溫度。

還將理解的是，系統10可包括所需的電子設備、軟體、存儲器、儲存器、資料庫、固件、邏輯/狀態機器、微處理器、通信鏈路、顯示器或其它視覺或音頻用戶界面、印刷裝置，以及任何其它輸入/輸出界面來執行本文所述的功能和/或實現本文所述的結果。例如，如前文所述，系統10可包括至少一個處理器44和系統存儲器46，其可包括隨機存取存儲器(ram)和只讀存儲器(rom)。系統10還可包括輸入/輸出控制器，以及一個或更多個數據儲存結構。這些後面的元件中的全部都可與至少一個處理器44通信，以便於系統10如上文所述的操作。適合的電腦程式代碼可提供成用於執行許多功能，包括上文結合本文公開的系統10和方法96所述的那些。電腦程式代碼還可包括程序元件(諸如作業系統，資料庫管理系統和"裝置驅動器")，其允許系統10與計算機外圍裝置(例如，傳感器、視頻顯示器、鍵盤、計算機滑鼠等)對接。

系統10的至少一個處理器44可包括一個或更多個常規微處理器和一個或更多個補充的協同處理器，諸如數學協同處理器等。與彼此連通的元件不必繼續發信號或傳輸至彼此。相反，此元件可按需要傳輸至彼此，可在某些時間避免交換數據，且可引起執行若干步驟來形成其間的通信鏈路。

數據儲存結構(諸如本文所述的存儲器)可包括磁性、光學和/或半導體存儲器的適合的組合，且可包括例如ram、rom、閃速驅動器、光碟(諸如緊湊盤)和/或硬碟或驅動器。例如，數據儲存結構可儲存系統10所需的信息和/或一個或更多個程序，例如，適於指示系統10的電腦程式代碼，諸如儲存在存儲器裝置46中的應用程式和/或其它電腦程式產品。例如，程序可以以壓縮、未彙編和/或加密格式儲存，且可包括電腦程式代碼。電腦程式代碼的指令可從計算機可讀介質讀入處理器的主存儲器。儘管程序中的指令的順序的執行促使處理器執行本文所述的處理步驟，但硬接線電路可用於替代或組合軟體指令來用於實施本發明的過程。因此，本發明的實施例不限於硬體和軟體的任何特定組合。

存儲器還可在可編程硬體裝置中實施，諸如現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯裝置等。程序也可在軟體中實施來由各種類型的計算機處理器執行。例如，可執行代碼的程序可包括計算機指令的一個或更多個物理或邏輯塊，其例如可組織為對象、程序、過程或功能。然而，識別的程序的可執行文件不必物理地位於在一起，而是可包括儲存在不同位置中的單獨的指令，其在邏輯地連結在一起時，形成程序且通過執行多個隨機操作來實現程序(諸如隱私保護)的指定目的。在實施例中，可執行代碼的應用可為許多指令的彙編，且甚至可在不同程序間且跨過若干裝置分布在若干不同的程序部分或節段上。

如本文所使用的，用語"計算機可讀介質"是指提供或參與提供指令至系統10的至少一個處理器44(或本文所述的裝置的任何其它處理器)來用於執行的任何介質。此介質可採用許多形式，包括但不限於非易失性介質和易失性介質。非易失性介質包括例如光學、磁性或光磁碟，諸如存儲器。易失性介質包括動態隨機存取存儲器(dram)，其通常構成主存儲器。計算機解讀介質的普通形式包括例如軟盤、軟磁碟、硬碟、磁帶、任何其它磁性介質、cd-rom、dvd、任何其它光學介質、ram、prom、eprom或eeprom(電可擦可編程只讀存儲器)、閃速eeprom、任何其它存儲器晶片或軟片，或計算機可讀取的任何其它介質。

計算機可讀介質的各種形式可在將一個或更多個指令的一個或更多個序列傳送至至少一個處理器來執行中涉及。例如，指令可最初載入遠程計算機(未示出)的磁碟上。遠程計算機可將指令載入到其動態存儲器中，且在以太連接、纜線或電話線上使用數據機發送指令。計算裝置(例如，伺服器)本地的通信裝置可接收相應的通信線路上的數據，且將數據帶到至少一個處理器的系統總線上。系統總線將數據傳送至主存儲器，至少一個處理器從主存儲器取得和執行指令。由主存儲器接收到的指令可任選地在由至少一個處理器執行之前或之後儲存在存儲器中。此外，指令可經由通信埠接收來作為電氣、電磁或光學信號，其為傳送各種類型的信息的無線通信或數據流的示例性形式。

還將理解的是，以上描述旨在為示範性而非限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可與彼此組合使用。此外，可製作出許多改型來使特定情形或材料適於本發明的教導內容，而不脫離其範圍。

例如，在實施例中，提供了一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的系統。該系統包括溫度控制器和煙道氣體分析器。溫度控制器配置成控制蒸汽發生器的構件的溫度，構件與煙道氣體加熱接觸。煙道氣體分析器配置成與溫度控制器通信，且獲得煙道氣體中的酸形成化合物的量的測量。溫度控制器至少部分地基於測量來調整構件的溫度，使得構件的溫度在構件與煙道氣體加熱接觸時高於煙道氣體的酸露點。在某些實施例中，溫度控制器進一步配置成將構件的溫度保持處於或接近設置溫度，設置溫度至少部分地基於期望的安全裕度和酸露點。在某些實施例中，酸形成化合物為三氧化硫。在某些實施例中，煙道氣體分析器進一步配置成在煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度時獲得酸形成化合物的量的測量結果。在某些實施例中，煙道氣體分析器經由拉曼過程獲得酸形成化合物的測量結果。在某些實施例中，拉曼過程是模擬拉曼過程，且煙道氣體分析器包括兩個或更多個雷射二極體。在某些實施例中，煙道氣體分析器經由ir吸收來獲得酸形成化合物的測量結果。在某些實施例中，蒸汽發生器為餘熱回收蒸汽發生器、焚燒氣體的鍋爐、焚燒油的鍋爐和焚燒煤的鍋爐中的至少一者。在某些實施例中，構件形成容納工作介質的導管，且溫度控制器經由控制工作介質的溫度來控制構件的溫度。

其它實施例提供了一種用於調節蒸汽發生器中的煙道氣體的冷凝的方法。該方法包括經由煙道氣體分析器獲得煙道氣體中的酸形成化合物的量的測量結果，煙道氣體與蒸汽發生器的一個或更多個構件加熱接觸。該方法還包括經由與煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於測量結果來控制一個或更多個構件的溫度，使得一個或更多個構件的溫度高於煙道氣體的酸露點。在某些實施例中，經由與煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於測量結果來控制一個或更多個構件的溫度使得一個或更多個構件的溫度高於煙道氣體的酸露點包括經由溫度控制器控制一個或更多個構件的溫度來保持處於或接近至少部分地基於期望的安全裕度和酸露點的設置溫度。在某些實施例中，酸形成化合物為三氧化硫。在某些實施例中，煙道氣體分析器在煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度時獲得酸形成化合物的量的測量結果。在某些實施例中，煙道氣體分析器經由拉曼過程獲得酸形成化合物的測量結果。在某些實施例中，拉曼過程是模擬拉曼過程，且煙道氣體分析器包括兩個或更多個雷射二極體。在某些實施例中，煙道氣體分析器經由ir吸收來獲得酸形成化合物的測量結果。在某些實施例中，蒸汽發生器為餘熱回收蒸汽發生器、焚燒氣體的鍋爐、焚燒油的鍋爐和焚燒煤的鍋爐中的至少一者。在某些實施例中，經由與煙道氣體分析器通信的溫度控制器且至少部分地基於測量結果來控制一個或更多個構件的溫度使得一個或更多個構件的溫度高於煙道氣體的酸露點包括經由溫度控制器控制容納在由一個或更多個構件形成的導管內的工作介質的溫度。

又一些實施例提供了一種調節煙道氣體的冷凝的聯合循環發電設備。聯合循環發電設備包括主發生器、餘熱回收蒸汽發生器、一個或更多個構件、溫度控制器和煙道氣體分析器。主發生器通過燃燒燃料來生成煙道氣體。餘熱回收蒸汽發生器流體地連接到主發生器上，使得煙道氣體從主發生器流至餘熱回收蒸汽發生器。一個或更多個構件設置在主發生器和餘熱回收蒸汽發生器中的至少一者中，且構造成與煙道氣體加熱接觸。溫度控制器配置成控制一個或更多個構件的溫度。煙道氣體分析器與溫度控制器通信，且配置成獲得煙道氣體中的酸形成化合物的測量結果。溫度控制器至少部分地基於測量結果來調整一個或更多個構件的溫度，使得一個或更多個構件的溫度在一個或更多個構件與煙道氣體加熱接觸時高於煙道氣體的酸露點。在某些實施例中，煙道氣體分析器進一步配置成經由模擬拉曼過程獲得聯合循環發電設備內煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度的位置處的酸形成化合物的量的測量結果，且酸形成化合物為三氧化硫。在某些實施例中，煙道氣體分析器進一步配置成經由ir吸收穫得聯合循環發電設備內煙道氣體具有400℃到800℃之間的溫度的位置處的酸形成化合物的量的測量結果。在某些實施例中，由主發生器燃燒的燃料為氣體、油和煤中的至少一者。

因此，如認識到那樣，通過測量煙道氣體中的酸形成化合物的量，本發明的一些實施例提供了工作介質的溫度在其進入蒸汽發生器時處於較低溫度，而不提高腐蝕蒸汽發生器的構件(即，鍋爐或hrsg)的風險。繼而，在工作介質進入蒸汽發生器時允許工作介質的溫度較低而提高了接近點，這繼而又提高蒸汽發生器的效率。例如，通過增大接近點，一些實施例提供了蒸汽發生器的"夾點"的降低。如本文所使用的，用語"夾點"是指在煙道氣體離開蒸汽發生器時的煙道氣體的溫度和離開蒸汽發生器的生成的蒸汽的溫度的差異。通過減小夾點，一些實施例可將蒸汽發生器的效率提高百分之零點幾(0.1%)。

此外，在一些實施例中，煙道氣體分析器和溫度控制器提供煙道氣體中的酸形成化合物的量的實時或接近實時的測量，這繼而又提供了接近點的實時或接近實時的調整，同時保持期望的安全裕度。通過提供接近點的實時或接近實時的調整，一些實施例可允許安全裕度低於另外情況下將可能的，而不會提高由於酸形成化合物的冷凝引起腐蝕的風險。此外，此實施例還可降低暴露於煙道氣體的蒸汽發生器的構件腐蝕的風險。例如，煙道氣體中的酸形成化合物的量的實時或接近實時的測量允許一些實施例在酸露點波動時調整一個或更多個構件的溫度。因此，在此實施例中，與煙道氣體加熱接觸的構件的溫度將處於或低於酸露點的機率降低。

此外，通過測量處於400℃到800℃之間的溫度的煙道氣體中的so3的量，一些實施例解決了關於煙道氣體冷卻時sox化合物/化學製品的轉換的模糊性。換言之，通過測量400℃到800℃之間的煙道氣體中的so3的量，一些實施例提供了煙道氣體中的酸形成化合物的總量的準確測量，這繼而又提供了酸露點的準確計算。

如將認識到那樣，儘管本文所述的材料的大小和類型旨在限定本發明的參數，但它們絕不是限制性的，且為示例性實施例。本領域的技術人員在查閱以上描述後將清楚許多其它實施例。因此，本發明的範圍應當參照所附權利要求連同此權利要求賦予權利的等同方案的完整範圍確定。在所附權利要求中，用語"包括(including)"和"其中(inwhich)"用作相應用語"包括(comprising)"和"其中(which)"的通俗英文同義詞。此外，在所附權利要求中，諸如"第一"、"第二"、"第三"、"上"、"下"、"底部"、"頂部"等用語僅用作標記，且不旨在對其對象施加數字或位置要求。此外，所附權利要求的限制並未以裝置加功能的格式撰寫，且不旨在基於35u.s.c.§112(f)理解，除非且直到此權利要求限制明確地使用短語"裝置"後接沒有另一個結構的功能的聲明。

本書面描述使用了實例來公開本發明的若干實施例(包括最佳模式)，且還使本領域的普通技術人員能夠實施本發明的實施例，包括製作和使用任何裝置或系統，以及執行任何併入的方法。本發明的專利範圍由權利要求限定，且可包括本領域的普通技術人員想到的其它實例。如果此類其它實施例具有並非不同於權利要求的書面語言的結構元件，或如果它們包括與權利要求的書面語言無實質差別的等同結構元件，則期望此類其它實例在權利要求的範圍內。

如本文所使用的，以單數敘述且冠以詞語"一個"或"一種"的元件或步驟應當理解為未排除多個所述元件或步驟，除非明確指出此類排除。此外，提到的本發明的"一個實施例"不旨在理解為排除也結合所述特徵的附加實施例的存在。此外，除非明確相反指出，否則實施例"包括"、"包含"或"具有"帶特定性質的元件或更多個元件可包括不具有此性質的附加此類元件。

由於可在上述發明中製作出某些變化，而不脫離本文涉及的本發明的精神和範圍，因而期望附圖中所示的以上描述的所有主題應當僅認作是示出本文中的創造性構想的實例，且不應當看作是限制本發明。