FI117479B - Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi - Google Patents

Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI117479B
FI117479B FI20021400A FI20021400A FI117479B FI 117479 B FI117479 B FI 117479B FI 20021400 A FI20021400 A FI 20021400A FI 20021400 A FI20021400 A FI 20021400A FI 117479 B FI117479 B FI 117479B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wood
fuel
gas
bark
boiler
Prior art date
Application number
FI20021400A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021400A (fi
FI20021400A0 (fi
Inventor
Keijo Imelaeinen
Original Assignee
Metsae Botnia Ab 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
Application filed by Metsae Botnia Ab Oy filed Critical Metsae Botnia Ab Oy
Publication of FI20021400A0 publication Critical patent/FI20021400A0/fi
Priority to FI20021400A priority Critical patent/FI117479B/fi
Priority to AU2003248238A priority patent/AU2003248238A1/en
Priority to CA2492824A priority patent/CA2492824C/en
Priority to RU2005104102/12A priority patent/RU2314378C2/ru
Priority to PCT/FI2003/000578 priority patent/WO2004009901A1/en
Priority to US10/522,051 priority patent/US20050252624A1/en
Publication of FI20021400A publication Critical patent/FI20021400A/fi
Priority to SE0500154A priority patent/SE527127C2/sv
Priority to NO20050952A priority patent/NO20050952L/no
Application granted granted Critical
Publication of FI117479B publication Critical patent/FI117479B/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/005—Rotary drum or kiln gasifiers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/463—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension in stationary fluidised beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/86—Other features combined with waste-heat boilers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12—Combustion of pulp liquors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/04—Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
    • F22B31/045—Steam generators specially adapted for burning refuse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0909—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C10J2300/092—Wood, cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606—Combustion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1687—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with steam generation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

1 1 7479 '?
Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi fcl
;* I
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää läm-5 pö-ja sähköenergian tuottamiseksi sellutehtaassa.
Tällaisen menetelmän mukaan kemiallisen selluloosamassan keittonesteen jäteliemi konsentroidaan polttoliemeksi ja tämä poltetaan talteenottokattilassa muiden biogeenisten polt- | toaineiden läsnäollessa. Poltosta saatavista savukaasuista otetaan talteen niiden lämpöener-10 gia, joka haluttaessa muutetaan sähköenergiaksi.
Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 9 mukaista menetelmää lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi sulfaattiselluloosatehtaassa.
15 Moderni sellutehdas on tunnetusti merkittävä energian tuottaja. ’’Sellutehtaalla” tarkoitetaan tässä keksinnössä kemiallista selluloosamassaa esim. sulfaattikeitolla tuottavaa tehdasta. Raaka-aineen mukana tehtaalle tuleva ja tehtaalla syntyvä, polttoainekäyttöön ohjautuva orgaaninen aines on käytettävissä kaikissa kolmessa pääolomuodossaan: kiinteänä • · ·. aineena, nesteenä ja kaasuna sekä näiden seoksena. Niinpä sellutehdas hyödyntää energian- , * * ···. 20 tuotannossaan sellukeittimessä keittonesteeseen (nk. keittolipeään) liuenneen puuaineksen • * · kemikaalien talteenottokattilassa. Tästä talteenottokattilasta käytetään sulfaattiprosessin • · * ;··· yhteydessä myös nimitystä ’’soodakattila”. Puun kuorinnan yhteydessä puusta erotettava ' kuori poltetaan puolestaan kiinteänä aineena kuorikattilassa (jäljempänä’’kuorikattila”).
Nykyisissä sulfaattisellutehtaissa hyödynnetään energiantuotannossa myös kuorimon kier-25 tovesien ja jätevesien selkeytyksestä talteen otetut lietteet, jätevesien biologisen puhdistus- • * :: prosessin ylijäämäliete sekä väkevät että laimeat hajukaasut ja nesteytetty metanoli sekä *...· rinnakkaistuotannon ohella osittain suopa, raakamänty-ja koivuöljy sekä raakatärpätti.
Käytössä on näet jo kehittyneitä ratkaisuja, joissa ylijäämäliete, väkevät ja laimeat haju-kaasut sekä metanoli poltetaan soodakattilassa.
.·: : 30 • * · . »; * · λ : Soodakattilassa ja vastaavasti kuorikattilassa syntyvää lämpöä otetaan talteen kehittämällä | * * e , ;* kattilassa korkeapaineista tulistettua höyryä, joka johdetaan höyryturbiiniin sähkön tuottamiseksi. Höyry poistuu turbiinista ns. vastapaine-tai väliottohöyrynä ja sen lämpösisältö 117479 2 . ar' hyödynnetään prosessihöyrynä sellutehtaan kulutuskohteissa tai lauhdesähkön tuotannossa.
Jos sellutehdas on integroitu paperitehtaaseen, lämpöenergiaylijäämää ei yleensä synny.
Nykyaikainen sulfaatti sellutehdas tuottaa höyryä lipeänpoltolla soodakattilasta turbiinilai-5 tokselle niin paljon, että vastapainelämmön ja -sähkön osuus ylittää oman lämmön ja sähkön kulutuksen ja osalla vastapainelämpöä on tuotettava energian tuotannon ja kulutuksen tasapainotilanteen saavuttamiseksi lauhdesähköä vastapaineturbiiniin lisätyssä lauhdu-tusosassa. Tämä merkitsee sitä, ettei sellutehdas tarvitse lämpö- ja sähköenergiatarpeensa tyydyttämiseen kuorikattilaa eikä siinä kuorella tuotettavaa lämpöä. Tässä mielessä kuori 10 on sellutehtaan kannalta ylijäämä polttoaine ja kuorikattila tarpeeton investointi. Ulos _ myytävän kuoren arvoa alentaa merkittävästi kuljetuksesta syntyvät kustannukset.
Sellutehtaalla käytetään kuitenkin edellä kuvatusta lämmöntuotannon polttoaine-ylijäämästä huolimatta fossiilisia polttoaineita keittolipeän valmistuksessa käytettävän kal-15 kin regeneroinnissa, joka tapahtuu yli 1000 °C lämpötilassa meesauunissa (rumpu-uuni).
Kuivattua kuorta ja sahanpurua kaasutettiin polttokaasuksi (jäljempänä yleisesti ’’polttoai-nekaasu”) jo 1980-luvun alkupuolella käytettäväksi meesauunin polttoainekaasuna fossii-
* · · , iS
.. · listen polttoaineiden käytön korvaamiseksi. Kaasutuslaitoksia ehdittiin toteuttaa vain muu- * · · ·...* 20 tama raakaöljyn markkinahintojen voimakkaasta ja pitkäaikaisesta laskusta johtuen.
««» • · · γ.
• * * «
Keiton tavoiteltu saannon kohotus, keiton viimeaikaiset modifikaatiot, happivalkaisun • · * *;'· käyttöönotto sekä valkaisun suodosten liittäminen talteenottokierron piiriin ovat alentaneet * * *·** soodakattilan polttoaineen, polttolipeän, lämpöarvoa. Samalla polton olojen ja päästöjen . . 25 hallinta on tullut entistä vaikeammaksi kattilakoon kasvaessa. Polttolipeän kuiva-aineen # · · * *· nosto ja uudet polttoilmanjakoratkaisut ovat vain osittain ratkaisseet nämä ongelmat.
* * · · - *« • · .
: Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkoh- * · datja saada aikaan etenkin uusille mutta myös vanhoille sellutehtaille sopiva ratkaisu, joka • · ·.*·: 30 mahdollistaa kaiken tehtaalla syntyvän ja tarvittaessa ulkopuolelta tuotavan kuoren ja • m ·.*·: muun puuperäisen polttoaineen hyödyntämisen tehokkaasti energiantuotannossa.
117479 3
Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kuori ja muu puujäte kuivatetaan yli 70 %:n kuiva-ainepitoisuuteen ja kuivattu kuori kaasutetaan polttoainekaasun muodostamiseksi.
Olennainen osa polttoainekaasusta poltetaan lisälämmön tuottamiseksi talteenottokattilassa ja haluttaessa osa poltetaan tehtaan jossain toisessa kohteessa, jossa tarvitaan ulkopuolista .v 5 polttoainetta, kuten sulfaattitehtaan meesauunissa meesan polton regenerointilämmön tuottamiseksi. Mikäli meesan poltossa voidaan käyttää esim. mäntyöljypikeä tai mäntyöljyä, poltetaan palamiskaasut kokonaisuudessaan soodakattilassa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä tuotettua polttoainekaasua voidaan käyttää talteenot-10 tokattilan tuottaman tulistetun höyryn arvojen nostamiseen lähemmäksi nykyisiä voimakat- I
tiloita sähkösaannon parantamiseksi. Tämä toimenpide on edullista toteuttaa talteenottokat-tilan korroosio-ongelmien välttämiseksi erillisessä tulistuskattilassa, joka voi myös toimia ns. etupesänä talteenottokattilalle. Tällöin tulistuskattilan pakokaasut johdetaan talteenot-tokattilaan lämmön talteen ottamista varten. On myös mahdollista tehdä tuotetun höyryn 15 tulistus kokonaisuudessaan polttoainekaasun erillispoltossa syntyvillä palokaasuilla. Tulistuskattilassa tai talteenottokattilan etupesässä suoritettavan erillispolton pakokaasut johde-taan tulistimien jälkeen talteenottokattilan höyrystysosaan.
• · · .. t Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnus- f ♦ · · jyft 20 omaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
·;· 5 ♦ m 1 * : ; Keksinnön mukaiselle menetelmälle sulfaattitehtaan käyttämiseksi lämpö- ja sähköenergi- ♦ · * · » ’· 1i an tuottamiseksi on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 9 • · · • · *··1’ tunnusmerkkiosassa.
25 ' .'I
• · • « · ·./ Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Keksintö soveltuu etenkin sulfaattiprosessille, f * · *" mutta sitä voidaan soveltaa myös soodaprosessille, sulfiittiprosessille, polysulfidiprosessil- • · i 2 le ja erilaisille organosolvprosesseille. Keksintöä ja sen etuja kuvataan lähemmin etenkin ; • · 1 * m ‘ ·; · 1 sulfaattimenetelmän kannalta, mutta vastaavat edut ovat saavutettavissa myös muissa kau- * · 30 pallisissa prosesseissa. "% · 1 2 · · • ·
Menetelmä tekee uusissa sellutehtaissa erillisen kuorikattilan hankinnan kokonaan tarpeettomaksi, mikä merkittävästi alentaa investointikustannuksia. Menetelmä yksinkertaistaa i, sir 4 117479 laitteistoa, sen käyttöä ja ylläpitoa sekä parantaa energiatehokkuutta. Uudessa sulfaattisel-lutehtaassa tarvitaan soodakattilassa 10 - 20 % korkeampi lämpöenergian tuotantokyky .
Vanhoissa sellutehtaissa menetelmä voidaan toteuttaa suurempien peruskorjausten yhteydessä.
5
Koska esillä olevalle menetelmälle on ominaista, että sellutehtaassa käytetään fossiilisia polttoaineita vain tehtaan pysäytys-, käynnistys- ja häiriötilanteissa, jäävät ilmakehälle haitalliset, ns. kasvihuoneilmiötä synnyttävät, fossiilista alkuperää olevat hiilidioksidipäästöt erittäin alhaisiksi vaikka energia-ja kustannustehokkuus paranevat huomattavasti.
10
Puuraaka-aineen ja näin myös kuoren mukana tulee selluprosessille haitallisia vierasaineita, esim. piitä, alumiinia, klooria ja kaliumia, jotka voivat rikastua lipeä-kiertoon. Kaasu-tusteknologia, jossa tuhka saadaan erotetuksi, polttoainekaasun puhdistus ja poltto meesa-uunissa ja/tai soodakattilassa tarjoavat hyvän mahdollisuuden rajoittaa edellä mainittujen 15 haitta-aineiden pääsyä prosessiin.
Kuivattua kuorta voidaan käyttää sellutehtaan energiatuotannossa sellaisenaan tai esim.
käsiteltynä (murskaus, jauhatus, ym.), jolloin loppukosteustavoite voi jäädä korkeammaksi (25-35 %), Käyttökohteita ovat vanhat kuorikattilat ja meesauuni sekä myös soodakattila, -f • t > < i 20 jos haitallisten vierasaineiden poisto lipeänkierrosta saadaan toteutetuksi.
9 9 · * • • ·
Keksinnön sovelluspiiriin kuuluvat sellutehtaalla syntyvien puuntähteiden polttoaineiden * * lisäksi tehtaan ulkopuolisen puuntuotantoketjun tai erillisen polttoainetuotannon hankkimat • · · puuperäiset tai vastaavat polttoaineet. Edellä mainitulla tavalla prosessoitavaksi polttoai-25 neeksi soveltuu myös turve.
• · !* * · · • · i • · * • ; f ·;· Kuori kattilan hankkiminen sellutehtaaseen maksaa tehtaan koon mukaan 20 - 30 milj. eu- : ·· roa. Se tarvitsee käyttö-ja kunnossapitohenkilökuntaa sekä käyttö-ja kunnossapitomateri- ♦ · · aaleja toimiakseen.
30 * · ί/.ί Menetelmän mukainen kaasutukseen perustuvan sellutehtaan lisäinvestointitarve jää noin > puoleen kuorikattilan investoinnista. Soodakattilan käyttö-ja kunnossapitokustannukset eivät lisäänny muutoksen seurauksena. Kuoren kuivatus ei edellytä erillistä käyttöhenkilö- 117479 5 kuntaa. Kuivaus ja kaasutuslaitteiston kunnossapitomenot jäävät selvästi alle kuorikattilan , vastaavien menojen.
Menetelmän mukaisen prosessin vaikutus ympäristökuormitukseen on riippuvainen siitä, f-\ 5 missä olosuhteissa ratkaisua sovelletaan. Suurin parannus saadaan, kun meesauunin raskas polttoöljy vaihdetaan menetelmän mukaisesti polttoainekaasulle (n. 45 %) ja loppuosa poltetaan soodakattilassa (n. 55 %). Modernissa sellutehtaassa tämä merkitsee vuodessa n.
20.000 tonnin korvautumista polttoainekaasulla. Tämä vastaa vuositasolla n. 17.500 tonnia vähemmän haitallisia hiilidioksidipäästöjä ja korvattaessa maakaasua n. 12.500 tonnia 10 vuodessa. Merkittävää on myös soodakattilassa saavutettava polton entistä parempi hallinta kohonneen lämpötehon ansiosta, mikä osaltaan mahdollistaa häiriöpäästöjen vähenemisen ja toisaalta taloudellisuutta lisäävän yksikkökoon kasvattamisen.
Nykyaikainen sellutehdas (600.000 Adt/d) tuottaa lämmön tuotannon ja käytön tasapainoti- 15 lassa 35-40 MW sähköä yli oman tarpeensa. Mikäli noin 55 % edellä mainitusta kaasusta johdetaan poltettavaksi soodakattilaan ja lisääntyvä höyry johdetaan turbiinin lauhdeosaan, lisääntyy sähköylijäämä edelleen n. 10 MW ja käytettäessä erillistä tulistuskattilaa jopa tätäkin enemmän. Keksinnön mukaan on siksi edullista johtaa ainakin noin 40 % kaasusta **: talteenottokattilaan.
·· • · · • : 20 • · ·
Esillä olevaa keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen avulla oheisiin piirustuksiin viitaten.
* A * · · • » lit * · ***** Kuviossa 1 on esitetty keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon prosessin yleiskaavoja 25 kuviossa 2 on esitetty keksinnön kaasutusprosessin yksityiskohtainen prosessikaavio.
• t * • *· ··_··.· • · m :'l • J % **** Kuten yllä todetaan, soodakattila on höyrykattilan lisäksi sellutehtaan toiminnan kannalta ·* : keskeinen kemiallinen reaktori, mikä perinteisesti on rajoittanut sen käyttöä muun materi- ··♦ • · i? ***** aalin kuin mustalipeän polttopaikkana. Polttoaineen mukana kemikaalikiertoon tulevat 3 i,*.: 30 vierasaineet ovat haitallisia keittokemikaalien regeneroinnille. Meesauunin polttoaineelta • · edellytetään puhtauden ohella riittävän kuumaa liekkiä.
117479 6
Esillä olevan keksinnön mukaan saadaan aikaan menetelmä, jossa tehtaalla syntyvä kuori ja muu puujäte saadaan hyödynnetyksi tehokkaasti energian tuotannossa. Keksinnön mukaan tehtaalla syntynyt kuori ja muu puujäte kuivatetaan savukaasuilla ja/tai höyryllä alle 30 %:n kosteuteen, kaasutetaan sekä puhdistetaan käyttökohteen puhtausvaatimuksia vas-5 taavaksi. Kaasu johdetaan selluloosakeiton kemikaalien talteenottokattilaan, jossa se poltetaan yhdessä keiton jäteliemestä saadun polttoliemen kanssa.
Edullisesti kuori tai kuoritähde kuivatetaan alle 20 p-%:n kosteuteen, minkä jälkeen se kaasutetaan ja ainakin 40 til.-% näin tuotetusta kaasusta syötetään talteenottokattilaan.
10 Polttokaasusta erotetaan tuhka ennen sen syöttämistä talteenottokattilaan. f
Polttokaasulla tuotettua lämpöä voidaan käyttää esim. soodakattilan höyryn tulistukseen soodakattilan savukaasuista erillään olevassa tulistustilassa.
15 Keksinnössä käytettävä puujäte on kuorijätettä, kuoripitoista lietettä, kuitulietettä, lajittelun oksa- tai kuiturejektiä tai biologisen jätevedenkäsittelyn ylijäämälietettä tai hakkuutähdettä, metsästä erikseen koijattua polttopuuta, puunjalostuksen ylijäämäpuuta tai muuta polttoon soveltuvaa puuainesta.
··* • > • ·' ·» • · ··· ·.,,·* 20 Kuori ja muu puujäte edellyttää aina mekaanisen vedenpoiston lisäksi lämmöllä tapahtuvaa .,*·* kuivausta ennen kaasutusta. Tarvittava loppukosteus on riippuvainen polttoainekaasulla -f saatavasta palamislämpötilasta ja muista liekin ominaisuuksista. Poltto meesauunissa ja • · • · *. *: erillisessä tulistuskattilassa edellyttää liekiltä korkeaa lämpötilaa ja hyviä säteilyominai- i»· » · *···* suuksia, jolloin edullinen loppukosteus kuivatuksen jälkeen on alle 20 %, tyypillisesti 10 - 4 25 15 %. Polttoainekaasun muu käyttö ei vaadi aivan yhtä tiukkaa kosteusvaatimusta. Kuiva- * · · ” tukseen on selluloosatehtaalla käytettävissä jätelämpöä esim. soodakattilan savukaasuista.
» » "** Kuivatukseen on käytettävissä myös ylijäämälämpöä väliotto- ja/tai vastapainehöyryn ·· ί'·· muodossa, jos kuivausteknologia tätä esim. lisäkuivauksen osalta edellyttäisi.
*·· * · * · · 30 Menetelmän mukaisessa prosessissa kuoren vesipitoisuutta lasketaan ennen kaasutusta 60 t « S/.j %:sta 30 %:iin, etenkin 20 %:iin tai sen alle (esim. noin 15 %:iin). Kuoren kuivaamisella voidaan merkittävästi parantaa sen merkitystä polttoaineen lämpöarvon kannalta, kuten seuraavasta laskelmasta käy ilmi: 7 117479
Kun kuoren kosteus on 60 %, sen tehollinen lämpöarvo on noin 15,40 MJ/kg, ka., polttoainetta 2,50 kg. Kun kuoren kosteus alennetaan 15 %:iin, sen tehollinen lämpöarvo nousee arvoon 18,86 MJ/kg, ka., polttoainetta on tällöin 1,18 kg.
5 Kuivatuksen aikana veden määrä vähenee noin 1,32 kg/kg ka. ja kuoren tehollinen lämpö- arvo paranee 22,5 %.
Kuivatus merkitsee näin ollen yli 20 % :n lisäystä kostean polttoaineen lämpöarvossa. Polton yhteydessä syntyvien savukaasujen häviö pienenee ja polton hyötysuhde paranee.
10 Myös kattilan rakenteet pienenevät verrattuna siihen, kuorikattilassa. Lämpöarvon ja polt- ; tohyötysuhteen paraneminen lisäävät biopolttoaineilla tapahtuvaa energian tuotantoa ja vähentävät kasvihuonekaasujen määrää.
Edullisen sovelluksen mukaan kiinteän polttoaineen kuivatukseen käytetään energiana 15 höyryä painetasolla 0,1... 100 bar (a) tai kuitenkin mieluiten painetasolla, joka on tehtaan väli- tai vastapainehöyryverkon jakelupaineessa tasolla 0,4... 20 bar, edullisesti 2... 14 bar.
Kiinteän polttoaineen kuivatukseen voidaan myös käyttää energiana sellutehtaalla olevaa ylijäämälämpöä, jota on mm. erilaisissa lämpimissä vesissä ja paisuntahöngissä.
··· f . . At, ·· ' i ··· 20 Keksinnön mukaan sellutehtaan koko kuorimäärä kuivatetaan alhaiseen kosteuteen, tyypil- .*:* lisesti alle 20 %:n, etenkin alle 15 %:n kosteuteen. Kuoresta saatava lämpöteho kaasuna on ·· ♦* ** * tällöin nykyaikaisessa sellutehtaassa noin 80 MWh/h.
• · • ♦ · » ·· • · ··♦ • · *·♦♦' Kuivatusta kuoresta saatava kaasu soveltuu poltettavaksi sellaisenaan kuumakaasupolttona 25 meesauunissa ja soodakattilassa. i.
• · · • · · ·. 'i, • · . ·<
Edullisen sovellutusmuodon mukaan kuivatus tehdään käyttämällä kaasuja, joiden lämpöti- · • · ί ** laon 200°C, edullisesti 180 °C tai sen alle, haihtuvien orgaanisten yhdisteiden emissioiden ··· * * * ·· · * estämiseksi. Kuivatus voidaan tehdä kahdessa tai useammassa vaiheessa, jolloin on edullis- s,*·; 30 ta suorittaa etenkin ensimmäinen vaihe käyttämällä savukaasuja tai höyryä, jonka lämpöti- • · V·· la on alle 200 °C. Tällöin kuivatuksen poistokaasut voidaan yhdistää taiteenottokattilan poistokaasuihin. Soodakattilan savukaasujen loppulämpötila on nykyisin tasolla 160 °C ja savukaasumäärä on niin suuri, että se riittää hyvin kuivattamaan tehtaassa syntyvän kuori- > „ 117479 8 ' '-•ft1·, määrän. Kiinteän polttoaineen kuivatukseen käytetäänkin yleisesti tulipesässä syntyneen savukaasun varsinaisen lämmön talteenoton jälkeen jäljellä olevaa lämpöä saattamalla sa-vukaasu suoraan kontaktiin kuivatettavan kiinteän polttoaineen kanssa.
5 Ensimmäisessä kuivatusvaiheessa pyritään poistamaan ainakin 50 % käsiteltävän materiaalin kosteudesta. Edullisesti materiaalin kosteus on korkeintaan 40 paino-%, sopivimmin 30 paino-% ensimmäisen vaiheen jälkeen. Toinen vaihe (toiset vaiheet) voidaan tehdä ensimmäisen vaiheen kaltaisissa olosuhteissa tai korkeammassa lämpötilassa, koska toisessa kui-vausvaiheessa poistuva, mahdollisesti VOC-yhdisteitä sisältävä poistokaasun määrä on f 10 mahdollisen puhdistuksen kannalta edullinen. f
Kuivatuksesta saatava materiaali voidaan ennen kaasutusta saattaa sopivaan rae/hiukkaskokoon, joka vaihtelee kaasutuksessa käytettävän laiteratkaisun mukaan. Mate- > riaalikokoon vaikuttaa myös prosessissa sovellettava kuivatustekniikka, koska on oleellis-15 ta, että kuori tai vastaava puujäte on niin hienojakoista, että kuivatuksella päästään edellä * mainittuihin kuiva-ainepitoisuuksiin. Edullisesti puuaine saatetaan kokoon 0,1 -100 mm.
Kaasutuksessa kuivattu puuaine (kuori/puujäte) kuumennetaan poltettavien kaasujen muo- dostamiseksi. Kaasutus suoritetaan sinänsä tunnetulla tavalla, tyypillisesti hapen kannalta • · * ^ • : 20 alistökiömetrisissä olosuhteissa esim. kiinteä lämmönsiirtoaineen läsnäollessa leijukerrok-
*♦ ψ J
,*{' sessa. Kaasutukseen soveltuvia laiteratkaisuja tarkastellaan lähemmin kuvioiden selostuk- *:**· sen yhteydessä.
• * • · * • · * * * < : Merkittävä osa, sopivimmin pääosa muodostetuista polttokaasuista poltetaan talteenotto- 25 kattilassa (soodakattilassa) tulistetun höyryn tuottamiseksi. Osa muodostetusta kaasusta 1 * · -ϋ • * · > S‘ " voidaan riittävän polttoarvon omaavana johtaa meesauuniin polttoaineeksi korvaamaan | * **· j- ·;·’ öljyä ja maakaasua. Polttokaasua voidaan lisäksi käyttää muuallakin tehdasintegraatissa ·· ;’·· fossiilista polttoainetta korvaavana polttoaineena. s ♦ * · !...: . J1 * x :\j 30 Kaasuttamalla valmistettu, polttokaasulla tuotettu lämpö soveltuu myös soodakattilan höy- s :\i ryn tulistukseen soodakattilan savukaasuista erillään olevassa tulistustilassa. Tällöin soodakattilan tulistetun höyryn arvoja (painetta ja lämpötilaa) voidaan nostaa ja sähköntuotan- f non tehokkuutta parantaa nykyisestä lähemmäksi varsinaisten voimakattiloiden tulistetun • '5i ; /il ' -'.y 9 117479 ' . ; :f höyryn arvoja nyt kriittisenä olevien tulistinkorroosio-olojen rajoittamatta. Sellutehtaalla ei tarvita tehtaalla puusta erotetun kuoren ja muiden orgaanisten ainesten paikalla tapahtuvaan hyödyntämiseen erillistä kiinteän polttoaineen käyttöön perustuvaa kuorikattilaa.
Tehdaskonsepti yksinkertaistuu ja tulee taloudellisemmaksi sekä hankkia että myös käyt-5 tää. Lisäksi tehtaan fossiilisten polttoaineiden käyttöä voidaan ratkaisevasti vähentää.
Kuviossa 1 on esitetty periaatekuviona keksinnön mukaisen menetelmä edullisen sovelluksen prosessikaavio.
10 Viitenumerolla 2 on tällöin merkitty sellutehtaalle saapuvan puuraaka-aineen 1 mekaaninen käsittely, johon sisältyy mm. pöllien kuoriminen ja hakettaminen. Hake 3 ja kuori ja vastaavat, keittoon ei-soveltuvat osat raaka-aineesta 4 (puujäte, kuten oksat) käsitellään erikseen, jolloin hake tavalliseen tapaan syötetään edelleen tehtaan kuitulinjaan 5. Kuori 4 syötetään kaasutukseen 6. Kaasusta syötetään ainakin osa, edullisesti ainakin 10 % (kaasun 15 tilavuudesta), sopivimmin ainakin 40 %, erityisen edullisesti ainakin 50 %, soodakattilaan 7, johon myös johdetaan jätevesien käsittelystä saatava bioliete 8. Kaasut poltetaan soodakattilassa yhdessä polttolipeän kanssa tulistetun höyryn 9 tuottamiseksi. Osa muodostetusta kaasusta voidaan riittävän polttoarvon omaavana johtaa meesauuniin 10 polttoaineeksi ***: korvaamaan öljyä ja maakaasua. Polttokaasua voidaan lisäksi käyttää muuallakin tehdasin- • * · ‘ι §ϊ 20 tegraatissa (esim. apukattilalla) fossiilista polttoainetta korvaavana polttoaineena. ·.; •«· * · · * · “: Kaasuttamalla valmistettu, polttokaasulla tuotettu lämpö soveltuu myös soodakattilan höy- » i :.‘*i ryn tulistukseen soodakattilan savukaasuista erillään olevassa tulistustilassa.
Ml • · • · • · · 25 Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan (ks. kuvio 2) sellutehtaalle rakennetaan » « • I i *· kuoren kuivuri 11,13 ja kaasutin 14, jotka on dimensioitu koko kuorimäärälle, jolloin kuo- » · ;·* ren kuivatukseen käytetään sellutehtaan kuumia kaasuja, kuten savukaasuja, etenkin soo- ·· J *·· dakattilan savukaasuja, joiden lämpötila on alle 200 °C, tai höyryä. Kuivatukseen voidaan • · · käyttää suoraan kontaktiin perustuvaa savukaasukuivatusta.
: 30 e · ί,'.ϊ Kuon voidaan kuivattaa yhdessä tai useammassa, esim. kahdessa vaiheessa, jolloin en simmäisessä vaiheessa 11, jossa kuori on vielä märkää, käytetään savukaasuja ja petikuiva-tusta. Toinen kuivatusvaihe voidaan tehdä korkeammassa lämpötilassa. Kuivatetaan kuori > 117479 ' 10 noin 60 - 80 paino-%:n kuiva-ainepitoisuuteen. Tämän jälkeen kuorelle voidaan tehdä esikäsittely 12, kuten jauhatus. Kuivatuksen toisessa vaiheessa 13 käytetään höyryä ja esim. leijupetikuivatusta. Molemmissa vaiheissa on edullista ylläpitää alhaista kuivatuslämpöti-laa alhaisen päästötason saavuttamiseksi. Yleensä noin 150 - 170 °C on riittävä lämpötila.
5 Toisen vaiheen kuivatuksen jälkeen kuiva-ainepitoisuus on yli 80 %, edullisesti noin 82 -90%.
Toisen vaiheen kuivatus voidaan myös tehdä korkeammassa, esim. 250 - 400 "C:n lämpötilassa.
_ 1¾ 10 -Il
Kuivatuksen jälkeen kuori ja vastaavat kiinteät jätteet kaasutetaan 14. Tyypillisesti kaasutuksen lämpötila on noin 700 - 1000 °C, edullisesti noin 750-900 °C. Kaasutukseen voi- i daan käyttää leijukerroskattiloita, joissa voi olla esim. kupliva peti tai kiertävä peti. Kaasu- . · :r, tuksesta saatava tuotekaasu, joka sisältää pääasiassa hiilimonoksidia Johdetaan kaasun 15 puhdistukseen 15. Kuorituhkassa on vierasaineita, kuten alumiinia ja piitäjoiden rikastuminen kalkki- ja lipeäkiertoon voidaan estää kuoren kaasutuksella ja tuhkan erottamisella kaasusta.
Kaasun puhdistuksen tarve vaihtelee sen käyttökohteen mukaan. Soodakattilassa 16 käyt et- »»· 20 tävästä kaasusta on tällöin poistettava lentotuhkan lisäksi tervat ja ammoniakki. Osa (käy- tl • · · '1 ’ *...* tännössä noin 401.-%) kaasusta johdetaan meesauuniin 17, jolloin kaasun puhdistuksen ei ' * * * tarvitse olla yhtä tehokas liekin ominaisuuksien säilyttämiseksi. Puhdistustarve kohdistuu * * lähinnä ammoniakkiin silloin, kun ΝΟχ-päästöjä on rajoitettava.
» · • · * ; > ··· * * "'$ *·· • · ’*··* 25 Oleellinen osa polttokaasuista, sopivimmin ainakin 55 til-%, johdetaan soodakattilaan.
, , Edullisesti soodakattilan tulipesä on tällöin savukaasujen virtaussuunnassa jaettu kahteen J
• · · '··& • * m Ji *". * osaan, joista ensimmäisessä poltetaan kaasumaiseen tilaan saatettu polttoaine, mistä synty- * • · ' ‘V nyt lämpö käytetään merkittävältä osin höyryn tulistukseen, ja toisessa osassa polttolipeä, • · · mistä vapautuva lämpö käytetään ensisijaisesti kattilaveden höyrystykseen.
• * · 30 . ! ϊ Kaasutuksesta 14 saatavaa kaasua voidaan käyttää paitsi soodakattilan ja meesauunin polt- tokaasuna myös muualla, kuten öljykattilassa 18, massan kuivatuksessa 19 sekä muussa * yhteydessä, esim. lämmitystarpeisiin. Se voidaan myös myydä tehtaan ulkopuolelle, ylei- „ 117479 sesti kohteissa, joissa sen käytöllä korvataan fossiilisten polttoaineiden käyttöä (kaukolämmön tuottaminen, käyttö paperitehtaassa). Kuviossa 2 on viitenumeroilla 21 ja 22 merkitty lähtöaineen säiliöitä (kuorikasoja) ja viitenumeroilla 23 ja 24 kuivatun aineen siiloja. '
Viitenumero 21 tarkoittaa ostopolttoainevarastoa, ja numero 22 kuorimoita tulevan materi-5 aalin säiliötä. Haluttaessa lähtöainetta voidaan esikäsitellä 25. Tämä koskee ulkoa tai kuorimoita tuleva materiaali 25, jolle tehdään sopiva mekaaninen käsittely, esimerkiksi käyttämällä kuorimon laitteistoa, materiaalin muokkaamiseksi kuivatusta ja kaasutusta varten sopivaksi. ' 10 Ensimmäisen kuivatusvaiheen jälkeen saatava materiaali voidaan kerätä siiloon 23, josta se myydään tehtaan ulkopuolelle.
"Kaasujen käsittelyllä” tarkoitetaan esim. toisesta kaasutusvaiheessa 13 saatavan kaasun (VOC) puhdistamista. : 15 7
Edellä on kuvattu polttokaasun tuottamista etenkin kuoresta. Keksintöä voidaan myös soveltaa muunlaiselle kiinteälle puujätteelle, kuten kuoripitoiselle lietteelle, kuitulietteelle, lajittelun oksa-tai kuiturejektille tai biologisen jätevedenkäsittelyn ylijäämälietteelle. Kaa- ]sutettava biogeeninen polttoaine voi myös olla metsästä koijattua hakkuutähdettä ja/tai • · • J 20 metsästä erikseen koijattua polttopuuta ja/tai puunjalostuksen ylijäämäpuuta ja/tai muuta 1 / ? ,1{1 polttoon soveltuvaa puuainesta.
• · ·
I · I
» I» » · im * t ···; ·«· ♦ · • · · : * ·· • · ·♦· ·«· • · • · ··« * · • ♦ « . _ .Λ • # • · · * ·» • · ...
« - • · · A-f ♦ ♦ -,r

Claims (18)

1. Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi sellutehtaassa, jonka menetelmän mukaan selluloosamassan keittonesteen jäteliemi konsentroidaan polttoliemeksi ja tämä 5 poltetaan talteenottokattilassa biogeenisten polttoaineiden läsnäollessa, jolloin poltosta saatavista savukaasuista otetaan talteen niiden lämpöenergia, joka haluttaessa muutetaan sähköenergiaksi, tunnettu siitä, että biogeenisenä polttoaineena käytetään puun kuorta tai sentapaista puujätettä, joka kuivatetaan alle 30 %:n kosteuteen, minkä jälkeen se kaasu- i tetaan polttokaasuksi, joka syötetään talteenottokattilaan. ΐ 10
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuori tai kuoritäh-de kuivatetaan alle 20 %:n kosteuteen, minkä jälkeen se kaasutetaan ja ainakin 40 til.-% näin tuotetusta kaasusta syötetään talteenottokattilaan. ~
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että polttokaasusta erotetaan tuhka ennen sen syöttämistä talteenottokattilaan.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että | * *: polttokaasulla tuotettua lämpöä käytetään soodakattilan höyryn tuli stukseen soodakattilan • · · ' „4i 20 savukaasuista erillään olevassa tulistustilassa.
| • ·* ··· 5. jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että puu- ^ *-7- *.**: jäte on kuorijätettä, kuoripitoista lietettä, kuitulietettä, lajittelun oksa-tai kuiturejektiä tai ··· *...* biologisen jätevedenkäsittelyn ylijäämälietettä tai hakkuutähdettä, metsästä erikseen kor- * 25 jattua polttopuuta, puunjalostuksen ylijäämäpuuta tai muuta polttoon soveltuvaa puuaines- i • · · * ·· . • · ta. * ··· « i «M ·· i
*·· 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että kuo- ··« *...! ren tai vastaavan puujätteen kuivatukseen käytetään kaasuja, joiden lämpötila on oleellises- 30 ti alle 200 °C. • · • • · · .,v
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään höyryä tai savukaasua, jonka lämpötila on alle 180 °C. . A 13 1 1 7479
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän f polttoaineen kuivaukseen käytetään energiana höyryä, jonka paine on 0,1... 100 bar, edulli- k sesti 2... 14 bar. 3 5
9. Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi sulfaattisellutehtaassa, jonka menetelmän mukaan - sellun valmistukseen käytetty puuaines osittain liotetaan keittoliuokseen kuitujen erottamiseksi toisistaan, 10. liuotettu puuaines uutetaan eroon kuituaineksesta mustalipeänä, g· - mustalipeä väkevöidään haihduttamalla polttolipeäksi ja 5 - polttolipeä poltetaan soodakattilassa keittokemikaalien regeneroimiseksi ja lämmön ja sähkön tuottamiseksi käyttämällä hyväksi biogeenisiä polttoaineita, tunnettu siitä, että : 15. kiinteä biogeeninen polttoaine saatetaan kaasumaiseen muotoon, g y 0 - syntynyt tuhka erotetaan ja f - kaasu poltetaan merkittävältä osin samassa lämmön talteenotolla varustetussa kattilassa kuin polttolipeä. ·> ··· * * ,***: 20
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutettava bio- * ··· ' * ^*1* geeninen polttoaine on puuta ja/tai puun kuorta ja/tai kuoripitoista lietettä ja/tai kuitulietet- I "**i tä ja/tai lajittelun oksa-tai kuiturejektiä ja/tai biologisen jätevedenkäsittelyn ylijäämälietet- * · • * * • *· ti* * · *** ^ «·· • 9 „ 'Vi ···:. .-'ä»
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutetta- * • · • * · *· *ϊ va biogeeninen polttoaine on metsästä korjattua hakkuutähdettä ja/tai metsästä erikseen • · · • « ·;·* koijattua polttopuuta ja/tai puunjalostuksen ylijäämäpuuta ja/tai muuta polttoon soveltu- ·· * **» vaa puuainesta. 3 ·.···.·$ *·« ····**· • « • · • · ·
12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutettava bio- * * ;\j geeninen polttoaine on turvetta. 14 1 1 7479 .
13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että kaasumaiseen muotoon saatettava kiinteä polttoaine kuivataan ennen kaasutusta kosteuspitoisuuteen V! 5...40 %, edullisesti 10...15 %.
14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän polttoai neen kuivatukseen käytetään tulipesässä syntyneen savukaasun varsinaisen lämmön talteenoton jälkeen jäljellä olevaa lämpöä saattamalla savukaasu suoraan kontaktiin kuivatettavan kiinteän polttoaineen kanssa.
15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän polttoai neen kuivaukseen käytetään energiana höyryä painetasolla 0,1... 100 bar tai kuitenkin mieluiten painetasolla, joka on tehtaan väli- tai vastapainehöyryverkon jakelupaineessa mieluiten tasolla 2...14 bar. " '
16. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän polttoai- neen kuivaukseen käytetään energiana sellutehtaalla olevaa ylijäämälämpöä, jota on mm. erilaisissa lämpimissä vesissä ja paisuntahöngissä.
17. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulipesä on savu- • · · t...: 20 kaasujen virtaussuunnassa jaettu kahteen osaan, joista ensimmäisessä poltetaan kaasumai- » · · · ^ :...: seen tilaan saatettu polttoaine, mistä syntynyt lämpö käytetään merkittävältä osin höyryn § tulistukseen ja toisessa osassa polttolipeä, mistä vapautuva lämpö käytetään ensisijaisesti • > * * kattilaveden höyrystykseen. • · * * » • ·· · * • · e. -.¾ 25
18. Jonkin patenttivaatimuksen 9- 17 mukainen menetelmä, t unn e tt u siitä, että osa kaasumaiseen muotoon saatetusta kiinteästä biogeenisestä polttoaineesta poltetaan tuhkan * * * erotuksen jälkeen meesauunissaja/tai muissa kohteissa joissa sen käytöllä korvataan fos- * * * *··· siilisten polttoaineiden käyttöä. ^ • · · • · · * • * · • · *··.'· *·♦ • · ♦ • · · ·. • · · · · • · ·? 1 : 4 117479 15 : s Krav
FI20021400A 2002-07-22 2002-07-22 Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi FI117479B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021400A FI117479B (fi) 2002-07-22 2002-07-22 Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi
PCT/FI2003/000578 WO2004009901A1 (en) 2002-07-22 2003-07-22 Process and apparatus for producing thermal and electric energy
CA2492824A CA2492824C (en) 2002-07-22 2003-07-22 Process and apparatus for producing thermal and electric energy
RU2005104102/12A RU2314378C2 (ru) 2002-07-22 2003-07-22 Способ и установка для получения тепловой и электрической энергии
AU2003248238A AU2003248238A1 (en) 2002-07-22 2003-07-22 Process and apparatus for producing thermal and electric energy
US10/522,051 US20050252624A1 (en) 2002-07-22 2003-07-22 Process and apparatus for producing thermal and electric energy
SE0500154A SE527127C2 (sv) 2002-07-22 2005-01-21 Process och apparat för produktion av termisk och elektrisk energi i en pappersmassefabrik
NO20050952A NO20050952L (no) 2002-07-22 2005-02-22 Prosess og apparat for a produsere termisk og elektrisk energi

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021400A FI117479B (fi) 2002-07-22 2002-07-22 Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi
FI20021400 2002-07-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021400A0 FI20021400A0 (fi) 2002-07-22
FI20021400A FI20021400A (fi) 2004-01-23
FI117479B true FI117479B (fi) 2006-10-31

Family

ID=8564371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021400A FI117479B (fi) 2002-07-22 2002-07-22 Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20050252624A1 (fi)
AU (1) AU2003248238A1 (fi)
CA (1) CA2492824C (fi)
FI (1) FI117479B (fi)
NO (1) NO20050952L (fi)
RU (1) RU2314378C2 (fi)
SE (1) SE527127C2 (fi)
WO (1) WO2004009901A1 (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2925915B1 (fr) * 2007-12-26 2010-10-08 Total France Procede et chaine de traitement pour la conversion thermochimique par gazeification d'une charge humide de materiau biologique, notamment de la biomasse ou du charbon.
FI20090079A (fi) * 2009-03-05 2010-09-06 Andritz Inc Lämmön talteenotto jätekeittolipeästä sellutehtaan keittämöllä
SE535947C2 (sv) * 2011-04-26 2013-03-05 Chemrec Ab Förgasning av alkaliinnehållande energirika vattenhaltiga lösningar från massabruk
CN102660339B (zh) * 2012-04-27 2014-04-30 阳光凯迪新能源集团有限公司 基于生物质气化与甲烷化的燃气-蒸汽高效联产工艺及系统
FI128267B (fi) 2017-05-10 2020-02-14 Valmet Technologies Oy Menetelmä ja järjestelmä höyryä höyryturbiinille tuottavan kattilan käsittävän voimalaitoksen kuormitusalueen laajentamiseksi
RU2682629C2 (ru) * 2017-07-06 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Установка утилизации осадка сточных вод после механического обезвоживания
RU2693777C1 (ru) * 2018-10-15 2019-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Энергохимическая установка для получения синтез-газа, электрической и тепловой энергии

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3607117A (en) * 1969-07-28 1971-09-21 Rust Engineering Co Black liquor recovery boiler combustion and safety control system
SE423146B (sv) * 1978-04-04 1982-04-13 Svenska Flaektfabriken Ab Sett att foredla fast brensle sasom bark och annat treavfall
US4290269A (en) * 1979-10-09 1981-09-22 Modo-Chemetics Ab Process for the efficient conversion of water-containing organic materials as fuels into energy
DE2967357D1 (en) * 1979-11-01 1985-02-28 Caterpillar Tractor Co Rotating fluidized bed gasifier system
US4312702A (en) * 1980-05-06 1982-01-26 Domtar Inc. Fluidized bed start up and operation
US4627173A (en) * 1983-04-11 1986-12-09 The Garrett Corporation Fluid bed hog fuel dryer
US4644136A (en) * 1985-02-19 1987-02-17 Watchman Kenneth C Towel warmer
SE448173B (sv) * 1985-06-03 1987-01-26 Croon Inventor Ab Forfarande for utvinning av kemikalier fran cellulosaavlut genom pyrolys
SE462106B (sv) * 1986-11-28 1990-05-07 Alf Ove Andersson Saett att utvinna energi och kemikalier ur avlut fraan massaberedning
FI85424C (fi) * 1987-09-21 1992-04-10 Ahlstroem Oy Foerfarande foer torkning av fast material.
FI84516B (fi) * 1990-04-03 1991-08-30 Ahlstroem Oy Foerfarande och anordning foer vaerme- och elproduktion i en sulfatcellulosafabrik.
US5226927A (en) * 1991-02-13 1993-07-13 Southern California Edison Wood gasifier
FI102395B1 (fi) * 1991-11-26 1998-11-30 Ahlstrom Machinery Oy Menetelmä energian talteenottamiseksi selluprosessien jäteliemistä
FI98383B (fi) * 1993-10-18 1997-02-28 Tampella Power Oy Menetelmä biolietteen polttamiseksi soodakattilassa
US6193768B1 (en) * 1994-09-27 2001-02-27 Mcx Environmental Energy Corp. Particulate waste wood fuel, method for making particulate waste wood fuel, and a method for producing energy with particulate waste wood fuel
US5678494A (en) * 1995-03-22 1997-10-21 Ulrich; Gael Biomass-fueled furnace
SE510228C2 (sv) * 1997-08-14 1999-05-03 Sunds Defibrator Ind Ab Tvåstegsförfarande för torkning av träråvara
US7039555B2 (en) * 1998-03-24 2006-05-02 Exergetic Systems Llc Method for detecting heat exchanger tube failures and their location when using input/loss performance monitoring of a recovery boiler
CA2415239A1 (en) * 2001-12-27 2003-06-27 Groveton Paper Board, Inc. Method and apparatus for sodium recovery in a semi-chemical pulping operation
US20040011484A1 (en) * 2002-05-13 2004-01-22 Andritz Oy, Helsinki, Finland Method of producing energy at a pulp mill

Also Published As

Publication number Publication date
FI20021400A (fi) 2004-01-23
SE0500154L (sv) 2005-01-21
SE527127C2 (sv) 2005-12-27
RU2314378C2 (ru) 2008-01-10
CA2492824C (en) 2011-11-08
CA2492824A1 (en) 2004-01-29
US20050252624A1 (en) 2005-11-17
AU2003248238A1 (en) 2004-02-09
RU2005104102A (ru) 2005-09-20
WO2004009901A1 (en) 2004-01-29
FI20021400A0 (fi) 2002-07-22
NO20050952L (no) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI70919B (fi) Foerfarande foer vaermeaotervinning vid torkning av fasta braenslen ur vattenhaltiga organiska material
US6410283B1 (en) Conversion of sewage sludge into electric power
US6148599A (en) Process and apparatus for gasifying solid carbonaceous material having a high moisture content
Wimmerstedt Recent advances in biofuel drying
JP3861093B2 (ja) 汚泥の燃料化方法及び装置
US4872950A (en) Process for recovering energy and chemicals from spent liquor in pulp preparation
US4135968A (en) Spent liquor treatment
SE527127C2 (sv) Process och apparat för produktion av termisk och elektrisk energi i en pappersmassefabrik
FI84516B (fi) Foerfarande och anordning foer vaerme- och elproduktion i en sulfatcellulosafabrik.
CA2484718C (en) Method of producing energy at a pulp mill
FI108960B (fi) Menetelmä ja sovitelma vaikeasti poltettavien aineiden polttamiseksi
US7465372B2 (en) Method for treatment of spent liquor
CN214619571U (zh) 一种固体废弃物综合处理系统
Sobek et al. Biomass torrefaction: a brief review
Dwivedi et al. Sustainable Waste Management: Smell Mitigation and Recovery of Fuel from Waste
Thierbach et al. Utilisation of energy from digester gas and sludge incineration at Hamburg's Köhlbrandhöft WWTP
AU740099B2 (en) Process and apparatus for gasifying solid carbonaceous material
Johanson et al. Prospects for co-generation of steam and power in the forest products industry
EP0854970A1 (en) Method of using solid secondary fuel in firing the gas turbine of a combined-cycle power plant and a connection for implementing said method
CZ2006176A3 (cs) Spalování mokrých obilných výpalku k ekologické výrobe tepla a elektrické energie pro vlastní spotrebu lihovaru

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117479

Country of ref document: FI

MD Opposition filed

Opponent name: ANDRITZ OY

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ANDRITZ OY

Free format text: ANDRITZ OY

MM Patent lapsed