FI126917B - Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi - Google Patents

Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI126917B
FI126917B FI20135887A FI20135887A FI126917B FI 126917 B FI126917 B FI 126917B FI 20135887 A FI20135887 A FI 20135887A FI 20135887 A FI20135887 A FI 20135887A FI 126917 B FI126917 B FI 126917B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fuel
product gas
separator
combustion
gasification
Prior art date
Application number
FI20135887A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20135887A (fi
Inventor
Timo Honkola
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51663213&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI126917(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Priority to FI20135887A priority Critical patent/FI126917B/fi
Priority to PCT/FI2014/050673 priority patent/WO2015033022A1/en
Priority to EP14781612.8A priority patent/EP3041919B1/en
Priority to HUE14781612A priority patent/HUE035411T2/en
Priority to SI201430498T priority patent/SI3041919T1/en
Publication of FI20135887A publication Critical patent/FI20135887A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI126917B publication Critical patent/FI126917B/fi
Priority to HRP20171737TT priority patent/HRP20171737T1/hr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • 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
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • 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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02—Dust removal
    • C10K1/026—Dust removal by centrifugal forces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • 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
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • 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
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606—Combustion processes
    • 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
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643—Conversion of synthesis gas to energy
    • 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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • 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
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56—Apparatus; Plants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi
Tausta
Keksinnön kohteena on järjestely polttoaineen polttamiseksi, joka järjestely käsittää kaasutuslaitteiston polttoaineen kaasuttamiseksi tuotekaa-suksi ja polttolaitoksen tuotekaasun polttamiseksi.
Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä polttoaineen polttamiseksi, jossa menetelmässä polttoaine kaasutetaan tuotekaasuksi kaasutus-laitteistossa ja tuotekaasu poltetaan polttolaitoksessa.
Perinteisiä polttoaineita pyritään yhä enenevissä määrin korvaamaan käyttämällä korvaavana energialähteenä uusiutuvia polttoaineita, kuten agropolttoaineita, tai jätteitä, tms. Tällaisten korvaavien polttoaineiden poltto tuo kuitenkin mukanaan ongelmia. Esimerkiksi agropolttoaineita käytettäessä voi ongelmaksi muodostua leijupedin sintraantuminen, tulipesän seinien ja muiden lämpöpintojen likaantuminen sekä tulistinkorroosio, mitkä ongelmat aiheutuvat tavoiteltaessa täydellistä palamista ja matalia CO-päästöjä.
Lyhyt selostus
Keksinnön mukaiselle järjestelylle ja menetelmälle on tunnusomaista se, mitä itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.
Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa ja piirustuksissa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodostua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia. Keksinnön eri suoritusmuotojen piirteitä voi keksinnöllisen perusajatuksen puitteissa soveltaa toisten suoritusmuotojen yhteydessä.
Keksinnön ajatus on, että polttoaine kaasutetaan matalassa lämpötilassa niin, että polttoaineen sisältämät alkalimetallit pysyvät kiinteässä olomuodossa, ja että kaasutettu polttoaine johdetaan erotinlaitteistoon, joka käsit tää välineet tuotekaasun puhdistamiseksi kiintoaineksesta, jolloin alkalimetallit saadaan poistettua polttolaitteistoon johdettavasta tuotekaasusta.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista järjestelyä ja menetelmää sivustapäin, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaista järjestelyä ja menetelmää sivustapäin, kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta keksinnön mukaista järjestelyä ja menetelmää sivustapäin, ja kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä polttolaitosjärjestelyä, joka käsittää keksinnön mukaisen järjestelyn.
Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.
Yksityiskohtainen selostus
Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukainen järjestely ja menetelmä sivustapäin ja aukileikattuna. Järjestely 1 voi olla tarkoitettu huonolaatuisten polttoaineiden, kuten kosteiden biomassojen, lietteiden, kierrätyspolttoaineiden ja jätehiilien polttamiseen, luonnollisesti muitakin polttoaineita voidaan käyttää. Erään ajatuksen mukaisesti kattilaa käytetään ns. agropolttoaineiden polttamiseen. Agropolttoaineella tarkoitetaan esimerkiksi olkea, olkipellettiä, palmuöljyjätteitä tai ylipäätään mitä tahansa maataloustuotannossa syntyvää jätettä. Agropolttoaineille on tyypillistä, että ne ovat peräisin nopeasti kasvavista kasveista, jolloin ne sisältävät paljon alkalimetalleja, klooria ja fosforia. Järjestely käsittää kaasutuslaitteiston 3 polttoaineen kaasuttamiseksi tuotekaasuksi ja erotinlaitteiston 4, joka käsittää välineet tuotekaasun puhdistamiseksi kiintoaineksesta.
Kaasutuslaitteisto 3 voi olla mikä tahansa sinänsä tunnettu kaasu-tuslaitteisto, esimerkiksi kiertopetikaasutin eli CFB-kaasutin. Polttoaineen F kaasuuntuminen tapahtuu kaasutuslaitteiston reaktorissa 7.
Kaasutuslaitteistossa 3 muodostuva polttoainekaasu P johdetaan erotinlaitteistoon 4, jossa siitä erotetaan kiinteät ainesosat. Näin muodostuva tuotekaasu G johdetaan polttolaitokseen. Olennaisesti kaikki, edullisimmin 100%, kaasuuntuneesta polttoaineesta virtaa erotinlaitteiston 4 kautta kaasu-tuslaitteistosta 3 polttolaitokseen. Järjestely 1 käsittää säätövälineet 10, joiden avulla kaasutuslämpö-tila reaktorissa 7 pidetään alle 800 °C lämpötilassa, edullisesti lämpötila-alueella 600 °C - 750 °C, ts. tunnettua CFB-kaasutuslämpötilaa alempana. Erään ajatuksen mukaisesti säätövälineet 10 säätävät reaktoriin 7 johdettavan ilman ja polttoaineen suhdetta.
Reaktorissa 7 vallitsevissa olosuhteissa, so. mainitulla lämpötila-alueella ja ali-stökiömetrisissä olosuhteissa, polttoaineen sisältämät alkalime-tallit pysyvät kiinteässä olomuodossa. Kiinteässä olomuodossa olevat alkali-metallit vihaavat polttoainekaasun P mukana erotinlaitteistoon 4, jossa ne saadaan poistettua tuotekaasusta G. Polttolaitokseen johdettavan tuotekaasun alkalimetallipitoisuus on hyvin alhainen, jopa niin, että tuotekaasu G on edullisesti käytännössä alkalivapaata. Tuotekaasun G alhaisen alkalimetallipitoisuu-den ansiosta polttolaitoksen korroosioriski vähenee olennaisesti tai jopa poistuu käytännössä kokonaan. Esimerkiksi polttolaitoksessa mahdollisesti olevien tulistinten korroosiota saadaan vähennettyä.
Alkalimetalleja on erityisen paljon agropolttoaineissa. Agropolttoai-neiden reaktiivisuus kaasutuksessa on hyvä johtuen osaltaan alkalimetallien katalysoivasta vaikutuksesta, minkä ansiosta saavutetaan hyvä hiilikonversio mainitulla alhaisella lämpötila-alueella.
Jos lämpötila on yli 800 °C, alkalimetallit alkavat kaasuuntua, jolloin niiden poistaminen tuotekaasusta hankaloituu olennaisesti. Toisaalta hiilikonversio voi laskea merkittävästi jos lämpötila on alle 600 °C.
Alkalimetallien lisäksi saadaan poistettua muitakin haitallisia aineita tai yhdisteitä, esimerkiksi klooria ja fosforia.
Edelleen mainitun alhaisen lämpötilan etuna voidaan mainita se, että se on alle alkalimetallien tyypillisen sintrautumislämpötilan, jolloin alkalimetallit eivät juuri sintraudu reaktorin 7 pinnoille. Tämän ansiosta reaktorin 7 puh-distusväliä voidaan pidentää.
Reaktorin 7 seinien ollessa muurattua materiaalia, on niiden lämpötila sangen korkea. Reaktorissa 7 ei siten ole kylmiä pintoja, joihin tuhka tms. tarttuisi kiinni.
Tuotekaasun G CO-pitoisuus voi olla varsin korkea, mutta tämä ei ole ongelma, koska polttoaineen loppuun palaminen tapahtuu erotinlaitteistoa 4 seuraavassa polttolaitoksessa.
Erään ajatuksen mukaisesti kaasutuslaitteiston 3 ja erotinlaitteiston 4 välille ja/tai erotinlaitteiston 4 ja polttolaitoksen välille voidaan sovittaa läm-mönvaihdin 14a, 14b. Kaasutuslaitteiston 3 ja erotinlaitteiston 4 välille sovitettu lämmönvaihdin 14a alentaa polttoainekaasun P lämpötilaa ennen erotusvai-hetta. Tällä tavoin saadaan alennettua erotinlaitteistossa 4 vallitsevaa lämpötilaa, mikä antaa mahdollisuuden valmistaa erotinlaitteisto 4 kustannuksiltaan edullisista materiaaleista. Erotinlaitteiston 4 ja polttolaitoksen välille sovitettu lämmönvaihdin 14b alentaa polttolaitokseen johdettavan tuotekaasun G lämpötilaa, mikä puolestaan alentaa palamislämpötilaa ja vähentää tuhkan sulamista polttolaitoksessa. Sama etu voidaan toki saada kaasutuslaitteiston 3 ja erotinlaitteiston 4 välille sovitetulla lämmönvaihtimella 14a. Lisäksi lämmön-vaihtimien 14a, 14b avulla saadaan talteen lämpöenergiaa hyödynnettäväksi järjestelyssä 1 tai sen ulkopuolella.
Erotinlaitteisto 4 voi olla perustaltaan sykloni, multisykloni, erotusas-tia, keraaminen suodatin, sähkösuodatin tms. laitteisto, jossa polttoainekaasun sisältämät kiinteät partikkelit ja niiden mukana alkalimetallit saadaan poistettua tai ainakin niiden määrää olennaisesti vähennettyä niin, että polttolaitokseen syötettävässä tuotekaasussa G on alkalimetalleja olennaisesti vähemmän kuin polttoainekaasussa P.
Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti eräs toinen ja kuviossa 3 eräs kolmas keksinnön mukainen järjestely ja menetelmä sivustapäin. Kummassakin kuviossa esitetty kaasutuslaitteisto on tyypiltään CFB-kaasutin.
Polttoaine F johdetaan yhden tai useamman polttoaineen syöttö-kanavan 8 kautta CFB-kaasuttimen reaktoriin 7. Reaktorin 7 seinät ovat edullisimmin muurattua materiaalia, mutta ne voidaan muodostaa myös membraa-niseinästä, joka käsittää tyypillisesti rinnakkain ja samansuuntaisesti sovitettuja jäähdytysputkia, jotka on liitetty toisiinsa evillä, tai levyrakenteena tai mainittujen seinäratkaisujen yhdistelmänä. CFB-kaasuttimen toiminta perustuu petimateriaalin kierrättämiseen. Tällainen tilanne saavutetaan nostamalla leijutuskaasun virtausnopeus suuremmaksi kuin partikkelien terminaalinopeus. Seurauksena peti muuttuu turbu-lenttiseksi ja hiukkasia kulkeutuu leijutuskaasun mukana kaasuttimen 7 yläosaan ja sieltä kaasuttimen sykloniin 6. CFB-kaasutin käsittää luonnollisesti komponentteja ja rakenteita, joita ei ole esitetty kuvioissa asian esittämisen yksinkertaistamiseksi. Tällaisia ovat mm. suuttimet primääri-ilman ja/tai kiertokaasun syöttämiseksi reaktoriin 7, kanavat reagenssien ja muiden kaasutustapahtumassa mahdollisesti tarvittavien lisäaineiden syöttämiseksi jne.
Syklonissa 6 petimateriaali erotetaan kaasuvirrasta, jolloin syntyy polttoainekaasua P. Syklonin 6 toiminta perustuu voimakkaaseen pyörimisliikkeeseen, jolloin ns. keskipakoisvoima erottaa petimateriaalin ulospäin syklonin seinille, joita myöten ne kerääntyvät syklonin 6 pohjalle. Petimateriaali palautetaan palautuskanavan 9 kautta takaisin reaktorin 7 alaosaan. Polttoainekaasu P johdetaan syklonista 6 erotinlaitteistoon 4.
Erotinlaitteisto 4 voi käsittää syklonin tai muun jo edellä mainitun erotinlaitteiston, joka erottaa kiinteät ainesosat S polttoainekaasusta. Erotuksen seurauksena muodostuva tuotekaasu G johdetaan polttolaitokseen.
Erotinlaitteistossa 4 erotettu kiinteä ainesosa voi sisältää inerttiä tuhkaa, kasvien hyödynnettävissä olevia ravintoaineita, palamatonta hiiltä tms. Kiinteä aine voidaan esimerkiksi hyödyntää sinänsä tai jatkojalostaa hyödynnettäviksi tuotteiksi tai palauttaa luontoon.
Kuvioissa 2 ja 3 esitetyt suoritusmuodot eroavat toisistaan polttoai-nekaasun P erottimeen 4 johtavan kanavan sijoittelun suhteen. Kuviossa 2 ko. kanava lähtee syklonin 6 yläosasta, kun taas kuviossa 3 mainittu kanava lähtee syklonin 6 pohjasta. Kumpaakin ratkaisua voidaan soveltaa keksinnön mukaisessa laitteistossa ja menetelmässä, kuten mitä tahansa muutakin CFB-kaasuttimen rakenneratkaisua.
Reaktorin 7 matalasta kaasutuslämpötilasta johtuen saattaa reaktorin 7 pohjalla olevaan pohjatuhkaan kerääntyä hiiltä. Tämän poistamiseksi voidaan käyttää pohjatuhkan hapetinta 11, kuten esimerkiksi sinänsä tunnettua tuuliseulaa. Tämä puhaltaa ilmaa ja sen mukana kevyen hiilen ylöspäin kaasutettavaksi reaktorissa 7.
Reaktorin 7 pohjalle kertyvä pohjatuhka voidaan poistaa sinänsä tunnetuilla pohjatuhkan poistovälineillä 12, joita ei ole esitetty kuvioissa asian esittämisen yksinkertaistamiseksi.
Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti eräs polttolaitosjärjestely, jossa sovelletaan keksinnön mukaista järjestelyä ja menetelmää. Polttolaitosjärjestely käsittää jo edellä kuvatun erotinlaitteiston 4 ja sen jälkeen sovitetun polttolaitoksen 5. Tuotekaasu G poltetaan polttolaitoksessa 5 ja polttamisessa syntynyttä lämpöenergiaa otetaan talteen.
Polttolaitos 5 voi olla sinänsä tunnettu kattila, jossa tuotekaasu G voidaan polttaa ja syntynyttä lämpöenergiaa otetaan talteen veteen ja/tai höyryyn erilaisin lämpöpinnoin, kuten kattilan seinämien, tulistimien, keittopintojen ja ekonomaisereiden avulla. Erään toisen ajatuksen mukaisesti polttolaitos 5 voi olla uuni, kuten sementtiuuni, jossa tuotekaasua polttamalla saatu energia käytetään kemiallisen tai fysikaalisen prosessin toteuttamisessa.
Polttolaitosjärjestely voi käsittää polttoaineen esikäsittelyvälineet 2, joihin voi kuulua esimerkiksi kuivausvälineet, joilla alennetaan märän polttoaineen kosteuspitoisuutta. Kuivausvälineet voivat käsittää esimerkiksi hihna-kuivaimen.
Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, että kaasutuslaitteisto käsittää välineet polttoaineen kaasuttamiseksi tuotekaasuksi matalassa lämpötilassa, ja että järjestely käsittää lisäksi erotinlaitteiston sovitettuna kaasutuslaitteiston ja polttolaitoksen välille niin, että olennaisesti kaikki tuotekaasu virtaa sen kautta kaasutuslaitteistosta polttolaitokseen, joka erotinlaitteisto käsittää välineet tuotekaasun puhdistamiseksi kiintoaineksesta.
Edelleen voidaan todeta, että keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että säädetään kaasutuslaitteiston lämpötilaa niin, että se on korkeintaan 800 °C, johdetaan kaasutuksessa syntynyt polttoainekaasu kaasutuslaitteistosta erotinlaitteistoon, puhdistetaan polttoainekaasua kiintoaineksesta, jolloin syntyy tuotekaasua, ja johdetaan tuotekaasu polttolaitokseen poltettavaksi.
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin sovellutusmuotoihin, joissa keksintöä on selostettu eräiden esimerkkien avulla, vaan monet muunnokset ja keksinnön eri sovellutukset ovat mahdollisia jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
Viitemerkinnät 1 järjestely 2 polttoaineen esikäsittelyvälineet 3 kaasutuslaitteisto 4 erotinlaitteisto 5 polttolaitos 6 sykloni 7 reaktori 8 polttoaineen syöttökanava 9 palautuskanava 10 säätövälineet 11 pohjatuhkan hapetin 12 pohjatuhkan poistovälineet 13 kiintoaineksen poistokanava 14a, b lämmönvaihdin F polttoaine G tuotekaasu P polttoainekaasu S kiinteät ainesosat

Claims (17)

1. Järjestely polttoaineen polttamiseksi, joka järjestely (1) käsittää kaasutuslaitteiston (3) polttoaineen (F) kaasuttamiseksi tuotekaasuksi (G) ja polttolaitoksen (5) tuotekaasun (G) polttamiseksi, kaasutuslaitteisto (3) käsittää välineet polttoaineen kaasuttamiseksi matalassa lämpötilassa, ja että järjestely (1) käsittää lisäksi erotinlaitteiston (4) sovitettuna kaasutuslaitteiston (3) ja polttolaitoksen (5) välille niin, että olennaisesti kaikki polttolaitokseen johdettava tuote-kaasu (G) virtaa sen kautta kaasutuslaitteistosta (3) polttolaitokseen (5), joka erotinlaitteisto (4) käsittää välineet tuotekaasun (G) puhdistamiseksi kiintoaineksesta, kaasutuslaitteiston (3) ja erotinlaitteiston (4) välille ja/tai erotinlaitteiston (4) ja polttolaitoksen (5) välille on sovitettu lämmönvaihdin (14a, 14b), tunnettu siitä, että mainittu polttolaitos (5) on järjestetty vastaanottamaan kaasutuslait-teistossa (3) tuotetun tuotekaasun (G), joka tuotekaasu (G) on järjestetty jäähdytettäväksi mainitussa lämmönvaihdin (14a, 14b).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kaasutuslaitteisto (3) on CFB-kaasutin.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu matala lämpötila on alle 800 °C, edullisesti lämpötila-alueella 600 °C - 750 °C.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kaasutuslaitteiston (3) alaosaan on sijoitettu välineet (11) pohjatuhkan hapettamiseksi.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kaasutuslaitteisto (3) käsittää muuratut seinät.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että polttolaitos (5) on kattila.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen järjestely, tunnet-t u siitä, että polttolaitos (5) on uuni.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että erotinlaitteisto (4) käsittää syklonin.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen järjestely, tunnet-t u siitä, että erotinlaitteisto (4) käsittää multisyklonin.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että erotinlaitteisto (4) käsittää erotusastian.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että erotinlaitteisto (4) käsittää keraamisen suodattimen.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että erotinlaitteisto (4) käsittää sähkösuodattimen.
13. Menetelmä polttoaineen polttamiseksi, jossa menetelmässä polttoaine (F) kaasutetaan tuotekaasuksi (G) kaasutuslaitteistossa (3) ja tuote-kaasu (G) poltetaan polttolaitoksessa (5), säädetään kaasutuslaitteiston (3) lämpötilaa niin, että se on korkeintaan 800 °C, johdetaan kaasutuksessa syntynyt polttoainekaasu (P) kaasutuslait-teistosta (3) erotinlaitteistoon (4), puhdistetaan polttoainekaasua (P) kiintoaineksesta, jolloin syntyy tuotekaasua (G), ja johdetaan tuotekaasu (G) polttolaitokseen (5) poltettavaksi, alennetaan polttoainekaasun (P) ja/tai tuotekaasun (G) lämpötilaa lämmönvaihtimella (14a, 14b), joka on sovitettu kaasutuslaitteiston (3) ja ero-tinlaitteiston (4) välille ja/tai erotinlaitteiston (4) ja polttolaitoksen (5) välille, tunnettu siitä, että poltetaan kaasutuslaitteistossa (3) tuotettua ja lämmönvaihtimella (14a, 14b) jäähdytettyä tuotekaasua (G) polttolaitoksessa (5).
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään kaasutuslaitteistoon (3) polttoainetta (F), joka käsittää agro-polttoainetta.
15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasutetaan polttoaine CFB-kaasuttimessa.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään kaasutuslaitteiston (3) lämpötilaa niin, että se on alueella 600 °C - 750 °C.
17. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistetaan polttoainekaasua (P) kiintoaineksesta syklonissa (6), multisyklonissa, erotusastiassa, keraamisessa suodattimessa tai sähkösuodattimessa. Patentkrav
FI20135887A 2013-09-03 2013-09-03 Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi FI126917B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20135887A FI126917B (fi) 2013-09-03 2013-09-03 Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi
PCT/FI2014/050673 WO2015033022A1 (en) 2013-09-03 2014-09-03 Arrangement and method for burning fuel
EP14781612.8A EP3041919B1 (en) 2013-09-03 2014-09-03 Arrangement and method for burning fuel
HUE14781612A HUE035411T2 (en) 2013-09-03 2014-09-03 Fuel burning apparatus and process
SI201430498T SI3041919T1 (en) 2013-09-03 2014-09-03 Arrangement and method of burning fuel
HRP20171737TT HRP20171737T1 (hr) 2013-09-03 2017-11-13 Sustav za i postupak izgaranja goriva

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20135887A FI126917B (fi) 2013-09-03 2013-09-03 Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20135887A FI20135887A (fi) 2015-03-04
FI126917B true FI126917B (fi) 2017-08-15

Family

ID=51663213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20135887A FI126917B (fi) 2013-09-03 2013-09-03 Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3041919B1 (fi)
FI (1) FI126917B (fi)
HR (1) HRP20171737T1 (fi)
HU (1) HUE035411T2 (fi)
SI (1) SI3041919T1 (fi)
WO (1) WO2015033022A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105588120B (zh) * 2016-03-02 2018-05-11 内蒙古金土环保科技有限公司 一种脱硫泛氧燃烧系统
CN106635179B (zh) * 2017-01-23 2019-03-08 江苏华威机械制造有限公司 一种循环流化床与热解床复合气化的工艺及其装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4211669A (en) * 1978-11-09 1980-07-08 Exxon Research & Engineering Co. Process for the production of a chemical synthesis gas from coal
DE3217030A1 (de) * 1982-05-06 1983-11-10 BKMI Industrieanlagen GmbH, 8000 München Verfahren zur verschwelung und vergasung von kohlenstoffhaltigen feststoffen
US4676177A (en) 1985-10-09 1987-06-30 A. Ahlstrom Corporation Method of generating energy from low-grade alkaline fuels
US5059404A (en) * 1989-02-14 1991-10-22 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Indirectly heated thermochemical reactor apparatus and processes
US5536285A (en) 1993-07-12 1996-07-16 Foster Wheeler Energia Oy Ceramic filtering of gases
US5626088A (en) 1995-11-28 1997-05-06 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus for utilizing biofuel or waste material in energy production
ID28691A (id) * 1998-11-05 2001-06-28 Ebara Corp Sistem pembangkit listrik melalui gasifikasi zat-zat yang dapat dibakar
FI126542B (fi) 2008-06-13 2017-02-15 Valmet Technologies Oy Menetelmä ja laitos meesan käsittelemiseksi sekä petimateriaali
JP5535732B2 (ja) 2010-04-05 2014-07-02 三菱重工業株式会社 ボイラ設備

Also Published As

Publication number Publication date
EP3041919A1 (en) 2016-07-13
WO2015033022A1 (en) 2015-03-12
FI20135887A (fi) 2015-03-04
EP3041919B1 (en) 2017-11-08
HRP20171737T1 (hr) 2018-01-26
SI3041919T1 (en) 2018-04-30
HUE035411T2 (en) 2018-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5626088A (en) Method and apparatus for utilizing biofuel or waste material in energy production
FI124422B (fi) Menetelmä tuhkan käsittelemiseksi ja tuhkan käsittelylaitos
US20240093865A1 (en) Bubbling Fluidized Bed Reactor
US10851319B2 (en) Gasification system and method
JP5336898B2 (ja) 気泡型流動床ボイラ及びその運転方法
FI126917B (fi) Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi
JP2009227704A (ja) ガス化設備のガス化炉構造
FI124100B (fi) Menetelmä kiertomassareaktorin toiminnan parantamiseksi ja menetelmän toteuttava kiertomassareaktori
JP4998551B2 (ja) 流動層ガス化設備
CN107001957B (zh) 从燃料中产生产物气体的反应器
AU2007347601B2 (en) Method of gasifying gasification fuel and apparatus therefor
US10131857B2 (en) Gasification quench system
CN104152184B (zh) 生物质旋风热解-悬浮燃烧复合气化装置及其气化方法
SE505629C2 (sv) System för återvinning av kemiska beståndsdelar och/eller värmeenergi vid eldning i cirkulerande fluidiserad bädd
JP4230515B2 (ja) 粒子・ガス分離装置付き反応装置および粒子・ガス分離工程を有する反応方法
DK2997307T3 (en) DEVICE AND PROCEDURE IN FLUIDIZED RENTAL TECHNOLOGY BOILER
EP2589870A1 (en) Updraft gasifier comprising a grate
JP2011042768A (ja) 循環流動層式ガス化方法及び装置
FI124206B (fi) Menetelmä tuhkan käsittelemiseksi ja tuhkan käsittelylaitos
JP3981551B2 (ja) 粒子・ガス分離装置付き反応装置
JP5493481B2 (ja) 循環流動層式ガス化方法及び装置
HU188819B (en) Device for securing the heat flow and/or material flow between various materials,carrying out chemical and physical processes,first for burning or gasifying solid fuel
SE1400085A1 (sv) Fördelare av gaser i fluidiserad bädd

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALMET POWER OY

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALMET TECHNOLOGIES OY

FG Patent granted

Ref document number: 126917

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MD Opposition filed

Opponent name: SUMITOMO SHI FW ENERGIA OY

MDU Request for invalidation filed