FI125778B - Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa Download PDF

Info

Publication number
FI125778B
FI125778B FI20145295A FI20145295A FI125778B FI 125778 B FI125778 B FI 125778B FI 20145295 A FI20145295 A FI 20145295A FI 20145295 A FI20145295 A FI 20145295A FI 125778 B FI125778 B FI 125778B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
condensate
condenser
boiler
combustion air
cooled
Prior art date
Application number
FI20145295A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20145295A (fi
Inventor
Seppo Tuominiemi
Joonas Arola
Original Assignee
Valmet Technologies Oy
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
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Priority to FI20145295A priority Critical patent/FI125778B/fi
Priority to SE1550342A priority patent/SE541898C2/en
Priority to EEP201500013A priority patent/EE05794B1/et
Priority to PL411788A priority patent/PL228620B1/pl
Publication of FI20145295A publication Critical patent/FI20145295A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI125778B publication Critical patent/FI125778B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • F23L15/045—Arrangements of recuperators using intermediate heat-transfer fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • F24H8/003—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation having means for moistening the combustion air with condensate from the combustion gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Description

Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteen-ottamiseksi kattilalaitoksessa
Keksinnön ala
Keksintö kohdistuu menetelmään lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa, jossa vesihöyrystä lauhtuneesta kuumasta nesteestä siirretään lämpöä väliaineen virtaukseen. Keksintö kohdistuu myös laitteistoon kattilalaitoksessa, joka käsittää lauhduttimen ja lauh-duttimeen yhteydessä olevan jäähdyttimen lauhduttimesta tulevan kuuman lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön siirtämiseksi jäähdyttimen kautta kulkevaan väliaineen virtaukseen.
Keksinnön tausta
Kattilalaitoksen tuottamien kuumien savukaasujen lämpösisältöä pyritään käyttämään hyväksi mahdollisimman hyvin. Savukaasuissa olevaa vesihöyryä lauhduttamalla voidaan ottaa talteen myös lauhtumislämpö, ja tätä lämpöä voidaan hyödyntää esimerkiksi kaukolämmössä. Esimerkki tällaisesta järjestelystä on esitetty suomalaisessa patentissa FI-122857. Suomalaisessa patentissa FI-122905 on esitetty kaksi tai kolme lauhdutinta käsittävä savukaasujen lauhdutuslaitos, josta puhtain lauhde eli viimeisen lauhduttimen lauhde johdetaan palamisilman kostuttimen kostutusveden joukkoon korvaamaan kostuttimessa haihtunutta kostutusliuosta, joka koostuu viimeisen lauhduttimen lämmönvaihtimen kiertovedestä. Viimeistä lauhdutinta edeltävistä lauhduttimista poistetaan kuumaa lauhdetta sellaisenaan vedenkäsit-telylaitokselle.
Flöyryn lauhtumisen tuloksena on kuuma lauhde, joka on jäähdytettävä ympäristöluvan vaatimalle tasolle. Jäähdytys tapahtuu raakavesi- tai ilma-jäähdyttimellä.
Raakavesijäähdyttimessä käytettävä vesilämmönvaihdin lisää laitoksen vedenkulutusta. Ilmajäähdytintä käytettäessä lämpö menee hukkaan etenkin kesätilanteessa, jolloin sen hyödynnettävyys esimerkiksi rakennusten lämmitykseen on heikko.
Keksinnön yhteenveto
Keksinnön tarkoituksena on esittää tehokas tapa lauhteen jäähdyttämiseksi vaaditulle tasolle, jolla voidaan samalla ottaa talteen lauhteen sisältämää lämpöä. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että osa kattilaan menevästä pala-misilmasta saatetaan suoraan kontaktiin kuuman lauhteen kanssa, josta siirretään lämpöä ja kosteutta suorassa kontaktissa palamisilmaan, jolloin lauhde jäähtyy. Lauhde voidaan jäähdyttää vaaditulle tasolle ja se voidaan poistaa. Poistettavan jäähtyneen lauhteen lämpötilaa tarkkaillaan lämpötila-anturilla, ja tarvittaessa jäähdytystehoa säädetään.
Vain osaa kattilaan menevästä kokonaisilmamäärästä käytetään edellä mainitulla tavalla kuuman lauhteen jäähdyttämiseen, korkeintaan 25 til-% palamisilman kokonaisilmamäärästä. Lauhdemäärien jäähdyttämiseen riittää tavallisesti 10 til-% palamisilman kokonaisilmamäärästä tai vähemmän. Esimerkiksi lauhde voidaan johtaa jäähdytyskostuttimeen, jonka kautta kulkee osa kattilan sekundääri-ilmasta, kattiloissa joissa on primääri-ilman syötön lisäksi sekundääri-ilman syöttö.
Poistolämpötila, johon lauhde jäähdytetään ja jossa se poistetaan vesistöön tai viemäriin, on 30 - 40°C, mutta menetelmällä päästään myös 20 - 30°C lämpötila-alueelle.
Edullisesti kaikki kattilan savukaasuista kiintoaineiden erotuksen (sähkö-suodin, letkusuodatin) jälkeen lauhdutuksessa syntyvä, vähintään 40°C lämpötilassa oleva lauhde jäähdytetään osalla palamisilmaa edellä kuvatulla tavalla, ja poistolämpötilaan jäähtynyt, ympäristöluvan vaatimukset täyttävä lauhde poistetaan sen jälkeen kattilalaitoksesta. Jäähdytettävän kuuman lauhteen lämpötila on 40°C tai yli, tavallisesti välillä 40-75°C tai 50-75°C, lauhdutusmenetelmästä riippuen. Lauhdutin voi olla myös yhteydessä kauko-lämpöveden kiertoon lauhdutuslämmön siirtämiseksi kaukolämmön paluu-veteen.
Laitteistossa on lauhteen jäähdytin, johon lauhdutin on yhdistetty ja jonka kautta kattilan palamisilman kanavasta haarautuva kanava on viety kattilaan, jolloin lauhteen jäähdyttimessä on suora lämmön- ja aineensiirtoyhteys palamisilman ja lauhteen välillä lauhteen jäähdyttämiseksi ja palamisilman lämmittämiseksi ja kostuttamiseksi. Kostuttimesta lähtee poistokanava viemäriin tai vesistöön.
Piirustusten kuvaus
Menetelmää selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön menetelmää kaaviokuvana.
Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus
Kuvassa 1 on esitetty savukaasujen lauhdutukseen ja lauhteen jäähdytykseen tarkoitettu laitteisto kattilalaitoksessa. Laitteistoon kuuluu savukaasujen lauhdutin 1, jossa lauhdutetaan kattilassa tapahtuvan polttoaineen polton tuottamia savukaasuja. Kattilasta tuleva savukaasukanava F on viety lauh-duttimen 1 läpi. Savukaasukanava F tulee lauhduttimen alaosaan. Savukaasu lauhtuu kun sitä viilennetään kastepistelämpötilaa kylmemmällä kierto-vedellä, jota valutetaan lauhduttimen yläosassa täytekappalekerroksen 1c läpi vastavirtaan savukaasuihin nähden. Savukaasujen kastepistelämpötila on tavallisesti 60 - 75°C. Savukaasujen sisältämän vesihöyryn tiivistyessä nesteeksi lauhduttimessa 1 syntyy kuuma lauhde, jota ei voi sellaisenaan poistaa vesistöön tai viemäriin. Lauhduttimen tuottaman lauhteen lämpötila on tavallisesti n. 50 - 75°C, ja se on jäähdytettävä ympäristöluvan vaatimalle tasolle.
Lauhdutin 1 on kuvassa ns. lauhdutinpesuri, jossa aikaisemmin puhdistettuja savukaasuja pestään vastavirtaan, jolloin niissä oleva vesihöyry lauhtuu. Lauhdetta syntyy lauhduttimen 1 yläosassa, kun savukaasuja jäähdytetään suoralla kontaktilla vastavirtaan kulkevalla kiertovedellä. Lauhdetta kerääntyy yläosasta lauhduttimen välipohjalle, josta se valuu ylikaatoputkea tai vastaavaa pitkin lauhduttimen alaosaan. Osa välipohjalle kerääntyneestä vedestä kiertää kiertovetenä lämmönvaihtimen 6 kautta, jossa se jäähtyy kastepistettä kylmemmäksi jäähdytysvedeksi, jolla savukaasuja voidaan taas lauhduttaa. Tasapainotilanteessa lauhduttimen alaosaan valuva lauhde vastaa yläosassa savukaasuista syntyneen lauhteen määrää.
Lauhde valuu ylikaatoputkea pitkin tai vastaavan ylivuotojärjestelmän kautta (ei esitetty) lauhduttimen alaosaan sen pohjalle. Vettä, käytännössä kuumaa lauhdetta, kierrätetään lauhduttimen alaosassa pohjalta pumpulla P1 pesurin pesunesteen jakajaan 1b, kuten suuttimiin tai vastaaviin, savukaasujen jäähdyttämiseksi. Lauhduttimessa 1 syntyneen lauhteen määrää vastaava osa johdetaan pesunesteen kierrosta 1a linjaa 2 pitkin lauhteen jäähdyt-timeen 3. Lauhduttimen 1 alaosasta savukaasut kulkevat yläosaan edellä kuvattuun lauhtumis- ja lämmöntalteenottovaiheeseen, jossa ne virtaavat täytekappalekerroksen 1c läpi ylöspäin vastavirtaan kiertoveteen nähden, jota ruiskutetaan täytekappalekerrokseen 1c sen yläpuolelta. Savukaasuista lauhtuu höyryä ja samalla niistä siirtyy lämpöä kiertoveteen. Vettä kertyy lauhtumisvaiheen pohjalle (lauhduttimen välipohjalle), josta osa johdetaan lauhduttimen alaosaan ja edelleen pois lauhduttimesta lauhteen jäähdytykseen kuten edellä on kuvattu, ja osa pumpataan pumpulla P2 takaisin vesikiertoon 1 d, joka kulkee lämmönvaihtimen 6 kautta. Lämmönvaihtimessa 6 vesikierron vesi jäähtyy ja sillä voidaan lämmittää kattilalaitoksen kaukolämmön paluuvettä 7.
Toinen vaihtoehto suorittaa lauhdutus yhdessä vaiheessa on ns. putki-lauhdutin, jossa savukaasut lauhdutetaan epäsuoralla lämmönvaihdolla käyttämällä jäähdytysnestettä. Lauhde johdetaan putkilauhduttimesta lauhteen jäähdyttimeen 3. Putkilauhduttimessa savukaasut johdetaan putkien läpi ja lauhduttimen vaippapuolella (putkien ympärillä) kiertää kaukolämmön paluuvesi jäähdytysnesteenä. Savukaasuihin ruiskutetaan vettä ennen putkiin johtamista, jotta kastepistelämpötila saavutetaan ja tehostetaan lämmönsiirtoa.
Kummassakin tapauksessa savukaasut on puhdistettu pölyistä ennen lauhdutusta, eli lauhde on käytännössä kiintoaineista vapaata eikä se vaadi selkeytystä. Savukaasujen puhdistukseen voidaan käyttää sähkösuodinta tai letkusuodatinta. Savukaasuja voidaan tämän lisäksi puhdistaa kemikaalien syötöllä kattilaan (esimerkiksi rikkidioksidipäästöjä hallitaan kalkin syötöllä kattilaan), tai letkusuodattimelle voidaan syöttää lisäainetta.
Lauhteen ohjautumista kierrosta 1a lauhteen jäähdyttimeen 3 voidaan hallita lauhduttimen 1 alaosan pinnakorkeutta tarkkailevan anturin L avulla, joka ohjaa linjassa 2 olevaa sulkuventtiiliä V.
Lauhteen jäähdytin 3 on ns. kostutusjäähdytin, jonka läpi kulkee kattilaan menevän palamisilman kanava 4. Vain osa kattilan palamisilmasta johdetaan kostutusjäähdyttimen läpi, esimerkiksi korkeintaan 25 til-% kokonaisilma-määrästä, tavallisesti vain 10 til-% tai alle. Kuvan 1 palamisilman kanava 4 on kattilan sekundääri-ilman kanavasta haarautuva kanava.
Kostutusjäähdyttimessä palamisilma ja kuuma lauhde saatetaan suoraan kosketukseen. Lämpöä siirtyy nesteestä palamisilmaan, kattilaan menevä palamisilma lämpenee, ja lauhde jäähtyy. Lauhde jäähtyy sopivimmin lämpötilaan 30 - 40°C, missä se voidaan poistaa viemäriin tai vesistöön. Lauh-teesta siirtyy myös kosteutta palamisilmaan, mikä edistää lauhteen jäähtymistä veden haihtuessa lauhteesta. Samalla palamisilma kostuu kastepis-teeseen. Lauhteen jäähdytintä 3 voidaan näin käyttää myös kattilaan menevän palamisilman kostutukseen.
Rakenteellisesti kostutusjäähdytin on tornimainen säiliö, jonka yläosaan on viety kuuman lauhteen linja 2, säiliössä olevan täytekappalekerroksen 3a yläpuolelle. Linjan 2 päästä lauhde suihkutetaan täytekappalekerrokseen 3a. Säiliön alaosaan täytekappalekerroksen 3a alapuolelle on tuotu palamisilman kanava 4, jossa on puhallin B, jolla voidaan säätää lauhteen jäähdyttimen 3 läpi virtaavan ilman määrää. Palamisilman kanava 4 haarautuu kattilan sekundääri-ilman kanavasta (ei esitetty), sen pääpuhaltimen painepuolelta, josta puhaltimella B voidaan ottaa tarvittava ilmamäärä lauhteen jäähdytykseen. Lauhde valuu täytekappalekerroksen 3a läpi vastavirtaan palamisilmaan nähden, joka virtaa täytekappalekerroksen 3a läpi ylös säiliön yläosaan. Palamisilman kanava 4 jatkuu säiliön yläosasta kattilaan. Täytekappalekerroksen läpi kulkenut ja lauhteen vaikutuksesta lämmennyt ja kostunut palamisilma jatkaa kostutinjäähdyttimestä kanavaa 4 pitkin kattilaan. Jääh- dyttimestä tulevaa palamisilmaa esilämmitetään vielä lämmönvaihtimessa 10 joko höyryllä tai kuumalla vedellä 11.
Täytekappalekerroksen 3a läpi valunut lauhde on jäähtynyt lähelle sisään-tulevan ilman kastepistelämpötilaa. Jäähtynyt lauhde kerääntyy säiliön pohjalle, mistä se johdetaan pois poistokanavaa 5 pitkin. Poistuvan lauhteen lämpötilaa tarkkaillaan lämpötila-anturilla T, joka on sijoitettu poistokanavaan 5. Lämpötila-anturista lähtee signaalinsiirtolinja S säätimeen C, joka on järjestetty säätämään lämpötilaan vaikuttavaa toimilaitetta A, tässä tapauksessa jäähdyttimeen 3 ilmaa puhaltavan puhaltimen B moottoria. Näin syntyy automaattinen suljettu (takaisinkytketty) säätöpiiri, jolla poistuvan lauhteen lämpötila saadaan pysymään halutuissa rajoissa. Jäähdyttimen 3 läpi menevää ilmamäärää muuttamalla voidaan vaikuttaa poistuvan lauhteen lämpötilaan. Säätö ei myöskään vaikuta kattilaan menevän sekundääri-ilman kokonaismäärään, koska vain osa sekundääri-ilmasta kulkee lauhteen jäähdyttimen 3 kautta kattilaan.
Ympäristöluvan mukaiseen lämpötilaan jäähtynyt lauhde voidaan johtaa poistokanavan 5 kautta ulos kattilalaitoksesta viemäriin tai vesistöön, joita on kuvattu viitenumerolla 8.
Seuraavassa on esitetty esimerkinomaisesti eräitä mahdollisia mitoitus- ja tasearvoja, joita ei tule käsittää keksintöä rajoittaviksi:
Kostutusjäähdyttimen täytekappalekerroksen halkaisija 1,6 m, korkeus 2,7 m.
lauhteen määrä sisään 7 kg/s ulos 6,53 kg/s
lauhteen lämpötila sisään 70°C ulos 27,5°C
palamisilman määrä sisään 4,78 m3n/s ulos 5,37 m3n/s
palamisilman lämpötila sisään 40°C ulos 50,8°C
palamisilman kosteus sisään 14 g/kg ulos 93 g/kg Jäähdytyksessä käytettävän sisääntulevan palamisilman kastepistelämpötila, jota käytetään jäähdytyksessä, on 19,2 °C. Palamisilma otetaan kattilaraken-nuksen yläosasta.
Esimerkistä käy ilmi, että kuuma lauhde voidaan jäähdyttää jopa sisään-tulevan ilman lämpötilaa alemmaksi. Menetelmällä voidaan päästä lauhteen jäähdytyksessä myös alle 30°C poistolämpötilaan, esimerkiksi lämpötilavälille 20-30°C.
Mitoitus ja ainemäärät riippuvat mm. kattilan koosta, joten yllä olevaa esimerkkiä ei tule käsittää siinäkään suhteessa rajaavaksi.
Kostutusjäähdyttimen tarkoitus on pääasiassa käsitellä kuuma lauhde, mutta samassa prosessissa saadaan myös palamisilmaa lämmitettyä ja kostutettua. Kostutusjäähdyttimessä käsiteltävä neste koostuukin yksinomaan savukaasujen vesihöyryn lauhdutuksessa saadusta vedestä. Käsittelyyn voidaan tuoda kuitenkin myös muita kuumia (vähintään 50°C tai enemmän) vesijakeita, jotka ovat lähtöisin lauhtuneesta höyrystä, ja nämä voidaan jäähdyttää joko erikseen tai sekoittaa savukaasun lauhduttimesta saatuun jakeeseen. Näitä muita kostutusjäähdyttimeen tuotuja lauhteita on kuvattu viitenumerolla 9. Tällaisia muita vesijakeita ovat erityisesti kattilalaitoksen muut lauhteet, esimerkiksi höyryturbiinin lauhteet, teollisen prosessin yhteydessä syntyneet lauhteet, kuten mm. sellutehtaan sekundäärilauhteet, joista mustalipeän haihduttimelta saadut lauhteet ovat merkittävä osa. Sellutehtaan sekundäärilauhteita voidaan jäähdyttää esimerkiksi sellutehtaan kuorikattilan tai vastaavan puuperäistä biopolttoainetta polttavan kattilan palamisilmalla ohjaamalla osa kattilaan menevästä palamisilmasta kontaktiin kuuman lauhteen kanssa.
Kattila, jonka palamisilmasta osaa käytetään saman kattilan savukaasujen tuottaman lauhteen jäähdytykseen, on sellaisia kiinteitä polttoaineita polttava kattila, jotka tuottavat kosteita savukaasuja. Tällaisia polttoaineita ovat biopolttoaineet, esimerkiksi hake, turve, kuori, sekä erilaiset kierrätyspoltto-aineet, kuten myös hiili. Myös maakaasukattilan tuottamia savukaasuja voidaan lauhduttaa, ja näin saatu lauhde voidaan käsitellä edellä esitetyllä tavalla Kattila voi olla lämpökattila, esimerkiksi kaukolämpölaitoksen kattila, tai lämpöä ja sähköä tuottava kattila.

Claims (14)

1. Menetelmä lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa, jossa vesihöyrystä lauhtuneesta kuumasta nesteestä siirretään lämpöä väliaineen virtaukseen, tunnettu siitä, että osa kattilaan menevästä palamisilmasta, korkeintaan 25 til-% kattilaan menevästä pala-misilman kokonaismäärästä, saatetaan suoraan kontaktiin kuuman lauhteen kanssa, josta siirretään lämpöä ja kosteutta suorassa kontaktissa palamis-ilmaan, jolloin lauhde jäähtyy, ja jäähtynyt lauhde johdetaan ulos.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lauhde jäähdytetään antamalla sen virrata vastavirtaan palamisilmaan nähden.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lauhde johdetaan täytekappalekerroksen läpi vastavirtaan palamisilmaan nähden.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulos johdettavan lauhteen lämpötilaa mitataan ja jäähdytystehoa säädetään mittauksen perusteella.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytystehoa säädetään kuuman lauhteen kanssa kontaktiin saatetun palamisilman virtausmäärää muuttamalla.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lauhde jäähdytetään 30 - 40°C poistolämpötilaan.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lauhde jäähdytetään 20 - 30°C poistolämpötilaan
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lauhde on savukaasun lauhdutuksessa saatua lauhdetta.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki kattilan savukaasujen lauhdutuksesta saatu kuuma lauhde jäähdytetään osalla kattilaan menevästä palamisilmasta.
10. Laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi kattilalaitoksessa, joka käsittää lauhduttimen (1) ja lauhduttimeen yhteydessä olevan jäähdyttimen lauhdutti-mesta tulevan kuuman lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön siirtämiseksi jäähdyttimen kautta kulkevaan väliaineen virtaukseen, tunnettu siitä, että lauhdutin on yhdistetty lauhteen jäähdyttimeen (3), jonka kautta kattilan palamisilman kanavasta haarautuva kanava (4), joka on järjestetty johtamaan vain osan kattilan palamisilmasta, on viety kattilaan, jolloin lauhteen jäähdyttimessä on suora lämmön- ja aineensiirtoyhteys palamisilman ja lauhteen välillä lauhteen jäähdyttämiseksi, ja lauhteen jäähdyttimestä (3) lähtee lauhteen poistokanava (5) jäähtyneen lauhteen poistamiseksi ulos kattilalaitoksesta.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lauhteen jäähdyttimessä (3) on täytekappalekerros (3a), lauhduttimen (1) ja lauhteen jäähdyttimen (3) yhdistävä linja (2) päättyy täytekappalekerroksen (3a) yläpuolelle, palamisilman kanavasta haarautuva kanava (4) on tuotu jäähdyttimeen (3) täytekappalekerroksen (3a) alapuolelle, ja kanava (4) lähtee kattilaan täytekappalekerroksen (3a) yläpuolelta.
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että palamisilman kanava (4) haarautuu jäähdyttimelle (3) kattilan sekundääri-ilman kanavasta.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää suljetun säätöpiirin, jossa on lämpötila-anturi (T), joka on mittausyhteydessä poistettavaan jäähtyneeseen lauhteeseen, ja lämpötila-anturiin (T) yhteydessä oleva säädin (C).
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lauhdutin (1) on savukaasun lauhdutin, jonka läpi on viety kattilan savukaasukanava (F), esimerkiksi lauhdutinpesuri tai putkilauhdutin.
FI20145295A 2014-03-28 2014-03-28 Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa FI125778B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145295A FI125778B (fi) 2014-03-28 2014-03-28 Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa
SE1550342A SE541898C2 (en) 2014-03-28 2015-03-23 A method and an apparatus for cooling condensate and for recovering heat from it in a boiler plant
EEP201500013A EE05794B1 (et) 2014-03-28 2015-03-26 Meetod ja seade kondensaadi jahutamiseks ja selle soojuse taaskasutamiseks katlamajas
PL411788A PL228620B1 (pl) 2014-03-28 2015-03-27 Sposób i urządzenie do chłodzenia kondensatu oraz odzyskiwania z niego ciepła w instalacji kotłowej

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145295 2014-03-28
FI20145295A FI125778B (fi) 2014-03-28 2014-03-28 Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20145295A FI20145295A (fi) 2015-09-29
FI125778B true FI125778B (fi) 2016-02-15

Family

ID=54263878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20145295A FI125778B (fi) 2014-03-28 2014-03-28 Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa

Country Status (4)

Country Link
EE (1) EE05794B1 (fi)
FI (1) FI125778B (fi)
PL (1) PL228620B1 (fi)
SE (1) SE541898C2 (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL442264A1 (pl) * 2022-09-13 2024-03-18 Losentech Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Sposób oraz układ odzysku ciepła odpadowego ze spalania paliw

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE455226B (sv) * 1986-10-23 1988-06-27 Scandiaconsult Ab Forfarande och anordning for rokgaskondensering samt forvermning och befuktning av forbrenningsluft vid forbrenningsanleggningar
WO2010149173A2 (en) * 2009-06-26 2010-12-29 Dall Energy Holding Aps Method and system for cleaning of and heat recovery from hot gases

Also Published As

Publication number Publication date
FI20145295A (fi) 2015-09-29
SE1550342A1 (sv) 2015-09-29
SE541898C2 (en) 2020-01-02
PL411788A1 (pl) 2015-10-12
PL228620B1 (pl) 2018-04-30
EE05794B1 (et) 2017-03-15
EE201500013A (et) 2015-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104457316B (zh) 用于湿式冷却塔设备的空气对空气的热交换旁路和方法
KR101521622B1 (ko) 백연 방지 시스템
CN207413082U (zh) 湿法脱硫烟气消除烟羽系统
JP5881751B2 (ja) 熱補償付きボイラーユニット抽出蒸気汚泥乾燥システム
CN108592067A (zh) 一种液浆冷却联合烟气余热加热混风消除烟羽系统和工艺
CN106152711A (zh) 一种塔式干燥系统及其干燥方法
RU2436011C1 (ru) Устройство утилизации тепла дымовых газов и способ его работы
EP3633272B1 (en) Method for recovering heat from flue gas of boiler, and arrangement
JP2014509559A5 (fi)
CN107648978A (zh) 湿法脱硫烟气消除烟羽系统及方法
CN102345873B (zh) 集成烟气除湿和湿式冷却塔系统
US4361524A (en) Cooling tower with plume prevention system
BR112013009468B1 (pt) método e arranjo para separar contaminantes de líquidos ou vapores
CN101939076B (zh) 用于通过联接冷凝单元和蒸发单元冷却湿混合物的系统
CN210197331U (zh) 一种烟羽消除与低品位烟气余热利用的联合系统
FI125778B (fi) Menetelmä ja laitteisto lauhteen jäähdyttämiseksi ja sen lämmön talteenottamiseksi kattilalaitoksessa
CN109248552A (zh) 用于工业烟气脱硫脱白的一体化系统及方法
CN109114840B (zh) 一种吸收式热泵处理设备
CN104154553B (zh) 一种烟气处理装置
RU2323384C1 (ru) Теплоутилизатор
FI72799B (fi) Saett att aostadkomma vaermeaotervinning ur fuktig gas genom vattenaongabsorption och anlaeggning foer saettets utfoerande.
CN107764037A (zh) 用于在干燥工艺中对空气进行再循环的方法和布置
RU2735042C1 (ru) Конденсационный теплоутилизатор
SE459788B (sv) Foerfarande och anordning foer avfuktining av ett gasformigt medium
CN108443904A (zh) 一种基于热管换热技术的电厂烟气消白系统

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALMET TECHNOLOGIES OY

FG Patent granted

Ref document number: 125778

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B