FI104980B - Bedding material and incineration method - Google Patents

Bedding material and incineration method Download PDF

Info

Publication number
FI104980B
FI104980B FI982249A FI982249A FI104980B FI 104980 B FI104980 B FI 104980B FI 982249 A FI982249 A FI 982249A FI 982249 A FI982249 A FI 982249A FI 104980 B FI104980 B FI 104980B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bed material
bed
oxide components
combustion
fuel
Prior art date
Application number
FI982249A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI982249A0 (en
Inventor
Jukka Hannuniemi
Eija Alasaarela
Jouni Heikkinen
Original Assignee
Eija Alasaarela
Putkimaa Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8552725&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI104980(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Eija Alasaarela, Putkimaa Oy filed Critical Eija Alasaarela
Priority to FI982249A priority Critical patent/FI104980B/en
Publication of FI982249A0 publication Critical patent/FI982249A0/en
Priority to PCT/FI1999/000846 priority patent/WO2000023745A1/en
Priority to AU62061/99A priority patent/AU6206199A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI104980B publication Critical patent/FI104980B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/10001Use of special materials for the fluidized bed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

104980 PETIMATERIAALI JA POLTTOMENETELMÄ104980 PETIT MATERIAL AND INCINERATION METHOD

Esillä olevan keksinnön kohteena on patentti-* vaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty petihiekka ja 5 patenttivaatimuksen 8 johdanto-osassa määritelty polttomenetelmä.The present invention relates to bed sand as defined in the preamble of claim 1 and to a combustion process as defined in the preamble of claim 5.

Energiantuotannossa käytettävissä polttomenetelmissä (pölypoltto, leijukerrospoltto, poltto arina-kattilassa jne.) käytetään erilaisia kiinteitä poltto-10 aineita, esim. kivihiiltä, turvetta ja biopolttoaineita, kuten kuoriketta, haketta, sahanpurua tai vastaavaa. Leijukerrospolttoprosessien yleistyttyä on ns. alkaalipitoisten polttoaineiden käyttö lisääntynyt. Alkaalipitoisia polttoaineita ovat esimerkiksi laji-15 teltu (RDF tai PDF) tai lajittelematon yhdyskuntajäte, puujäte, lastulevy- ja vanerijäte sekä yksivuotiset kasvit kuten olki tai muut vastaavat polttoaineet.Various solid fuels, such as coal, peat and biofuels, such as bark, wood chips, sawdust or the like, are used in power generation processes (dust combustion, fluidized bed combustion, grate burning, etc.). As fluidized bed combustion processes become more common, use of alkaline fuels increased. Alkaline fuels include, for example, Type-15 tipped (RDF or PDF) or unsorted municipal waste, wood waste, particle board and plywood waste, and annual plants such as straw or similar fuels.

Alkaalipitoisella polttoaineella tarkoitetaan tässä yhteydessä polttoainetta, joka sisältää esim. 20 Na, K, Ca tai muita alkaali- tai maa-alkaalimetalleja tai muita vastaavia aineita polttoon vaikuttavissa määrin.By alkali fuel is meant herein a fuel which contains, for example, 20 Na, K, Ca or other alkaline or alkaline-earth metals or the like in an effective amount.

Leijukerrospolttoprosesseissa (BFB, CFB) käytettävistä petimateriaaleista luonnonhiekka eli kvart->t):' 25 sihiekka on yleisin. Leijukerrospolton lämpötila pyri- tään pitämään normaalisti tasolla 750 - 900 °C.Of the bed materials used in fluidized bed combustion processes (BFB, CFB), natural sand (or quartz) is the most common. The temperature of fluidized bed combustion is normally maintained at 750-900 ° C.

• · .'.J Leijukerrospolttoprosessin suurimpia ongelmia · ovat petimateriaalin agglomeroituminen eli partikkeli- • · · en yhteensulautuminen ja sitä seuraava pedin defluidi- • · · * 30 saatio eli leijumisen loppuminen käytettäessä alkaali pitoisia polttoaineita. Agglomeroitumisen seurauksena • · · petimateriaalin partikkelikoko kasvaa partikkelien yh- • · · V ’ teensulautumisen tai pinnoittumisen takia ja syötettä- V. väliä lei jutusilmalla ei pystytä leijuttamaan kasva- 35 neita partikkeleita/partikkeliryhmiä, jolloin leijumi- • · • nen hidastuu olennaisesti ja/tai pysähtyy kokonaan.The major problems in the fluidized bed combustion process are agglomeration of bed material, i.e. particle fusion, followed by bed defluidation, ie, cessation of fluidization with alkaline fuels. As a result of agglomeration, the particle size of the bed material increases due to the coalescence or coating of the particles and the feed-in interval. In the inventive air, it is not possible to fluidize the grown particles / groups of particles, thereby substantially slowing the fluidization. or stops completely.

9 • f · • · * • * 9 « • · * * · • · 2 1049809 • f · • · * • * 9 «• · * * · • · 2 104980

Yksivuotiset kasvit, kuten olki, sekä lastulevy- ja vanerijäte sisältävät runsaasti maa-alkaalimetalleja, jolloin näiden polttoaineiden polttaminen leijukerrosprosessissa käytettäessä petimate-5 riaalina tunnettua petihiekkaa on ongelmallista. Etenkin polttoaineiden sisältäessä suuria pitoisuuksia al-kaalisia aineita niiden käyttö on hankalaa. Petimate-riaali voidaan joutua vaihtamaan päivittäin, mikä lisää kustannuksia. Toisaalta seospolttoa käytettäessä 10 pystytään polttamaan vain pieniä määriä, 0 - 10 % ko-konaispolttoainemäärästä, alkaalipitoisia polttoaineita ja tällöinkin petimateriaalin vaihtotiheys on suuri .Annual plants such as straw, chipboard and plywood waste are rich in alkaline earth metals, which makes the combustion of these fuels in the fluidized bed process using petite known as petimate-5ial as problematic. Especially when fuels contain high concentrations of alkaline substances, their use is difficult. You may need to change your petimate daily, which increases the cost. On the other hand, when using blend combustion 10, only small amounts, 0 to 10% of the total amount of fuel, alkaline fuels can be burned and the bed material also has a high exchange rate.

Leijukerrospoltossa lämpötilan noustessa yli 15 950 °C:een tunnetun petimateriaalin agglomeroituminen kasvaa voimakkaasti. Toisaalta polttoaineen alkaali-kuormituksen kasvaminen pedissä laskee agglomeroitu-mislämpötilaa. Agglomeroitumiseen vaikuttavat siis pääasiassa pedin lämpötila ja polttoaineen alkaali-20 kuormitus. Edelleen ongelmana on polttoaineen kosteuden vaihtelu, sillä kuiva polttoaine saattaa aiheuttaa pedin lämpötilan äkillisen nousun ja siten prosessin alasajon.In fluidized bed combustion, as the temperature rises above 15,950 ° C, the agglomeration of known bed material increases strongly. On the other hand, increasing the alkaline load of the fuel in the bed lowers the agglomeration temperature. Thus, agglomeration is mainly influenced by bed temperature and fuel alkaline load. A further problem is the variability of the fuel humidity, since dry fuel may cause a sudden rise in the bed temperature and thus the downtime of the process.

Edelleen normaalin leijukerrospolton ongelma-25 na on tuhkakerrostumien muodostuminen kattilan seinä- i * mille ja konvektiopinnoille.A further problem with normal fluidized bed combustion is the formation of ash deposits on the boiler walls and convection surfaces.

Poltossa syntyvän tuhkan sulaminen osittain ;Y: tai kokonaan leijupolton lämpötiloissa, voi aiheuttaa • · .‘Γ. sulan aineksen takertumisen petimateriaaliin ja siten 30 lisätä agglomeroitumista. Epähomogeenisen polttoai- . neen, esim', turpeen ja yhdyskuntajätteen, käyttäminen • · · *.I lisää sulan tuhkan muodostumista.Melting of ash from incineration partially; Y: or completely at fluidized bed temperatures may cause • · .'Γ. adhesion of the molten material to the bed material and thereby increase agglomeration. Non-homogeneous fuel. use of sludge, eg ', peat and municipal waste • · · * .I increases molten ash formation.

« · · Y Leijukerrospolttoprosessissa petimateriaalin agglomeroitumistaipumusta voidaan vähentää syöttämällä •:"i 35 polttoaineen mukana lisäaineita, kuten kaoliinia, sha- mottimurskaa, dolomiittia tai alumiinioksidia, esim.In the fluidized bed combustion process, the propensity to agglomerate the bed material can be reduced by supplying:: i 35 fuel with additives such as kaolin, sham crush, dolomite or alumina, e.g.

I · · noin 1-5 paino-%. Lisäaineen syötön haittana on pro- • · « · I · 3 104980 sessin taloudellisuuden heikentyminen johtuen lisäaineen määrästä suhteessa polttoaineen määrään ja lisä-ainesyöttöä varten vaadittavien laitteiden investoin-^ tikulut.I · · about 1-5% by weight. The disadvantage of the additive feed is the loss of economics of the process due to the amount of additive in relation to the amount of fuel and the investment costs of the equipment required for the feed of the additive.

5 Pölypolttolaitoksen ongelmana on, ettei siel lä voida hyödyntää laaja-alaisesti erilaisia polttoaineita. Arinakattilatekniikan on todettu olevan leiju-kerrospolttoa olennaisesti kalliimpi ratkaisu, etenkin yli 5 MW:n kattilaluokassa.5 The problem with a dust incineration plant is that it cannot make extensive use of different fuels. Grate boiler technology has been found to be a significantly more expensive solution than fluidized bed combustion, especially in the boiler class over 5 MW.

10 Tunnettuja polttomenetelmiä ei voida pitää taloudellisina ratkaisuina vahvasti alkaalipitoisten polttoaineiden polttamiseksi. Petimateriaalin vaihto-tiheys, esim. leijukerrospoltossa, on suuri pedin nopeasta agglomeroitumisesta johtuen. Pahimmillaan vaih-15 totiheys on vain muutamia tunteja. Tällöin laitoksen toistuvista alasajoista syntyy huomattavia taloudellisia menetyksiä.10 Known combustion methods cannot be considered as economical solutions for burning highly alkaline fuels. The exchange density of the bed material, for example in fluidized bed combustion, is high due to the rapid agglomeration of the bed. At its worst, the switch-15 frequency is only a few hours. This results in significant financial losses due to repeated plant shutdowns.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut ongelmat ja tuoda esiin uusi käyttökelpoinen 20 ja taloudellinen petimateriaali ja polttomenetelmä erilaisten polttoaineiden polttamiseksi, etenkin alkaalipitoisten polttoaineiden polttamiseksi. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin petihiek-ka ja polttomenetelmä, joiden avulla pedin agglomeroi-25 tumisongelma on ratkaistavissa.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned problems and to provide a new useful and economical bed material and combustion method for burning various fuels, in particular alkaline fuels. In particular, it is an object of the invention to provide a bed sand and an incineration process that can solve a bed agglomeration problem.

Keksinnön mukaiselle petihiekalle ja poltto-menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty pa- • · ·''· tenttivaatimuksissa.The bed sand and the combustion method according to the invention are characterized by what is stated in the patent claims.

• · · • ·• · · • ·

Keksintö perustuu siihen, että sinänsä tunne- 30 tussa polttoprosessissa käytettävä petimateriaali si- sältää ainakin kahta oksidikomponenttia A1203, Fe203,The invention is based on the fact that the bed material used in the combustion process known per se contains at least two oxide components Al 2 O 3, Fe 2 O 3,

Si02, CaO ja/tai MgO, jolloin CaO-komponentin pitoi- * · · P · · \ suus petimateriaalissa on välillä 5-60 paino-% ja kahden tai useamman oksidikomponentin yhteispitoisuus 35 petimateriaalissa on välillä 50 - 100 paino-%, ja pe timateriaali on olennaisesti agglomeroitumaton poltto- I i i aineen alkaalikuormituksen vaikutuksesta. Luonnolli- • « 4 104980 sesti petimateriaali voi sisältää mitä tahansa oksidi-komponentteja ja muita tavanomaisia petimateriaaleja.SiO 2, CaO and / or MgO, wherein the CaO component has a content of 5 to 60% by weight in the bed material and a total content of two or more oxide components in the bed material in the range of 50 to 100% by weight; the timing material is substantially non-agglomerated by the alkaline loading of the fuel. Naturally, the bedding material may contain any oxide components and other conventional bedding materials.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa petimateriaali sisältää vähintään kolme oksidikomponenttia.In one embodiment of the invention, the bed material comprises at least three oxide components.

5 Keksinnön eräässä sovellutuksessa oksidikom- ponentteja on vähintään 60 % koko petimateriaalista. Vaihtoehtoisessa sovellutuksessa oksidikomponentteja on vähintään 80 % koko petimateriaalista.In one embodiment of the invention, the oxide components comprise at least 60% of the total bed material. In an alternative embodiment, the oxide components comprise at least 80% of the total bed material.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa oksidikom-10 ponentit on esisulatettu olennaisesti petimateriaalin valmistuksen yhteydessä. Eräässä sovellutuksessa esi-sulatetuista oksidikomponenteista muodostettuun peti-materiaaliin on lisätty AI2O3, Fe2<03, S1O2, CaO ja/taiIn one embodiment of the invention, the oxide component 10 is substantially fused during the manufacture of the bed material. In one embodiment, Al2O3, Fe2 <03, S1O2, CaO, and / or Al are added to the bed material formed from the pre-fused oxide components.

MgO tai muita vastaavia oksidikomponentteja myöhäisem-15 mässä vaiheessa.MgO or other corresponding oxide components at a later stage.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa petimateriaalin ominaispaino on välillä 0,8 - 1,1 kg/dm3.In one embodiment of the invention, the specific weight of the bed material is between 0.8 and 1.1 kg / dm3.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa polttopro-sessiin syötetään alkaalipitoista polttoainetta 0 - 20 100 % kokonaispolttoainemäärästä.In one embodiment of the invention, 0 to 20 to 100% of the total amount of fuel is supplied to the combustion process with alkaline fuel.

Keksinnön mukaisen petimateriaalin etuna on sen resistiivisyys eli vastustuskykyisyys polttoaineen alkaalikuormituksen suhteen so. petimateriaali ei agg-lomeroidu alkaalikuormituksen vaikutuksesta.An advantage of the bed material according to the invention is its resistance, i.e. resistance to alkaline fuel loading, i.e. the bed material does not agg-lodge under alkaline loading.

25 Tällöin keksinnön mukaisen polttomenetelmänThereby, a combustion process according to the invention

« I I«I I

'1 etuna on, että esim. leijukerrosprosessissa voidaan • · · *· “ käyttää alkaalipitoisia polttoaineita, kuten yhdyskun- • · *.V tajätettä, olkea, puu- ja vanerijätettä tai vastaavaa, ··· · koska petimateriaali ei agglomeroidu alkaalien vaiku- 30 tuksesta. Edelleen kyseisessä polttomenetelmässä voi-daan polttaa olennaisesti suurempia määriä alkaalipi- • · toisia polttoaineita kuin ennestään tunnetuissa mene- t · « telmissä.The advantage of '1 is that, for example, in the fluidized bed process, alkaline fuels such as municipal waste, straw, wood and plywood or the like can be used, since the bed material does not agglomerate under the influence of alkali. 30 of them. Further, in this combustion process, substantially larger amounts of alkaline fuels can be burned than in prior art processes.

« r <«R <

Edelleen keksinnön etuna on, että polttomene-'·" 35 telmässä saavutetaan pienempi energiankulutus petima- ; . teriaalin pienemmän ominaispainon ansiosta. Keksinnön II· mukaisen petimateriaalin ominaispaino on välillä 0,8 - • # 5 104980 1,1 kg/dm3, kun tunnettujen petihiekkojen ominaispaino on tavallisesti 1,3 - 1,6 kg/dm3. Tällöin keksinnön mukaisessa polttomenetelmässä tarvitaan vähemmän primääri-ilmaa petimateriaalin leijuttamiseksi esim. lei-5 jukerroskattilassa, mikä pienentää prosessin sähkönkulutusta .A further advantage of the invention is that the combustion process achieves a lower energy consumption due to the lower specific gravity of the bed material. The specific material of the bed material according to the invention II is in the range of 0.8 to 104980 1.1 kg / dm3. the specific gravity of the bed sand is usually 1.3 to 1.6 kg / dm 3, whereby the primary combustion method of the invention requires less primary air to fluidize the bed material, e.g., in a Lei-5 fluid bed boiler, which reduces the electricity consumption of the process.

Edelleen keksinnön ansiosta voidaan poltto-prosessissa käyttää korkeampia lämpötiloja, jopa yli 950 °C lämpötiloja, sillä petimateriaali ei agglome-10 roidu korkeissakaan lämpötiloissa. Lämpötilan noustessa prosessin hyötysuhde paranee ja tietyt päästöt, esim. CO, pienenevät.Further, the invention allows higher temperatures, even above 950 ° C, to be used in the combustion process, since the bed material does not agglomerate even at high temperatures. As the temperature rises, the efficiency of the process improves and certain emissions, such as CO, decrease.

Keksinnön mukaisessa polttomenetelmässä ei polttoaineen sekaan tarvitse lisätä lisäaineita, mikä 15 lisää menetelmän taloudellisuutta tunnettuun tekniik kaan verrattuna. Edelleen keksinnön etuna on, ettei polttomenetelmä ole herkkä polttoaineen kosteudelle, joten kosteus saa vaihdella.In the combustion process according to the invention, no additives need to be added to the fuel, which increases the economics of the process compared to the prior art. A further advantage of the invention is that the combustion process is not sensitive to the moisture of the fuel, so the humidity may vary.

Edelleen keksinnön mukaisen polttomenetelmän 20 etuina ovat polttoprosessin tasaisuus, so. toiminta häiriöitä on vähemmän, sekä petimateriaalin pitkät vaihtovälit ilman jaksottaista vaihtoa tai prosessin alasajoa. Edelleen keksinnön etuna on, ettei kattilan ' _ pinnoille synny tuhkakerrostumia samalla tavoin kuin ··; 25 tunnetuissa menetelmissä.Further advantages of the incineration process 20 according to the invention are the uniformity of the incineration process, i. less disruption of operation, and long intervals of bed material change without intermittent replacement or downtime. A further advantage of the invention is that no ash deposits are formed on the surfaces of the boiler in the same way as ··; 25 known methods.

V,:. Keksinnön mukainen petimateriaali ja poltto- • · :/·· menetelmä parantavat nykyisten kattilalaitosten käy- :V: tettävyyttä ja edelleen uusien kattilalaitosten sovel- tuvuutta eri tarkoituksiin. Keksinnön mukaista petima- * 30 teriaalia ja polttomenetelmää voidaan käyttää erilai- sinä sovellutuksina monilla eri aloilla, esim. energi- • · · antuotannossa, kuten sähkön-, höyryn- tai lämmöntuo- · · · ·, tannossa, yhdyskuntien jätehuollossa, maa- ja metsäta- f » < t loudessa tai muilla vastaavilla aloilla.V:. The bed material and the combustion method according to the invention improve the usability of existing boiler plants and further the suitability of new boiler plants for various purposes. The bedding material and incineration process of the invention can be used as a variety of applications in a wide variety of applications, such as energy production, such as electricity, steam or heat generation, municipal waste, land, forest f »<t in loud or other similar fields.

35 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityis- kohtaisten sovellutusesimerkkien avulla.The invention will now be described by means of detailed embodiments.

• 4 t 6 104980• 4 t 6 104980

Esimerkki 1 Tässä polttomenetelmäsovellutuksessa käyte-5 tään joko pelkästään alkaalipitoista polttoainetta, esim. vanerijätettä, tai polttoaineseosta, joka sisältää alkaalipitoista polttoainetta, esim. puuhake - vaneri jäteseosta . Polttoaine poltetaan sinänsä tunnetussa polttoprosessissa, kuten edullisesti leijukerros-10 kattilassa, jossa petimateriaalina käytetään AI2O3-,Example 1 In this combustion process embodiment, either an alkaline fuel, e.g., plywood waste, or a fuel mixture containing an alkaline fuel, e.g., wood chips / plywood waste mixture, is used. The fuel is burned in a combustion process known per se, such as preferably in a fluidized bed boiler 10, wherein the bed material is Al2O3,

Fe203-, S1O2-/ CaO- ja/tai MgO -komponenteista koostuvaa petimateriaalia. Petimateriaali koostuu edullisesti noin 100 prosenttisesti kyseisistä oksideista, joista pääoksidikomponenttina on CaO n. 5 - 60 paino-% 15 osuudella koko petimateriaalista. Petimateriaalin ominaispaino on välillä 0,8 - 1,1 kg/dm3.Bed material consisting of Fe203, S1O2 / CaO and / or MgO components. The bed material preferably consists of about 100% of said oxides, of which CaO is the major oxide component in an amount of about 5 to 60% by weight with 15% of the total bed material. The specific weight of the bed material is between 0.8 and 1.1 kg / dm3.

Tässä polttomenetelmäsovellutuksessa prosessin lämpötila on edullisesti alle 950 °C. Lämpötila on mahdollista nostaa uuden petimateriaalin ansiosta jopa 20 yli 950 °C:een.In this combustion process embodiment, the process temperature is preferably below 950 ° C. With the new bedding material it is possible to raise the temperature up to 20 above 950 ° C.

Pedin lämpötilaan voidaan vaikuttaa sinänsä tunnetuilla tavoilla, kuten syötettävän polttoaineen kosteudella, primääri-ilman ja kiertokaasun suhteella ja mahdollisella esilämmityksellä sekä kattilan vuora-25 uksella. Käytettäessä kuivempaa polttoainetta lämpöti- « · !,’*· la pyrkii prosessissa nousemaan. Kiertokaasun määrän :*·.! lisääminen vähentää syötettävän kaasun happipitoisuut- •Y: ta ja siten hidastaa palamistapahtumaa, so. kiertokaa- • · su toimii inerttinä kaasuna.The temperature of the bed can be influenced by techniques known per se, such as the humidity of the fuel fed, the ratio of primary air to recirculated gas and any pre-heating, and the boiler liner. When using a drier fuel, the temperature tends to increase in the process. Amount of circulating gas: * ·.! addition decreases the oxygen content of the gas to be fed, and thus slows down the combustion process, i. the circulating gas • · sun acts as an inert gas.

1 » · 30 Polttoaineen kosteus voi olennaisesti vaih della jatkuvatoimisen prosessoinnin aikana. Polttoai- • · · neen mukana ei tarvitse syöttää lisäaineita leijuker- • · · ’·* * roskattilaan.1 »· 30 The moisture content of the fuel can vary significantly during continuous processing. There is no need to add additives to the fluidized-bed litter boiler with the fuel.

r ; Polttomenetelmäsovellutuksessa leijukerros- 35 kattilassa olevaa petimateriaalia voidaan vaihtaa, so.r; In the combustion process embodiment, the bed material in the fluidized bed boiler can be exchanged, i.

lisätä/poistaa, tasaisesti prosessoinnin aikana ja/tai ''l prosessikatkojen aikana. Petimateriaalin lisäys/poisto IM" I · 104980 7 voi tapahtua esim. jatkuvatoimisesti. Eräässä sovellutuksessa petimateriaalia voidaan myös kierrät-tää/käyttää uudelleen samassa ja/tai eri prosessissa, koska se ei agglomeroidu eikä siten muutu millään ta-5 voin.add / remove, evenly during processing and / or '' l during process breaks. The bed material can be added / removed, e.g. continuously. In one embodiment, the bed material can also be recycled / reused in the same and / or different process because it does not agglomerate and thus does not change in any way.

Keksinnön mukainen polttomenetelmä antaa mahdollisuuden uuden petimateriaalin ansiosta suuremman pelkistävän ja/tai hapettavan alueen liikkumavaraan prosessissa kuin tunnetuissa menetelmissä.The combustion method according to the invention allows for a greater amount of reduction and / or oxidation space due to the new bed material in the process than in the known methods.

1010

Esimerkki 2Example 2

Suoritetussa koeajossa tutkittiin polttoai- 15 neen alkaalikuormituksen vaikutusta petimateriaaliin.In a test run, the effect of alkaline fuel loading on the bed material was investigated.

Koeajossa käytettiin petimateriaalia, joka sisälsi A1203, Fe203, Si02, CaO ja MgO yhteispitoisuudeltaan noin 90 - 100 paino-% ja CaO edullisesti noin 45 - 55 paino-% ja MgO noin 5-15 paino-%, esim. noin 10 pai- 20 no-%. Koeajon aikana poltettiin puhdasta alkaalipi- toista vanerijätettä 4,5 MW:n leijukerroskattilassa kaukolämmöin tuottamiseksi.The test run used a bed material containing Al 2 O 3, Fe 2 O 3, SiO 2, CaO and MgO in a total concentration of about 90 to 100% by weight and CaO preferably about 45 to 55% by weight and MgO about 5 to 15% by weight, e.g. Well-%. During the test run, pure alkaline-containing plywood waste was burned in a 4.5 MW fluidized bed boiler to produce district heat.

Polttoainetta so. 100 % vanerijätettä syötet- ' , tiin polttokattilaan koeajon aikana yhteensä noin 760 ';,:t 25 m3. Viiden käytetyn polttoaine-erän kosteudet vaihte- '· livat välillä 7,8 - 22,4 %.The fuel is e.g. 100% of the plywood waste was fed to the combustion boiler during the test run for a total of about 760 '25 m3. The humidity of the five batches of spent fuel varied between 7.8% and 22.4%.

• · '·.*·: Vanerijäte syötettiin polttokattilaan jatku- • · vatoimisesti. Palamisen aikana polttokattilaan syötet-tiin primääri-ilmaa noin 0,3 - 0,6 m3/s nopeudella.• · '·. * ·: Plywood was continuously fed into the combustion boiler. During combustion, primary air was introduced into the combustion boiler at a rate of about 0.3 to 0.6 m3 / s.

30 Pedin lämpötila koeajon aikana oli keskimää- rin noin 750 °C, vaihdellen välillä 650 - 920 °C. UI- 9 9 » koilman lämpötila oli koeajon aikana noin välillä 9,0 *’! - 26,5 °C.The temperature of the bed during the test run was on average about 750 ° C, ranging from 650 to 920 ° C. The temperature of the UI-9 9 »during the test run was approximately 9.0 * '! 26.5 ° C.

I I i ί'...! Koeajon aikana syötettiin polttokattilaan li- 35 säksi noin 225 kg kiinteää vaneriliimaa vanerijätteen . .·. seassa. Ns. liimakoe kesti 36 tuntia, ja se suoritet- • « « tiin koeajon 18. - 20. vuorokauden kohdalla. Liiman » 8 104980 syötöstä polttoprosessiin ei havaittu olevan minkäänlaista havaittavaa haittaa prosessille eikä petimate-riaalille.I I i ί '...! During the test run, approximately 225 kg of solid plywood glue was fed into the combustion boiler with plywood waste. . ·. among. The so-called "glue test" lasted 36 hours and was performed at 18-20 days on the test run. From the feed of the glue »8 104980 to the incineration process, no detectable harm to the process or to the pet material was observed.

Koeajo kesti yhteensä noin 32,5 vuorokautta 5 käsittäen joitakin koeajoista riippumattomia katkoja, jotka kestivät muutamasta tunnista muutamaan päivään, jolloin polttoprosessi oli ilman polttoainesyöttöä. Petimateriaalia ei vaihdettu kyseisten häiriöiden aikana .The test run lasted a total of about 32.5 days 5, including some breaks independent of the test run, lasting from a few hours to a few days, with the fueling process without fuel. The bed material was not changed during these failures.

10 Koeajon aikana tai jälkeen ei havaittu min- käänasteista petimateriaalin agglomeroitumista.No slight agglomeration of bed material was observed during or after the test run.

Keksinnön mukainen petihiekka ja polttomene-15 telmä soveltuvat erilaisina sovellutuksina minkä tahansa polttoaineen polttamiseksi missä tahansa poltto-prosessissa, erityisesti alkaalipitoisten polttoaineiden polttamiseksi leijukerroskattilassa.The bed sand and combustion method according to the invention are applicable in various applications for burning any fuel in any combustion process, in particular for the combustion of alkaline fuels in a fluidized bed boiler.

Keksinnön sovellutukset voivat vaihdella 20 oheisten patenttivaatimusten puitteissa.Embodiments of the invention may vary within the scope of the appended claims.

t I < * « · • * • · • · · • ·· • · • · • · · • · · • · ··· • · · • * · • · • · · • · · • · • · · • · · • « · rt' 't I <* «· * * • • • • • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · pit ·ag Page • · · • «· rt ''

Claims (15)

1. Petimateriaali käytettäväksi polttoproses-sissa, tunnettu siitä, että petimateriaali si-sältää olennaisesti ainakin kahta oksidikomponenttiaBedding material for use in a combustion process, characterized in that the bedding material essentially contains at least two oxide components 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen petimateriaali, tunnettu siitä, että petimateriaali sisältää vähintään kolme oksidikomponenttia.The bed material according to claim 1, characterized in that the bed material contains at least three oxide components. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen peti- materiaali, tunnettu siitä, että oksidikompo-nentteja on vähintään 60 % petimateriaalista.Bedding material according to Claim 1 or 2, characterized in that the oxide components are present in at least 60% of the bedding material. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen petimateriaali, tunnettu siitä, että oksidi- 20 komponentteja on vähintään 80 % petimateriaalista.Bedding material according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the oxide components comprise at least 80% of the bedding material. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen petimateriaali, tunnettu siitä, että oksidi-komponentit on esisulatettu olennaisesti petimateriaa- ' , Iin valmistuksen yhteydessä. 11« y' 25Bedding material according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the oxide components are substantially pre-fused in the manufacture of the bedding material. 11 «y '25 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukai- ’· '· nen petimateriaali, tunnettu siitä, että esisu- · latetuista oksidikomponenteista muodostettuun petima- • · :.V teriaaliin on lisätty A1203, Fe203, Si02, CaO ja/tai MgO.The bed material according to any one of claims 1 to 5, characterized in that Al 2 O 3, Fe 2 O 3, SiO 2, CaO and / or MgO is added to the bed material formed from pre-fused oxide components. 5 AI2O3, Fe203, Si02, CaO ja/tai MgO, jolloin CaO-kompo- nentin pitoisuus petimateriaalissa on välillä 5-60 paino-% ja kahden tai useamman oksidikomponentin yh-teispitoisuus petimateriaalissa on välillä 50 - 100 paino-%, ja petimateriaali on olennaisesti agglomeroi- 10 tumaton polttoaineen alkaalikuormituksen vaikutuksesta .Al 2 O 3, Fe 2 O 3, SiO 2, CaO and / or MgO, wherein the CaO component in the bed material is between 5 and 60% by weight and the total concentration of two or more oxide components in the bed material is between 50 and 100% by weight, and the bed material is substantially non-agglomerated by the alkaline load of the fuel. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukai- j·.*· nen petimateriaali, tunnettu siitä, että petima- • · * teriaalin ominaispaino on välillä 0,8 - 1,1 kg/dm .The bed material according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the bed material has a specific gravity of between 0.8 and 1.1 kg / dm. « · · .*· 8. Polttomenetelmä polttoaineiden polttami- seksi petimateriaalia sisältävässä polttoprosessissa, 35 tunnettu siitä, että menetelmässä petimateriaa- . .·. Iina käytetään olennaisesti ainakin kahta oksidikompo- nenttia A1203, Fe203, Si02, CaO ja/tai MgO sisältävää 10 104980 petimateriaalia, jossa CaO-komponentin pitoisuus on välillä 5-60 paino-% ja kahden tai useamman oksidi-komponentin yhteispitoisuus on välillä 50 - 100 paino-% ja joka on olennaisesti agglomeroitumaton syötettä-5 vän polttoaineen alkaalikuormituksen vaikutuksesta. ψ8. Burning process for combustion of fuels in a bed-bearing combustion process, 35 characterized in that the bedding material. . ·. Essentially, 10 104980 bedding material containing at least two oxide components Al 2 O 3, Fe 2 O 3, SiO 2, CaO and / or MgO is used, wherein the concentration of the CaO component is between 5 and 60% by weight and the total concentration of two or more oxide components is between 50 and 100 by weight and substantially non-agglomerated under the effect of alkaline loading on the feed fuel. ψ 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään petimateriaalia, joka sisältää vähintään kolme oksidikomponenttia.A combustion process according to claim 8, characterized in that the process utilizes a bed material containing at least three oxide components. 9 1049809 104980 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään petimateriaalia, jossa oksidikompo-nentteja on vähintään 60 % petimateriaalista.10. The combustion method according to claim 8 or 9, characterized in that the method comprises the use of a bed material, wherein the oxide components comprise at least 60% of the bed material. 11. Jonkin patenttivaatimuksista 8-10 mu- 15 kainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään petimateriaalia, jossa oksidikom-ponentteja on vähintään 80 % petimateriaalista.An incineration process according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the method comprises the use of a bed material, wherein the oxide components comprise at least 80% of the bed material. 12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että me- 20 netelmässä käytetään petimateriaalia, jossa oksidikom-ponentit on esisulatettu olennaisesti petimateriaalin valmistuksen yhteydessä.The incineration process according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the method utilizes a bed material in which the oxide components are substantially pre-melted in the manufacture of the bed material. 13. Jonkin patenttivaatimuksista 8-12 mukainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että me- ·;·: 25 netelmässä käytetään esisulatetuista oksidikomponen- *. '1 teista muodostettua petimateriaalia, johon on lisätty • · ·,1·· AI2O3, Fe2C>3, S1O2, CaO ja/tai MgO. • · it!e!The combustion process according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the process comprises the use of preheated oxide component *. '1, bed material formed of roads with • · ·, 1 ·· Al 2 O 3, Fe 2 C 3, S 1 O 2, CaO and / or MgO. • · it! E! 14. Jonkin patenttivaatimuksista 8-13 mu- kainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että me- « 30 netelmässä käytetään petimateriaalia, jonka ominais-paino on välillä 0,8 - 1,1 kg/dm3. • 1An incineration process according to any one of claims 8 to 13, characterized in that the method uses a bed material having a specific gravity of between 0.8 and 1.1 kg / dm 3. • 1 15. Jonkin patenttivaatimuksista 8-14 mu- I t · kainen polttomenetelmä, tunnettu siitä, että • 1 « ·...' polttoprosessiin syötetään alkaalipitoista polttoai- 35 netta 0 - 100 % kokonaispolttoainemäärästä. • • t I • « · • « « f 104980A combustion process according to any one of claims 8 to 14, characterized in that alkaline fuel is fed into the combustion process from 0 to 100% of the total fuel. • • t I • «· •« «f 104980
FI982249A 1998-10-16 1998-10-16 Bedding material and incineration method FI104980B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982249A FI104980B (en) 1998-10-16 1998-10-16 Bedding material and incineration method
PCT/FI1999/000846 WO2000023745A1 (en) 1998-10-16 1999-10-12 Bed material for use in a combustion process
AU62061/99A AU6206199A (en) 1998-10-16 1999-10-12 Bed material for use in a combustion process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982249A FI104980B (en) 1998-10-16 1998-10-16 Bedding material and incineration method
FI982249 1998-10-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI982249A0 FI982249A0 (en) 1998-10-16
FI104980B true FI104980B (en) 2000-05-15

Family

ID=8552725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI982249A FI104980B (en) 1998-10-16 1998-10-16 Bedding material and incineration method

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU6206199A (en)
FI (1) FI104980B (en)
WO (1) WO2000023745A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20080038A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Samaya S R L FLUID BED COMBUSTOR WITH AN ANTI-GLUTING SYSTEM
DE102011117325A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 h s beratung GmbH & Co. KG Increase of the calorific value range of fuels as well as the range between minimum and maximum loads in fluidised bed combustion systems
DE102011115919B4 (en) 2011-10-14 2017-11-23 Technische Universität Bergakademie Freiberg Method for preventing operationally disturbing approaches in pressurized fluidized bed firing
US20200009521A1 (en) * 2018-07-03 2020-01-09 The Babcock & Wilcox Company Systems and methods for controlling bed agglomeration in fluidized-bed boilers
SE545010C2 (en) * 2021-02-23 2023-02-28 Phoenix Biopower Ip Services Ab An apparatus and a method for gasification of a solid fuel in a fluidized bed gasifier comprising means for re-introducing solid particles into a fluidized bed

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3907674A (en) * 1974-04-24 1975-09-23 Dorr Oliver Inc Fluid bed incineration of wastes containing alkali metal chlorides
NL8200650A (en) * 1982-02-18 1983-09-16 Unilever Nv Process for processing by-products of the alkaline deacidification of oils and fats.
DE3443722A1 (en) * 1984-11-30 1986-06-12 Foerster Guenther Process for the thermal disposal of halogen compounds, in particular wastes containing chlorine compounds forming dioxins, phosgene and polychlorinated biphenyls and fluidised-bed reactor for carrying it out
DD294549A5 (en) * 1988-04-19 1991-10-02 Dampferzeugerbau Berlin,De METHOD FOR REDUCING THE AGGLOMERATION TILTING OF BED MATERIAL IN SWITARING LAYERING SYSTEMS FOR BURNING ALKALI, SULFUR AND CHLORIDE FUELS
FI103691B (en) * 1998-04-30 1999-08-13 Kvaerner Power Oy A fluidized bed material, a process for its preparation and a process for a fluidized bed process

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000023745A1 (en) 2000-04-27
FI982249A0 (en) 1998-10-16
AU6206199A (en) 2000-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123455B (en) Procedure for performing pyrolysis
US4529407A (en) Fuel pellets
US10584298B2 (en) Method for manufacturing biomass based fuel configured to reduce a chemical and/or mechanical effect of flue gas on heat transfer surfaces
CN101386464A (en) Anhydration and incineration processing method for wet sludge
FI104980B (en) Bedding material and incineration method
US4824360A (en) Method for decreasing emissions of nitrogen oxides and sulfur oxides when burning fuels which contain nitrogen and sulfur
FI126542B (en) Method and plant for handling lime slurry and bed material
US20080149012A1 (en) Method For Reducing Nitrogen Oxide Emissions of a Bubbling Fluidized Bed Boiler and an Air Distribution System of a Bubbling Fluidized Bed Boiler
WO2005080875A1 (en) Circulating fluidized bed burning method for waste liquor of paper making, hide manufacture, printing and dyeing
AU612199B2 (en) Refining of raw gas
CA2777339A1 (en) Process and apparatus for producing biocarbon
CN104560259A (en) Preparation method and system of biomass moulding fuel
CN1116392C (en) Raw coal treating agent
FI108942B (en) Method for gasification of biofuel
CN101130708A (en) Environment protection type semi-biomass bar fuel for firing and production technology of the same
CN201225613Y (en) Circulating fluid bed boiler of stalk biomass for combustion
CN100540637C (en) A kind of briquette binder and method for making
US8048243B2 (en) Combustion catalyst
AU598337B2 (en) Process for producing smokeless, cured fuel briquettes
FI128502B (en) Method for operating a fluidised bed boiler, and fluidised bed boiler
CN1239682C (en) Sulfur-fixing coal saving agent
JP5483918B2 (en) Book paper and manufacturing method thereof
FI103349B (en) Procedure for preventing sintering in a fluidized bed
Zhaoping et al. Desulfurization in the reducing state and denitrification with ammonia injection in an FBC test facility
CN1121951A (en) Combustion adjuvant and fuel contg. it

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: ALASAARELA, EIJA

MFDR Revocation of patent
RF Appeal filed
FCK Appeal rejected

Free format text: APPLICATION REJECTED