PL241095B1

PL241095B1 - Sposób działania układu generatora pary

Info

Publication number: PL241095B1
Application number: PL429398A
Authority: PL
Inventors: Glenn D. Mattison; David G. BRECKINRIDGE; David G. Breckinridge; Set Erik Jonas KLINGSPOR; Set Erik Jonas Klingspor; Kevin O'boyle; zmarł O’BOYLE KEVIN
Original assignee: Arvos Ljungstrom Llc
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2022-08-01
Also published as: ES2738919A2; WO2018009247A1; JP7207810B2; GB2567104A; EP3482125A1; CN110036238A; EP3482124A1; ES2830731T3; JP2019520543A; JP7152121B2; SI3482124T1; ZA201900378B; ES2738919B1; WO2018009781A1; JP2019525114A; KR20190024970A; JP2022024062A; AU2023202632A1; PL429398A1; US20210285637A1

Abstract

Sposób poprawy wydajności układu generatora pary (10) obejmuje dostarczenie układu generatora pary zawierającego zbiornik generatora pary (11), układ zasilania powietrzem (13D) i urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza (13). Układ zasilania powietrzem (13D) znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, a zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ zasilania powietrzem dostarcza pierwszą ilość powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Co najmniej część pierwszej ilości powietrza jest dostarczana do zbiornika generatora pary. Mieszanina gazów odlotowych jest odprowadzana ze zbiornika generatora pary. Co najmniej część mieszaniny gazów odlotowych przepływa do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Ilość SO3 w mieszaninie gazów odlotowych ulega minimalizacji przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza.

Description

PL 241 095 B1

Opis wynalazku

DZIEDZINA WYNALAZKU

Niniejszy wynalazek dotyczy ogólnie sposobu działania układu generatora pary opalanego paliwami kopalnymi i wydajności usuwania materiału w postaci cząstek, a w szczególności dotyczy sposobu i układu do poprawy wydajności urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza przez redukcję zatykania i poprawy sprawności cieplnej generatora pary opalanego paliwami kopalnymi oraz sprawności odpylacza elektrostatycznego za pomocą minimalizacji SO3 przed urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza i ponadto poprawy współczynnika ciepła dla elektrociepłowni zawierającej generator pary przez ułatwienie ponownego ogrzewania gazu kominowego i/lub w inny sposób.

TŁO WYNALAZKU

Elektrociepłownie zazwyczaj obejmują układ generatora pary zasilany paliwem kopalnym, w którym paliwo (np. węgiel, gaz ziemny i/lub olej) jest spalane w celu wytworzenia pary do napędu turbogeneratorów zasilających elektrycznością sieć elektryczną. Ogólna wydajność elektrociepłowni jest miarą użytecznej energii elektrycznej dostarczanej do sieci w porównaniu z energią wejściową w celu wytworzenia takiej mocy wyjściowej. Energia wejściowa obejmuje nie tylko energię uwalnianą przez pierwotne spalanie paliwa w zbiorniku generatora pary, ale również wtórne źródła energii, takie jak te wymagane do obsługi urządzeń pomocniczych, w tym wentylatorów, pomp i silników, urządzeń sterujących emisją zanieczyszczeń, stratami związanymi z przewodnością cieplną i często wymaganych w celu ponownego ogrzania komina zapewniającego odpowiednie rozproszenie gazu odlotowego do atmosfery.

Istnieje wiele rodzajów układów generatora pary, które są wykorzystywane do wytwarzania pary do stosowania w wytwarzaniu elektryczności i instalacjach do przetwarzania chemicznego. Niektóre z układów wytwarzania pary spalają paliwa kopalne, takie jak węgiel, gaz ziemny i olej w zbiorniku generatora pary. Zasilanie powietrzem zbiornika generatora pary jest wymagane do zapewnienia tlenu do spalania paliwa. Spalanie paliwa powoduje powstawanie wysokotemperaturowych produktów ubocznych spalania w strumieniu gazu odlotowego odprowadzanego ze zbiornika generatora pary. Aby poprawić sprawność cieplną układu generatora pary zasilanie powietrzem zbiornika generatora pary ogrzewane jest poprzez odzyskiwanie ciepła ze strumienia gazu odlotowego w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza (APH), takim jak rotacyjne APH.

Sprawność APH można zwiększyć, stosując elementy przenoszące ciepło o wyższej sprawności i elementy przenoszące ciepło o większym obszarze wymiany ciepła. Jednakże, specjaliści w dotyczącej tego dziedzinie nie byli w stanie wykorzystać pełnego potencjału zwiększonej sprawności APH dostępnej dzięki zastosowaniu elementów przenoszących ciepło o wyższej sprawności i większego obszaru wymiany ciepła elementów przenoszących ciepło, z powodu ograniczeń operacyjnych związanych z kontrolą zanieczyszczeń, jak tu opisano.

Produkty uboczne w strumieniu gazu odlotowego mogą zawierać materiał w postaci cząstek i zanieczyszczenia. Przykładowo spalanie węgla prowadzi do powstawania produktów ubocznych spalania, takich jak materiał w postaci cząstek w postaci lotnego popiołu i zanieczyszczenia, takie jak tlenki azotu (NOx), ditlenek siarki SO2 i tritlenek siarki SO3 (łącznie określane często jako SOx). SO2 powstaje w wyniku spalania paliw zawierających siarkę, takich jak węgiel o wysokiej zawartości siarki. SO3 powstaje przez utlenianie SO2, przykładowo, gdy zawartość tlenu w gazie odlotowym jest zbyt wysoka lub gdy temperatura gazu odlotowego jest zbyt wysoka (np. wyższa niż 800°C). SO3 może tworzyć ciekły aerozol, znany jako mgła kwasu siarkowego (H2SO4), który jest bardzo trudny do usunięcia.

Przepisy i regulacje dotyczące ochrony środowiska ograniczają ilość odprowadzanego materiału w postaci cząstek i zanieczyszczeń do środowiska. Tak więc, zastosowano różne układy obróbki w celu kontroli uwalniania materiału w postaci cząstek i zanieczyszczeń. Przykładowo selektywna redukcja katalityczna (SCR) jest środkiem do obróbki tlenków azotu, określanych również jako NOx, z użyciem katalizatora do dwuatomowego azotu (N2) i wody (H2O). Do usuwania materiału w postaci cząstek ze strumienia gazu odlotowego można stosować układy kontroli materiału w postaci cząstek, takie jak workowe obudowy, mokre odpylacze elektrostatyczne (ESP) i suche ESP. Suche ESP są bardziej wydajne i łatwiejsze do utrzymania niż mokre ESP, ale suche ESP wymagają bardziej suchego strumienia gazu odlotowego niż mokre ESP. Wytworzenie suchego strumienia gazu odlotowego może być trudne, ponieważ gdy temperatura gazu odlotowego spada poniżej punktu rosy SO3 na zimnym końcu APH, może wystąpić skraplanie, powodując powstawanie H2SO4 z SO3 i względnie mokrego gazu odlotowego. Ponadto, jeśli gaz odlotowy zawiera mgły H2SO4, to zwykle stosuje się mniej

PL 241 095 B1 wydajny mokry ESP w celu usunięcia H2SO4. Ponadto, ESP mają tendencję do zatykania pyłem (np. niepożądane nagromadzenie popiołu lotnego na płytach kolektora ESP i korytach do usuwania), gdy temperatura gazu odlotowego jest wysoka (np. 130°C lub wyższa).

Innym układem stosowanym do kontroli materiału w postaci cząstek i zanieczyszczeń jest układ odsiarczania gazu odlotowego (FGD). Układy FGD są przede wszystkim ukierunkowane na usuwanie jakiegokolwiek SO2, na przykład z użyciem absorberów SO2. Mokre absorbery SO2 zazwyczaj rozpylają wodę zmieszaną z sorbentem w strumieniu gazu odlotowego przepływającego przez absorber SO2 w celu absorpcji SO2 z gazu odlotowego. Gaz odlotowy wychodzący z absorbera SO2 jest nasycony wodą zawierającą pewną ilość SO2. Jednym z ograniczeń operacyjnych układów FGD jest to, że gaz odlotowy wychodzący z absorbera SO2 może być silnie korozyjny dla dowolnych dalszych urządzeń, takich jak wentylatory, kanały i stosy. Innym ograniczeniem operacyjnym układów FGD jest to, że absorbery SO2 wymagają znaczącego zasilania wodą i aparatury do regeneracji sorbentu.

Jednym z ograniczeń operacyjnych związanych z APH jest to, że zastosowanie elementów przenoszących ciepło o zwiększonej sprawności i powierzchni przenoszenia ciepła może spowodować obniżenie temperatury gazu odlotowego poniżej punktu rosy SO3, przy której to temperaturze może nastąpić skraplanie na zimnym końcu APH. SO3 reaguje z wodą z wytworzeniem kwasu siarkowego H2SO4, który skrapla się na elementach przenoszących ciepło APH. Materiał w postaci cząstek może przylegać do skroplonego H2SO4 powodując zatykanie APH. W oparciu o to ograniczenie operacyjne, specjaliści w dotyczącej tego dziedzinie zniechęcili się do obniżenia temperatury składnika i/lub temperatury gazu odlotowego wychodzącego z APH poniżej punktu rosy SO3 oraz do dalszego stosowania APH o zwiększonej sprawności elementów przenoszących ciepło i obszarze przenoszenia ciepła. Ta niezdolność do pełnego wykorzystania całego potencjału zwiększania sprawności APH ogranicza zatem możliwość zwiększenia sprawności cieplnej układu generatora pary dla zwiększenia jej pełnego potencjału.

Szczegółowe omówienie układów generatora pary ze stanu techniki znajduje się w powszechnie znanym zgłoszeniu patentowym PCT nr PCT/US2017/13459, którego treść jest tu włączona w całości.

W związku z powyższym istnieje zapotrzebowanie na układ generatora pary o ulepszonej sprawności cieplnej i układy obróbki materiału w postaci cząstek oraz zanieczyszczeń.

STRESZCZENIE

Ujawniono tu sposób działania układu generatora pary, przy czym sposób obejmuje:

Wytwarzanie pary przez zapewnienie układu generatora pary zawierającego zbiornik generatora pary, układ zasilania powietrzem, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym układ zasilania powietrzem zawiera środki do regulacji, a urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza zawiera wiele elementów przenoszących ciepło, zapewnienie co najmniej jednego czujnika wilgotności, przy czym układ zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem układu generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza i gdzie zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza;

zapewnienie jednostki sterującej do sterowania układem generatora pary;

zapewnienie układu zasilania powietrzem do dostarczania i środków regulujących do regulacji pierwszej ilości powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza przy pewnym przepływie masowym;

przy czym przepływ masowy jest wystarczający dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura jest określona z użyciem co najmniej jednego czujnika wilgotności i jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu zdefiniowaną przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła o co najmniej 1%, jak to obliczono zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-T1)/(Tgi-TgoSTD) - 1), gdzie

Tgi = temperatura wlotowa mieszaniny gazów odlotowych wchodzącej do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

T1 = temperatura wylotowa mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

TgoSTD = temperatura wylotowa mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej standardowe urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, gdzie pierwsza ilość powietrza stanowi wielkość równą tej wymaganej dla spalania i jako mające wirnik o średnicy i głębokości równoważnej tej dla urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

PL 241 095 B1 dostarczanie co najmniej części pierwszej ilości powietrza, jako powietrza do spalania do zbiornika generatora pary;

odprowadzenie ze zbiornika generatora pary mieszaniny gazów odlotowych;

przepuszczenie co najmniej części mieszaniny gazu odlotowego do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wchodzącej do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

przy czym wiele elementów przenoszących ciepło jest skonfigurowanych tak, aby miało temperaturę masowego przepływu powietrza do spalania dostarczanego do zbiornika generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza wynoszącą około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) dla spalenia paliwa w zbiorniku generatora pary; i przy czym jednostka sterująca steruje temperaturą metalu na zimnym końcu, tak aby była nie mniejsza niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i tak, aby temperatura na zimnym końcu była niższa niż temperatura punktu rosy kwasu siarkowego i gdzie pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F), jak zostało to zmierzone przez co najmniej jeden czujnik.

Korzystnie, sposób obejmuje ponadto:

zapewnienie środków wychwytujących ciepło w połączeniu z co najmniej jednym spośród urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza i mieszaniny gazów odlotowych; i przenoszenie pierwszej ilości ciepła z co najmniej jednego spośród urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza i mieszaniny gazów odlotowych.

Korzystnie, sposób obejmuje również:

zapewnienie układu usuwania materiału w postaci cząstek i układu odsiarczania gazu odlotowego, przy czym układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza i gdzie układ odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za układem usuwania materiału w postaci cząstek;

odprowadzenie całości lub części mieszaniny gazów odlotowych wychodzącej ze zbiornika generatora pary bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu usuwania materiału w postaci cząstek, tym samym usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych; i odprowadzenie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych.

Ponadto korzystnie w tym sposobie pierwsza ilość ciepła ma pierwszą wielkość, przy czym pierwsza wielkość wynosi około 10 do 25 procent drugiej wielkości ciepła, a druga wielkość ciepła jest stosowana do wstępnego ogrzewania powietrza do spalania.

Korzystnie w tym sposobie pierwsza ilość powietrza występuje w ilości nadmiarowej względem tej wymaganej jako powietrze do spalania.

Korzystnie, sposób obejmuje ponadto:

zapewnienie komina odprowadzającego gaz odlotowy, przy czym zbiornik generatora pary jest połączony z kominem odprowadzającym przez co najmniej jeden spośród urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, układu usuwania materiału w postaci cząstek i układu odsiarczania gazu odlotowego; i wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do zwiększenia temperatury mieszaniny gazów odlotowych, przed wylotem z komina, do wielkości wystarczającej do minimalizacji widocznych pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego lub do zminimalizowania korozji w kominie odprowadzającym.

Korzystnie dostarcza się sposób obejmujący ponadto co najmniej jedno spośród:

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła podczas rozruchu kotła selektywnie do wstępnego ogrzewania co najmniej jednego spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek, układu odsiarczania gazu odlotowego i kanałów pośrednich;

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła podczas działania kotła do suszarni węgla, a następnie odprowadzenia do atmosfery;

uwolnienia co najmniej części pierwszej ilości ciepła do atmosfery;

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła do poprawy współczynnika ogrzewania układu generatora pary;

PL 241 095 B1 wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła do wstępnego ogrzania wody zasilającej lub skroplin dostarczanych do układu generatora pary;

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła do odparowania wody z zawiesiny popiołu odprowadzanej z układu usuwania mokrego popiołu w połączeniu z co najmniej jednym spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek i zbiornika generatora pary; i wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła w układzie ściekowym do redukcji odprowadzanej stamtąd wody.

Korzystnie sposób obejmuje ponadto:

(a) dostarczenie co najmniej części pierwszej ilości powietrza do układu ściekowego w celu odparowania tam ścieków; i (b) części pierwszej ilości powietrza oraz części mieszaniny gazów odlotowych do układu ściekowego, aby odparować tam ścieki;

wytwarzanie odpadów w postaci cząstek w układzie ściekowym; i transportowanie materiału w postaci cząstek do układu usuwania materiału w postaci cząstek.

Korzystnie, dostarcza się sposób, w którym minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych obejmuje co najmniej jedno spośród:

chemicznego przetworzenia; i dostarczenia do układu generatora pary paliwa o niskiej zawartości siarki.

Korzystnie dostarcza się sposób, w którym chemiczne przetworzenie obejmuje:

(a) chemiczne przetworzenie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych w obojętną sól przed doprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

(b) rozpylanie wodnej zawiesiny reagentów zawierającej tiosiarczan sodu, magnezu, potasu, amonu i/lub wapnia; i (i) zawierającej co najmniej jeden rozpuszczalny związek soli; lub (ii) zawierającej co najmniej jeden spośród węglanu sodu, wodorowęglanu sodu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku amonu, wodorotlenku potasu, węglanu potasu i wodorowęglanu potasu;

(c) wytwarzanie mgły materiału w postaci cząstek zawierającej suche cząstki co najmniej jednego rozpuszczalnego związku soli; i (d) poddawanie reakcji mgły materiału w postaci cząstek z SO3 w gazie odlotowym.

Według korzystnej postaci dostarcza się sposób działania układu generatora pary obejmujący sposób modernizacji układu generatora pary, który to sposób obejmuje po usunięciu jednego lub większej liczby wymienników ciepła umieszczonych za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, ponowną konfigurację źródła zasilania powietrzem urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza dla dostarczenia pierwszej ilości powietrza w nadmiarze w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku generatora pary i ponowną konfigurację co najmniej jednego źródła zasilania powietrzem i urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza tak, aby pierwsza ilość powietrza była dostarczana przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taka, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego; dostarczenie jednego lub większej liczby układów minimalizacji SO3 w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary, gdzie układy minimalizacji SO3 są skonfigurowane do minimalizowania SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku generatora pary; konfigurację urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza dla ogrzania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury, przy czym druga temperatura jest zasadniczo nie mniejsza niż temperatura spalania powietrza w pierwotnym układzie; dostarczanie pierwszej części pierwszej ilości powietrza do zbiornika generatora pary dla spalenia paliwa; odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu do gromadzenia materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych; tworzenie w i odprowadzanie z układu odsiarczania gazu odlotowego drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze; wtryskiwanie drugiej części pierwszej ilości powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawanego z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze z drugą mieszaniną poddanych ob

PL 241 095 B1 róbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w czwartej temperaturze przed wejściem do komina odprowadzającego; i doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych do komina odprowadzającego w czwartej temperaturze; gdzie pierwsza temperatura mieści się w zakresie 105°C (220°F) do około 125°C (257°F), natomiast druga temperatura mieści się w zakresie 288°C do 399°C (550°F do 750°F).

Według korzystnej postaci dostarcza się sposób modernizacji generatora pary, w którym odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego obejmuje zastosowanie co najmniej jednego wymiennika ciepła istniejącego w układzie generatora pary, pomiędzy układem usuwania materiału w postaci cząstek a układem odsiarczania gazu odlotowego przed modernizacją.

Ponadto, korzystnie dostarcza się sposób działania układu generatora, który to sposób obejmuje: dostarczenie układu generatora pary zawierającego zbiornik generatora pary, układ zasilania powietrzem, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, układ usuwania materiału w postaci cząstek i układ ściekowy, przy czym układ zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ze zbiornikiem generatora pary, przy czym zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza i gdzie układ ściekowy znajduje się w połączeniu z układem generatora pary, a układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza;

dostarczenie układu zasilania powietrzem dostarczającego pierwszą ilość powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania;

dostarczanie co najmniej części pierwszej ilości powietrza do zbiornika generatora pary jako powietrza do spalania;

odprowadzanie ze zbiornika generatora pary mieszaniny gazów odlotowych;

przepuszczenie co najmniej części mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania; i minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych, przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania; i dostarczenie co najmniej jednej spośród:

(a) części pierwszej ilości powietrza do układu ściekowego, aby odparować tam ścieki; i (b) części pierwszej ilości powietrza oraz części mieszaniny gazów odlotowych do układu ściekowego, aby odparować tam ścieki;

wytwarzanie odpadów w postaci cząstek w układzie ściekowym; i transportowanie odpadów w postaci cząstek do układu usuwania materiału w postaci cząstek. Ujawniono tu sposób poprawiania wydajności układu generatora pary. Sposób obejmuje dostarczenie układu generatora pary mającego zbiornik generatora pary, układ zasilania powietrzem i urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, a zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ zasilania powietrzem dostarcza pierwszą ilość powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, a część lub całość pierwszej ilości powietrza jest dostarczana do zbiornika generatora pary jako powietrze do spalania. Sposób obejmuje odprowadzenie ze zbiornika generatora pary mieszaniny gazów odlotowych i przepuszczenie co najmniej części mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych przed wprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza.

Ponadto, środki wychwytujące ciepło (np. wymienniki ciepła, elementy przenoszące ciepło w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza nadające się do przenoszenia ciepła w nadmiarze w stosunku do tego wymaganego do wstępnego ogrzania powietrza do spalania i/lub chłodzenia gazu odlotowego do temperatury w punkcie rosy lub w pobliżu punktu rosy wody (H2O), układy kanałów, mieszalniki, rury, zbiorniki i tym podobne) znajdują się w połączeniu z generatorem pary, urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszą ilością powietrza i/lub mieszaniną gazów odlotowych. W jednej postaci, sposób obejmuje przenoszenie pierwszej ilości ciepła z generatora pary, urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszej ilości powietrza i/lub mieszaniny gazów odlotowych.

W jednej postaci, sposób obejmuje ponadto dostarczenie układu usuwania materiału w postaci cząstek i układu odsiarczania gazu odlotowego. Układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje

PL 241 095 B1 się za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, a układ odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za układem usuwania materiału w postaci cząstek. W jednej postaci, sposób obejmuje odprowadzanie całości lub części mieszaniny gazów odlotowych wychodzących ze zbiornika generatora pary bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu usuwania materiału w postaci cząstek, tym samym usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych. W jednej postaci, sposób obejmuje odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych.

W jednej postaci, pierwsza ilość ciepła ma wielkość około 10 do 25 procent tej, którą zastosowano do wstępnego ogrzania powietrza do spalania. W jednej postaci, pierwsza ilość powietrza występuje w nadmiarowej ilości w stosunku do tej wymaganej jako powietrze do spalania.

W jednej postaci, komin odprowadzający gaz odlotowy jest dostarczany w układzie generatora pary. Zbiornik generatora pary łączy się z kominem odprowadzającym przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, układ usuwania materiału w postaci cząstek i/lub układ odsiarczania gazu odlotowego. W jednej postaci, sposób obejmuje wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła w celu zwiększenia temperatury mieszaniny gazów odlotowych, przed wylotem z komina, do wielkości wystarczającej do minimalizacji widocznych pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego lub do minimalizacji korozji w kominie odprowadzającym.

W jednej postaci, sposób może obejmować jeden lub większą liczbę z następujących: (1) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła podczas rozruchu kotła w celu selektywnego wstępnego ogrzania co najmniej jednego spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek, układu odsiarczania gazu odlotowego i kanałów pośrednich; (2) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła podczas pracy kotła w susza rni węgla, a następnie odprowadzenie do atmosfery; (3) uwolnienie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do atmosfery; (4) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła w celu poprawy współczynnika ogrzewania układu generatora pary; (5) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do odparowania wody z zawiesiny popiołu odprowadzanej z układu usuwania mokrego popiołu w połączeniu z co najmniej jednym spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek i zbiornika generatora pary; i (6) wykorzystywanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła w układzie ściekowym w celu zmniejszenia odprowadzania z niego wody.

W jednej postaci, poprawa współczynnika ogrzewania obejmuje jeden lub większą liczbę z następujących: (1) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła w celu poprawy wydajności cyklu pary; (2) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do wstępnego ogrzania wody zasilającej lub skroplin dostarczanych do układu generatora pary; i (3) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła w celu zmniejszenia obciążeń pasożytniczych (np. ogrzewanie przestrzeni i wody pitnej, i para dla turbin do napędzania urządzeń wirujących, takich jak wentylatory zamiast silników napędzanych elektrycznie, i inna para lub obciążenia cieplne inne niż dla pary stosowane do wytwarzania energii elektrycznej) w układzie generatora pary.

W jednej postaci, sposób obejmuje dostarczanie co najmniej jednej z części mieszaniny gazów odlotowych i części pierwszej ilości powietrza do układu ściekowego w celu odparowania tam ścieków, wytworzenia materiału w postaci cząstek w układzie ściekowym i transportu odpadów w postaci cząstek do układu usuwania materiału w postaci cząstek.

W jednej postaci, minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych obejmuje chemiczne przetworzenie i/lub dostarczanie paliwa o niskiej zawartości siarki do układu generatora pary.

W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza jest skonfigurowane do ogrzewania pierwszej ilości powietrza do około 288°C do 399°C (550°F do 750°F).

W jednej postaci, układ zasilania powietrzem dostarcza pierwszą ilość powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza przy przepływie masowym wystarczającym do ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu określoną przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza pracujące ze zwiększonym odzyskiem ciepła (HR) o co najmniej 1% obliczonym zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1).

PL 241 095 B1

W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która jest nie mniejsza niż (np. zasadniczo nie mniejsza niż, w przybliżeniu równa lub zasadniczo nie większa niż) temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy kwasu siarkowego, a pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F). Tutaj, określenie „nie mniejsza niż temperatura punktu rosy wody” oznacza temperaturę, która jest w przybliżeniu równa temperaturze punktu rosy wody, tak że nie ma stałego zwilżania elementów przenoszących ciepło w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza, co powoduje korozję zatykanych elementów.

W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która wynosi 0,5 stopnia Celsjusza temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która mieści się w granicach 1 stopnia Celsjusza temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która jest w granicach 2 stopni Celsjusza temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która jest w granicach 3 stopni Celsjusza temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która jest w granicach 4 stopni Celsjusza temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która jest w granicach 5 stopni Celsjusza temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza.

Ujawniono tu również sposób modernizacji układu generatora pary do konfiguracji do pracy zgodnie ze sposobami. W tej postaci modernizacji, odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazów odlotowych, obejmuje zastosowanie jednego lub większej liczby wymienników ciepła znajdujących się w układzie generatora pary, pomiędzy układem usuwania materiału w postaci cząstek a układem odsiarczania gazu odlotowego, przed modernizacją.

Ponadto, ujawniono tu również układ generatora pary skonfigurowany do pracy zgodnie z wyżej wymienionymi sposobami.

Ujawniono tu sposób poprawy wydajności układu generatora pary. Sposób ten obejmuje dostarczenie układu generatora pary mającego zbiornik generatora pary, układ zasilania powietrzem, ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza (np. urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza AdvX™, dawniej o nazwie opracowania AXRM™), układ usuwania materiału w postaci cząstek (np. suchy odpylacz elektrostatyczny i/lub filtr tkaninowy), układ odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający gazu odlotowego. Układ zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, układ usuwania materiału w postaci cząstek i układ odsiarczania gazu odlotowego. Układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za układem usuwania materiału w postaci cząstek, a komin odprowadzający znajduje się za układem odsiarczania gazu odlotowego. Sposób obejmuje zapewnienie układu zasilania powietrzem dostarczającego pierwszą ilość powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza temperatura ma wielkość taką, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu zdefiniowaną przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła (HR) o co najmniej 1%, jak to obliczono zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1), gdzie

Tgi = Temperatura wlotowa gazu odlotowego, tj. mieszaniny gazów odlotowych wchodzącej do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

TgoAdvX = Temperatura wylotowa gazu odlotowego, tj. mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza;

PL 241 095 B1

TgoSTD = Temperatura wylotowa gazu odlotowego, tj. mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej standardowe urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza.

Sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytworzonej w zbiorniku generatora pary. Minimalizacja SO3 występuje przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje konfigurację urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do ogrzania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury około 288°C do 399°C (550°F do 750°F). Sposób obejmuje również dostarczanie pierwszej części lub całości pierwszej ilości powietrza jako powietrza do spalania do zbiornika generatora pary dla spalenia paliwa. Mieszanina gazów odlotowych jest odprowadzana w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu usuwania materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych. Sposób obejmuje ponadto odprowadzanie całości lub części pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych opuszczającej zbiornik generatora pary z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, przykładowo, ale nie wyłącznie 52°C do około 60°C (125°F do 140°F). Trzecia temperatura jest wielkością wystarczającą dla ułatwienia wtryskiwania drugiej części powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu ogrzewającego, bezpośrednio (np. przez mieszanie) lub pośrednio (np. z użyciem wymiennika ciepła), drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w czwartej temperaturze (np. co najmniej około 68°C (155°F)), przed wejściem do komina odprowadzającego. Trzecia temperatura jest wielkością wystarczającą, aby pozwolić na podniesienie czwartej temperatury przez powietrze do ponownego ogrzania gazu odlotowego do wielkości wystarczającej do zminimalizowania widocznych pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego i do zminimalizowania korozji w kominie odprowadzającym. W końcu, sposób obejmuje doprowadzenie trzeciej mieszaniny gazów odlotowych do komina odprowadzającego w czwartej temperaturze.

W jednej postaci, pierwsza ilość powietrza występuje w nadmiarowej ilości w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku generatora pary, a druga część powietrza stanowi drugą część pierwszej ilości powietrza podawaną z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze. Jednocześnie, w innej postaci, mieszaninę gazów odlotowych przed urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza dzieli się na dwa strumienie, gdzie pierwszy strumień stanowi wspomnianą część mieszaniny gazów odlotowych podawaną do, a następnie odprowadzaną z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, i gdzie drugi strumień jest przepuszczany przez kanały przed urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. W tej innej postaci, drugi strumień jest następnie podawany przez wymiennik ciepła i wtryskiwany w celu ponownego połączenia się z pierwszym strumieniem za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. Zazwyczaj drugi strumień jest następnie podawany przez wymiennik ciepła i druga część powietrza jest ogrzewana przez drugi strumień gazu odlotowego w wymienniku ciepła przed wtryskiwaniem jako powietrze do ponownego ogrzewania gazu odlotowego.

W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego i pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

W jednej postaci, trzecią część pierwszej ilości powietrza wprowadza się jako powietrze wstępnego ogrzewania podczas uruchamiania kotła selektywnie do wstępnego ogrzania jednego lub większej liczby spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek, układu odsiarczania gazu odlotowego i/lub pośrednich kanałów lub podczas pracy kotła w instalacji do suszenia węgla, a następnie odprowadza do atmosfery. W innej postaci, drugi strumień mieszaniny gazów odlotowych jest następnie podawany przez wymiennik ciepła w celu ogrzania strumienia powietrza dostarczającego drugą część powietrza do wtryskiwania jako powietrze do ponownego ogrzania gazu odlotowego. Dodatkowo, w tej innej postaci, strumień powietrza dostarcza trzecią część powietrza jako powietrze wstępnego ogrzewania podczas uruchamiania kotła selektywnie dla wstępnego ogrzania co najmniej jednego spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek, układu odsiarczania gazu odlotowego, pośrednich kanałów lub podczas pracy kotła w instalacji do suszenia węgla, a następnie odprowadzania do atmosfery.

PL 241 095 B1

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto układ selektywnej redukcji katalitycznej i zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza przez układ selektywnej redukcji katalitycznej.

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto jeden lub większą liczbę spośród układu usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego i/lub powietrzem do wstępnego ogrzewania, a urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym w układzie do usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego i/lub powietrzem do wstępnego ogrzewania. W układzie usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego i/lub powietrzem do wstępnego ogrzewania usuwane są zanieczyszczenia w postaci cząstek z drugiej części powietrza, które są wprowadzane do drugiej części powietrza poprzez wyciek w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza (np. przykładowo w wyniku użycia nieskutecznych lub uszkodzonych uszczelnień sektorowych) z mieszaniny gazów odlotowych.

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto czujnik wilgotności umieszczony pomiędzy zbiornikiem generatora pary a urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, a sposób obejmuje pomiar, z użyciem czujnika wilgotności, wilgotności mieszaniny gazów odlotowych dla oznaczenia wielkości pierwszej temperatury.

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto czujnik podczerwieni, a sposób obejmuje oznaczanie, z użyciem czujnika podczerwieni, temperatury metalu na zimnym końcu w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza; porównanie temperatury metalu na zimnym końcu do temperatury punktu rosy wody; i sterowanie temperaturą metalu na zimnym końcu, tak aby nie była niższa niż temperatura punktu rosy wody.

W jednej postaci, minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych obejmuje dostarczanie paliwa o niskiej zawartości siarki do zbiornika generatora pary, gdzie paliwo o niskiej zawartości siarki generuje mniej niż 5 części na milion SO3.

W jednej postaci, minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych obejmuje usuwanie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza.

W jednej postaci, minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych obejmuje chemiczne przetworzenie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych w obojętną sól, przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Przykładowo, chemiczne przetworzenie może obejmować natryskiwanie wodnej zawiesiny reagenta zawierającego tiosiarczan sodu, magnezu, potasu, amonu i/lub wapnia i zawierającego rozpuszczalny związek soli, taki jak jeden lub większa liczba spośród związków tiosiarczanowych i chlorkowych albo zawierającego co najmniej jeden spośród węglanu sodu, wodorowęglanu sodu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku amonu, wodorotlenku potasu, węglanu potasu i wodorowęglanu potasu dla wytworzenia mgły w postaci cząstek zawierającej suche cząstki co najmniej jednego rozpuszczalnego związku soli, który może reagować z SO3 w gazie odlotowym.

W jednej postaci, sposób obejmuje ponadto dostarczanie urządzenia do wtryskiwania (np. kolektora kanałowego) pomiędzy układem odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym i gdzie wtryskiwanie drugiej części powietrza, w drugiej temperaturze, z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze zachodzi w urządzeniu do wtryskiwania.

W jednej postaci, urządzenie do wtryskiwania obejmuje kolektor kanałowy umieszczony pomiędzy układem odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym. Kolektor kanałowy ma wlot do odbierania drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych, połączenie odgałęźne do odbierania drugiej części powietrza i wylot w połączeniu z kominem odprowadzającym. W jednej postaci, urządzenie do wtryskiwania obejmuje mieszalnik, obracające się wentylatory i/lub turbulator.

W jednej postaci, odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu usuwania materiału w postaci cząstek realizuje się bez wymienników ciepła umieszczonych pomiędzy urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza a układem usuwania materiału w postaci cząstek.

W jednej postaci, odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego realizuje się bez wymienników ciepła umieszczonych pomiędzy układem usuwania materiału w postaci cząstek i układem odsiarczania gazu odlotowego.

PL 241 095 B1

W jednej postaci, nie występują wymienniki ciepła znajdujące się pomiędzy urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza a układem odsiarczania gazu odlotowego.

W jednej postaci, nie występują wentylatory umieszczone pomiędzy układem odsiarczania gazu odlotowego i kominem odprowadzającym.

W jednej postaci, wtryskiwanie drugiej części pierwszej ilości powietrza prowadzi się przy stosunku masowym drugiej części do drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych 1 procent do 16 procent. W jednej postaci, wtryskiwanie drugiej części pierwszej ilości powietrza prowadzi się przy stosunku masowym drugiej części do drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych 9 procent do 16 procent.

Ujawniono tu sposób uzyskania poprawy wydajności układu generatora pary. Sposób obejmuje to dostarczanie układu generatora pary, który obejmuje zbiornik generatora pary, układ zasilania powietrzem, ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, układ usuwania materiału w postaci cząstek i komin odprowadzający gazu odlotowego. Układ zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza i zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza i układ usuwania materiału w postaci cząstek. Układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, a komin odprowadzający znajduje się za układem usuwania materiału w postaci cząstek. Układ zasilania powietrzem zapewnia pierwszą ilość powietrza dla urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza temperatura jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu zdefiniowaną przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła (HR) o co najmniej 1%, jak to obliczono zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1), gdzie

Sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytworzonej w zbiorniku generatora pary, gdzie minimalizacja SO3 występuje przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza jest skonfigurowane do ogrzewania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury około 288°C do 399°C (550°F do 750°F). Pierwszą część lub całość pierwszej ilości powietrza dostarcza się jako powietrze do spalania do zbiornika generatora pary dla spalenia paliwa. Całość lub co najmniej część mieszaniny gazów odlotowych jest odprowadzana, w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu usuwania materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych. Pierwsza mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych jest odprowadzana z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze. Trzecia temperatura jest wielkością wystarczającą dla ułatwionego wtryskiwania drugiej części powietrza, jako powietrza wstępnego ogrzewania, zapewniając ciepło dla instalacji do suszenia węgla i/lub wstępnego ogrzewania zbiornika generatora pary.

W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego, i gdzie pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

Ujawniono tu układ do poprawy wydajności układu generatora pary. Układ obejmuje zbiornik generatora pary, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary, układ zasilania powietrzem skonfigurowany do dostarczania powietrza do zbiornika generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, układ usuwania materiału w posta

PL 241 095 B1 ci cząstek (np. suchy odpylacz elektrostatyczny i/lub filtr tkaninowy), układ odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający. Zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, układ usuwania materiału w postaci cząstek i układ odsiarczania gazu odlotowego. Układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się bezpośrednio za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ odsiarczania gazu odlotowego znajduje się bezpośrednio za układem usuwania materiału w postaci cząstek. Komin odprowadzający znajduje się bezpośrednio za układem odsiarczania gazu odlotowego. Układ zasilania powietrzem jest skonfigurowany do dostarczania pierwszej ilości powietrza do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza temperatura ma wielkość taką, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego. Pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F). Układ obejmuje minimalizację SO3 przed urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym minimalizacja SO3 jest skonfigurowana do minimalizacji SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku generatora pary. Urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza jest skonfigurowane do ogrzewania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury około 288°C do 399°C (550°F do 750°F). Układ usuwania materiału w postaci cząstek jest skonfigurowany do przenoszenia mieszaniny gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, przykładowo, ale nie wyłącznie 52°C do około 60°C (125°F do 140°F), bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego. Kanał nadmiarowego powietrza znajduje się w połączeniu z urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza. Drugi kanał jest umieszczony pomiędzy układem odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym. Kanał nadmiarowego powietrza jest skonfigurowany do przenoszenia drugiej części pierwszej ilości powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawanego z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do drugiego kanału. Układ obejmuje urządzenie do wtryskiwania (np. kolektor kanałowy) umieszczony pomiędzy układem odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym. Urządzenie do wtryskiwania jest skonfigurowane do odprowadzania gazu odlotowego do komina odprowadzającego w czwartej temperaturze (np. co najmniej około 68°C (155°F)). Trzecia temperatura jest wielkością wystarczającą, aby pozwolić na podniesienie czwartej temperatury przez powietrze do ponownego ogrzania gazu odlotowego do wielkości wystarczającej do zminimalizowania pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego i aby zminimalizować korozję w kominie odprowadzającym.

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto układ usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego i urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez układ usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego operacyjnie w celu usuwania z drugiej części powietrza zanieczyszczeń w postaci cząstek wprowadzonych z wycieku w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych.

W jednej postaci, układ generatora pary zawiera ponadto czujnik wilgotności umieszczony w połączeniu pomiędzy zbiornikiem generatora pary a urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza dla pomiaru wilgotności mieszaniny gazów odlotowych i gdzie czujnik wilgotności stosuje się do oznaczania wielkości pierwszej temperatury.

W jednej postaci, układ generatora pary zawiera ponadto czujnik podczerwieni dla oznaczania temperatury urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza i jednostkę sterującą skonfigurowaną do sterowania temperaturą metalu na zimnym końcu powyżej temperatury punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza.

W jednej postaci, minimalizacja SO3 obejmuje dostarczanie paliwa o niskiej zawartości siarki do zbiornika generatora pary. Paliwo o niskiej zawartości siarki generuje mniej niż 5 części na milion SO3.

W jednej postaci, minimalizacja SO3 obejmuje usuwanie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza.

PL 241 095 B1

W jednej postaci, minimalizacja SO3 obejmuje chemiczne przetworzenie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych w obojętną sól, przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Przykładowo, chemiczne przetworzenie może obejmować natryskiwanie wodnej zawiesiny reagenta zawierającego tiosiarczan sodu, magnezu, potasu, amonu i/lub wapnia i zawierającego jedną lub większą liczbę rozpuszczalnych związków soli, takich jak związki tiosiarczanowe i chlorkowe albo zawierającego co najmniej jeden spośród węglanu sodu, wodorowęglanu sodu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku amonu, wodorotlenku potasu, węglanu potasu i wodorowęglanu potasu dla wytworzenia mgły w postaci cząstek zawierającej suche cząstki co najmniej jednego rozpuszczalnego związku soli, który może reagować z SO3 w gazie odlotowym.

W jednej postaci, układ jest skonfigurowany bez wentylatorów umieszczonych pomiędzy układem odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym.

W jednej postaci, układ jest skonfigurowany bez wymienników ciepła umieszczonych pomiędzy urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza a układem odsiarczania gazu odlotowego.

W jednej postaci, układ jest skonfigurowany bez wentylatorów umieszczonych pomiędzy układem usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym.

Ujawniono tu również sposób modernizacji układu generatora pary dla poprawy wydajności. Sposób obejmuje usunięcie jednego lub większej liczby wymienników ciepła umieszczonych za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza i ponowne skonfigurowanie źródła zasilania powietrzem do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do dostarczania pierwszej ilości przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza temperatura ma wielkość taką, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego. Pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F). Sposób obejmuje zapewnienie minimalizacji SO3 w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary. Minimalizacja SO3 jest skonfigurowana, aby minimalizować SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku generatora pary. Minimalizacja SO3 występuje przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje konfigurowanie urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza dla ogrzania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury, która jest zasadniczo nie mniejsza niż temperatura spalania powietrza w pierwotnym układzie i wynosi około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) dla utrzymania lub poprawy wydajności kotła. Sposób obejmuje dostarczanie pierwszej części lub całości pierwszej ilości powietrza do zbiornika generatora pary dla spalenia paliwa. Sposób obejmuje ponadto odprowadzanie całości lub części mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej zbiornik generatora pary w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu do gromadzenia materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych. Sposób obejmuje również odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, przykładowo, ale nie wyłącznie 52°C do około 60°C (125°F do 140°F). Sposób obejmuje wtryskiwanie drugiej części powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w czwartej temperaturze (np. co najmniej około 68°C (155°F)), przed wejściem do komina odprowadzającego. Sposób obejmuje również doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów do komina odprowadzającego w czwartej temperaturze. Trzecia temperatura jest wielkością wystarczającą, aby pozwolić na podniesienie czwartej temperatury przez powietrze do ponownego ogrzania gazu odlotowego do wielkości wystarczającej do zminimalizowania widocznych pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego i aby zminimalizować korozję w kominie odprowadzającym.

W jednej postaci, sposób modernizacji obejmuje również wymianę co najmniej części kanału wylotowego łączącego układ odsiarczania gazu odlotowego z kominem odprowadzającym na kolektor, który łączy układ odsiarczania gazu odlotowego, kanał nadmiarowego powietrza i komin odprowadzający.

PL 241 095 B1

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto układ usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego, a urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez układ usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego. Sposób modernizacji obejmuje usuwanie zanieczyszczeń w postaci cząstek z drugiej części powietrza, przy czym zanieczyszczenia w postaci cząstek są wprowadzane do drugiej części powietrza z wycieku w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych.

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto czujnik wilgotności umieszczony w połączeniu pomiędzy zbiornikiem generatora pary a urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, a sposób modernizacji obejmuje pomiar, z użyciem czujnika wilgotności, wilgotności mieszaniny gazów odlotowych dla oznaczenia wielkości pierwszej temperatury.

W jednej postaci, układ generatora pary obejmuje ponadto czujnik podczerwieni, a sposób modernizacji obejmuje oznaczenie, z użyciem czujnika podczerwieni, temperatury metalu na zimnym końcu w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza, przez porównanie temperatury metalu na zimnym końcu do temperatury punktu rosy wody; i sterowanie temperaturą metalu na zimnym końcu tak, aby nie była niższa niż temperatura punktu rosy wody.

W jednej postaci, w sposobie modernizacji wtórna sprawność cieplna układu generatora pary, po realizacji sposobu modernizacji, jest co najmniej tak duża jak pierwotna sprawność cieplna układu generatora pary przed realizacją sposobu modernizacji.

Ponadto wskazany jest sposób modernizacji układu generatora pary z mokrym kominem, nadający się do uzyskania prędkości wylotowych gazu odlotowego rzędu 55 do 60 stóp na sekundę, dla poprawy wydajności. Sposób obejmuje eliminację mokrego komina, w ten sposób dopuszczając zwiększone prędkości wylotowe gazu odlotowego poprzez ponowną konfigurację źródła zasilania powietrzem dla urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza dla dostarczenia pierwszej ilości powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu zdefiniowaną przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła HR co najmniej 1%, jak to obliczono zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1), gdzie

Sposób obejmuje zapewnienie minimalizacji SO3 w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary. Minimalizacja SO3 jest skonfigurowana tak, aby minimalizować SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku generatora pary. Minimalizacja SO3 występuje przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje konfigurację urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza dla ogrzania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury, która zasadniczo nie jest niższa niż temperatura spalania powietrza w pierwotnym układzie i wynosi około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) dla utrzymania lub poprawy wydajności kotła w porównaniu do pierwotnego układu. Sposób obejmuje dostarczanie pierwszej części lub całości pierwszej ilości powietrza do zbiornika generatora pary dla spalenia paliwa. Sposób obejmuje ponadto odprowadzanie całości lub części mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej zbiornik generatora pary w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu do gromadzenia materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych. Pierwsza mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych jest odprowadzana z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze. Sposób obejmuje wtryskiwanie drugiej części pierwszej ilości powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, w ten sposób tworząc

PL 241 095 B1 trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w czwartej temperaturze, przed wejściem do komina odprowadzającego. Sposób obejmuje doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych do komina odprowadzającego w czwartej temperaturze. Trzecia temperatura jest wielkością wystarczającą, aby pozwolić na podniesienie czwartej temperatury przez powietrze do ponownego ogrzania gazu odlotowego do wielkości wystarczającej dla ułatwienia w suchym kominie zminimalizowania widocznych pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego i aby zminimalizować korozję w kominie odprowadzającym. Zmodernizowany układ generatora pary może pracować przy zwiększonych obciążeniach w porównaniu do pierwotnego układu generatora pary (tj. przed realizacją modernizacji), przy których prędkości wylotowe gazu odlotowego przekraczają prędkości uprzednio dozwolone w przypadku mokrego komina.

W jednej postaci, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego, przy czym pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

Ponadto, ujawniono tu sposób poprawiania wydajności układu generatora pary. Sposób obejmuje dostarczanie układu generatora pary, który obejmuje zbiornik generatora pary, układ zasilania powietrzem, urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszy układ usuwania materiału w postaci cząstek, drugi układ usuwania materiału w postaci cząstek, układ odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający gazu odlotowego. Układ zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem generatora pary przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, a zbiornik generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszym układem usuwania materiału w postaci cząstek i układem odsiarczania gazu odlotowego. Pierwszy układ usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, a układ odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za pierwszym układem usuwania materiału w postaci cząstek. Komin odprowadzający znajduje się za układem odsiarczania gazu odlotowego, a urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym przez drugi układ usuwania materiału w postaci cząstek. Sposób obejmuje również dostarczenie czujnika wilgotności umieszczonego pomiędzy zbiornikiem generatora pary a urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza; i dostarczenie czujnika podczerwieni w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje pomiar wilgotności mieszaniny gazów odlotowych z użyciem czujnika wilgotności, dla oznaczenia wielkości pierwszej temperatury. Układ zasilania powietrzem zapewnia pierwszą ilość powietrza dla urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza ilość powietrza występuje przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza temperatura ma wielkość taką, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego. Pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F). Sposób obejmuje oznaczenie, z użyciem czujnika podczerwieni, temperatury metalu na zimnym końcu w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza, przez porównanie temperatury metalu na zimnym końcu do temperatury punktu rosy wody; i sterowanie temperaturą metalu na zimnym końcu tak, aby nie była niższa niż temperatura punktu rosy wody. Sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku generatora pary. Minimalizacja SO3 występuje przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje konfigurację urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do ogrzania pierwszej ilości powietrza do drugiej temperatury około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) i dostarczanie pierwszej części lub całości pierwszej ilości powietrza jako powietrza do spalania do zbiornika generatora pary dla spalenia paliwa. Sposób obejmuje odprowadzanie całości lub części mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej zbiornik generatora pary w pierwszej temperaturze, bezpośrednio z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do układu usuwania materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych. Sposób obejmuje odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu odsiarczania gazu odlotowe

PL 241 095 B1 go drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze 52°C do 60°C (125°F do 140°F). Sposób obejmuje usuwanie zanieczyszczeń w postaci cząstek z drugiej części powietrza. Zanieczyszczenia w postaci cząstek są wprowadzane do drugiej części powietrza z wycieku w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych. Sposób obejmuje ponadto wtryskiwanie drugiej części pierwszej ilości powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawanego z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych w trzeciej temperaturze, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych w czwartej temperaturze co najmniej 68°C (155°F), przed wejściem do komina odprowadzającego. Sposób obejmuje również doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych do komina odprowadzającego w czwartej temperaturze.

Uważa się, że dowolne z powyższych postaci można łączyć.

KRÓTKI OPIS RYSUNKÓW ‘

FIG. 1 jest schematem technologicznym części układu generatora pary ilustrującego niniejszy wynalazek;

FIG. 2 jest schematem technologicznym układu generatora pary według niniejszego wynalazku;

FIG. 3 jest schematem technologicznym układu generatora pary według niniejszego wynalazku;

FIG. 4 jest schematem technologicznym innej postaci układu generatora pary według niniejszego wynalazku;

FIG. 5 jest grafem stosunku powietrza do ponownego ogrzewania do przemytego gazu dla różnych wzrostów temperatury gazu odlotowego;

FIG. 6 jest grafem usprawnień wydajności urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza;

FIG. 7 jest schematem technologicznym kolejnej postaci układu generatora pary według niniejszego wynalazku;

FIG. 8 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci układu generatora pary według niniejszego wynalazku;

FIG. 9 jest schematem technologicznym hybrydowej postaci generatora pary łączącej właściwości ponownego ogrzewania z postaci zilustrowanych na Fig. 3 i Fig. 8;

FIG. 10 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci generatora pary według niniejszego wynalazku zawierającego obieg suszenia ścieków;

FIG. 11 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci generatora pary według niniejszego wynalazku zawierającego inny obieg suszenia ścieków;

FIG. 12 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci generatora pary według niniejszego wynalazku zawierającego obieg grzewczy wody zasilającej;

FIG. 13 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci generatora pary według niniejszego wynalazku zawierającego inny obieg grzewczy wody zasilającej;

FIG. 14 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci generatora pary według niniejszego wynalazku zawierającego obieg suszenia układu mokrego popiołu; i

FIG. 15 jest schematem technologicznym jeszcze dalszej postaci generatora pary według niniejszego wynalazku zawierającego inny obieg suszenia układu mokrego popiołu.

SZCZEGÓŁOWY OPIS

Jak pokazano na FIG. 1, układ generatora pary o ulepszonej wydajności jest ogólnie oznaczony cyfrą 10. Układ 10 generatora pary obejmuje zbiornik 11 generatora pary i urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza (np. obrotowy regeneracyjny wymiennik ciepła o konstrukcji AdvX™ twórców wynalazku, AdvX™ jest znakiem towarowym na rzecz Arvos Liungstrom LLC). Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza AdvX™ znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem 11 generatora pary przez kanał 63. Układ 10 generatora pary obejmuje układ 13D zasilania powietrzem skonfigurowany do dostarczania powietrza do generatora 11 pary przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Stosowane tu określenie „ulepszona wydajność” układu generatora pary obejmuje: 1) utrzymywanie całkowitej sprawności cieplnej układu 10 generatora pary przy wyeliminowaniu lub inaczej zminimalizowaniu potrzeby stosowania wymienników ciepła, takich jak wymienniki ciepła gaz-gaz (GGH) pomiędzy urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza a kominem odprowadzającym; 2) redukcję zatykania w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza; 3) poprawę wydajności układu usuwania materiału w postaci cząstek; 4) poprawę wydajności urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i/lub 5) poprawę całkowitej sprawności cieplnej (tj. współczynnika ogrzewania) układu 10 generatora pary w porównaniu z układami generatora pary

PL 241 095 B1 ze stanu techniki (np. układy 100 i 100’ generatora pary z FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459). Po znaczących analizach i testach oraz wieloletnich nieudanym próbach, twórcy wynalazku nieoczekiwanie opracowali układ 10 generatora pary, który może działać co najmniej tak samo sprawnie pod względem temperatury, jak znane ze stanu techniki układy 100 generatora pary pokazane w zgłoszeniu patentowym PCT nr PCT/US2017/13459, ale bez korzyści związanych ze zwiększeniem wydajności GGH 106X, 106X’, 106Y i 106Y’, jak przedstawiono to w zgłoszeniu patentowym PCT nr PCT/US2017/13459. Określenie „sposób poprawy wydajności układu generatora pary” dotyczy także sposobu działania układu generatora pary.

Jak pokazano na FIG. 1, układ 10 generatora pary zawiera zbiornik 11 generatora pary, układ 13D zasilania powietrzem i urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ 13D zasilania powietrzem jest połączony ze zbiornikiem 11 generatora pary przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, a zbiornik 11 generatora pary jest połączony z urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ 13D zasilania powietrzem dostarcza pierwszą ilość powietrza do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Co najmniej część pierwszej ilości powietrza jest dostarczana do zbiornika 11 generatora pary jako powietrze do spalania. Mieszanina gazów odlotowych FG jest odprowadzana ze zbiornika 11 generatora pary kanałem 63. Całość lub część mieszaniny gazów odlotowych FG wpływa do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. SO3 w mieszaninie gazów odlotowych jest minimalizowane przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, jak tu dalej opisano.

Układ 10 generatora pary zawiera środki wychwytujące ciepło (np. wymienniki ciepła, elementy przenoszące ciepło w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza nadające się do przenoszenia ciepła w nadmiarze względem ilości wymaganej do wstępnego ogrzania powietrza do spalania i/lub chłodzenia gazu odlotowego tak, aby temperatura metalu na zimnym końcu stanowiła temperaturę zbliżoną do punktu rosy wody (H2O), układy kanałów, mieszalniki, rury, zbiorniki i tym podobne) w połączeniu z generatorem pary, urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszą ilością powietrza i/lub mieszaniną gazów odlotowych, jak tu dalej opisano. Pierwsza ilość ciepła jest przenoszona z generatora pary, urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza i/lub mieszaniny gazów odlotowych do różnych miejsc, jak tu opisano. Przykładowo, całość lub część pierwszej ilości ciepła może być: (1) wykorzystywana podczas rozruchu kotła selektywnie w celu wstępnego ogrzania układu usuwania materiału w postaci cząstek, układu odsiarczania gazu odlotowego i/lub kanałów pośrednich, jak pokazano i opisano w odniesieniu do FIG. 7; (2) wykorzystywana podczas pracy kotła dla suszarni 69 węgla, a następnie odprowadzana do atmosfery, jak pokazano i opisano w odniesieniu do FIG. 7; (3) uwolniona do atmosfery, jak zilustrowano przez linie AV1 i AV2 odprowadzania do atmosfery, odpowiednio na FIG. 3 i 8; (4) wykorzystywana w celu poprawy współczynnika ogrzewania układu 10 generatora pary, jak pokazano, przykładowo, na FIG. 12 i 13; (5) wykorzystywana do odparowania wody z zawiesiny popiołu odprowadzanej z układu usuwania mokrego popiołu w połączeniu z układem usuwania materiału w postaci cząstek, jak na FIG. 10 i 11, i/lub zbiornikiem 11 generatora pary; i (6) wykorzystywana w układzie ściekowym w celu zmniejszenia odprowadzania z niego wody, jak pokazano, przykładowo, na FIG. 10 i 11. Zastosowanie całości lub części pierwszej ilości ciepła do poprawy współczynnika ogrzewania układu 10 generatora pary obejmuje: (1) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do poprawy wydajności cyklu pary; (2) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do wstępnego ogrzania wody zasilającej lub skroplin dostarczanych do układu generatora pary; i (3) wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do zmniejszenia obciążeń pasożytniczych (np. ogrzewanie przestrzeni i wody pitnej, i para dla turbin do napędzania urządzeń wirujących, takich jak wentylatory zamiast silników napędzanych elektrycznie, i inna para lub obciążenia cieplne inne niż para wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej) w układzie generatora pary.

Jak pokazano na FIG. 2, układ 10 generatora pary zawiera również układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek, układ 17 odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający 19. Zbiornik 11 generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza; układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek i układ 17 odsiarczania gazu odlotowego. Układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się bezpośrednio za urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, tak, że nie ma innych istotnych elementów, takich jak wentylatory lub wymienniki ciepła umieszczone pomiędzy urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza a układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek, które są ze sobą w połączeniu umożliwiającym przepływ przez kanał 60. W szczególności, nie ma GGH 106X’, podob

PL 241 095 B1 nych do tych pokazanych na FIG. 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459), umieszczonych pomiędzy urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza a układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek. Układ 17 odsiarczania gazu odlotowego znajduje się bezpośrednio za układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek tak, że nie ma innych istotnych elementów, takich jak wymienniki ciepła, umieszczone pomiędzy układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek a układem 17 odsiarczania gazu odlotowego, które są ze sobą w połączeniu umożliwiającym przepływ przez kanał 61. W szczególności, nie ma GGH 106X, podobnych do tych pokazanych na FIG. 1 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459), umieszczonych pomiędzy układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek a układem 17 odsiarczania gazu odlotowego. Komin odprowadzający 19 znajduje się bezpośrednio za układem 17 odsiarczania gazu odlotowego, tak że nie ma innych istotnych elementów, takich jak wentylatory lub wymienniki ciepła umieszczone pomiędzy układem 17 odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym 19, które są ze sobą w połączeniu umożliwiającym przepływ przez kanał 62. W szczególności, nie ma GGH 106Y lub 106Y’, podobnych do tych pokazanych na FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459, umieszczonych pomiędzy układem 17 odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym 19. Nie ma wymienników ciepła umieszczonych pomiędzy urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza a kominem odprowadzającym 19. W jednej postaci, jak pokazano na FIG. 3, kanał 62 zawiera urządzenie 21 do wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania, takie jak mieszalnik, jeden lub większa liczba obracających się wentylatorów, złącze i/lub turbulator umieszczone tam dla mieszania drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2, jak tu opisano.

Jak zilustrowano na FIG. 3, układ 13D zasilania powietrzem jest skonfigurowany do dostarczania pierwszej ilości A1 powietrza do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza ilość A1 powietrza występuje w nadmiarowej ilości w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku 11 generatora pary (np. pierwsza ilość ciepła występuje w nadmiarowej ilości w stosunku do tej użytej do wstępnego ogrzania części pierwszej ilości powietrza dostarczanego do zbiornika 11 generatora). W jednej postaci pierwsza ilość ciepła ma wielkość około 10 do 25 procent tej, której użyto do wstępnego ogrzania powietrza do spalania. W jednej postaci, pierwsza ilość ciepła ma wielkość określoną w oparciu o nadwyżkę mocy lub margines projektowy istniejącego układu 13D zasilania powietrzem (np. margines na wyjściu dla masowego przepływu w wentylatorze), przykładowo, pierwsza ilość ciepła ma wielkość około 10 do 15 procent tego zużywanego do wstępnego ogrzewania powietrza do spalania. W przypadku modernizacji zastosowanie istniejącego układu 13D zasilania powietrzem eliminuje potrzebę wymiany kosztownych wentylatorów i powiązanych z nimi układów. W jednej postaci pierwsza ilość powietrza występuje w nadmiarowej ilości w stosunku do tej wymaganej jako powietrze do spalania. Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza jest skonfigurowane do dostarczania pierwszej ilości A1 powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczającej urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza ilość powietrza A1 jest regulowana konwencjonalnymi środkami takimi jak, ale nie wyłącznie, wentylatory i/lub sprężarki o zmiennej szybkości, zawory sterujące i/lub przepustnice. Pierwsza temperatura T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczającej urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza jest mniejsza niż dla gazu odlotowego opuszczającego zbiornik 11 generatora pary z uwagi na wyciek powietrze-do-gazu (np. wyciek z powodu nieefektywnych, niewydajnych lub uszkodzonych uszczelnień sektorowych lub innych uszczelnień w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza), który zachodzi na zimnym końcu urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Temperatura gazu odlotowego opuszczającego zbiornik 11 generatora pary jest często nazywana jako „nieprawidłowa” temperatura wylotowa gazu, a pierwsza temperatura T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczająca urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza po zmieszaniu z wyciekiem zimnego powietrza jest często określana jako „prawidłowa” temperatura gazu. Pierwsza temperatura T1 jest taka, że urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż (np. nie jest zasadniczo mniejsza niż, w przybliżeniu równa lub zasadniczo nie większa niż) temperatura punktu rosy wody w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i taka, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego. Stosowane tu określenie „metal na zimnym końcu” oznacza część urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, która ma najniższą tam temperaturę. Pierwsza temperatura T1 wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F). Stosowane tutaj określenie „nie mniejsza niż temperatura punktu rosy wody” oznacza temperaturę w przybliżeniu równą temperaturze punktu rosy wody, tak że nie ma stałego

PL 241 095 B1 zwilżania elementów przenoszących ciepło w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza, co powoduje korozję zatykanych elementów.

W innej postaci, pierwsza temperatura T1 jest zdefiniowana przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza (np. urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza AdvX™, znak towarowy na rzecz ARVOS Liungstrom LLC) działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła HR w porównaniu do standardowego urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza co najmniej 1% (jeden procent). Ten zwiększony odzysk ciepła HR wyraża liczba procentowa obliczona zgodnie z równaniem HR = 100% χ ((Tgi-Tgo-AdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1). Należy zauważyć, że liczba ujemna reprezentowałaby zmniejszony odzysk ciepła. Tutaj, standardowe urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza jest zdefiniowane jako urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, gdzie pierwsza ilość powietrza stanowi wielkość równą tej wymaganej dla spalania, tj. jest to powietrze do spalania i nie ogrzewa się wstępnie nadmiaru powietrza, i jako mające wirnik o równoważnej średnicy i głębokości ulepszonego urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza.

W równaniu HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1):

‘ Przykładowo, jeśli Tgi = 371°C (700^eF); TgoSTD = 149°C (300°F); i TgoAdvX = 146°C (295°F), wówczas HR = 100% χ ((371 -146)/(371-149)-1) = 1,25% (HR = 100% χ ((700 -295)/(700-300)-1) = 1,25%).

W jednej postaci układ 13D zasilania powietrzem dostarcza pierwszą ilość powietrza A1 do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i pierwsza ilość powietrza A1 jest regulowana z użyciem konwencjonalnych środków (np. wentylatorów o zmiennej prędkości, dmuchaw, sprężarek, przepustnic, zaworów, układów kanałów i ich połączeń). Zatem pierwsza ilość powietrza A1 jest regulowana przy przepływie masowym wystarczającym do ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych wychodzącej z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci wielkość przepływu masowego pierwszej ilości powietrza A1 określa się w oparciu o działanie ulepszonego urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, a w szczególności ilość odzysku ciepła HR, które zależy od stopnia wykorzystania ulepszonych uszczelnień i/lub ulepszonych elementów przewodzących ciepło. Pierwsza temperatura T1 jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu określoną przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła (HR) o co najmniej 1%, jak obliczono zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1).

W jednej postaci urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która jest nie mniejsza niż (np. temperaturę, która jest w przybliżeniu równa temperaturze punktu rosy wody, tak że nie ma stałego zwilżania elementów przenoszących ciepło w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza, co powoduje korozję zatykanych elementów) temperatura punktu rosy wody w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i taką, że temperatura metalu na zimnym końcu jest niższa niż temperatura punktu rosy kwasu siarkowego, a pierwsza temperatura wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

W jednej postaci zwiększony odzysk ciepła HR w ulepszonym urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza uzyskuje się przez zastosowanie elementów przenoszących ciepło o ulepszonych współczynnikach przenikania ciepła i zwiększonym obszarze przenoszenia ciepła, w porównaniu do elementów przenoszących ciepło ze stanu techniki. Przykładowo, ulepszone elementy przenoszące ciepło opisane i/lub urzeczywistnione przez Zgłaszającego Arvos Ljungstrom LLC w: (1) zgłoszeniu patentowym USA nr serii 14/089139, „Heat Transfer Elements for a Closed Channel Rotary Regenerative Air Preheater”, złożonym 25 listopada 2013 r.; (2) międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/US2016/069186, „A Heat Transfer Sheet Assembly with an Intermediate Spacing Feature”, złożonym 29 grudnia 2016 r.; (3) międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/US2017/026840, „A Heat Transfer Sheet Assembly with an Intermediate Spacing Feature”, złożonym 10 kwietnia 2017 r.; (4) zgłoszeniu patentowym USA nr serii 14/877451, „Alternating Notch Configuration for Spacing Heat Transfer Sheets”, złożonym 7 października 2015 r.; (5) międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/US2016/056209 „Alternating Notch Configuration for Spacing Heat Transfer Sheets”,

PL 241 095 B1 z 10 października 2016 r.; (6) elemencie Zgłaszającego przenoszącym ciepło, pod marką DN8™; i/lub (7) elemencie Zgłaszającego przenoszącym ciepło, pod marką TF4™, są stosowane pojedynczo lub w ich połączeniach w ulepszonych urządzeniach do wstępnego ogrzewania powietrza w celu uzyskania zwiększonego odzysku ciepła HR.

W jednej postaci zwiększony odzysk ciepła HR w ulepszonym urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza uzyskuje się przez zastosowanie ulepszonych uszczelnień w porównaniu z uszczelnieniami ze stanu techniki. Przykładowo, ulepszone uszczelnienia opisane i/lub urzeczywistnione przez Zgłaszającego Arvos Ljungstrom LLC: (1) w zgłoszeniu patentowym USA nr serii 14/829210, „Flexible Seal for Rotary Regenerative Preheater”, złożonym 18 sierpnia 2015 r.; (2) międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/US2016/056209, „Flexible Seal for Rotary Regenerative Preheater”, złożonym 10 października 2016 r.; (3) międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/US2017/017414, „Flexible Seal for Rotary Regenerative Preheater”, z 10 lutego 2017 r.; (4) elastycznym uszczelnieniu Zgłaszającego pod marką Optiflex™; i/lub (5) uszczelnieniu Zgłaszającego pod marką Taperflex II™, są stosowane pojedynczo lub w połączeniach w ulepszonych urządzeniach do wstępnego ogrzewania powietrza w celu uzyskania zwiększonego odzysku ciepła HR.

W jednej postaci zarówno ulepszone elementy przenoszące ciepło, jak i ulepszone uszczelnienia są stosowane w ulepszonych urządzeniach do wstępnego ogrzewania powietrza, aby uzyskać zwiększony odzysk ciepła HR.

Powyższe równanie (tj. HR = 100% χ ((Tgi-TgoAdvX)/(Tgi-TgoSTD) - 1)) stosuje się do ilościowego określania procentowej poprawy odzysku ciepła HR uzyskanego przez zastosowanie powyższych ulepszonych elementów przenoszących ciepło i ulepszonych uszczelnień w ulepszonym urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, w porównaniu do urządzeń do wstępnego ogrzewania powietrza ze stanu techniki.

Zgłaszający stwierdził, że minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, umożliwia zastosowanie ulepszonych urządzeń do wstępnego ogrzewania powietrza ze zwiększonym odzyskiem ciepła HR, podczas gdy w znanych ze stanu techniki układach generatora pary, specjaliści w dotyczącej tego dziedzinie nie byli w stanie wykorzystać pełnego potencjału zwiększonej wydajności APH dostępnej dzięki zastosowaniu elementów przenoszących ciepło o wyższej wydajności i większej powierzchni przenoszenia ciepła, ze względu na ograniczenia eksploatacyjne związane z kontrolą zanieczyszczeń. Jednakże specjaliści w dziedzinie zrozumieją, jak zainstalować takie ulepszone elementy przenoszące ciepło i ulepszone uszczelnienia w ulepszonym urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza, aby uzyskać zwiększony odzysk ciepła HR.

Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza jest również skonfigurowane do ogrzania pierwszej ilości A1 powietrza do drugiej temperatury T2 około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) do stosowania w spalaniu paliwa i dla opisanego tutaj powietrza do ponownego ogrzewania.

Układ 10 generatora pary obejmuje jeden lub większą liczbę układów lub urządzeń do minimalizacji SO3 przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, które są skonfigurowane do minimalizowania SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG wytworzonej w zbiorniku 11 generatora pary. W jednej postaci, jeden lub większa liczba układów lub urządzeń do minimalizacji SO3 przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza obejmuje dostarczanie paliwa o niskiej zawartości siarki do zbiornika 11 generatora pary. Paliwo o niskiej zawartości siarki ma skład odpowiedni do generowania mniej niż 5 części na milion SO3. W jednej postaci, jeden lub większa liczba układów lub urządzeń do minimalizacji SO3 przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza obejmuje usuwanie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG przed doprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przykładowo w kanale 63. W jednej postaci, jeden lub większa liczba układów lub urządzeń do minimalizacji SO3 przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza obejmuje chemiczne przetworzenie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych w obojętną sól, przed doprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, chemiczne przetworzenie obejmuje albo rozpylanie wodnej zawiesiny reagenta zawierającego tiosiarczan sodu, magnezu, potasu, amonu i/lub wapnia i zawierającego jedną lub większą liczbę rozpuszczalnych związków soli, takich jak związki tiosiarczanowe i chlorkowe albo zawierającego co najmniej jeden spośród węglanu sodu, wodorowęglanu sodu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku amonu, wodorotlenku potasu, węglanu potasu i wodorowęglanu potasu dla wytworzenia mgły w postaci cząstek zawierającej suche cząstki co najmniej jednego rozpuszczalnego związku soli, który może reagować z SO3 w gazie odlotowym.

PL 241 095 B1

Jak pokazano na FIG. 3, układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek jest skonfigurowany do przenoszenia mieszaniny gazów odlotowych FG1 w pierwszej temperaturze T1 bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazów odlotowych, przez kanał 61. Jak pokazano na FIG. 3, układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek jest skonfigurowany do przenoszenia mieszaniny gazów odlotowych FG1 w pierwszej temperaturze T1 bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazów odlotowych, przez kanał 61, tak że T1 znajduje się w zakresie odpowiednim do wydajnego działania układu 17. Jak pokazano na FIG. 3, układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek jest skonfigurowany do przenoszenia mieszaniny gazów odlotowych FG1 w pierwszej temperaturze T1 do układu 17 odsiarczania gazów odlotowych, przez kanał 61, tak, że T1 jest w zakresie odpowiednim do wydajnego działania układu 17. W jednej postaci, układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek stanowi suchy odpylacz elektrostatyczny (ESP). Taki suchy ESP zawiera rzędy cienkich pionowych drutów (niepokazanych), po których następuje stos dużych płaskich metalowych płyt (niepokazanych) zorientowanych pionowo. Gaz odlotowy FG przepływa poziomo przez przestrzenie pomiędzy drutami, a następnie przechodzi przez stos płyt. Napięcie ujemne kilku tysięcy woltów jest przykładane między drutami i płytami. Jeśli przyłożone napięcie jest wystarczająco wysokie, elektryczne wyładowanie koronowe jonizuje gaz odlotowy wokół elektrod, który następnie jonizuje cząstki w strumieniu gazu odlotowego. Zjonizowane cząstki, ze względu na siłę elektrostatyczną, są kierowane w stronę uziemionych płyt. Cząstki gromadzą się na płytach zbiorczych i są z nich usuwane. Praca ESP w niższych temperaturach z ujawnionymi tutaj kompozycjami gazów odlotowych zapewnia znaczące korzyści pod względem sprawności, które mogłyby umożliwić zmniejszenie wielkości ESP potrzebnego do stosowania w różnych układach generatora pary. Chociaż pokazano i opisano suchy ESP, niniejszy wynalazek nie jest pod tym względem ograniczony, ponieważ można stosować mokry ESP.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary zawiera ponadto układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego umieszczony w i pomiędzy kanałami 64 i 65. Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego dla czynnego usuwania, z drugiej części P2 powietrza, zanieczyszczeń w postaci cząstek wprowadzonych z wycieku w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych FG. W jednej postaci, układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego jest skonfigurowany podobnie do układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek, jak tu opisano. Jak zilustrowano na FIG. 4, nie ma wentylatorów umieszczonych pomiędzy układem 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym 19.

Jak pokazano na FIG. 3, kanał 65 nadmiarowego powietrza znajduje się w połączeniu z urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, a kanał 62 znajduje się pomiędzy układem 17 odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym 19. Kanał 65 nadmiarowego powietrza jest skonfigurowany do przenoszenia drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza jako gazu odlotowego powietrza do ponownego ogrzewania P2 podawanego z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze T2, z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do drugiego kanału 62. Przykładowo, kanał 65 nadmiarowego powietrza jest powleczony izolacją termiczną (niepokazaną) w celu zminimalizowania strat ciepła z kanału 65 nadmiarowego powietrza. Ponadto, kanał 65 nadmiarowego powietrza jest skonfigurowany z odpowiednim przekrojem poprzecznym pola przepływu, gładkimi powierzchniami wewnętrznymi i minimalną liczbą zagięć, aby zminimalizować straty ciśnienia w kanale 65 nadmiarowego powietrza.

Jak pokazano na FIG. 3, urządzenie 21 do wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania znajduje się pomiędzy układem 17 odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym 19. Urządzenie 21 do wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania jest skonfigurowane do odprowadzania gazu odlotowego do komina odprowadzającego 19 w czwartej temperaturze T4 co najmniej 68°C (155°F), zazwyczaj podnosząc temperaturę gazu odlotowego o co najmniej około 5°F (2,8°C). W jednej postaci, urządzenie 21 do wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania obejmuje mieszalnik, jeden lub większą liczbę obracających się wentylatorów, złącze i/lub turbulator umieszczone tam do mieszania drugiej części P2 (tj. powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego P2) pierwszej ilości A1 powietrza z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2. W innej postaci, urządzenie 21 do wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania jest skonfigurowane do hamowania korozji podczas rozruchu lub w innym przypadku utrzymywania operacyjnej stabilności

PL 241 095 B1 dynamicznej płynu podczas wchodzenia gazu odlotowego do komina 19 i/lub do zmniejszenia prawdopodobieństwa odprowadzania z komina widocznego pióropusza. W jednej postaci, urządzenie do wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania stanowi część kolektora 39, który łączy układ 17 odsiarczania gazu odlotowego, kanał 65 nadmiarowego powietrza i komin odprowadzający 19. Kolektor zawiera połączenie odgałęźne, do którego przyłączony jest kanał 65 nadmiarowego powietrza. W innej postaci, powietrze do ponownego ogrzewania pośrednio ponownie ogrzewa mieszaninę FG2 odpowiednio za pomocą orurowania lub kanałów wymiany ciepła, przez które gaz odlotowy ma przepływać w sąsiedztwie komina odprowadzającego 19.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary obejmuje układ selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) 31 do konwersji tlenków azotu, określanych również jako NOx za pomocą katalizatora do azotu dwuatomowego (N2) i wody (H2O). Zbiornik 11 generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza przez SCR 31.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary zawiera czujnik 34 wilgotności umieszczony na wylocie zbiornika 11 generatora pary i przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dla pomiaru wilgotności mieszaniny gazów odlotowych FG. Czujnik 43 wilgotności jest skonfigurowany do oznaczania wielkości pierwszej temperatury T1.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary zawiera czujnik 32 podczerwieni do oznaczania temperatury urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Czujnik 32 podczerwieni jest skonfigurowany do oznaczania temperatury urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, przykładowo, temperatury metalu na zimnym końcu, przez pomiar temperatury części urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, która jest w połączeniu termicznym z lub w bliskości zimnego końca. Układ 10’ generatora pary zawiera jednostkę sterującą 71, taką jak procesor komputerowy, urządzenie elektroniczne do przetwarzania pamięci i sygnału skonfigurowane do sterowania temperaturą metalu na zimnym końcu powyżej punktu rosy wody w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza.

Jak pokazano na FIG. 7, w innej postaci, w układzie 10” generatora pary kanał 65 nadmiarowego powietrza jest zaopatrzony w spust 66 nadmiarowego powietrza dla przenoszenia trzeciej części P3 pierwszej ilości A1 powietrza jako powietrza wstępnego ogrzewania P3 możliwego do stosowania, przykładowo, podczas rozruchu, aby wstępnie ogrzać aparaturę i kanały za urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Przepustnice (niepokazane) są dostarczane selektywnie do miejsc 67, 68 podawania dla wtryskiwania do wstępnego ogrzewania odpowiednio przed ESP 14 i FGD 17 do wprowadzania powietrza wstępnego ogrzewania P3 do mieszanin gazów odlotowych FG i FG1. Dodatkowo, powietrze wstępnego ogrzewania P3 może być podawane do zdalnej suszarni 69 węgla (CD), która jest szczególnie użyteczna w przypadku używania mokrego węgla, takiego jak przykładowo węgiel brunatny. Wstępne ogrzanie wymagane do suszenia węgla byłoby zwykle wymagane do wypalania węgla i niekoniecznie byłoby potrzebne podczas rozpalania za pomocą przykładowo oleju lub gazu ziemnego. Niższa temperatura wylotowa zapewniona przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza jest korzystna podczas suszenia węgla w celu usunięcia wilgoci, a nie zbytniego podwyższenia temperatury węgla (jako takie podwyższenie może przykładowo zwiększyć prawdopodobieństwo przedwczesnego zapłonu w obrębie młynów). Należy rozumieć, że spust 66 powietrza można stosować wybiórczo podczas pracy przy wstępnym ogrzewaniu aparatury/kanałów i/lub suszenia węgla i jest szczególnie przydatny podczas rozruchu do hamowania skraplania w aparaturze i kanałach. W innych postaciach należy zauważyć, że powietrze wstępnego ogrzewania byłoby wymagane jedynie przed ESP 14 lub FGD 17, ale nie przed oboma, jak zilustrowano na FIG. 7.

Niniejszy wynalazek obejmuje sposób poprawiania sprawności układu 10 generatora pary. Sposób obejmuje dostarczenie układu 10 generatora pary, jak tu szczegółowo opisano, i zawierającego zbiornik 11 generatora pary, układ 13D zasilania powietrzem, urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek, układ 17 odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający 19 gazu odlotowego. Układ 13D zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem 11 generatora pary przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym zbiornik 11 generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek i układ 17 odsiarczania gazu odlotowego. Układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Układ 17 odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek. Komin odprowadzający 19 znajduje się za układem 17 odsiarczania gazu odlotowego.

PL 241 095 B1

Sposób obejmuje zapewnienie układu 13D zasilania powietrzem dostarczającego pierwszą ilość A1 powietrza do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza ilość A1 powietrza występuje w nadmiarowej ilości w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku 11 generatora pary. Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dostarcza pierwszą ilość A1 powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczających urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Pierwsza temperatura T1 jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i taka, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego. Pierwsza temperatura T1 wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

Sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG wytworzonej w zbiorniku 11 generatora pary, przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje konfigurację urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dla ogrzania pierwszej ilości powietrza A1 do drugiej temperatury T2 około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) i dostarczenie pierwszej części P1 pierwszej ilości A1 powietrza jako powietrza do spalania do zbiornika 11 generatora pary dla spalenia paliwa. Sposób obejmuje odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych FG w pierwszej temperaturze T1, bezpośrednio z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych FG i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG1. Sposób obejmuje ponadto odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG1 z układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu 17 odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3 52°C do 60°C (125°F do 140°F). Sposób obejmuje również wtryskiwanie drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawanego z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze T2 z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 w czwartej temperaturze T4 co najmniej 68°C (155°F), przed wejściem do komina odprowadzającego 19. Trzecia mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 jest doprowadzana do komina odprowadzającego 19 w czwartej temperaturze T4.

W jednej postaci, układ generatora pary 10 zawiera ponadto SCR 31, jak pokazano na FIG. 4 do konwersji tlenków azotu, nazywanych również NOx za pomocą katalizatora w azot dwuatomowy (N2) i wodę (H2O). Zbiornik 11 generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza przez SCR 31.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary zawiera układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego. Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego. W jednej postaci, sposób obejmuje usuwanie zanieczyszczeń w postaci cząstek z drugiej części P2 powietrza. Zanieczyszczenia w postaci cząstek są wprowadzane do drugiej części P2 powietrza z wycieku w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych FG1.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary zawiera czujnik 34 wilgotności umieszczony pomiędzy zbiornikiem 11 generatora pary a urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, sposób obejmuje pomiar, z użyciem czujnika 34 wilgotności, wilgotności mieszaniny gazów odlotowych FG dla oznaczenia wielkości pierwszej temperatury T1.

Jak pokazano na FIG. 4, w jednej postaci, układ 10’ generatora pary zawiera czujnik 32 podczerwieni. W jednej postaci, sposób obejmuje oznaczenie, z użyciem czujnika podczerwieni, temperatury metalu na zimnym końcu w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Czujnik 32 podczerwieni określa temperaturę urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, przykładowo, temperaturę metalu na zimnym końcu, przez pomiar temperatury części urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, która jest w termicznym połączeniu z lub w bliskości zimnego końca. Układ 10’ generatora pary zawiera jednostkę sterującą 71, taką jak procesor komputerowy, urządzenie elektroniczne do przetwarzania pamięci i sygnału, a sposób obejmuje porównanie temperatury metalu

PL 241 095 B1 na zimnym końcu do temperatury punktu rosy wody i sterowanie, z użyciem jednostki sterującej, temperaturą metalu na zimnym końcu powyżej punktu rosy wody w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza.

W jednej postaci, sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG przez dostarczanie paliwa o niskiej zawartości siarki do zbiornika 11 generatora pary. Paliwo o niskiej zawartości siarki mające skład dla wytworzenia mniej niż 5 części na milion SO3.

W jednej postaci, sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG przez usuwanie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG przed doprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza.

W jednej postaci, sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych FG przez chemiczne przetworzenie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych w obojętną sól, przed doprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. W jednej postaci, etap chemicznego przetworzenia obejmuje rozpylanie wodnej zawiesiny reagenta albo zawierającego co najmniej jeden spośród tiosiarczanu sodu, magnezu, potasu, amonu i wapnia, i zawierającego co najmniej jeden rozpuszczalny związek soli wybrany z grupy obejmującej związki tiosiarczanowe i chlorkowe, albo zawierającego co najmniej jeden spośród węglanu sodu, wodorowęglanu sodu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku amonu, wodorotlenku potasu, węglanu potasu i wodorowęglanu potasu dla wytworzenia mgły w postaci cząstek zawierającej suche cząstki co najmniej jednego rozpuszczalnego związku soli, który może reagować z SO3 w gazie odlotowym.

W jednej postaci, sposób obejmuje dostarczanie urządzenia 21 do wtryskiwania pomiędzy układem 17 odsiarczania gazu odlotowego a kominem odprowadzającym 19, przy czym wtryskiwanie drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza, w drugiej temperaturze T2, z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3 zachodzi w urządzeniu 21 do wtryskiwania.

W jednej postaci, sposób obejmuje odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych FG w pierwszej temperaturze T1, bezpośrednio z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bez wymienników ciepła umieszczonych pomiędzy urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza a układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek.

W jednej postaci, sposób obejmuje odprowadzenie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG1 z układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazu odlotowego, bez wymienników ciepła umieszczonych pomiędzy układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek a układem 17 odsiarczania gazu odlotowego.

W jednej postaci, sposób obejmuje wtryskiwanie drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza przy stosunku masowym drugiej części P2 do drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 1 procent do 16 procent. W jednej postaci, sposób obejmuje wtryskiwanie drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza przy stosunku masowym drugiej części P2 do drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 9 procent do 16 procent.

Niniejszy wynalazek obejmuje sposób modernizacji układu 100, 100’ generatora pary dla ulepszonej sprawności. Sposób modernizacji obejmuje usunięcie jednego lub większej liczby wymienników ciepła umieszczonych za urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób modernizacji obejmuje ponowną konfigurację źródła 13D zasilania powietrzem urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dla dostarczenia pierwszej ilości A1 powietrza w nadmiarze w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku 11 generatora pary i ponowną konfigurację co najmniej jednego źródła 13D zasilania powietrzem i urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza tak, aby pierwsza ilość A1 powietrza była dostarczana przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczającej urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura T1 jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i taka, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego, przy czym pierwsza temperatura T1 wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

W innej postaci, pierwsza temperatura T1 jest zdefiniowana przez ulepszone urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza (np. urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza AdvX™) pracujące ze zwiększoną sprawnością w porównaniu do standardowego urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza o co najmniej 1% (jeden procent), jak tu zdefiniowano. Ponowna konfiguracja 13D zasilania powietrzem obejmuje, ale nie wyłącznie, wprowadzenie większego przepływu i/lub wen

PL 241 095 B1 tylatora o większej pojemności ciśnieniowej albo dmuchawy i/lub redukcję spadku ciśnienia w układzie zasilania powietrzem, w porównaniu do tej stosowanej w przypadku zasilania 103D, 103D’ powietrzem ze stanu techniki, jak pokazano odpowiednio na FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459).

Sposób modernizacji obejmuje dostarczenie jednego lub większej liczby układów minimalizacji SO3 w połączeniu ze zbiornikiem 11 generatora pary. Układy minimalizacji SO3 są skonfigurowane do minimalizowania SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku 11 generatora pary. W jednej postaci, minimalizacja SO3 następuje przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób modernizacji obejmuje konfigurację urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dla ogrzania pierwszej ilości powietrza A1 do drugiej temperatury T2. Druga temperatura jest zasadniczo nie mniejsza niż temperatura spalania powietrza w pierwotnym układzie (np. układzie 100, 100’ generatora pary ze stanu techniki, odpowiednio z FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459). W jednej postaci, druga temperatura wynosi około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) dla utrzymania lub poprawy sprawności cieplnej kotła. Sposób modernizacji obejmuje dostarczanie pierwszej części P1 pierwszej ilości A1 powietrza do zbiornika 11 generatora pary dla spalenia paliwa. Sposób modernizacji obejmuje odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych FG w pierwszej temperaturze T1, bezpośrednio z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do układu 14 do gromadzenia materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych FG i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG1. Pierwsza mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych FG1 jest odprowadzana z układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazu odlotowego (tj. bez przepływu przez wymiennik ciepła, taki jak układy wymienników ciepła GGH 106Y, 106Y’ ze stanu techniki, odpowiednio z FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459). Jednakże, w jednej postaci modernizacji, pierwsza mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych FG1 jest odprowadzana z układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazu odlotowego przez przepuszczenie przez jeden lub większą liczbę istniejących wymienników ciepła, takich jak układy wymienników ciepła GGH 106Y, 106Y’ odpowiednio z FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459. W takiej postaci modernizacji istniejące wymienniki ciepła mogą być w pełni sprawne lub o obniżonej sprawności pod względem wydajności lub takie, które są niefunkcjonalne pod względem wymiany ciepła. Sposób modernizacji obejmuje tworzenie w i odprowadzanie z układu 17 odsiarczania gazu odlotowego drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3 52°C do 60°C (125°F do 140°F).

Sposób modernizacji obejmuje wtryskiwanie drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawanego z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze T2 z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 w czwartej temperaturze T4 68°C (155°F), przed wejściem do komina odprowadzającego 19; i doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 do komina odprowadzającego 19 w czwartej temperaturze T4.

W jednej postaci, sposób modernizacji obejmuje wymianę co najmniej części kanału wylotowego łączącego układ 17 odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający 19 na kolektor 39, który łączy układ 17 odsiarczania gazu odlotowego, kanał 65 nadmiarowego powietrza i komin odprowadzający 19.

W jednej postaci, sposób modernizacji obejmuje dostarczanie układu 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego, tak że urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek z powietrzem do ponownego ogrzewania gazu odlotowego. Zanieczyszczenia w postaci cząstek są usuwane z drugiej części P2 powietrza, przy czym zanieczyszczenia w postaci cząstek są wprowadzane do drugiej części P2 powietrza z wycieku w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych FG.

W jednej postaci, sposób modernizacji obejmuje czujnik 34 wilgotności umieszczony w połączeniu pomiędzy zbiornikiem 11 generatora pary a urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Czujnik 34 wilgotności mierzy wilgotność mieszaniny gazów odlotowych FG dla oznaczenia wielkości pierwszej temperatury T1.

W jednej postaci, sposób modernizacji obejmuje dostarczenie czujnika 32 podczerwieni; i oznaczenie, z użyciem czujnika podczerwieni, temperatury metalu na zimnym końcu w urządzeniu 13

PL 241 095 B1 do wstępnego ogrzewania powietrza, przez porównanie temperatury metalu na zimnym końcu do temperatury punktu rosy wody; i sterowanie temperaturą metalu na zimnym końcu tak, aby nie była niższa niż temperatura punktu rosy wody, z użyciem jednostki sterującej 71, jak tu opisano.

Po realizacji sposobu modernizacji układ 10, 10’, 10” generatora pary ma wtórną sprawność cieplną, która jest co najmniej tak duża, jak pierwotna sprawność cieplna układu generatora pary ze stanu techniki (np. układ 100, 100’ generatora pary, odpowiednio z FIG. 1 i 2 zgłoszenia patentowego PCT o nr PCT/US2017/13459) przed realizacją sposobu modernizacji. W jednej takiej postaci pierwotny układ generatora pary działa z mokrym kominem ograniczonym do prędkości wylotowych gazu odlotowego rzędu 55 do 60 stóp na sekundę, zapobiegając w ten sposób powstawaniu mgły zanieczyszczeń opuszczającej komin odprowadzający 19. Taki mokry komin jest wyposażony w środki zbierające kondensat, który spływa do instalacji do uzdatniania wody, która usuwa zanieczyszczenia przed odprowadzeniem z instalacji. Dzięki wykorzystaniu tego wynalazku zmodernizowana instalacja działa z suchym kominem, który zazwyczaj może pracować z prędkością wylotową gazu spalinowego do około 100 stóp na sekundę. Prędkość gazu odlotowego jest funkcją obciążenia, tj. w warunkach niskiego obciążenia jest ona niska, a maksymalne obciążenie robocze może być ograniczone przez maksymalną, zrównoważoną prędkość gazu odlotowego. Należy zatem zauważyć, że po modernizacji, układ 10, 10’, 10” generatora pary może pracować przy wyższych obciążeniach niż dotychczas, co skutkuje zwiększeniem wytwarzania pary i mocy wyjściowej ze zbiornika 11 generatora pary. Nawet przy pracy bez większego obciążenia niż poprzednio, brak mokrego komina powoduje zmniejszenie zużycia wody wraz z oszczędnościami związanymi z tym, że nie trzeba już obsługiwać żadnego uzdatniania wody z kondensatu dotychczas zebranego z komina odprowadzającego 19. Niniejszy wynalazek obejmuje również inny sposób poprawy wydajności układu 10 generatora pary. Sposób obejmuje dostarczenie układu 10 generatora pary, który obejmuje zbiornik 11 generatora pary, układ 13D zasilania powietrzem, urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszy układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek, drugi układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek, układ 17 odsiarczania gazu odlotowego i komin odprowadzający 19 gazu odlotowego. Układ 10 generatora pary zawiera układ 13D zasilania powietrzem w połączeniu ze zbiornikiem 11 generatora pary przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Zbiornik 11 generatora pary znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, pierwszy układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek i układ 17 odsiarczania gazu odlotowego, przy czym pierwszy układ 14 usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym układ 17 odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za pierwszym układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek; przy czym komin odprowadzający 19 znajduje się za układem 17 odsiarczania gazu odlotowego i przy czym urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza znajduje się w połączeniu z kominem odprowadzającym 19 przez drugi układ 33 usuwania materiału w postaci cząstek. Sposób obejmuje dostarczenie czujnika 34 wilgotności umieszczonego pomiędzy zbiornikiem 11 generatora pary a urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, i dostarczenie czujnika 32 podczerwieni w pobliżu lub w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Sposób obejmuje pomiar wilgotności mieszaniny gazów odlotowych FG z użyciem czujnika wilgotności dla oznaczenia wielkości pierwszej temperatury T1.

Sposób obejmuje dostarczenie, przez układ 13D zasilania powietrzem, pierwszej ilości A1 powietrza do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza ilość A1 powietrza jest w nadmiarze w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku 11 generatora pary, a urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dostarcza pierwszą ilość A1 powietrza przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczającej urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura T1 jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i taka, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego, przy czym pierwsza temperatura T1 wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F).

Sposób obejmuje oznaczenie, z użyciem czujnika 32 podczerwieni, temperatury metalu na zimnym końcu w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, przez porównanie temperatury metalu na zimnym końcu do temperatury punktu rosy wody; i sterowanie temperaturą metalu na zimnym końcu tak, aby nie była niższa niż temperatura punktu rosy wody, z użyciem jednostki sterującej 71, jak tu opisano.

PL 241 095 B1

Sposób obejmuje minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytworzonej w zbiorniku 11 generatora pary. Minimalizacja SO3 zachodzi przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza jest skonfigurowane do ogrzewania pierwszej ilości powietrza A1 do drugiej temperatury T2 około 288°C do 399°C (550°F do 750°F). Pierwszą część P1 pierwszej ilości A1 powietrza dostarcza się jako powietrze do spalania do zbiornika 11 generatora pary dla spalenia paliwa.

Sposób obejmuje odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych FG w pierwszej temperaturze T1, bezpośrednio z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych FG i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG1. Pierwsza mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych FG1 jest odprowadzana z układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu 17 odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3 52°C do 60°C (125°F do 140°F).

Sposób obejmuje usuwanie zanieczyszczeń w postaci cząstek z drugiej części P2 powietrza. Zanieczyszczenia w postaci cząstek są wprowadzane do drugiej części P2 powietrza z wycieku w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza z mieszaniny gazów odlotowych FG. Druga część P2 pierwszej ilości A1 powietrza jest wtryskiwana jako powietrze do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawane z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze T2 z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 w czwartej temperaturze T4 co najmniej 68°C (155°F), przed wejściem do komina odprowadzającego 19. Trzecia mieszanina poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 jest doprowadzana do komina odprowadzającego 19 w czwartej temperaturze T4.

Jak pokazano na FIG. 5, graf oznaczony ogólnie liczbą 70 pokazuje temperaturę powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego P2 w stopniach Fahrenheita oznaczoną na osi X 72 i stosunek RR powietrza do ponownego ogrzewania w procentach równy masowemu natężeniu przepływu Wr powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego P2 (tj. drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza) podzielony przez 100 razy masowe natężenie przepływu Wg przepłukanego gazu FG2 opuszczającego układ 17 FGD (FIG. 3 i 4) w 52°C (125°F), na osi Y 71. Graf 70 obejmuje wykresy dla sześciu różnych wzrostów temperatury DTr gazu odlotowego FG2 opuszczającego FGD 17 (FIG. 3 i 4). Konkretnie, graf obejmuje wykres 80 dla DTr -15°C (5°F), wykres 81 dla DTr -12°C (10°F), wykres 82 dla DTr -7°C (20°F), wykres 83 dla DTr -1°C (30°F); wykres 84 dla DTr 4°C (40°F) i wykres 85 dla DTr 10°C (50°F), ilustrując stosunek RR powietrza do ponownego ogrzewania w funkcji temperatury powietrza do ponownego ogrzewania P2. Przykładowo, stosunek RR ponownego ogrzewania mieści się w zakresie od około 1 procenta w punkcie 86 (tj. 427°C (800°F), 0,9% dla DTr -15°C (5°F) na wykresie 80) do około 16 procent w punkcie 87 (tj. 260°C (500°F), 15,9% w 260°C (500°F) dla DTr 10°C (50°F) na wykresie 85). Dla wykresu 85 dla 10°C (50°F) DTr, RR mieści się w zakresie od około 9 procent w punkcie 88 (tj. 427°C (800°F), 9,1% dla DTr 10°C (50°F) na wykresie 85) do około 16 procent w punkcie 87 (tj. 260°C (500°F), 15,9% w 260°C (500°F) dla DTr 10°C (50°F) na wykresie 85). Chociaż przedstawiono i opisano zakresy stosunku RR ponownego ogrzewania 1 procent do 16 procent i 9 procent do 16 procent, można stosować inne zakresy stosunku RR ponownego ogrzewania, w zależności od DTr i temperatury powietrza do ponownego ogrzewania P2. Twórcy wynalazku dotarli do punktów danych i wykresów 80-85 z FIG. 5 w wyniku dogłębnej analizy i badania, tym samym opracowując zaskakujące wyniki przedstawione graficznie na grafie 70 na FIG. 5.

Jak pokazano na FIG. 6, graf 90 przedstawia wydajność urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w procentach pokazaną na osi X 92 i temperaturę w stopniach Celsjusza pokazaną na osi Y 91 dla układu 10, 10’ generatora pary o mocy 1000 MW z 28°C (50°F) wzrostem temperatury gazu odlotowego FG2 opuszczającego FGD 17 w wyniku wtryskiwania powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego P2 do kanału 62 pomiędzy FGD 17 a kominem odprowadzającym 19. Graf 90 obejmuje wykres 93 wydajności urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza pod względem temperatury T2 wtórnego powietrza P1, P2 (FIG. 3 i 4). Graf 90 obejmuje wykres 94 wydajności urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza pod względem temperatury wylotowej T1 gazu odlotowego FG (FIG. 3 i 4). Twórcy wynalazku stwierdzili, że dla utrzymania sprawności cieplnej układu 10, 10’ generatora pary wymagana jest różniczkowa temperatura DT 35°C pomiędzy temperaturą wylotową gazu odlotowego FG 150°C układu 100, 100’ generatora pary ze stanu techniki ze zgło

PL 241 095 B1 szenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459 (zilustrowana linią kropkowaną 98” na grafie 90) a temperaturą wylotową T1 gazu odlotowego FG (FIG. 3 i 4) około 105°C (zilustrowana linią kropkowaną 98’ na grafie 90). Ponieważ temperatura różniczkowa DT temperatury wylotowej gazu odlotowego wzrasta, realizowane są usprawnienia sprawności układu 10, 10’ generatora pary. Przykładowo, jak pokazano na grafie 90, realizowany jest wzrost sprawności cieplnej w punkcie 94A linii 94, w którym temperatura wylotowa gazu odlotowego T1 wynosi 90°C, a wydajność urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza wynosi 97 procent. Zwiększona sprawność cieplna i wydajność urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza jest wynikiem tego, że pierwsza ilość powietrza A1 jest większa niż ta zapewniana przez urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza ze stanu techniki i/lub ze zwiększonej sprawności lub zwiększonego obszaru elementów przenoszących ciepło w urządzeniu 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w porównaniu do elementów przenoszących ciepło stosowanych w urządzeniach do wstępnego ogrzewania powietrza ze stanu techniki. Jak pokazano na wykresie 90 wydajność urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i zwiększona sprawność cieplna układu 10, 10’ generatora pary, w porównaniu do układów 100, 100’ generatora pary ze stanu techniki ze zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459, jest również realizowana przez wzrost temperatury pierwszej części P1 pierwszej ilości A1 powietrza dostarczanego do zbiornika 11 generatora pary dla spalenia paliwa. Graf 90 obejmuje wykres 93 ilustrujący wzrost wydajności urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w funkcji temperatury pierwszej części P1 pierwszej ilości A1. Przykładowo, w punkcie 93A, w którym temperatura pierwszej części P1 pierwszej ilości A1 wynosi 368°C, a wydajność urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza wynosi 97 procent, realizowany jest wzrost sprawności cieplnej układu 10, 10’ generatora pary, w porównaniu do układów 100, 100’ generatora pary ze stanu techniki ze zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459.

W postaci zilustrowanej na FIG. 8, aby osiągnąć działanie urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza w niskiej temperaturze ilość gazu odlotowego podawanego do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza została zredukowana zamiast tego, że zastosowano nadmiarowe powietrze, jak w poprzednich postaciach. Jest to ułatwione przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza przez zapewnienie przewodu spustowego 200 tak, że gaz odlotowy FG opuszczający zbiornik 11 generatora pary jest podzielony na dwa strumienie FG4 i FG5. Pierwszy strumień FG4 jest podawany do i odprowadzany z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, a drugi strumień FG5 jest upuszczany do przewodu 200. Objętość drugiego strumienia FG5 może być sterowana za pomocą środków w postaci zaworów (niepokazanych) w celu uzyskania pożądanej pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG4 opuszczających urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Ten drugi strumień FG5 jest odpowiednio chłodzony w wymienniku ciepła HX do temperatury T5, a następnie podawany przewodem 201 do kolektora 202 w celu połączenia z pierwszym strumieniem FG4 w celu odtworzenia strumienia gazu odlotowego FG, który następnie wchodzi do ESP 14 w temperaturze T1’. W jednej postaci, temperatura T1, o której mowa w postaciach z FIG. 3, 4 i 7 oraz temperatura T1’, o której mowa w postaci z FIG. 8, są identyczne lub prawie identyczne. W postaci pokazanej na FIG. 8 ilość powietrza A2 przechodząca przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza stanowi tę objętość P1, która jest wymagana do spalania, tj. w przeciwieństwie do pierwszej ilości A1 wymaganej dla postaci zilustrowanych na FIG. 3, 4 i 7 nie powstaje nadmiar części powietrza P2.

W postaci zilustrowanej na FIG. 8 zamiast stosowania nadmiaru powietrza P2 do ponownego ogrzewania gazu odlotowego, strumień powietrza A3 wchodzi i jest podgrzewany w wymienniku ciepła HX przez drugi strumień gazu odlotowego FG5. Strumień powietrza A3 opuszcza wymie nnik ciepła HX i jest podawany przewodem 203 w temperaturze T6 do kolektora 204, przez który wtryskuje się go jako powietrze do ponownego ogrzania gazu odlotowego w celu ponownego ogrzania komina, jak opisano w postaciach zilustrowanych na FIG. 3, 4 i 7. W jednej postaci, temperatura T6 zilustrowana na FIG. 8 i temperatura T2, o której mowa w postaciach z FIG. 3, 4 i 7 są identyczne lub prawie identyczne. W jednej postaci, wymiennik ciepła HX jest skonfigurowany tak, aby drugi strumień gazu odlotowego FG5 przechodził bezpośrednio przez orurowanie, przez które przepływa strumień powietrza A3 (np. bezpośredni wymiennik ciepła). W jednej postaci, wymiennik ciepła H X jest skonfigurowany tak, aby strumień powietrza A3 przechodził przez orurowanie, przez które bezpośrednio przepływa strumień gazu odlotowego FG5 (np. bezpośredni wymiennik ciepła). W jednej postaci, wymiennik ciepła HX jest skonfigurowany w znany sposób z płynnym czynnikiem wymiany ciepła przewodzącym ciepło od strumienia gazu odlotowego FG5 do strumienia powietrza A2 (tj. pośredni wymiennik ciepła).

PL 241 095 B1

Jak pokazano na FIG. 8, można stosować ewentualny spust 205 powietrza tak, że pewną ilość lub całość strumienia powietrza A3 można stosować podobnie do trzeciej części P3 nadmiaru powietrza wstępnego ogrzewania, jak to opisano przykładowo w odniesieniu do postaci zilustrowanych na FIG. 3, 4 i 7. Dzięki spustowi 205 powietrza można uniknąć wykorzystania strumienia powietrza A3 do ponownego ogrzewania komina, a zamiast tego wykorzystać spust 205 powietrza selektywnie do suszenia węgla i/lub rozruchu zastosowań związanych z ponownym ogrzewaniem, jak tu opisano.

Zgłaszający stwierdził, że nieoczekiwane właściwości konfiguracji zilustrowanej na FIG. 8, w porównaniu do konwencjonalnych układów urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, stanowią przykładowo redukcja temperatury wylotowej powietrza w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza w połączeniu z pobieraniem ciepła z gazu odlotowego FG do stosowania do ponownego ogrzania komina, wstępnego ogrzewania i/lub suszenia węgla. W postaci z FIG. 8 realizuje się to przez wprowadzenie mniejszej ilości ciepła gazu odlotowego do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza przez odciągnięcie drugiego strumienia gazu odlotowego FG5 przed urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i pobranie z niego ciepła do wykorzystania w celu ponownego ogrzania komina, wstępnego ogrzewania i/lub suszenia węgla, jeśli to pożądane. Natomiast w postaciach zilustrowanych na FIG. 3, 4 i 7 realizuje się to wprowadzając nadmiar powietrza do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza tak, że pierwsza ilość A1 wytwarza zarówno powietrze do spalania, jak i powietrze P2 do ponownego ogrzewania komina, wstępnego ogrzewania i/lub suszenia węgla, selektywnie, jeśli to pożądane. W hybrydowej postaci zilustrowanej na FIG. 9, stosuje się połączenie obu podejść, tj. zarówno odciąganie gazu odlotowego z (tj. FG5), jak i nadmiaru powietrza (tj. A1) do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza.

W stanie techniki ciepło wydzielane z gazu odlotowego przez urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza jest ponownie wprowadzane do naczyń do wytwarzania pary przez przepływające przez nie powietrze do spalania. Z wyjątkiem strat przy przewodzeniu ciepła, całe ciepło pobierane z gazu odlotowego za pomocą urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza jest ponownie wprowadzane przez powietrze do spalania do naczynia do wytwarzania pary. Jedną z korzystnych cech postaci wynalazku jest to, że żadna ilość ciepła pobieranego ze strumienia gazu odlotowego FG, ani w nadmiarowym powietrzu „wytworzonym” przez urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza, ani przez wymiennik ciepła, z którym związany jest gaz odlotowy odprowadzany/odciągany przed urządzeniem do wstępnego ogrzewania powietrza, nie jest zużywana podczas normalnej pracy. W przypadku gdy nie jest wykorzystywane do wstępnego ogrzewania powietrza do spalania, całe takie pobrane ciepło jest ponownie wprowadzane do tego, co można nazwać całym cyklem woda para, czy przykładowo jako ponowne ogrzewanie komina i/lub do suszenia węgla.

Podczas gdy w zilustrowanej hybrydowej postaci zarówno druga część P2 nadmiarowego powietrza, jak i ogrzany odciągniętym gazem odlotowym FG5 strumień powietrza A3 są stosowane w całości lub w części do ponownego wtrysku w celu ponownego ogrzania komina, i zrozumiałe będzie, że jest to połączenie dozowania drugiego strumienia gazu odlotowego FG5 i objętości pierwszej ilości A1 powietrza z urządzenia do wstępnego ogrzewania, co ułatwia uzyskiwanie dalszych temperatur wylotowych wymaganych dla urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. To dozowanie może być odpowiednio selektywne, aby osiągnąć pożądane wyniki, odpowiednio podczas rozruchu lub przy różnych obciążeniach roboczych, tj. w odniesieniu do temperatury wylotowej gazu odlotowego FG w zbiorniku 11 do wytwarzania pary.

W alternatywie do postaci z FIG. 8 i FIG. 9, część lub całość nadmiaru części powietrza P2 i/lub część lub całość ogrzanego strumienia powietrza A3 może, zamiast być używana do ponownego ogrzewania komina, być stosowana do wstępnego ogrzewania, wstępnego ogrzewania przy rozruchu i/lub do suszenia węgla. Może być przykładowo szczególnie korzystne stosowanie strumienia ogrzanego powietrza A3 do zastosowań związanych z suszeniem węgla. Podobnie, może być korzystne uniknięcie lub zminimalizowanie przepływu w strumieniu gazu odlotowego FG5 podczas rozruchu lub w warunkach niskiego obciążenia. Podobnie może być korzystne zminimalizowanie nadmiaru części powietrza P2 podczas rozruchu lub warunków niskiego obciążenia.

Podczas gdy w postaciach zilustrowanych na FIG. 8 i FIG. 9 drugi strumień gazu odlotowego FG5 łączy się z pierwszym strumieniem gazu odlotowego FG4 natychmiast za urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, należy rozumieć, że w innych postaciach takie połączenie może być przeprowadzone dalej w przebiegu procesu. Alternatywnie ten drugi strumień gazu odlotowego FG5 można odprowadzić do atmosfery i/lub poddawać obróbce oddzielnie od pierwszego strumienia gazu odlotowego FG4.

PL 241 095 B1

W razie konieczności aparatura sterująca do usuwania materiału w postaci cząstek i/lub innych zanieczyszczeń może być stosowana odpowiednio do kondycjonowania drugiego strumienia gazu odlotowego FG5 niezależnie od tych, które są stosowane do kondycjonowania części gazu odlotowego FG przechodzącej przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Korzystnie, wymiennik ciepła HX nie pozwala na wyciek gazu ze strumienia gazu odlotowego FG5 do strumienia powietrza A3. W konsekwencji nie jest wymagane żadne podobne kondycjonowanie strumienia powietrza A3 przed jego użyciem do ponownego ogrzania komina, w urządzeniu do wstępnego ogrzewania powietrza i/lub do suszenia węgla.

Jak wcześniej opisano, niniejszy wynalazek obejmuje sposób modernizacji układu 100, 100’ generatora pary ze zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459 dla polepszonej wydajności. Sposób modernizacji obejmuje ponowną konfigurację źródła 13D zasilania powietrzem urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dla dostarczenia pierwszej ilości A1 powietrza w nadmiarze w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku 11 generatora pary i ponowną konfigurację co najmniej jednego spośród źródła 13D zasilania powietrzem i urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, tak aby pierwsza ilość A1 powietrza była dostarczona przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczającej urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza, o żądanym charakterze wymaganym przez wynalazek. Należy zauważyć, że niniejszy wynalazek obejmuje również sposób modernizacji układu generatora pary, takiego jak 100, 100’ ze zgłoszenia patentowego PCT nr PCT/US2017/13459 z użyciem urządzenia według postaci zilustrowanych na FIG. 8 i FIG. 9 związanego z drugim strumieniem gazu odlotowego FG5.

Twórcy wynalazku nieoczekiwanie opracowali po latach eksperymentów, analizy i badania, połączenie optymalnych zakresów temperatur i konfiguracji układu dla działania układu 10 generatora pary według niniejszego wynalazku, które polepsza sprawność cieplną układu generatora pary w porównaniu do układów generatora pary ze stanu techniki, takich jak 100 i 100’, przy jednoczesnym zmniejszeniu ryzyka zatykania i widocznego pióropusza z komina.

Przykładowo, specjaliści w tej dziedzinie próbowali i nie odnieśli sukcesu odnośnie zdolności zwiększania przepływu powietrza przez urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza dla uzyskania wielkości w nadmiarze w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku 11 generatora pary i jednocześnie takiej, która jest wystarczająca dla ustalenia pierwszej temperatury T1 mieszaniny gazów odlotowych FG opuszczającej urządzenie 13 do wstępnego ogrzewania powietrza o temperaturze 105°C (220°F) lub mniejszej, jednocześnie w tym samym układzie stosując wszystkie następujące specyficzne cechy konstrukcyjne: 1) minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku 11 generatora pary, przy czym minimalizacja SO3 zachodzi przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych FG do urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza; 2) konfigurację urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do ogrzania pierwszej ilości powietrza A1 do drugiej temperatury T2 288°C do 399°C (550°F do 750°F); 3) dostarczenie pierwszej części P1 pierwszej ilości A1 powietrza do zbiornika 11 generatora pary dla spalenia paliwa; 4) odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych FG w pierwszej temperaturze T1, bezpośrednio z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do układu 14 do gromadzenia materiału w postaci cząstek, w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych FG i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG1; 5) odprowadzenie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG1 z układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu 17 odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu 17 odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3 52°C do 60°C (125°F do 140°F); 6) wtryskiwanie drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza w drugiej temperaturze T2 z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2 w trzeciej temperaturze T3, w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 w czwartej temperaturze T4 79°C do 88°C (175°F do 190°F), przed wejściem do komina odprowadzającego 19; i 7) doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych FG3 do komina odprowadzającego 19 w czwartej temperaturze T4. Specjalista w dotyczącej tego dziedzinie zrozumie, że istnieje prawie nieskończona liczba konfiguracji układu, które można wypróbować zmieniając temperaturę gazu odlotowego wychodzącego z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza wraz z siedmioma innymi cechami konstrukcyjnymi opisanymi powyżej. Dopiero w wyniku analizy, eksperymentowania i badania, twórcy wynalazku przezwyciężyli problemy z konkurencyjnymi cechami konstrukcyjnymi i opracowali optymalne połączenie, jak tu ujawniono i zastrzeżono.

PL 241 095 B1

Ogólnie, badanie, eksperymentowanie i analiza obejmowały rozważenie: 1) wydajności mieszania dla wtryskiwania drugiej części P2 pierwszej ilości A1 powietrza w drugiej temperaturze T2 z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych FG2; 2) stężeń popiołów lotnych w różnych miejscach w układzie generatora pary, w tym ilości dla drugiej części P2 powietrza; 3) określenia ilości drugiej części P2 powietrza, która zapewniłaby wystarczającą ilość ciepła, aby usprawiedliwić usunięcie wymienników ciepła GGH; 4) spadków ciśnienia w układzie 10 generatora pary; 5) straty ciepła w kanale 65 nadmiarowego powietrza; 6) wpływu na spalanie paliwa w zbiorniku generatora pary; 7) wpływu na sprawność cieplną układu generatora pary; oraz 8) wydajności i wymagań w zakresie zaopatrzenia w wodę dla FGD 17.

Specjaliści w tej dziedzinie odradzali zmniejszanie temperatury gazu odlotowego wychodzącego z urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza do 105°C (220°F) lub mniejszej z powodu kilku napotkanych problemów. Pierwszy problem polega na tym, że ten poziom redukcji temperatury gazu odlotowego (tj. obniżenie temperatury gazu odlotowego opuszczającego urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza do 105°C (220°F) lub mniejszej) nie może być normalnie osiągnięty w sposób ekonomiczny bez przyrostowego przepływu powietrza. Istnieje praktyczne ograniczenie ilości ciepła, które może być odzyskane z gazu odlotowego przechodzącego przez normalne urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza. Ograniczenie to ustala się na podstawie maksymalnego możliwego przenoszenia ciepła, qmax = (m*c)min *(Tgi-Tai), gdzie Tgi oznacza temperaturę gazu odlotowego wchodzącego do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, a Tai oznacza temperaturę powietrza wchodzącego do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Ilość (m*c)min jest iloczynem masowego natężenia przepływu i ciepła właściwego minimalnego płynu, a dla normalnego urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza minimalnym płynem jest powietrze do spalania. Wraz ze wzrostem masowego przepływu powietrza następuje bezpośredni wzrost maksymalnego możliwego przenoszenia ciepła. W niniejszym wynalazku stosuje się przyrostowy przepływ powietrza jako część środków do stopniowego zmniejszania temperatury gazu odlotowego. W utrzymaniu i poprawie wydajności generatora pary konieczne jest jednak również utrzymanie lub poprawa ilości ciepła zawracanego do generatora pary. Realizuje się to utrzymując lub podnosząc wydajność urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza, wydajność = rzeczywiste przenoszenie ciepła/maksymalne możliwe przenoszenie ciepła. Jest to rzeczywiste przenoszenie ciepła do powietrza spalania, które musi być utrzymane lub poprawione, a to realizuje się przez a) wyeliminowanie stosowania wstępnego ogrzewania powietrza parą zimnego powietrza; lub b) zastosowanie większej i/lub wydajniejszej powierzchni wymiany ciepła.

Drugi problem polega na tym, że nie ma znaczącego zapotrzebowania na przyrostowy przepływ wstępnie ogrzanego powietrza w instalacjach. Niniejszy wynalazek dostarcza źródło wstępnie ogrzanego powietrza, które może być stosowane do ponownego ogrzewania gazu kominowego.

Trzeci problem polega na tym, że w przypadku wielu paliw obniżenie temperatury gazu odlotowego prowadzi do znacznego zatkania i/lub korozji urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Zgodnie z potrzebą, w oparciu o zawartość SO3 w gazie odlotowym, w niniejszym wynalazku stosuje się minimalizację SO3 w celu zmniejszenia zawartości SO3 do wartości mniejszej lub równej około 5 ppmv wchodzącej do urządzenia do wstępnego ogrzewania powietrza. Wykazano, że zapobiega to zatykaniu i korozji przy obniżonych temperaturach gazu odlotowego znacznie poniżej punktu rosy pierwotnego gazu odlotowego.

Czwarty problem polega na tym, że instalacje bez środków do odpowiedniej kontroli minimalnej temperatury elementu na zimnym końcu doświadczyły silnej korozji z powodu skraplania fluorowcokwasów w temperaturach bliskich punktowi rosy wody. W jednej postaci, w niniejszym wynalazku stosuje się czujnik wilgotności gazu odlotowego dla ustalenia zawartości wody w gazie odlotowym, która może być użyta do obliczenia punktu rosy wody. Punkty rosy ważnych fluorowcokwasów (HCl, HF, HBr) można następnie oszacować za pomocą korelacji punktów rosy dostępnych w literaturze. Czujnik podczerwieni lub inny czujnik można stosować do określenia minimalnej temperatury elementu na zimnym końcu, która może być porównywana z krytycznymi punktami rosy. Unikanie skraplania w punkcie rosy uzyskuje się przez: a) zastosowanie wężownic pary do wstępnego ogrzewania wchodzącego zimnego powietrza lub 2) zmniejszenie ilości wstępnie ogrzanego powietrza stosowanego do ponownego ogrzania gazu kominowego.

W innej postaci wynalazku (niepokazanej) druga część P2 pierwszej ilości A1 powietrza nie jest używana lub jest tylko częściowo używana jako powietrze do ponownego ogrzewania gazu odlotowego, ale zamiast tego jest używana wyłącznie lub głównie jako wstępnie ogrzane powietrze doprowa

PL 241 095 B1 dzane do suszarni węgla podczas pracy i selektywnie do powiązanego z nią zbiornika 11 generatora pary i/lub przed układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek podczas rozruchu. Stosowanie nadmiaru powietrza do suszenia węgla skutecznie zmniejsza ilość wilgoci w węglu podawanym do zbiornika 13 generatora pary, zmniejszając w ten sposób straty cieplne, których można oczekiwać w wyniku nadmiaru pary w tym, co staje się gazem odlotowym. Należy rozumieć, że to zmniejszenie ilości wilgoci może także redukować skraplanie za urządzeniem przy rozruchu. W nowoczesnych kotłach opalanych węglem, podczas rozruchu konieczne jest opalanie zbiornika 11 generatora pary olejem lub gazem ziemnym jako paliwem rozruchowym dostarczanym przez lance do spalania, do momentu aż zbiornik 11 generatora pary będzie wystarczająco nagrzany, aby utrzymać wirowe płomienie utworzone przez spalanie mielonego węgla dostarczanego z palników węglowych. Uważa się, że zbyt szybkie uruchomienie może prowadzić przykładowo do niepotrzebnych szoków termicznych na spawach rurowych i wynikających z tego uszkodzeń w obrębie zbiornika generatora pary. Zbyt wolne uruchamianie spowoduje niepotrzebne zużycie oleju i gazu oraz niechciane opóźnienie w doprowadzeniu układu wytwarzania pary do pełnego obciążenia roboczego. Każdy sposób, w jaki można zredukować czas rozruchu bez zwiększania szoków termicznych, powinien prowadzić do korzyści operacyjnych i związanych z kosztami, korzystnych dla operatora instalacji. Wykorzystanie powietrza wstępnego ogrzewania według tej postaci oprócz normalnego wstępnie ogrzanego powietrza do spalania powinno podczas rozruchu skutecznie doprowadzić więcej wstępnego ogrzewania z powrotem do naczynia 11 do wytwarzania pary w umiarkowanie niskich temperaturach w porównaniu z płomieniem oleju lub gazu. Może to pozwolić na szybsze uruchomienie bez dodatkowego szoku termicznego spalania paliwa rozruchowego w sposób bardziej obszerny, aby zapewnić równoważne dodatkowe wstępne ogrzewanie. Należy zauważyć, że w tej innej postaci działanie na układ generatora pary nie jest zależne od obecności FGD lub podwyższenia temperatury gazu spalinowego i/lub obsługi suchego komina, jak jest to różnie wymagane w innych opisanych postaciach.

Jak pokazano na FIG. 10, pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana w układzie 77 suszenia ścieków, który jest połączony z układem 10 generatora pary. Układ 77 suszenia ścieków zawiera zbiornik 77T do magazynowania ścieków, który jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z układem 17 odsiarczania gazu odlotowego przez przewód 77W1 lub przewód 77K, który dostarcza ścieki z innych układów ściekowych w układzie generatora pary. Układ 77 suszenia ścieków zawiera zbiornik 77D do suszenia rozpyłowego, który znajduje się za zbiornikiem 77T do magazynowania ścieków i w połączeniu z nim umożliwiającym przepływ przez przewody 77W2 i 77W3. Między przewodami 77W2 i 77W3 znajduje się pompa 77P do transportowania ścieków do zbiornika 77D do suszenia rozpyłowego. Zbiornik 77D do suszenia ścieków ma wlot wody, który jest skonfigurowany z dyszą rozpylającą 77N. Zbiornik 77D suszarki rozpyłowej jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza przez przewód 77A, który przenosi ogrzane powietrze do zbiornika 77D do suszenia ścieków. Ogrzane powietrze miesza się i odparowuje ścieki rozpylane w zbiorniku 77D do suszenia ścieków, tworząc w ten sposób suche odpady w postaci cząstek, które są odprowadzane ze zbiornika 77D do suszenia ścieków przez przewód 77R odprowadzania. Przewód 77R odprowadzania przenosi suche odpady w postaci cząstek do kanału 60 przed układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek dla zebrania w nim. Zbiornik 77D do suszenia ścieków ma również port 77Q odprowadzania usytuowany w jego dolnej części stożkowej, dla ewentualnego odprowadzania suchego materiału odpadowego w postaci cząstek lub dla czyszczenia wewnętrznych części zbiornika 77D do suszenia ścieków. Układ 77 suszenia ścieków ma zastosowanie w zmniejszaniu lub eliminowaniu ilości ciekłych odcieków z układu 17 odsiarczania gazu odlotowego, przy jednoczesnym braku niekorzystnego wpływu na współczynnik ogrzewania układu 10 generatora pary.

Jak pokazano na FIG. 11, pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana w układzie 77’ suszenia ścieków, który jest połączony z układem 10 generatora pary. Układ 77’ suszenia ścieków zawiera zbiornik 77T’ do magazynowania ścieków, który jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z układem 17’ odsiarczania gazu odlotowego przez przewód 77W1’ lub przewód 77K’, który dostarcza ścieki z innych układów ściekowych w układzie generatora pary. Układ 77’ suszenia ścieków zawiera zbiornik 77D’ do suszenia rozpyłowego, który znajduje się za zbiornikiem 77T’ do magazynowania ścieków i w połączeniu z nim umożliwiającym przepływ przez przewody 77W2’ i 77W3’. Między przewodami 77W2’ i 77W3’ znajduje się pompa 77P’ do transportowania ścieków do zbiornika 77D’ do suszenia rozpyłowego. Zbiornik 77D’ do suszenia ścieków ma wlot wody, który jest skonfigurowany z dysza rozpylającą 77D’. Zbiornik 77D’ suszarki rozpyłowej jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza przez przewód 77F’, który przenosi gaz odlotowy FG5 do zbiorni

PL 241 095 B1 ka 77D’ do suszenia ścieków. Gaz odlotowy FG5 miesza się i odparowuje ścieki rozpylane do zbiornika 77D’ do suszenia ścieków, tworząc w ten sposób suche odpady w postaci cząstek, które są odprowadzane ze zbiornika 77D’ do suszenia ścieków przez przewód 77R’ odprowadzania. Przewód 77R’ odprowadzania przenosi suche odpady w postaci cząstek do kanału 60 przed układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek dla zebrania w nim. Zbiornik 77D’ do suszenia ścieków ma również port 77Q’ do odprowadzania materiału w postaci cząstek, usytuowany w jego dolnej części stożkowej, dla ewentualnego odprowadzania suchego materiału odpadowego w postaci cząstek lub dla oczyszczania wnętrza zbiornika 77D’ do suszenia ścieków. W jednej postaci gaz odlotowy FG5 przepływa przez wymiennik ciepła HX przez przewód 200 i z powrotem do kanału 60 przez kanał 201. Strumień powietrza A3 przepływa przez wymiennik ciepła HX, a ogrzane powietrze jest odprowadzane z niego w kanale 203. Ogrzane powietrze jest ewentualnie dostarczane do zbiornika 77D’ suszarki ścieków przez przewód spustowy 205. Układ 77’ suszenia ścieków ma zastosowanie w zmniejszaniu lub eliminowaniu ilości ciekłych odcieków z układu 17 odsiarczania gazu odlotowego, przy jednoczesnym braku niekorzystnego wpływu na współczynnik ogrzewania układu 10 generatora pary.

Jak pokazano na FIG. 12, pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana do poprawy współczynnika ogrzewania układu 10 generatora pary, przykładowo, przez wstępne ogrzewanie wody zasilającej, która jest dostarczana do zbiornika 11 generatora pary. Wymiennik 51 ciepła (np. ekonomizer niskotemperaturowy lub ekonomizer niskociśnieniowy) znajduje się pomiędzy urządzeniem 13 do wstępnego ogrzewania powietrza i układem 14 usuwania materiału w postaci cząstek i w połączeniu z nimi umożliwiającym przepływ. Wymiennik 51 ciepła ma znajdującą się w nim wiązkę 51T rur. Gaz odlotowy FG przepływa wokół zewnętrznej części wiązki 51T rur. Wiązka 51T rur ma wlot 51A do odbierania wody zasilającej lub skroplin do ogrzania; i wylot 51B do odprowadzania z niej wody zasilającej. Ogrzana woda zasilająca jest przenoszona przez inne nagrzewnice wody zasilającej przed odprowadzeniem jej do rur przyściennych (niepokazanych) zbiornika 11 generatora pary.

Jak pokazano na FIG. 13, pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana do poprawy współczynnika ogrzewania układu 10 generatora pary, przykładowo, przez wstępne ogrzewanie wody zasilającej, która jest dostarczana do zbiornika 11 generatora pary. Wymiennik 51’ ciepła jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z kanałem 63, który przenosi gaz odlotowy FG5 do wymiennika 51’ ciepła. Wymiennik 51’ ciepła znajduje się w połączeniu umożliwiającym przepływ z kanałem 60 przez kanał 201. Wymiennik 51’ ciepła ma wiązkę 51T rur. Gaz odlotowy FG5 przepływa wokół zewnętrznej części wiązki 51T’ rur. Wiązka 51T’ rur ma wlot 51A’ do odbierania wody zasilającej lub skroplin do ogrzania; i wylot 51B’ do odprowadzania z niej wody zasilającej. Ogrzana woda zasilająca jest przenoszona przez inne nagrzewnice wody zasilającej przed odprowadzeniem do rur przyściennych (niepokazanych) zbiornika 11 generatora pary.

Chociaż FIG. 12 i 13 ilustrują, że pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana do poprawy współczynnika ogrzewania układu 10 generatora pary, przykładowo, przez wstępne ogrzewanie wody zasilającej, która jest dostarczana do zbiornika 11 generatora pary, niniejszy wynalazek nie jest ograniczony pod tym względem, ponieważ pierwsza ilość ciepła może być wykorzystana dla innych środków, w tym, ale nie wyłącznie, do ogrzewania skroplin, minimalizacji obciążeń pasożytniczych (np. ogrzewania przestrzeni i wody pitnej, i pary dla turbin do napędzania urządzeń wirujących, takich jak wentylatory zamiast silników napędzanych elektrycznie, i innej pary lub obciążeń cieplnych innych niż w przypadku pary używanej do wytwarzania energii elektrycznej) i poprawy wydajności cyklu pary.

Jak pokazano na FIG. 14, pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana do odparowania wody z zawiesiny popiołu odprowadzanej z układu 29 usuwania mokrego popiołu. Układ 29 usuwania mokrego popiołu zawiera zbiornik zbiorczy 29T, który jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z zasobnikami 14H popiołu lotnego układu 14 usuwania materiału w postaci cząstek przez przewody 29C i 29D. Zasilanie 29W wodą jest w połączeniu umożliwiającym przepływ ze zbiornikiem zbiorczym 29T przez przewody 29X i 29B i pompę 29Y znajdującą się pomiędzy nimi. Zbiornik 29V wyparki (np. bezpośredni lub płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła) znajduje się za zbiornikiem zbiorczym 29D i jest z nim w połączeniu umożliwiającym przepływ przez przewód 29E. Zbiornik 29V wyparki jest w połączeniu umożliwiającym przepływ ze zbiornikiem 29P popiołu przez przewód 29F. Całość lub część pierwszej ilości ciepła jest dostarczana do zbiornika 29V wyparki przewodem 29A. Przewód 29A odchodzi od dolnej części strony powietrza urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Ogrzane powietrze z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza odparowuje całość lub część wody zawartej w zawiesinie popiołu, która znajduje się w zbiorniku 29V wyparki w celu zmniejszenia ilości wody transportowanej do zbiornika 29P popiołu.

Claims

PL 241 095 B1 Jak pokazano na FIG. 15, pierwsza ilość ciepła jest wykorzystywana do odparowania wody z zawiesiny popiołu odprowadzanej z układu 29’ usuwania mokrego popiołu. Układ 29’ usuwania mokrego popiołu zawiera zbiornik zbiorczy 29T’, który jest w połączeniu umożliwiającym przepływ z zasobnikami 14H’ popiołu lotnego układu 14’ usuwania materiału w postaci cząstek przez przewody 29C’ i 29D’. Zasilanie 29W’ wodą znajduje się w połączeniu umożliwiającym przepływ ze zbiornikiem zbiorczym 29T’ przez przewody 29X’ i 29B’ i pompę 29Y’ znajdującą się pomiędzy nimi. Zbiornik HX wyparki (np. bezpośredni lub płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła) znajduje się za zbiornikiem zbiorczym 29D’ i jest z nim w połączeniu umożliwiającym przepływ przez przewód 29E’. Zbiornik HX wyparki znajduje się w połączeniu umożliwiającym przepływ ze zbiornikiem 29P’ popiołu przez przewód 29F’. Całość lub część pierwszej ilości ciepła jest dostarczana do zbiornika HX wyparki przez gaz odlotowy FG5, który jest przenoszony do zbiornika 29D’ wyparki przez przewód 200. Przewód 200 odchodzi z przewodu 63 przed stroną gazu odlotowego urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza. Gaz odlotowy FG5 z urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza odparowuje całość lub część wody zawartej w zawiesinie popiołu, która znajduje się w zbiorniku HX wyparki w celu zmniejszenia ilości wody transportowanej do zbiornika 29P’ popiołu. Gaz odlotowy FG5 jest zawracany do dolnej części strony gazu odlotowego urządzenia 13 do wstępnego ogrzewania powietrza do kanału 60 przez przewód 201. Należy zauważyć, że zawiesina popiołu pochodząca bezpośrednio z generatora 11 pary może być poddawana obróbce podobnie jak wspomniano powyżej dla tej pochodzącej z układu 29 usuwania mokrego popiołu. Chociaż niniejszy wynalazek został ujawniony i opisany w odniesieniu do pewnych jego postaci, należy zauważyć, że można wprowadzić inne warianty i modyfikacje, i zamierzone jest, że poniższe zastrzeżenia obejmują zmiany i modyfikacje w ramach rzeczywistego zakresu wynalazku. Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób działania układu (10) generatora pary, przy czym sposób obejmuje:

Wytwarzanie pary przez zapewnienie układu (10) generatora pary zawierającego zbiornik (11) generatora pary, układ (13D) zasilania powietrzem, urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym układ (13D) zasilania powietrzem zawiera środki do regulacji, a urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza zawiera wiele elementów przenoszących ciepło, zapewnienie co najmniej jednego czujnika (34) wilgotności, przy czym układ (13D) zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu ze zbiornikiem (11) układu generatora pary przez urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i gdzie zbiornik (11) generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

zapewnienie jednostki sterującej (71) do sterowania układem (10) generatora pary;

zapewnienie układu (13D) zasilania powietrzem do dostarczania i środków regulujących do regulacji pierwszej ilości powietrza (A1) do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza przy pewnym przepływie masowym;

przy czym przepływ masowy jest wystarczający dla ustalenia pierwszej temperatury (T1) mieszaniny gazów odlotowych opuszczających urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura (T1) jest określona z użyciem co najmniej jednego czujnika (34) wilgotności i jest taka, że urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę wylotową na zimnym końcu zdefiniowaną przez urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza działające ze zwiększonym odzyskiem ciepła (HR) o co najmniej 1%, jak to obliczono zgodnie z równaniem:

HR = 100% χ ((Tgi-T1)/(Tgi-TgoSTD) - 1), gdzie

Tgi = temperatura wlotowa mieszaniny gazów odlotowych wchodzącej do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

TgoSTD = temperatura wylotowa mieszaniny gazów odlotowych opuszczającej standardowe urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, gdzie pierwsza ilość powietrza (A1) stanowi wielkość równą tej wymaganej dla spalania i jako mające wirnik o średnicy i głębokości równoważnej tej dla urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

PL 241 095 B1 dostarczanie co najmniej części pierwszej ilości powietrza (A1), jako powietrza do spalania do zbiornika (11) generatora pary;

odprowadzenie ze zbiornika (11) generatora pary mieszaniny gazów odlotowych;

przepuszczenie co najmniej części mieszaniny gazu odlotowego do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wchodzącej do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

przy czym wiele elementów przenoszących ciepło jest skonfigurowanych tak, aby miało temperaturę masowego przepływu powietrza do spalania dostarczanego do zbiornika (11) generatora pary przez urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza wynoszącą około 288°C do 399°C (550°F do 750°F) dla spalenia paliwa w zbiorniku generatora pary; i przy czym jednostka sterująca (71) steruje temperaturą metalu na zimnym końcu, tak aby była nie mniejsza niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i tak, aby temperatura na zimnym końcu była niższa niż temperatura punktu rosy kwasu siarkowego i gdzie pierwsza temperatura (T1) wynosi od około 105°C (220°F) do około 125°C (257°F), jak zostało to zmierzone przez co najmniej jeden czujnik (32).

2. Sposób według zastrzeżenia 1, ponadto obejmujący:

zapewnienie środków wychwytujących ciepło w połączeniu z co najmniej jednym spośród urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i mieszaniny gazów odlotowych; i przenoszenie pierwszej ilości ciepła z co najmniej jednego spośród urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i mieszaniny gazów odlotowych.

3. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, ponadto obejmujący:

zapewnienie układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek i układu (17) odsiarczania gazu odlotowego, przy czym układ (14) usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i gdzie układ (17) odsiarczania gazu odlotowego znajduje się za układem (14) usuwania materiału w postaci cząstek;

odprowadzenie całości lub części mieszaniny gazów odlotowych wychodzącej ze zbiornika (11) generatora pary bezpośrednio z urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza do układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek, tym samym usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych; i odprowadzenie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu (17) odsiarczania gazu odlotowego, w ten sposób tworząc w i odprowadzając z układu (17) odsiarczania gazu odlotowego drugą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych.

4. Sposób według zastrzeżenia 2, w którym pierwsza ilość ciepła ma pierwszą wielkość, przy czym pierwsza wielkość wynosi około 10 do 25 procent drugiej wielkości ciepła, a druga wielkość ciepła jest stosowana do wstępnego ogrzewania powietrza do spalania.

5. Sposób według zastrzeżenia 2, w którym pierwsza ilość powietrza (A1) występuje w ilości nadmiarowej względem tej wymaganej jako powietrze do spalania.

6. Sposób według zastrzeżenia 2, ponadto obejmujący:

zapewnienie komina odprowadzającego (19) gaz odlotowy, przy czym zbiornik (11) generatora pary jest połączony z kominem odprowadzającym (19) przez co najmniej jeden spośród urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek i układu (17) odsiarczania gazu odlotowego; i wykorzystanie co najmniej części pierwszej ilości ciepła do zwiększenia temperatury mieszaniny gazów odlotowych, przed wylotem z komina, do wielkości wystarczającej do minimalizacji widocznych pióropuszy wychodzących z komina odprowadzającego (19) lub do zminimalizowania korozji w kominie odprowadzającym (19).

7. Sposób według zastrzeżenia 3, ponadto obejmujący co najmniej jedno spośród:

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła podczas rozruchu kotła selektywnie do wstępnego ogrzewania co najmniej jednego spośród układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek, układu (17) odsiarczania gazu odlotowego i kanałów pośrednich;

PL 241 095 B1 uwolnienia co najmniej części pierwszej ilości ciepła do atmosfery;

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła do poprawy współczynnika ogrzewania układu (10) generatora pary;

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła do wstępnego ogrzania wody zasilającej lub skroplin dostarczanych do układu (10) generatora pary;

wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła do odparowania wody z zawiesiny popiołu odprowadzanej z układu (29) usuwania mokrego popiołu w połączeniu z co najmniej jednym spośród układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek i zbiornika (11) generatora pary; i wykorzystania co najmniej części pierwszej ilości ciepła w układzie ściekowym do redukcji odprowadzanej stamtąd wody.

8. Sposób według zastrzeżeń 3 i 7, ponadto obejmujący:

(a) dostarczenie co najmniej części pierwszej ilości powietrza (A1) do układu ściekowego (77, 77’) w celu odparowania tam ścieków; i (b) części pierwszej ilości powietrza (A1) oraz części mieszaniny gazów odlotowych do układu ściekowego (77, 77’), aby odparować tam ścieki;

wytwarzanie w układzie ściekowym odpadów w postaci cząstek i transportowanie materiału w postaci cząstek do układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek.

9. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, w którym minimalizacja SO3 w mieszaninie gazów odlotowych obejmuje co najmniej jedno spośród:

chemicznego przetworzenia; i dostarczenia do układu (10) generatora pary paliwa o niskiej zawartości siarki.

10. Sposób według zastrzeżenia 9, w którym chemiczne przetworzenie obejmuje:

(a) chemiczne przetworzenie SO3 w mieszaninie gazów odlotowych w obojętną sól przed doprowadzeniem mieszaniny gazów odlotowych (FG) do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

11. Sposób działania układu (10) generatora pary według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń obejmujący sposób modernizacji układu (10) generatora pary, który to sposób obejmuje po usunięciu jednego lub większej liczby wymienników ciepła umieszczonych za urządzeniem (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, ponowną konfigurację źródła (13D) zasilania powietrzem urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza dla dostarczenia pierwszej ilości (A1) powietrza w nadmiarze w stosunku do tej wymaganej dla spalania paliwa w zbiorniku (11) generatora pary i ponowną konfigurację co najmniej jednego źródła (13D) zasilania powietrzem i urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza tak, aby pierwsza ilość (A1) powietrza była dostarczana przy przepływie masowym wystarczającym dla ustalenia pierwszej temperatury (T1) mieszaniny gazów odlotowych (FG) opuszczającej urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, przy czym pierwsza temperatura (T1) jest taka, że urządzenie do wstępnego ogrzewania powietrza ma temperaturę metalu na zimnym końcu, która nie jest niższa niż temperatura punktu rosy wody w urządzeniu (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i taka, że temperatura metalu na zimnym końcu jest mniejsza niż temperatura punktu rosy dla kwasu siarkowego; dostarczenie jednego lub większej liczby układów minimalizacji SO3 w połączeniu ze zbiornikiem (11) generatora pary, gdzie układy minimalizacji SO3 są skonfigurowane do minimalizowania SO3 w mieszaninie gazów odlotowych wytwarzanej w zbiorniku (11) generatora pary; konfigurację urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza dla ogrzania pierwszej ilości powietrza (A1) do drugiej temperatury

PL 241 095 B1 (T2), przy czym druga temperatura jest zasadniczo nie mniejsza niż temperatura spalania powietrza w pierwotnym układzie; dostarczanie pierwszej części (P1) pierwszej ilości (A1) powietrza do zbiornika (11) generatora pary dla spalenia paliwa; odprowadzanie mieszaniny gazów odlotowych (FG) w pierwszej temperaturze (T1), bezpośrednio z urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza do układu do gromadzenia materiału w postaci cząstek (14), w ten sposób usuwając materiał w postaci cząstek z mieszaniny gazów odlotowych (FG) i tworząc pierwszą mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych (FG1); tworzenie w i odprowadzanie z układu (17) odsiarczania gazu odlotowego drugiej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych (FG2) w trzeciej temperaturze (T3); wtryskiwanie drugiej części (P2) pierwszej ilości (A1) powietrza jako powietrza do ponownego ogrzewania gazu odlotowego podawanego z urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania powietrza w drugiej temperaturze (T2) z drugą mieszaniną poddanych obróbce gazów odlotowych (FG2) w trzeciej temperaturze (T3), w ten sposób tworząc trzecią mieszaninę poddanych obróbce gazów odlotowych (FG3) w czwartej temperaturze (T4), przed wejściem do komina odprowadzającego (19); i doprowadzenie trzeciej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych (FG3) do komina odprowadzającego (19) w czwartej temperaturze (T4); gdzie pierwsza temperatura (T1) mieści się w zakresie 105°C (220°F) do około 125°C (257°F), natomiast druga temperatura (T2) mieści się w zakresie 288°C do 399°C (550°F do 750°F).

12. Sposób modernizacji generatora pary według zastrzeżenia 11, w którym odprowadzanie pierwszej mieszaniny poddanych obróbce gazów odlotowych z układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek bezpośrednio do układu (17) odsiarczania gazu odlotowego obejmuje zastosowanie co najmniej jednego wymiennika ciepła istniejącego w układzie (10) generatora pary, pomiędzy układem (14) usuwania materiału w postaci cząstek a układem (17) odsiarczania gazu odlotowego przed modernizacją.

13. Sposób działania układu (10) generatora pary według zastrzeżenia 1, przy czym sposób obejmuje:

dostarczenie układu (10) generatora pary zawierającego zbiornik (11) generatora pary, układ (13D) zasilania powietrzem, urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza, układ (14) usuwania materiału w postaci cząstek i układ ściekowy, przy czym układ (13D) zasilania powietrzem znajduje się w połączeniu przez urządzenie (13) do wstępnego ogrzewania powietrza ze zbiornikiem (11) generatora pary, przy czym zbiornik (11) generatora pary znajduje się w połączeniu z urządzeniem (13) do wstępnego ogrzewania powietrza i gdzie układ ściekowy znajduje się w połączeniu z układem (10) generatora pary, a układ (14) usuwania materiału w postaci cząstek znajduje się za urządzeniem (13) do wstępnego ogrzewania powietrza;

dostarczenie układu (13D) zasilania powietrzem dostarczającego pierwszą ilość powietrza (A1) do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania;

dostarczanie co najmniej części pierwszej ilości powietrza (A1) do zbiornika (11) generatora pary jako powietrza do spalania;

odprowadzanie ze zbiornika (11) generatora pary mieszaniny gazów odlotowych;

przepuszczenie co najmniej części mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania; i minimalizację SO3 w mieszaninie gazów odlotowych, przed wejściem mieszaniny gazów odlotowych do urządzenia (13) do wstępnego ogrzewania; i dostarczenie co najmniej jednej spośród:

(a) części pierwszej ilości powietrza (A1) do układu ściekowego, aby odparować tam ścieki; i (b) części pierwszej ilości powietrza (A1) oraz części mieszaniny gazów odlotowych do układu ściekowego, aby odparować tam ścieki;

wytwarzanie odpadów w postaci cząstek w układzie ściekowym; i transportowanie odpadów w postaci cząstek do układu (14) usuwania materiału w postaci cząstek.