專利名稱：用于減少排放物的設(shè)備和組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中描述的實施例大體涉及排放物處理系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于在燃燒系統(tǒng)的排氣路徑中減少NO2形成的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在天然氣和液態(tài)燃料的燃燒期間，諸如但不受限于一氧化碳(CO)、未燃碳氫化合物(UHC)和氮氧化物(NOx)排放物的污染物可形成和/或排放進入環(huán)境大氣中。大體上，CO 和UHC可在處于較低溫度的燃燒工況期間和/或在當(dāng)不能提供足夠的時間量以完成反應(yīng)的燃燒工況期間形成。相反，NOx大體在處于較高溫度的燃燒工況期間形成。至少一些已知污染物排放源包括工業(yè)鍋爐和高爐、往復(fù)式發(fā)動機、燃氣渦輪發(fā)動機和/或蒸汽發(fā)生器?，F(xiàn)代大氣質(zhì)量規(guī)則越來越要求對于發(fā)電廠的降低的排放水平，同時還要求增加的燃料效率要求。為遵守嚴格的排放控制標(biāo)準，期望通過抑制NOx排放物的形成控制NOx排放物。氮氧化物包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2), —氧化氮和二氧化氮已知從排氣煙道 (stack)產(chǎn)生可見的黃色羽煙而且被宣稱有助于“酸雨”的生成。然而，已知燃燒控制可僅提供有限的排放物控制并且可證明不充分滿足增加的標(biāo)準和常常沖突的目標(biāo)，使得期望燃燒后廢氣處理系統(tǒng)進一步的改進。一種用于控制在煙道排放物中的NOx的已知技術(shù)為選擇性催化還原(SCR)。在SCR 系統(tǒng)中，由于提供用于確保碳氫化合物燃料的充分燃燒的高比例氧，因而來自發(fā)電廠的煙氣經(jīng)常具有凈氧化效果。因而，存在于煙氣中的NOx可以以很大的困難還原成氮和水。SCR 元件可用于混合無水氨與煙氣，并且氣體在釋放進大氣之前以適當(dāng)?shù)臏囟纫龑?dǎo)通過適當(dāng)?shù)倪€原催化劑。然而，在催化劑上的反應(yīng)速率取決于進口氣體溫度，因而NOJi壞的速率是不夠的，除非煙氣加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?。相?yīng)地，在瞬變階段期間，諸如在起動操作期間，由于煙氣溫度過低，SCR元件通常不將NOx降低到期望水平。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供方法用于提供與燃氣渦輪發(fā)動機一起利用的熱回收蒸汽發(fā)生器 (HRSG)。該方法包括提供HRSG，在HRSG內(nèi)聯(lián)接基于蒸汽的加熱元件，并且在基于蒸汽的加熱元件下游處聯(lián)接至少一個氮氧化物(NOx)還原元件，其中基于蒸汽的加熱元件構(gòu)造成在燃氣渦輪發(fā)動機不具有用于期望的NOx還原的足夠的排氣溫度的操作期間操作，以增加路由通過至少一個NOx還原元件的廢氣的溫度，以使至少一個NOx還原元件能夠在燃氣渦輪發(fā)動機操作期間便于NOx還原反應(yīng)。另一方面，提供熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)，其中，HRSG聯(lián)接到排出包括氮氧化物 (NOx)的廢氣流的燃氣渦輪發(fā)動機。HRSG包括用于加熱廢氣的基于蒸汽的加熱元件和至少一個NOx還原元件，其在至少一個基于蒸汽的加熱元件下游處聯(lián)接并且構(gòu)造成便于減少引入至少一個NOx還原元件的廢氣中的NOx量。另一方面，提供聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠，其包括燃氣渦輪發(fā)動機和與燃氣渦輪發(fā)動機流體連通地聯(lián)接的熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)。燃氣渦輪發(fā)動機構(gòu)造成在空氣中燃燒燃料以產(chǎn)生軸功率和包括氮氧化物(NOx)的廢氣流。HRSG包括用于加熱廢氣的基于蒸汽的加熱元件和至少一個NOx還原元件，其在基于蒸汽的加熱元件下游處聯(lián)接并且構(gòu)造成便于減少引入至少一個NOx還原元件的廢氣中的NOx量。


圖1是示范聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的簡化原理圖；圖2是可與圖1所示的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠一起利用的示范熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 的方框圖；圖3是用于圖2中所示的HRSG的簡化框圖；圖4是示范的基于蒸汽的加熱元件的透視圖，其可與圖2和圖3中所示的HRSG — 起利用；并且圖5為示出圖3所示的NOx還原元件隨時間并且基于當(dāng)廢氣進入NOx還原元件時的廢氣溫度的效率的圖表。部件列表100聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠102壓縮器104進氣口106燃氣渦輪發(fā)動機108燃燒室110第一軸112第一發(fā)電機114排氣管道116熱回收蒸汽發(fā)生器118熱交換器120排放物處理裝備122排氣煙道124蒸汽渦輪126第二軸128第二發(fā)電機130冷凝器132管束(tube bundle)202過熱熱交換器204再熱熱交換器206節(jié)熱熱交換器208高壓蒸發(fā)器210中間壓力蒸發(fā)器212低壓蒸發(fā)器214高壓鼓
216中間壓力鼓218低壓鼓220管道燃燒器302管道燃燒器304高壓熱交換器306基于蒸汽的加熱元件308CO 催化劑310注入設(shè)備312NOx還原元件314低壓熱交換器316控制器402傳熱管404板500圖表502廢氣溫度曲線504效率曲線
具體實施例方式用于減少燃燒系統(tǒng)的排氣路徑中NO2形成的方法和設(shè)備的示范實施例在本文中描述。更確切地說，本文中描述的實施例便于在燃氣渦輪發(fā)動機的起動、停機和低負荷操作期間利用選擇性催化還原(SCR)催化劑改進NOx轉(zhuǎn)化。可與熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) —起利用的現(xiàn)有SCR催化劑，諸如本文中描述的那些，典型地是由陶瓷材料形成并且涂覆有催化劑材料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。NOx的轉(zhuǎn)化當(dāng)催化劑的表面溫度足夠熱時，諸如大約400° F以上開始。在燃氣渦輪發(fā)動機的起動操作期間，NOx排放比在基準-負荷操作期間高。相應(yīng)地，在起動操作期間的SCR催化劑轉(zhuǎn)化效率較低，因為SCR催化劑還沒有達到足夠的溫度?；?SCR催化劑的溫度，氨頻繁地注入來自燃氣渦輪發(fā)動機的廢氣的流動路徑以進一步增強NOx 還原。本發(fā)明的實施例便于利用SCR催化劑附近的基于蒸汽的加熱元件，諸如超導(dǎo)傳熱管的板，增加催化劑表面溫度。來自燃氣渦輪發(fā)動機的廢氣在進入SCR催化劑之前通過加熱元件加熱，使得催化劑達到期望的溫度。圖1是示范聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠100的簡化原理圖。在示范實施例中，發(fā)電廠100包括壓縮器102，其包括接收空氣的進氣口 104。壓縮器102聯(lián)接到包括一個或多個燃燒室108 的燃氣渦輪發(fā)動機106。壓縮器102壓縮經(jīng)由進氣口 104接收的空氣并且引導(dǎo)壓縮空氣到燃燒室108，其中，壓縮空氣與燃料混合并且點燃以為燃氣渦輪發(fā)動機106供應(yīng)熱燃燒氣體用于驅(qū)動第一軸110。第一軸110聯(lián)接到第一發(fā)電機112，并且導(dǎo)致第一發(fā)電機112發(fā)電。 此外，燃氣渦輪發(fā)動機106將廢氣排入排氣管道114，廢氣包括，例如并且不以限制的方式， 氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和未燃碳氫化合物。在示范實施例中，發(fā)電廠100還包括流體連通地聯(lián)接到燃氣渦輪發(fā)動機106的熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 116。尤其地，HRSG 116經(jīng)由排氣管道114聯(lián)接到燃氣渦輪發(fā)動機 106，使得HRSG 116接收從燃氣渦輪發(fā)動機106排出的廢氣。在示范實施例中，HRSG 116包括一個或多個熱交換器118和排放物處理裝備120。熱交換器118從廢氣抽取熱量，并且該熱量用于生成蒸汽。排放物處理裝備120處理廢氣，并且處理廢氣隨后經(jīng)由排氣煙道 122釋放到大氣。蒸汽渦輪124聯(lián)接到HRSG 116，使得由熱交換器118生成的蒸汽引入蒸汽渦輪 IM用于驅(qū)動第二軸126的旋轉(zhuǎn)。第二軸1 還聯(lián)接到第二發(fā)電機128，并且導(dǎo)致第二發(fā)電機1 發(fā)電。廢蒸汽然后引入包括多個管束132的冷凝器130。通過管束132引導(dǎo)的冷卻水冷卻蒸汽使得蒸汽冷凝成水。水然后引導(dǎo)回?zé)峤粨Q器118。圖2是HRSG 116的方框圖。在示范實施例中，HRSG 116接收從燃氣渦輪發(fā)動機 106 (圖1所示)經(jīng)由排氣管道114 (圖1所示)排出的廢氣流。此外，示范實施例中，熱交換器118包括多個過熱熱交換器202、多個再熱熱交換器204和多個節(jié)熱熱交換器206。HRSG 116還包括各利用包含在廢氣中的熱產(chǎn)生蒸汽的高壓蒸發(fā)器208、中間壓力蒸發(fā)器210和低壓蒸發(fā)器212。各蒸發(fā)器208、210和212聯(lián)接到各自的壓力鼓。在示范實施例中，高壓蒸發(fā)器208聯(lián)接到高壓鼓214，中間壓力蒸發(fā)器210聯(lián)接到中間壓力鼓216并且低壓蒸發(fā)器 212聯(lián)接到低壓鼓218。HRSG 116還包括至少一個管道燃燒器220，其供應(yīng)熱到廢氣流以增強蒸汽產(chǎn)生輸出。相應(yīng)地，在示范實施例中，HRSG 116利用高壓鼓214、中間壓力鼓216和低壓鼓218生成處于多個不同壓力的蒸汽。此外，示范實施例中，各壓力鼓214、216和218 將增壓蒸汽路由到不同的蒸汽渦輪(未示出)。在可選實施例中，各壓力鼓214、216和218 引導(dǎo)增壓蒸汽到單一蒸汽渦輪，諸如蒸汽渦輪124(圖1所示)。在示范實施例中，排放物處理裝備120 (圖1所示)在熱交換器202、204和206，蒸發(fā)器208、210和212和管道燃燒器220中聯(lián)接，以便于減少在廢氣流內(nèi)夾帶的污染物量。在可選實施例中，排放物處理裝備 120定位在熱交換器118下游處的廢氣流中。圖3是用于HRSG 116的簡化框圖。如圖3所示，HRSG 116包括管道燃燒器302， 其在廢氣已經(jīng)從燃氣渦輪發(fā)動機106經(jīng)由排氣管道114(圖1所示)排出之后提高廢氣的溫度。高壓蒸發(fā)器208在管道燃燒器302下游處流體連通地聯(lián)接，并且還提升廢氣的溫度。 例如，在一實施例中，管道燃燒器302和高壓蒸發(fā)器208接收處于大約700華氏溫度(° F) 的溫度下的廢氣。在實例中，廢氣包括大約百萬分之(ppm)90的NOx，其包括大約10%的二氧化氮(NO2),并且管道燃燒器302和高壓蒸發(fā)器208加熱廢氣到大約700° F以上的溫度。 此外，在示范實施例中，高壓熱交換器304在高壓蒸發(fā)器208下游處流體連通地聯(lián)接，以便于冷卻廢氣到大約400° F。在示范實施例中，基于蒸汽的加熱元件306在高壓熱交換器304下游處流體連通地聯(lián)接，以選擇性地增加廢氣的溫度以便于降低例如在引導(dǎo)到煙道122的排放物中的NOx 的濃度。更確切地說，在一實施例中，加熱元件306加熱廢氣到大約500° F與大約800° F 之間的溫度。在示范實施例中，一氧化碳(CO)催化劑308在加熱元件306下游處流體連通地聯(lián)接，以便于氧化一氧化氮(NO)到在局部排氣溫度下在廢氣流中CO催化劑308的位置處的NO2的平衡濃度。尤其地，CO催化劑308氧化NO使得廢氣包括大約90ppm的N0X，其包括少于大約50%的NO2,但這依賴于SCR催化劑。在示范實施例中，注入設(shè)備310在CO催化劑308下游處流體連通地聯(lián)接。注入設(shè)備310將還原劑注入廢氣流以便于降低廢氣內(nèi)的NOxW濃度。此外，在示范實施例中，NOx 還原元件312在注入設(shè)備310下游處流體連通地聯(lián)接。NOx還原元件312引導(dǎo)廢氣，包括還原劑，流過適當(dāng)?shù)倪€原催化劑以便于降低NOx的濃度。例如，通過120ppm的NH3，對占優(yōu)的 NO2，諸如大約80%的NO2，還原催化劑提供適合于NOx的還原的環(huán)境。例如，在示范實施例中，^,還原元件312引導(dǎo)廢氣流過處于大約500° F與800° F之間的溫度的還原催化劑， 其中NOx還原元件312降低NOx到大約9ppm的濃度，廢氣流包括大約90%的為NO2的NOx和 5ppm 的 NH3。在一實施例中，注入設(shè)備310為氨(NH3)注入柵，其在CO催化劑308下游處流體連通地聯(lián)接。NH3注入柵310將氨注入廢氣流以便于降低廢氣內(nèi)的NOxW濃度。尤其地，NH3 注入柵310將氣態(tài)氨混合物注入廢氣流，使得氨的濃度降低到大約120ppm。在可選實施例中，注入設(shè)備310將諸如氫或有機還原劑的還原劑注入廢氣流，其中，有機還原劑諸如碳氫化合物材料。此外，NOx還原元件312引導(dǎo)廢氣流過處于大約500° F與800° F之間的溫度的適當(dāng)?shù)倪€原催化劑，以便于降低NOx的濃度。在一實施例中，NOx還原元件312利用有機還原劑，諸如碳氫化合物材料，以降低NOx的濃度。例如，在一實施例中，NOx還原元件312包括在一個或多個催化劑區(qū)提供的一種或多種催化劑。包括有機還原劑的廢氣路由通過各催化劑區(qū)以與對應(yīng)催化劑相互作用。示范催化劑包括但不限于僅僅包括沸石材料、諸如鉬系金屬、鎵的催化金屬和/或諸如銀、金、釩，鋅，鈦，錫、鉍、鈷、鉬、鎢、銦的活性金屬和它們的混合物。在可選實施例中，NOx還原元件312利用氫基還原劑，諸如H2。典型地，對于相同的 NOx移除效率，具有H2或碳氫化合物作為還原劑的用于NOx還原元件312的貴金屬催化劑比具有氨作為還原劑的NOx還原元件312要求較低的溫度。然而，利用H2或碳氫化合物還原劑使在對NOx降解或氧化氨或兩者之前的較低的最高溫度能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，在一些實施例中，貴金屬催化劑在較低溫度的操作環(huán)境中更靠近HRSG 116的廢氣放置。在另一可選實施例中，NOx還原元件312利用三效催化劑(3-way catalyst)，諸如干式三效催化劑。示范三效催化劑包括一種或多種鉬系金屬，其以穩(wěn)定氧化物的良好展開表面分散在基底上，連同鋯或鈰的氧化物和堿土金屬鋇、鈣和鍶的一種或多種氧化物。催化劑基底可涂覆在諸如陶瓷塊或由鐵、鉻和鋁組成的螺旋卷繞金屬箔的攜帶者上，或可涂覆在鐵基上的耐蝕材料上。除鉬系金屬之外，包含d-元素的一種或多種氧化物的三效催化劑趨向于通過在循環(huán)期間通過氧的可逆累積維持氧的可得性和通過抑制諸如硫化氫和氨的毒氣的生成來增加鉬系催化劑的效率。三效催化劑的以上實例僅用于示范的目的并且不意味著限制可用于NOx還原元件312中的三效催化劑的類型。而且，在示范實施例中，HRSG 116包括在NOx還原元件312下游處流體連通地聯(lián)接的低壓熱交換器314。此外，在該示范實施例中，低壓熱交換器314冷卻廢氣到大約150° F 的溫度，廢氣包括大約9ppm的NOx和5ppm的NH3。在示范實施例中，控制器316聯(lián)接到，例如HRSG 116?？刂破?16控制加熱元件 306的激活和/或性能。例如，在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠100(圖1所示)的起動期間，控制器316 激活加熱元件306以加熱廢氣流，以便于在廢氣經(jīng)由煙道122釋放進大氣之前還原NOx到例如NO和N02。工廠100的起動可為熱起動、半熱式起動或冷起動中的任一種。加熱元件 306可在燃氣渦輪起動的凈化階段期間操作。在一些實施例中，控制器316導(dǎo)致加熱元件 306在任何瞬變操作階段或負荷或低速期間加熱廢氣流，以便于通過加熱廢氣到用于降低 NOx到期望的排放水平的足夠的溫度來增加NOx的還原。
圖4為可與HRSG 116(圖2和圖3所示)一起利用的示范的基于蒸汽的加熱元件 306的透視圖。在示范實施例中，并且如圖4所示，加熱元件306包括配置成形成板404的多個超導(dǎo)傳熱管402。示范傳熱管包括但不限于僅包括市場上可買到的來自New Qu Energy Ltd，香港，中國的Qu Tube。此外，在示范實施例中，蒸汽源(未示出)引導(dǎo)蒸汽經(jīng)過傳熱管402，其從蒸汽吸收熱能。來自燃氣渦輪發(fā)動機102(圖1所示)的廢氣引導(dǎo)通過傳熱管 402，在傳熱管402中廢氣吸收來自傳熱管402的熱能的至少一部分。示范蒸汽源包括，但不限于僅包括蒸汽渦輪124 (圖1所示)、補充鍋爐(未示出)、諸如高壓鼓214、中間壓力鼓 216和/或低壓鼓218的壓力鼓(各如圖2所示)或能夠提供具有足夠熱能的蒸汽到加熱元件306的任何其它適當(dāng)?shù)恼羝?。圖5為圖表500，其示出NOx還原元件312(圖3所示)當(dāng)廢氣進入NOx還原元件 312時隨時間并且基于廢氣溫度的效率。更尤其地，圖表500包括廢氣溫度曲線502，其示出當(dāng)廢氣進入NOx還原元件312隨時間并且特別地，在燃氣渦輪發(fā)動機102(圖1所示)的起動或停機階段和低負荷工況期間的廢氣溫度。圖表500還包括NOx還原元件312隨時間， 并且特別地在燃氣渦輪發(fā)動機102的起動階段期間的效率曲線504。如圖5所示，注入設(shè)備 310(圖3所示)直到催化劑表面溫度達到預(yù)定溫度，諸如大約400° F時才開始將還原劑注入廢氣流。為了達到足夠的催化劑表面溫度，控制器316基于在加熱元件316上游處的廢氣的溫度選擇性地激活加熱元件306 (兩者都在圖3中示出)。當(dāng)加熱元件306激活時， 蒸汽引導(dǎo)通過熱管402 (如圖4所示)，并且熱管402吸收來自蒸汽的熱能的至少一部分。 當(dāng)廢氣引入NOx還原元件312時，廢氣吸收來自熱管402的熱能的至少一部分。當(dāng)催化劑的表面達到期望溫度時，注入設(shè)備310開始注入反應(yīng)劑以便于增加NOx還原元件312的效率， 如經(jīng)由曲線504所示。用于降低排放物，諸如NOx排放物的方法和設(shè)備的示范實施例在本文中描述。本文中描述的實施例便于通過利用管道燃燒器增加來自燃氣渦輪發(fā)動機的廢氣的溫度，以增強選擇性催化還原(SCR)元件的能力，以降低經(jīng)由排氣煙道排入大氣的廢氣的NOxW濃度。 此外，在燃氣渦輪發(fā)動機起動、停機和處于較低負荷工況期間，正常HRSG操作方法將引起帶有在SCR入口處的低NOx破壞效率的排氣溫度。相應(yīng)地，本文中描述的實施例將熱能導(dǎo)引到SCR上游處的熱交換器以提供要求的NOx破壞效率?？刂茻崮艿牧恳宰钚』S效率。上文詳細地描述了系統(tǒng)、設(shè)備和組裝方法的示范實施例。系統(tǒng)、設(shè)備和組裝方法不受限于本文中描述的具體實施例，但相反，方法的操作和/或系統(tǒng)的構(gòu)件和/或設(shè)備可與本文中描述的其它操作和/或構(gòu)件獨立且分離使用。進一步地，所描述的操作和/或構(gòu)件還可與其它系統(tǒng)、方法和/或設(shè)備聯(lián)合限定或利用，并且不受限于僅與本文中所述的系統(tǒng)、方法和存儲介質(zhì)一起實踐。諸如本文中描述的那些控制器包括至少一臺處理器或處理單元和系統(tǒng)存儲器。控制器典型地具有至少一些形式的計算機可讀介質(zhì)。通過舉例而不是限制的方式，計算機可讀媒介包括計算機存儲介質(zhì)和通訊介質(zhì)。計算機存儲介質(zhì)包括以任何方法或技術(shù)執(zhí)行的用于諸如計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的信息存儲的易失的和非易失的、 可移動的和非可移動的介質(zhì)。通訊介質(zhì)典型地以諸如載波或其它輸送機制的調(diào)制數(shù)據(jù)信號具體化計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)并且包括任何消息傳遞介質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉調(diào)制數(shù)據(jù)信號，其使得它的特性中的一個或多個可以以如下方式設(shè)置或改變以便將信息在信號中代碼化。以上的任何的聯(lián)合也包括在計算機可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。除非另作說明，否則在本文中示出并且描述的本發(fā)明的實施例中的執(zhí)行的次序或操作的性能是不重要的。也就是說，除非另作說明，操作可以以任何次序施行，并且本發(fā)明的實施例可相比那些本文中公開的實施例包括額外的或更少的操作。例如，在另一操作之前、同時或之后執(zhí)行或施行具體的操作預(yù)期在本發(fā)明的方面的范圍內(nèi)。當(dāng)介紹本發(fā)明的方面或其實施例的元件時，冠詞“一”、“一個” “該”和“所述”意圖表明存在一個或多個該元件。術(shù)語“包括”和“具有”意圖為包括性的并且表明可存在除列出的元件外的額外的元件。該書面描述利用實例以公開本發(fā)明，包括最佳模式并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和利用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利保護范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果其它實例具有與權(quán)利要求的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言并無實質(zhì)差別的等效結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實例預(yù)期在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)接到燃氣渦輪發(fā)動機(106)的熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) (116)，所述燃氣渦輪發(fā)動機(106)排出包括氮氧化物(NOx)的廢氣流，所述HRSG (116)包括用于加熱所述廢氣的基于蒸汽的加熱元件(306)；和至少一個NOx還原元件(312)，其在所述至少一個基于蒸汽的加熱元件(306)下游處聯(lián)接并且構(gòu)造成便于減少引入所述至少一個NOx還原元件(312)的廢氣中的NOx量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加熱元件(306)構(gòu)造成基于在所述基于蒸汽的加熱元件(306)上游處的廢氣的溫度選擇性地激活。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加熱元件(306)構(gòu)造成在起動階段、停機階段和在NOx催化劑進口處不具有足夠的用于期望的NOx還原的排氣溫度的負荷工況中的任一個期間加熱廢氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加熱元件(306)包括至少一個超導(dǎo)傳熱管(402)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加熱元件(306)聯(lián)接到蒸汽渦輪(124)并且構(gòu)造成從所述蒸汽渦輪(124)處接收蒸汽用于加熱廢氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，還包括聯(lián)接到所述基于蒸汽的加熱元件(306)的蒸汽源，其中，所述蒸汽源構(gòu)造成基于在所述基于蒸汽的加熱元件(306)上游處的廢氣的溫度選擇性激活。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，還包括聯(lián)接到所述基于蒸汽的加熱元件(306)的至少一個熱交換器，所述至少一個熱交換器構(gòu)造成從所述廢氣抽取熱，利用抽取的熱生成蒸汽，并且構(gòu)造成引導(dǎo)蒸汽到所述基于蒸汽的加熱元件(306)用于加熱廢氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，還包括聯(lián)接到所述基于蒸汽的加熱元件(306)的鍋爐，所述鍋爐構(gòu)造成生成蒸汽并且構(gòu)造成引導(dǎo)蒸汽到所述基于蒸汽的加熱元件(306)用于加熱廢氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述廢氣流還包括一氧化碳(C0)， 所述HRSG(Iie)還包括氧化催化劑元件(308)，其在所述基于蒸汽的加熱元件(306)下游處和在注入設(shè)備(310)的上游處聯(lián)接。
10.一種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠，包括燃氣渦輪發(fā)動機(106)，其構(gòu)造成在空氣中燃燒燃料以產(chǎn)生軸功率和包括氮氧化物 (NOx)的廢氣流；和熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) (116)，其與所述燃氣渦輪發(fā)動機(106)流體連通地聯(lián)接，所述 HRSG (116)包括用于加熱所述廢氣的基于蒸汽的加熱元件(306)；和至少一個NOx還原元件(312)，其在所述基于蒸汽的加熱元件(306)下游處聯(lián)接并且構(gòu)造成便于減少引入所述至少一個NOx還原元件(312)的廢氣中的NOx量。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于減少排放物的設(shè)備和組裝方法。一種熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)(116)聯(lián)接到燃氣渦輪發(fā)動機(106)，其排出包括氮氧化物(NOx)的廢氣流。HRSG(116)包括用于加熱廢氣的基于蒸汽的加熱元件(306)和至少一個NOx還原元件(312)，其在至少一個基于蒸汽的加熱元件(306)下游處聯(lián)接，并且構(gòu)造成便于減少引入至少一個NOx還原元件(306)的廢氣中的NOx量。
文檔編號F01N5/02GK102454456SQ201110344850
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者G·O·克雷默, J·H·比拉尼, R·彭亞拉, S·V·R·埃馬尼, 張華 申請人:通用電氣公司