FI123092B2

FI123092B2 - Soda boiler and process for black liquor combustion

Info

Publication number: FI123092B2
Application number: FI20086193A
Authority: FI
Inventors: Heikki Sainio; Aki Hakulinen
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2017-11-15
Also published as: FI20086193A0; FI20086193A; FI123092B

Description

Soodakattila ja menetelmä mustalipeän polttamiseksiSoda boiler and method for burning black liquor

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Keksinnön kohteena on soodakattila, johon kuuluu tulipesä, välineet mustalipeän ja palamisilman syöttämiseksi tulipesään, tulistimet, tulistimien jälkeen sijaitseva savukaasukanava, jossa on keittopinta ja ainakin yksi ekonomaiseri ja vesi- ja höyryjärjestelmä, johon kuuluu lieriö, laskuputket katti-laveden johtamiseksi lieriöstä lämpöpinnoille, kiertoputket lämpöpinnoissa lämmenneen/höyrystyneen veden palauttamiseksi lieriöön ja höyryputket höyryn johtamiseksi tulistimille ja tulistimien jälkeen edelleen hyödynnettäväksi sekä syöttövesiputki kattilasta poistuvan höyryn korvaamiseksi syöttövedellä lieriöön.The present invention relates to a recovery boiler comprising a furnace, means for supplying black liquor and combustion air to the furnace, superheaters, a flue gas duct downstream of the superheaters having a cooking surface and at least one economizer and a water and steam system including a for returning warmed / evaporated water to the cylinder; and steam pipes for transferring steam to and from the superheaters for further use; and a feed water pipe to replace steam leaving the boiler with feed water to the cylinder.

Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä mustalipeän polttamiseksi, jossa menetelmässä syötetään mustalipeää soodakattilaan, johon kuuluu tulipesä, tulistimet, tulistimien jälkeen sijaitseva savukaasukanava, jossa on keittopinta ja ainakin yksi ekonomaiseri ja vesi- ja höyryjärjestelmä, johon kuuluu lieriö, laskuputket kattilaveden johtamiseksi lieriöstä lämpöpinnoille, kierto-putket lämpöpinnoissa lämmenneen/höyrystyneen veden palauttamiseksi lieriöön ja höyryputket höyryn johtamiseksi tulistimille ja tulistimien jälkeen edelleen hyödynnettäväksi sekä syöttövesiputki kattilasta poistuvan höyryn korvaamiseksi syöttövedellä lieriöön, jossa menetelmässä mustalipeää polttamalla lämmitetään kattilavettä ja tulistimissa olevaa höyryä.The invention further relates to a method for burning black liquor, which comprises supplying black liquor to a recovery boiler comprising a furnace, superheaters, a flue gas duct downstream of the superheaters having a cooking surface and at least one economizer and a water and steam system comprising a tubes in heating surfaces for returning heated / evaporated water to the cylinder and vapor tubes for transferring steam to and from the superheaters and for supplying steam to replace the steam leaving the boiler with the supply water to the cylinder, wherein the black liquor is boiled to heat the boiler.

Sellun tuotantoprosessissa mustalipeä poltetaan soodakattilassa. Soodakattilan tehtäviin kuuluu kemikaalien talteenotto ja poltossa syntyvän lämpöenergian talteenotto.In the pulp production process, black liquor is burned in a recovery boiler. The tasks of the recovery boiler include the recovery of chemicals and the recovery of thermal energy from combustion.

Soodakattilassa on tulipesä, johon mustalipeä ja palamiseen tarvittava ilma syötetään. Kattilan yläosassa on tulistimet ja tulistinalueen jälkeen on savukaasukanava. Savukaasukanavassa sijaitsevat keittopinta ja ekonomaise-rit.The soda boiler has a furnace to supply black liquor and the air needed for combustion. There are superheaters at the top of the boiler and after the superheater area there is a flue gas duct. The flue gas duct has a cooking surface and economists.

Soodakattilaan kuuluu edelleen lieriö. Lieriöstä johdetaan vettä erilaisille lämpöpinnoille, kuten tulipesän muodostaviin putkiin sekä keittopintaan. Näissä lämpöpinnoissa vesi lämpiää ja osittain höyrystyy. Lämmennyt vesi ja höyry johdetaan takaisin lieriöön. Lieriöstä johdetaan myös höyryä tulistimille. Tulistimista höyry johdetaan edelleen hyödynnettäväksi. Soodakattilasta höyrynä poistuneen veden tilalle syötetään lieriöön syöttövettä. Ennen syöttöve-den syöttämistä lieriöön sitä esilämmitetään ekonomaisereissa. Tällainen soodakattila on esitetty esimerkiksi julkaisussa US 5787 844.The soda boiler still has a cylinder. Water is discharged from the cylinder to various heating surfaces, such as the tubes forming the furnace and the cooking surface. In these thermal surfaces, the water heats up and partially evaporates. The heated water and steam are led back to the cylinder. Steam is also supplied from the cylinder to the superheaters. Steam from the superheaters is further directed to recovery. Instead of the water exiting the steam boiler, steam is fed to the cylinder. Prior to feeding the feed water to the cylinder, it is preheated by economizers. Such a recovery boiler is disclosed, for example, in US 5,787,844.

Nykyään uusissa rakennettavissa soodakattiloissa on tyypillisesti yksi lieriö. Etenkin vanhemmista soodakattiloista tunnetaan myös kaksilieriö-ratkaisu. Perinteisessä kaksilieriöratkaisussa on ylälieriö ja alalieriö. Ylälieriön ja alalieriön välille on sijoitettu veden kiehuttamista varten tarkoitettu keittopin-taputkisto. Ylälieriöstä höyry johdetaan tulistimille. Kaksilieriöratkaisussa tarvitaan huomattavasti enemmän putkiliitoksia yksilieriöratkaisuun verrattuna, koska lieriöillä on huomattava korkeusero vertikaalitasossa. Edelleen yksilieriöra-kenteiden turvallisuus ja käytettävyys on perinteistä kaksilieriörakennetta huomattavasti parempi. Niinpä varsinkin isojen soodakattiloiden osalta nykyään käytännössä kaikki toteutukset perustuvat yksilieriörakenteeseen.Nowadays new construction boilers typically have one cylinder. Especially for older recovery boilers, a two-cylinder solution is also known. The traditional two-cylinder solution has an upper cylinder and a lower cylinder. Between the upper cylinder and the lower cylinder is located a cooking pin patch for boiling water. From the top chamber, steam is directed to the superheaters. The two-cylinder solution requires significantly more pipe connections compared to the single-cylinder solution because the cylinders have a significant height difference in the vertical plane. Further, the safety and availability of single-cylinder structures are significantly better than the traditional two-cylinder structure. Thus, especially in the case of large recovery boilers, virtually all implementations today are based on a single-cylinder structure.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen soodakattila ja menetelmä mustalipeän polttamiseksi.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a new type of recovery boiler and a method for burning black liquor.

Keksinnön mukaiselle soodakattilalle on tunnusomaista se, että vesi- ja höyryjärjestelmään kuuluu ainakin kaksi lieriötä, joista kummastakin syötetään kattilavettä lämpöpinnoille ja höyryä tulistimille ja että lieriöt ovat olennaisesti samassa painetasossa ja yhdistetty niiden vesitilat yhdistävällä yhdys-putkella ja myös höyryputkien kautta.The recovery boiler according to the invention is characterized in that the water and steam system comprises at least two cylinders, each of which is supplied with boiler water for heating surfaces and steam for superheaters, and that the cylinders are substantially at the same pressure level and interconnected by interconnecting pipes.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että vesi-ja höyryjärjestelmään kuuluu ainakin kaksi lieriötä ja kummastakin lieriöstä syötetään kattilavettä lämpöpinnoille ja höyryä tulistimille ja että lieriöt ovat olennaisesti samassa painetasossa ja yhdistetty niiden vesitilat yhdistävällä yhdysputkella ja myös höyryputkien kautta.The process according to the invention is characterized in that the water and steam system comprises at least two cylinders and boiler water is supplied from each cylinder to the heat surfaces and steam to the superheaters and that the cylinders are substantially at the same pressure level and connected by a connecting pipe

Keksinnön ajatuksena on, että soodakattilan vesi- ja höyrykierto toteutetaan käyttäen ainakin kahta lieriötä. Kummastakin lieriöstä syötetään kattilavettä eli kummankin lieriön syöttämää vettä lämmitetään lämmönsiirto-putkistoissa, joista lämmennyt vesi ja muodostunut höyry palautuu lieriöihin. Edelleen kummastakin lieriöstä johdetaan höyryä tulistimille. Lieriöt ovat olennaisesti samassa painetasossa ja yhdistetty vesiputkella ja myös höyryputkien kautta. Lieriöissä on höyrynerottimia ja pisaranerottimia. Soodakattilan kapasiteetin ollessa suuri ja haluttaessa valmistaa kapasiteetiltaan vielä suurempia soodakattiloita tarvitaan lieriössä enemmän höyrynerottimia ja pisaranerottimia. Tässä esitetyn ratkaisun etuna on, että riittävä määrä höyryn erottimia ja pisaranerottimia saadaan sovitettua lieriöön kohtuullisen helposti siten, että kattilaveden aksiaalinen virtaus ei olennaisesti esty ja lieriön tarkastus ei ole hankalaa. Edelleen yhden lieriön halkaisija ja pituus eivät kasva kohtuuttomasti vaikka soodakattilan kapasiteetti kokonaisuudessa muodostetaan erittäin suureksi. Edelleen ainakin kahta lieriötä käytettäessä saadaan laskuputkien reititykset toteutettua käyttäen lyhyitä ja selkeitä reittejä. Kaikenkaikkiaan lasku-putkien reitityksien optimointi on helppoa ja yksinkertaista. Laskuputkissa vir-taavan veden virtausnopeus saadaan säilymään kohtuullisena samoin kuin laskuputken koko.The idea of the invention is that the water and steam circulation of the recovery boiler is carried out using at least two cylinders. Boiler water is supplied from each cylinder, i.e. the water supplied by each cylinder is heated in heat transfer pipelines, from which the heated water and the steam formed are returned to the cylinders. Further, steam is supplied from both cylinders to the superheaters. The cylinders are substantially at the same pressure level and are connected by a water pipe and also by steam pipes. The cylinders are equipped with steam separators and droplet separators. With the high capacity of the recovery boiler and the need to produce even larger recovery boilers, more steam separators and droplet separators are needed in the cylinder. An advantage of the solution disclosed herein is that a sufficient number of vapor separators and droplet separators can be fitted to the cylinder with relative ease so that the axial flow of the boiler water is not substantially obstructed and inspection of the cylinder is not difficult. Further, the diameter and length of one cylinder do not increase unacceptably even if the overall capacity of the recovery boiler is formed. Further, when using at least two cylinders, routing of downpipes can be accomplished using short and clear paths. All in all, optimizing down-pipe routing is easy and simple. The flow velocity of the water flowing in the downpipes is maintained as well as the size of the downpipe.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että lieriöitä on kaksi ja kummastakin syötetään osa tulipesäkierrossa lämmitettävästä vedestä. Tällöin lieriöt saadaan muodostettua ainakin likipitäen samansuuruisiksi ja päästään lieriöiden väliseen tasapainoon höyrytyksen suhteen. Tällöin vesi-ja höyryjär-jestelmän säätö on kohtuullisen helppoja yksinkertainen toteuttaa.The idea of one embodiment is that there are two cylinders and each is supplied with a portion of the water to be heated in the furnace cycle. The cylinders can then be at least approximately equal in size and the equilibrium between the cylinders with respect to steaming is achieved. In this case, the adjustment of the water and steam system is relatively easy to implement.

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti soodakattilaa, jossa on eräs vesi- ja höyrykiertojärjestely kuvio 2 esittää kaavamaisesti soodakattilaa, jossa on eräs toinen vesi-ja höyrykiertojärjestely kuvio 3 esittää kaavamaisesti soodakattilaa, jossa on eräs kolmas vesi-ja höyrykiertojärjestely ja kuvio 4 esittää kaavamaisesti soodakattilaa, jossa on eräs neljäs vesi- ja höyrykiertojärjestely.The invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a recovery boiler having a water and steam circulation arrangement Figure 2 schematically shows a recovery boiler having another water and steam circulation arrangement Figure 3 schematically shows a recovery boiler and a third 4 schematically shows a recovery boiler with a fourth water and steam circulation arrangement.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.In the figures, some embodiments of the invention are shown in simplified form for clarity. Like parts are denoted by like reference numerals in the figures.

Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuviossa 1 on esitetty soodakattila. Soodakattilaan kuuluu tulipesä 1. Tulipesään 1 syötetään poltettavaksi mustalipeää suuttimien 2 kautta. Pa-lamisilma syötetään tulipesään 1 suuttimien 3 kautta.Figure 1 shows a recovery boiler. The soda boiler includes a furnace 1. The furnace 1 is supplied with black liquor for combustion through the nozzles 2. The combustion air is supplied to the furnace 1 through the nozzles 3.

Soodakattilan yläosaan on sovitettu tulistimet 4. Soodakattilassa voi myös olla savukaasujen virtausta ohjaava nokka 5. Edelleen soodakattilassa voi olla verhoputket 6.At the top of the recovery boiler, superheaters 4 are provided. The recovery boiler may also have a flue gas flow control cam 5. Further, the recovery boiler may have curtain tubes 6.

Soodakattilassa on tulistimien 4 jälkeen savukaasukanava 7. Savu-kaasukanavassa 7 sijaitsevat keittopinta 8 ja ekonomaiserit 9.After the superheaters 4, the recovery boiler has a flue gas duct 7. The flue gas duct 7 has a cooking surface 8 and an economizer 9.

Soodakattilaan kuuluu edelleen vesi- ja höyryjärjestelmä. Vesi- ja höyryjärjestelmään kuuluu ensimmäinen lieriö 10a ja toinen lieriö 10b. Lieriöis tä 10a ja 10b johdetaan vettä soodakattilan lämpöpinnoille laskuputkia 11a, 11b, 11c ja 11 d pitkin. Suurimman lämpöpinnan muodostavat tulipesän putket 12. Tulipesän putkista 12 on muodostettu tulipesän seinät hitsaamalla vierekkäiset putkistot muodostamaan umpinainen seinä. Myös keittopinta 8 ja verho-putket 6 muodostavat lämpöpinnat. Lämpöpinnoissa niiden sisällä virtaava vesi lämpiää ja mahdollisesti osaksi höyrystyy. Lämmennyt ja mahdollisesti höyrystynyt vesi/höyry johdetaan takaisin lieriöihin 10a, 10b kiertoputkia 13a, 13b, 13c ja 13d hyödyntäen. Lieriöistä 10a ja 10b laskuputkien 11a - 11 d kautta lämpöpinnalle johdettavaa vettä kutsutaan kattilavedeksi. Kattilavettä kuumennetaan siis lämpöpinnoissa hyödyntämällä mustalipeän palamisessa syntynyttä kuumaa savukaasua ja säteilylämpöä.The boiler still includes a water and steam system. The water and steam system includes a first cylinder 10a and a second cylinder 10b. Water is supplied from the cylinders 10a and 10b to the thermal surfaces of the recovery boiler along the downpipes 11a, 11b, 11c and 11d. The largest heat surface is formed by the furnace tubes 12. The furnace tubes 12 are formed by the walls of the furnace by welding adjacent pipelines to form a solid wall. The cooking surface 8 and the curtain tubes 6 also form the heating surfaces. The water flowing inside the heating surfaces warms up and possibly partially evaporates. The heated and possibly evaporated water / vapor is recycled to the cylinders 10a, 10b utilizing the circulating tubes 13a, 13b, 13c and 13d. Water from the cylinders 10a and 10b through the downpipes 11a to 11d is called boiler water. The boiler water is thus heated on the thermal surfaces by utilizing the hot flue gas and radiant heat generated by the combustion of the black liquor.

Oheisissa kuvioissa on jokaiselle lämpöpinnalle piirretty vain yksi laskuputki ja lämpöpinnalta lieriölle vain yksi kiertoputki. Käytännössä jokaiselle lämpöpinnalle voi johtaa kuitenkin useita laskuputkia ja lämpöpinnalta lieriölle voi johtaa useita kiertoputkia.In the attached figures, only one drain pipe is drawn for each heating surface and only one circulation pipe is drawn from the heating surface for the cylinder. However, in practice, several downpipes may be led to each heating surface and multiple circuits may be led from the thermal surface to the cylinder.

Lieriöissä 10a, 10b vesi erotetaan kylläisestä höyrystä höyrynerotti-milla 14. Höyrynerottimet 14 voivat olla esimerkiksi sykloneja tai erotuslevyjä. Sykloneista 14 höyry poistuu yläkautta kohti pisaranerottimia 15, joissa jäljellä oleva vesi erotetaan. Pisaranerottimet voivat olla esimerkiksi lanka- tai levy-tyyppisiä.In the cylinders 10a, 10b, the water is separated from the saturated steam by a steam separator 14. The steam separators 14 can be, for example, cyclones or separating plates. From the cyclones 14, steam is discharged towards the droplet separators 15, where the remaining water is separated. The droplet separators can be, for example, wire or plate type.

Lieriöistä 10a, 10b höyry johdetaan höyryputkia 16 pitkin tulistimille 4. Tulistimissa 4 höyryä edelleen kuumennetaan ja tulistimien 4 jälkeen höyry johdetaan höyryputkea 17 pitkin edelleen hyödynnettäväksi. Tulistimia 4 on tyypillisesti kolme tai neljä kappaletta eli tyypillisesti höyryä tulistetaan kolmessa tai neljässä vaiheessa. Tulistimia 4 voi olla haluttaessa myös jokin muu määrä.From the cylinders 10a, 10b, the steam is led along the steam tubes 16 to the superheaters 4. In the superheaters 4, the steam is further heated and after the superheaters 4, the steam is passed along the steam tube 17 for further utilization. Typically, there are three or four superheaters 4, that is, steam is typically superheated in three or four stages. The number of superheaters 4 may also be different if desired.

Kattilasta poistuva korkeapainehöyry korvataan vastaavalla määrällä syöttövettä syöttövesiputkea 18 hyödyntäen. Syöttövesi johdetaan lieriöihin 10a, 10b ekonomaiserien 9 kautta. Ekonomaisereissa 9 syöttövettä esilämmi-tetään. Kuvioissa on esitetty kaksi ekonomaiseria 9, mutta niitä voi olla myös jokin muu määrä.The high pressure steam leaving the boiler is replaced by an equal amount of feed water using the feed water pipe 18. The feed water is supplied to the cylinders 10a, 10b through economizers 9. In economizers, 9 feed water is preheated. The figures show two economizers 9, but there may be other numbers.

Ensimmäinen lieriö 10a ja toinen lieriö 10b on yhdistetty toisiinsa sekä vesi- että höyrytilan kautta. Vesitilat kytketään toisiinsa yhdysputkella 19. Höyrytilat voidaan kytkeä yhteen tulistinvaiheen jakokammiolla tai vastaavassa paikassa. Lieriöt 10a ja 10b toimivat siis samassa painetasossa ja ne on kyt ketty yhtyviksi astioiksi. Yhdysputken 19 kapasiteetti voi olla esimerkiksi 10 -15 % höyrystyksestä. Ensimmäinen lieriö 10a ja toinen lieriö 10b voivat olla vertikaalitasossa samalla tai ainakin olennaisesti samalla korkeudella. Edullisesti esimerkiksi ylempänä sijaitsevan lieriön alin kohta on matalammalla kuin alempana sijaitsevan lieriön ylin kohta.The first cylinder 10a and the second cylinder 10b are connected to one another through both a water and a steam space. The water spaces are interconnected by means of a connecting pipe 19. The steam rooms can be connected together in a superheater stage or similar location. Thus, the cylinders 10a and 10b operate at the same pressure level and are connected to the same vessels. The capacity of the connecting tube 19 can be, for example, 10 to 15% of the evaporation. The first cylinder 10a and the second cylinder 10b may be in the vertical plane at the same or at least substantially the same height. Preferably, for example, the lowest point of the upper cylinder is lower than the highest point of the lower cylinder.

Kuvion 1 suoritusmuodossa sekä ensimmäisestä lieriöstä 10a että toisesta lieriöstä 10b syötetään kattilavettä tulipesän putkiin 12. Ensimmäisestä lieriöstä 10a syötetään kattilavesi tulipesän putkiin 12 laskuputkia 11a hyödyntäen ja toisesta lieriöstä 10b kattilavesi syötetään tulipesän putkiin 12 lasku-putkia 11b pitkin. Lämmennyt vesi/höyry palautetaan ensimmäiseen lieriöön 10a kiertoputkia 13a pitkin ja toiseen lieriöön 10b kiertoputkia 13b pitkin. Las-kuputket 11a, 11b kytketään tulipesän putkiin 12 esimerkiksi jakotukin avulla. Verhoputkille 6 syötetään kattilavesi ensimmäisestä lieriöstä 10a laskuputkia 11c pitkin ja lämmitetty höyry/vesi johdetaan ensimmäiseen lieriöön kiertoputkia 13c pitkin. Keittopintaan 8 kattilavesi syötetään toisesta lieriöstä 10b lasku-putkia 11 d pitkin ja lämmennyt vesi/höyry palautetaan toiseen lieriöön 10b kiertoputkia 13d pitkin. Toinen lieriö 10b on sovitettu keittopinnan 8 yläpuolelle. Tällöin laskuputkien 11 d reitti saadaan varsin lyhyeksi.In the embodiment of Figure 1, boiler water is supplied from both the first cylinder 10a and the second cylinder 10b to the furnace pipes 12. From the first cylinder 10a, the boiler water is supplied to the furnace pipes 12 utilizing drain pipes 11a and the second cylinder 10b is fed to the furnace pipes 12b. The heated water / steam is returned to the first cylinder 10a via the circulation pipes 13a and to the second cylinder 10b via the circulation pipes 13b. Las ducts 11a, 11b are connected to the furnace pipes 12, for example by means of a manifold. The curtain tubes 6 are supplied with boiler water from the first cylinder 10a along the drain pipes 11c and the heated steam / water is supplied to the first cylinder via the circulating tubes 13c. On the cooking surface 8, boiler water is fed from the second cylinder 10b along the downpipes 11d and the heated water / steam is returned to the second cylinder 10b via the circulating tubes 13d. The second cylinder 10b is disposed above the cooking surface 8. Thus, the route of the downpipes 11d is made quite short.

Haluttaessa voidaan tulipesäkierto jakaa kahteen tai useampaan kiertoon kammioväliseinillä.If desired, the furnace circulation can be divided into two or more circuits with ventricular partitions.

Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa johdetaan kattilavettä tuli-pesän putkille 12 ainoastaan ensimmäisestä lieriöstä 10a. Toisaalta muille lämpöpinnoille johdetaan kattilavettä ainoastaan toisesta lieriöstä 10b. Tällöin siis sekä verhoputkille 6 että keittopintaan 8 johdetaan kattilavettä toisesta lieriöstä 10b.In the embodiment shown in Figure 2, boiler water is supplied to the fire chamber pipes 12 only from the first cylinder 10a. On the other hand, boiler water is supplied to other heating surfaces only from the second cylinder 10b. Thus, boiler water is supplied to the curtain tubes 6 and the cooking surface 8 from the second cylinder 10b.

Myös kuvion 3 esittämässä suoritusmuodossa kattilavettä johdetaan tulipesän putkille 12 ainoastaan ensimmäisestä lieriöstä 10a. Myös kuvion 3 suoritusmuodossa verhoputkille 6 johdetaan kattilavettä toisesta lieriöstä 10b. Keittopintaan 8 johdetaan kattilavettä ensimmäisestä lieriöstä 10a. Keittopin-nasta 8 vesi/höyry palautetaan kuitenkin toiseen lieriöön 10b. Tasapainon säilyttämiseksi on toisesta lieriöstä 10b vielä johdettu palautusputki 11 e, joka on yhdistetty päälaskuputkeen 11a.Also in the embodiment shown in Figure 3, boiler water is supplied to the furnace pipes 12 only from the first cylinder 10a. Also in the embodiment of Figure 3, boiler water is supplied to the curtain tubes 6 from the second cylinder 10b. Boiler water is supplied to the cooking surface 8 from the first cylinder 10a. However, from the cooking surface 8, water / steam is returned to the second cylinder 10b. To maintain equilibrium, a return tube 11e is connected from the second cylinder 10b, which is connected to the main landing tube 11a.

Kuvion 1 suoritusmuodossa ensimmäinen lieriö 10a ja toinen lieriö 10b ovat kapasiteetiltaan ja fyysiseltä kooltaan olennaisesti samansuuntaisia. Koska tulipesän putket 12 muodostavat suurimman lämpöpinnan, on kuvioiden 2, 3 ja 4 suoritusmuodoissa ensimmäinen lieriö 10a tyypillisesti suurempi kuin toinen lieriö 10b.In the embodiment of Figure 1, the first cylinder 10a and the second cylinder 10b are substantially parallel in capacity and physical size. Since the furnace tubes 12 provide the largest thermal surface, in the embodiments of Figures 2, 3 and 4, the first cylinder 10a is typically larger than the second cylinder 10b.

Kuviossa 4 taas on esitetty suoritusmuoto, missä verhokierto on toteutettu siten, että verhoputkille 6 syötetään kattilavettä ensimmäisestä lieriöstä 10a ja vesi/höyry johdetaan toiseen lieriöön 10b. Samalla tavoin keittopin-taan 8 johdetaan kattilavettä ensimmäisestä lieriöstä 10a ja lämmennyt vesi/höyry johdetaan toiseen lieriöön 10b. Toisesta lieriöstä 10b vesi palautetaan palautusputkea 11e pitkin päälaskuputkeen 11a.Figure 4 again shows an embodiment in which the curtain circulation is accomplished by supplying boiler water from the first cylinder 10a to the curtain tubes 6 and introducing water / steam into the second cylinder 10b. Similarly, boiler water is supplied to the cooking surface 8 from the first cylinder 10a and the heated water / steam is supplied to the second cylinder 10b. From the second cylinder 10b, water is returned via a return pipe 11e to the main drain pipe 11a.

Oheisissa kuvioissa esitetyissä ratkaisuissa lieriöt 10a, 10b ovat samassa painetasossa ja ne on yhdistetty vesitilojen osalta yhdysputkella 19 ja myös höyrytilojen osalta. Tällaista ratkaisua voidaan kutsua myös rinnankyt-kennäksi. Tällä tavoin rinnankytkettyjä lieriöitä voidaan soodakattilaan sovittaa myös kolme tai useampia. Myös tällaisessa tapauksessa jokaisesta lieriöstä syötetään höyryä tulistimille 4.In the solutions shown in the accompanying figures, the cylinders 10a, 10b are in the same pressure plane and are connected for water spaces by a connecting pipe 19 and also for steam spaces. Such a solution can also be called a parallel connection. In this way, three or more cylinders connected in parallel can also be fitted to the recovery boiler. Also in this case, steam is supplied from each cylinder to the superheaters 4.

Kuviossa esitetyssä ratkaisussa ensimmäinen lieriö 10a on sovitettu hieman tulipesän 1 etuseinän etupuolelle ja toinen lieriö 10b on sovitettu keit-topinnan 8 yläpuolelle. Lieriöt 10a, 10b voidaan sijoittaa myös johonkin muuhun sopivaan kohtaan.In the embodiment shown in the figure, the first cylinder 10a is disposed slightly in front of the front wall of the furnace 1 and the second cylinder 10b is disposed above the cooking surface 8. The cylinders 10a, 10b may also be disposed at any other suitable position.

Kun lieriöt 10a ja 10b on sovitettu kattilan yläosaan, virtaa lämmitetty höyry/vesi niihin viileämpää vettä alhaisemman tiheyden vuoksi, jolloin ve-denkierto perustuu siis luonnonkiertoon. Haluttaessa vedenkierto voidaan toteuttaa myös pakkokiertona.When the cylinders 10a and 10b are fitted to the top of the boiler, the heated steam / water flows into them due to the lower density of the cooler water, thus the water cycle is based on the natural cycle. If desired, the water circulation can also be performed by forced circulation.

On edullista varustaa molemmat lieriöt 10a, 10b jatkuvalla ulospuhalluksella sekä tarvittaessa jatkuvatoimisella kattilaveden laadun seurannalla. Tällöin mahdollinen suolojen rikastuminen jompaan kumpaan lieriöön voidaan havaita ja ulospuhallusta säätää tarpeen mukaan.It is advantageous to provide both cylinders 10a, 10b with continuous blow-off and, if necessary, continuous monitoring of boiler water quality. In this case, the possible enrichment of salts in either cylinder can be detected and the blowdown adjusted as required.

Kuvioissa esitetyissä suoritusmuodoissa syöttövettä syötetään molempiin lieriöihin 10a, 10b. Tällöin syöttöveden linjastossa voi olla kumpaankin lieriöön koskien yhteinen säätö ja lieriöiden pinnat voidaan tasata yhdysputken avulla. Syöttövesilinjassa on tarvittava määrä venttiileitä ja lieriöiden pinnan säätö voidaan toteuttaa esimerkiksi kolmepistesäätönä perustuen esimerkiksi toisen lieriön pintaan, syöttövesimäärään ja tulistetun höyryn määrään. On edullista sovittaa pinnan mittaus molempiin lieriöihin, jolloin säätävä lieriö voidaan vaihtaa. Syöttövesi voidaan sovittaa syötettäväksi myös vain toiseen lieriöön. Tällainen ratkaisu vaatii hyvälaatuista syöttövettä ja suuremman tasaus-putken lieriöiden pintojen tasaamiseksi riippumatta kuormatilanteesta. Tällöin tarvitaan myös tarkkaa kattilaveden laadun valvontaa, jotta lieriöiden ulospu-hallusmäärä osataan säätää oikeaksi. Edelleen kumpaankin lieriöön voidaan sovittaa oma syöttövesilinja säätöventtiileineen ja virtausmittauksineen. Lieriöstä lähtevän höyryn virtausmäärän tunteminen kaikissa kuormatilanteissa edesauttaa kolmepistesäädön toteuttamista.In the embodiments shown in the figures, feed water is supplied to both cylinders 10a, 10b. In this case, the feed water line may have a common adjustment for both cylinders and the surfaces of the cylinders may be aligned by means of a connecting pipe. The feed water line has the required number of valves and the cylinder surface adjustment can be accomplished, for example, by three-point adjustment based on, for example, the surface of the second cylinder, the feed water volume and the amount of superheated steam. It is advantageous to fit the surface measurement to both cylinders so that the adjusting cylinder can be replaced. The feed water can also be adapted to be fed to only one cylinder. Such a solution requires good quality feed water and a larger leveling tube to level the cylindrical surfaces regardless of the load situation. In this case, close monitoring of the quality of the boiler water is also needed in order to be able to adjust the discharge volume of the cylinders correctly. Further, each cylinder can be fitted with its own feed water line with control valves and flow measurements. Knowledge of the amount of steam flowing out of the cylinder under all load conditions facilitates three-point control.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.In some cases, the features set forth in this application may be used as such, despite other features. On the other hand, the features disclosed in this application may be combined, if necessary, to form different combinations.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.The drawings and the description related thereto are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope of the claims.

Claims

A soda boiler comprising a furnace (1), means for supplying black liquor and combustion air to the furnace (1), superheaters (4), a flue gas duct (7) located downstream of the superheaters (4) having a cooking surface (8) and at least one economizer (9) and a water and steam system comprising a cylinder (10a, 10b), downpipes (11a, 11b, 11c, 11d) for supplying boiler water from the cylinder (10a, 10b) to heating surfaces, circulation pipes (3a, 13b, 13c, 13d) for heating in the heating surfaces. for returning the evaporated water to the cylinder (10a, 10b) and the steam pipes (16, 17) for supplying steam to the superheaters (4) and for further utilization after the superheaters, the feed water pipe (18) for replacing steam leaving the boiler and the steam system comprises two cylinders (10a, 10b) each feeding boiler water to the heat surfaces and steam to the superheaters (4) so that the cylinders (10a, 10b) are substantially a in the pressure plane and connected by a connecting pipe (19) connecting their water spaces and also by steam pipes (16), and that from each cylinder (10a, 10b) drain pipes (11a, 11b) are arranged to supply boiler water to the furnace pipes (12).

A recovery boiler according to claim 1, characterized in that the recovery boiler includes circulation pipes (13a) in the furnace pipes (12) for returning warmed water / steam to the first cylinder (10a) and circulation pipes (13b) in the furnace pipes (12) for returning heated water / steam 10b).

A recovery boiler according to claim 1, characterized in that the furnace pipes (12) are provided with circulation pipes (13a) for returning the heated water / steam only to the first cylinder (10a).

A recovery boiler according to any one of the preceding claims, characterized in that a return pipe (11e) is provided from the second cylinder (10b) to supply boiler water from the first cylinder (10a) to the downpipe (11a) leading to the furnace pipes (12).

A recovery boiler according to any one of the preceding claims, characterized in that the cylinders (10a, 10b) are two pieces and the cylinders (10a, 10b) are of substantially the same size.

A method for burning black liquor, the method comprising feeding black liquor to a recovery boiler comprising a furnace (1), superheaters (4), a flue gas duct (7) located downstream of the superheaters (4) having a cooking surface (8) and at least - and a steam system comprising a cylinder (10a, 10b), drain pipes (11a, 11b, 11c, 11d) for supplying boiler water from the cylinder (10a, 10b) to heat surfaces, circulation pipes (13a, 13b, 13c, 13d) for returning heated / evaporated water a cylinder (10a, 10b) and a steam pipe (16, 17) for supplying steam to the superheaters (4) and for further utilization after the superheaters, and a feed water pipe (18) for replacing the steam exiting the boiler with the feed water steam in superheaters, characterized in that the water and steam system comprises at least two cylinders (10a, 10b) and The cylinder (10a, 10b) is supplied with boiler water to the heating surfaces and steam to the superheaters (4) and the cylinders (10a, 10b) are substantially at the same pressure level and connected by a connecting pipe (19) connecting their water spaces and also by steam pipes (16).

A method according to claim 6, characterized in that there are two cylinders (10a, 10b) and boiler water is supplied to each of the cylinders (10a, 10b) into the pipes (12) of the furnace.

Method according to claim 7, characterized in that part of the heated water / steam in the furnace pipes (12) is returned to the first cylinder (10a) and part of the heated water / steam in the furnace pipes (12) is returned to the second cylinder (10b).

A method according to claim 7, characterized in that substantially all of the heated water / steam in the furnace tubes (12) is returned to the first cylinder (10a). claim