FI126564B - Menetelmä ja laitteisto meesan polttamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO MEESAN POLTTAMISEKSI

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja laitteistoa meesan polttamiseksi kalkiksi meesauunissa, jossa meesa virtaa savukaasuja vastaan syöttöpäädystä polttopäätyyn ja jossa polttoaineena käytetään polttokaasua, joka on tuotettu kaasuttamalla polttoainetta palamisilman läsnäollessa kaasuttimessa.

Tyypillisesti selluteollisuuden talteenottoprosessissa muodostuva meesa poltetaan kalkiksi (kalsiumoksidiksi) ja hiilidioksidiksi pyörivässä rumpu-uunissa. Muitakin kalkinpolttomenetelmiä on, mutta niillä aikaan saadun kalkin laatu eivätkä polttokustannukset ole osoittautuneet yhtä hyviksi kuin rumpu-uunilla tuotetun kalkin.

Rumpu-uuniin syötettävä meesa eli kalsiumkarbonaatti esilämmitetään uunin savukaasujen lämpöenergialla. Esilämmitetty meesa valuu uunin kallistuksen ja sen pyöritysliikkeen ansiosta uunin alaosassa sijaitsevalle poltto- eli reaktiovyöhyk-keelle, jossa kalkin valmistukseen tarvittava kalsinointireaktio tapahtuu. Viimeisenä on jäähdytysvyöhyke, jossa kalkki jäähdytetään ennen kuin se poistetaan uunista.

Kalkin pintalämpötila tällä ns. polttovyöhykkeellä on tyypillisesti 1000 - 1200 “€. Kalsinointireaktio on voimakkaasti endoterminen. Lämpötilan ylläpitämiseksi ja reaktion eteenpäin viemiseksi polttovyöhykkeelle joudutaan tuomaan energiaa. Meesan polttaminen kalkiksi (kalsiumoksidiksi) vaatii energiaa tavallisesti 5500 -6500 MJ/t. Lämpöenergian tuottamiseksi uunissa on poltin, jossa polttoainetta poltetaan polttovyöhykkeellä. Polttimen liekin lämpötilan on oltava selvästi yli kalkin lämpötilan, jotta kalsinointireaktion vaatima energia siirtyy kalkin pintaan ja siitä kalkkipelletin ytimeen saaden aikaan tyydyttävän reaktiotuloksen.

Meesauuneissa käytetään lämmönlähteenä nestemäisiä, kaasumaisia ja kiinteitä polttoaineita, kuten öljyä, maakaasua ja hiilipölyä (koksi). Poltin kiinnitetään uunin kuumassa päässä olevaan päätyyn.

Uunissa valmistuneesta tuotteesta otetaan sen sisältämä lämpö talteen siirtämällä se prosessissa käytettävän polttoaineen palamisessa tarvittavaan palamisilmaan. Tällöin tämä ilma (ns. sekundääri-ilma) johdetaan yleensä uuniin polttimen ohi ja polttimen läpi ajetaan vain ns. primääri-ilma, joka on tarpeen muodostettavan liekin syttymistä, stabilointia ja muotoilua varten. Primääri-ilman osuus vaihtelee poltin- ja sovelluskohtaisesti, mutta useimmiten se on 10-40 % koko palamisilmamäärästä. Primääri-ilma johdetaan polttimeen oman puhaltimen kautta.

Rumpu-uunista tuleva poltettu kalkki jäähdytetään tyypillisesti uunin mukana pyörivissä satelliitti- tai sektorijäähdyttimissä. Harvemmin jäähdytys tapahtuu erillisessä jäähdytysrummussa tai muussa erillisessä jäähdytyslaitteessa. Meesan poltolle on tyypillistä suuri energian kulutus ja sitä kautta suuri palamisilman tarve. Niinpä kalkin jäähdyttäminen riittävän alhaiseen lämpötilaan voidaan tehdä pelkästään uunin sekundääri-ilman avulla.

Korkeaenergisillä polttoaineilla, kuten öljyllä tai maakaasulla, riittävän korkea polttimen liekin lämpötila saavutetaan helposti. Sen sijaan puukaasulla tai useimmilla muilla kaasuttimessa tuotetuilla kaasuilla tämä liekin ns. adiabaattinen lämpötila jää toivotusta. Tästä aiheutuu mm. kalkin polton ominaislämmönkulutuksen kasvua, kun tarpeeksi suurta osuutta polttoaineen energiasisällöstä ei saada hyödynnettyä kalsinointireaktion eteenpäin viemiseksi. Energiavaje korjataan polttamalla enemmän polttoainetta ja sen seurauksena uunin syöttöpää lämpenee. Tällöin kaikkea savukaasun lämpöä ei saada hyödynnettyä meesan esilämmityksessä, vaan entistä suurempi osa lämmöstä karkaa prosessista savukaasun kohonneen lämpötilan takia. Adiabaattisen liekin lämpötilan jäädessä matalaksi voi ääritapauksessa uunin nimellinen tuotanto jäädä saavuttamatta sillä kalsinointi ei etene kyllin pitkälle täydellä tuotannolla. Lisäksi kasvanut savukaasumäärä saattaa rajoittaa uunin tuotantoa kun apulaiteet kuten savukaasupuhallin jäävät liian pieniksi.

Kaasutuksen tuotekaasua on käytetty meesauunin energianlähteenä 1980-luvun lopulta lähtien, mutta sen suosio ei ole öljyn ja kivihiilen alhaisen hinnan takia kasvanut suureksi. Aivan viime vuosina näiden polttoaineiden kohonneet hinnat ovat tehneet kaasutuksen tuotekaasusta jälleen varteenotettavan polttoaineen. Puun kuori- ja sahanpurujätettä, jotka soveltuvat kaasuttimen polttoaineeksi, on helposti saatavilla sellutehtailla.

Puun kuori ja vastaava biomassa voidaan kuivata tyypillisesti 85% kuiva-ainepitoisuuteen, ja kuivattu aine kaasutetaan mm. kiertopetikaasuttimessa tyypil- lisesti 750 -850 Celsius-asteen lämpötilassa tuotekaasuksi, joka sisältää palavina komponentteina häkää, vetyä ja hiilivetyjä. Kaasussa on mukana palamistuotteita, kuten hiilidioksidia ja vesihöyryä ja lisäksi alkuperäisen kuivatun biomassan kosteus. Siksi puukaasun energiasisältö ei ole yhtä korkea kuin tyypillisillä pääpoltto-aineilla: öljyllä ja maakaasulla.

Kaasuttimessa palamiseen tarvittava ilman lämpötila on tyypillisesti 20-400 ‘C. Edullisesti se esilämmitetään noin 300 Taseen tai yli kaasutusilmamäärän minimoimiseksi. Näin saavutetaan tuotetun kaasun korkeampi lämpöarvo sekä korkeampi palamislämpötila meesauunissa. Käyttämällä esilämmitettyä ilmaa kaasuttimen hiilikonversio ja täten kokonaishyötysuhde paranee.

Toteutetuissa puukaasua polttoaineena käyttävissä meesauuneissa kaasuttimen palamisilmaksi otetaan kylmää ilmaa, joka esilämmitetään kaasuttimen tuotekaa-sun lämmöllä, jolloin tuotekaasun lämpötila laskee. Tämä lämpötilan lasku alentaa suoraan uunissa poltettavan liekin lämpötilaa, mikä on merkittävää. Palamisilma voidaan lämmittää vaihtoehtoisesti höyrypattereilla, mutta silloinkin joudutaan käyttämään arvokasta energiaa. Öljy- tai maakaasu-meesauuneihin verrattuna em. kaasutinkaasua käyttävien meesauunien sekundääri-ilman tarve on pienempi, koska osa polttoaineen poltosta on tehty jo kaasuttimessa. Näin myös kalkin jäähdyttimen läpi kulkeva ilma-määrä on pienempi ja kalkki jää kuumemmaksi, eli siitä ei saada takaisin prosessiin yhtä paljon lämpöenergiaa, kuin öljy- tai maakaasu-uuneissa. Kun käytetään kaasuttimen polttokaasua, meesauunin polttoaine sisältää valmiiksi enemmän happea, jolloin sen palamisilman tarve on muutenkin pienempi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on parantaa kaasutin/meesauunijärjestelyn energiataloutta. Erityisesti tarkoituksena on hyödyntää tehokkaammin meesauunissa vapautuvaa lämpöenergiaa.

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää meesan polttamiseksi kalkiksi meesauunissa, jossa meesa virtaa savukaasuja vastaan syöttöpäädystä polttopäätyyn ja jossa polttoaineena käytetään polttokaasua, joka on tuotettu kaasuttamalla polttoainetta palamisilman läsnäollessa kaasuttimessa. Tunnusomaista menetelmälle on että kaasutuksen palamisilma esilämmitetään meesan polttamisessa syntyvällä lämmöllä, niin että kaasutuksen palamisilmana käytetään ilmaa, joka otetaan poltossa saadun kalkin jäähdytyksestä ja että palamisilma otetaan meesauunin polttopäädystä tai päädyn kautta. Kuten edellä kuvattiin, meesauuneilla on kalkin jäähdytin lämmön talteenottamiseksi. Myös erillisiä jäähdytysrumpuja käytetään, mutta yleensä jäähdytin kiinnitetään itse uuniin. Jäähdytin sijaitsee uunin poltto-päässä, josta poltettu kalkki poistuu jäähdyttimeen. Kalkki jäähdytetään vastaan virtaavalla ilmalla. Kalkin jäähdytys tällä sekundääri-ilmalla ottaa lämpöä talteen kuumasta kalkista. Tämä ilma virtaa sitten uuniin, jossa sitä käytetään meesauunin polttimen palamisilmana. Esillä olevan keksinnön mukaisesti tätä kuumaa se-kundääri-ilmaa käytetään lisäksi kaasuttimen palamisilmana.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kaasuttimen ja meesauunin polttopää-dyn välille on järjestetty yhde, jonka kautta meesauunin sekundääri-ilmaa johdetaan kaasuttimeen. Yhde on varustettu puhaltimella tai vastaavalla ilman imemiseksi uunista. Yhde ulottuu poltinpäädyn kautta sopivalle etäisyydelle uunin sisään. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan palamisilma kaasutinta varten imetään uunin ns. kynnyksen syvyydeltä tai lähes polttimen tasalta uunin sisältä. Kuten tunnettua, lämmönsiirron parantamiseksi kynnys on asennettu uunin kuumaan päähän lähelle kalkinpurkualuetta. Kynnys muodostetaan kaventamalla sillä kohden uunin vaipan halkaisijaa tai tekemällä uunin tulenkestävä vuoraus paksummaksi. Jäähdyttimen ympärillä on kiinteä, ulkopuoleltaan eristetty lieriömäinen säteilysuoja, joka on liitetty toisesta päästään tiiviisti jäähdytetyn kalkin kokoojasuppiloon, jonka kautta kalkki poistuu uunista. Säteilysuojan tehtävänä on toimia lämpöeristeenä ulospäin ja estää pölyvuodot. Säteilysuojan toinen pää on osittain avoin, ja sen sekä uunin poltinpäädyn välisen raon kautta jäähdytysilma imetään jäähdyttimeen. Suurin osa jäähdytysilmasta ohjataan uunivaipan ja jäähdyttimen sisävaipan välisestä solasta jäähdyttimen sisään sektoriosalle, jossa kalkin jäähtyminen tapahtuu vastavirtaperiaatteella. Pienempi osa ilmasta ohjautuu säteilysuojan ja jäähdyttimen välisen raon kautta niiden väliseen solaan. Tästä solasta kuuman kalkin lämmittämä ilma voidaan johtaa palamisilmaksi kaasuttimeen. Tämä on eräs sovellutus kaasutuksen palamisilman ottamiseksi meesauunin vaipan kautta. Tällöin voidaan saavuttaa n. 200 “Cm lämpötila.

Erään suoritusmuodon mukaan kaasutuksen palamisilma otetaan meesauunin vaipan kautta kohdasta, joka sijaitsee etäisyyden päästä poltinpäästä ja kalkin jäähdyttimen jälkeen uunin pituusakselin suunnassa. Tämän toteuttamiseksi uu nin ympärille asennetaan ylimääräinen vaipan osa. Sen voi muodostaa uunin kanssa samakeskinen lieriömäinen kappale, joka kehän suunnassa ympäröi uunin kokonaan tai osittain ja jolla uunin pituussuunnassa on haluttu pituus. Pituus voi olla esimerkiksi 10 metriä. Ilmaa otetaan lieriön ja uunin vaipan välistä, jolloin uunista säteilevä lämpö on kuumentanut ilman. Tämä on eräs toinen sovellutus kaasutuksen palamisilman ottamiseksi meesauunin vaipan kautta. Tässä suoritusmuodossa vaaditaan enemmän lisälaitteita eikä yli 200 Om lämpötilaa tyypillisesti saavuteta, koska uunin vaipan lämpötila on hyvin eristetyissä uuneissa tyypillisesti 200-250 Ό

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kaasutuksen palamisilma lämmitetään meesauunin savukaasun lämmöllä. Tällöin meesauunin savukaasu ja ilma johdetaan epäsuoraan lämmönsiirtimeen, jossa ilma lämpiää savukaasun lämmöllä ja josta lämmitetty ilma johdetaan kaasuttimeen palamisilmaksi. Tässä suoritusmuodossa vaaditaan enemmän lisälaitteita eikä yli 200 Ό:η lämpötilaa tyypillisesti saavuteta. Savukaasusta lämpö voidaan ottaa talteen myös toiseen väliaineeseen, kuten veteen tai höyryyn, jolla ilma lämmitetään epäsuorasti.

Uunin polttopäädyssä sekundääri-ilman lämpötila ennen liekkiä on tyypillisesti yli 300 ‘C. Kaasuttimen palamisilmaa ei näin tarvitse I ämmittää ”primäärienergialla”, kuten kaasuttimen polttokaasun lämmöllä, vaan siihen voidaan käyttää tätä edullisempaa lämmönlähdettä. Lämmitettyä sekundääri-ilmaa käytettäessä lisäetuna saadaan tehokkaampi kalkin jäähdytys, jolloin kalkin mukana poistuvasta energiasta suurempi osa saadaan talteen. Kuten edellä kuvattiin, niin ko. lämmön lähde voi tosin olla muukin meesauunin hukkalämpö.

Erään laskelman mukaan meesauunin lämmönkulutus voisi alentua 2 %, kun kaasuttimen palamisilma otettaisiin meesauunin polttopäästä kaasuttimen tuote-kaasun asemesta. Vielä suurempi säästö saataisiin esilämmittämänä kaasutusil-ma muulla lämmönlähteellä esimerkiksi meesauunin vaipan tai savukaasun huk-kalämmöllä. Laskelmassa on oletettu, että kaasutukseen tarvittava ilmamäärä on 20 % meesauunin kokonaispalamisilmamäärästä. Lisäksi on oletettu, että polttoaineen energiasta kalkin kalsinointiin voidaan hyödyntää se osa, joka palamisessa lämmittää savukaasut yli 1200 Om lämpötilaan. Kalsinointireaktio käynnistyy tätä huomattavasti alemmassa lämpötilassa, noin 800 ‘CLssa. Käytännön kokemus meesakalkin polttamisesta rumpu-uunissa on kuitenkin osoittanut, että riittä- vän suuri lämpötila-ero alimpaan mahdolliseen kalsinointilämpötilaan tarvitaan reaktion kannalta riittävän aineen- ja lämmönsiirron aikaansaamiseksi.

Esimerkkilaskelma osoittaa, että polttoaine, jonka alempi lämpöarvo on noin 15 MJ/kg pystyy tuottamaan 6.7 MJ/kg lämpöä, jonka lämpötila on yli 1200 O, eli joka aiemmin esitetyn mukaan on sitä lämpöä, joka tekee kalsinointityötä. Muu osa polttoaineen lämpöarvosta voi osallistua meesan kuivaukseen ja lämmitykseen. Nykyaikaisessa meesauuniproessissa tällaista lämpöä on useimmiten liikaa, joka näkyy siinä, että uunin savukaasun lämpötila on korkea, jopa yli 300 O ja usein savukaasua joudutaan aika-ajoin jäähdyttämään vedellä.

Jos tunnetun tekniikan mukaisesti kaasuttimen palamisilmaan otetaan lämpö polttokaasusta, alennetaan suoraan meesauunin polttimen liekin adiabaattista lämpötilaa ja sitä kautta pienennetään sen lämmön osuutta, joka on 1200 Oien yläpuolella.

Ottamalla keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti kaasuttimen palamisilma meesauunin polttopäästä, saadaan kuumaa ilmaa kaasutukseen ilman, että polt-tokaasun lämpötila laskee. Toisaalta näin toimien meesauunin sekundääri-ilman lämpötila laskee, mutta liekin adiabaattisen lämpötilan lasku ei ole yhtä suuri kuin otettaessa tarvittava lämpö polttokaasusta kaasutuksen palamisilman esilämmi-tykseen.

Ottamalla kaasuttimen palamisilma jäähdyttimen läpi, tehostuu jäähdyttimen toiminta ja siitä poistuvan kalkin lämpötila alenee. Eli suurempi osa poistuvan kalkin lämmöstä saadaan talteen palamisilmaan.

Tehostunut jäähdytys on jo sinänsä etu, joka auttaa kalkin jatkokäsittelyssä ja suojaa jäähdytintä korkean lämpötilan aiheuttamilta vaurioilta ja tukkeumilta. Lisäksi kalkin jäähdytysilma saatetaan imeä uunin vaippaa myöten, jolloin ilman tehtävänä on myös jäähdyttää uunin vaippaa. Imemällä enemmän ilmaa tehostuu myös vaipan jäähdytys.

Esillä olevaa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisen jäähdyttimen sovellutuksen avulla ja viitaten oheisiin kaaviomaisiin kuvioihin, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti tunnettua ja erästä keksinnön mukaista kaasuttimen ja meesauunin järjestelyä; ja

Kuvio 2 esittää erästä laitteistoa keksinnön eräiden suoritusmuotojen toteuttamiseksi.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön selittämisen kannalta tarpeelliset meesanpolttolaitoksen ja kaasuttimen osat. Kaasutinyksikkönä on tässä tapauksessa kiertoleijupetikaasutin 1, eli CFB-kaasutin. Siihen kuuluu kaasutinreaktori 2, arina 3, sykloni 4 ja syklonin palautusputki 5. Kaasuttimen alaosassa on leijupeti, jonka yläpuolelle syötetään polttoaine. Polttoaineena on tyypillisesti kiinteä bioperäinen polttoaine 6, kuten kuori, puuhake jne. Kaasutuksessa syntynyt tuhka poistetaan yhteen 6’ kautta.

Esillä olevan keksinnön soveltaminen ei ole kuitenkaan rajoittunut tietynlaisen kaasuttimen tai polttoaineen käyttöön kaasuttimessa, vaan meesauunin palamislämmön avulla lämmitettyä ilmaa voidaan käyttää erilaisissa kaasutuslaitteissa, joihin tällainen ilma soveltuu ja joissa voidaan tuottaa meesauunin polttoaineeksi soveltuvaa polttokaasua.

Kuuma tuotekaasu poistuu kaasuttimesta kanavaa 7 pitkin ja jäähdytetään osittain ilman esilämmittimessä 8. Tuotekaasu johdetaan sitten meesauunin 10 polttimeen 9 kaasukanavan 7 kautta. Tässä tunnetussa järjestelyssä palamisilma kaasuttimeen tuodaan puhaltimella 11 ympäristöolosuhteista. Ennen kaasuttimeen syöttämistä ilma lämmitetään tyypillisesti 300-400 ‘Ciseen jäähdyttämällä kuumaa tuotekaasua kaasuttimesta lämmönvaihtimessa 8. Lämmönvaihdin on tyypillisesti kaksivaippalämmönvaihdin, joka sijaitsee kaasukanavan alkupäässä sykloni jälkeen. Kuuma tuotekaasu virtaa lämmönvaihtimen sisäputkessa ja ilma virtaa samaan suuntaan omassa kanavassa sisäputken ympärillä. Tällainen lämmönvaihdin vaatii tilaa.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti ilmaa tuodaan puhaltimella 12 meesauunin 10 poltinpäästä kaasuttimeen ilmakanavaa 13 pitkin.

Esillä olevan keksinnön eräänä etuna on että se on laiteratkaisuna yksinkertainen, koska siinä käytetään joka tapauksessa tarvittavaa kalkin jäähdytintä. Ainoastaan ilmakanava meesauunin poltinpäästä kaasuttimeen joudutaan rakentamaan, eikä tarvita erillistä ilmaesilämmitintä, joka on huomattavasti tilaa vaativampi ja kalliimpi. Lisäksi lämmönsiirrin on altis kaasun mukana tulevan tuhkan aiheuttamalle eroosiolle.

Kuviossa 2 on esitetty yksityiskohtaisemmin kaasuttimen palamisilman ulosjohtaminen meesauunista 10, joka on pyörivä rumpu-uuni. Meesauunin jäähdytin 14 käsittää kaksi uunia 10 ympäröivää, uunin mukana pyörivää sisäkkäistä lieriömäistä vaippaa 15 ja 16, jotka on asennettu uunin poistopäähän samankeskisesti uunin kanssa. Niiden väliin muodostuu rengasmainen tila 17. Sisempi lieriömäinen vaippa 15 on kiinnitetty alkupäästään uuniin pudotustorvien 18 välityksellä. Pudotustorvien kautta jäähdyttimen rengasmaisen tilan 17 syöttöaukko 19 on yhteydessä uunin poistoaukon 20 kanssa kuuman materiaalin johtamiseksi uunista jäähdyttimeen. Pudotustorvia 18 on useita uunin kehän ympäri. Jäähdytettävän materiaalin kuljetus jäähdyttimen sisällä tapahtuu sinänsä tunnetuilla syöttölaitteilla, kuten syöttösiivillä (ei esitetty), jotka voivat sijaita millä tahansa jäähdytintilan seinällä. Kuljetus voi tapahtua myös erillisillä elimillä, jotka rakennetaan jäähdytintilan sisään. Jäähdytetty materiaali poistetaan jäähdyttimestä 14 kokoojasuppiloon 21. Kalkin virtaus esitetty mustilla nuolilla 31.

Meesauunin jäähdyttimen 14 ympärillä on kiinteä, ulkopuoleltaan eristetty, tiiviisti kokoojasuppiloon 21 liitetty lieriömäinen säteilysuoja 22. Säteilysuojan tehtävänä on toimia lämpöeristeenä ulospäin ja estää pölyvuodot. Sen kokoojasuppiloa 21 vastaava pääty on osittain avoin. Tämän osittain avoimen päädyn ja uunin poltinpäädyn välisen raon 23 kautta jäähdytysilma imetään jäähdyttimeen. Suurin osa jäähdytysilmasta ohjataan uunivaipan ja jäähdyttimen sisävaipan 15 välisestä solasta 24 kokoojasuppilon 21 kautta jäähdyttimen sisään sektoriosalle, jossa kalkin jäähtyminen tapahtuu vastavirtaperiaatteella. Ilman virtaus on esitetty valkoisilla nuolilla. Pienempi osa ilmasta ohjautuu säteilysuojan ja jäähdyttimen välisen raon kautta niiden väliseen solaan 26.

Ilman virtaus solassa 24 estää uunivaipan liiallisen lämpenemisen. Jäähdyttimestä esilämmitetty ilma virtaa edelleen pudotustorvien 18 kautta sekundääripolttoilmaksi uuniin 10. Keksinnön mukaisesti on meesauunin poltinpäätyyn asennettu putki 13, joka on varustettu puhaltimella 12 sekundääri-ilman johtamiseksi palamisilmaksi kaasuttimeen. Ilma johdetaan kaasuttimen ilmakaappiin 27 arinan 3 alapuolelle. Ilmaputki voi ulottua halutulle syvyydelle uuniin, edullisesti se ulottuu uunin ns. kynnykseen 28 asti. Syvyyden valintaan vaikuttaa optimointi ilman pölypitoisuuden, materiaalien lämpötilan ja keston sekä ilman lämpötilan välillä

Kaasuttimesta tuodaan tuotekaasua kanavaa 7 pitkin meesauunin polttimeen 9’ polttoaineeksi.

Erään suoritusmuodon mukaan ilmaa voidaan ottaa uunista myös säteilysuojan ja jäähdyttimen välisestä solasta 26. Tällöin solan ulkoseinässä olevaan aukkoon 32 järjestetään puhaltimella 29 varustettu putki 30, joka johtaa kalkin kuumentaman ilman palamisilmaksi kaasuttimeen 1. Kuviossa ilmakanava 32 on liitetty uunin alaosaan, mutta edullisempaa ilma on imeä uunin jäähdyttimen yläosan kautta.

Erään suoritusmuodon mukaan kaasutuksen palamisilma otetaan meesauunin vaipan kautta kohdasta, joka sijaitsee etäisyyden päästä poltinpäästä ja kalkin jäähdyttimen jälkeen uunin pituusakselin ,P, suunnassa. Tämän toteuttamiseksi uunin ympärille asennetaan ylimääräinen vaipan osa 33, huuva. Sen voi muodostaa uunin kanssa samakeskinen lieriömäinen kappale, joka kehän suunnassa ympäröi uunin kokonaan tai osittain ja jolla uunin pituussuunnassa on haluttu pituus L. Ilmaa otetaan lieriön ja uunin vaipan välistä, jolloin uunista säteilevä lämpö on kuumentanut ilman. Ilmaa imetään lieriökappaleen 33 ja uunin välistä puhaltimella 34 ja johdetaan kanavaa 35 pitkin kaasuttimen palamisilmaksi.

Kuten edellä on esitetty, meesauunissa on useita kohtia, joista meesapolttoprosessin lämmöllä kuumentunutta ilmaa voidaan ottaa ja johtaa kaasuttimeen palamisilmaksi. Yksinkertaisimmassa tapauksessa ainoastaan puhaltimella tai vastaavalla varustettu putkilinja tarvitsee järjestää meesauunin ja kaasuttimen välille.

Vaikka edellä onkin kuvattu tämänhetkisten tietojen valossa keksinnön edullisinta suoritusmuotoa, on alan ammattimiehelle selvää, että keksintöä voidaan monin eri tavoin muunnella sen laajimman mahdollisen suojapiirin rajoissa, jota oheiset patenttivaatimukset yksin rajaavat.

Claims (11)

1. Menetelmä meesan polttamiseksi kalkiksi meesauunissa (10), jossa meesa virtaa savukaasuja vastaan syöttöpäädystä polttopäätyyn (9) ja jossa polttoaineena käytetään polttokaasua, joka on tuotettu kaasuttamalla polttoainetta palamisilman läsnä ollessa kaasuttimessa (1), tunnettu siitä, että kaasutuksen palamisilma esi-lämmitetään meesan polttamisessa syntyvällä lämmöllä niin että kaasutuksen pa-lamisilmana käytetään ilmaa, joka otetaan poltossa saadun kalkin jäähdytyksestä ja että palamisilma (13) otetaan meesauunin (10) polttopäädystä tai päädyn kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutuksen palamisilma esilämmitetään meesan poltossa saadun kalkin jäähdytyksessä (14) ja/tai meesauunin vaipan (15) jäähdytyksessä talteenotetulla lämmöllä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palamisilma (13) otetaan meesauunin (10) sisältä uunin ns. kynnyksen (28) syvyydeltä.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutuksen palamisilma (30) otetaan meesauunin vaipan kautta jäähdyttimen (14) alueelta.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutuksen palamisilma (35) otetaan meesauunin vaipan (15) kautta kohdasta, joka sijaitsee etäisyyden päästä poltinpäästä ja kalkin jäähdyttimen (14) jälkeen uunin pituusakselin suunnassa (P).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutuksen palamisilma lämmitetään meesauunin savukaasun lämmöllä.

7. Meesan polttolaitos, joka käsittää meesauunin (10), jossa syöttöpääty ja poltin-pääty (9), ja kaasuttimen (1) polttokaasun tuottamiseksi sekä yhteen polttokaasun (7) johtamiseksi kaasuttimesta meesauuniin polttimeen (9’), tunnettu siitä, että meesauunin ja kaasuttimen välille on järjestetty yhde (13, 30, 35) ilman johtamiseksi meesauunista kaasuttimeen palamisilmaksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että ilmayhde on (13) liitetty meesauunissa sen poltinpäähän.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että ilmayhde ulottuu meesauunin sisälle ainakin uunin ns. kynnyksen (28) syvyydelle.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että ilmayhde (30) on liitetty meesauunin jäähdyttimeen (14).

11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen polttolaitos, tunnettu siitä, että ilmayhde (35) on kytketty meesauuniin liitettyyn huuvaan 33), jolla on tietty pituus (L) meesauunin pituusakselin (P) suunnassa ja joka ympäröi meesauunia (10) kokonaan tai osittain. Patentkrav