專利名稱：減少蒸汽生產(chǎn)中氮氧化物形成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及產(chǎn)生蒸汽的方法。
背景技術(shù)：
蒸汽可用于各種不同的工業(yè)應(yīng)用中，如石油或化學(xué)工廠。通常，使用鍋爐產(chǎn)生蒸汽，其中，燃燒一種燃料，以提供將水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需的熱量。環(huán)境法規(guī)要求減少燃燒工藝和裝置(如蒸汽鍋爐)中氮氧化物(NOx)如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的釋放。因此，仍需要改進(jìn)燃燒工藝和裝置，以便能減少煙道氣中NOx的釋放量，尤其是減少到低于約每百萬體積10份(PPMv)的超低水平。
發(fā)明概要本文公開的是一種產(chǎn)生蒸汽的方法，該方法包括通過無焰反應(yīng)氧化燃料，產(chǎn)生熱量；以及使用通過該反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將水轉(zhuǎn)化成蒸汽。在一個實(shí)施例中，反應(yīng)煙道氣中存在的NOx的量低于約10PPMv。在一個實(shí)施例中，反應(yīng)溫度低于約2600°F(1430℃)。在一個實(shí)施例中，該方法還包括控制反應(yīng)的溫度，以將NOx的形成減到最少。在一個實(shí)施例中，控制反應(yīng)溫度還包括，檢測一個或多個工藝變量，并根據(jù)所檢測到的工藝變量調(diào)節(jié)工藝控制器。
本文還公開一種蒸汽產(chǎn)生器，它包括反應(yīng)區(qū)和加熱區(qū)，其中在反應(yīng)區(qū)內(nèi)燃料通過無焰反應(yīng)氧化產(chǎn)生熱量，而在加熱區(qū)水通過所述反應(yīng)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化成蒸汽。在一個實(shí)施例中，該蒸汽產(chǎn)生器還包括控制反應(yīng)溫度以使NOx的形成減到最少的裝置。
附圖簡述

圖1是無焰分配燃燒加熱器的橫截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述加熱器的描述參見圖1，無焰分配燃燒(FDC)加熱器10與工藝流體20接觸。加熱器10包括用于在該加熱器中給無焰氧化反應(yīng)分配和計(jì)量配給燃料的燃料分配系統(tǒng)，例如一個或多個多孔管15、導(dǎo)管或其它結(jié)構(gòu)限定的流動通路、管道等。多孔管15包括開口和通道(即，孔)，用于計(jì)量配給燃料；孔的數(shù)量、大小和排列可改變，以實(shí)現(xiàn)所需的燃料配給。加熱器10還包括與該燃料分配系統(tǒng)(如多孔管)相通的一個或多個反應(yīng)區(qū)5，這些反應(yīng)區(qū)的結(jié)構(gòu)使其可接受燃料并在其中進(jìn)行無焰氧化。在一個實(shí)施例中，可將氧化催化劑放在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，用于催化無焰氧化反應(yīng)。加熱器10還包括一個或多個加熱區(qū)22，在這些加熱區(qū)中，工藝流體被氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱所加熱。加熱區(qū)22可與加熱器本體整合在一起(即，該工藝流體流過壁12內(nèi)的加熱器)，或者，在加熱器直接位于壁12內(nèi)的工藝流或容器的例子中，加熱區(qū)22臨近加熱器。
在圖1顯示的實(shí)施例中，反應(yīng)區(qū)和燃料分配系統(tǒng)分別被安排成殼和管構(gòu)造，其中，多根多孔管15放置在外殼壁13和內(nèi)殼壁14所限定的反應(yīng)區(qū)中。或者，反應(yīng)區(qū)和燃料分配系統(tǒng)可分別被安排成在管內(nèi)的管中(如同軸、偏置管(offset)等)的構(gòu)造，其中多根多孔的內(nèi)管15位于由外管壁13和14所限定的反應(yīng)區(qū)中。多孔管的外表面上可承載有一種或多種氧化催化劑。在一個實(shí)施例中，如壁12所示，加熱區(qū)與加熱器整合在一起，工藝流體20流過加熱器的本體，如箭頭17所示。虛箭頭17表示加熱器的構(gòu)造可使工藝流體20在殼和/或管構(gòu)造的內(nèi)部流動。此外，工藝流體20與成分(例如，反應(yīng)物如燃料和空氣，以及反應(yīng)產(chǎn)物如煙道氣)流向和流出氧化反應(yīng)的方向，可以是順流的(concurrent)、逆流的或交叉流的。在這個實(shí)施例中，壁12包括外殼，該外殼包住構(gòu)成燃料分配系統(tǒng)和反應(yīng)區(qū)的內(nèi)殼或同軸管。在另一實(shí)施例中，壁12限定了工藝流或容器，而加熱器位于該工藝流或容器中。
加熱器可包括預(yù)熱區(qū)，其中一種或多種反應(yīng)物如空氣在進(jìn)入反應(yīng)區(qū)前被預(yù)熱。例如，可使用反應(yīng)產(chǎn)生的煙道氣使預(yù)熱區(qū)中的空氣預(yù)熱。在一個實(shí)施例中，預(yù)熱區(qū)被整合在殼狀和管狀加熱器中。例如，將預(yù)熱區(qū)置于反應(yīng)區(qū)的上游，并且在一種或多種反應(yīng)物從預(yù)熱區(qū)流向加熱區(qū)時，使用反應(yīng)產(chǎn)生的煙道氣給它們預(yù)熱。加熱器可包括一個或多個傳感器，例如在煙道氣出口30中的NOx和/或溫度傳感器。這些傳感器可與一個或多個工藝控制器相連，以控制加熱器的操作。燃料分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)和加熱區(qū)可具有另外的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，如平板型加熱器，其中多個成形的和/或多孔平板形成燃料分配系統(tǒng)和一個或多個反應(yīng)區(qū)。各種FDC加熱器結(jié)構(gòu)構(gòu)造的例子，有美國專利5255742、5297626、5392854和5404952中公開的殼型和/或管型，以及美國專利6274101中公開的平板型構(gòu)造；本文將這些文獻(xiàn)全文納入作為參考。
加熱器操作的描述燃料在加熱器10中的無焰氧化產(chǎn)生熱量，該熱量被轉(zhuǎn)移并加熱工藝流體。更具體而言，通過一個或多個入口23將燃料供給到燃料分配系統(tǒng)中，然后接著如箭頭27所示流過燃料分配系統(tǒng)。氧化劑如空氣在預(yù)熱器(未顯示)中預(yù)熱到高于該燃料的自燃溫度的溫度，并通過入口24供給到燃燒室中。燃料的自燃溫度(AIT)指無外部燃燒源(如火花或火焰)時在氧化劑(如空氣)的存在下燃料自燃的溫度。在加熱器啟動過程中，由于沒有來自氧化反應(yīng)的熱量來預(yù)熱反應(yīng)物和驅(qū)動反應(yīng)，因此用外部熱源預(yù)熱氧化劑。在反應(yīng)區(qū)中，通過流過或擴(kuò)散過燃料分配系統(tǒng)(如多孔管15)的壁，使得燃料與預(yù)熱的空氣混合，并且在與氧化劑接觸后，燃料發(fā)生無焰氧化，即直接氧化而沒有產(chǎn)生火焰或火焰鋒(flamefront)。在氧化反應(yīng)啟動后(即加熱器點(diǎn)火(light-off)后)，可使用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將反應(yīng)物(如空氣)加熱到高于自燃溫度的溫度，從而產(chǎn)生可自我維持的自熱反應(yīng)(autothermal reaction)。
通常，燃料分配系統(tǒng)中的壓力大于反應(yīng)區(qū)中的壓力，從而產(chǎn)生壓力差，該壓力差驅(qū)動燃料如箭頭26所示擴(kuò)散到反應(yīng)區(qū)中。例如，使用工藝控制器增高或降低燃料分配系統(tǒng)中的壓力，以調(diào)節(jié)配給到反應(yīng)區(qū)中的燃料的量。當(dāng)存在時，放置于反應(yīng)區(qū)中的氧化催化劑會催化燃料的無焰氧化。燃料的氧化導(dǎo)致與工藝流體接觸的加熱器的表面(如反應(yīng)室壁，如殼壁13和/或14)被加熱，并根據(jù)已知的熱傳遞方式和技術(shù)在該表面和工藝流體之間發(fā)生熱交換。含有反應(yīng)產(chǎn)物(如CO、CO2和H2O)和未反應(yīng)的燃料和氧化劑的的煙道氣，如28箭頭所示循環(huán)通過加熱器，并從出口30排出。
氧化劑可以是氧氣、空氣、富含氧的空氣、與惰性氣體(如稀釋劑)混合的氧氣等。合適的氧化催化劑是本領(lǐng)域已知的，例如金屬催化劑如鉑或鈀。燃料可以是氫氣、一種或多種烴、或其組合。通常，燃料含有最少量的化學(xué)結(jié)合于燃料中的氮，從而進(jìn)一步減少可形成NOx的氮供應(yīng)量。燃料可以是氣態(tài)和/或可蒸發(fā)的液態(tài)，同時基于在燃燒器中使用的特定燃料，確定燃料分配系統(tǒng)的構(gòu)造(如管的多孔性，即管中孔的大小和數(shù)量，這可通過制造方法和/或材料選擇而進(jìn)行控制)，以使燃料擴(kuò)散到反應(yīng)區(qū)中。在一個實(shí)施例中，燃料可以是含1-4個碳原子的氣態(tài)烴類。在一個實(shí)施例中，燃料還含有氫。在另一實(shí)施例中，燃料基本上由甲烷組成。
操作加熱器以減少NOx的描述熱NOx和燃料Nox導(dǎo)致了礦物燃料的燃燒中所形成的大多數(shù)NOx。熱Nox是燃燒空氣中分子氮的氧化所形成的。熱NOx的形成是溫度依賴性的，溫度越高，形成的熱Nox越多，尤其在高于約2600-2800°F(1430-1540℃)的溫度時，此時NOx的形成開始指數(shù)式增加。燃料Nox是由燃料中化學(xué)結(jié)合的氮的氧化所形成的。燃料NOx的形成是氧濃度依賴性的(成極好的化學(xué)計(jì)量比關(guān)系)。在燃料空氣燃燒比使得煙道氣中有約5-7％的O2的情況下(空氣過量25-45％)，可形成最多NOx。較低的過量空氣水平使燃料NOx反應(yīng)缺氧，而較高的過量空氣水平則使火焰溫度下降，減緩了燃料NOx反應(yīng)的速率。
在一個實(shí)施例中，在燃燒燃料過程中，以減少NOx的形成的方式操作加熱器(例如為了獲得產(chǎn)業(yè)中所謂的超低NOx形成)。例如，可控制加熱器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度(即反應(yīng)溫度)來減少NOx的形成。在一個實(shí)施例中，煙道氣含有少于約10PPMv的NOx，或者少于約5PPMv的NOx，或者少于約3PPMv的NOx。在一個實(shí)施例中，將反應(yīng)溫度控制在維持低于約2600°F(1430℃)，此溫度大致是燃燒器火焰鋒的溫度以及NOx開始指數(shù)式速率形成的溫度。在另一實(shí)施例中，將反應(yīng)溫度控制為基本上維持在低于2600°F(1430℃)的溫度。在另一實(shí)施例中，將反應(yīng)溫度控制為維持在低于約1600°F(871℃)的溫度。在低于約1600°F(871℃)的反應(yīng)溫度，有許多在空氣中AIT低于1600°F(871℃)的燃料可供使用。此外，在溫度低于1600°F(871℃)時，可使用常規(guī)材料(如304等級的鋼材)而不用較昂貴的具有較高耐熱性的材料來制造加熱器組件(如反應(yīng)區(qū)、燃料分配系統(tǒng)等)。在另一實(shí)施例中，控制反應(yīng)溫度為維持低于約1500°F(816℃)的溫度。
在一個實(shí)施例中，提供了加熱后工藝流的目標(biāo)溫度或目標(biāo)溫度范圍。也可為熱工藝流提供其它工藝變量，如壓力、相和流速。例如，熱工藝流可以是具有所需溫度和壓力的蒸汽(如過熱的蒸汽)。對于可利用的燃料和氧化劑類型和濃度，可測定燃料的AIT。通過將氧化劑加熱到高于燃料的AIT溫度，從而點(diǎn)火進(jìn)行反應(yīng)，接著將燃料注入加熱的氧化劑中。為了使氧化反應(yīng)繼續(xù)，控制反應(yīng)的溫度，使其維持在約等于或大于燃料的AIT，否則該氧化反應(yīng)會終止。為了提供為溫度波動提供緩沖，可將反應(yīng)溫度控制為維持在某一設(shè)定溫度(即耐受溫度)附近，該設(shè)定溫度比燃料AIT高，例如高于燃料AIT約25、50、75、100°F(-4、10、24、38℃)或更高。在一個實(shí)施例中，控制反應(yīng)溫度，以縮小在給定耐受范圍內(nèi)反應(yīng)溫度和燃料的AIT之間的差值，如約25、50、75、100°F(-4、10、24、38℃)或更大。在一個實(shí)施例中，控制反應(yīng)溫度，使其維持在約等于或高于燃料的AIT而低于約1600°F(871℃)，或低于約1500°F(816℃)。
可通過以下方式控制反應(yīng)溫度裝置構(gòu)造，如加熱器大小、燃料分配系統(tǒng)的多孔性(孔的大小和數(shù)量)等；調(diào)節(jié)一個或多個工藝變量，如反應(yīng)物(如燃料和/或氧化劑)的流速、壓力、濃度、比例等；和/或使用一種或多種反應(yīng)催化劑?？赏ㄟ^計(jì)算機(jī)控制影響燃燒溫度的一種或多種工藝變量，例如通過傳感器和工藝控制器(如流速控制器、壓力控制器等)之間的反饋回路來控制。在一個實(shí)施例中，溫度控制器與煙道氣NOx傳感器相連，使得可對一種或多種工藝變量進(jìn)行計(jì)算機(jī)化反饋控制，從而控制溫度。在一個實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)燃料壓力來控制反應(yīng)溫度，這反過來又調(diào)節(jié)了輸送到反應(yīng)中的燃料量。
可選擇和/或調(diào)節(jié)氧化催化劑的類型和數(shù)量，以幫助控制反應(yīng)溫度。在一個實(shí)施例中，與反應(yīng)條件類似但沒有氧化催化劑存在的情況相比，氧化催化劑的存在降低了反應(yīng)溫度?？蛇x擇和/或調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)中存在的氧化劑的數(shù)量(即氧對燃料的摩爾比)，以協(xié)助控制反應(yīng)溫度。在一個實(shí)施例中，與反應(yīng)條件類似但氧對燃料的摩爾比較低的情況相比，氧對燃料的摩爾比的增加可降低燃料的AIT，從而使得反應(yīng)溫度同樣被降低。這樣的實(shí)施方式可在加熱器啟動過程中暫時使用，隨后再改用較低的氧-燃料比。例如，可在較低溫度使用富含的氧來啟動加熱器，然后隨著溫度升高逐漸轉(zhuǎn)移到空氣。
通常存在溫度梯度，在燃料分配系統(tǒng)的外表面或其附近具有較高的溫度(指表面溫度，它通常約等于反應(yīng)溫度)，并且隨著離外表面的距離增加，溫度下降。在一個實(shí)施例中，控制表面溫度，以將燃料分配系統(tǒng)外表面上形成的焦炭減到最小。例如，通過控制表面溫度，使其溫度約低于燃料的焦化溫度。可通過在加到反應(yīng)區(qū)前，先將蒸汽加到燃料中從而進(jìn)一步減少焦炭的形成。在一個實(shí)施例中，在將燃料注入反應(yīng)區(qū)前，先將約0.1-0.2重量％的蒸汽加到燃料中。在一個實(shí)施例中，氧化催化劑存在于燃料分配系統(tǒng)的外表面上或其附近，從而降低其維持氧化反應(yīng)所需的表面溫度。在一個實(shí)施例中，對反應(yīng)物流過燃燒室的方式進(jìn)行選擇，以協(xié)助將熱傳遞到工藝流體，例如，通過維持湍流形式而非層流形式流過燃料燃燒系統(tǒng)的外表面。
可使用加熱器10來加熱工藝流體，例如加工廠如化學(xué)工廠或煉油廠的給料、中間物或產(chǎn)物流。例如，可將工藝加熱器10放置在由壁12所限定的工藝流程線或工藝容器之中，或者可使工藝流體通過壁12所限定的加熱器。在一個實(shí)施例中，將加熱器用作加氫器(hydrotreater)中的工藝加熱器。在一個實(shí)施例中，將加熱器用作蒸餾柱中的重沸器。在一個實(shí)施例中，使用該加熱器加熱重整器(reformer)中的工藝流，例如催化床之間。工藝流可以是固態(tài)、半固態(tài)或氣態(tài)的，并且可使加熱器的結(jié)構(gòu)適合基于已知熱交換技術(shù)與工藝流體的物理狀態(tài)進(jìn)行熱交換。在一個實(shí)施例中，工藝流體在加熱后不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此加熱區(qū)不起到反應(yīng)區(qū)的作用。在一個實(shí)施例中，工藝流體在加熱后發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，因此加熱區(qū)也起到反應(yīng)區(qū)的作用。在一個實(shí)施例中，工藝流體是在煉油廠中蒸餾的原油，例如，用于在原油塔中進(jìn)行蒸餾的預(yù)熱原油。
在蒸汽鍋爐的例子中，工藝流體是水，它通過與加熱器10接觸而變?yōu)檎羝?。水可任選地包含添加劑，如抗水垢添加劑。在一個實(shí)施例中，在大于約400°F(204℃)或約500°F(260℃)的溫度產(chǎn)生蒸汽。在一個實(shí)施例中，將所產(chǎn)生的一部分蒸汽再循環(huán)，并在燃料氧化前將其與燃料混合，以減少燃料的焦化。在一個實(shí)施例中，在煉油廠中使用蒸汽鍋爐，在烴裂化工藝中使用蒸汽，以給蒸汽渦輪機(jī)提供能量、加熱工藝流或它們的組合。在一個實(shí)施例中，使用蒸汽來促進(jìn)另一位置上的熱傳遞，例如通過蒸汽套或增加熱流體(如熱油或防凍劑)的溫度。在一個實(shí)施例中，將含有或基本上由從煉油工藝中獲得的具有少于約4個碳原子的烴組成的點(diǎn)火氣體，用作加熱器的燃料。
雖然已顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式和實(shí)施例，但是在不偏離本發(fā)明的精神和教導(dǎo)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可做出各種改動?；诒疚乃_的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地確定用于本發(fā)明任何給定實(shí)施形式中加熱器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(包括尺寸、構(gòu)造材料的選擇和構(gòu)造)、附帶的工藝裝置等。本文所述的實(shí)施方式和實(shí)施例僅僅是闡述性的，并非是限制性的。可對本文所公開的發(fā)明做出各種改動和變動，這些改動和變動都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，保護(hù)范圍不受到上述說明書描述的限定，而僅由所附的權(quán)利要求書限定，該范圍包括這些權(quán)利要求主題的所有等價形式。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生或加熱蒸汽或加熱其它工藝流的方法，該方法包括在反應(yīng)溫度氧化燃料，從而通過無焰反應(yīng)產(chǎn)生熱量；和使用由該無焰反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，將水轉(zhuǎn)化為蒸汽或者加熱其它工藝流，其中控制反應(yīng)溫度以減少氮氧化物NOx的形成。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)燃料分配系統(tǒng)的大小或多孔性，來控制所述反應(yīng)溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)選自下組的一種或多種工藝變量來控制所述反應(yīng)溫度反應(yīng)物流速、反應(yīng)物壓力、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物比例、和氧化劑的使用或不使用。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)所述影響燃燒溫度的一個或多個工藝變量。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)是控制器。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制器是傳感器和工藝控制器之間的反饋回路。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述工藝控制器是流動控制器或壓力控制器。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳感器是煙道氣NOx傳感器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物壓力來控制所述溫度，所述反應(yīng)物是燃料，并且所述調(diào)節(jié)反過來調(diào)節(jié)供給無焰反應(yīng)的燃料量。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，NOx存在于得自無焰反應(yīng)的煙道氣中，并且數(shù)量低于約10PPMv。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所存在的NOx的量低于約5PPMv。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所存在的NOx的量低于約3PPMv。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度低于約2600°F(1430℃)。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度低于約1600°F(871℃)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度高于所述燃料的自燃溫度，并且所述反應(yīng)溫度和燃料的自燃溫度之間的差值低于或等于約100°F(38℃)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度和燃料的自燃溫度之間的差值低于或等于約75°F(24℃)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度和燃料的自燃溫度之間的差值低于或等于約50°F(10℃)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度和燃料的自燃溫度之間的差值低于或等于約25°F(-4℃)。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括將蒸汽加到燃料中，從而減少反應(yīng)過程中的焦化。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括在烴裂化工藝、蒸餾工藝、重整工藝或其組合中使用加熱器，從而加熱工藝流。
21.一種工藝加熱器，其特征在于，它包括反應(yīng)區(qū)，在該反應(yīng)區(qū)中燃料通過無焰反應(yīng)被氧化以產(chǎn)生熱量；加熱區(qū)，在該加熱區(qū)中使用從無焰反應(yīng)得到的熱量來升高工藝流溫度；用于調(diào)節(jié)選自下組的一種或多種工藝變量的裝置反應(yīng)物流速、反應(yīng)物壓力、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物比例、和氧化劑的使用或不使用。
22.如權(quán)利要求21所述的工藝加熱器，其特征在于，所述用于調(diào)節(jié)一種或多種工藝變量的裝置是計(jì)算機(jī)。
23.如權(quán)利要求22所述的工藝加熱器，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)是控制器。
24.如權(quán)利要求23所述的工藝加熱器，其特征在于，所述控制器是傳感器和工藝控制器之間的反饋回路。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述工藝控制器是流動控制器或壓力控制器。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述傳感器是煙道氣NOx傳感器。
27.一種工藝加熱器，其特征在于，它包括反應(yīng)區(qū)，在該反應(yīng)區(qū)中燃料通過無焰反應(yīng)被氧化以產(chǎn)生熱量；加熱區(qū)，在該加熱區(qū)中使用從無焰反應(yīng)得到的熱量來升高工藝流溫度；燃料分配系統(tǒng)，其中選擇燃料分配系統(tǒng)的尺寸或多孔性以控制工藝加熱器的反應(yīng)溫度。
全文摘要
本文公開的是一種產(chǎn)生蒸汽的方法，該方法包括通過無焰反應(yīng)氧化燃料，產(chǎn)生熱量；使用通過該反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將水轉(zhuǎn)化成蒸汽。在一個實(shí)施例中，反應(yīng)煙道氣中存在的NOx的量低于約10PPMv。在一個實(shí)施例中，反應(yīng)溫度低于約2600°F(1430℃)。在一個實(shí)施例中，該方法還包括控制反應(yīng)的溫度，以將NOx的形成減到最少。在一個實(shí)施例中，控制反應(yīng)溫度還包括，檢測一個或多個工藝變量，根據(jù)所檢測到的工藝變量調(diào)節(jié)工藝控制器。本文還公開了一種蒸汽產(chǎn)生器，它包括燃料于其中通過無焰反應(yīng)而氧化的反應(yīng)區(qū)，和水于其中通過該反應(yīng)產(chǎn)生的熱而轉(zhuǎn)化成蒸汽的加熱區(qū)。
文檔編號F23C99/00GK1756924SQ200380106752
公開日2006年4月5日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者J·R·巴特勒 申請人:弗納技術(shù)股份有限公司