BRPI0706647A2

BRPI0706647A2 - apparatus for delivering sorbent to a furnace during combustion

Info

Publication number: BRPI0706647A2
Application number: BRPI0706647-3A
Authority: BR
Inventors: Douglas C Comrie
Original assignee: Douglas C Comrie
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2011-04-05
Also published as: AU2007207585A1; CA2635689A1; WO2007084520A2; JP2009523998A; WO2007084520A3; EP1981614A2; US20070163476A1

Abstract

APARELHO PARA FORNECIMENTO DE SORVENTE A UMA FORNALHA DURANTE A COMBUSTãO. A presente invenção refere-se a uma usina elétrica que pode incluir uma fornalha, um suprimento de carvão e um suprimento de sorvente. A fornalha pode ter pelo menos uma face com uma distribuição de diversos injetores, O suprimento de carvão pode estar em comunicação com a fornalha. Os injetores podem estar em comunicação com a fonte de sorvente e fornecem injeção dos mesmos à fornalha, O sorvente pode incluir um pó alcalino com pelo menos um componente de cálcio, sílica e alumina.Apparatus for the provision of sorbet to a combustion furnace. The present invention relates to a power plant which may include a furnace, a coal supply and a sorbent supply. The furnace may have at least one face with a distribution of several injectors. The coal supply may be in communication with the furnace. The injectors may be in communication with the sorbent source and provide injection to the furnace. The sorbent may include an alkaline powder with at least one component of calcium, silica and alumina.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOPARA FORNECIMENTO DE SORVENTE A UMA FORNALHA DURANTEA COMBUSTÃO".Report of the Invention Patent for "Apparatus for the Supply of Sorbet to a Combustible Oven".

Campo da InvençãoField of the Invention

A presente invenção refere-se a usinas elétricas, e mais especi-ficamente a usinas elétricas dotadas de um sistema de injeção de 30 rve nto *AntecedentesThe present invention relates to power plants, and more specifically to power plants having a 30-speed injection system.

O mundo dispõe de recursos carboníferos significativos capazesde satisfazer grande parte de suas necessidades energéticas pelos próximosdois séculos. O carvão com alto teor de enxofre é abundante, mas exige e-tapas de retificação que impeçam a liberação do enxofre na atmosfera face àcombustão. Nos Estados Unidos, o carvão com baixo teor de enxofre existena forma de carvão com baixo valor de BTU na bacia do Powder River deWyoming e Montana, em depósitos de Iignita na região Central Norte e naDakota do Sul e Dakota do Norte, e nos depósitos de Iignita no Texas. Con-tudo, mesmo quando o carvão contém baixo teor de enxofre, pode conterteores não desprezíveis de mercúrio elementar e oxidado e/ou metais pesa-dos.The world has significant coal resources capable of meeting much of its energy needs for the next two centuries. High sulfur coal is abundant, but requires rectifying tapas to prevent the release of sulfur into the atmosphere in the face of combustion. In the United States, low sulfur coal existed as low-BTU coal in the Powder River basin of Wyoming and Montana, in Iignite deposits in Central North and South Dakota and North Dakota, and in Iignite in Texas. However, even when coal is low in sulfur, it may contain non-negligible elements of oxidized elemental mercury and / or heavy metals.

Por exemplo, o mercúrio é pelo menos parcialmente volatilizadopela combustão do carvão. Quando está presente na combustão do carvão,o mercúrio tende a não permanecer nas cinzas, e sim, tornar-se um compo-nente dos gases de combustão. Se a retificação não for realizada, o mercú-rio tende a escapar da instalação de queima do carvão para a atmosfera cir-cundante, o que pode provocar distúrbios ambientais.For example, mercury is at least partially volatilized by coal combustion. When present in the combustion of coal, mercury tends not to remain in the ashes but to become a component of the combustion gases. If rectification is not performed, mercury tends to escape from the coal burning facility into the surrounding atmosphere, which may cause environmental disturbances.

Hoje em dia, parte do mercúrio é captada por aparelhos domés-ticos, por exemplo, purificadores de ar, controle SCR e de sistemas de car-bono ativado. Ao mesmo tempo em que os purificadores de ar e os sistemasde controle SCR removem parte do mercúrio dos gases de combustão ori-undos da combustão do carvão, os sistemas de carbono ativado tendem aser associados a valores mais elevados de custo de capital e de tratamento.Além disto, o uso dos sistemas de carbono ativado induz à contaminaçãopor carbono das cinzas volantes coletadas nos tratamentos de ar deexaustão, como o filtro manga e os precipitadores eletrostáticos.Today, some of the mercury is captured by household appliances such as air purifiers, SCR control and activated carbon systems. While air purifiers and SCR control systems remove part of the mercury from combustion gases from coal combustion, activated carbon systems tend to be associated with higher capital and treatment cost values. In addition, the use of activated carbon systems induces carbon contamination of fly ash collected in exhaust air treatments such as sleeve filter and electrostatic precipitators.

Sumáriosummary

Uma usina elétrica inclui uma fornalha, um suprimento de carvãoem comunicação com uma fornalha, e um suprimento de sorvente. A forna-lha possui pelo menos uma face com uma distribuição de diversos injetores.A power plant includes a furnace, a coal supply in communication with a furnace, and a sorbent supply. The furnace has at least one face with a distribution of several injectors.

Os injetores estão em comunicação com um suprimento de sorvente, e inje-tam o mesmo na fornalha. O sorvente pode incluir um pó alcalino dotado depelo menos um componente cálcico e outros contendo sílica e alumina.The injectors are in communication with a supply of sorbent, and inject it into the furnace. The sorbent may include an alkaline powder provided with at least one calcium component and others containing silica and alumina.

Áreas adicionais de aplicabilidade se tornarão evidentes a partirda descrição aqui fornecida. É preciso compreender que a finalidade da des-crição e dos exemplos específicos é apenas ilustrativa, e não pretendemlimitar o escopo das reivindicações.Additional areas of applicability will become apparent from the description provided herein. It is to be understood that the purpose of the specification and specific examples is illustrative only, and not intended to limit the scope of the claims.

Desenhosgraphics

A finalidade dos desenhos descritos no presente é meramenteilustrativa e não pretendem jamais limitar o escopo da presente descrição.The purpose of the drawings described herein is for illustration purposes only and is not intended to limit the scope of the present disclosure.

A Figura 1 é uma vista esquemática de uma usina elétrica deacordo com os ensinamentos da presente descrição.Figure 1 is a schematic view of a power plant in accordance with the teachings of the present disclosure.

A Figura 2 é uma vista esquemática lateral de uma primeira for-nalha.Figure 2 is a schematic side view of a first liner.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática da fornalhada Figura 2.Figure 3 is a schematic perspective view of the furnace Figure 2.

A Figura 4 é uma vista de topo esquemática da fornalha da Figura 2.Figure 4 is a schematic top view of the furnace of Figure 2.

A Figura 5 é uma vista em seção de uma lança de injeção.Figure 5 is a sectional view of an injection boom.

A Figura 6 é uma vista esquemática de um sistema de preen-chimento do compartimento do sorvente.Figure 6 is a schematic view of a sorbent compartment filling system.

A Figura 7 é uma vista esquemática de uma segunda fornalha.Figure 7 is a schematic view of a second furnace.

Descrição DetalhadaDetailed Description

A descrição adiante é meramente exemplificativa por natureza, enão pretende limitar a presente descrição, aplicação ou usos.The description below is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present description, application or uses.

Em um primeiro exemplo, a usina elétrica pode incluir uma forna-lha, um suprimento de carvão, e uma fonte de sorvente. O suprimento decarvão pode se comunicar com a fornalha. A fonte de sorvente pode estarem comunicação com o suprimento de carvão e a fornalha ou ambos, e in-cluir um pó alcalino dotado de pelo menos um composto cálcico, sílica oualumina.In a first example, the power plant may include a furnace, a coal supply, and a sorbent source. The coal supply can communicate with the furnace. The sorbent source may be in communication with the coal supply and the furnace or both, and include an alkaline powder provided with at least one calcium, silica or alumina compound.

A usina elétrica também pode incluir pelo menos um injetor emcomunicação com uma fonte de sorvente e ser seletivamente operáve! parainjetar o sorvente no suprimento de carvão. O injetor pode estar situado amontante da fornalha. Como alternativa, o injetor pode estar posicionadodentro da fornalha.The power plant may also include at least one injector in communication with a sorbent source and be selectively operable! to inject the sorbent into the coal supply. The gun may be located upstream of the furnace. Alternatively, the injector may be positioned within the furnace.

A fornalha também pode incluir um lança que se estende porcerta distância para dentro da fornalha. A lança pode se comunicar com afonte de sorvente e fornecer uma passagem para o sorvente para dentro dafornalha. A extensão da lança para dentro da fornalha pode ser maior do queou igual a 0,1858 m2 (dois pés). A lança pode ainda incluir perfurações.O local dentro da fornalha onde o sorvente é injetado pode experimentartemperaturas superiores ou equivalentes a 1093°C (2000°F) durante a ope-ração da fornalha. Ainda, o local pode estar em temperatura maior ou equi-valente a 1260°C (2300°F).The furnace may also include a spear that extends for some distance into the furnace. The spear can communicate with the sorbent source and provide a passage for the sorbent into the knife. The extension of the boom into the furnace may be greater than or equal to 0.1858 m2 (two feet). The lance may also include perforations. The location inside the furnace where the sorbent is injected may experience temperatures higher than or equivalent to 1093 ° C (2000 ° F) during furnace operation. In addition, the location may be at or above 1260 ° C (2300 ° F).

Em um segundo exemplo, uma usina elétrica pode incluir umafonte de sorvente, uma fornalha suprimento de carvão e exatamente seisinjetores. O suprimento de carvão pode se comunicar com a fornalha. Osinjetores podem se comunicar com a fonte de sorvente, e podem aplicar àfornalha, de modo seletivo, o sorvente ao carvão.In a second example, a power plant might include a sorbent source, a coal supply furnace, and exactly six injectors. The coal supply can communicate with the furnace. Injectors may communicate with the sorbent source, and may selectively apply the sorbent to the charcoal.

Em um terceiro exemplo, uma usina elétrica pode incluir umafornalha, um suprimento de carvão e diversos injetores. A fornalha pode terpelo menos uma face, e o suprimento de carvão pode se comunicar com afornalha. Os injetores podem ser distribuídos através da face da fornalha, epodem ser configurados para a distribuição de um sorvente na fornalha. Osinjetores podem incluir uma lança que se estende para dentro da fornalha. Afornalha pode se estender a uma distância maior ou igual a 0,1858 m2. Osinjetores podem incluir ainda perfurações. Os injetores podem ser configura-dos para fornecer o sorvente na fornalha, em local interno da mesma, onde atemperatura durante a operação seja maior ou equivalente a 1093°C(2000°F). Ainda, o local pode estar em temperatura superior ou equivalentea 1260°C (2300°F).In a third example, a power plant may include a furnace, a coal supply, and several injectors. The furnace may have at least one face, and the coal supply may communicate with the furnace. The injectors may be dispensed across the furnace face and may be configured for dispensing a sorbent into the furnace. Injectors may include a boom that extends into the furnace. The knife may extend at a distance greater than or equal to 0.1858 m2. Injectors may also include perforations. Injectors may be configured to provide the sorbent in the furnace indoors where the temperature during operation is greater than or equivalent to 1093 ° C (2000 ° F). Also, the location may be warmer or equivalent to 1260 ° C (2300 ° F).

Em uma quarta modalidade, a usina elétrica pode incluir umafonte de sorvente, uma fornalha, um suprimento de carvão, diversos injeto-res e um sistema de controle. O suprimento de carvão pode se comunicarcom a fornalha e os injetores podem se comunicar com a fonte de sorvente.O sistema de controle pode controlar a aplicação de sorvente pelos injetoresao carvão, à fornalha ou a ambos. O sistema de controle pode ser configu-rado para controlar de modo independente cada um dos injetores. O sistemade controle pode ainda ser configurado para controlar a aplicação de sorven-te com base em pelo menos um parâmetro de entrada.In a fourth embodiment, the power plant may include a sorbent source, a furnace, a coal supply, various injectors, and a control system. The coal supply can communicate with the furnace and the injectors can communicate with the sorbent source. The control system can control the application of sorbent by the coal injectors, the furnace or both. The control system can be configured to independently control each injector. The control system may further be configured to control the application of sorbent based on at least one input parameter.

No quinto exemplo, um método de operação de uma usina elé-trica pode incluir o abastecimento de carvão a uma fornalha, e promovendoa combustão do carvão na fornalha. O método pode incluir ainda o supri-mento de um sorvente, inclusive de um pó alcalino à fornalha durante acombustão através de diversos de injetores. O pó alcalino pode ter pelo me-nos um composto cálcico, sílica e alumina. O suprimento de um sorventepode incluir a operação independente de injetores baseados em um grupode parâmetros predeterminados. O fornecimento pode incluir a aplicação deum sorvente ao carvão no interior da fornalha, ou fornecer o sorvente aocarvão a montante da fornalha, e subseqüentemente abastecer a fornalhacom carvão. O suprimento pode ainda incluir a injeção do sorvente ao localna fornalha onde a temperatura durante a operação é maior ou equivalente a1093°C (2000°F). Ainda, a temperatura pode ser maior ou equivalente a 1260°C (2300°F).In the fifth example, a method of operating a power plant may include supplying coal to a furnace and promoting combustion of coal in the furnace. The method may further include supplying a sorbent, including an alkaline powder to the furnace during boiling through various injectors. The alkaline powder may have at least a calcium compound, silica and alumina. Sorbent supply may include independent operation of injectors based on a predetermined group of parameters. Supply may include applying a charcoal sorbent inside the furnace, or supplying the charcoal sorbent upstream of the furnace, and subsequently supplying the furnace with charcoal. The supply may further include injection of the sorbent to the furnace site where the temperature during operation is greater than or equivalent to 1093 ° C (2000 ° F). In addition, the temperature may be greater than or equivalent to 1260 ° C (2300 ° F).

Os ensinamentos aqui descritos podem ser usados com o trata-mento do carvão usando os métodos e composições descritos no PedidoProvisório co-pendente US Nq 60/759.994, depositado em 18 de janeiro de2006; o Pedido de Patente US N0 11/377.528 depositado em 16 de março de2006; o Pedido PCT Ns PCT/US05/13831 depositado em 21 de março de2005; e o Pedido PCT N9 PCT/US06/10000 depositado em 16 de março de2006, reivindicando a prioridade sobre o Pedido Provisório US Nq60/662.911, depositado em 17 de março de 2005; e o Pedido Provisório USN9 60/742.154 depositado em 2 de dezembro de 2005, cujas descrições sãoaqui incorporadas por referência.The teachings described herein may be used with coal treatment using the methods and compositions described in Co-pending Provisional Application No. 60 / 759,994, filed January 18, 2006; US Patent Application No. 11 / 377,528 filed March 16, 2006; PCT Application No. PCT / US05 / 13831 filed March 21, 2005; and PCT Application No. PCT / US06 / 10000 filed March 16, 2006, claiming priority over US Provisional Application No. 60 / 662,911 filed March 17, 2005; and Provisional Application No. 60 / 742,154 filed December 2, 2005, the disclosures of which are hereby incorporated by reference.

A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma usina elétrica10. Conforme mostrado, a usina eletrica 10 inclui uma disposicao para su-primento de carvão 12, uma fornalha 14, um suprimento químico 16, um sis-tema de injeção 18, um sistema de controle 20, uma turbina 22 e um sistemade controle particulado 24. A disposição de suprimento de carvão 12 se co-munica com a fornalha 14, conforme discutido abaixo. O suprimento químico16 está em comunicação direta com a fornalha 14 através do sistema deinjeção 18, como discutido abaixo.Figure 1 is a schematic illustration of a power plant10. As shown, power plant 10 includes a coal supply arrangement 12, a furnace 14, a chemical supply 16, an injection system 18, a control system 20, a turbine 22 and a particulate control system 24 The coal supply arrangement 12 communicates with the furnace 14 as discussed below. Chemical supply16 is in direct communication with furnace 14 via injection system 18 as discussed below.

O suprimento químico 16 inclui sòrventes em pó e líquidos, as-sim como suas combinações. Por exemplo, o suprimento químico 16 incluium sorvente na forma de uma composição de pó alcalino que pode conterpelo menos um componente cálcico, assim como as fontes de sílica e alumina.Chemical supply 16 includes powders and liquids as well as combinations thereof. For example, chemical supply 16 includes sorbent in the form of an alkaline powder composition which may contain at least one calcium component, as well as silica and alumina sources.

As composições do sorvente da descrição podem conter com-ponentes que contribuem com cálcio, sílica e alumina, na forma de pós alca-linos. Em diversas modalidades, as composições podem conter ainda óxidode ferro, assim como pós básicos baseados no óxido de sódio (Na20) e noóxido de potássio (K2O). Em um exemplo não-limitante, o sorvente em pócontém cerca de 2 a 10% em peso de AI2O3, cerca de 40 a 70% de CaO,cerca de 5 a 15% de SiO2, cerca de 2 a 9% de Fe2O3, e cerca de 0,1 a 5%de base alcalina total como óxido de sódio e óxido de potássio. Os compo-nentes que compreendem cálcio, sílica e alumina e demais elementos sepresentes, são combinados em conjunto em uma única composição, ou sãoadicionados em separado como componentes ao sistema de queima decombustível. O uso de sòrventes pode promover reduções na quantidade deenxofre e/ou mercúrio liberado na atmosfera. O uso de composições sòrven-tes também pode promover a remoção de mercúrio, especialmente mercúriooxidado. Além disso, as composições reduzem a quantidade de enxofre for-necida fora da combustão em virtude de seu conteúdo de cálcio.The sorbent compositions of the disclosure may contain components which contribute calcium, silica and alumina in the form of alkaline powders. In various embodiments, the compositions may further contain iron oxide as well as basic powders based on sodium oxide (Na20) and potassium oxide (K2O). In a non-limiting example, the powdered sorbent contains about 2 to 10 wt% Al 2 O 3, about 40 to 70% CaO, about 5 to 15% SiO 2, about 2 to 9% Fe 2 O 3, and about 0.1 to 5% total alkaline base such as sodium oxide and potassium oxide. Components comprising calcium, silica and alumina and other parent elements are combined together in a single composition or added separately as components to the fuel burning system. Use of solvents may lead to reductions in the amount of sulfur and / or mercury released into the atmosphere. The use of surviving compositions may also promote the removal of mercury, especially oxidized mercury. In addition, the compositions reduce the amount of sulfur supplied out of combustion by virtue of its calcium content.

As composições de sorvente contêm níveis elevados adequadosde alumina e sílica. Acredita-se que a presença de alumina e/ou sílica forne-ce diversas vantagens observadas a partir do uso do sorvente. Por exemplo,a cinza produzida pelos combustíveis da queima tendem a possuir um teormaior de sílica e/ou alumina maior do que a cinza produzida pela queima docombustível sem o sorvente adicionado. Acredita-se que a alumina e/ou síli-ca adicionada contribui para um aumento observado na natureza cimentíciada cinza.Sorbent compositions contain suitable high levels of alumina and silica. The presence of alumina and / or silica is believed to provide several advantages observed from the use of sorbent. For example, ash produced by burning fuels tends to have a higher silica and / or alumina content than ash produced by burning fuel without added sorbent. The alumina and / or silica added is believed to contribute to an observed increase in the cemented gray nature.

Além disso, acredita-se que a presença de alumina e/ou sílicacontribui para a lixiviação ácida do mercúrio e/ou outros metais pesados queé observada na cinza produzida pela combustão do carvão, ou dos demaiscombustíveis contendo mercúrio na presença de sorventes.In addition, it is believed that the presence of alumina and / or silica contributes to the acid leaching of mercury and / or other heavy metals that is observed in the ash produced by the combustion of coal or other mercury-containing fuels in the presence of sorbents.

O uso de composições sorventes durante a combustão do car-vão ou dos demais combustíveis induzem à formação de um revestimentorefratário nas paredes da fornalha e nos tubos de caldeira. Acredita-se que odito revestimento refratário reflete calor na fornalha e induz ao aquecimentoda água dos caldeiras. O uso de sorvente também resulta na formação deescória em escala reduzida em torno dos tubos da caldeira. Nesse sentido, ouso de sorventes promove fornalhas mais limpas, assim como melhoria datroca de calor entre o carvão de aquecimento e a água nos tubos dos caldei-ras. Como resultado, o uso de sorventes produz temperaturas mais elevadasna caldeira, com base na queima do mesmo volume de combustível. Comoalternativa, observou-se que o uso de sorventes permite a taxa de abasteci-mento, por exemplo, o carvão que deve ser reduzido enquanto se mantémuma saída de energia idêntica ou a temperatura da água da caldeira. O usode um sorvente em uma taxa de 6% pode resultar na composição car-vão/sorvente que produz a mesma energia que uma composição de mesmopeso, integralmente de carvão. O uso do sorvente, que é normalmente cap-turado nas cinzas volantes e reciclado, aumenta de fato a eficiência do pro-cesso de queima do carvão, induzindo ao menor consumo de combustível.The use of sorbent compositions during combustion of coal or other fuels induces the formation of a refractory lining on the furnace walls and boiler tubes. The refractory lining is believed to reflect heat in the furnace and induce heating of boiler water. The use of sorbent also results in reduced scale slag formation around the boiler tubes. In this sense, the use of sorbents promotes cleaner furnaces, as well as improved heat exchange between the heating coal and the water in the boiler tubes. As a result, the use of sorbents produces higher boiler temperatures based on burning the same volume of fuel. Alternatively, it has been observed that the use of sorbents allows the rate of fueling, for example coal which must be reduced while maintaining an identical energy output or boiler water temperature. Use of a sorbent at a rate of 6% may result in the charcoal / sorbent composition that produces the same energy as an all-coal sorbent composition. The use of sorbent, which is normally capped in fly ash and recycled, actually increases the efficiency of the coal burning process, leading to lower fuel consumption.

No dito processo, a cinza volante, que normalmente aumenta de volume emfunção do uso do sorvente, é reciclada para uso no cimento Portland e simi-lares, possuindo uma natureza cimentícia aprimorada e baixa lixiviação demetal pesado.In said process, fly ash, which normally increases in volume as a result of sorbent use, is recycled for use in Portland cement and the like, having an improved cementitious nature and low heavy metal leaching.

Conforme notado, os componentes da composição sorvente po-dem ser fornecidos como pós alcalinos, Acredita-se, sem limitações teóricas,que a natureza alcalina dos componentes sorventes induz, peolo menos emparte, às propriedades desejáveis descritas acima. As fontes de cálcio paraas composições da descrição incluem pós de cálcio como carbonato de cál-cio, calcário, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio, fosfato de cálcio e demaissais de cálcio. Entende-se que os produtos industriais como calcário, cal, calapagada e similares contribuem com as proporções principais dos ditos saisde cálcio. Assim, são componentes apropriados às composições sorventesda descrição.As noted, the components of the sorbent composition may be provided as alkaline powders. It is believed, without theoretical limitations, that the alkaline nature of the sorbent components induces, at least in part, the desirable properties described above. Calcium sources for the compositions of the disclosure include calcium powders such as calcium carbonate, limestone, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium phosphate and calcium dematraisals. Industrial products such as limestone, lime, calapagada and the like are understood to contribute to the major proportions of said calcium salts. Thus, they are appropriate components to the sorbent compositions of the disclosure.

Outras fontes de cálcio incluem diversos produtos fabricados. Osditos produtos estão comercialmente disponíveis, e alguns são vendidoscomo produtos residuais ou subprodutos de outros processos industriais. Osprodutos podem contribuir ainda com sílica e/ou alumina para as composi-ções da descrição. Exemplos não-limitantes de produtos industriais que con-têm sílica e/ou alumina além do cálcio incluem cimento Portland, pó de ci-mento, pó de cal, cal de beterraba, escórias (como escória de aço, escóriade aço inoxidável e escória de alto forno), cinza de lama de retirada de tintaem papel, torta de filtro de interrupção de cubilô e pó do forno cubilô. Estes eoutros materiais são combinados de modo a fornecer pós alcalinos ou mistu-ras de pós alcalinos que contêm cálcio, e também podem conter sílica e a-lumina. Também podem ser usados diversos materiais pozolânicos.Other sources of calcium include various manufactured products. Said products are commercially available, and some are sold as waste products or by-products of other industrial processes. The products may further contribute silica and / or alumina to the compositions of the disclosure. Non-limiting examples of industrial products containing silica and / or alumina other than calcium include Portland cement, cement powder, lime powder, beet lime, slag (such as steel slag, stainless steel slag and blast furnace), paper-removing mud ash, cubicle stop filter cake, and cubicle oven dust. These other materials are combined to provide alkaline powders or mixtures of calcium-containing alkaline powders, and may also contain silica and α-lumine. Various pozzolanic materials may also be used.

A cal de beterraba é um material residual sólido resultante da fa-bricação de açúcar de beterraba. Possui teor elevado de cálcio, e tambémcontém diversas impurezas que precipitam no procedimento de calcarea-mento realizado nas beterrabas. É um item de comércio, e é normalmentevendido para paisagistas, fazendeiros e similares como fator de correção dosolo.Beet lime is a solid residual material resulting from the manufacture of beet sugar. It has a high calcium content, and also contains several impurities that precipitate in the limbing procedure performed on beets. It is a trade item and is usually sold to landscapers, farmers and the like as a soil correction factor.

O pó de forno de cimento (CKD) geralmente se refere a um sub-produto gerado dentro do forno de cimento ou equipamento de processa-mento correlacionado durante a fabricação do cimento. O cimento Portlandpode ser fabricado em forno de processo úmido ou seco. Enquanto os pro-cessos úmidos e secos diferem, os dois processos aquecem o matéria-primaem etapas. Matérias-primas para a fabricação de cimento compreendemcomo uma variedade de outros materiais, como argila, areia e/ou xisto, porexemplo. A primeira etapa é a etapa de pré-aquecimento que expele qual-quer umidade de matérias-primas, remove água de hidratação e eleva atemperatura do material até aproximadamente 816°C (1500°F). A segundaetapa é a etapa de calcinação, que ocorre geralmente entre cerca de 816°Ce 1093°C (1500°F e 2000°F), onde o calcário (CaCO3) é convertido em cal(CaO) pela expelição do dióxido de carbono (CO2) na reação de calcinação.As matérias-primas são então aquecidos até uma temperatura máxima entrecerca de 13710C - 1648,9°C (2500°F e 3000°F) na zona de queima, ondeestão substancialmente fundidos e fluidos, formando desta forma compostosinorgânicos, como silicato tricálcico, silicato dicálcico, aluminato tricálcico ealuminoferrita de tetracálcio. Uma análise típica dos produtos do cimentoPortland apresenta o teor aproximado de 65 a 70% de CaO, 20% de SiO2,5% de AI2O3, 4% de Fe2O3 com quantidades menores de outros componen-tes, como óxidos de magnésio, enxofre, potássio, sódio e similares. O maté-ria-prima pastoso é resfriado para que solidifique em um produto intermediá-rio em pequenos blocos, conhecido por "clínquer" que é subseqüentementeremovido do forno. O clínquer é então moído finamente e misturado comoutros aditivos (como um gesso retardador de conjunto) para formar o ci-mento Portland. O cimento Portland pode ser então misturado com agrega-dos de modo a formar concreto.Cement kiln dust (CKD) generally refers to a by-product generated within the cement kiln or related processing equipment during cement manufacture. Portland cement can be made in a wet or dry process kiln. While wet and dry processes differ, the two processes heat the raw material in stages. Cement-making raw materials include such as a variety of other materials such as clay, sand and / or shale, for example. The first step is the preheating step that expels any moisture from the raw materials, removes hydration water and raises the material's temperature to approximately 816 ° C (1500 ° F). The second step is the calcination step, which usually occurs between about 816 ° C and 1093 ° C (1500 ° F and 2000 ° F), where limestone (CaCO3) is converted to lime (CaO) by the carbon dioxide ( CO2) in the calcination reaction.The raw materials are then heated to a maximum temperature of about 13710C - 1648.9 ° C (2500 ° F and 3000 ° F) in the firing zone, where they are substantially molten and fluid, thereby forming inorganic compounds such as tricalcium silicate, dicalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminoferrite. A typical analysis of Portland cement products has an approximate 65 to 70% CaO content, 20% SiO2.5% Al2O3, 4% Fe2O3 with minor amounts of other components such as magnesium oxides, sulfur, potassium. , sodium and the like. The pasty raw material is cooled to solidify into a small block intermediate product known as "clinker" which is subsequently removed from the oven. The clinker is then finely ground and mixed with other additives (such as a set retardant plaster) to form the Portland cement. Portland cement can then be mixed with aggregates to form concrete.

Em geral, o CKD compreende uma combinação de diferentespartículas geradas em diferentes áreas do forno, equipamento de pré-tratamento e/ou sistemas de manuseio de material, inclusive, por exemplo,pó de clínquer, pó de material parcialmente ou totalmente calcinado e pó dematéria-prima (hidratado e desidratado). A composição do CKD varia combase nos matérias-primas e nos combustíveis usados, das condições de fa-bricação e de processamento, e do local de pontos de coleta para CKD den-tro do processo de fabricação de cimento. O CKD pode incluir pó ou matériaparticulada coletada dos fluxos de efluente do forno (isto é, exaustor), efluen-te de resfriamento do clínquer, efluente do pré-calcinador, dispositivos decontrole da poluição do ar e similares.In general, CKD comprises a combination of different particles generated in different furnace areas, pretreatment equipment and / or material handling systems, including, for example, clinker powder, partially or fully calcined material powder and material powder. raw (hydrated and dehydrated). The composition of CKD varies based on the raw materials and fuels used, manufacturing and processing conditions, and the location of CKD collection points within the cement manufacturing process. The CKD may include dust or particulate matter collected from furnace (ie exhaust) effluent streams, clinker cooling effluent, precalciner effluent, air pollution control devices and the like.

Enquanto as composições CKD irão variar segundo os diversosfornos, geralmente o CKD possui ao menos algumas propriedades pozolâni-cas e/ou cimentícias, em função da presença de pó de clínquer e materiaiscalcinados. As composições de CKD típicas compreendem compostos con-tendo silício, como silicatos, inclusive, silicato tricálcico, silicato dicálcico;compostos contendo alumínio, como aluminatos, inclusive aluminato tricálci-co; e compostos contendo ferro, como as ferritas, inclusive a aluminoferritatetracálcica. O CKD compreende, em geral, óxido de cálcio (CaO). As com-posições exemplificativas de CKD compreendem cerca de 10a cerca de 60%de óxido de cálcio, opcionalmente cerca de 25 a cerca de 50%, e opcional-mente, cerca de 30 a cerca de 45% em peso. O CKD pode incluir uma con-centração de cal livre (disponível para a reação de hidratação com água) decerca de 1 a cerca de 10%, opcionalmente de cerca de 1 a cerca de 5% eem algumas modalidades de cerca de 3 a cerca de 5%. Ainda, o CKD podeincluir compostos contendo metais de base alcalina, metais alcalino-terrosose enxofre, entre outros.While CKD compositions will vary according to the various forms, generally CKD has at least some pozzolanic and / or cementitious properties, depending on the presence of clinker powder and calcined materials. Typical CKD compositions comprise silicon-containing compounds such as silicates including tricalcium silicate, dicalcium silicate, aluminum-containing compounds such as aluminates including tricalcium aluminate; and iron-containing compounds, such as ferrite, including aluminoferritatetracalcium. CKD generally comprises calcium oxide (CaO). Exemplary CKD compositions comprise from about 10 to about 60% calcium oxide, optionally from about 25 to about 50%, and optionally from about 30 to about 45% by weight. CKD may include a free lime concentration (available for the hydration reaction with water) of from about 1 to about 10%, optionally from about 1 to about 5%, and in some embodiments from about 3 to about 10%. 5% In addition, CKD may include compounds containing alkaline base metals, alkaline earth sulfur metals, among others.

Outras fontes exemplificativas de pós alcalinos compreendemcálcio e ainda sílica e alumina, inclusive vários subprodutos relativos ao ci-mento (além do cimento Portland e do CKD descrito acima). Produtos commistura de cimento constituem também um exemplo adequado da dita fonte.Estes produtos de cimento misturado tipicamente contêm misturas de cimen-to Portland e/ou seus clínquer combinado com escória(s) e/ou pozol(s) (porexemplo, cinza volante, vapor de sílica, xisto queimado). Os pozóis são usu-almente materiais de sílica que por si só não são cimentícios, mas que de-senvolvem propriedades de cimento hidráulico quando reagem com a callivre (CaO livre) e água. Outras fontes são o cimento de construção e/ou acal hidráulica, que inclui misturas de cimento Portland e/ou seus clínquercom cal ou calcário. Outras fontes adequadas são os cimentos de alumínio,que são cimentos hidráulicos fabricados pela queima de uma mistura de cal-cário e bauxita (um material homogêneo que ocorre naturalmente com pren-dendo um ou mais minerais de hidróxido de alumínio, mais diversas misturasde sílica, oxido de ferro, titânia, silicatos de alumínio, β outras impurezas emquantidades menores ou traço). Ainda outro exemplo é o cimento pozolâni-co, que é um cimento misturado contendo uma concentração substancial depozóis. Em geral, o cimento de pozolânico compreende oxido de cálcio, masestá essencialmente livre de cimento Portland. Exemplos comuns de pozóisamplamente empregados incluem os pozóis naturais (como certas cinzas outufos vulcânicos, certos solos diatomáceos, argilas queimadas e xistos) epozóis sintéticos (como vapor de sílica e cinza volante).Other exemplary sources of alkaline powders include calcium as well as silica and alumina, including various cement by-products (in addition to Portland cement and CKD described above). Cement mix products are also a suitable example of said source. These mixed cement products typically contain mixtures of Portland cement and / or its clinker combined with slag (s) and / or pozzol (s) (eg fly ash, silica vapor, burned shale). Pozzols are usually silica materials which are not by themselves cementitious, but which develop hydraulic cement properties when they react with callivre (free CaO) and water. Other sources are constructional and / or hydraulic acal cement, which includes mixtures of Portland cement and / or its clinker with lime or limestone. Other suitable sources are aluminum cements, which are hydraulic cements made by burning a mixture of limestone and bauxite (a naturally occurring homogeneous material containing one or more aluminum hydroxide minerals plus various silica mixtures, iron oxide, titania, aluminum silicates, β other impurities in smaller quantities or trace). Yet another example is the pozzolanic cement, which is a mixed cement containing a substantial concentration of powder. In general, pozzolanic cement comprises calcium oxide, but is essentially free of Portland cement. Common examples of widely used pozzols include natural pozzols (such as certain volcanic ash, certain diatom soils, burnt clays and schist) and synthetic epozoles (such as silica vapor and fly ash).

O pó do forno de cal (LKD) é um subproduto oriundo dá fàbrica-ção de cal. O LKD é uma matéria em pó ou particulada coletada do forno decal ou equipamento de processamento apropriado. A cal fabricada pode sercategorizada como cal de alto teor de cálcio ou cal dolomítica, e o LKD variacom base nos processos que o formam. A cal é geralmente produzida poruma reação de calcinação conduzida pelo matéria-prima de aquecimentocalcítico, como o carbonato de cálcio (CaCOs), de modo a formar cal livreCaO e dióxido de carbono (CO2). A cal com alto teor de cálcio possui umaconcentração elevada de cálcio e tipicamente algumas impurezas, inclusivecontendo alumínio e compostos contendo ferro. A cal com alto teor de cálcioé tipicamente formada de carbonato de cálcio bastante puro (cerca de 95%de pureza ou superior). O teor de óxido de cálcio típico no produto de LKDderivado do processamento de cal com elevado teor de cálcio é maior ouequivalente a cerca de 75% em peso, opcionalmente superior ou equivalentea cerca de 85% em peso, e em alguns casos, superior ou equivalente a cer-ca de 90% em peso. Em alguns processos de fabricação de cal, a dolomita(CaCOs-MgCO3) é decomposta por aquecimento ao óxido de cálcio geradoprimariamente (CaO) e ao óxido de magnésio (MgO)1 formando desta formao que se conhece por cal dolomítica. No LKD gerado pelo processamento dacal dolomítica, o oxido de cálcio pode estar presente em taxa superior ouequivalente a 45% em peso, opcionalmente, superior a cerca de 55% empeso. Enquanto o LKD varia com base no tipo de processamento de cal em-pregado, geralmente possui uma concentração relativamente elevada de callivre. As quantidades típicas de cal livre no LKD são de cerca de 10 a cerca de50%, opcionalmente de cerca de 20 a cerca de 40%, dependendo da concen-tração relativa de óxido de cálcio presente na produção de cal gerada.Lime kiln dust (LKD) is a by-product of lime manufacture. LKD is a powder or particulate matter collected from the decal furnace or appropriate processing equipment. The manufactured lime can be categorized as high calcium lime or dolomitic lime, and LKD varies based on the processes that form it. Lime is generally produced by a calcination reaction conducted by the calcium-heating raw material, such as calcium carbonate (CaCOs), to form free limeCaO and carbon dioxide (CO2). High calcium lime has a high calcium concentration and typically some impurities, including aluminum and iron-containing compounds. High calcium lime is typically formed of very pure calcium carbonate (about 95% pure or higher). The typical calcium oxide content in the LKD product derived from high calcium lime processing is higher or equivalent to about 75 wt%, optionally higher or equivalent to about 85 wt%, and in some cases higher or equivalent. about 90% by weight. In some lime manufacturing processes, dolomite (CaCOs-MgCO3) is decomposed by heating to primarily generated calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO) 1 forming thus known as dolomitic lime. In LKD generated by dolomitic dacal processing, calcium oxide may be present at a rate greater than or equivalent to 45% by weight, optionally greater than about 55% by weight. While LKD varies based on the type of lime processing employed, it generally has a relatively high callivre concentration. Typical amounts of free lime in the LKD are from about 10 to about 50%, optionally from about 20 to about 40%, depending on the relative concentration of calcium oxide present in the lime production generated.

As escórias são geralmente compostas de subprodutos geradospelo processamento ou fabricação de metal. O termo "escória" engloba umaampla variedade compostos de subprodutos, tipicamente compreende umaporção volumosa de subprodutos não metálicos de fabricação e processa-mento de metal ferroso e/ou aço, muito embora contenham em geral sulfetose átomos metálicos na forma elementar.Slag is generally composed of by-products generated by metal processing or fabrication. The term "slag" encompasses a wide variety of by-products, typically comprises a voluminous portion of non-metallic by-products of manufacture and processing of ferrous metal and / or steel, although they generally contain sulfide and metal atoms in elemental form.

Diversos exemplos de subprodutos da escória úteis para certasmodalidades da descrição incluem escórias terrosas, como as produzidasem alto-fornos (também conhecidos por forno cubilô), inclusive, por exemplo,escória de alto forno resfriada a ar (ACBCS), escória de alto forno espumadaou expandida, escória de alto forno peletizada, escória de alto forno granula-da (GBCS) e outras similares. As escórias de aço também podem ser produ-zidas de alto forno básico de produção de aço a oxigênio (BOS/BOC) ou for-nalhas de arco elétrico (EAC). Muitas escórias são reconhecidas por possuirpropriedades pozolânicas e/ou cimentícias, no entanto, a extensão em queessas propriedades dependem de suas respectivas composições e o pro-cesso do qual se originam, segundo reconhecido pelo operador qualificado.Several examples of slag by-products useful for certain embodiments of the description include earth slags, such as those produced in blast furnaces (also known as a cubicle furnace), including, for example, air-cooled blast furnace slag (ACBCS), foamed or blast furnace slag pelletized blast furnace slag, pelletized blast furnace slag (GBCS) and the like. Steel slag can also be produced from basic oxygen steelmaking blast furnace (BOS / BOC) or electric arc furnace (EAC). Many slags are recognized for having pozzolanic and / or cement properties, however, the extent to which these properties depend on their respective compositions and the process from which they originate, as recognized by the qualified operator.

Escórias exemplificativas compreendem compostos contendo cálcio, com-postos contendo silício, compostos contendo alumínio, compostos contendomagnésio, compostos contendo ferro, compostos contendo manganês e/oucompostos contendo enxofre. A escória pode incluir óxido de cálcio em cercade 25 a cerca de 60%, opcionalmente cerca de 30 a cerca de 50%, e opcio-nalmente cerca de 30 a cerca de 45% em peso. Um exemplo de uma escóriaadequada geralmente possuidora de propriedades cimentícias é a escória dealto forno granulada moída (GGBCS).Conforme descrito acima, outros exemplos adequados incluem opó de alto forno (cubilô) coletado dos dispositivos de controle de poluiçãoanexados aos alto fornos, como a torta de filtro de interrupção cubilô. Outrafonte adequada de subproduto industrial é a cinza de lama para retirada detinta de papel. Conforme reconhecem os indivíduos versados na técnica, hàdiferentes subprodutos do processo indusírial/fabncaçao que sao viáveiscomo fonte de cálcio para os pós alcalinos que formam as composições sor-ventes da descrição. Muitos desses subprodutos bastante conhecidos com-preendem também alumina e/ou sílica. As combinações de quaisquer produ-tos exemplificativos fabricados e/ou subprodutos industriais também sãocontemplados pra uso como pós alcalinos da descrição.Exemplary slags include calcium-containing compounds, silicon-containing compounds, aluminum-containing compounds, magnesium-containing compounds, iron-containing compounds, manganese-containing compounds and / or sulfur-containing compounds. The slag may include about 25 to about 60% calcium oxide, optionally about 30 to about 50%, and optionally about 30 to about 45% by weight. An example of a suitable slag generally possessing cementitious properties is ground granulated kiln slag (GGBCS). As described above, other suitable examples include blast furnace dust collected from pollution control devices attached to blast furnaces such as cake cubicle interrupter filter. A suitable byproduct of industrial by-product is mud ash for paper removal. As those skilled in the art recognize, there are different by-products of the industrial process / manufacture which are viable as a source of calcium for the alkaline powders which form the sorbent compositions of the disclosure. Many of these well-known by-products also comprise alumina and / or silica. Combinations of any manufactured exemplary products and / or industrial by-products are also contemplated for use as alkaline powders of the disclosure.

Os níveis de trato desejados de sílica e/ou alumina estão acimadaqueles fornecidos pela adição de materiais, como cimento Portland, pó deforno de cimento, pó de forno de cal e/ou cal de beterraba. Conseqüente-mente, é possível suplementar os ditos materiais com materiais de silicatosde alumínio, como, sem limitação, argilas (por exemplo, montmorilonita, cao-linas e similares), onde necessário fornecer os níveis desejados de sílica ealumina. Como alternativa, os materiais de silicato de alumínio suplementa-res podem fazer pelo menos cerca de 2% em peso de vários componentessorventes adicionados no sistema de queima de carvão. Em geral, não hálimite superior, do ponto de vista técnico, desde que sejam mantidos níveisadequados de cálcio. No entanto, do ponto de vista do custo, pode ser dese-jável limitar a proporção de materiais de silicato de alumínio mais dispendio-sos. Desse modo, os componentes sorventes podem incluir de cerca de 2 a50%, mais especificamente de 2 a 20%, e ainda mais especificamente decerca de 2 a 10% em peso de material de silicato de alumínio como argilasexemplificativas.Desired treatment levels of silica and / or alumina are above those provided by the addition of materials such as Portland cement, cement kiln powder, lime kiln powder and / or beet lime. Accordingly, it is possible to supplement said materials with aluminum silicate materials such as, without limitation, clays (eg montmorillonite, kaolin and the like), where necessary to provide the desired levels of silica and alumina. Alternatively, supplemental aluminum silicate materials may make at least about 2% by weight of various sorbent components added to the coal burning system. In general, no upper limit from a technical point of view, provided that adequate calcium levels are maintained. However, from a cost point of view, it may be desirable to limit the proportion of more expensive aluminum silicate materials. Thus, the sorbent components may include from about 2 to 50%, more specifically from 2 to 20%, and even more specifically about 2 to 10% by weight of aluminum silicate material such as exemplary clays.

Uma composição de sorvente de pó alcalino pode conter um oumais pós contendo cálcio como o cimento Portland, pó de forno de cimento,pó de forno de cal, diversas escórias e cal de beterraba, junto de uma argilade silicato de alumínio como, sem limitação, montmorilonita ou caolina. Acomposição do sorvente pode conter SiO2 e AI2O3 suficientes para formaruma mistura refratária com sulfato de cálcio produzido por combustão, e commercúrio e outros metais pesados, de modo que o sulfato de cálcio seja ma-nejado pelo sistema de controle de partícula da fornalha, e o mercúrio e osmetais pesados não sejam Iixiviados da cinza sob condições ácidas. O sor-vente em pó contendo cálcio pode conter por peso um mínimo de 2% de síli-ca e 2% de alumina, mais especificamente um mínimo de 5% de sílica θ 5%de alumina. O nível de alumina pode ser mais elevado do que o encontradono cimento Portland, o que quer dizer, mais elevado do que cerca de 5% empeso, mais especificamente mais elevado do que 6% em peso, com base noAI2O3.An alkaline powder sorbent composition may contain one or more calcium-containing powders such as Portland cement, cement kiln powder, lime kiln powder, miscellaneous slag and beet lime, together with an aluminum silicate clay such as, without limitation, montmorillonite or kaolin. Sorbent composition may contain sufficient SiO2 and Al2O3 to form a refractory mixture with combustion-produced calcium sulfate, and with mercury and other heavy metals, such that calcium sulfate is handled by the furnace particle control system, and the mercury and heavy metals are not leached from ash under acidic conditions. The calcium-containing sorbent may contain by weight at least 2% silica and 2% alumina, more specifically a minimum of 5% silica θ 5% alumina. The alumina level may be higher than that found in Portland cement, which is higher than about 5% by weight, more specifically higher than 6% by weight based on Al 2 O 3.

Os materiais de silicato de alumínio adequados incluem umaampla diversidade de minerais e materiais inorgânicos. Por exemplo, deter-minados minerais, materiais naturais e materiais sintéticos contêm silício ealumínio associados com um ambiente de oxigênio junto de outros cátionsopcionais como, sem limitação, Na, K, Be, MG, Ca, Zr, V, Zn, Ce, Mn e/ououtros ânions, como hidróxido, sulfato, cloreto, carbonato, junto de águas dehidratação opcionais. Os ditos materiais naturais e sintéticos são aqui cita-dos como materiais de silicato de alumínio e são exemplificados de modoirrestrito pelas argilas assinaladas acima.Suitable aluminum silicate materials include a wide variety of minerals and inorganic materials. For example, certain minerals, natural materials and synthetic materials contain silicon and aluminum associated with an oxygen environment with other optional cations such as, without limitation, Na, K, Be, MG, Ca, Zr, V, Zn, Ce, Mn. and / or other anions, such as hydroxide, sulfate, chloride, carbonate, along with optional hydration waters. Said natural and synthetic materials are referred to herein as aluminum silicate materials and are strictly exemplified by the clays noted above.

Nos materiais de silicato de alumínio, o silício tende a estar pre-sente como tetraedro, enquanto o alumínio está presente como tetraedro,octaedro ou uma combinação de ambos. Cadeias ou redes de silicatos dealumínio são construídos nos ditos materiais pela divisão de 1, 2 ou 3 áto-mos de oxigênio entre tetraedro ou octaedro de alumínio e silício, os ditosminerais são conhecidos por inúmeras denominações, como sílica, alumina,silicatos de alumina, geopolímero, silicatos e aluminatos. Embora apresenta-dos, os compostos contendo alumínio e/ou silício tendem a produzir silício ealumina mediante a exposição a altas temperaturas de combustão na pre-sença de oxigênio.In aluminum silicate materials, silicon tends to be present as tetrahedron, while aluminum is present as tetrahedron, octahedron or a combination of both. Aluminum silicate chains or networks are constructed from said materials by dividing 1, 2 or 3 oxygen atoms between aluminum tetrahedron or octahedron, said minerals are known by numerous names such as silica, alumina, alumina silicates, geopolymer, silicates and aluminates. Although presented, compounds containing aluminum and / or silicon tend to produce silicon and alumina upon exposure to high combustion temperatures in the presence of oxygen.

Materiais de silicato de alumínio podem incluir polimorfos de Si-O2.AI2O3. Por exemplo, o silimanita contém octaedro de sílica e alumina dis-tribuídos uniformemente entre tetraedro e octaedro. A cianita se baseia nooctaedro de sílica e no octaedro de alumina. A andalusita é outro polimorfode SiO2-AI2O3.Aluminum silicate materials may include Si-O2.AI2O3 polymorphs. For example, the silimanite contains silica octahedron and alumina evenly distributed between tetrahedron and octahedron. Cyanite is based on silica octahedron and alumina octahedron. Andalusite is another SiO2-AI2O3 polymorph.

Silicatos de cadeia podem fornecer silício (como sílica) e/ou a-lumínio (como alumina) às composições da descrição. Os silicatos de cadeiaincluem, sem limitação, silicatos de piroxenóide e piroxeno formados por i-númeras cadeias de octaedros de SiO4 unidos por átomos de carbono com-partilhados.Chain silicates may provide silicon (as silica) and / or α-lumenium (as alumina) to the compositions of the description. Chain silicates include, without limitation, pyroxenoid and pyroxene silicates formed by numerous SiO4 octahedron chains joined by shared carbon atoms.

Outros materiais de silicato de alumínio adequados incluem ma-teriais laminados como, sem limitação, mica, argilas, crisotilas (como asbes-tos), talco, pedra sabão, pirofilita e caolinita. Os ditos materiais são caracte-rizados por possuir estruturas em camada em que o octaedro e o tetraedrode sílica e de alumina compartilham dois átomos de carbono. Os silicatos dealumínio incluem argilas como cloretos, glaucolita, ilita, poligorskita, pirofilita,sauconita, vermiculita, caolinita, montmorilonita de cálcio, montmorilonita desódio e bentonita. Outros exemplos incluem micas e talco.Other suitable aluminum silicate materials include laminated materials such as, without limitation, mica, clays, chrysotiles (such as asbestos), talc, soapstone, pyrophyllite and kaolinite. Said materials are characterized by having layered structures in which the octahedron and silica and alumina tetrahedron share two carbon atoms. Aluminum silicates include clays such as chlorides, glaucolite, illite, polygorskite, pyrophyllite, sauconite, vermiculite, kaolinite, calcium montmorillonite, disodium montmorillonite and bentonite. Other examples include micas and talc.

Os materiais de silicato de alumínio adequados também incluemzeolitas naturais e sintéticas, como, sem limitação, grupos analcima, sodali-ta, chabazita, natrolita, filipsita, e mordenita. Outros minerais de zeolita in-cluem heulandita, brewsterita, epistilbita, stilbita, yagawaralita, laumontita,ferrierita, paulingita e clinoptilolita. As zeolitas são materiais minerais ou sin-téticos caracterizados por um silicato de alumínio de estrutura tetraédrica,"cátions largos" de íon intercambiável (como Na, K, Ca, BA e Sr) e molécu-las de água presas frouxamente.Suitable aluminum silicate materials also include natural and syntheticzeolites, such as, without limitation, analcima, sodali, chabazite, natrolite, phyllipsite, and mordenite groups. Other zeolite minerals include heulandite, brewsterite, epistilbitite, stilbitite, yagawaralite, laumontite, ferrierite, paulingite and clinoptilolite. Zeolites are mineral or synthetic materials characterized by a tetrahedral aluminum silicate, interchangeable ion "cations" (such as Na, K, Ca, BA and Sr) and loosely attached water molecules.

Também podem ser usados silicatos, aluminatos e silicatos dealumínio 3D de estrutura. Silicatos de alumínio de estrutura são caracteriza-dos por uma estrutura onde o SiO4 de tetraedro e o AIO4 de tetraedro estãounidos em três dimensões. Exemplos não-limitantes de silicatos de estruturacontendo alumina e sílica incluem feldspatos como albita, anortita, andesina,bitownita, labradorita, microclina, sanidina e ortoclase.3D structure aluminum silicates, aluminates and silicates can also be used. Structure aluminum silicates are characterized by a structure where tetrahedron SiO4 and tetrahedron AIO4 are joined in three dimensions. Non-limiting examples of structure silicates containing alumina and silica include feldspars such as albite, anortite, andesine, bitownite, labradorite, microcline, sanidine and orthoclase.

Em um aspecto, as composições do pó sorvente são caracteri-zadas por conter um volume principal de cálcio, superior a 20% em pesocom base no óxido de cálcio, e que contêm ainda níveis de sílica e/ou alumi-na superiores aos encontrados em produtos comerciais como cimento Por-tland. As composições de sorvente podem incluir taxa superior a 5% em pe-so de alumina, superior a 6% em peso de alumina, superior a 7% em pesode alumina e superior a cerca de 8% em peso de alumina.In one aspect, the sorbent powder compositions are characterized by containing a major volume of calcium, greater than 20% by weight based on calcium oxide, and further containing silica and / or alumina levels higher than those found in commercial products such as Porland cement. Sorbent compositions may include greater than 5 wt.% Alumina weight, greater than 6 wt.% Alumina, greater than 7 wt.% Alumina, and greater than about 8 wt.% Alumina.

O carvão ou outros combustíveis são tratados com componentessorventes em taxas efetivas no controle da quantidade de enxofre e de mer-cúrio liberado na atmosfera mediante combustão. Níveis de tratamento totalde componentes sorventes variam de cerca de 0,1% a cerca de 20% empeso, com base no peso do carvão que é tratado, ou na taxa do carvão queé consumido pela combustão. Quando os componentes sorventes são com-binados em uma composição simples, os níveis de trato do componente cor-respondem aos níveis de trato dos sorventes. Nesse sentido, uma composi-ção simples de sorvente pode ser fornecida e medida, ou mensurada de ou-tra forma para adição ao sistema de queimado carvão. Em geral é possívelusar uma quantidade mínima de sorvente, de modo a sobrecarregar o siste-ma com excesso de cinza, enquanto ainda fornece o bastante para se ter umefeito desejado sobre as emissões de enxofre e/ou mercúrio. Conseqüente-mente, o nível de tratamento do sorvente varia de cerca de 1% a cerca de10% em peso, e mais especificamente de cerca de 1 a 2% em peso a cercade 10% em peso. Para diversos carvões, constatou-se ser aceitável umataxa de adição de 6% em peso de sorvente em pó.Coal or other fuels are treated with sorbent components at effective rates to control the amount of sulfur and mercury released into the atmosphere upon combustion. Total treatment levels of sorbent components range from about 0.1% to about 20% by weight, based on the weight of the coal being treated, or the rate of coal that is consumed by combustion. When sorbent components are combined into a single composition, the component's treatment levels correspond to the sorbent's treatment levels. In this regard, a simple sorbent composition may be provided and measured, or otherwise measured for addition to the charcoal burning system. It is generally possible to use a minimum amount of sorbent to overload the system with excess ash while still providing enough to have a desired effect on sulfur and / or mercury emissions. Accordingly, the level of sorbent treatment ranges from about 1% to about 10% by weight, and more specifically from about 1 to 2% by weight to about 10% by weight. For several coals, an addition rate of 6% by weight of sorbent powder has been found acceptable.

O vapor gerado pela fornalha 14 energiza a turbina 22. A exaus-tão oriunda da fornalha 14 se comunica com o sistema de controle particula-do 18.The steam generated by furnace 14 energizes turbine 22. The exhaust from furnace 14 communicates with the particulate control system 18.

Em um exemplo não-limitante, a fornalha 14 é uma fornalha in-cendiada tangencialmente 26, mostrada nas Figuras 2 a 4. Conforme ilustra-do, a fornalha incendiada tangencialmente 26 inclui um corpo da fornalha 28com porções superiores, intermediárias e inferiores 27, 29, 31, alimentado-res de combustível pulverizado 30 e uma entrada de ar acima da chama 32,um pescoço da fornalha 34, um banco de tubos de superaquecedor 36, umprimeiro e um segundo bancos de tubo 38 e 40, um fosso inferior para coletade cinza 42 e injetores de sorvente 44. O corpo da fornalha 28 inclui paredes46, 48, 50 e 52. Os alimentadores de carvão pulverizado 30 são mostradospara fins ilustrativos nas paredes 48 e 52. O carvão pulverizado é abastecidoatravés dos alimentadores de combustível pulverizado 30 através de um su-primento de ar (não mostrado). Em geral, os alimentadores de carvão pulve-rizado podem estar localizados transversalmente entre si, e operarem emuma posição logo acima do ar acima da chama até uma posição acima dofosso inferior de coleta de cinza 42. A entrada de ar acima da chama 32 estálocalizada acima dos alimentadores de combustível pulverizado 30, e emgeral fornece combustão além da que é fornecida abaixo na fornalha com osalimentadores de combustível. A entrada de ar acima da chama 32 pode emgeral estar localizada no topo da bola de fogo da combustão. Em geral a bo-la de fogo pode se estender até o pescoço da fornalha 34 da fornalha 26.O uso de ar acima da chama aprimora a combustão e tende a provocar e-missões mais baixas de oxido de nitrogênio (NOx).In a non-limiting example, furnace 14 is a tangentially ignited furnace 26 shown in Figures 2 to 4. As shown, the tangentially fired furnace 26 includes a furnace body 28 with upper, middle and lower portions 27, 29, 31, pulverized fuel feeders 30 and an air inlet above the flame 32, a furnace neck 34, a superheat tube bank 36, a first and a second tube bank 38 and 40, a lower pit for gray collection 42 and sorbent injectors 44. Furnace body 28 includes walls 46, 48, 50 and 52. Pulverized coal feeders 30 are shown for illustrative purposes on walls 48 and 52. Pulverized coal is supplied through pulverized fuel feeders 30 through an air supply (not shown). In general, the pulverized coal feeders may be located transversely of each other, and operate in a position just above the air above the flame to a position above the lower ash collection pit 42. The air inlet above the flame 32 is located above of the pulverized fuel feeders 30, and generally provides combustion beyond that provided below in the fuel feed furnace. The air inlet above the flame 32 may generally be located at the top of the combustion fireball. In general, the fire can extend to the neck of furnace 34 of furnace 26. The use of air above the flame enhances combustion and tends to cause lower nitrogen oxide (NOx) e-missions.

Conforme mostrado em uma disposição ilustrativa, o pescoço dafornalha 34 está situado acima dos alimentadores de combustível pulveriza-do 30, da entrada de ar acima da chama 32 e dos injetores de sorvente 44,sendo em geral fornecidos para o exaustor de emissões da fornalha. O ban-co de tubo do superaquecedor 36 e o primeiro e o segundo banco de tubo38 e 40 são usados para conversão de água em vapor a partir do calor ge-rado da fornalha incendiada tangencialmente 26, de modo a gerar eletricida-de na medida em que a turbina 22 gira. O fosso inferior de coleta de cinza 42está situado abaixo dos alimentadores de combustível pulverizado 30, daentrada de ar acima da chama 32 e dos injetores de sorvente 44, e geral-mente contêm o subproduto da combustão que não transita fora da fornalhaincendiada tangencialmente 26 através do pescoço da fornalha 34.As shown in an illustrative arrangement, neck neck 34 is located above pulverized fuel feeders 30, air inlet above flame 32, and sorbent injectors 44 and is generally provided for the furnace exhaust hood. The superheater tube bank 36 and the first and second tube bank38 and 40 are used for converting water to steam from the generated heat of the tangentially fired furnace 26 so as to generate electrical electricity to the extent. wherein the turbine 22 rotates. The bottom ash collection pit 42 is located below the pulverized fuel feeders 30, the air inlet above the flame 32 and the sorbent injectors 44, and generally contains the combustion byproduct that does not transit out of the tangentially inclined furnace 26 through the neck of the furnace 34.

Conforme mostrado, o sistema de injeção 18 inclui os injetoresde sorvente 44 que se estende para as paredes 46, 48, 50 e/ou 52 do corpoda fornalha 28 acima da entrada de ar acima da chama 32. Os injetores desorvente 44 são distribuídos através de uma ou mais paredes de fornalha46, 48, 50 e 52 e podem estar dispostas de modo a fornecer uma configura-ção que atinge uma distribuição de sorvente desejada dentro da fornalha 26.E possível usar qualquer número de injetores apropriado para uma dita for-nalha. Por exemplo, cada uma das paredes 46, 48, 50 e 52 pode incluir entrequatro e oito injetores. No exemplo mostrado nas Figuras 2 a 4, a fornalha26 inclui cinco injetores em cada uma das paredes da fornalha 46, 48, 50 e 52.As shown, the injection system 18 includes the sorbent injectors 44 extending to the walls 46, 48, 50 and / or 52 of the furnace body 28 above the air inlet above the flame 32. The sorbent injectors 44 are distributed through one or more furnace walls46, 48, 50 and 52 and may be arranged to provide a configuration that achieves a desired sorbent distribution within the furnace 26. Any number of injectors suitable for said furnace may be used. . For example, each of walls 46, 48, 50 and 52 may include between four and eight injectors. In the example shown in Figures 2 to 4, furnace 26 includes five injectors in each furnace wall 46, 48, 50 and 52.

Os injetores de sorvente 44 podem, em geral, estar na forma delanças tubulares e se estendem para dentro do corpo da fornalha 28 em dis-tância adequada. A extensão para dentro da fornalha 28 pode ser qualquervalor desejado aquém do corpo da fornalha 28. Em um exemplo não-limitante, os injetores de sorvente 44 se estendem em uma distância superi-or ou equivalente a aproximadamente 60,96 centímetros (dois pés) dentro docorpo da fornalha. Os injetores de sorvente 44 podem estar espaçados entresi por qualquer distância requerida, inclusive, 1,2, 1,8 e 3,6 metros (quatro,seis ou doze pés). Os injetores de sorvente 44 podem injetar na fornalha 14em um local onde a temperatura seja superior a 1093°C (2000°F), e maisespecificamente superior a 1260°C (2300°F). A localização para a injeçãopode variar entre fornalhas. Cerramentas como métodos de definição porcomputador, inclusive dinâmica de fluido computacional (CFD), análise deelemento finito (FEA), modelos de diferença finita e modelos de transferênciade calor podem ser usados para predizer o fluxo de ar da fornalha e as pro-priedades térmicas. Estas são meramente algumas das muitas ferramentasque podem ser empregadas a fim de determinar a posição do injetor.Sorbent injectors 44 may generally be in the form of tubular dances and extend into the furnace body 28 at a suitable distance. The extension into the furnace 28 may be any desired value below the furnace body 28. In a non-limiting example, the sorbent injectors 44 extend at a distance of approximately or equal to approximately 60.96 centimeters (two feet). inside the furnace body. The sorbent injectors 44 may be spaced between any required distance, including 1.2, 1.8 and 3.6 meters (four, six or twelve feet). Sorbent injectors 44 may inject into furnace 14 in a location where the temperature is above 2000 ° F (1093 ° C) and more than 2300 ° F (1260 ° C). The location for injection may vary between furnaces. Tools such as computer definition methods, including computational fluid dynamics (CFD), finite element analysis (FEA), finite difference models, and heat transfer models can be used to predict furnace airflow and thermal properties. These are merely some of the many tools that can be employed to determine the position of the injector.

A bola de fogo ou a chama frontal gerada durante a combustãopode variar de extensão e/ou posição vertical a partir das paredes da forna-lha. Como tal, a posição do injetor e a extensão para dentro da fornalha 28podem variar para atingir a injeção em uma posição correspondente a umatemperatura interna específica da fornalha 26. Uma localização geralmentena ou próxima ao topo da bola de fogo pode ter uma temperatura entre1260°C (2300°F) e 1427°C (2600°F). A temperatura abaixo do pescoço 34da fornalha 26 pode ser de aproximadamente 1649°C (3000°F). A tempera-tura da posição central da bola de fogo pode ser de aproximadamente1982°C (3600°F).Em configurações alternativas não ilustradas nas Figuras, os in-jetores de sorvente podem injetar na fornalha em uma posição superior aci-ma da pilha do gás de exaustão. Como alternativa, os injetores de sorventeestão localizados em uma posição inferior da fornalha. Os injetores de sor-vente também podem estar localizados em mais de uma posição. Enquantoos injetores de sorvente foram descritos em um exemplo como estando loca-lizados acima da entrada de ar acima da chama e dos alimentadores decombustível pulverizado, em outros exemplos os injetores de sorvente po-dem estar posicionados acima, abaixo, ou entre qualquer combinação daentrada de ar acima da chama e dos alimentadores de combustível pulveri-zado.The fireball or front flame generated during combustion may vary in extent and / or vertical position from the furnace walls. As such, the position of the injector and the extension into the furnace 28 may vary to achieve injection at a position corresponding to a specific internal temperature of the furnace 26. A location generally at or near the top of the fireball may have a temperature between 1260 ° C. (2300 ° F) and 1427 ° C (2600 ° F). The temperature below neck 34 of furnace 26 may be approximately 1649 ° C (3000 ° F). The temperature of the fireball's center position may be approximately 3600 ° F (1982 ° C). In alternative configurations not shown in the Figures, the sorbent injectors may inject into the furnace at a higher position above the stack. of the exhaust gas. Alternatively, the sorbent injectors are located in a lower position of the furnace. Sorbent injectors may also be located in more than one position. While sorbent injectors have been described in one example as being located above the air inlet above the flame and pulverized fuel feeders, in other examples sorbent injectors may be positioned above, below, or between any combination of the inlet of air above the flame and pulverized fuel feeders.

Conforme demonstrado na ilustração da Figura 5, os injetores desorvente 44 podem incluir ainda perfurações 54 na porção que se estendepara dentro do corpo da fornalha 28. Os injetores de sorvente 44 tambémpodem incluir uma porção de diâmetro reduzido 56, criando um bocal ouVenturi convergente/divergente. O Venturi pode fornecer maior penetraçãodo sorvente na fornalha 26. Conforme mostrado, um linha opcional de abas-tecimento de ar 58 junta injetores de sorvente 44, e está disposta em umângulo inferior a trinta graus em relação ao injetor de sorvente 44. A linha deabastecimento de ar 58 inclui opcionalmente uma válvula de entrada 60 paracontrolar o fluxo de ar no injetor de sorvente 44. O diâmetro da linha de a-bastecimento 58 pode ser aproximadamente a metade do diâmetro do injetorde sorvente 44. Por exemplo, o diâmetro do injetor de sorvente 44 pode serde aproximadamente 5,08 centímetros (duas polegadas), e o diâmetro dalinha de abastecimento de ar 58 pode ser de aproximadamente 2,54 centí-metros (uma polegada).As shown in the illustration in Figure 5, the sorbent injectors 44 may further include perforations 54 in the portion extending into the furnace body 28. The sorbent injectors 44 may also include a reduced diameter portion 56, creating a converging / diverging nozzle or vent. . The Venturi can provide greater penetration of the sorbent into furnace 26. As shown, an optional air supply line 58 joins sorbent injectors 44, and is arranged at an angle of less than thirty degrees relative to sorbent injector 44. The supply line 58 optionally includes an inlet valve 60 for controlling the air flow at the sorbent injector 44. The diameter of the supply line 58 may be approximately half the diameter of the sorbent injector 44. For example, the diameter of the sieve injector The sorbent 44 may be approximately 5.08 centimeters (two inches), and the air supply line diameter 58 may be approximately 2.54 centimeters (one inch).

Os injetores de sorvente 44 também podem incluir uma válvulade entrada 62 ilustrada na Figura 4. Cada parede dos injetores de sorvente44 pode estar em comunicação com sua própria linha de abastecimento 64.A linha de abastecimento principal 64 também pode incluir uma válvula deentrada 66, e pode estar em comunicação com um silo de armazenamentode sorvente 68 (mostrado na Figura 6). As válvulas de entrada 62 e 66 po-dem ser controladas pelo sistema de controle 20.Sorbent injectors 44 may also include an inlet valve 62 shown in Figure 4. Each wall of sorbent injectors44 may be in communication with its own supply line 64. Main supply line 64 may also include an inlet valve 66, and may be in communication with a sorbent storage silo 68 (shown in Figure 6). Inlet valves 62 and 66 can be controlled by control system 20.

O sistema de controle 20 pode controlar automaticamente aquantidade e a freqüência da injeção do sorvente como uma função dos pa-râmetros de operação da fornalha. Por exemplo, a injeção do sorvente podeser ajustada pelo acréscimo ou decréscimo da taxa de abastecimento oriun-da de um soprador em comunicação com o suprimento de sorvente e./ou avelocidade rotacional de um alimentador de estrela. Os parâmetros de en-trada para o sistema de controle 20 podem incluir o teor de enxofre na pilhada fornalha, o teor de mercúrio na pilha da fornalha, o teor de NOx na pilhada fornalha, e á taxa de abastecimento de combustível para a fornalha 26.Os injetores de sorvente 44 podem ser operados independentemente entresi ou como um conjunto.The control system 20 can automatically control the amount and frequency of sorbent injection as a function of the furnace operating parameters. For example, sorbent injection may be adjusted by increasing or decreasing the supply rate from a blower in communication with the sorbent supply and / or the rotational speed of a star feeder. Input parameters for the control system 20 may include furnace stack sulfur content, furnace stack mercury content, furnace stack NOx content, and furnace fuel fill rate 26. The sorbent injectors 44 may be operated independently between or as a set.

Conforme ilustrado em um exemplo não-limitante na Figura 6,uma série de silos de armazenamento de sorvente 68 pode ser usada parasuprir a fornalha 26 com sorvente. Conforme mostrado, os silos de armaze-namento de sorvente 68 são preenchidos por um soprador pneumático 68através de uma linha 72 com alimentadores 74 para cada um dos silos dearmazenamento de sorvente 68. Um desviador de quatro seções 76 podeser usado para isolar cada um dos silos sorventes 68 para preenchimentoindividual. O número de silos não é particularmente crítico. Em diversos e-xemplos, um número maior ou menor de silos do que os mostrados na Figu-ra 6 pode ser usado para suprir sorvente à fornalha 26.As illustrated in a non-limiting example in Figure 6, a series of sorbent storage bins 68 may be used to fill the sorbent furnace 26. As shown, sorbent storage silos 68 are filled by a pneumatic blower 68 through a row 72 with feeders 74 for each sorbent storage silos 68. A four-section diverter 76 can be used to isolate each silos sorbents 68 for individual filling. The number of silos is not particularly critical. In several examples, a larger or smaller number of silos than shown in Fig. 6 can be used to supply furnace sorbent 26.

Enquanto a fornalha incendiada tangencialmente 26 foi descritacomo injetando sorvente individualmente no corpo da fornalha 28, o sorventepode ser injetado no carvão no ou próximo ao topo dos alimentadores decarvão, e o carvão pode então ser pulverizado e injetado no corpo da forna-lha 28 em conjunto como uma mistura simples. Os injetores usados podemser similares ao injetor 44 mostrado na Figura 5. Os injetores podem estardirecionado geralmente no sentido descendente em um ângulo de sessentagraus em relação ao topo dos alimentadores de carvão, e possuem diâme-tros de alimentação entre 5,08 e 15,20 centímetros (duas e seis polegadas),apenas para fins de exemplificação não-limitante.Com referência à Figura 7, uma fornalha com alimentador 126 éilustrada. Conforme mostrado, a fornalha com alimentador 126 inclui um cor-po da fornalha 128, uma fonte de ar de combustão 130, um entrada de car-vão 132, uma entrada de madeira 134, uma pilha de gás de exaustão 136,um banco de tubo de água 138, uma grelha 140, um compartimento de cinza142 e linhas de limpeza 144.While the tangentially fired furnace 26 has been described as injecting sorbent individually into the furnace body 28, the sorbent may be injected into charcoal at or near the top of the charcoal feeders, and the charcoal may then be pulverized and injected into the furnace body 28 together. as a simple mix. The injectors used may be similar to injector 44 shown in Figure 5. The injectors may generally be directed downward at a sixty degree angle to the top of the coal feeders, and have feed diameters between 5.08 and 15.20 centimeters (two and six inches), for non-limiting example purposes only. With reference to Figure 7, a feeder furnace 126 is illustrated. As shown, the feeder furnace 126 includes a furnace body 128, a combustion air source 130, a coal inlet 132, a wood inlet 134, an exhaust gas stack 136, a fuel bank water pipe 138, a grid 140, an ash compartment142 and cleaning lines 144.

As entradas de madeira e de carvão 132 e 134 fornecem em ge-ral uma passagem de carvão do suprimento de carvão 113 e de madeira dosuprimento de madeira 112 para a grelha 140. A grelha 140 pode ser umagrelha móvel que transporta carvão, madeira ou outro combustível atravésda largura da fornalha 126 durante a combustão. O suprimento de ar decombustão 130 pode estar situado em uma porção superior da fornalha 126próxima à pilha de gás de exaustão 136, e está em comunicação com a tur-bina, como a turbina 22 apresentada na Figura 1. A pilha de gás de exaustão136 pode estar localizada na porção superior da fornalha 126, e pode estarem comunicação com o sistema de controle como um sistema de controleparticulado 24. A passagem de escória da fornalha 146 também pode estarem comunicação com um sistema de controle como um sistema de controleparticulado 24 mostrado na Figura 1.The wood and charcoal inlets 132 and 134 generally provide a charcoal passage from the charcoal supply 113 and wood from the wood supply 112 to the grid 140. The grid 140 may be a movable model that carries coal, wood or other fuel across the width of the furnace 126 during combustion. The combustion air supply 130 may be located in an upper portion of the furnace 126 near the exhaust gas stack 136, and is in communication with the turbine, such as turbine 22 shown in Figure 1. Exhaust gas stack 136 may located in the upper portion of the furnace 126, and may be in communication with the control system as a particulate control system 24. The slag passage of the furnace 146 may also be in communication with a control system such as a particulate control system 24 shown in Figure 1.

As linhas de limpeza 144 fornecem comunicação entre o corpoda fornalha 128 e o compartimento de cinza 142. O compartimento de cinza142 pode ser pneumaticamente preenchido por cinzas volantes através deum dispositivo (não mostrado), e abastecer o corpo da fornalha 128 com ascinzas volantes. As linhas de limpeza 144 podem ter qualquer dimensão a-dequada à fornalha com alimentador 126. Em um exemplo não-limitante a-presentado, as linhas de limpeza 144 podem ter aproximadamente 5,08 cen-tímetros (duas polegadas) de diâmetro. Qualquer número de linhas de lim-peza 144 pode ser usado. Em particular, no exemplo mostrado na Figura 7estão presentes seis linhas de limpeza 144. Cada uma das linhas de limpeza144 pode estar acoplada a um suprimento químico através de um sistema deinjeção como um suprimento químico 16 e um sistema de injeção como omostrado na Figura 1.O sistema de injeção 18 pode incluir injetores de sorvente 148.Cada linha de limpeza 144 pode incluir um injetor de sorvente 148 acopladoao mesmo. Como tal, seis injetores são mostrados na Figura 7. Cada injetorde sorvente 148 pode estar em comunicação com um suprimento químico16, como discutido acima, através de uma linha de alimentação 150. A linhade alimentação 150 é uma linha flexível com 5,08 centímetros (duas polega-das) de diâmetro. As linhas de alimentação 150 podem estar acopladas auma linha de alimentação principal 152 que se estende do silo de armaze-namento de solvente 154 através de um desviador de duas seções 156, comum diâmetro adequado, como 5,08 centímetros (duas polegadas). Uma linhade ar 158 é acoplada às linhas de alimentação 150 nas portas 160 entre osinjetores de sorvente 148 e os desviadores 156. Um compressor de ar 162está acoplado a uma linha de ar 158.Cleaning lines 144 provide communication between furnace body 128 and ash compartment 142. Ash compartment 142 can be pneumatically filled with fly ash through a device (not shown), and supply the furnace body 128 with fly ascents. The cleaning lines 144 may be any size appropriate to the feeder furnace 126. In a non-limiting example shown, the cleaning lines 144 may be approximately 5.08 centimeters (two inches) in diameter. Any number of cleaning lines 144 may be used. In particular, in the example shown in Figure 7, six cleaning lines 144 are present. Each of the cleaning lines144 may be coupled to a chemical supply via an injection system as a chemical supply 16 and an injection system as shown in Figure 1. Injection system 18 may include sorbent injectors 148. Each cleaning line 144 may include a sorbent injector 148 coupled thereto. As such, six injectors are shown in Figure 7. Each sorbent injector 148 may be in communication with a chemical supply16, as discussed above, via a feed line 150. Feed line 150 is a 5.08 cm (2 in.) Flexible line. two inches) in diameter. The feed lines 150 may be coupled to a main feed line 152 extending from the solvent storage silo 154 through a two-section diverter 156, commonly suitable diameter, such as 5.08 centimeters (two inches). An air line 158 is coupled to the feed lines 150 at ports 160 between the sorbent injectors 148 and the diverters 156. An air compressor 162 is coupled to an air line 158.

Enquanto é mostrado acoplado às linhas de limpeza 144, os injetoresde sorvente 148 podem estar independente das linhas de limpeza 144, e seestende em torno do corpo da fornalha 128 em uma configuração geralmen-te similar a descrita com relação à fornalha incendiada tangencialmente 26.Como tal, as lanças também podem ser incorporadas como parte dos injeto-res 148 geralmente similares aos mostrados na Figura 5. Em um exemplonão-limitante, os injetores de sorvente podem estar dispostos aproximada-mente vinte pés (609 centímetros) acima da grelha móvel.While shown coupled to the cleaning lines 144, the sorbent injectors 148 may be independent of the cleaning lines 144, and extends around the furnace body 128 in a configuration generally similar to that described with respect to the tangentially fired furnace 26. thus, the lances may also be incorporated as part of the nozzles 148 generally similar to those shown in Figure 5. In a non-limiting example, the sorbent injectors may be disposed approximately twenty feet (609 centimeters) above the movable grate.

Conforme se observou anteriormente, um sistema de controlecomo o sistema de controle 20 mostrado na Figura 1 pode ser fornecido paracontrolar a freqüência da injeção de sorvente e a duração, com base nosparâmetros de operação da fornalha. Também, como indicado acima, osinjetores de sorvente 148 podem ser operados independentemente entre siou em conjunto.As noted above, a control system such as control system 20 shown in Figure 1 may be provided to control the frequency of sorbent injection and duration based on the furnace operating parameters. Also, as indicated above, the sorbent injectors 148 may be operated independently of each other or together.

O silo de armazenamento de sorvente 154 pode ser preenchidode modo similar ao discutido com relação aos silos de armazenamento desorvente 68, na Figura 6. A diferença principal entre a configuração dos silos68 e 154 nas Figuras 6 e 7 é que são usados múltiplos silos 68 na Figura 6,e um único silo 154 é usado na Figura 7.Seja na forma de uma fornalha incendiada tangencialmente ouna forma de uma fornalha com alimentador, a fornalha 14 pode ser uma for-nalha ascendente ou uma fornalha descendente. Conforme observado aci-ma, a localização do injetor pode variar dependendo do tipo de fornalha usada.Sorbent storage silo 154 may be filled similarly to that discussed with respect to sorbent storage silos 68 in Figure 6. The main difference between the configuration of silos68 and 154 in Figures 6 and 7 is that multiple silos 68 are used in Figure 6, and a single silo 154 is used in Figure 7. Whether in the form of a tangentially ignited furnace or in the form of a feeder furnace, furnace 14 may be an upward or downward furnace. As noted above, the injector location may vary depending on the type of furnace used.

Claims

1. Power plant, characterized in that it comprises: a furnace, a supply of coal in communication with said furnace; a source of sorbent in communication with at least one of said coal supplies and said furnace, said sorbent including an alkaline powder with at least one calcium, silica and alumina compound.

Power plant according to claim 1, further comprising: an injector in communication with said sorbent dictaphone and configured to apply said sorbent to said coal supply.

Power plant according to claim 2, characterized in that at least one said injector is positioned upstream of the furnace.

Power plant according to claim 2, characterized in that at least one said injector is positioned in said furnace.

Power plant according to claim 1, characterized in that said source of sorbent is in communication with said furnace by means of a lance extending a certain distance into said furnace.

Power plant according to claim 5, characterized in that said distance is at least 60.96 cm (two feet).

Power plant according to claim 5, characterized in that said boom includes perforations.

Power plant according to claim 1, characterized in that said sorbent is injected into said furnace where the internal temperature of said furnace is at least 1093 ° C (2000 ° F) during operation.

Power plant according to claim 8, characterized in that said sorbent is injected into said furnace at a location where the internal temperature of said furnace is at least 1260 ° C (2300 ° F).

10. Electric power plant characterized by the fact that it comprises: a furnace with at least one face, a coal supply in communication with said furnace, and injectors distributed through at least one facade of said furnace, and configured for the distribution of sorbent in the furnace. Said furnace.

Power plant according to claim 10, characterized in that said injectors include a boom extending a certain distance into the furnace.

Power plant according to claim 11, characterized in that said spear extends at least 60.96 cm (two feet) into said furnace.

Power plant according to claim 11, characterized in that said boom includes perforations.

Electric power plant according to claim 10, characterized in that said injectors are configured to supply the said sorbent to said furnace in a location where the internal temperature of said furnace / is at least 1093 ° C (2000 ° C). F) during operation.

Power plant according to claim 14, characterized in that said injectors are configured to supply said dye to said furnace in a location where the internal temperature of said furnace is at least 1260 ° C (2300 ° F) during operation.

16. Power plant, characterized by the fact that it comprises: a source of sorbent, a furnace, a coal supply in communication with said furnace, several injectors in communication with said source of sorbent, and a control system controlling the application by the injectors. said sorbent at least to said coal or said furnace, wherein said control system is configured to independently control said various injectors.

Power plant according to claim 16, characterized in that the control system is configured to control sorbent application based on at least one input parameter.

18. A method characterized in that it comprises: the supply of coal to a furnace, the combustion of coal in the furnace; and the supply of sorbent, including an alkaline powder with at least one component calcium, silica and alumina to the furnace during combustion through various injectors, said supply, including operation independent of said injectors, is based on a set of predetermined parameters. .

A method according to claim 18, characterized in that said supply includes applying sorbent to charcoal in the furnace.

A method according to claim 18, characterized in that said supply includes applying sorbent to the furnace heater coal, and subsequently supplying the furnace with the coal.

The method of claim 18, wherein said supply includes injecting sorbent into the local furnace where the internal temperature of the furnace is at least 1093 ° C (2000 ° F) during operation.

Method according to claim 21, characterized in that said supply includes applying sorbent to the local furnace where the internal temperature of the furnace is at least 1260 ° C (2300 ° F) during operation.