FI124456B - Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI124456B FI124456B FI20115782A FI20115782A FI124456B FI 124456 B FI124456 B FI 124456B FI 20115782 A FI20115782 A FI 20115782A FI 20115782 A FI20115782 A FI 20115782A FI 124456 B FI124456 B FI 124456B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- heat exchanger
- fireplace
- water
- heat
- cvj
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B80/00—Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel
- F23B80/02—Combustion apparatus characterised by means creating a distinct flow path for flue gases or for non-combusted gases given off by the fuel by means for returning flue gases to the combustion chamber or to the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Description
Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto kostean orgaanisen 5 materiaalin polttamiseksi.
Orgaanisia kiinteitä aineita poltettaessa esimerkiksi tulipesässä palaminen etenee siten, että polttoaine ensin lämpenee (n. 80-110 °C) veden kiehumispisteeseen, jolloin vesi höyrystyy ja poistuu savukaasujen mukana. Polttoaineen lämpötilan 10 noustessa yli 200 °C:n alkaa pyrolyysi, jonka seurauksena muodostuu palavia kaasuja, esimerkiksi puusta muodostuu häkää, etikkahappoa, asetonia, metanolia ja tärpättiä. Kun lämpötila on kohonnut tarpeeksi korkeaksi, on jäljellä vain hiili, joka edelleen palaa hiilidioksidiksi korkeassa lämpötilassa.
15 Alapaloisessa palotilassa pyrolyysi kaasut nousevat polttoaineen lomasta tilan yläosaan jäähtyen ja luovuttaen kosteutta polttoaineeseen ja polttoainesäiliön seinämiin. Kun kaikki polttoaine on palanut, on myös kaikki kosteus höyrystynyt ja poistunut savukaasujen mukana vähentäen palamisen hyötysuhdetta. Tunnetuissa menetelmissä kosteus poistuu savukaasujen mukana edellä mainituin seurauksin.
20 Tunnettuja ratkaisuja on kuvattu esim. julkaisuissa US 3027854 A. US 3771468 A, GB 1342457 A, US 4559882 A, Fill 1086 B ja Fl 972052 A. Niissä polttoaineen kuivuminen tapahtuu savukaasujen suorasta tai epäsuorasta vaikutuksesta. Savukaasut saattavat sisältää pyrolyysikaasuja, mitä ei tavoitella, koska niiden kautta energiaa joutuu hukkaan. Kaikissa ratkaisuissa samat savukaasut, joista osaa 25 käytetään polttoaineen kuivaamiseen, johdetaan pääosin hormiin lämmönvaihtimen o (ja kuivumisen) jälkeen.
CO
cp
Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada parannettu tulisija, jolla
C\J
x tunnetussa tekniikassa esiintyvät ongelmat saadaan tehokkaasti minimoiduksi tai
CC
30 eliminoiduksi.
CVJ
co h- m Tämän päämäärän saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on o ^ tunnusomaista itsenäisen menetelmävaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt 2 asiat. Keksinnön mukaiselle tulisijalle on puolestaan tunnusomaista itsenäisen laitevaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.
Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin oheiseen piirustukseen viitaten, jonka 5 ainoa kuvio 1 esittää kaaviollisena periaatekuvana erästä keksinnön mukaisen tulisijan suoritusmuotoa sivusta nähtynä leikkauskuvana.
Kuvion 1 tulisijan 20 suoritusmuotoesimerkkiin kuuluu tulipesä 1, johon poltettava materiaali 4 täytetään esim. yläosan luukun 16 kautta. Polttoaine sijoittuu arinan 6 10 päälle. Arinan 6 alapuolella on tuhkatila 8. Tulipesä 1 on yhdistetty putkella 2 lämmönvaihtimeen 3. Lämmönvaihdin käsittää esitetyssä suoritusmuodossa putken 2 ympärille muodostetun ilmakanavan 10,11, jonka kautta johdetaan jäähdyttävää ilmaa putkea 2 vasten. Pyrolyysikaasut, joita on merkitty kuviossa nuolilla 12, voidaan johtaa painovoimaisesti tai koneellisesti putken 2 kautta lämmönvaihtimeen 15 3, jossa ne jäähtyvät paljon alle veden kiehumispisteen, esim. lämpötilaan 40 - 80 °C. Tällöin kaasujen sisältämä höyry saadaan kondensoitumaan ja kaasut kuivuvat. Jäähdyttävä ilma puolestaan lämpenee lämmönvaihtimen läpi kulkiessaan ja sitä voidaan hyödyntää esim. esilämmitettynä palamisilmana tulipesässä.
20 Lämmönvaihtimesta 3 kuivuneet kaasut johdetaan esim. putkiosuutta 9 pitkin tulipesän arinan 6 alle tai muulla tavalla sekoitetaan paloilmaan ja ne palavat korkeassa lämpötilassa kulkiessaan palavan hiilikerroksen 17 läpi. Palokaasut 14 poistuvat tavanomaisen lämmön talteenottojärjestelyn 15 (esimerkiksi keskuslämmityskattilassa päälämmönvaihtimen) kautta painovoimaisesti ja/tai koneellisesti.
25 o Vaihtoehtoisesti kaasut voidaan johtaa jälkipalokammioon 7, jossa palaminen tapahan tuu myös korkeassa lämpötilassa. Kuvio 1 suoritusmuodossa jälkipalokammio on 4· sijoitettu siten, että savukaasut kulkevat aina sen kautta.
CVJ
X
X
30 Lämmönvaihtimen 3 lämmittämää ilmaa voidaan ohjata lämmittämään paloilman
C\J
f® asemesta esim. keskuslämmityskattilan vettä tai suoraan huoneilmaa, m
Kondensoitunut neste johdetaan lämmönvaihtimesta vesilukon 5 kautta pois. Neste o ^ sisältää happoja, joiden syövyttävä vaikutus on otettava huomioon lämmönvaihtimen raaka-aineiden valinnassa. Kondensoitunut neste sisältää myös 3 muita kondensoituneita pyrolyysikaasuja, jotka on otettava huomioon kondenssinesteen jatkokäsittelyssä. Kondensoituneiden palavien kaasujen sisältämä energia menetetään, mutta sen merkitys suhteessa veden höyrystymisenergiaan on vähäinen.
5
Mitä kosteampaa polttoainetta käytetään, sitä tehokkaampi tulee lämmönvaihtimen olla, että pyrolyysikaasujen sisältämä kosteus saadaan mahdollisimman hyvin tiivistymään nesteeksi ja höyryn sisältämä energia talteen.
10 Koska painovoimalla toimivassa prosessissa on vaikea säätää paluukiertoon viilaavan pyrolyysi kaasun määrää, voi olla tarpeen käyttää koneellista virtauksen tehostusta. Ihanteellisessa tapauksessa kaikki pyrolyysi kaasut kulkeutuvat lämmönvaihtimeen ja hiilen palamiskaasut 14 varsinaiseen lämmön talteenottoon.
15 Keksinnöllä saavutetaan mm. seuraavia etuja.
Polttoainetta ei tarvitse kuivata. Kostean polttoaineen sisältämä vesi poistetaan nesteenä ja sen sisältämä höyrystymisenergia saadaan talteen. Varsinaisen lämmön talteenottojärjestelyn rakenteisiin tiivistyvän kosteuden määrä vähenee oleellisesti, 20 joten niiden ja hormin kosteusrasitus vähenee. Tämän ansiosta lämmön talteenottoa voidaan tehostaa ja energia ottaa tarkemmin talteen aiheuttamatta kosteusrasituksen lisääntymistä hormissa. Poistuvat savukaasut sisältävät myös vähemmän haitallisia pyrolyysikaasuja.
25 δ
CvJ
co cp
CvJ
X
X
Q.
CvJ
CO
1^
LO
δ
CvJ
Claims (10)
1. Menetelmä kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi tulisijassa (20), jossa on tulipesä (1) polttoainetta (4) varten ja elimet savukaasujen 5 johtamiseksi pois tulipesästä, tunnettu siitä, että menetelmässä olennaisesti vain pyrolyysikaasut (12) ja niiden sisältämä kosteus johdetaan koneellisesti tai painovoimaisesti lämmönvaihtimeen (3), jossa ne jäähtyvät alle veden kiehumispisteen, jolloin olennainen osa niiden sisältämästä vedestä kondensoituu, joka kondensoitunut vesi johdetaan edelleen vesilukon (5) kautta pois. 10
2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivuneet pyro-lyysikaasut johdetaan palamisilman (13) kanssa tulipesän arinan (6) alleja ne palavat korkeassa lämpötilassa kulkiessaan polttoaineen alaosaan muodostuneen palavan hiili kerroksen (17) läpi. 15
3. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivuneet pyro-lyysikaasut johdetaan jälkipalokammioon (7), jossa ne palavat korkeassa lämpötilassa.
4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmön- vaihtimessa (3) lämmennyttä ilmaa käytetään paloilmana.
5. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimen (3) lämmittämä ilma johdetaan suoraan lämmitettävään kohteeseen. 25
6. Jonkin vaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pyro- co lyysikaasut johdetaan ensin eristetyssä putkessa ylös ja käännetään sitten alas O -4 lämmönvaihtimeen (3). C\1 X cc
7. Jonkin vaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pyro- CNJ lyysikaasujen kiertoa tehostetaan koneellisesti, m δ
^ 8. Tulisija (20) kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi, joka tulisija on alapalotilainen, jossa on tulipesä (1) polttoainetta (4) varten, jonka tulipesän alaosassa on arina (6), jonka päälle polttoaine ladotaan, ja jossa tulisijassa on elimet savukaasujen johtamiseksi pois tulipesästä, tunnettu siitä, että tulipesä (1) on yhdistetty putkella (2) lämmönvaihtimeen (3) siten, että polttoaineen (4) läpi kulkevat pyrolyysikaasut (12) ja niiden sisältämä kosteus siirtyvät koneellisesti tai 5 painovoimaisesti lämmönvaihtimeen (3), jossa ne jäähtyvät alle veden kiehumispisteen, jolloin olennainen osa niiden sisältämästä vedestä kondensoituu, joka kondensoitunut vesi on järjestetty siirtymään vesilukon (5) kautta pois.
9. Vaatimuksen 8 mukainen tulisija, tunnettu siitä, että tulisija on yhdistetty 10 lämmön talteenottojärjestelyyn (15), jossa lämpö otetaan talteen lämmönsiirtoaineen välityksellä, ja että lämmönvaihdin (3) on järjestetty lämmittämään samaa lämmönsiirtoainetta, jota käytetään lämmön talteenottojärjestelyssä (15).
10. Vaatimuksen 9 mukainen tulisija, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimeen (3) on järjestetty useita putkia ja/tai se on varustettu lamelleilla. 't δ (M CD cp 't C\1 X DC CL C\1 CO r-- LO δ C\1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115782A FI124456B (fi) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115782A FI124456B (fi) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi |
| FI20115782 | 2011-08-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20115782A0 FI20115782A0 (fi) | 2011-08-03 |
| FI20115782A FI20115782A (fi) | 2013-02-04 |
| FI124456B true FI124456B (fi) | 2014-09-15 |
Family
ID=44515417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20115782A FI124456B (fi) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI124456B (fi) |
-
2011
- 2011-08-03 FI FI20115782A patent/FI124456B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20115782A0 (fi) | 2011-08-03 |
| FI20115782A (fi) | 2013-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI381143B (zh) | Material Heat Treatment Separation and Energy Recovery System | |
| ES2532627T3 (es) | Instalación de secado de virutas de madera para secar virutas de madera y correspondiente procedimiento para secar virutas de madera | |
| JP2009522097A (ja) | バイオマスを処理するための方法と装置 | |
| JP2009068817A (ja) | 木質系バイオマス、または、炭化物を燃料とするバッチ式燃焼用ボイラと温風発生装置 | |
| KR20110103315A (ko) | 폐기물 처리 시스템 | |
| CN103331026A (zh) | 一种自惰式喷雾干燥系统 | |
| RU2346023C1 (ru) | Установка для пиролиза древесины | |
| FI124456B (fi) | Menetelmä ja tulisija kosteutta sisältävän orgaanisen materiaalin polttamiseksi | |
| RU2574051C2 (ru) | Углевыжигательная печь | |
| JP6490533B2 (ja) | 木質バイオマスボイラー | |
| CN205347320U (zh) | 一种炭化炉 | |
| EP3438528A1 (en) | Solid fuel combustion device, solid fuel combustion method, gas heating device, liquid heating device, power generation system, and cooling system | |
| JP2014126356A (ja) | 薪などを燃料とする暖房機 | |
| WO2012137010A3 (en) | Biomass plant | |
| CN101430161A (zh) | 一种冷凝式干燥方法 | |
| JP2004277465A (ja) | 有機物含有汚泥の炭化処理装置 | |
| JP2006104405A (ja) | 木炭製造装置及び乾留ガス分離方法 | |
| CN100516737C (zh) | 木材烘干炉 | |
| RU33375U1 (ru) | Углевыжигательная печь для совмещенного процесса | |
| JP5580993B2 (ja) | 連続焼却炉 | |
| CN201110707Y (zh) | 木材烘干炉 | |
| JP2008308597A (ja) | 二重窯炭化装置 | |
| RU2347976C2 (ru) | Водогрейный котел | |
| FI123858B (fi) | Menetelmä ja laitteisto puukaasujen jäähdyttämiseksi | |
| RU2256686C1 (ru) | Углевыжигательная печь |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 124456 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |