FI119332B2 - Menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa - Google Patents
Menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa Download PDFInfo
- Publication number
- FI119332B2 FI119332B2 FI991275A FI991275A FI119332B2 FI 119332 B2 FI119332 B2 FI 119332B2 FI 991275 A FI991275 A FI 991275A FI 991275 A FI991275 A FI 991275A FI 119332 B2 FI119332 B2 FI 119332B2
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- boiler
- riser
- arrangement
- wall
- tubes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 19
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
- F22G7/00—Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition
- F22G7/14—Steam superheaters characterised by location, arrangement, or disposition in water-tube boilers, e.g. between banks of water tubes
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
- F22G3/00—Steam superheaters characterised by constructional features; Details of component parts thereof
- F22G3/008—Protection of superheater elements, e.g. cooling superheater tubes during starting-up periods, water tube screens
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
Menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa lähemmin määritelty menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa.
Perinteisesti kattilalaitokset, erityisesti soodakattilalaitokset mitoitetaan ja rakennetaan toimimaan tietyllä, suunnitellulla tehoalueella ja kapasiteetilla. Tämä on luonnollisesti järkevää investointien tuoton optimointia. Viime aikoina on kuitenkin tiedostettu enenevässä määrin se, että erityisesti soodakattilalaitosten perusmitoitus ja suunnittelu tietylle kapasiteetille johtaa ongelmiin. Sellutehtaan laajennus tai sellutehtaan prosessin tehostaminen ja parantaminen nostavat luonnollisesti sellun tuotantoa. Tällöin myös soodakattilan osalta ilmenee selvä tarve lisätä kapasiteettia eli tehoa. Siis kun soodakattila on mitoitettu ja suunniteltu kompaktiksi tietyllä tehoalueella toimivaksi rakenteeksi, kapasiteetin eli tehon nosto saattaa olla mahdotonta tai vaatia erittäin suuria investointeja sekä pitkiä seisokkiaikoja.
Edellä esitetyssä tilanteessa eräs tärkeimmistä ja vaikeimmista ongelma-alueista on ollut soodakattilalaitoksen perusmitoituksen mukaisesti suunniteltujen tulistimien eli tulistinjärjestelyn lämmönsiirtopinta-alan riittämättömyys uudella, suuremmalla lämpökuormalla. Suurempi läm-pökuorma aiheuttaa myös savukaasujen virtausnopeuden ja lämpötilojen nousun tulistusalueella sekä jälkilämpöpinnoilla. Lämpötilojen nousun seurauksena tulistinalueella ja jälkilämpöpinnoilla saattaa syntyä tukkeumia, jolloin kattilan käytettävyys laskee.
Tulistinjärjestelyssä voi tulla soodakattilan tehon eli kapasiteetin noston takia seuraavia ongelmia: Välitila tulistinjärjestelyn etureunan ja kattilan etuseinämän välissä on niin pieni, että uuden riittävän kokoisen lisätulisti-men sijoittaminen tähän tyhjään välitilaan on tilanpuutteen vuoksi mahdotonta.
Jos vapaaseen välitilaan asennetaan uusi tulistin, se vähentää lämpövirtaa olemassaoleville verhoputkille niin paljon, että niiden vesikierto vaarantuu. Tämä tulee vastaan niissä soodakattiloissa, joissa on tulistinjärjestelyn edessä oleva pystyverhoputkisto.
Lisääntyneen tehon eli kapasiteetin takia on myös tarpeellista alentaa tulistinjärjestelyyn ja sen jälkeen tuleville lämpö-pinnoille tulevien savukaasujen tulolämpötilaa, jotta liian korkeat savukaasujen lämpötilat eivät lisäisi tukkeutumistai-pumusta tulistinjärjestelyn alueella ja varsinkin keittopinnan alueella. Savukaasujen lämpötilan alentaminen on kuitenkin hankalaa perinteisellä tavalla suunnitelluissa, kompakteissa soodakattilakonstruktioissa, koska normaalissa soodakatti-lakonstruktiossa on vaikeaa lisätä taloudellisesti sellaisia putkisto-osuuksia, jotka alentaisivat savukaasujen lämpötilaa.
Savukaasujen määrä (virtausnopeus) ja lämpötila nousevat, jolloin tukkeumariski kasvaa tulistinalueella samoin kuin keittopinta-alueen nousuputkialueilla ja veden esilämmitti-mien alueilla.
Voitaisiin tietysti ajatella, että tulistinjärjestelyn eteen sijoitettaisiin pystyverhoputkisto, mutta se on riskialtis vaurioille, koska se ei rakenteena ole tarpeeksi jäykkä, ja yleensä putket ovat pitkiä tällaisissa rakenteissa. Tällainen rakenne pääsee herkästi värähtelemään esim. nuohouksen seurauksena, jolloin elementtien läpivientikohdat ovat vaurioherk-kiä. Lisäksi putoavat suolapaakut saattavat vaurioittaa pitkiä elementtejä.
Tässä keksinnössä on havaittu, että kattilalaitosten, erityisesti sooda-kattilalaitosten kapasiteetin lisääminen jälkikäteen on mahdollista siten, että kapasiteetin eli tehon noston vaatimukset erityisesti savukaasujen lämpötilan nousun osalta pystytään huomioimaan kattilalaitoksen, erityisesti soodakattilalaitoksen toiminnan ja rakenteen osalta jo kattilan suunnitteluvaiheessa, jolloin myöhemmin tehtävät muutostyöt ovat yksinkertaisia ja muutosinvestointi halpa. Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki-osassa.
Kun toimitaan keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisellä teho-alueella kattilaa käytetään siten, että välitila pidetään säteily-yhteydessä tulipesään ja oleellisesti tyhjänä sekä lisäksi käytetään nousuputkien ja kattilan lieriön välillä vesikiertojärjestelyn ensimmäistä sovellusta. Toisaalta, kun kattilaa, erityisesti soodakattilaa käytetään toisella tai muilla, ensimmäistä tehoaluetta suuremmalla tehoalueella/suuremmilla tehoalueilla, kattilaa käytetään siten, että sijoitetaan ainakin yksi tulistin-järjestelyä laajentava osa välitilaan ja/tai muodostetaan nousuputkien ja kattilan lieriön välille vesikiertojärjestelyn toinen sovellus, joka osittain sijoitetaan tulipesään, jolloin kattilalla saavutetaan ensimmäistä sovellusta suurempi teho.
Edellä esitetyllä ratkaisulla saadaan siis aikaan esisuunniteltu sooda-kattilarakenne, joka menetelmän mukaisin toimenpitein on muunnettavissa ainakin kahdelle tehoalueelle eli kulloinkin sellutehtaan muuttunutta tuotantoa vastaavaksi. Tehoaluetta nostettaessa muunnetaan tähän tarkoitukseen muodostettua välitilaa, johon sijoitetaan tehon noston määrittämän tarpeen mukaan yksi tai useampi tulistinjärjestelyä laajentava osa, joka/jotka edelleen suojataan tulipesän sisään sijoitettavalla toimintavarmalla ja turvallisella verhoputkistolla, joka alentaa savukaasujen lämpötilaa tai tehdään jompi kumpi em. toimenpiteistä. Verhoput-kisto on jäykkä konstruktio, jossa ei ole jatkosaumoja savukaasun vir-tausalueella.
Muut keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaiset piirteet käyvät ilmi oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista.
Keksinnön mukaista menetelmää havainnollistetaan lähemmin seuraa-vassa selityksessä, jossa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuvat 1A, 2A1,2A2 ja 3A esittävät kaavallisesti sivulta katsottuna kattilan, erityisesti soodakattilan tulipesän yläosaa sovellettaessa keksinnön mukaista menetelmää sen ensimmäisellä, alimmalla tehoalueella, ja kuvat 1B, 2Bja3B esittävät kuvien 2A, 2A1, 2A2 ja 3A mukaisia tuli-pesän yläosia sen jälkeen, kun soodakattila on muutettu menetelmän mukaisesti soveltamaan keksinnön mukaisen menetelmän erästä toista tehoaluetta.
Kuviin viitaten keksinnön mukainen kattila, erityisesti soodakattila käsittää etuseinämän 1, takaseinämän 2 ja sivuseinämät 3, 4 sekä katon 5. Tulipesän 6 yläosaan on muodostettu nokkajärjestely 7 ja perustulistin-järjestely 8, sekä etuseinämän 1 ja perustulistinjärjestelyn 8 etureunan 9 väliin sijoittuva välitila 10, joka sivuttaissuunnassa rajoittuu kattilan si-vuseinämiin 3, 4, yläsuunnassa kattilan kattoon 5, ja joka alareunastaan on yhteydessä tulipesään 6 nokkajärjestelyn kärjen 7b, etuseinämän 1 ja sivuseinämien 3, 4 rajoittaman aukon 11 kautta.
Perustulistinjärjestelyn 8 takareunan 12 yhteydessä on ns. hilaputkisto 13, jonka kautta savukaasut siirtyvät savukanavaan 14, johon on sijoitettu ns. keittopinta-alueelle nousuputket 15,16, joista osa, eli ne nou-suputket, jotka sijoittuvat kuvien 1A, 1B mukaisesti lähimmäksi hilaput-kistoa 13, ovat ns. verhoputkien 23 höyrystäviä nousuputkia 16. Nousuputket 15 muodostavat ns. lämpöpintapaketin. Nousuputket 15,16 on katon 5 läpi yhdistetty kattilan lieriöön 18 yläkiertoputkilla 17.
Kattilan katon 5 ulkopuolella ja yläpuolella on kattilan lieriö 18. Se on vesikiertojärjestelyyn kuuluvilla ensimmäisillä, pystysuuntaisilla lasku-putkilla 19, jotka on liitetty kattilan lieriön 18 alaosaan, yhdistetty kuvien 1 A, 2A2 ja 3A mukaisissa rakenneratkaisuissa kattilan tulipesän 6 ulkopuolisilla, samoin vesikiertojärjestelyyn kuuluvilla toisilla lisälaskuputkil-la 20,21 toisaalta (verhoputkien) höyrystäviin nousuputkiin 16 (lisälaskuputket 20) ja toisaalta lämpöpintapaketin muodostaviin nousuputkiin 15 (lisälaskuputket 21). Lisälaskuputket 20,21 on järjestetty sivuseinämien 3, 4 ulkopuolelle kuvien 1A, 2A2 ja 3A mukaisissa rakenneratkaisussa. Toimittaessa kuvien 1A, 2A2 ja 3A mukaisesti vesikier-tojärjestelyn sen osan, jota modifioidaan keksintöä sovellettaessa muodostava laskuputkijärjestely 19, 20 on siis kaksiosainen, jolloin ensimmäiset laskuputket 19 päättyvät oleellisesti kohtaan, jossa verhoputket 23 liitetään kattilan etuseinämään.
Nokkajärjestely 7 käsittää tulipesän puoleisen alaseinämän 7a, joka suuntautuu kattilan takaseinämästä 2 oleellisesti kattilan etuseinämää 1 kohti. Nokkajärjestely 7 käsittää edelleen kärjen 7b, joka suuntautuu olennaisesti ylöspäin alaseinämän 7a etureunasta. Yläseinämä 7c suuntautuu nokkajärjestelyn kärjen 7b yläreunasta vinosti ylöspäin poispäin kattilan etuseinämästä 1. Nokkajärjestely 7 päättyy mainittuun pystysuuntaiseen hilaputkistoon 13.
Toimittaessa menetelmän ensimmäisellä tehoalueella (kuvat 1A, 2A2 ja 3A) välitila 10 on tyhjä ja lämpösäteily-yhteydessä tulipesään 6 aukon 11 kautta.
Kuvissa 1 A, 2A2 ja 3A on siis esitetty vesikiertojärjestelyn ensimmäisen sovelluksen vaihtoehtoja, jolloin kuvissa 1A, 2A2 ja 3A on esitetty konstruktioita, joissa nousuputkikonstruktio 15, 16 on asennettu kokonaisuutena keittopinta-alueelle ja se osa niistä, jota tullaan käyttämään kiertovesijärjestelyn toisessa sovelluksessa on jo valmiiksiasennettuna ja yhdistetty kattilan lieriöön 18 laskuputkijärjestelyllä 19, 20.
Kuvassa 2A1 on esitetty vesikiertojärjestelyn ensimmäinen sovellus, jossa nousuputkien 15,16 yhteyteen on järjestetty tila 28 (esitetty katkoviivoin kuvassa 2A1), johon toisen sovelluksen yhteydessä lisätään nousuputkia. Nousuputket 15 ja/tai 16 on esimerkiksi järjestetty kuvan 2A1 mukaisessa rakenteessa siten, että ainakin joidenkin rinnakkaisten nousuputkien 15 ja/tai 16 väliin voidaan lisätä vesikierron toisen sovelluksen (kuva 2B) yhteydessä lisänousuputkia (15 ja/tai 16), jotka yhdistetään verhoputkiin 23. On huomattava, että esim. myös kuvan 3A mukaisessa sovelluksessa voidaan kuvan 2A1 mukainen toteutus saada aikaan siten, että nousuputket 16 jätetään pois, jolloin nousuputkien 15 edessä on tila 28 (tilavaraus) myöhemmin lisättäviä nousuputkia 16 varten.
Erityisesti kuviin 1B, 2B ja 3B viitaten menetelmää sovellettaessa suoritetaan kattilan yhteydessä muutostyöt, jolloin perustulistinjärjestelyä 8 (kuvat 1A, 2A1,2A2 ja 3A) laajennetaan välitilaan 10 sijoitettavalla perustulistinjärjestelyä 8 laajentavalla osalla 8L. Välitila 10 on mitoitettu niin, että siihen on sijoitettavissa yksi tai useampi perustulistinjärjestelyä 8 laajentava osa 8L.
Kuvien 1A—3A ja 1B—3B mukainen perustulistinjärjestely 8 (joka siis on yhteinen kaikille tehoalueille) koostuu esitetyissä sovelluksissa katti- lan lieriöön 18, sen höyryosaan yhdysputkella 22 yhdistetystä vastavir-taperiaatteella toimivasta primääritulistimesta 8a sekä siitä seuraavana kohti perustulistinjärjestelyn 8 etureunaa 9 sijoittuvasta samoin vastavir-taperiaatteella toimivasta toisesta primääritulistimesta 8b. Edelleen pe-rustulistinjärjestely 8 käsittää kattilan etureunaan sijoittuvasta se-kundääritulistimesta 8c sekä sekundääritulistimen 8c ja toisen primääri-tulistimen väliin sijoittuvasta tertiääritulistimesta 8d. Sekundääritulistin 8c ja tertiääritulistin 8d toimivat myötävirtaperiaatteella savukaasujen virtaussuuntaan nähden.
Kuvien 1B—3B mukaisessa tilanteessa perustulistinjärjestelyä 8 laajentava osa 8L on sopivimmin toinen sekundääritulistin, mutta se voi olla myös joku muu osa tulistinjärjestelyä sen mukaan mikä on esim. valittu perustulistinjärjestelyn konstruktioksi. Savukaasujen lämpötilan alentamiseksi, samoin kuin välitilaan 10 sijoitettavan tulistinjärjestelyä laajentavan osan 8L saattamiseksi konvektioperiaatteella toimivaksi tulis-timeksi sijoitetaan tarvittaessa keksinnön mukaisesti siirryttäessä toiselle tehoalueelle kattilan sisälle vesikiertojärjestelyn toiseen sovellukseen kuuluvat verhoputket 23, jotka koostuvat sarjasta rinnakkaisia aukon 11 alueelle sijoittuvia putkia. Nämä verhoputket 23 sijoitetaan yhdistämään kattilan etuseinämä 1 ja nokkajärjestely 7 siten, että ne erityisesti läpäisevät etuseinämän 1 ja nokkajärjestelyn kärjen 7b. Verhoputket 23 yhdistetään toisaalta kattilan lieriön laskuputkiin 19 ja toisaalta verhoput-kien höyrystäviin nousuputkiin 16 korvaamaan kuvien 1A, 2A2 ja 3A mukaiset kattilan ulkopuoliset lisälaskuputket 20. Kuten kuvista 1 A, 2A2 ja 3A on havaittavissa, verhoputkien 23 höyrystävien nousuputkien 16 alaosa on varustettu liityntäyhdejärjestelyllä 24, joka sijoittuu nokkajärjestelyn 7 sisälle, jolloin tehoalueen muuttamisen järjestelyt voidaan hoitaa yksinkertaisesti ja tehokkaasti. Vastaavasti kattilan etuseinämä 1 voidaan varustaa sopivin läpiviennein 25 verhoputkiston 23 asennusta varten ja nämä läpiviennit pidetään suljettuina esimerkiksi muurauksella toimittaessa kuvien 1A, 2A2 ja 3A mukaisesti vesikierron ensimmäisessä sovelluksessa. Kuvien 1B, 2B ja 3B mukaisesti laskuputkeen 19 tehdään liityntäputket 26, jotka liitetään verhoputkiin 23 kattilan tulipe-sän 6 ulkopuolella.
Kuvissa 1A ja 1B on esitetty kattilasovellus, jossa savukaasujen vir-taussuunta savukanavassa 14 on pystysuuntainen ja alaspäin. Vesi- kiertojärjestelyn ensimmäisen ja toisen sovelluksen yhteydessä käytetään höyrystäviä nousuputkia 16, jotka on sijoitettu välittömästi hilaput-kiston 13 jälkeen. Nousuputket 15, jotka on yhdistetty kattilan lieriöön 18 savukanavan 14 alaosassa lisälaskuputkilla 21 on sijoitettu erillisiksi ryhmiksi nousuputkien 16 jälkeen vaakasuunnassa katsottuna.
Kuvissa 2A1, 2A2 ja 2B on esitetty kattilasovellus, jossa savukaasujen virtaussuunta savukanavassa 14 on pystysuuntainen ja alaspäin. Vesi-kiertojärjestelyn ensimmäisen ja toisen sovelluksen yhteydessä käytetään nousuputkijärjestelyä 15,16, jossa nousuputket 15 ja 16 ovat rinnakkain. Tarvittaessa eli kuvan 2A1 mukaisessa ratkaisussa nousu-putkille 16 jätetään tilavaraus kuvan 2B mukaista sovellusta varten em. rinnakkaisista nousuputkista koostuvaan nousuputkijärjestelyyn 15,16.
Kuvissa 3A ja 3B on esitetty kattilasovellus, jossa savukaasujen virtaussuunta savukanavassa on vaakasuuntainen ja vasemmalta oikealle suuntautuva. Höyrystävät nousuputket 16 on sijoitettu kuvissa 1A ja 1B esitetyllä tavalla nousuputkien 15 eteen välittömästi hilaputkiston 13 jälkeen. Nousuputket 15,16 ovat konstruktiosta johtuen edellisiä sovelluksia lyhyemmät, joten nokkajärjestelyn 7 sisäosaan sijoittuvat verho-putkien jatke muodostaa kulman verhoputkien 23 kanssa, jotta verho-putket 23 ja nousuputkien 16 alaosa voidaan yhdistää suoralla putkituksella nokkajärjestelyn sisällä.
Edellä esitettyyn viitaten voidaan todeta, että keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen, että kokonaistulistinjärjestely (siis perustulis-tinjärjestely 8 ja välitilaan 10 tarvittaessa sijoitettava ainakin yksi laajentava osa 8L) suunnitellaan nimenomaan ottaen huomioon sen, että soodakattilan kapasiteetti eli teho voidaan nostaa ainakin yhdessä vaiheessa siten, että soodakattilalaitoksella pystytään toimimaan ainakin yhdellä suuremmalla tehoalueella. On korostettava sitä, että verhoput-kistosta voidaan saada keksinnön mukaisesti erittäin turvallinen konstruktio, koska se saadaan tulipesäalueella lyhyenä ja jäykkänä varmasti tuettua kattilan rakenteisiin, sen yläosaan.
Menetelmä koostuu siis seuraavista huomioitavista osaratkaisuista:
Perustulistinjärjestely 8 rakennetaan niin, että savukaasujen vir-taussuunnassa ensimmäinen tulistin 8c (kuvan 1 mukaisessa tilanteessa) on sopivimmin kokonaan tai osaksi nokkajärjestelyn 7 suojassa konvektiotulistimena tai tämä tulistin 8c on ainoa kokonaan säteilyn alainen tulistin.
Kokonaistulistinjärjestelyn suunnittelussa perusperiaatteena on se, että saadaan aikaan riittävän suuri välitila 10 mahdollista myöhempään asennettavaa laajentavaa osaa 8L varten. Tarvittaessa muodostetaan nokkajärjestely 7 ns. taaksevedetyksi nokka-järjestelyksi, jolloin hilaputkisto 13 sijoitetaan vaakasuunnassa kauemmaksi kattilan etuseinämästä 1 kuin kattilan takaseinämä 2. Tällöin saadaan aikaan savukaasujen virtaussuunnassa ennen tulistinjärjestelyn etureunaa 9 riittävän iso välitila 10 (menettämättä tulistustehoa). Tähän välitilaan voidaan tarvittaessa sijoittaa tulis-tinjärjestelyä laajentava ainakin yksi 8L tai mahdollisesti useampia lisäosia (tila 10M, kuvat 1B—3B).
Sovellettaessa menetelmää sen ensimmäisellä tehoalueella kattilaan ei rakenneta tulipesän puolella olevia verhoputkia.
Keittopinnan alueelle rakennetaan valmiiksi verhoputkien höyrys-tävät nousuputket 16 ja liityntäyhteet 24.
Sovellettaessa keksintöä ensimmäistä tehoaluetta suurem-malla/suuremmilla tehoalueilla rakennetaan (valinnaisesti tai perustulistinyksikkö laajentavan osan yhteyteen) tulipesän alueelle verhoputkisto 23, joka alkaa tulipesän etuseinämästä 1 ja yhtyy jo mahdollisesti valmiiksi rakennettuihin verhoputkien nousuputkiin 16 eli niiden liityntäyhteisiin 24.
Valmiiksi asennetuille verhoputkien höyrystäville nousuputkille 16 tehdään erilliset toiset lisälaskuputket 20 kattilan lieriöltä 18 alkavien ensimmäisten laskuputkien 19 jatkeeksi. Laskuputkia 19 voidaan toisella tehoalueella käyttää tulipesän etuseinämältä alkavia verhoputkia 23 syöttävänä laskuputken osana (kuvat 1B—3B).
Tulipesän katto 5 ja muut rakenteet suunnitellaan valmiiksi jo suunnitteluvaiheessa uuden, perustulistinjärjestelyä 8 tarvittaessa laajentavan osan 8L lisäämistä varten.
Liitäntäyhdejärjestely 24 sekä erotellut höyrystävät nousuputket 16 voivat olla varsinaisten lämpöpintapaketin muodostavien nou-suputkien 15 edessä, kuten nyt on esitetty, mutta myös nousu-putkien 15 välissä tai jopa osa varsinaisia nousuputkielementtejä.
Verhoputkistossa 23 viilaavana väliaineena voi olla vesi, veden ja höyryn seos, kylläinen tai tulistettu höyry.
Sekä etuseinä 1 että nokan kärki 7b varustetaan tarvittaessa läpiviennein asennusta varten ja ne pidetään suljettuina toimittaessa ensimmäisellä tehoalueella.
Käytetyn terminologian suhteen voidaan siis todeta, että menetelmän ensimmäisessä vaiheessa sovelletaan laskuputkijärjestelyä 19, 20, jossa on ensimmäinen osa 19 ja toinen osa 20. Menetelmän soveltamisen toisessa vaiheessa/toisissa vaiheissa lasku-putkijärjestelyn ensimmäinen osa 19 liitetään kattilan sisään sijoitettaviin verhoputkiin 23. Putket 19, 20, 21 ja 23 muodostavat siis yhdysputket, joita soveltuvin osin käytetään menetelmässä.
Edellä esitetyistä osaratkaisuista saadaan aikaan seuraavat edut. Soodakattilan kapasiteetin eli tehon noston yhteydessä on käytettävissä iso tyhjä välitila 10, johon voidaan sijoittaa ainakin yksi uusi perustulistinjärjestelyä laajentava osa 8L. SäteilytuIistimet voidaan savukaasujen lisääntyneen lämpötilan johdosta tarvittaessa suojata verhoputkistolla 23, joka osaltaan alentaa savukaasujen lämpötilaa, ja siten myös virtausnopeutta sekä vähentää tukkeutumisriskiä, kun kapasiteettia nostetaan. Verhoputkien 23 rakenne toteutettuna keksinnön menetelmä mukaisesti on turvallinen ja käyttövarma.
Claims (11)
1. Menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa olevassa tulistinjär-jestelyssä, jolloin kattila käsittää tulipesän yläosassa: ns. nokkajärjestelyn (7), jossa oleva alaseinämä (7a) suuntautuu kattilan takaseinämästä (2) alkaen kattilan tulipesään (6) päin, jolloin alaseinämään (7a) liittyy kärki (7b), johon puolestaan liittyy yläseinämä (7c), joka suuntautuu nokkajärjestelyn (7) kärjestä (7b) vinosti ylöspäin poispäin kattilan etuseinämästä (1), jolloin nokkajärjestely (7) päättyy hilaputkistoon (13), joka pystysuuntaisena ulottuu nokkajärjestelyn (7) yläseinämän (7c) yläreunasta oleellisesti kattilan kattoon (5), muodostaen savukaasujen poistumistien kattilasta, oleellisesti nokkajärjestelyn (7) yläseinämän (7c) ja kattilan katon (5) väliin sijoittuvan perustulistinjärjestelyn (8), perustulistinjärjestelyn (8) etureunan (9) eli kattilan etuseinämän (1) puoleisen reunan ja kattilan etuseinämän (1) väliin sijoittuvan välitilan (10), joka on savukaasujen virtausyhteydessä tulipesään (6) kattilan etuseinämän (1) ja nokkajärjestelyn (7) kärjen (7b) välillä olevan aukon (11) kautta, ja jolloin kattilassa on kattilan lieriö (18), kattilan lieriöön (18) yhdistetyt yhdysputket (19; 20, 21; 23), hilaputkiston (13) jälkeen savukaasujen virtaussuunnassa sijaitsevat, keittopinnan alueella olevat nousuputket (15,16), jotka on yhdistetty yhdysputkiin (19; 20;, 21; 23), ja yläkiertoputket (17), jotka yhdistävät nousuputkien (15, 16) yläosan ja kattilan lieriön (18), tunnettu siitä, että ensimmäisellä tehoalueella kattilaa käytetään siten, että välitilaa (10) pidetään säteily-yhteydessä tulipesään (6) ja tyhjänä, ja käytetään nousuputkien (15, 16) yhteydessä kattilan lieriöön (18) yhdistetyn vesikiertojärjestelyn ensimmäistä sovellusta (19, 20,21), ainakin yhdellä toisella, ensimmäistä tehoaluetta suuremmalla tehoalueella kattilaa käytetään siten, että muodostetaan nousuputkien (15,16) yhteydessä olevan, kattilan lieriöön (18) yhdistetyn vesikiertojärjestelyn toinen sovellus (19,23), joka osittain sijoitetaan tulipesään (6) ja jonka teho on ensimmäistä sovellusta (19, 20, 21) suurempi, yhdistämällä kattilan lieriö (18) kattilan lieriön (18) laskuputkiin (19) ensimmäisestä päästään liittyvillä verhoputkilla (23), jotka sijoitetaan yhdistämään kattilan etuseinämä (1) ja nokkajärjestely (7) ja joiden toinen pää yhdistetään nousuputkiin (16) ja/tai nousuputkien (15, 16) yhteyteen järjestettyyn tilaan sijoitettaviin nousuputkiin, jolloin muutos ensimmäiseltä tehoalueelta toiselle tehoalueelle toteutetaan jälkeenpäin tehtävin muutostöin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sijoitetaan verhoputkisto (23) läpäisemään nokkajärjestely (7), erityisesti nokkajärjestelyn (7) kärjen (7b) kohdalta.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan vesikiertojärjestelyn ensimmäinen sovellus yhdistämällä kattilan lieriö (18) kattilan ulkopuolisella laskuputkijärjestelyllä (19, 20) ainakin osaan nousuputkista (16).
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan vesikiertojärjestelyn ensimmäinen sovellus siten, että nousuputkien (15, 16) yhteyteen järjestetään tila (28), johon toisen sovelluksen yhteydessä lisätään nousuputkia.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan nokkajärjestely (7) taaksevedetyksi, jolloin hilaputkisto (13) sijoitetaan vaakasuunnassa kauemmaksi kattilan etuseinämästä (1) kuin kattilan takaseinämä (2).
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sijoitetaan välitilaan (10) vähintään yksi uusi tulistinyksikkö tulistinjärjes-telyä laajentavaksi osaksi (8L).
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etuseinämä (1) varustetaan läpiviennein (25) verhoputkiston (23) asennusta varten, ja että läpiviennit (25) pidetään suljettuina toimittaessa ensimmäisellä tehoalueella.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että varustetaan nousuputkien (16) yhteyteen nokkajärjestelyn (7) sisään liityntäyhdejärjestely (24) ja kytketään nousuputket (16) valinnaisesti laskuputkiin (20) tai verhoputkiin (23) liityntäyhdejärjestelyllä (24) käytettävän vesikiertojärjestelyn sovelluksen mukaisesti.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan liityntäyhdejärjestely (24) lämpöpintapaketin muodostavien nousuputkien (15) yhteydessä olevien höyrystävien nousu-putkien (16) yhteyteen, jolloin höyrystävät nousuputket (16) sijoitetaan savukaasujen tulosuunnassa lämpöpintapaketin muodostavien nousu-putkien (15) eteen ja/tai väliin.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viilaavana väliaineena verhoputkissa (23) ja nousuputkissa (15) käytetään vettä, veden ja höyryn seosta, kylläistä höyryä tai tulistettua höyryä.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nousuputket (15, 16) sijoitetaan savukaasuvirran suuntaisesti tai kohtisuoraan savukaasuvirtaan nähden.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI965135 | 1996-12-19 | ||
FI965135A FI965135A0 (fi) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Foerfarande i panna, saerskilt i sodapanna |
FI970438A FI970438A0 (fi) | 1996-12-19 | 1997-02-03 | Foerfarande i panna, saerskilt i sodapanna |
FI970438 | 1997-02-03 | ||
FI9700805 | 1997-12-18 | ||
PCT/FI1997/000805 WO1998027384A1 (en) | 1996-12-19 | 1997-12-18 | Method in a boiler, particularly a chemical recovery boiler |
FI991275 | 1999-06-04 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI991275A0 FI991275A0 (fi) | 1997-12-18 |
FI991275A FI991275A (fi) | 1999-06-04 |
FI119332B FI119332B (fi) | 2008-10-15 |
FI119332B2 true FI119332B2 (fi) | 2015-09-02 |
Family
ID=26160282
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI970438A FI970438A0 (fi) | 1996-12-19 | 1997-02-03 | Foerfarande i panna, saerskilt i sodapanna |
FI991275A FI119332B2 (fi) | 1996-12-19 | 1997-12-18 | Menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI970438A FI970438A0 (fi) | 1996-12-19 | 1997-02-03 | Foerfarande i panna, saerskilt i sodapanna |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6178924B1 (fi) |
AU (1) | AU5400498A (fi) |
FI (2) | FI970438A0 (fi) |
SE (1) | SE519872C2 (fi) |
WO (1) | WO1998027384A1 (fi) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI20002055A (fi) * | 2000-09-18 | 2002-03-19 | Kvaerner Pulping Oy | Sovitelma soodakattilassa |
FI118132B2 (fi) * | 2001-05-08 | 2015-01-30 | Metso Power Oy | Menetelmä soodakattilassa ja soodakattila |
FI114737B (fi) * | 2002-04-24 | 2004-12-15 | Tom Blomberg | Menetelmä biomassaa polttavien höyrykattiloiden höyrytulistimien asettelemiseksi ja höyrykattila |
FI122627B (fi) * | 2004-10-18 | 2012-04-30 | Andritz Oy | Kattila ja menetelmä kattilassa |
FI122653B (fi) * | 2005-04-25 | 2012-05-15 | Metso Power Oy | Sovitelma soodakattilassa |
FI121826B (fi) * | 2006-05-19 | 2011-04-29 | Foster Wheeler Energia Oy | Leijupetikattilan keittovesipiiri |
US8096268B2 (en) * | 2007-10-01 | 2012-01-17 | Riley Power Inc. | Municipal solid waste fuel steam generator with waterwall furnace platens |
US8381690B2 (en) | 2007-12-17 | 2013-02-26 | International Paper Company | Controlling cooling flow in a sootblower based on lance tube temperature |
US9163857B2 (en) * | 2009-02-12 | 2015-10-20 | Babcock Power Services, Inc. | Spray stations for temperature control in solar boilers |
FI129360B (fi) * | 2009-04-15 | 2021-12-31 | Andritz Oy | Menetelmä savukaasupäästöjen vähentämiseksi ja kattila |
US9587827B2 (en) * | 2012-08-23 | 2017-03-07 | The Babcock & Wilcox Company | Water cooled CO boiler floor with screen gas distribution inlet |
FI124946B (fi) * | 2012-09-19 | 2015-03-31 | Valmet Power Oy | Järjestely ja menetelmä soodakattilassa |
US9541282B2 (en) * | 2014-03-10 | 2017-01-10 | International Paper Company | Boiler system controlling fuel to a furnace based on temperature of a structure in a superheater section |
PL3172520T3 (pl) | 2014-07-25 | 2019-07-31 | International Paper Company | System i sposób określania lokalizacji zanieczyszczenia na powierzchni przenoszenia ciepła kotła |
US9927231B2 (en) * | 2014-07-25 | 2018-03-27 | Integrated Test & Measurement (ITM), LLC | System and methods for detecting, monitoring, and removing deposits on boiler heat exchanger surfaces using vibrational analysis |
FI128009B (fi) * | 2014-10-03 | 2019-07-31 | Valmet Power Oy | Järjestely ja menetelmä soodakattilassa |
CN105299618A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-03 | 华西能源工业股份有限公司 | 用于垃圾焚烧锅炉的均温过热器及过热蒸汽加热方法 |
FI128290B (fi) * | 2016-12-22 | 2020-02-28 | Valmet Technologies Oy | Soodakattila |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1072598A (en) * | 1913-09-09 | Edward A Geoghegan | Apparatus for superheating steam. | |
DE125711C (fi) * | ||||
US1411704A (en) * | 1918-04-19 | 1922-04-04 | Superheater Co Ltd | Boiler with superheater |
DE545196C (de) * | 1930-01-12 | 1932-02-26 | Hans C Egloff | Verschiebbar gelagerter Strahlungsueberhitzer fuer Kesselanlagen, deren Brennkammer mit Kuehlrohren ausgekleidet ist |
DE3125849A1 (de) | 1981-07-01 | 1983-01-20 | Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen | Dampferzeuger mit zirkulierender atmosphaerischer oder druckaufgeladener wirbelschichtfeuerung sowie verfahren zu seiner regelung |
DE3173990D1 (en) | 1981-09-15 | 1986-04-10 | Sulzer Ag | Steam generator with a superheater tubular wall |
US4449485A (en) * | 1982-07-20 | 1984-05-22 | Tan P Lu John | Separable combination boiler |
JPS61186702A (ja) | 1985-02-14 | 1986-08-20 | 三菱重工業株式会社 | 排ガスボイラ |
FR2580057B1 (fi) | 1985-04-05 | 1990-01-05 | Mediterranee Const Navales Ind | |
DE4218016A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Rauchgastemperatur am Austritt eines Dampferzeugers |
FI98937C (fi) * | 1992-10-19 | 1997-09-10 | Ahlstrom Machinery Oy | Menetelmä ja laite lämmön talteenottamiseksi jäteliemen talteenottokattilassa |
US5299534A (en) * | 1993-01-21 | 1994-04-05 | Tampella Power Oy Of Lipintie | Single-drum recovery boiler |
-
1997
- 1997-02-03 FI FI970438A patent/FI970438A0/fi not_active Application Discontinuation
- 1997-12-18 US US09/308,906 patent/US6178924B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-18 WO PCT/FI1997/000805 patent/WO1998027384A1/en active Application Filing
- 1997-12-18 FI FI991275A patent/FI119332B2/fi not_active IP Right Cessation
- 1997-12-18 AU AU54004/98A patent/AU5400498A/en not_active Abandoned
-
1999
- 1999-06-14 SE SE9902225A patent/SE519872C2/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI970438A0 (fi) | 1997-02-03 |
WO1998027384A1 (en) | 1998-06-25 |
SE9902225L (sv) | 1999-06-14 |
FI991275A (fi) | 1999-06-04 |
FI119332B (fi) | 2008-10-15 |
FI991275A0 (fi) | 1997-12-18 |
AU5400498A (en) | 1998-07-15 |
US6178924B1 (en) | 2001-01-30 |
SE9902225D0 (sv) | 1999-06-14 |
SE519872C2 (sv) | 2003-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI119332B2 (fi) | Menetelmä kattilassa, erityisesti soodakattilassa | |
EP1728919B1 (en) | Arrangement in recovery boiler | |
CA2894077C (en) | Boiler system comprising an integrated economizer | |
EP2898142B1 (en) | Arrangement and method in soda recovery boiler | |
TW201403001A (zh) | 具有整合水線圈空氣加熱和給水偏壓功能之分離通過節熱器管組 | |
CN105222118B (zh) | 锅炉及锅炉传热管的更换方法 | |
CN201170543Y (zh) | 水泥窑纯中低温余热发电系统窑头锅炉 | |
US6220036B1 (en) | Cooling structure for combustor tail pipes | |
US5070822A (en) | Combustion unit | |
CN104613809A (zh) | 一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统 | |
CN104180359A (zh) | 大吨位的亚临界压力蒸汽发生器 | |
US20090044767A1 (en) | Boiler arrangement | |
CN204214334U (zh) | 省煤器内置烟道烟气量分流控制装置 | |
EP3002366B1 (en) | Arrangement and method in soda recovery boiler | |
CN209501966U (zh) | 一种湿式电除尘升温一体化装置 | |
CN207294178U (zh) | 一种热回收燃硫炉 | |
CN110319713A (zh) | 一种自然通风直接空冷和烟塔合一组合机组的排布结构 | |
CN205535709U (zh) | 一种烟道余热利用系统 | |
CN216591665U (zh) | 一种耳朵弯的管束装置 | |
CN203836924U (zh) | 一种高余热利用的熟料冷却机废气余热锅炉 | |
CN215259770U (zh) | 一种垃圾锅炉过热器烟气挡板结构 | |
CN206989184U (zh) | 一种全钢落地及单分离器的循环流化床锅炉 | |
CN205155905U (zh) | 硅铁矿余热锅炉 | |
CN210424993U (zh) | 一种省煤器结构 | |
CN213746679U (zh) | 一种新型高效正压煤气余热锅炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: METSO POWER OY Free format text: METSO POWER OY |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 119332 Country of ref document: FI |
|
MD | Opposition filed |
Opponent name: ANDRITZ OY, PATENTTIOSASTO |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 119332 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B Effective date: 20081015 |
|
RF | Appeal filed | ||
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: VALMET TECHNOLOGIES OY |
|
MA | Patent expired |