(57)【要約】  排気流を調節して調節済み流を作り出すように構成された燃焼排ガス調節装置を含む燃焼後調節システムが記載される。第１流出ダクトおよび第２流出ダクトを、燃焼排ガス調節装置に流体接続するとともに、当該装置によって実質的に支持することができる。これによって高価な配管を無くし、必要な空間を減らし、システムの圧力低下を減らすことが可能となる。第１流出ダクトは、燃焼排ガス調節装置を排気ダクトに流体接続することができ、それによって、調節済み流は第１調節装置から第１流出ダクトを介して流れることが可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気流を調節して調節済み流を作り出すように構成された第１燃焼排ガス調節装置と、
それぞれ前記第１燃焼排ガス調節装置に流体接続され、かつ当該装置によって実質的に支持されている第１流出ダクトおよび第２流出ダクトとを有し、
前記第１流出ダクトは排気ダクトに流体接続され、それによって、前記調節済み流は前記第１燃焼排ガス調節装置から前記第１流出ダクトを介して流れることが可能である燃焼後調節システム。
【請求項２】
前記第２流出ダクトは、第２燃焼排ガス調節装置に流体接続されている請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２燃焼排ガス調節装置は、ＣＯ２捕捉装置を有する請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２燃焼排ガス調節装置は、直接接触クーラを有する請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２燃焼排ガス調節装置は、燃焼排ガス脱硫を有する請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１流出ダクトは、スタックに流体接続され、それにより、前記調節済み流は、前記第１調節装置から前記第１流出ダクトを介して前記スタックに流れることができる請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１燃焼排ガス調節装置は、直接接触クーラを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１燃焼排ガス調節装置は、燃焼排ガス脱硫システムを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１燃焼排ガス調節装置は、腐食スクラバを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
更に、前記第１流出ダクトに接続されたダンパを有し、
前記ダンパは、前記第１燃焼排ガス調節装置によって実質的に支持されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１流出ダクトは、前記調節済み流を受け入れるように構成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１流出ダクトおよび前記第２流出ダクトのそれぞれは、前記調節済み流の少なくとも一部を受け入れるように構成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
更に、前記第１流出ダクトに接続された第３流出ダクトを有し、
前記第３流出ダクトは、前記第１燃焼排ガス調節装置によって実質的に支持されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第３流出ダクトは、前記調節済み流の少なくとも一部を受け入れるように構成されている請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第３流出ダクトは、前記第１燃焼排ガス調節装置を第２燃焼排ガス調節装置に流体接続する請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１燃焼排ガス調節装置に流体接続されるとともに、前記第１流出ダクトおよび前記第２流出ダクトを含むＮ流出ダクトを更に有し、
前記Ｎ流出ダクトは、前記第１燃焼排ガス調節装置によって実質的に支持されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
Ｎは３以上である請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記Ｎ流出ダクトは、前記調節済み流の少なくとも一部を受け入れるように構成されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記Ｎ流出ダクトは前記第１燃焼排ガス調節装置を第２燃焼排ガス調節装置に流体接続する請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
Ｎは３以上である請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、燃焼後調節のシステムと方法である。
【背景技術】
【０００２】
典型的な燃焼排ガス脱硫（ＦＧＤ）システム１００が図１Ａ−１Ｂに図示されている。前記システム１００は、上昇流（燃焼排ガス）を利用するＦＧＤユニット１０２と、センタリング流出コーン１１０を備えるスプレー又はトレイタワーと、単一の排出フード１２０とを有している。前記燃焼排ガスは、中央出口１１０を通って前記ＦＧＤユニット１０２から出て、エクスパンションジョイント１３０を通って流れてスタック１４０に入る前に９０度屈曲部１１２とフード１２０とを通過して流れる。排出フード１２０を支持するためにスチール支持体１５０が使用されており、このスチール支持体１５０は前記ＦＧＤユニット１０２の下流側に配設されるオプションのＣＯ２捕捉システム（図示せず）を支持するためにも使用される。
【０００３】
Ｋｕｒｏｄａらの特許文献１は、その流出ダクトの下方に配設された循環タンクによって支持された単一の流出ダクトを備えるＦＧＤユニットのもう一つの例を記載している。しかしながら、Ｋｕｒｏｄａおよび本出願人等に知られるその他すべての従来の装置においては、複数の流出部を備えるＦＧＤユニットは、それら流出部を支持するために、ＦＧＤユニット１０２とは別体の構造支持体１５０を必要とする。これは、高コストであり、広い空間を必要とし、圧力降下を増大させるものである。Ｋｕｒｏｄａとその他すべての外部資料の全体をここに参考文献として合体させる。合体された資料における用語の定義又は利用法がここに提供されるその用語の定義と一致しない、又は相容れない場合、ここに提供されるその用語の定義が適用され、その資料におけるその用語の定義は適用されない。
【０００４】
図２は、そのＦＧＤユニット２０２の下流側に配設された二つのＣＯ２捕捉システム２４０を備える従来のＦＧＤユニット２００の別実施例を図示している。ＣＯ２捕捉システム２４０の追加によって、ガスが、ＦＧＤユニット２０２の上部から出て、センタリングコーン２０４を通って、スタック２３０に接続するとともにガスがＣＯ２捕捉システム２４０へ流れることを許容する追加のダクト２２０Ａ，２２０Ｂとダンパ２２２Ａ，２２２Ｂとを有する配管２１０に向けられるため、システム２００の複雑性が増す。配管２１０は、更にダンパ２１２を備えることができ、これによってシステム２００の重量が更に増大する。前記配管２１０、ダンパ２１２およびＣＯ２捕捉システム２４０はこれらのコンポーネントを支持するためにそれぞれ別々の構造支持体（図示せず）を必要とする。
【０００５】
従って、燃焼排ガス調節装置によって実質的に支持される複数の流出ダクトを備える燃焼後調節システムがいまだ必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５６４８０４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、排気流を調節して調節済み流を作り出すように構成された燃焼排ガス調節装置を含む燃焼後調節システムのための、装置、システムおよび方法を提供する。これらのシステムは、電力、パルプおよび製紙、鉱業、精錬、スチール並びにその他の産業での用途に利用可能である。本発明は、処理対象燃焼排ガス流を、「多方向」流出トランジションフードによって分割するために、単一の流出トランジションフードと、その後に流れ分割構造を備える配管とを設ける場合に必要な量よりも、少ない量のダクト材料および関連コンポーネントを利用するものである。
【０００８】
好適な調節システムは、更に、少なくとも二つの流出ダクトを備えることができ、これらダクトのそれぞれは、前記燃焼排ガス調節装置に流体接続されるとともに、当該装置によって実質的に支持される。ここでの使用において、「実質的に支持される」という表現は、その重量の大部分が支持されることを意味する。例えば、第１燃焼排ガス調節装置によって実質的に支持される流出ダクトとは、燃焼排ガス調節装置が流出ダクトのそれぞれの重量の大部分を支持する、ということを意味する。従って、流出ダクトを支持するために別体のスチール構造を必要とする従来のシステムと違って、ここに記載の本発明に依れば、特に、流出ダクトがダンパを必要とする場合、流出ダクトの重量の大部分を支持するために燃焼排ガス調節装置を利用することによってそのような別体の支持構造体の必要性を無くす。
【０００９】
前記流出ダクトの少なくとも１つは、排気ダクトに流体接続することができ、それによって前記調節済み流は前記第１調節装置から前記流出ダクトの少なくとも一つを介して前記排気ダクトに流れることが可能となる。
【００１０】
文脈によって相反することにならない限り、ここに記載のすべての範囲は、それらの終点を含むものと解釈され、オープンエンド範囲は、商業的に実用的な値を含むものとして解釈されなければならない。同様に、値のすべてのリストは、文脈によって相反することにならない限り、中間の値を含むものと考えられなければならない。
【００１１】
本発明の様々な課題、特徴、態様および利点は、好適実施例の以下の詳細説明と、類似の番号が類似のコンポーネントを表す添付の図面とからより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、従来の燃焼排ガス調節システムの平面図と側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来の燃焼排ガス調節システムの平面図と側面図である。
【図２】図２は、複数のダクトを備える従来の燃焼排ガス調節システムの平面図である。
【図３】図３は、複数の流出ダクトを備える燃焼後調節システムの様々な実施例の平面図である。
【図４】図４は、複数の流出ダクトを備える燃焼後調節システムの様々な実施例の平面図である。
【図５】図５は、複数の流出ダクトを備える燃焼後調節システムの様々な実施例の平面図である。
【図６】図６は、複数の流出ダクトを備える燃焼後調節システムの様々な実施例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここに開示される技術は、高価な配管の省略、必要な空間の削減、システムの圧力低下の削減を含む多くの技術的利点を提供するものであることが理解されるであろう。本発明は、石炭又は石油プラント、および、ガス処理システムの下流側の燃焼後ＣＯ２捕捉処理を含むその他任意の処理に適用可能である、と理解される。
【００１４】
以下の記載は、本発明の多くの実施例を提供する。各実施例は、本発明の要素の一つの組み合わせを示すものであるが、本発明は、ここに開示される要素のすべての可能な組み合わせを含むものと理解される。従って、一つの実施例が要素Ａ，ＢおよびＣを含み、第２の実施例が要素ＢおよびＤを含む場合、本発明は、たとえ明示的に開示されていなくとも、要素Ａ，Ｂ，Ｃ又はＤのその他の残りの組み合わせを含むものと理解される。
【００１５】
図３において、第１，第２，第３流出ダクト３１０，３２０，３３０を備える燃焼後調節システム３００が図示されている。これらダクトのそれぞれは、上流側の第１燃焼排ガス調節装置３０２によって実質的に支持されるとともに、当該装置に流体接続されている。前記流出ダクト３１０，３２０，３３０のそれぞれは、矩形、円形、楕円形、若しくは、その他任意の商業的に好適な断面形状、又は、これらの形状の組み合わせ、を備えるものとすることができる。
【００１６】
好ましくは、前記流出ダクトとそれらのコンポーネント（たとえばダンパ）の重量の少なくとも６０％が、前記第１燃焼排ガス調節装置３０２によって支持され、より好ましくは、前記流出ダクトとそれらのコンポーネントの重量の少なくとも７０％、８０％、８５％、更には９０％が、前記第１燃焼排ガス調節装置３０２によって支持される。
【００１７】
考慮されるシステムは、Ｅｃｏｎａｍｉｎｅ  ＦＧ  ＰｌｕｓＳＭ等の、任意の燃焼後ＣＯ２捕捉処理、を含むことができ、この処理は、ＦＧＤシステム等のスクラビングシステムに後続するものであって、ガスを排出するためにバイパス又はその他の通路を必要とする。このことは、ＦＧＤユニットからの燃焼排ガスの全部が下流側の処理に送られるものではないスリップ流処理や、あるいは、単一の処理容器から、複数の場所、複数の容器、複数の処理工程への分割流、又は、単一の処理容器からＮ−個（Ｎ＞１）の流路への分割流を有する処理にも当てはまる。これは、更に、処理容器、反応器、又はタワーからのガスの分割流、たとえば、単一のフードの小さなスタック割れ目から出る流れを二つの流れへ分割すること、を必要とするＣＯ２捕捉以外の処理にも適用可能である。
【００１８】
前記第１燃焼排ガス調節装置３０２は、好ましくは当該装置３０２を流出ダクト３１０，３２０，３３０の内の少なくとも一つに接続するセンタリングコーン３０４を備えることができる。考慮される燃焼排ガス調節装置は、任意の商業的に適切な構成を有するものとすることが可能であるが、円形又は矩形の断面を備えたものとすることができる。前記第１燃焼排ガス調節装置３０２は、たとえば、Ｈ２Ｓの除去に使用される腐食スクラバ（ｃａｕｓｔｉｃ  ｓｃｒｕｂｂｅｒ）や、塩化物スクラバ、直接接触式クーラ（ＤＣＣ）等といった任意の商業的に適切なスクラバ又はガス調節装置を使用可能であるが、好ましくは、ＦＧＤユニットを含むことができる。排気流は前記第１燃焼排ガス調節装置３０２によって受け取ることができ、この装置は、当該排気流を調節して調節済み流を作り出すように構成されている。前記第１燃焼排ガス調節装置３０２がＦＧＤユニットである実施例において、前記調節済み流は好ましくはＳＯｘが実質的に除去されている。
【００１９】
前記調節済み流の少なくとも一部分は、排気ダクト３４０に接続された前記第１流出ダクト３１０を通って流れることができ、それにより、当該調節済み流の一部又は全部をシステム３００から排出することが可能となる。
【００２０】
それぞれが前記第１燃焼排ガス調節装置３０２によって実質的に支持されている多方向ダクト３１０，３２０，３３０を利用することによって、前記システム３００は、高価な配管、構造支持体、基礎、エンジニアリング、アクセス提供、における大幅な節約を提供し、システムのために必要な空間を削減し、前記ＦＧＤをスタックのより近傍に位置させることを可能とし、ダンパがそのＦＧＤユニットの真上に位置することでメンテナンスアクセスを改善し、ＦＧＤユニットとスタックとの間の空間で配管の変更ができない場所で既存のＦＧＤユニットに対するレトロフィット設置を容易にし、圧力低下の顕著な削減を提供する。
【００２１】
いくつかの考慮される実施例において、前記第２流出ダクト３２０は、第２燃焼排ガス調節装置３５０に接続することができる。そのような実施例において、前記調節済み流の少なくとも一部分は、好ましくは、前記第１燃焼排ガス調節装置３０２を出て、前記第２流出ダクト３２０を通って前記２燃焼排ガス調節装置３５０へと流れ、そこで、その流れは、受け取られた調節済み流の一部分中の汚染物の更なる低減、等のために更に調節することが可能である。前記２燃焼排ガス調節装置３５０は、たとえば、ＣＯ２捕捉装置、ＤＣＣ、第２ＦＧＤユニット、これらの任意の組み合わせ、を含む任意の商業的に適した調節装置を含むことができる。
【００２２】
前記第３流出ダクト３３０は、地方条例および前記燃焼排ガスの組成に応じて、燃焼排ガス処理装置又はその他のシステムに流体接続することができる。いくつかの考えられる実施例において、前記第３流出ダクト３３０は、前記調節済み流の一部分を受け取ることができ、ＣＯ２捕捉装置、ＤＣＣ、第２ＦＧＤユニット、又は、その他の任意の商業的に適した調節装置に流体接続することができる。
【００２３】
前記第１，第２，第３流出ダクト３１０，３２０，３３０は、ダンパ３１２，３２２，３３２をそれぞれ備えることができ、これらダンパのそれぞれは、好ましくは、実質的に前記第１燃焼排ガス調節装置３０２によって支持される。前記ダンパ３１２，３２２，３３２は、好ましくは、前記第１，第２，第３流出ダクト３１０，３２０，３３０それぞれの中の流れを調節又は案内するために使用することができる。前記ダンパ３１２，３２２，３３２および流出ダクト３１０，３２０，３３０はそれぞれ前記第１燃焼排ガス調節装置３０２によって実質的に支持されるので、システム３００は別体の構造支持体の必要性を無くし、それによって当該システム３００のコスト、必要な空間、および複雑性が低減される。
【００２４】
別実施例において、特定の用途によっては、前記ダンパ３１２，３２２，３３２のうちの一つ又はそれ以上が省略可能となることが考えられる。
【００２５】
三つの流出ダクト３１０，３２０，３３０が図示されているが、前記システム３００は、当該システムの下流側のコンポーネントに応じて、二つのダクト、又は四つ以上のダクトを備えたものとすることも考えられる。
【００２６】
図４は、第１，第２流出ダクト４１０，４２０を備える二方向流出フード４０６を有する燃焼後調節システム４００の別実施例を図示している。好ましくは、前記第１，第２流出ダクト４１０，４２０のそれぞれは、燃焼排ガス調節装置４０２によって実質的に支持されている。なお、前記フード４０６は、三つ以上の流出部を備えることも可能であり、これら流出部のそれぞれの互いに対する角度を空間又は周囲構造にフィットするべく変化可能であることに注目しなければならない。
【００２７】
いくつかの考えられる実施例において、調節済み流の第１部分は、前記燃焼排ガス調節装置４０２から前記第１流出ダクト４１０を介してスタック４４０へと流れることができる。前記調節済み流の第２部分は、前記第２流出ダクト４２０を通って、ＣＯ２捕捉装置４５０、又は、その他の商業的に適したガス調節装置へと流れることができる。図４のその他の数字に関して、図３の類似の数字を有する類似のコンポーネントに対するものと同じ考慮事項が適用される。
【００２８】
図５は、互いに対して鉛直に配設された第１，第２流出ダクト５１０，５２０を備える二方向流出フード５０６を有する燃焼後調節システム５００の更に別の実施例を図示している。図５のその他の数字に関して、図３の類似の数字を有する類似のコンポーネントに対するものと同じ考慮事項が適用される。
【００２９】
図６において、４つの流出ダクト６１０，６２０，６３０，６６０を備える多方向流出フード６０６を有する燃焼後調節システム６００が図示されている。好ましくは、前記流出フード６０６および流出ダクト６１０，６２０，６３０，６４０は、すべて燃焼排ガス調節装置６０２によって実質的に支持され、それによって別体の構造支持体の必要性を無くしている。
【００３０】
前記４つの流出ダクト６１０，６２０，６３０，６６０の少なくとも１つは、前記燃焼排ガス調節装置６０２をスタック又は煙突（図示せず）に接続することができ、これを通して、前記燃焼排ガス調節装置６０２によって作り出された調節済みガスの一部分がシステム６００から出ることができる。前記燃焼排ガス調節装置６０２は、更に、その他の前記流出ダクト６１０，６２０，６３０，６６０の少なくとも一つを介して、第２の燃焼排ガス調節装置（図示せず）に接続することができる。前記流出ダクト６１０，６２０，６３０，６６０のそれぞれは、オプションとして、それぞれ、単数又は複数のダンパ６１２，６２２，６３２，６６２を備えることができる。図６のその他の数字に関して、図３の類似の数字を有する類似のコンポーネントに対するものと同じ考慮事項が適用される。
【００３１】
ここでの使用において、文脈によって相反することにならない限り、「〜に接続される」（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｔｏ）という表現は、直接接続（二つの部材が互いに接触する状態に接続されている）と間接接続（二つの部材間に少なくとも一つの別の部材が存在する）との両方を含むことが意図されている。従って、表現「〜に接続される」（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｔｏ）と「〜と接続される」（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｗｉｔｈ）とは同義に使用される。
【００３２】
なお、既に述べたもの以外に更に多くの改造が本発明の概念から逸脱することなく可能であることが当業者には明白であろう。従って、本発明は、添付の請求項の範囲以外においてはなんら限定されるものではない。更に、明細書と請求項との両方を解釈するにあたって、すべての用語は文脈と矛盾しない範囲で最も広義に解釈されるべきである。特に、「含む」（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ，ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）との用語は、要素、コンポーネント、工程について非排他的に解釈されるべきものであり、それらによって言及される要素、コンポーネント、工程が、明示的には言及されない他の要素、コンポーネント、工程と、共存、共同利用、又は組み合わされることが可能であることを示している。明細書や請求項がＡ，Ｂ，Ｃ．．．およびＮからなるグループから選択される少なくとも１つについて言及する場合には、そのテクストはそのグループからの一つの要素のみを要件とするものとして解釈されるべきであり、ＡプラスＮやＢプラスＮ、等を要件とするものとして解釈されるべきではない。
【図１Ａ】
2015505946.tif 000003
【図１Ｂ】
2015505946.tif 000004
【図２】
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【図３】
2015505946.tif 000006
【図４】
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【図５】
2015505946.tif 000008
【図６】
2015505946.tif 000009
【国際調査報告】
2015505946.tif 000010
2015505946.tif 000011