[go: up one dir, main page]

CN102454456A - 用于减少排放物的设备和组装方法 - Google Patents

用于减少排放物的设备和组装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102454456A
CN102454456A CN201110344850XA CN201110344850A CN102454456A CN 102454456 A CN102454456 A CN 102454456A CN 201110344850X A CN201110344850X A CN 201110344850XA CN 201110344850 A CN201110344850 A CN 201110344850A CN 102454456 A CN102454456 A CN 102454456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
heating element
hrsg
heat
element based
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110344850XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102454456B (zh
Inventor
S·V·R·埃马尼
G·O·克雷默
张华�
R·彭亚拉
J·H·比拉尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102454456A publication Critical patent/CN102454456A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102454456B publication Critical patent/CN102454456B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明涉及用于减少排放物的设备和组装方法。一种热回收蒸汽发生器(HRSG)(116)联接到燃气涡轮发动机(106)，其排出包括氮氧化物(NOx)的废气流。HRSG(116)包括用于加热废气的基于蒸汽的加热元件(306)和至少一个NOx还原元件(312)，其在至少一个基于蒸汽的加热元件(306)下游处联接，并且构造成便于减少引入至少一个NOx还原元件(306)的废气中的NOx量。

Description

用于减少排放物的设备和组装方法
技术领域
本文中描述的实施例大体涉及排放物处理系统，并且更具体地涉及用于在燃烧系统的排气路径中减少NO2形成的设备。
背景技术
在天然气和液态燃料的燃烧期间，诸如但不受限于一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)和氮氧化物(NOx)排放物的污染物可形成和/或排放进入环境大气中。大体上，CO和UHC可在处于较低温度的燃烧工况期间和/或在当不能提供足够的时间量以完成反应的燃烧工况期间形成。相反，NOx大体在处于较高温度的燃烧工况期间形成。至少一些已知污染物排放源包括工业锅炉和高炉、往复式发动机、燃气涡轮发动机和/或蒸汽发生器。
现代大气质量规则越来越要求对于发电厂的降低的排放水平，同时还要求增加的燃料效率要求。为遵守严格的排放控制标准，期望通过抑制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)，一氧化氮和二氧化氮已知从排气烟道(stack)产生可见的黄色羽烟而且被宣称有助于“酸雨”的生成。然而，已知燃烧控制可仅提供有限的排放物控制并且可证明不充分满足增加的标准和常常冲突的目标，使得期望燃烧后废气处理系统进一步的改进。
一种用于控制在烟道排放物中的NOx的已知技术为选择性催化还原(SCR)。在SCR系统中，由于提供用于确保碳氢化合物燃料的充分燃烧的高比例氧，因而来自发电厂的烟气经常具有净氧化效果。因而，存在于烟气中的NOx可以以很大的困难还原成氮和水。SCR元件可用于混合无水氨与烟气，并且气体在释放进大气之前以适当的温度引导通过适当的还原催化剂。然而，在催化剂上的反应速率取决于进口气体温度，因而NOx破坏的速率是不够的，除非烟气加热到适当的温度。相应地，在瞬变阶段期间，诸如在起动操作期间，由于烟气温度过低，SCR元件通常不将NOx降低到期望水平。
发明内容
在一方面，提供方法用于提供与燃气涡轮发动机一起利用的热回收蒸汽发生器(HRSG)。该方法包括提供HRSG，在HRSG内联接基于蒸汽的加热元件，并且在基于蒸汽的加热元件下游处联接至少一个氮氧化物(NOx)还原元件，其中基于蒸汽的加热元件构造成在燃气涡轮发动机不具有用于期望的NOx还原的足够的排气温度的操作期间操作，以增加路由通过至少一个NOx还原元件的废气的温度，以使至少一个NOx还原元件能够在燃气涡轮发动机操作期间便于NOx还原反应。
另一方面，提供热回收蒸汽发生器(HRSG)，其中，HRSG联接到排出包括氮氧化物(NOx)的废气流的燃气涡轮发动机。HRSG包括用于加热废气的基于蒸汽的加热元件和至少一个NOx还原元件，其在至少一个基于蒸汽的加热元件下游处联接并且构造成便于减少引入至少一个NOx还原元件的废气中的NOx量。
另一方面，提供联合循环发电厂，其包括燃气涡轮发动机和与燃气涡轮发动机流体连通地联接的热回收蒸汽发生器(HRSG)。燃气涡轮发动机构造成在空气中燃烧燃料以产生轴功率和包括氮氧化物(NOx)的废气流。HRSG包括用于加热废气的基于蒸汽的加热元件和至少一个NOx还原元件，其在基于蒸汽的加热元件下游处联接并且构造成便于减少引入至少一个NOx还原元件的废气中的NOx量。
附图说明
图1是示范联合循环发电厂的简化原理图；
图2是可与图1所示的联合循环发电厂一起利用的示范热回收蒸汽发生器(HRSG)的方框图；
图3是用于图2中所示的HRSG的简化框图；
图4是示范的基于蒸汽的加热元件的透视图，其可与图2和图3中所示的HRSG一起利用；并且
图5为示出图3所示的NOx还原元件随时间并且基于当废气进入NOx还原元件时的废气温度的效率的图表。
部件列表
100    联合循环发电厂
102    压缩器
104    进气口
106    燃气涡轮发动机
108    燃烧室
110    第一轴
112    第一发电机
114    排气管道
116    热回收蒸汽发生器
118    热交换器
120    排放物处理装备
122    排气烟道
124    蒸汽涡轮
126    第二轴
128    第二发电机
130    冷凝器
132    管束(tube bundle)
202    过热热交换器
204    再热热交换器
206    节热热交换器
208    高压蒸发器
210    中间压力蒸发器
212    低压蒸发器
214    高压鼓
216    中间压力鼓
218    低压鼓
220    管道燃烧器
302    管道燃烧器
304    高压热交换器
306    基于蒸汽的加热元件
308    CO催化剂
310    注入设备
312    NOx还原元件
314    低压热交换器
316    控制器
402    传热管
404    板
500    图表
502    废气温度曲线
504    效率曲线
具体实施方式
用于减少燃烧系统的排气路径中NO2形成的方法和设备的示范实施例在本文中描述。更确切地说，本文中描述的实施例便于在燃气涡轮发动机的起动、停机和低负荷操作期间利用选择性催化还原(SCR)催化剂改进NOx转化。可与热回收蒸汽发生器(HRSG)一起利用的现有SCR催化剂，诸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剂材料的蜂窝状结构。NOx的转化当催化剂的表面温度足够热时，诸如大约400°F以上开始。在燃气涡轮发动机的起动操作期间，NOx排放比在基准-负荷操作期间高。相应地，在起动操作期间的SCR催化剂转化效率较低，因为SCR催化剂还没有达到足够的温度。基于SCR催化剂的温度，氨频繁地注入来自燃气涡轮发动机的废气的流动路径以进一步增强NOx还原。本发明的实施例便于利用SCR催化剂附近的基于蒸汽的加热元件，诸如超导传热管的板，增加催化剂表面温度。来自燃气涡轮发动机的废气在进入SCR催化剂之前通过加热元件加热，使得催化剂达到期望的温度。
图1是示范联合循环发电厂100的简化原理图。在示范实施例中，发电厂100包括压缩器102，其包括接收空气的进气口104。压缩器102联接到包括一个或多个燃烧室108的燃气涡轮发动机106。压缩器102压缩经由进气口104接收的空气并且引导压缩空气到燃烧室108，其中，压缩空气与燃料混合并且点燃以为燃气涡轮发动机106供应热燃烧气体用于驱动第一轴110。第一轴110联接到第一发电机112，并且导致第一发电机112发电。此外，燃气涡轮发动机106将废气排入排气管道114，废气包括，例如并且不以限制的方式，氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和未燃碳氢化合物。
在示范实施例中，发电厂100还包括流体连通地联接到燃气涡轮发动机106的热回收蒸汽发生器(HRSG)116。尤其地，HRSG 116经由排气管道114联接到燃气涡轮发动机106，使得HRSG 116接收从燃气涡轮发动机106排出的废气。在示范实施例中，HRSG 116包括一个或多个热交换器118和排放物处理装备120。热交换器118从废气抽取热量，并且该热量用于生成蒸汽。排放物处理装备120处理废气，并且处理废气随后经由排气烟道122释放到大气。
蒸汽涡轮124联接到HRSG 116，使得由热交换器118生成的蒸汽引入蒸汽涡轮124用于驱动第二轴126的旋转。第二轴126还联接到第二发电机128，并且导致第二发电机128发电。废蒸汽然后引入包括多个管束132的冷凝器130。通过管束132引导的冷却水冷却蒸汽使得蒸汽冷凝成水。水然后引导回热交换器118。
图2是HRSG 116的方框图。在示范实施例中，HRSG 116接收从燃气涡轮发动机106(图1所示)经由排气管道114(图1所示)排出的废气流。此外，示范实施例中，热交换器118包括多个过热热交换器202、多个再热热交换器204和多个节热热交换器206。HRSG 116还包括各利用包含在废气中的热产生蒸汽的高压蒸发器208、中间压力蒸发器210和低压蒸发器212。各蒸发器208、210和212联接到各自的压力鼓。在示范实施例中，高压蒸发器208联接到高压鼓214，中间压力蒸发器210联接到中间压力鼓216并且低压蒸发器212联接到低压鼓218。HRSG 116还包括至少一个管道燃烧器220，其供应热到废气流以增强蒸汽产生输出。相应地，在示范实施例中，HRSG 116利用高压鼓214、中间压力鼓216和低压鼓218生成处于多个不同压力的蒸汽。此外，示范实施例中，各压力鼓214、216和218将增压蒸汽路由到不同的蒸汽涡轮(未示出)。在可选实施例中，各压力鼓214、216和218引导增压蒸汽到单一蒸汽涡轮，诸如蒸汽涡轮124(图1所示)。在示范实施例中，排放物处理装备120(图1所示)在热交换器202、204和206，蒸发器208、210和212和管道燃烧器220中联接，以便于减少在废气流内夹带的污染物量。在可选实施例中，排放物处理装备120定位在热交换器118下游处的废气流中。
图3是用于HRSG 116的简化框图。如图3所示，HRSG 116包括管道燃烧器302，其在废气已经从燃气涡轮发动机106经由排气管道114(图1所示)排出之后提高废气的温度。高压蒸发器208在管道燃烧器302下游处流体连通地联接，并且还提升废气的温度。例如，在一实施例中，管道燃烧器302和高压蒸发器208接收处于大约700华氏温度(°F)的温度下的废气。在实例中，废气包括大约百万分之(ppm)90的NOx，其包括大约10％的二氧化氮(NO2)，并且管道燃烧器302和高压蒸发器208加热废气到大约700°F以上的温度。此外，在示范实施例中，高压热交换器304在高压蒸发器208下游处流体连通地联接，以便于冷却废气到大约400°F。
在示范实施例中，基于蒸汽的加热元件306在高压热交换器304下游处流体连通地联接，以选择性地增加废气的温度以便于降低例如在引导到烟道122的排放物中的NOx的浓度。更确切地说，在一实施例中，加热元件306加热废气到大约500°F与大约800°F之间的温度。在示范实施例中，一氧化碳(CO)催化剂308在加热元件306下游处流体连通地联接，以便于氧化一氧化氮(NO)到在局部排气温度下在废气流中CO催化剂308的位置处的NO2的平衡浓度。尤其地，CO催化剂308氧化NO使得废气包括大约90ppm的NOx，其包括少于大约50％的NO2，但这依赖于SCR催化剂。
在示范实施例中，注入设备310在CO催化剂308下游处流体连通地联接。注入设备310将还原剂注入废气流以便于降低废气内的NOx的浓度。此外，在示范实施例中，NOx还原元件312在注入设备310下游处流体连通地联接。NOx还原元件312引导废气，包括还原剂，流过适当的还原催化剂以便于降低NOx的浓度。例如，通过120ppm的NH3，对占优的NO2，诸如大约80％的NO2，还原催化剂提供适合于NOx的还原的环境。例如，在示范实施例中，NOx还原元件312引导废气流过处于大约500°F与800°F之间的温度的还原催化剂，其中NOx还原元件312降低NOx到大约9ppm的浓度，废气流包括大约90％的为NO2的NOx和5ppm的NH3。
在一实施例中，注入设备310为氨(NH3)注入栅，其在CO催化剂308下游处流体连通地联接。NH3注入栅310将氨注入废气流以便于降低废气内的NOx的浓度。尤其地，NH3注入栅310将气态氨混合物注入废气流，使得氨的浓度降低到大约120ppm。在可选实施例中，注入设备310将诸如氢或有机还原剂的还原剂注入废气流，其中，有机还原剂诸如碳氢化合物材料。
此外，NOx还原元件312引导废气流过处于大约500°F与800°F之间的温度的适当的还原催化剂，以便于降低NOx的浓度。在一实施例中，NOx还原元件312利用有机还原剂，诸如碳氢化合物材料，以降低NOx的浓度。例如，在一实施例中，NOx还原元件312包括在一个或多个催化剂区提供的一种或多种催化剂。包括有机还原剂的废气路由通过各催化剂区以与对应催化剂相互作用。示范催化剂包括但不限于仅仅包括沸石材料、诸如铂系金属、镓的催化金属和/或诸如银、金、钒，锌，钛，锡、铋、钴、钼、钨、铟的活性金属和它们的混合物。在可选实施例中，NOx还原元件312利用氢基还原剂，诸如H2。典型地，对于相同的NOx移除效率，具有H2或碳氢化合物作为还原剂的用于NOx还原元件312的贵金属催化剂比具有氨作为还原剂的NOx还原元件312要求较低的温度。然而，利用H2或碳氢化合物还原剂使在对NOx降解或氧化氨或两者之前的较低的最高温度能够实现。因此，在一些实施例中，贵金属催化剂在较低温度的操作环境中更靠近HRSG 116的废气放置。
在另一可选实施例中，NOx还原元件312利用三效催化剂(3-waycatalyst)，诸如干式三效催化剂。示范三效催化剂包括一种或多种铂系金属，其以稳定氧化物的良好展开表面分散在基底上，连同锆或铈的氧化物和碱土金属钡、钙和锶的一种或多种氧化物。催化剂基底可涂覆在诸如陶瓷块或由铁、铬和铝组成的螺旋卷绕金属箔的携带者上，或可涂覆在铁基上的耐蚀材料上。除铂系金属之外，包含d-元素的一种或多种氧化物的三效催化剂趋向于通过在循环期间通过氧的可逆累积维持氧的可得性和通过抑制诸如硫化氢和氨的毒气的生成来增加铂系催化剂的效率。三效催化剂的以上实例仅用于示范的目的并且不意味着限制可用于NOx还原元件312中的三效催化剂的类型。
而且，在示范实施例中，HRSG 116包括在NOx还原元件312下游处流体连通地联接的低压热交换器314。此外，在该示范实施例中，低压热交换器314冷却废气到大约150°F的温度，废气包括大约9ppm的NOx和5ppm的NH3。
在示范实施例中，控制器316联接到，例如HRSG 116。控制器316控制加热元件306的激活和/或性能。例如，在联合循环发电厂100(图1所示)的起动期间，控制器316激活加热元件306以加热废气流，以便于在废气经由烟道122释放进大气之前还原NOx到例如NO和NO2。工厂100的起动可为热起动、半热式起动或冷起动中的任一种。加热元件306可在燃气涡轮起动的净化阶段期间操作。在一些实施例中，控制器316导致加热元件306在任何瞬变操作阶段或负荷或低速期间加热废气流，以便于通过加热废气到用于降低NOx到期望的排放水平的足够的温度来增加NOx的还原。
图4为可与HRSG 116(图2和图3所示)一起利用的示范的基于蒸汽的加热元件306的透视图。在示范实施例中，并且如图4所示，加热元件306包括配置成形成板404的多个超导传热管402。示范传热管包括但不限于仅包括市场上可买到的来自New Qu Energy Ltd，香港，中国的Qu Tube。此外，在示范实施例中，蒸汽源(未示出)引导蒸汽经过传热管402，其从蒸汽吸收热能。来自燃气涡轮发动机102(图1所示)的废气引导通过传热管402，在传热管402中废气吸收来自传热管402的热能的至少一部分。示范蒸汽源包括，但不限于仅包括蒸汽涡轮124(图1所示)、补充锅炉(未示出)、诸如高压鼓214、中间压力鼓216和/或低压鼓218的压力鼓(各如图2所示)或能够提供具有足够热能的蒸汽到加热元件306的任何其它适当的蒸汽源。
图5为图表500，其示出NOx还原元件312(图3所示)当废气进入NOx还原元件312时随时间并且基于废气温度的效率。更尤其地，图表500包括废气温度曲线502，其示出当废气进入NOx还原元件312随时间并且特别地，在燃气涡轮发动机102(图1所示)的起动或停机阶段和低负荷工况期间的废气温度。图表500还包括NOx还原元件312随时间，并且特别地在燃气涡轮发动机102的起动阶段期间的效率曲线504。如图5所示，注入设备310(图3所示)直到催化剂表面温度达到预定温度，诸如大约400°F时才开始将还原剂注入废气流。为了达到足够的催化剂表面温度，控制器316基于在加热元件316上游处的废气的温度选择性地激活加热元件306(两者都在图3中示出)。当加热元件306激活时，蒸汽引导通过热管402(如图4所示)，并且热管402吸收来自蒸汽的热能的至少一部分。当废气引入NOx还原元件312时，废气吸收来自热管402的热能的至少一部分。当催化剂的表面达到期望温度时，注入设备310开始注入反应剂以便于增加NOx还原元件312的效率，如经由曲线504所示。
用于降低排放物，诸如NOx排放物的方法和设备的示范实施例在本文中描述。本文中描述的实施例便于通过利用管道燃烧器增加来自燃气涡轮发动机的废气的温度，以增强选择性催化还原(SCR)元件的能力，以降低经由排气烟道排入大气的废气的NOx的浓度。此外，在燃气涡轮发动机起动、停机和处于较低负荷工况期间，正常HRSG操作方法将引起带有在SCR入口处的低NOx破坏效率的排气温度。相应地，本文中描述的实施例将热能导引到SCR上游处的热交换器以提供要求的NOx破坏效率。控制热能的量以最小化工厂效率。
上文详细地描述了系统、设备和组装方法的示范实施例。系统、设备和组装方法不受限于本文中描述的具体实施例，但相反，方法的操作和/或系统的构件和/或设备可与本文中描述的其它操作和/或构件独立且分离使用。进一步地，所描述的操作和/或构件还可与其它系统、方法和/或设备联合限定或利用，并且不受限于仅与本文中所述的系统、方法和存储介质一起实践。
诸如本文中描述的那些控制器包括至少一台处理器或处理单元和系统存储器。控制器典型地具有至少一些形式的计算机可读介质。通过举例而不是限制的方式，计算机可读媒介包括计算机存储介质和通讯介质。计算机存储介质包括以任何方法或技术执行的用于诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息存储的易失的和非易失的、可移动的和非可移动的介质。通讯介质典型地以诸如载波或其它输送机制的调制数据信号具体化计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据并且包括任何消息传递介质。本领域技术人员熟悉调制数据信号，其使得它的特性中的一个或多个可以以如下方式设置或改变以便将信息在信号中代码化。以上的任何的联合也包括在计算机可读介质的范围内。
除非另作说明，否则在本文中示出并且描述的本发明的实施例中的执行的次序或操作的性能是不重要的。也就是说，除非另作说明，操作可以以任何次序施行，并且本发明的实施例可相比那些本文中公开的实施例包括额外的或更少的操作。例如，在另一操作之前、同时或之后执行或施行具体的操作预期在本发明的方面的范围内。
当介绍本发明的方面或其实施例的元件时，冠词“一”、“一个”“该”和“所述”意图表明存在一个或多个该元件。术语“包括”和“具有”意图为包括性的并且表明可存在除列出的元件外的额外的元件。
该书面描述利用实例以公开本发明，包括最佳模式并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统并且执行任何结合的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差别的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种联接到燃气涡轮发动机(106)的热回收蒸汽发生器(HRSG)(116)，所述燃气涡轮发动机(106)排出包括氮氧化物(NOx)的废气流，所述HRSG(116)包括：
用于加热所述废气的基于蒸汽的加热元件(306)；和
至少一个NOx还原元件(312)，其在所述至少一个基于蒸汽的加热元件(306)下游处联接并且构造成便于减少引入所述至少一个NOx还原元件(312)的废气中的NOx量。
2.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加热元件(306)构造成基于在所述基于蒸汽的加热元件(306)上游处的废气的温度选择性地激活。
3.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加热元件(306)构造成在起动阶段、停机阶段和在NOx催化剂进口处不具有足够的用于期望的NOx还原的排气温度的负荷工况中的任一个期间加热废气。
4.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加热元件(306)包括至少一个超导传热管(402)。
5.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述基于蒸汽的加热元件(306)联接到蒸汽涡轮(124)并且构造成从所述蒸汽涡轮(124)处接收蒸汽用于加热废气。
6.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，还包括联接到所述基于蒸汽的加热元件(306)的蒸汽源，其中，所述蒸汽源构造成基于在所述基于蒸汽的加热元件(306)上游处的废气的温度选择性激活。
7.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，还包括联接到所述基于蒸汽的加热元件(306)的至少一个热交换器，所述至少一个热交换器构造成从所述废气抽取热，利用抽取的热生成蒸汽，并且构造成引导蒸汽到所述基于蒸汽的加热元件(306)用于加热废气。
8.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，还包括联接到所述基于蒸汽的加热元件(306)的锅炉，所述锅炉构造成生成蒸汽并且构造成引导蒸汽到所述基于蒸汽的加热元件(306)用于加热废气。
9.根据权利要求1所述的HRSG(116)，其特征在于，所述废气流还包括一氧化碳(CO)，所述HRSG(116)还包括氧化催化剂元件(308)，其在所述基于蒸汽的加热元件(306)下游处和在注入设备(310)的上游处联接。
10.一种联合循环发电厂，包括：
燃气涡轮发动机(106)，其构造成在空气中燃烧燃料以产生轴功率和包括氮氧化物(NOx)的废气流；和
热回收蒸汽发生器(HRSG)(116)，其与所述燃气涡轮发动机(106)流体连通地联接，所述HRSG(116)包括：
用于加热所述废气的基于蒸汽的加热元件(306)；和
至少一个NOx还原元件(312)，其在所述基于蒸汽的加热元件(306)下游处联接并且构造成便于减少引入所述至少一个NOx还原元件(312)的废气中的NOx量。
CN201110344850.XA 2010-10-29 2011-10-28 热回收蒸汽发生器及联合循环发电厂 Expired - Fee Related CN102454456B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/915576 2010-10-29
US12/915,576 US9359918B2 (en) 2010-10-29 2010-10-29 Apparatus for reducing emissions and method of assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102454456A true CN102454456A (zh) 2012-05-16
CN102454456B CN102454456B (zh) 2016-05-04

Family

ID=45935798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110344850.XA Expired - Fee Related CN102454456B (zh) 2010-10-29 2011-10-28 热回收蒸汽发生器及联合循环发电厂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9359918B2 (zh)
JP (1) JP2012097739A (zh)
CN (1) CN102454456B (zh)
DE (1) DE102011054875A1 (zh)
FR (1) FR2966906B1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104995457B (zh) * 2013-02-21 2017-07-21 埃克森美孚上游研究公司 用于燃气轮机排出气体处理的包含储氧组分的催化剂
CN107429909A (zh) * 2015-03-23 2017-12-01 西门子公司 蒸汽发生器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5936995B2 (ja) * 2012-11-26 2016-06-22 一般財団法人電力中央研究所 Ｃｏ２回収型ガス化ガス発電プラント
EP2853718B1 (en) 2013-09-27 2020-06-24 Ansaldo Energia IP UK Limited Method of exhaust gas treatment for a gas turbine system and exhaust gas treatment assembly
US9670843B2 (en) * 2013-11-25 2017-06-06 General Electric Company System and method for heating a catalyst in an exhaust treatment system of a turbine engine
DE102014002037A1 (de) * 2014-02-13 2015-08-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh NO2 Sichtbarkeitsregelung für passiv regenerierende DPF Systeme
DE102016102935A1 (de) * 2015-02-20 2016-08-25 Johnson Matthey Public Limited Company Abgassystem für Leistungserzeugungsvorrichtung
US10046275B2 (en) * 2016-03-11 2018-08-14 General Electric Technology Gmbh System and method for improving the performance of a selective catalyst reduction system in a heat recovery steam generator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1147288A (zh) * 1994-03-02 1997-04-09 卡塔鲁逖克公司 任选带有下游稳焰器的利用整体换热的改进型方法和催化剂结构件
CN1192190A (zh) * 1995-07-27 1998-09-02 卡塔鲁逖克公司 高温场合用催化剂载体及采用该载体的催化剂和催化方法
US6055803A (en) * 1997-12-08 2000-05-02 Combustion Engineering, Inc. Gas turbine heat recovery steam generator and method of operation
CN101506501A (zh) * 2006-08-30 2009-08-12 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统及方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2076287A (en) * 1934-04-21 1937-04-06 Samuel P Arnold Automobile heater
US4353206A (en) 1980-08-20 1982-10-12 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in combined cycle plants
JPS6098112A (ja) 1983-11-02 1985-06-01 Hitachi Ltd コンバインド発電プラント
JPS6372324A (ja) 1986-09-16 1988-04-02 Hitachi Ltd 複合発電プラントの窒素酸化物濃度制御装置
JPH01155007A (ja) 1987-12-11 1989-06-16 Hitachi Ltd 廃熱回収ボイラの運転方法
JP2680033B2 (ja) 1988-05-11 1997-11-19 株式会社日立製作所 コンバインドプラントの運転方法及び装置
US5155995A (en) 1991-02-05 1992-10-20 Texaco Inc. Catalytic converter preheating system
JPH04342805A (ja) 1991-05-17 1992-11-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排気再燃コンバインドサイクルプラントの排ガス圧力制御方法
US5555849A (en) 1994-12-22 1996-09-17 Combustion Engineering, Inc. Gas temperature control system for catalytic reduction of nitrogen oxide emissions
US5824273A (en) * 1995-06-23 1998-10-20 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Gas refining system
US6235254B1 (en) 1997-07-01 2001-05-22 Lynntech, Inc. Hybrid catalyst heating system with water removal for enhanced emissions control
JP4131884B2 (ja) 1998-03-30 2008-08-13 株式会社東芝 コンバインドサイクル発電プラントのＮＯｘ濃度抑制装置
JP3557928B2 (ja) * 1998-12-22 2004-08-25 トヨタ自動車株式会社 リーンＮＯｘ触媒を有する内燃機関
DE10001997A1 (de) 2000-01-19 2001-07-26 Alstom Power Schweiz Ag Baden Verbund-Kraftwerk sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Verbund-Kraftwerkes
US6415601B1 (en) * 2000-12-07 2002-07-09 Ford Global Technologies, Inc. Temperature management of catalyst system for a variable displacement engine
US6609483B1 (en) * 2002-02-27 2003-08-26 The Babcock & Wilcox Company System for controlling flue gas exit temperature for optimal SCR operations
JP2004019484A (ja) 2002-06-13 2004-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービンシステム
JP4686553B2 (ja) * 2005-02-28 2011-05-25 田中貴金属工業株式会社 炭化水素またはアルコールにより排気流中の窒素酸化物を還元するための触媒および方法
US7578265B2 (en) 2006-05-09 2009-08-25 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Multiple pass economizer and method for SCR temperature control
US7918092B2 (en) * 2007-03-19 2011-04-05 I-Ming Lin Enhanced thermoelectric cooler with superconductive coolers for use in air-conditioners
US8186142B2 (en) * 2008-08-05 2012-05-29 General Electric Company Systems and method for controlling stack temperature
US8741239B2 (en) 2009-02-25 2014-06-03 General Electric Company Method and apparatus for operation of CO/VOC oxidation catalyst to reduce NO2 formation for gas turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1147288A (zh) * 1994-03-02 1997-04-09 卡塔鲁逖克公司 任选带有下游稳焰器的利用整体换热的改进型方法和催化剂结构件
CN1192190A (zh) * 1995-07-27 1998-09-02 卡塔鲁逖克公司 高温场合用催化剂载体及采用该载体的催化剂和催化方法
US6055803A (en) * 1997-12-08 2000-05-02 Combustion Engineering, Inc. Gas turbine heat recovery steam generator and method of operation
CN101506501A (zh) * 2006-08-30 2009-08-12 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104995457B (zh) * 2013-02-21 2017-07-21 埃克森美孚上游研究公司 用于燃气轮机排出气体处理的包含储氧组分的催化剂
CN107429909A (zh) * 2015-03-23 2017-12-01 西门子公司 蒸汽发生器

Also Published As

Publication number Publication date
US20120102913A1 (en) 2012-05-03
FR2966906A1 (fr) 2012-05-04
DE102011054875A1 (de) 2012-05-03
JP2012097739A (ja) 2012-05-24
US9359918B2 (en) 2016-06-07
FR2966906B1 (fr) 2014-03-07
CN102454456B (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102454456A (zh) 用于减少排放物的设备和组装方法
US4353207A (en) Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants
US9670843B2 (en) System and method for heating a catalyst in an exhaust treatment system of a turbine engine
US8220274B2 (en) Emission reduction method for use with a heat recovery steam generation system
US8741239B2 (en) Method and apparatus for operation of CO/VOC oxidation catalyst to reduce NO2 formation for gas turbine
US7976800B1 (en) Integrated exhaust gas cooling system and method
US9593609B2 (en) System and method for urea decomposition to ammonia in a side stream for selective catalytic reduction
US7469540B1 (en) Energy recovery from waste heat sources
CN102563589A (zh) 用于使催化材料再生的系统、方法和设备
CN103463976B (zh) 烧结、球团烟气scr脱硝脱二恶英装置
US20120160142A1 (en) Method of and Apparatus for Selective Catalytic NOx Reduction in a Power Boiler
GB2082084A (en) Apparatus for recovering heat energy and removing nox in combined cycle plants
CN104190253A (zh) 焦炉烟气scr脱硝系统
EP3259528B1 (en) Exhaust system for power generating apparatus
WO2015086905A1 (en) Engine exhaust gas control system
CN102537915A (zh) 用于减少排放物的装置及组装方法
CN206404566U (zh) 蓄热式天然气锅炉节能脱硝一体化系统
CN214581129U (zh) 一种危险废物焚烧烟气的scr处理系统
WO2023287926A1 (en) Exhaust gas path heat energy utilization system and method
Abrams et al. RSCR® System to Reduce NOx Emissions from Boilers
JPH10132253A (ja) 排ガス脱硝システム及び排ガス脱硝方法
CN113952836A (zh) 一种基于催化分解NOx的烟气脱硝系统和方法
Abrams System to reduce NOx emissions from biomass boilers

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160504

Termination date: 20191028

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee