FI119558B - Soodakattila - Google Patents

Soodakattila Download PDF

Info

Publication number
FI119558B
FI119558B FI974295A FI974295A FI119558B FI 119558 B FI119558 B FI 119558B FI 974295 A FI974295 A FI 974295A FI 974295 A FI974295 A FI 974295A FI 119558 B FI119558 B FI 119558B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
air
furnace
combustion
reduction
less
Prior art date
Application number
FI974295A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI974295A (fi
FI974295A0 (fi
Inventor
Kimishiro Tokuda
Toshimitsu Ichinose
Hirokazu Hino
Yoshihisa Arakawa
Masaaki Nagai
Yoshitaka Baba
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Ind Ltd
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
Priority claimed from JP8311996A external-priority patent/JP2977502B2/ja
Application filed by Mitsubishi Heavy Ind Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Publication of FI974295A0 publication Critical patent/FI974295A0/fi
Publication of FI974295A publication Critical patent/FI974295A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI119558B publication Critical patent/FI119558B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/04Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/10Drying by heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/10Combustion in two or more stages
    • F23G2202/101Combustion in two or more stages with controlled oxidant supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/10Combustion in two or more stages
    • F23G2202/106Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/40Stationary bed furnace
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • F23G2207/30Oxidant supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50005Waste in combustion chamber supported on bed made of special materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

1 119558
Soodakattila
Keksinnön tausta
Esillä olevan keksinnön kohteena on soodakattila soodakomponen-tin jne. talteenottamiseksi paperimassan jäteliuoksesta, joka soodakattila käsit-5 tää uunin, jossa on uunin pohja ja uunin sivuseinämät; polttimen mustalipeän poistamiseksi uuniin, niin että muodostuu hiilipeti uunin pohjalle; ja polttoilman-syöttöjärjestelmän.
Tunnettu tekniikka
Paperimassan jäteliuoksessa, joka on generoitu paperinvalmistus-10 prosessissa, on suuri määrä orgaanisia puumateriaaleja sekä soodakompo-nentti, joka lisätään keittoprosessiin. Täten jäteliuos (jota jatkossa kutsutaan "mustalipeäksi”) tiivistetään kerran ja poltetaan tämän jälkeen soodakattilassa, johon kuuluu polttouuni, jonka päätehtävänä on talteenottaa soodakomponentti siten, että mustalipeän soodakomponentti talteenotetaan natriumkarbonaattina 15 ja natriumsulfidina sulassa tilassa.
Kuviossa 8 esitetään kaaviomaisesti soodakattila, joka on tunnetun tekniikan mukainen. Mustalipeä 42a poistetaan useista mustalipeäpolttimista 42 soodakattilassa 41. Toisaalta polttoilmaa 40 syötetään siihen ensisijaisesta ilmasuuttimesta 45a, toissijaisesta ilmansuuttimesta 45b ja tertiaarisesta il- 20 masuuttimesta 45c tuulettimen 43 kautta ja ilmapeltien 44a, 44b ja 44c kautta.
:·: : Mustalipeä 42a poltetaan hiilipedillä 46, joka on muodostettu kattilan alaosaan.
• · · v : Yleisesti soodakattilassa 41 mustalipeä 42a, joka sisältää suhteelli- :.‘‘j sen karkeita hiukkaskokoja, poistetaan mustalipeäpolttimista 42, joka sijaitsee ·:· uunin keskiosassa, kuten esitetään kuvion 8 katkoviivanuolilla siten, että se pu- »»Il r 25 toaa siihen kun sitä kuivataan uunin polttokaasulla ja kerääntyy tämän jälkeen uunin pohjalle siten, että se muodostaa hiilipedin 46 ja poltetaan.
Käyttäen haihdutuslaitetoimintoa vesisisällön tiivistämiseksi jäte->v# liuoksesta, mustalipeän 42a pitoisuus on pyrkinyt lisääntymään arvosta 60 % M arvoon 80 % sillä seurauksella, että kattilan polttotehokkuus on lisääntynyt, ja **;*' 30 myös itse mustalipeän pitoisuus on parantunut.
Myös ensisijaisen ilman, toissijaisen ilman ja tertiaarisen ilman riittä-vä määrä, jota syötetään hiilipedin 46 ympäristöön, mustalipeän 42a polttoaste .’ . hiilipedillä 46 paranee, joka aikaansaa sen, että polttotila aiheuttaa jyrkän typ- pioksidien lisääntymisen (jota jatkossa merkitään ”NOx”), ja täten, jotta sooda- φ · • · • · · 119558 2 kattila toimisi saastuttamismääräysten mukaisesti on toivottavaa vähentää NOx:n määrää, joka poistuu kattilasta.
Eräs tapa vähentää ΝΟχ-päästöjä on muodostaa polttoalue, jossa on pelkistysilmanpainekenttä, jossa ilmakerroin hiilipedin ympäristössä on 0,8 tai 5 pienempi, jolloin syötetään lisäilmaa uunin yläosasta. Tässä tapauksessa kuitenkin kaikkien tai jonkun seuraavista ensisijaisen ilman määrä, toissijaisen ilman määrä ja tertiaarisen ilman määrä on välttämätöntä pienentää, uuniin syötetyn ilman virtausnopeus lasketaan, ja ilman jakautuminen uunissa on epätasainen, siten, että tapahtuu epätasaista palamista, ei-palaneen hiilen siirtymis-10 tä, hiilipedin muodonmuutosta jne., joka tekee vakaan polttamisen vaikeaksi.
Yhteenveto keksinnöstä
Tunnetun tekniikan ongelmista johtuen esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada soodakattila, joka pystyy vaikuttamaan ΝΟχ-pääs-töjen pienentämiseen turvallisesti.
15 Tämän saavuttamiseksi esillä olevalle keksinnölle on tunnusomais ta, että polttoilmansyöttöjärjestelmä käsittää pääiimansyöttövälineet ilman syöttämiseksi uuniin siten, että muodostuu pelkistysilmapainekenttä, jossa ilmakerroin uunin pohjalle muodostetun hiilipedin ympäristössä on 0,8 tai alle, 20 ensimmäiset lisäilmansyöttövälineet, jotka on sijoitettu alavirtaan • ;*; pääilmansyöttövälineisiin nähden, ilman syöttämiseksi uuniin siten, että muo- ··· · dostuu pelkistysilmanpainekenttä, jossa ilmakerroin on 1,0 tai alle, ja jossa .·, : esiintyy ei-palaneita komponentteja, ja • · φ ’ toiset lisäilmansyöttövälineet, jotka on sijoitettu alavirtaan ensimmäi- 25 siin lisäilmansyöttövälineisiin nähden, ilman syöttämiseksi siten, että muodos- • · :##]* tuu polttoalue, jossa palaminen suoritetaan loppuun.
*·* : Tällä tavalla polttoilma, jota syötetään pääilmasuuttimesta, muodos taa pelkistysilmanpainekentän, jonka ilmakerroin on 0,8 tai pienempi, ja myös • · v.: mikäli lisäpolttoilma lisätään tästä alavirtaan ensimmäisestä lisäilmasuuttimes- 30 ta, pelkistysilmanpainekenttä säilytetään, siten että sen ilmakerroin on 1,0 tai :·! pienempi, ja tämän jälkeen polttoilmavajaus syötetään edelleen alavirtaan tä- • · · hän nähden toisesta lisäilmasuuttimesta siten, että ei-paianeiden komponent-**"* tien palaminen suoritetaan loppuun, jolloin saadaan pieni ΝΟχ-pitoisuus.
:,*·! Edelleen soodakattila voi käsittää lisäksi välineet kierrätetyn tai iner- :[**: 35 tin kaasun syöttämiseksi yhdessä polttoilman kanssa uunin sivuseinämää pit kin. Tällöin estetään, että uunin sivuseinämä, jossa sivuseinämäputkistot sijait- 119558 3 sevat, syöpyy sulfidista, joka syntyy mustalipeän sisältämästä rikkikomponen-tista pelkistysilmanpainekentän polttoalueella.
Lyhyt kuvioiden selostus
Oheisissa kuvioissa: 5 Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti soodakattilaa esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti, kuvio 2 on kaaviomainen kuva soodakattilasta esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti, kuvio 3 on poikkileikkauskuva 2 viivaa III - lii pitkin, 10 kuvio 4 on selittävä käyrä, jossa esitetään toissijaisen ilman virtaus nopeuden ja 02-jakauman epätasapainon suhde kuvion 2 soodakattilassa, kuvio 5 on kaaviomainen kuva soodakattilasta esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisesti, kuvio 6 on selittävä kaavio, jossa esitetään S'2- komponentin muu-15 toksia, joka vastaa viipymisaikaa hiilipedin yiäsivulta kvaternaariseen ilmasuut-timen asentoon kuvion 5 soodakattilassa, kuvio 7 on selostava käyrä, joka esittää ΝΟχ-arvojen muutoksia, jotka vastaavat viipymisaikaa hiilipedin yiäsivulta kvaternaariseen ilmansuuttimen asentoon kuvion 5 soodakattilassa, 20 kuvio 8 on kaaviomainen kuva tunnetun tekniikan mukaisesta soo- : .·. dakattilasta.
• * · ·*· · :T: Edullisten suoritusmuotojen selostus
Kuviossa 1 esitetään esillä olevan keksinnön mukainen ensimmäi-##*:· nen suoritusmuoto. Tässä on huomattava, että samat osat, jotka löytyvät tun- ·*·.. 25 netusta tekniikasta, saavat saman viitemerkin ja niiden selostusta ei tässä tois- 4 teta.
• · ·
Kuviossa 1 esitetään viitemerkillä 43 tuuletinta, joka säätää koko- naisilmansyötön polttoa varten, ja polttoilma syötetään tuulettimelta 43 uuniin M ensisijaiselta ilmasuuttimelta 45a ja toissijaiselta ilmasuuttimelta 45b ilmapel- **:·' 30 tien 44a ja 44b kautta, jotka sijaitsevat suunnatusti ylävirrasta alavirtaan siten, j*·.. että ilmakerroin hiilipedin ympäristössä säädetään arvoon 0,8 tai alle. Mainittu ensisijainen ilmasuutin 45a ja toissijainen ilmasuutin 45b muodostaa pääil- .* . masuuttimen.
• ♦ «
Vastaavasti ilmaa syötetään ilmapellin 44m kautta ensimmäisestä li- • · ’···* 35 säilmasuuttimesta 11a, jonka ilmakerroin säädetään arvoon 1,0 tai alle ja edel- 119558 4 leen ilmapellin 44n kautta ilmavajausta syötetään toisesta lisäilmasuuttimesta 11b. On huomattava, että ensimmäisen ja toisen lisäilmasuuttimen 11a, 11b optimiasento riippuu uunin polttokaasun viipymisajasta ja että asteita voi myös olla enemmän kuin kaksi.
5 Valitsemalla optimaalinen ilmanpuhallusnopeus ja suunta ensimmäi selle ja toiselle lisäilmasuuttimelle 11a, 11b vastaavasti, riippuen polttotilasta tai polttopoistokaasuvirtauksen tilasta, syötetty ilma saavuttaa uunin keskiosan ja se voidaan sekoittaa tasaisesti uunissa.
Syöttämällä polttoilmaa yllä esitetyllä tavalla voidaan muodostaa 10 polttoalue, jolla on pelkistysilmanpainekenttä, jossa ilmakerroin hiilipedin 46 ympäristössä on 0,8 tai alhaisempi, ja polttoalue tämän yläosassa, jonka pel-kistysilmanpainekentässä ilmakerroin on 1,0 tai alle ja ei-palaneita komponentteja esiintyy, ja polttoalue edelleen ylöspäin tästä, jossa palaminen suoritetaan loppuun, jolloin NOx syntyminen voidaan vähentää riittävästi.
15 Kussakin mainitussa polttoalueessa reaktio tapahtuu seuraavasti: pelkistysilmanpainekentän, jonka ilmakerroin on 0,8 tai pienempi, polttoalueella esiintyy liikapolttoainetta kemiallisen happiyhtälön mukaisesti, ja osa polttoaineesta muodostaa pelkistysilmanpainekentän, joka palaa korkean lämpötilan polttoilmakehässä, jolloin polttoaine ja typpi (N)-komponentti mustalipeässä ja 20 typpikomponentti ilmassa toimivat seuraavien kaavojen mukaisesti: (Kemialliset kaavat 1) • ·*· * * t ··· · 0*’: CnHn + C02 -> C02 + H20 :\i N + 02 -> NO, ·:· 25 «··· ·*·,. ja tämän jälkeen pelkistysilmanpainekentän polttoalueella, jolla esiintyy ei- palaneita komponentteja, seuraavat kaavat pätevät: (Kemialliset kaavat 2) • · 30 CnHn + 02->H2 + CO + Cn'Hm’
Sr: Cn’Hm’ + NO -> NHi + N2 + Cn"Hm”, ·· • · • f· jossa yksittäinen, tai kaksoispilkku esittää aktivoituja hiilivetyradikaaleja.
··· / . Edelleen palamisen loppuunsaattamiskentän polttoalueella tapahtuu 35 seuraavat reaktiot: t · • · • Il 119558 5 (Kemialliset kaavat 3)
Cn”Hm” + 02 -> C02 + H20 Cn Hm 02 C02 + H20 5 CO + H2 + 02 -> C02 + H20 NHi + 02 -> NO + NzO tai NHi + 02 -> N2 + H20, ja täten NOx pieneneminen voidaan saavuttaa.
10 On huomattava, että polttokaasu 12, joka poistetaan soodakattilasta 41 poistetaan osittain tuulettimella 16 kanavan 15 kautta polttokaasujen käytävässä lämmönvaihtimen 13 ja savupiipun 14 välissä kaasun purkautumista varten ilmaan, ja poistetaan suuttimista 17a ja 17b uunin alaosaan pitkin uunin sivuseinämää, joka sisältää sivuseinämäputkistot hiilipedin ympärillä. Tällä ta-15 valla muodostuu pneumaattinen verho uunin sivuseinämää pitkin poistokaasuista, jotka poistuvat ja syötetään takaisin uuniin siten, että suora kosketus sulfidin ja uunin sivuseinämän välillä estetään, jolloin uunin sivuseinämän syöpyminen voidaan estää.
On myös huomattava, että suuttimet 17a, 17b järjestetään useana 20 kappaleena ja vaikkakin poistokaasujen optimaalinen poistosuunta ja nopeus päätetään luonnollisesti siten, että se vastaa soodakattilian muotoa, hiilipedin • · : muotoa tai polttotilaa, riittää periaatteessa sellainen järjestely, että poistokaa- v:<: sut siirtyvät ylöspäin uunin sivuseinämää pitkin ja estetään suora kosketus sul- :*·.: fidin jne. ja uunin sivuseinämän välillä. Uunin sivuseinämän syöpymisen estä- ··· 25 mistä voidaan myös soveltaa soodakattilaan eikä rajoitu pelkistysilmanpaine- ···· kenttään, joka vallitsee siinä.
Lisäksi voidaan lisätä sellainen järjestely, että inertia kaasua, kuten ♦ ♦ * kierrätettyä kaasua jne. syötetään polttoilmaan tuulettimen 16 ja kanavan 20 . . kautta.
• · · ***** .30 Seuraavaksi selostetaan keksinnön toista suoritusmuotoa viittaa- ··· • · *·;·* maila kuvioihin 2 - 4. On huomattava, että samoista osista käytetään vastaavia :*·.. viitemerkkejä ja osia ei selosteta uudestaan tässä.
:***· Polttoilmaa syötetään tuulettimesta 43 ensimmäisestä, toissijaisesta • i» .* . ja tertiaarisesta ilmasuuttimesta 45a, 45b ja 45c, ja lisäilmasuuttimesta 11a il- • · · 35 mapellin 44m kautta ja uunin yläosan kautta, Kokonaisilmamäärä, joka syöte-tään hiilipedin 46 ympäristöön ensisijaisesta, toissijaisesta ja tertiaarisesta il- 119558 6 masuuttimesta 45a, 45b ja 45c säädetään siten, että se muodostaa ilmaker-toimen, joka on 0,8 tai alle.
Toisaalta ilma, joka syötetään ensisijaisesta suuttimesta 45a on 40 % tai alle kokonaispolttoilmamäärästä ja ensisijainen ilmasuutin 45a on 5 muodoltaan sellainen ja järjestetty siten, että ilman virtausnopeus on 30 m/s tai enemmän, jolloin estetään, että hiilipeti 46 lähestyy uunin sivuseinämää, ja täten muodostetaan vakaa hiilipetimuodostelma.
Ilma, joka syötetään toissijaisesta ilmasuuttimesta 45b on 40 % tai alle kokonaispolttoilmamäärästä, ja toissijainen ilmasuutin 45b on muodoltaan 10 ja järjestelyiltään sellainen, että ilman virtausnopeus on 50 m/s tai enemmän, jolloin ilma saavuttaa uunin keskiosan ja ilman jakauma homogenisoituu. Suhde ilman virtausnopeuden toissijaisesta ilmasuuttimesta 45b ja 02 jakauman epätasapainon välillä esitetään kuviossa 4.
Ilma, joka syötetään tertiaarisesta ilmasuuttimesta 45c on osa, tai 15 20 % tai alle, kokonaispolttoilmamäärästä, ja viedään alaspäin kohti hiilipedin 46 suuntaa, kuten on esitetty kuviossa 2, ja käännetään uunin kulman läheisyydessä, kuten esitetään kuviossa 3, jolloin syntyy pyörrevoima ja ei-pala-neen hiilen siirtyminen vaimennetaan.
Edelleen kierrätetty poistokaasu sekoitetaan polttokaasuun tai syö-20 tetään uuniin suoraan poistokaasun kierrätystuulettimella 16, jolloin yllä esitetyt vaikutukset voimistuvat yhä.
* · : Yhteenvetona, esillä olevan suoritusmuodon mukaisesti, ensisijai- :T: nen ilma syötetään virtausnopeudella 30 m/s tai enemmän siten, että estetään, että hiilipeti siirtyy lähemmäksi uunin sivuseinämää, jolloin muodostuu vakaa • a '·· 25 hiilipetimuodostelma, joka myös säilyy.
Myöskin toissijainen ilma, joka on 40 % tai vähemmän kokonaispolt- *·;·, toilmasta, syötetään virtausnopeudella 50 m/s tai yli siten, että se saavuttaa « · « uunin keskiosan, jolloin uunin ilmajakauma homogenisoituu.
. . Myös tertiaarinen ilma, joka on osa, eli 20 % tai alle, kokonaispolt- « · · ’*[** 30 toilmasta, syötetään alaspäin (kohti hiilipedin 46 suuntaa) ja käännetään uunin *»··* kulman läheisyydestä siten, että se saa pyörrevoiman, jolloin estetään, että ei- palanut huh siirtyy kohti uunin yläosaa.
• .··*. Edelleen poistokaasu kierrätetään ja sekoitetaan polttoilmaan ja/tai syötetään suoraan uuniin, jolloin yllä esitetyt vaikutukset yhä voimistuvat.
• · · 35 On huomattava, että mainitut ilman virtausnopeudet ja määrät jne.
ensisijaisessa, toissijaisessa ja tertiaarisessa ilmassa ovat arvoja, jotka on to- 119558 7 dettu useilla kokeilla, joita keksijät ovat toistaneet oikeiden sääntöjen löytämiseksi.
Seuraavassa esitetään keksinnön kolmatta suoritusmuotoa viittaamalla kuvioihin 5-7. Tässäkin on huomattava, että käytetään samoja viite-5 merkkejä kuin aikaisemmin ja näiden selostusta ei tässä toisteta.
Esillä oleva suoritusmuoto poikkeaa ensimmäisestä ja toisesta suoritusmuodosta siinä, että ensimmäisessä ja toisessa suoritusmuodossa käytetään nk. kierrätettyä kaasua tai inertia kaasua ja tämän syöttövälineitä, joilla osa polttokaasusta, joka poistetaan soodakattilasta syötetään kattilaan uunin 10 alaosasta pitkin uunin sivuseinämää hiilipedin ympärillä ja/tai syötetään polt-toilman syöttökanavaan, mutta tässä kolmannessa suoritusmuodossa ei käytetä tällaisia välineitä.
Tämä tarkoittaa sitä, että esillä olevassa suoritusmuodossa poltto-ilma syötetään tuulettimella 43 ensisijaiseen ilmasuuttimeen 45a ja toissijai-15 seen ilmasuuttimeen 45b, jotka yhdessä muodostavat pääilmasuuttimen, ja tertiaarisesta ilmasuuttimesta 45c, joka muodostaa ensimmäisen lisäilmasuut-timen, ilmapeltien 44a, 44b ja 44c kautta, jolloin ilmaa säädetään ja syötetään siten, että ilmakerroin hiilipedin 46 ympäristössä on 0,8 tai alle. Lisäilma syötetään kvaternaarisista ilmasuuttimista 48a, 48b ja 48c, jotka muodostavat toisen 20 lisäilmasuuttimen, ilmapeltien 47a, 47b ja 47c kautta.
On huomattava, että vaikkakin tässä esitetään esimerkki, jossa il- makerroin hiilipedin ympäristössä on 0,8 tai alle pääilmasuuttimien yhdistettyyn :T: ilmaan nähden (ensisijainen ilmasuutin 45a ja toissijainen ilmasuutin 45b) ja :*·.· ensimmäisestä lisäilmasuuttimesta (tertiaarinen ilmasuutin 45c) esitetään täs- • · 25 sä, tämä ilmakerroin voi olla 1,0 tai alle, ja vaikkakin optimaalinen toisen lisä-:·" ilmasuuttimen (kvatemaarinen ilmasuutin) optimaalinen asento päätetään riip- *...t puen polttoreaktiosta ja uunin polttokaasun viipymisajasta, suuttimien askelten ’ lukumäärä ei rajoitu kolmeen kuten kuviossa 5, vaan se voi olla myös jokin .. muu luku.
’·]·* 30 Yllä esitetyllä tavalla syötetyllä polttoilmalla voidaan muodostaa polt- toalue hiilipedin 46 ympäristöön, jolla on pelkistysilmanpainekenttä, jossa ilma-kerroin on 0,8 (tai 1,0) tai alle, ja polttoalue tämän ylemmässä osassa (alavir- • .*··. taan) , jonka pelkistysilmanpainekentässä ilmakerroin on 1,0 tai alle, ja jossa esiintyy ei-palaneita komponentteja, ja polttoalue edelleen ylöspäin tästä (ala-35 virtaan), jossa palaminen suoritetaan loppuun, jolloin NOx pieneneminen voi- ··· daan aikaansaada.
119558 8 Näin toteutetun kolmannen suoritusmuodon mukaisesti pelkistys-ilmanpainekentän polttoalueella, jossa ilmakerroin on 0,8 (tai 1,0) tai alle, on olemassa liikapolttoaine, joka on hapen kemiallinen ekvivalentti, ja osa polttoaineesta muodostaa pelkistysilmanpainekentän, joka palaa korkean lämpötilan 5 polttoilmakehässä, jolloin polttoaine ja typpi (N)-komponentti mustalipeässä ja typpi (N)-komponentti ilmassa saavat saman reaktion kuin mitä esitettiin ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä. Myös koskien seuraavaa pelkistysilmanpainekentän polttoaluetta, jossa ilmakerroin on 1,0 tai alle ja jossa esiintyy ei-palaneita komponentteja ja myös polton loppuunsaattamiskentässä pä-10 tevät samat reaktiot kuin mitä esitettiin ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä.
Kuvioissa 6 ja 7 esitetään kvatemaarisen ilmasuuttimen sovitusta. Mikäli kvatemaarisen ilmasuuttimen sijaintia siirretään kohti polttouunin poistoa hiilipedin yläsivulta, Νθχ-arvo voidaan pienentää, mutta toisaalta S'2 muuttuu 15 havaittavaksi poistossa (tuhkakomponentti). Tämä tarkoittaa sitä, että kun kva-ternaarisen ilmasuuttimen asento siirretään lähemmäksi polttouunin poistokoh-taa, etäisyys kvatemaarisen ilmansyötön asennosta polttouunin poistoon lyhenee, ja polttokaasujen viipymisaika on riittämätön, jolloin ei-palanutta S-2 jää kaasuihin.
20 Mikäli viipymisaika hiilipedin yläsivusta kvaternaariseen ilmasuutti- meen varmistetaan noin 10 sekunniksi, ei synny olennaisesti yhtään ei-pala-nutta S"2, kuten esitetään kuviossa 6, ja Nox-pelkistys voidaan aikaansaada, :T: kuten on esitetty kuviossa 7. Toisaalta, mikäli viipymisaika kvaternaarisesta il- masuutinasennosta polttouunin ulostulokohtaan varmistetaan riittäväksi eli • · 25 noin 10 sekunniksi tai yli jotta saadaan täydellinen palaminen, kvaternaarinen :·!* ilmasuuttimen asento on järjestettävä viipymisaikavälille 5 sekuntia tai yli hiili- • · · pedin yläsivusta kvaternaariseen ilmasuuttimeen ja noin 10 sekunniksi kvater-‘ naarisesta ilmasuuttimesta polttouunin poistokohtaan. Esillä olevassa suori- , , tusmuodossa kvaternaarinen ilmasuutin on kuitenkin sovitettu kohtaan, jossa i · » *·’·' 30 viipymisaika polttouunin poistokohtaan on 10 sekuntia tai alle ja siten, että hiili- pedin yläsivun viipymisaika 5-10 sekuntia voidaan aikaansaada.
I*·,, Yllä esillä olevaa keksintöä on selostettu viittaamalla kuvioissa esi- t .···, tettyihin suoritusmuotoihin, mutta on tietysti selvää, että keksintö ei rajoitu näi- \·\ hin, vaan että keksintöä voidaan muutella oheisten patenttivaatimusten puit- :·*·: 35 teissä.
··· • · • · • i* 119558 9
Esillä olevan keksinnön mukaisesti muodostuu peräkkäin polttoalue, jossa pelkistysilmanpainekentän ilmakerroin on 0,8 tai alle, polttoalue, jossa pelkistysilmanpainekentän ilmakerroin on 1,0 tai alle, ja jossa ei-palaneita komponentteja esiintyy, ja polton loppuunsaattamisalue, jolloin N sisältä poltto-5 ilmassa ja polttoaineessa tehdään vaarattomaksi, itse poltto tehdään vakaammaksi ja NOx:n määrä pienenee.
Inertia kaasua, kuten poistokaasua jne. syötetään uunin sivuseinä-mää pitkin soodakattilan alaosasta, jolloin suora kosketus sulfidin ja uunin sivu-seinämäpinnan kanssa vältetään ja uunin sivuseinämän syöpyminen voidaan 10 estää.
• · « · · » · 9 ♦ ♦· · ··« ♦ ♦ m • · · ♦ · • · 9 • ·* • · 999 9999 » * 9 99 999 9 9 9 • · · • · * · · 9 9 9 • 9 « · » • « • · 999 ·* 9 9 • · · 999 • « * · 999 « • * · • 99 • · 999 • · • · 999

Claims (2)

119558 10
1. Soodakattila, joka käsittää uunin, jossa on uunin pohja ja uunin sivuseinämät; 5 polttimen mustalipeän poistamiseksi uuniin, niin että muodostuu hii- lipeti (46) uunin pohjalle; ja polttoilmansyöttöjäijestelmän; tunnettu siitä, että polttoiimansyöttöjärjesteimä käsittää pääilmansyöttövälineet ilman syöttämiseksi uuniin siten, että muo-10 dostuu pelkistysilmapainekenttä, jossa ilmakerroin uunin pohjalle muodostetun hiilipedin ympäristössä on 0,8 tai alle, ensimmäiset lisäilmansyöttövälineet, jotka on sijoitettu alavirtaan pääilmansyöttövälineisiin nähden, ilman syöttämiseksi uuniin siten, että muodostuu pelkistysilmanpainekenttä, jossa ilmakerroin on 1,0 tai alle, ja jossa 15 esiintyy ei-palaneita komponentteja, ja toiset lisäilmansyöttövälineet, jotka on sijoitettu alavirtaan ensimmäisiin lisäilmansyöttövälineisiin nähden, ilman syöttämiseksi siten, että muodostuu polttoalue, jossa palaminen suoritetaan loppuun.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen soodakattila, tunnettu sii-20 tä, että se käsittää lisäksi välineet kierrätetyn tai inertin kaasun syöttämiseksi yhdessä polttoilman kanssa uunin sivuseinämää pitkin. • · · • · · ·1· · • · · * ♦ · • · · • · • · · • M • · • · · · • · • · • ·· • · · I « · • · · * · • · · • · Φ • · • · · * · • « • · · • 1 • 1 • · · * Φ · • 1 • · M» • 1 • · « • ·· • « · Φ • · • 1 • · · 119558 11
FI974295A 1996-11-22 1997-11-21 Soodakattila FI119558B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31199696 1996-11-22
JP8311996A JP2977502B2 (ja) 1996-03-05 1996-11-22 回収ボイラ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI974295A0 FI974295A0 (fi) 1997-11-21
FI974295A FI974295A (fi) 1998-05-23
FI119558B true FI119558B (fi) 2008-12-31

Family

ID=18023959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI974295A FI119558B (fi) 1996-11-22 1997-11-21 Soodakattila

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6186080B1 (fi)
BR (1) BR9705816A (fi)
CA (1) CA2220325C (fi)
FI (1) FI119558B (fi)
ID (1) ID18987A (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5992337A (en) * 1997-09-26 1999-11-30 Air Liquide America Corporation Methods of improving productivity of black liquor recovery boilers
US7392751B2 (en) * 2004-05-28 2008-07-01 Diamond Power International, Inc. Port rodder with velocity damper
ATE554220T1 (de) * 2004-10-14 2012-05-15 Andritz Oy Verbrennungsluftsystem für rückgewinnungskessel, verbrennung verbrauchter laugen aus kochprozessen
FI126455B (fi) * 2015-04-14 2016-12-15 Fortum Oyj Soodakattila, polttoaineen syöttövälineet ja menetelmä mustalipeän ja ilman syöttämiseksi typpioksidipäästöjen vähentämiseksi

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3215099A (en) * 1962-08-28 1965-11-02 Babcock & Wilcox Co Chemical and heat recovery apparatus
FI48765C (fi) * 1966-04-29 1974-12-10 Goetaverken Angteknik Ab Sovitelma jätenesteiden polttouuneissa.
US3748081A (en) * 1971-05-20 1973-07-24 Ppg Industries Inc Method and apparatus for disposal of liquid waste
JPS5446901A (en) 1977-09-20 1979-04-13 Babcock Hitachi Kk Method and apparatus for reducing sulfur dioxide within exhaust gas of black liquor recovery boiler
JPS5455603A (en) 1977-10-06 1979-05-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Reduction of nitrogen oxides within exhausted gas of soda recovery boiler
JPS55107826A (en) 1979-02-15 1980-08-19 Babcock Hitachi Kk Furnace of black-liquor collecting boiler
JPS5623615A (en) * 1979-08-06 1981-03-06 Babcock Hitachi Kk Burning method for low nox
US4359950A (en) * 1980-10-03 1982-11-23 Measurex Corporation Method for maximizing the reduction efficiency of a recovery boiler
JPS57142415A (en) * 1981-02-28 1982-09-03 Babcock Hitachi Kk Combustion air supply method for spent liquor combustion boiler
JPS63286602A (ja) 1987-05-18 1988-11-24 バブコツク日立株式会社 黒液回収ボイラ
CA1308964C (en) * 1988-04-15 1992-10-20 Brian Robin Blackwell Method and apparatus for improving fluid flow and gas mixing in boilers
JPH02106495A (ja) 1988-10-14 1990-04-18 Yamaha Motor Co Ltd 遠隔操縦式ヘリコプタ
FI85187C (fi) * 1989-02-20 1992-03-10 Tampella Oy Ab Inmatningssystem foer braennluft i en aotervinningspanna.
SE9102546L (sv) * 1991-09-05 1992-09-07 Goetaverken Energy Ab Foerbraenning av avfallsvaetskor
FI89519C (fi) * 1992-02-19 1997-08-19 Ahlstrom Machinery Oy Foerfarande och anordning foer oekande av saekerheten i en aotervinningspanna foer avlut
FI925305A0 (fi) * 1992-11-23 1992-11-23 Polyrec Ab Oy Foerfarande och anordning foer inmatning av foerbraenningsluft i en eldstad
SE503453C2 (sv) * 1994-06-20 1996-06-17 Kvaerner Pulping Tech Sodapanna med ett sekundärlufttillflöde som åstadkommer en rotation av förbränningsgaserna och en förträngning av pannan ovanför lutinsprutningen samt ett förfarande vid en sådan panna
FI96359C (fi) * 1994-11-17 1998-08-26 Tampella Power Oy Menetelmä ja laitteisto kattilalaitoksen palamisilman säätämiseksi
US5715763A (en) * 1995-09-11 1998-02-10 The Mead Corporation Combustion system for a black liquor recovery boiler

Also Published As

Publication number Publication date
FI974295A (fi) 1998-05-23
FI974295A0 (fi) 1997-11-21
CA2220325C (en) 2003-01-14
BR9705816A (pt) 1999-03-09
ID18987A (id) 1998-05-28
CA2220325A1 (en) 1998-05-22
US6186080B1 (en) 2001-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5809910A (en) Reduction and admixture method in incineration unit for reduction of contaminants
KR100689788B1 (ko) 소각로 배기가스를 재순환하여 산소와 혼합 적용한 폐기물소각방법 및 그 장치
KR100705204B1 (ko) 화격자식(火格子式) 폐기물 소각로 및 그 연소 제어방법
US5105747A (en) Process and apparatus for reducing pollutant emissions in flue gases
CN103047659A (zh) 一种处理高浓度含盐有机废液的焚烧工艺及焚烧锅炉
EP2876370B1 (en) Waste processing method
KR20030031909A (ko) 3단계 연료산화 및 인시추 노 연도가스 재순환을 이용한산화질소 저배출
CN102168857B (zh) 高浓度含盐有机废液焚烧装置和工艺
CN105937766A (zh) 一种处理含氮废气、废液的低氮氧化物焚烧装置和方法
KR200397586Y1 (ko) 소각로 배기가스를 재순환하여 산소와 혼합 적용한 폐기물소각장치
FI119558B (fi) Soodakattila
KR20070105380A (ko) 연소 방법 및 시스템
CN208871646U (zh) 一种硫磺回收装置用尾气焚烧炉
CN203099848U (zh) 一种处理高浓度含盐有机废液的环保焚烧锅炉
Teng et al. Control of NOx emissions through combustion modifications for reheating furnaces in steel plants
CN202074532U (zh) 高浓度含盐有机废液焚烧装置
CN208366101U (zh) 一种管式炉烟气脱硫脱硝系统
US5041268A (en) Reactor for reducing the contents of nitrogen oxides and sulphur oxides in combustion gases
CN105650618A (zh) 一种水煤气产烧一体化燃烧方法及其燃烧设备
CN205842694U (zh) 一种处理含氮废气、废液的低氮氧化物焚烧装置
CN214840828U (zh) 一种烟道动态配风协同sncr脱硝的控制系统
RU2509955C2 (ru) Задний кожух для регулирования потока воздуха
CN107036081A (zh) 一种分级燃烧加热炉及用其实现炉内脱硝的方法
KR100231975B1 (ko) 선화분사 구멍을 가진 질소산화물 저감형 이단노즐
KR101102062B1 (ko) 고압 기류 버너를 이용한 질소산화물 저감시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, LTD.

MA Patent expired