本發明專利技術公開一種系統。所述系統包括經改造以接納氨給料的主歧管以及連接到所述主歧管以接納來自所述主歧管的所述氨給料的分配陣列。所述分配陣列包括近乎垂直于所述主歧管延伸的第一供應管以及從所述第一供應管垂直延伸的第一多個噴射管。所述第一多個噴射管的每個噴射管包括多個孔，所述多個孔經配置以從所述分配陣列沿所述第一供應管的長度排出所述氨給料。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術大體涉及發電系統，更確切地說，涉及用于發電系統的氨噴射系統。
技術介紹
聯合循環發電系統，例如整體煤氣化聯合循環(IGCC)電廠，能夠相對有效地從石油或天然氣等多種形式的原料中產生能量。此類發電廠可利用熱回收蒸汽發生器(HRSG)從燃氣渦輪機中回收排氣流中所包含的熱，以產生可用于驅動蒸汽渦輪機的蒸汽。HRSG通常包括經設計用于減少排放的選擇性催化還原(SCR)系統。SCR系統大體上包括氨噴射格柵(AIG)，其能夠將氨噴射到SCR系統內的催化劑床的上游的排氣流中。隨著排氣流流過催化劑床，排氣中的氮氧化物(NOx)可以在氧氣的存在下與氨反應，以生成氮氣和水，從而減少排放。當典型的AIG噴射氨到排氣流中時，在整個排氣流的體積內可建立氨的不均勻分布。不幸地是，這種不均勻的分布可導致過量未反應的氨位于催化劑床的下游。在某些實例中，這種未反應的氨可與催化劑床的下游的其他化學物質(例如，硫)反應，生成不需要的副產物，例如，硫酸銨。
技術實現思路
下文概述了與最初申請保護的本專利技術的范圍相符的某些實施例。這些實施例并非意圖限制申請保護的本專利技術的范圍，相反，這些實施例僅意圖簡要概述本專利技術的可能形式。實際上，本專利技術可以包括可能類似于或不同于下述實施例的多種形式。在第一項實施例中，提供一種系統，所述系統包括適于接納氨給料的主歧管以及連接到主歧管以接納來自主歧管的氨給料的分配陣列。分配陣列包括近乎垂直于主歧管延伸的第一供應管以及從第一供應管垂直延伸的第一多個噴射管。第一多個噴射管的每個噴射管包括多個孔，所述孔經配置以沿第一供應管的長度從分配陣列排出氨給料。在第二項實施例中，系統包括一對主歧管適于接納氨給料并且大體上平行于彼此設置。所述系統還包括從每個主歧管延伸的多個分配陣列以從主歧管接納氨給料。多個分配陣列的每個分配陣列包括多個供應管，所述多個供應管大體上平行于彼此延伸并且近乎垂直于這對主歧管延伸。每個分配陣列還包括從多個供應管的每個供應管垂直延伸的多個噴射管。多個噴射管的每個噴射管包括多個孔，所述孔適于以大體上平行于多個供應管的方向從分配陣列排出氨給料。在第三項實施例中，系統包括熱回收蒸汽發生器以及設置于熱回收蒸汽發生器的外殼內并跨過外殼的寬度的氨噴射格柵。氨噴射格柵包括經配置以接納氨給料的主歧管以及連接到主歧管以從主歧管中接納氨給料的分配陣列。分配陣列包括跨過外殼的寬度延伸的第一供應管以及從第一供應管垂直延伸的第一多個噴射管。第一多個噴射管的每個噴射管包括多個孔，所述孔經配置以沿外殼的寬度從分配陣列排出氨給料。附圖說明在參考附圖閱讀以下詳細說明后，將更好地理解本專利技術的這些和其他特征、方面和優點，在附圖中，類似的符號代表所有附圖中類似的部分，其中圖1是包括氨噴射系統的聯合循環發電系統的實施例的示意性流程圖；圖2是圖1的熱回收蒸汽發生器(HRSG)系統的實施例的示意圖；圖3是描繪排氣流過圖2的HRSG系統所采用的AIG以及催化劑床的示意圖；圖4是描繪氨流過可在圖2的AIG中采用的分配陣列的實施例的示意圖；圖5是描繪氨流過可在圖2的AIG中采用的分配陣列的另一實施例的示意圖；以及圖6是可在圖4和圖5的分配陣列中采用的噴射管的實施例的透視圖。具體實施例方式下文將描述本專利技術的一個或多個具體實施例。為了簡要描述這些實施例，可能不會在說明書中描述實際實施方案的所有特征。應了解，在任意工程或設計項目中開發任意此類實際實施方案時，都必須做出與實施方案特定相關的各種決定，以實現開發人員的具體目標，例如，遵守系統相關和業務相關約束，這些約束可能會因實施方案的不同而有所不同。此外，應了解，此類開發可能非常復雜耗時，但無論如何，對受益于本專利技術的一般技術人員而言，這仍是常規的設計、建造和制造操作。在介紹本專利技術各種實施例的元件時，“一”、“一個”、“該”和“所述”旨在表示有一個或多個元件。術語“包括”、“包含”以及“具有”旨在表示包括性含義，且表示除了所列元件夕卜，可能還有其他元件。所揭示的實施例涉及氨噴射系統，所述氨噴射系統經設計用于以近乎垂直于排氣流的流動方向的方向噴射氨給料到排氣流中。氨噴射系統包括氨噴射格柵(AIG)，AIG具有能夠在SCR系統內噴射氨到排氣流中的一個或多個特征。例如，AIG包括經設計用于促進氨給料在催化劑床的上游的排氣流中的均勻分布的分配陣列。分配陣列包括經設計以大體上橫切于排氣流延伸的供應管道。噴射管從供應管垂直延伸，以在大體上橫切于排氣流動的方向上沿供應管的長度引導氨給料。上述特征可提供優于傳統AIG的顯著優勢。例如，由于氨的基本上均勻的分布，因此當相比于沒有分支或延伸部分的傳統AIG時，這些系統可采用較少的氨獲得類似的排放水平。此外，本專利技術所揭示的實施例可提高工廠效率，因為跨過排氣流的均勻的氨的噴射可促進氨在催化劑床內的反應。相應地，從催化劑床排出的未經反應的氨的量也會減少。此外，本專利技術所揭示的實施例可從排氣中有效地移除NOx，同時維持相對較低的氨泄漏，例如，小于約Ippmvd的氨,相比而言,傳統系統中氨泄漏可約為5ppmvd 的氨。現在參考圖，圖1是聯合循環發電系統10的實施例的示意性流程圖，該系統可采用具有分配陣列的氨噴射系統，所述分配陣列經設計用于噴射氨到排氣流中。所描繪的系統10包括燃氣渦輪機12、蒸汽渦輪機14，以及熱回收蒸汽發生(HRSG)系統16。在燃氣渦輪機14中，合成氣體等燃氣可經燃燒在“頂”或布雷頓(Brayton)循環內發電。可將來自燃氣渦輪機14的排氣供應到HRSG系統16以在〃底〃或蘭金(Rankine)循環內生成蒸汽。在某些實施例中，燃氣渦輪機12、蒸汽渦輪機14，以及HRSG系統16可包括在整體煤氣化聯合循環(IGCC)電廠內。燃氣渦輪機12可大體上燃燒燃料(例如，液體以及/或者氣體燃料)以驅動第一負載18。第一負載18可以,例如,是用于產生電力的發電機。燃氣潤輪機12可包括潤輪機20、燃燒室或燃燒腔室22，以及壓縮機24。來自燃氣渦輪機20的排氣26可用于生成蒸汽并供應到蒸汽渦輪機14 (穿過HRSG系統16)以驅動第二負載28。第二負載28也可以是用于產生電力的發電機。然而，第一負載18和第二負載28都可以是能夠由燃氣渦輪機12以及蒸汽渦輪機14驅動的其他類型的負載。此外，雖然將燃氣渦輪機12以及蒸汽渦輪機14描繪為驅動單獨的負載18和28，但是燃氣渦輪機12以及蒸汽渦輪機14也可串聯使用以經由單個軸來驅動單個負載。在所描繪的實施例中，蒸汽渦輪機14可包括低壓部分30(LP ST)、中壓部分32 (IP ST),以及高壓部分34 (HP ST)。然而，蒸汽渦輪機14以及燃氣渦輪機12的特定配置可以是實施方案特定的并且可包括各部分的任意組合。系統10還包括HRSG系統16，HRSG系統16采用來自燃氣渦輪機12的熱以生成用于蒸汽渦輪機14的蒸汽。HRSG系統16可包括例如蒸發器、節能器、加熱器、過熱器，以及調溫器等部件，還有其他部件，用于生成高壓、高溫蒸汽。HRSG系統16也包括經設計用于將氨噴射到排氣26中以促進減少排氣26中的NOx的氨噴射系統35。如參考圖2到圖5在下文中的進一步討論，氨噴射系統35噴射氨到催化劑床的上游的排氣26中，在催化劑床的上游處，排氣26中包本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種氨噴射格柵，包括：主歧管，所述主歧管經配置以接納氨給料；分配陣列，所述分配陣列連接到所述主歧管以接納來自所述主歧管的所述氨給料，其中所述分配陣列包括：第一供應管，所述第一供應管近乎垂直于所述主歧管延伸；以及第一多個噴射管，所述第一多個噴射管從所述第一供應管垂直延伸，其中所述第一多個噴射管中的每個噴射管都包括多個孔，所述多個孔經配置以從所述分配陣列沿所述第一供應管的長度排出所述氨給料。
【技術特征摘要】
2011.10.26 US 13/2817191.一種氨噴射格柵，包括: 主歧管，所述主歧管經配置以接納氨給料； 分配陣列，所述分配陣列連接到所述主歧管以接納來自所述主歧管的所述氨給料，其中所述分配陣列包括: 第一供應管，所述第一供應管近乎垂直于所述主歧管延伸；以及 第一多個噴射管，所述第一多個噴射管從所述第一供應管垂直延伸，其中所述第一多個噴射管中的每個噴射管都包括多個孔，所述多個孔經配置以從所述分配陣列沿所述第一供應管的長度排出所述氨給料。2.根據權利要求1所述的氨噴射格柵，其中所述第一多個噴射管沿所述第一供應管的所述長度彼此交錯設置。3.根據權利要求1所述的氨噴射格柵，其中所述第一多個噴射管從所述第一供應管的相對側延伸。4.根據權利要求1所述的氨噴射格柵，其中所述氨給料包括氨和空氣的混合物。5.根據權利要求1所述的氨噴射格柵，其中所述多個孔設置于所述第一多個噴射管的相對側。6.根據權利要求1所述的氨噴射格柵，其中所述第一多個噴射管平行于所述主歧管延伸。7.根據權利要求1所述的氨噴射格柵，包括: 第二供應管，所述第二供應管近乎平行于所述第一供應管延伸；以及 第二多個噴射管，所述第二多個噴射管從所述第二供應管垂直延伸，其中所述第一多個噴射管以及所述第二多個噴射管協作使所述氨給料穿過所述第一供應管以及所述第二供應管之間的距離。8.根據權利要求7所述的氨噴射格柵，其中所述第二多個噴射管的各噴射管在所述第一多個噴射管的各噴射管之間交錯設置。9.一種系統,包括: 一對主歧管，所述主歧管經配置以接納氨給料并大體上平行于彼此設置； 多個分配陣列，所述分配陣列從所述主歧管中的每個主歧管延伸，以從所述主歧管接納氨給料，其中所述多個分配陣列中的每個分配陣列包括: 多個供應管，所述供應管大體上平行于彼此延伸并且近乎垂直于所述一對主歧管延伸；以及 多個噴射管，所述噴射管從所述多個供應管中的每個供應管垂直延伸，其中所述多個噴射管的每個噴射管包括多個孔，所述孔經配置以從所述分配陣列中在大體上平...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張華，J庫馬，GO克雷默，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：
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