FI119468B - Menetelmä ja laite sähköisen hiukkassuodatuksen tehostamiseksi polttolaitoksessa - Google Patents

Description

119468

MENETELMÄ JA LAITE SÄHKÖISEN HIUKKASSUODATUKSEN TEHOSTAMISEKSI POLTTOLAITOKSESSA

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laitos savukaasujen varaami-5 seksi polttolaitoksessa, joka käsittää ainakin tulipesän polttoaineen polttamiseksi, erotuslaitteen savukaasujen puhdistamiseksi, savukaa-sukanavan, joka on järjestetty johtamaan savukaasut tulipesästä ero-tuslaitteelle, palothan, joka käsittää ainakin tulipesän ja savukaasu-kanavan tilan, jossa paloprosessi ja hiukkasten muodostuminen oleelli-10 sesti tapahtuu, sekä yhden tai useamman paloillaan yhteydessä olevan syöttöelimen aineen syöttämiseksi palotilaan. Lisäksi keksinnön kohteena on polttolaitos, joka käsittää ainakin tulipesän polttoaineen polttamiseksi, erotuslaitteen savukaasujen puhdistamiseksi, savukaasu-kanavan, joka on järjestetty johtamaan savukaasut tulipesästä erotus-15 laitteelle, palothan, joka käsittää ainakin tulipesän ja savukaasukana-van tilan, jossa paloprosessi ja hiukkasten muodostuminen oleellisesti tapahtuu, sekä yhden tai useamman palotilaan yhteydessä olevan syöttöelimen aineen syöttämiseksi palotilaan.

20 Polttolaitoksissa, kuten esimerkiksi teollisissa polttoprosesseissa, voi- • *.i malaitoksissa, jätteenpoltossa tai sekapoltossa, syntyy palamisen yh- teydessä hiukkasia. Kyseiset hiukkaset ovat usein ympäristölle ja ter- : veydelle haitallisia, jonka takia hiukkaset pyritään poistamaan savu- » * ;*·*. kaasuista. Hiukkasten suodattaminen tapahtuu tyypillisesti käyttäen •v. 25 kuitusuodattimia tai sähkösuodattimia. Näistä sähkösuodatus on voi- • * !·.*. malaitossovelluksissa yleisemmin käytetty menettely. Polttoproses- **' seissa, erityisesti jäte- ja sekapoltossa ongelmana on pienhiukkasten ,. suodattaminen. Pienhiukkaset ovat terveydelle haitallisimpia ja lisäksi • · · niihin voi rikastua haitallisia aineita kuten raskasmetalleja. Perinteisillä 30 sähkösuodattimilla ei yleensä taloudellisesti saavuteta riittävän hyvää :*·*: erotustehokkuutta pienhiukkasille jäte- tai sekapoltossa.

• · · • · • ♦

Perinteisissä sähkösuodattimissa hiukkasten suodatus tapahtuu käyt-

* » I

:4 täen hyväksi voimakkaan sähkökentän vaikutusta varattujen hiukkas- :.**i 35 ten liikkeeseen. Hiukkaset varataan sähköisesti tyypillisesti koronapur- kauksen avulla. Varautuneet hiukkaset kerätään sähkökentän avulla 2 119468 keräyslevyille. Tyypillisesti hiukkasten varaaminen ja kerääminen on yhdistetty tapahtumaan samassa laitteessa, joka on pääsääntöisesti sijoitettu kaasujen virtaussuunnassa savukanavan ja lämmönsiirrinra-kenteiden jälkeen alueelle, jossa savukaasujen lämpötila on laskenut 5 varausprosessin kannalta riittävän alas.

Pienten hiukkasten (joiden kokoluokka on tyypillisesti alle noin 1 pm) varautuminen perustuu pääasiassa diffuusiovarautumiseen. Dif-fuusiovarautumisessa hiukkasen varautumistehokkuus riippuu pääasi-10 allisesti varausta siirtävien ionien lukumäärästä, viipymäajasta sekä lämpötilasta. Pienhiukkasen tehokkaaseen varautumiseen tarvitaan pitkä viipymäaika suuren varaustiheyden alueella.

Suurten hiukkasten (noin 1-100 pm) tehokas varaaminen vaatii voima-15 kasta sähkökenttää. Perinteisissä suurten hiukkasten sähkösuodatti-missa pyritään mahdollisimman suureen kentänvoimakkuuteen ja mahdollisimman pieneen varaustiheyteen mm. erilaisia pulssitekniikoita käyttäen, sillä voimakas sähkökenttä yhdistettynä suureen varaustiheyteen nostaa järjestelmän energiankulutusta ja laitevaatimuksia voimak-.. . 20 kaasti. Perinteisissä sähkösuodattimissa joudutaankin ristiriitaan suur- ten hiukkasten ja pienhiukkasten asettamien vaatimusten kanssa.

• * *··; Pienten hiukkasten varaamiseen vaadittava pitkä viipymäaika suuren varaustiheyden alueella on ongelma, joka perinteisissä sähkösuodatti- • · · missä johtaa suodattimen koon ja energiankulutuksen kasvamiseen, 25 mikä lisää merkittävästi investointi-ja käyttökustannuksia. Eri kokoisten :***: hiukkasten suodatustehokkuuden lisäämiseksi on pyritty kehittämään erilaisia ratkaisuja ja eräs keino on esivarata hiukkaset ennen suoda-tusta.

• · · • · • · · • * • · 30 Patenttijulkaisusta US 4,778,493 tunnetaan menetelmä hiukkasten esi-: varaamiseksi sähkösuodatuksen suodatustehokkuuden lisäämiseksi.

···

Kyseisessä menetelmässä varataan polttoprosessista tulevat hiukkaset ennen suodatinta käyttäen hyväksi diffuusiovarautumista, kenttävarau-tumista ja/tai elektronivarautumista. Esivaraajaratkaisuissa käytetään 35 sähkösuodattimen eteen sijoitettua varaajaosaa, kuten esimerkiksi ko-ronavaraajaosaa, jolla voidaan toteuttaa pienten hiukkasten varaami- 3 119468 seen vaadittava suuri ionitiheys. Jännitteet voidaan silti pitää alhaisina, koska suurten hiukkasten varaaminen ja hiukkasten kerääminen tapahtuvat esivaraajan jälkeen olevassa perinteisessä sähkösuodattimessa. Riittävän viipymäajan saavuttaminen pienhiukkasille vaatii kuitenkin 5 suurikokoista esivaraajaa.

Nyt esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on esittää menetelmä, jolla tavalla voidaan varata hiukkaset ilman suurikokoista esivaraajaa.

10 Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että paloillaan järjestetään ainakin yhdellä syöttöelimellä sähköisesti varattua ainetta. Keksinnön mukaiselle polttolaitokselle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista se, että 15 syöttöelimen yhteydessä on varaajaosa palotilaan syötettävän aineen varaamiseksi.

Muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja 20 » I i

Keksinnön perusajatuksena on tuoda kattilan palotilaan, eli tulipesään • · **··' ja/tai savukanavaan, sähköisesti varautunutta ainetta. Sopivimmin tä- mä tapahtuu varaamalla palotilaan muutenkin syötettävää kaasua, joka ··♦ osallistuu hiukkasten muodostumisprosessiin ja/tai niiden irtautumi-25 seen. Hiukkasten esivaraaminen suoritetaan palotilassa edullisesti jo s*“: savukaasuhiukkasten syntyvaiheessa. Pienhiukkasten muodostuminen on tyypillisesti seurausta höyrystyneiden hiukkasten lähtöaineiden häjy. perumisesta, joka tapahtuu polttoprosessin aikana. Kun varauksenkul- .*·♦. jettajia tuodaan palotilaan polttoprosessin aikana saadaan syntyvien 30 pienhiukkasten varautumisprosessi käyntiin heti hiukkasten muodos-: tumisesta alkaen. Koska vapaat varauksenkuljettajat kulkeutuvat savu-

• M

:...Σ kaasuvirran mukana, jatkuu hiukkasten varautumisprosessi edullisesti vielä tulipesän jälkeen kattilan lämmönvaihdinalueella ja savukanavis- !·.*: sa. Pienhiukkasten tehokkaan esivarauksen vaatima pitkä viipymäaika • * · 35 saavutetaan siis tässä keksinnössä käyttämällä kattilan tulipesän ja savukaasukanaviston tilavuutta varaustilana.

4 119468

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan tehostaa pienhiukkasten varautumista ja siten niiden suodattumista perinteisissä suodattimissa, kuten sähkösuodattimissa, kangassuodattimissa ja märkäpesureissa.

5 Hiukkasten tehokas varaaminen jo hiukkasten muodostumisvaiheessa aikaansaa myös tilavarausilmiön kautta muodostuvien hiukkasten suodattumista jo itse palotilassa. Tilavaraussuodattuminen perustuu sa-manmerkkisesti varautuneiden hiukkasten repulsiovoimaan. Saman-merkkisesti varautuneiden hiukkasten pilvi pyrkii laajenemaan, jolloin 10 osa hiukkasista ajautuu suurella todennäköisyydellä palotilan seinämille. Seinämille kiinnittyneet hiukkaset irtoavat seinämiltä suurempikokoisina kappaleina. Näistä pienemmät kappaleet kulkeutuvat savukaasun mukana suodattimeen, jossa ne suodattuvat tehokkaasti suuren kokonsa vuoksi. Suurimmat seinämistä irtoavat kappaleet eli pölykakut 15 putoavat kattilan alaosaan, josta ne poistetaan pohjatuhkana.

Eräässä tämän keksinnön suoritusmuodossa varaus tuodaan palollaan polttoilmansuutinten kautta. Mainittuihin polttoilmansuuttimiin on järjestetty varaajat, kuten esimerkiksi koronavaraajat, joilla syötettävä . 20 polttoilma varataan. Varauksen tuottaminen kuumaan tilaan perinteisin • · · menetelmin on hyvin hankalaa, sillä hallittua sähköpurkausta on vaikea :···: saada aikaan kuumassa kaasussa. Lisäksi materiaaliongelmat korro- \i.; doivassa ja korkealämpöisessä ympäristössä ovat vaikeasti ratkaista- • · · :.„ί vissa. Sijoitettaessa varaajat polttoilmansuuttimiin, kyseisen suoritus- :***: 25 muodon mukaisesti, ei näitä ongelmia esiinny. Polttoilmasuuttimessa polttoilman virtausnopeus on suuri ja nopeutta voidaan edelleen nostaa suuttimen sopivan muotoilun avulla esimerkiksi arvoon noin 100 m/s.

;y; Suuri ilman virtausnopeus koronakärjen kohdalla on erittäin edullinen .···, varaamisen kannalta, sillä tällöin mm. syntyvät ionit kulkeutuvat nope- • · T 30 asti pois koronan läheisyydestä. Tämä ionien aiheuttaman tilavarauk- v : sen poispuhallus vähentää koronaelektrodin ympärille muodostuvaa purkausta vaimentavaa sähkökenttää ja edelleen siten tarvittavaa ko- ronajännitettä. Pienentynyt jännitetarve vähentää puolestaan purkauk- !·.*: sen ylläpitämiseen tarvittavaa sähkötehoa.

• *· * 35 5 119468

Koronavaraajan toiminnan kannalta polttoilman lämpötilat, jotka ovat tyypillisesti alle 200 °C, ovat ongelmattomia, kun taas yli 600 °C:n lämpötiloissa varaaminen on hankalampaa. Lisäksi kun varaaja sijaitsee keksinnön suoritusmuodon mukaisesti puhtaassa ilmassa, vältytään 5 varaajan likaantumiselta, jolloin varaajan huoltotarve on vähäistä.

Eräässä toisessa keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa varaus tuodaan palotilaan suutinten kautta, joista syötetään palotilaan jotain muuta ainetta kuin polttoilmaa. Suuttimella syötettävä aine voi olla esi-10 merkiksi polttoainetta tai muuten hiukkasten muodostumiseen osallistuvaa ainetta. On myös mahdollista syöttää varaus sellaisen aineen mukana, joka ei osallistu hiukkasten muodostumiseen, vaan jolla vaikutetaan muuhun palamisprosessiin ja/tai siinä syntyviin päästöihin. Tällaisia aineita ovat esimerkiksi erilaiset apukemikaalit, kuten ammoniak-15 ki. Varattava aine on edullisesti kaasumaista, mutta on myös mahdollista varata ja syöttää nestemäisiä tai hiukkasmaisia aineita.

Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto on tehokkuudeltaan parempi sekä investointi- ja käyttökustannuksiltaan merkittävästi edulli-;v 20 sempi kuin aiemmin tunnetut esivaraajaratkaisut. Investointikustannuk-sissa muodostuu säästöä mm. siitä, että varaustilana käytetään muu- • · *··;* tenkin olemassa olevaa tulipesää ja savukanavistoa. Käyttökustannuksia siä alentaa mm. se, että keksinnön edullisen suoritusmuodon mukai- ··· sesti koko koronavirta johdetaan varaustilaan sekä se, että voidaan V\: 25 käyttää alerhpaa koronajännitettä.

··« • · • ·

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin pe-riaatteellisiin piirustuksin, joissa • · ··· • ♦ • · T 30 kuva 1 esittää erästä keksinnön suoritusmuotoa, ··· • Il • · · kuva 2 esittää erästä varaajan suoritusmuotoa, ·· · • * · ,*·,*· kuva 3 esittää erästä toista keksinnön suoritusmuotoa, ja

• M

* * 35 kuva 4a esittää erästä suuttimen suoritusmuotoa poikkileikkauksena, 6 119468 kuva 4b esittää kuvan 4a suutinta edestä, kuva 5a esittää erästä suuttimen suoritusmuotoa poikkileikkauksena, 5 kuva 5b esittää kuvan 5a suutinta edestä, ja kuva 6 esittää erästä kolmatta keksinnön suoritusmuotoa.

10

Piirustuksissa on esitetty selvyyden vuoksi vain keksinnön ymmärtämisen kannalta tarpeelliset yksityiskohdat. Keksinnön ymmärtämisen kannalta tarpeettomat, mutta ammattimiehelle selvät rakenteet ja yksityiskohdat on jätetty kuvista pois keksinnön ominaispiirteiden korosta-15 miseksi. Tällaisia kuvissa näkymättömiä rakenteita ovat mm. kattiloissa olevat tulistimet ja virtausten ohjaimet.

Kuvassa 1 on esitetty eräs voimalaitoksen kattilajärjestely, jossa on eräs keksinnön mukainen esivarausjärjestelyn suoritusmuoto. Kysei- .. . 20 nen kattilajärjestely käsittää ainakin tulipesän 1 ja siihen yhteydessä olevan savukanavan 2 sekä suodatuslaitteiston 3. Tulipesän 1 seinä- *··;' miin on järjestetty polttoaineensyöttöelimet 4, kuten esimerkiksi suutti- :.:V met, ja ilmansyöttöelimet 5,6,7. Kuvassa on esitetty kolme erillistä il- ··· mansyöttötasoa, joista primääri-ilmataso 7 sijaitsee polttoaineensyöttö- :***: 25 elimen 4 alapuolella, ja sekundääri-ilmataso 6 ja tertiääri-ilmataso 5 sijaitsevat polttoaineensyöttöelimen yläpuolella. Eri tasoilta tapahtuva aineiden syöttö voidaan toteuttaa yhdeltä tai useammalta tulipesän 1 seinältä tämän keksinnön perusajatus säilyttäen. Kuvassa on yksiker- .·*··, taisuuden vuoksi esitetty vain yhdeltä ja samalta tulipesän 1 seinältä * · *.** 30 tapahtuva aineiden syöttö.

··· • · * • · · • :"]·* Keksinnön mukainen varaajalla 9 varustettu ainesyöttö on sijoitettu ky- :·!*, seisessä esimerkissä tertiääri-ilmatasolle 5. Kyseisellä tavalla toteutet- ]·,*« tu ainesyöttö voi sijaita myös muilla ilmatasoilla, kuten primääri- sekun- V ·· ‘ * 35 dääri- ja/tai kvartiääritasolla. Kyseisellä tasolla ainakin osa syötettäväs tä polttoilmasta varataan sähköisesti, jolloin suuttimesta muodostuu 7 119468 tulipesään varautunut ainevirtaus 8. Ainevirtauksen 8 varaus voi olla joko positiivinen, kuten esimerkissä, tai negatiivinen. Edullisessa suoritusmuodossa ainevirtauksen 8 varaaminen suoritetaan varaajalla 9, joka on suuttimen kanssa yhdysrakenteinen koronavaraaja. Eräs ko-5 ronavaraajan edullinen suoritusmuoto on esitetty tarkemmin kuvassa 2.

Kuvassa 2 on esitetty eräs koronavaraajan edullinen suoritusmuoto. Varaaja käsittää ainakin koronaelektrodin 10. Koronaelektrodin 10 vas-taelektrodi 11 on sijoitettu suuttimen seinämiin kiertämään koronaelekt-10 rodia. Sopivimmin koronaelektrodi 10 on suuttimen symmetria-akselilla 12. Edullisessa suoritusmuodossa suuttimen virtaus on säädettävissä siten, että suuttimen suuaukko on supistettavissa. Supistaminen on toteutettu sopivimmin siten, että suuttimen virtausta kuristettaessa koronaelektrodi 10 pysyy suuttimen ja virtauksen symmetria-akselilla 12. 15

Kuvasta 2 nähdään myös suuttimen edullinen virtausta kuristava muoto, jonka avulla virtauksen nopeus nousee hetkellisesti koronaelektrodin 10 kohdalla. Tällä suurella nopeudella saavutetaan entistäkin tehokkaampi ionien aiheuttaman tilavarauksen poispuhallus, joka puoles- ... 20 taan vähentää koronaelektrodin 10 ympärille muodostuvaa purkausta • · · vaimentavaa sähkökenttää ja edelleen siten tarvittavaa koronajännitet-!··.: tä. Pienentynyt jännitetarve vähentää puolestaan purkauksen ylläpitä- \:.s miseen tarvittavaa sähkötehoa.

«·* • · • · 25 Edullisessa suoritusmuodossa koronavaraajan varaustehokkuus sää- :***: tyy automaattisesti polttolaitoksen kuorman mukaisesti ilman erityisiä säätöelimiä, sillä varaustehokkuus on verrannollinen syötettyyn polt- toilmaan. Polttoilma puolestaan on verrannollinen tehoon ja hiukkas- ,···. tuottoon. Polttoilman virtauksen pienentyessä myös koronavirta piene- • · ”* 30 nee koronaelektrodin ympäristöön muodostuvan tilavarauspilven vaiku- ··· v: tuksesta.

··· • · • · ··« :·!*. Sellaisissa suoritusmuodoissa, joissa itsesäätyvyys ei ole optimaalinen [·,*. tavoitellun tuloksen kannalta, voidaan aineen varausta säätää muuten- ‘ : 35 kin. Eräs tapa on ohjata korona virtaa polttolaitoksen ohjausjärjestelmäl lä, jolloin suodatusteho voidaan toteuttaa esimerkiksi riippumaan lai- 8 119468 toksen kuormituksesta. Varauksen ohjaamiseen voidaan käyttää myös muita parametreja, kuten esimerkiksi pyrittäessä suureen suodatuste-hoon, voidaan säätö tehdä kattilan tulipesässä tapahtuvan läpilyöntiti-heyden perusteella. Läpilyönnit voidaan havaita käyttämällä esimerkik-5 si tulipesän (1) seinämän aukkoon sijoitettua nopeita sähkökentän muutoksia monitoroivia anturia.

Keksintö ei ole kuitenkaan riippuvainen ainevirtauksen 8 varaustavas-ta, vaan ainevirtaukseen voidaan tuottaa sähköinen varaus usealla eri 10 tavalla ja useassa eri kohdassa. Eräässä suoritusmuodossa ainevirta-us 8 varataan tulipesässä 1, jolloin varauselimet 9 sijoittuvat tulipesään ja tällöin tulipesään syötettävä ainevirtaus toimii edullisesti varauseli-men jäähdytysaineena.

15 Sopiva varaajarakenne 9 ja varaajan sijoituspaikka riippuu useasta asiasta, kuten mm. kattilan tyypistä ja siinä poltettavasta polttoaineesta. Kuvassa 3 on esitetty eräs toinen keksinnön edullinen suoritusmuoto. Kyseisessä kattilassa syötetään kaasumaista polttoainetta varaajalla 9 varustetulla polttoainesuuttimella 4. Kyseinen polttoainevirtaus 8 ... 20 varataan keksinnön mukaisesti sähköisesti, jolloin polttoaineen palaes-

• · I

\t;' sa muodostuvat hiukkaset varautuvat sähköisesti. Polttoaineen syöt- tämiseen käytettävä suutin voidaan toteuttaa usealla eri tavalla, ja on mahdollista tuoda esimerkiksi polttoprosessissa tarvittavaa polttoilmaa O saman suutinrakenteen kautta omaa kanavaa pitkin. Kuvassa 3 polt- Γ·*: 25 toilma tuodaan paloillaan primääri-ilmasuutinten 7 kautta.

• · • · ♦ ·*

Kuvapareissa 4a ja 4b sekä 5a ja 5b on esitetty eräitä suuttimen suori- tusmuotoja, joissa samasta suutinrakenteesta syötetään polttoaine se- .M. kä polttoilma. Ensimmäiselle aineelle on suuttimeen muodostettu si- τ' 30 sempi kanava 13 ja toiselle aineelle on muodostettu sisempää kanavaa ··· v : kiertävä ulompi kanava 14. Ensimmäisessä kanavassa 13 samoin kuin !.'"i toisessa kanavassa 14 voidaan syöttää sovelluskohtaisesti joko poltto- :·!*. ainetta tai polttoilmaa tai jotain muuta ainetta. On myös mahdollisuus • · ]·/. muodostaa suuttimeen useampia kanavia, jolloin samasta suuttimesta * : 35 on mahdollista syöttää myös useampia aineita.

9 119468

Kuvaparissa 4a ja 4b on suuttimen sisempään kanavaan 13 järjestetty varauselin, joka esimerkissä käsittää koronaelektrodin 10 ja sen vasta-elektrodin 11. Tällöin sisemmän kanavan 13 kautta syötettävä aine varautuu sähköisesti ja varaus siirtyy ainevirtauksen mukana tulipesään 1 5 ja edelleen muodostuviin hiukkasiin.

Kuvaparissa 5a ja 5b on puolestaan suuttimen ulompaan kanavaan 14 järjestetty varauselin, joka esimerkissä käsittää useita koronaelektrode-ja 10 ja niiden vastaelektrodeja 11. Kyseisessä suoritusmuodossa 10 ulommasta kanavasta 14 aukeaa tulipesään useita suuaukkoja 15, sillä tällä on ainevirtauksen tasaiseen varautumiseen edullinen vaikutus. Suoritusmuodon mukaisen suuttimen ulomman kanavan 14 kautta syötettävä aine varautuu täten sähköisesti ja varaus siirtyy ainevirtauksen mukana tulipesään ja edelleen muodostuviin hiukkasiin.

15

Kuvassa 6 on puolestaan esitetty eräs keksinnön suoritusmuoto, jossa varattu ainevirtaus 8 tuodaan tulipesän 1 ja savukanavan 2 muodostamaan palotilaan varsinaisen palamisprosessin lopussa tai loputtua sopivan varaajan 9 ja suuttimen 16 kautta. Tämä on edullista silloin, kun „ , 20 palokaasuihin lisätään kaasumaisessa olomuodossa olevaa apukemi- : ·* kaalia, esimerkiksi ammoniakkia sisältävää kaasua. Tällöin varaus siir- ··· tyy varatusta ainevirtauksesta 8 polttokaasujen hiukkasiin palotilassa ja \j.·' erityisesti savukanavassa 2.

··* • · • § *·· Γ·*: 25 Keksinnön mukaista varattua ainevirtausta voidaan käyttää myös katti- lan nuohointen yhteydessä. Kattilan lämmönsiirtopintojen nuohouksen ··♦ aikana esiintyy tyypillisesti hiukkaspäästöpiikkejä, jotka johtuvat mm. nuohoimien irrottaman tuhkan ja noen lisäävästä hiukkaskuormasta.

• · *

Varaamalla sähköisesti kattilan nuohoimen suuttimista syötettävä aine, ';·* 30 joka on tyypillisesti nestettä tai kaasua, saadaan irronneet hiukkaset ··· v 1 tehokkaammin suodatettua. Varatusta nuohoimen syöttämästä ainevir- tauksesta varaus siirtyy hiukkasiin. Kyseisiä nuohoimia ei ole esitetty •V, kuvissa, mutta tyypillisesti nuohoimet sijaitsevat tulistimien ja/tai läm- • · mönvaihtimien yhteydessä.

• ·· * * 35 10 119468

Keksintö mahdollistaa myös virran tuottamisen kattilan pinnoille ja erityisesti sen lämmönsiirtopinnoille. Esimerkiksi kun varauksen polariteetti on positiivinen, aiheuttavat lämmönsiirtopinnalle kulkeutuneet varautuneet hiukkaset positiivisen sähkövirran. Tämä virta estää joissain 5 tapauksissa metallin korroosiota, eli keksinnön mukainen menetelmä aikaansaa joissain tilanteissa sähköisen korroosioneston.

Tämä keksintö ei ole riippuvainen erilaisilla suutinjärjestelyillä muodostettavista virtauskentistä, vaan keksinnön mukaista aineen varausta 10 voidaan käyttää useanlaisen suutinjärjestelyn kanssa. Suutinjärjestelyillä muodostettavilla virtauskentillä pyritään pääsääntöisesti vaikuttamaan tulipesässä poltettavien aineiden sekoittumiseen, jolloin myös keksinnön mukaisesti varautuneiden aineiden sekoittuminen muihin aineisiin on tehokkaampaa joillain suutinjärjestelyillä kuin joillain toisilla. 15

Keksinnön edellä esitettyjen eri suoritusmuotojen yhteydessä esitettyjä toimintatapoja ja rakenteita eri tavoin yhdistelemällä voidaan aikaansaada erilaisia keksinnön suoritusmuotoja, jotka ovat keksinnön hengen mukaisia. Tämän vuoksi edellä esitettyjä esimerkkejä ei tule tulkita „ t 20 keksintöä rajoittavasti, vaan keksinnön suoritusmuodot voivat vapaasti s ·! vaihdella jäljempänä patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten s./ piirteiden puitteissa.

« · · • · · ·1·

• M

• · ··· ·1 · • · · • · * · • · * · ··1 • · • « i • · · • · *·· • · • · ·«· ··· • · · • · · ··· • · • · ·1 ·· · • I · • · • · · » · · • f· * ·

Claims (10)

119468

1. Menetelmä savukaasujen varaamiseksi ja hiukkassuodatusvaikutuk-sen tehostamiseksi polttolaitoksessa, joka käsittää ainakin 5. tulipesän (1) polttoaineen polttamiseksi, erotuslaitteen (3) savukaasujen puhdistamiseksi, savukaasukanavan (2), joka on järjestetty johtamaan savukaasut tulipesästä (1) erotuslaitteelle (3), palotilan, joka käsittää ainakin tulipesän (1) ja savukaasu-10 kanavan (2) tilan, jossa paloprosessi ja hiukkasten muodos tuminen oleellisesti tapahtuu, ja yhden tai useamman palotilaan (1) yhteydessä olevan syöt-töelimen (4,5,6,7,16) aineen syöttämiseksi palotilaan, tunnettu siitä, että palotilaan (1) järjestetään ainakin yhdellä syöttöeli-15 meitä (4,5,6,7,16) sähköisesti varattua ainetta (8) savukaasujen hiukkasten varaamiseksi palotilassa (1).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähköisesti varattu aine (8) on jokin seuraavista: 20. polttoaine, : V - polttoilma, • ti - hapettava aine, - apukemikaali, - nuohoushöyry, ·*·*: 25 - nuohousilma, • · .···. - varauksia kuljettava väliaine.

···* . . 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · * * * että sähköisesti varattu aine (8), joka on polttoilma tai polttoaine, järjes-*·;· 30 tetään oleellisesti tulipesän (1) siihen kohtaan, missä hiukkasmuodos- :T: tuminen tapahtuu. • M • · • * ··* ;.\4

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, \ tunnettu siitä, että varattava aine (8) varataan syöttöelimeen « · · ** 35 (4,5,6,7,16) yhteydessä olevalla varaajalla (9), joka on sijoitettu palotilan ulkopuolelle tai 119468 paloillaan siten, että varattavan aineen (8) virtaus jäähdyttää varaajaa (9).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tun-5 nettu siitä, että varattava aine (8) on ilmaa ja erotuslaite (3) on säh- kösuodin.

6. Polttolaitos savukaasujen varaamiseksi ja hiukkassuodatusvaikutuk-sen tehostamiseksi, joka käsittää ainakin 10. tulipesän (1) polttoaineen polttamiseksi, erotuslaitteen (3) savukaasujen puhdistamiseksi, savukaasukanavan (2), joka on järjestetty johtamaan savukaasut tulipesästä (1) erotuslaitteelle (3), palothan, joka käsittää ainakin tulipesän (1) ja savukaasu-15 kanavan (2) tilan, jossa paloprosessi ja hiukkasten muodos tuminen oleellisesti tapahtuu, ja yhden tai useamman paloillaan yhteydessä olevan syöttö- elimen (4,5,6,7,16) aineen syöttämiseksi palotilaan, tunnettu siitä, että syöttöelimen (4.5,6,7,16) yhteydessä on varaajaosa 20 (9) palotilaan (1) syötettävän aineen varaamiseksi, ja mainittu syöttö- : V elin on järjestetty syöttämään mainittu varattu aine palotilaan (1) savu- • »· kaasujen hiukkasten varaamiseksi palotilassa (1). • · · ···

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että ero- •v. 25 tuslaite (3) käsittää ainakin jonkun seuraavista: sähkösuodin, märkä- .···. pesuri, tekstiilisuodin. ·«· e..

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että lii polttolaitos käsittää ainakin jonkun seuraavista syöttöelimistä • * **:*' 30 (4,5,6,7,16) varatun aineen (8) järjestämiseksi palotilaan: :T: - yläilmatason varaajaosaan (9) yhdistetyn suuttimen (5,6), - alailmatason varaajaosaan (9) yhdistetyn suuttimen (7), ·«« - varaajaosaan (9) yhdistetyn polttoainesuuttimen (4), \ ·* - varaajaosaan (9) yhdistetyn apukemikaalisuuttimen (16). I » i *· 35 119468

9. Patenttivaatimuksen 6 tai 8 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että varaajaosa (9) on koronavaraaja.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-9 mukainen polttolaitos, 5 tunnettu siitä, että erotuslaite (3) on sähkösuodin ja varattu aine (8) on ilmaa. ·· · • « « • · • 9 999 9 9 • · 999 9 9 9 9 9 9 λ 999 999 9 9 9 9 999 99 m 9 9 m 9 9 9 9 999 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 999 9 ··· t · » • · · ··· • · * 1 ·♦1 « ·· 9 9 9 9 9 · * · t • · · * ·· • · 119468