FI20185222A1 - Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa - Google Patents

Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa Download PDF

Info

Publication number
FI20185222A1
FI20185222A1 FI20185222A FI20185222A FI20185222A1 FI 20185222 A1 FI20185222 A1 FI 20185222A1 FI 20185222 A FI20185222 A FI 20185222A FI 20185222 A FI20185222 A FI 20185222A FI 20185222 A1 FI20185222 A1 FI 20185222A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
combustion
fuel
catalyst
oxidation
gas
Prior art date
Application number
FI20185222A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI128631B (fi
Inventor
Reijo Lylykangas
Original Assignee
Vocci 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 Vocci Oy filed Critical Vocci Oy
Priority to FI20185222A priority Critical patent/FI128631B/fi
Priority to EP19722934.7A priority patent/EP3762651A1/en
Priority to US16/970,972 priority patent/US20200392884A1/en
Priority to CN201980018230.1A priority patent/CN111836997A/zh
Priority to PCT/FI2019/050203 priority patent/WO2019170965A1/en
Priority to KR1020207024650A priority patent/KR20200130261A/ko
Publication of FI20185222A1 publication Critical patent/FI20185222A1/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI128631B publication Critical patent/FI128631B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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 
    • F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • F23C13/06—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material in which non-catalytic combustion takes place in addition to catalytic combustion, e.g. downstream of a catalytic element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8643—Removing mixtures of carbon monoxide or hydrocarbons and nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/14—Silencing apparatus characterised by method of silencing by adding air to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • 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
    • F23C6/042—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with fuel supply in stages
    • 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
    • F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
    • 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
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/14—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/10—Catalytic reduction devices
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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

Description

Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa
Keksintö liittyy yleisesti lämmön tuottamiseen kattiloissa, kaasuturbiineissa ja dieselvoimaloiden ja vastaavissa energialaitoksissa. Keksintö liittyy myös energialaitosten pako5 kaasuj en päästöj en vähentämi seen.
Etenkin esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää lämpöenergian tuottamiseksi hiilivetypitoisesta polttoaineesta. Tällaisen menetelmän mukaan polttoaine poltetaan korotetussa lämpötilassa, poltosta saatava lämpö otetaan tal10 teen ja polton pakokaasut j a nokipartikkelit puhdistetaan katalyyttisellä pakokaasupoltolla.
Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 18 johdannon mukaista menetelmää hiilivetypiioista polttoainetta käyttävien energialaitosten typpioksideja ja häkää, hiilivetyjä sekä nokipartikkeleita sisältävien pakokaasujen katalyyttiseksi puhdistamiseksi.
Taustatietoa
Energian tuottamisessa syntyviä typenoksidien (NOx), hiilimonoksidin (CO), hiilidioksidin (CO2) sekä hiilivetyjen päästöjä (VOC) ollaan rajoittamassa maailmalla kasvihuoneilmiön 20 hillitsemiseksi. Euroopassa on tehty useita tähän tavoitteeseen tähtääviä direktiivejä lämpökattiloille, prosessilaitteille, tulisijoille jne. Niissä on määritelty päästörajoja kasvihuonekaasuille joko suoraan tai hyötysuhteen tai päästörajojen avulla. Yhdysvalloissa EPÄ ja CARB ovat asettaneet rajoja typen oksideille ja hiilivedyille osin yhdisteittäin. Kiinassa on menossa vastaava kehitys. Esimerkiksi Pekingissä kattiloiden NOx:ien raja-arvoksi on ase25 tettu 30 mg/m3 ja CO:n 80 mg/m3. Rajat ovat niin tiukat, ettei niitä nykyisillä tavanomaisilla termisillä polttolaitteilla ilman jälkikäsittelyä voida saavuttaa. Sama voimakkaasti kiristyvä trendi tulee jatkumaan muillakin Kiinan teollistuneilla alueilla.
Jo ennen kuin edellä mainitut päästörajat ehtivät vakiintua, on Pekingissä lähdetty tavoitte30 lemaan vielä tiukempia rajoja. N0x:ien osalta tavoite on nolla tai lähes nolla päästöt ja
CO:n osaltakin oleellisesti aiemman rajan alapuolella.
20185222 prh 09 -03- 2018
Kaupalliset UltraLow NOX ja NoNOx -poltinten valmistajat käyttävät savukaasun jälkikäsittelyn asemesta savukaasun takaisinkierrätystä, vesiemulsioita ja kaasun esilämmitystä yllä mainittuja tekniikoita tehokkaasti sekoittavissa polttimissaan. Polttimen NoNOxnimestä huolimatta ei yksikään termisen polttimen valmistaja ole päässyt nolla NOX- pääs5 töihin. Alhaisin raporteista löytynyt arvo on 6 ppm O2:n pitoisuuden ollessa 3 %.
Toinen vaihtoehto on savukaasujen puhdistaminen. Typenoksidien poistamiseen käytetään yleisesti selektiivisiä katalyyttisiä ja ei-katalyyttisiä pelkistimiä (Selective Catalytic Reduction, seuraavassa lyhennettynä ”SCR”, ja Selective Non-Catalytic Reduction, ”SNCR”).
Parhaimmillaan katalyyttisellä SCR:llä saavutetaan noin 350 °C:n lämmössä yli 90 %:n puhdistusaste. EPÄ ilmoittaa raporteissaan SCR:n keskimääräiseksi NOx- konversioksi 85 %. Ei-katalyyttisillä SNCR- laitteistoilla saavutetaan noin 20 % alhaisempi puhdistusteho. Niiden käyttö on kohdistunut dieselajoneuvoihin.
SCR-laitteistot tarvitsevat kuitenkin erillisen pelkistimen, urean tai ammoniakin ja niiden annostelulaitteiston, mikä aiheuttaa merkittävät investointi- ja käyttökustannukset. Urea hajoaa katalysaattorissa ammoniakiksi (NH3) ja häkäkaasuksi (CO). Ammoniakkia ja ureaa kuljetetaan ja varastoidaan vesiliuoksina. Ammoniakin pitoisuus on 27 % ja urean 32 %. Ammoniakki on hyvin myrkyllinen kaasu. SCR- laitoksella saavutettava NOx:n päästötaso on noin 7-30 ppm. Lisäksi CO:n päästörajat vaativat erillisen hapetuskatalysaattorin. Ammoniakin käyttö pelkistimenä perustuu sen kykyyn pelkistää selektiivisesti NOx:ja laihassa kaasuseoksessa.
SCR- tekniikan korkeat kustannukset aiheuttavat selektiivisen pelkistyksen tarvitsema ammoniakki (NH3) tai urea pelkistimen lisäksi ja kallis varastointi-, annostelu-, lämmönsiirrin- ja pelkistyslaitteet. Lisäksi SCR- katalysaattorin vaihtotarpeeksi EPÄ on arvioinut 3 vuotta. SRC- katalysaattoreissa yleisin aktiivinen aine, eli katalyytti, on vanadiinipentoksidi (V2Os), joka on jalometalleja herkempi myrkyttymään. SCR-katalysaattori on kooltaan suuri, koska sen vaihtuma on alhainen, nimittäin 10.000-20.00001/h. Jalometallikata30 lysaattoreilla vaihtuma on 5.... 10-kertaa suurempi eli jalometallikatalysaattorin koko onkin noin viides-,..kymmenesosa SCR- katalysaattorista.
20185222 prh 09 -03- 2018
Muita SCR- katalysaattorin heikkouksia ovat NH3-vuodot (2-5 ppm) ja NH3:n myrkyllisyyden aiheuttamat riskit käsittelyn ja kuljetusten aikana. Pääasiassa käytetyn myrkyllisen SCR-katalyytin (V2O5) korvaamista esimerkiksi myrkyttömillä zeoliiteillä vaaditaan etenkin USA:ssa.
Katalyyttisen polton rajoitteina ovat lisäksi ns. katalysaattorimyrkyt, joita pakokaasu ei saa sisältää. Näistä tärkeimmät ovat orgaaniset pii-, raskasmetalli- ja fosforiyhdisteet. Ne deaktivoivat katalysaattorit pysyvästi. Rikkiyhdisteet eivät vahingoita platinalla aktivoitua katalysaattoria, mutta reaktioiden lopputuloksena syntyvä rikkihappo voi konsentroitua läm10 mönsiirtimen pinnoille vähän yli 100 °C:n lämpötiloissa aiheuttaen korroosiota.
Keksinnön kuvaus
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa ainakin osa tekniikan tasoon liittyvistä 15 ongelmista ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu lämpöenergian tuottamiseksi hiilivetypitoisesta polttoaineesta sekä vastaavasti hiilivetypitoista polttoainetta käyttävien energialaitosten typpioksideja ja häkää, hiilivetyjä sekä nokipartikkeleita sisältävien pakokaasujen katalyyttiseksi puhdistamiseksi.
Keksinnön ensimmäisessä sovelluksessa lämpöenergiaa tuotetaan kahdessa yksikössä, jolloin energialaitoksessa ensin tuotetaan termistä energiaa polttamalla hiilivetypitoista polttoainetta. Lämpö otetaan talteen esimerkiksi lämmönvaihtajassa. Poltosta saataviin pakokaasut syötetään polttoainetta ja ilmaa kaasuseoksen muodostamiseksi ja näin saatava kaasuseos saatetaan katalyyttiseen polttoon, joka suoritetaan korkeassa lämpötilassa. Suorit25 tamalla poltto katalyytin läsnä ollessa pelkistävissä ja vastaavasti hapettavissa olosuhteissa ainakin 600 °C:n lämpötilassa saadaan savukaasujen sisältämät typen oksidit pelkistetyksi sekä häkä, hiilivedyt ja nokipartikkelit hapetetuksi. Myös katalyyttisesta poltosta saatava lämpö otetaan talteen.
Keksinnön toisessa sovelluksessa energialaitoksen pakokaasut johdetaan pakokaasupolttimeen, jossa kaasut saatetaan katalyyttiseen hapetukseen ja pelkistykseen pakokaasujen NOx-, CO-, VOC-ja partikkelipitoisuuksien alentamiseksi ja lämpöenergian samanaikaiseksi tuottamiseksi.
20185222 prh 09 -03- 2018
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle ratkaisulle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.
Esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja.
Kuten jo edellä todettiin, termisellä poltolla eikä nykyisillä savukaasujen puhdistusmenetelmillä ei ole mahdollista tuottaa niin puhdasta lämpöenergiaa, jota on jo nyt alettu vaatia Pekingissä. Tavoitteeseen voidaan kuitenkin päästä esillä olevan keksinnön mukaisella ratkaisulla, jossa katalyyttisellä pakokaasupolttimella voidaan alentaa jo toimivienkin kattiloiden, diesel- ja kaasuturbiinivoimaloiden pakokaasujen NOx-, VOC-, CO- ja partikkelipäästöt lähelle nollatasoa. Samalla voidaan polttaa myös öljy- ja kaasukattiloiden sekä diesel voimaloiden tuottamat pienet nokipartikkelit.
Niinpä esillä olevalla ratkaisulla voidaan pelkistää NOx-yhdisteet, siten että niiden jäämäpitoisuus on pienempi kuin 1 ppm, ja CO- ja VOC-yhdisteet voidaan hapettaa, niin että niiden jäämäpitoisuus on alle 2 ppm. Myös pienet nokipartikkelit saadaan poltetuksi pakokaasupolttimessa lämpötilan ollessa 600 °C tai sen yli. Polttimelle edullisin käyttölämpötila-alue on 850-1000 °C. Tällä alueella myös nokipartikkelit palavat nopeasti.
Samanaikaisen energian tuotannon mahdollistaa termisen kattilan, turbiinin tai dieselvoimalan yms. savukaasun käyttäminen jäähdytys- ja lämmönsiirtoaineena katalyyttisessä poltossa. Tällöin poltossa hyödynnetään pako- eli savukaasujen inerttiä termistä massaa lämpötilan hallitsemisessa ja lämmön siirrossa. Savukaasun avulla voidaan lämpötila pitää halutuissa rajoissa, edullisesti välillä 850-1000 °C.
Esillä olevalla, muista puhdistusmenetelmistä poikkeavalla ratkaisulla on mahdollista lisätä termisen kattilan lämpöenergian tuotantokapasiteettia jopa 60 %:lla.
Pakokaasupoltin voidaan lisätä kaikkiin sellaisiin energiantuottolaitteisiin, joissa rikkipääs30 töt ja partikkelipäästöt ovat alhaiset ja joissa ei ole ns. katalysaattorimyrkkyjä. Sen sijaan energialähteiden NOx-, CO-ja VOC- päästöjen määrällä ei ole käytännössä merkitystä.
Jälkipolttimessa palavat myös esim, öljy kattiloiden ja dieselvoimaloiden tuottamat pienet nokipartikkelit. Jollei katalysaattorienyhteydessä ole varastoivaa POC- katalysaattoria tai
20185222 prh 09 -03- 2018 filtteriä, on edullista järjestää ennen lämmön talteenottoputkistoa välitila, jossa partikkelit ehtivät palaa ennen energian talteenottoa.
Pakokaasupolttimella voidaan ratkaista myös käytössä olevien vanhempien saastuttavim5 pienkin energian tuotantolaitteiden päästöt uusien tiukimpien vaatimusten tasolle.
Periaatteessa pakokaasupoltinta voidaan käyttää kaikenlaisten NOx-, CO- ja VOC- päästöjä sisältävien kaasujen puhdistamiseen yhdistämällä poltin kattilaan tai lämmönsiirtimeen, koska katalyyttinen poltto toimii LEL- rajan alapuolella. Tällöin ei ole samanlaista turvalli10 suusriskiä, kuin termisen polton kattiloissa, joissa VOC:ien poltossa on aiheutunut ihmishengen vaatineita onnettomuuksia.
Koska pakokaasupolttimen toiminnan ja puhdistustuloksen kannalta etenkään kaasumaisten päästöjen määrällä ei ole juuri merkitystä, voidaan primäärisen energialähteen säädöille 15 ja laitevalinnoille sallia vapauksia. Kattiloissa ei tarvita kalliita lowNOx tai ultralowNOx polttimia ja ilma polttoainesuhde voidaan optimoida maksimaaliselle teholle. Dieselmoottoreissa ei tarvita pakokaasun takaisinkierrätystä (EGR) eikä erittäin laihoja seossuhteita NOx- päästöjen alentamiseksi jne.
Pakokaasupoltin sopii mm. toiminnassa oleviin energialaitoksiin, jotka eivät täytä alati kiristyvien normien päästövaatimuksia. Investoinnit päästöjen alentamiseksi kannattaa usein tehdä, koska laitokset ovat pitkäikäisiä ja vaativat suuria investointeja. Toisena kohteena ovat uudet laitokset.
Esillä olevaa teknologiaa lähdetään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen avulla oheisiin piirustuksiin viitaten.
Kuviossa 1 on esitetty yhden sovellutusmuodon prosessikaavio, kuviossa 2 on esitetty toisen sovellutusmuodon prosessikaavio, 30 kuviossa 3 on esitetty kolmannen sovellutusmuodon prosessikaavio ja kuviossa 4 on esitetty neljännen sovellutusmuodon prosessikaavio.
Esillä olevassa yhteydessä tarkoitetaan ”energialaitoksella” etenkin termistä energiaa, eli
20185222 prh 09 -03- 2018 lämpöenergiaa, tuottavaa polttolaitosta, jossa hiilivetypitoisesta polttoaineesta tuotetaan energiaa kattiloiden, dieselturbiinien tai kaasuturbiinien avulla.
”Hiilipitoisella polttoaineella” tarkoitetaan ensimmäisessä sovelluksessa polttoainetta, joka sisältää pääasiassa, mutta ei välttämättä pelkästään, hiilestä ja mahdollisesti vedystä koostuvia orgaanisia yhdisteitä, kuten hiilivetyjä. Hiilivetyjen lisäksi polttoaineeseen voi sisältyä happipitoisia yhdisteitä kuten eettereitä, estereitä ja alkoholeja. Esimerkkeinä ensimmäisen sovelluksen mukaisista hiilipitoisista polttoaineista mainittakoon fossiilisista raakaaineista peräisin oleva polttoaineet, kuten öljyt, bensiini, diesel ja maakaasu.
”Hiilipitoisella polttoaineella” tarkoitetaan toisessa sovelluksessa edelleen polttoainetta, joka sisältää pääasiassa alkoholi- (hydroksi-) ryhmiä, eetteriryhmiä tai esteriryhmiä tai niiden kombinaatioita käsittäviä hiiliyhdisteitä, esimerkiksi hiilivety-yhdisteitä, jotka on substituoitu näillä ryhmillä. Näitä polttoaineita ovat erilaiset biopolttoaineet, jotka on tuo15 tettu biomassasta, kuten lignoselluloosasta, kasviöljyistä ja eläinrasvoista, viljelykasveista
Ilmaisuilla ”CO-” ja ”VOC-päästöf ’ ja vastaavasti ”NOx- päästöt” ja ”nokipartikkelipäästöt” tarkoitetaan pakokaasuihin sisältyvien CO-, VOC-jaNox-kaasujen ja vastaavasti nokipartikkelien määrää (massana) pakokaasuista.
Esillä olevassa teknologiassa saadaan yleisesti aikaan ratkaisu pakokaasujen käsittelemiseksi ja energian tuottamiseksi katalyyttisellä pakokaasupolttimella. Menetelmää voidaan soveltaa sekä lämmön tuottamiseen sekä pakokaasujen puhdistamiseen, kuten alla tarkemmin selostetaan.
Menetelmässä syötetään termisessä poltossa syntyneeseen pakokaasuun lisäilmaa ja polttoainetta katalyyttisessä poltossa tarvittava määrä kaasuseoksen muodostamiseksi, minkä jälkeen kaasuseos johdetaan katalyyttiseen polttovyöhykkeeseen poltettavaksi. Poltosta saatava lämpö otetaan talteen. Polton seurauksena CO-, VOC-, NOx- ja nokipartikkeli30 päästöt vähenevät merkittävästi katalyyttisen polton poistokaasuissa.
Yhdessä sovelluksessa pakokaasut, polttoaine ja ilma sekoitetaan keskenään tasaisesti homogeenisen kaasuseoksen tuottamiseksi.
20185222 prh 09 -03- 2018
Tässä sovelluksessa pakokaasupolttimeen voidaan syöttää lisäilmaa ja polttoainetta ja näiden syöttöä ohjataan katalysaattorin jälkeisillä lämpötila ja lineaarisilla happiantureilla kunkin katalysaattorin tarvitseman ilma-/polttoainesuhteen tarpeen mukaisesti.
Jotta alla kuvattavat reaktiot voivat tapahtua, pakokaasuun lisätään sopivimmin polttoainetta niin paljon, että saavutetaan rikas tai stoikiometrinen seossuhde. Ensin mainitussa tapahtuu pelkkä NOx:ien pelkistys typeksi (N2) ja hapeksi (O2) ja jälkimmäisessä sen lisäksi myös CO:n ja VOC:ien hapetus hiilidioksidiksi (CO2) ja vedeksi (H2O).
Toimittaessa rikkaalla seoksella käytetään sopivimmin toista katalysaattoria, jolloin sille järjestetään laihan seoksen edellyttämän lisäilman syötön. Erillisillä hapetus ja pelkistysvaiheilla saavutetaan paras tulos.
Kun halutaan tuottaa maksimimäärä puhdasta energiaa, niin savukaasuun on polttoaineen lisäksi suihkutettava polttoaineen lisäksi myös ilmaa. Jottei jälkipoltossa syntyisi typenoksideja, on lämpötila sopivimmin rajattava n. 1000 °C:een. Tällä muista puhdistusmenetelmistä poikkeavalla ratkaisulla on mahdollista lisätä termisen kattilan lämpöenergian tuotantokapasiteettia jopa 60 %:lla, kuten alla tarkemmin selostetaan.
Yhdessä sovelluksessa pakokaasut, polttoaine ja ilma sekoitetaan keskenään sisäkkäisissä revitetyissä syöttöputkissa ja staattisessa sekoittajassa tasaisesti sekoittuneen kaasuseoksen muodostamiseksi.
Staattisella sekoittajalla voidaan varmistaa kaasuseoksen homogeenisuus, mikä on erityisen edullista tasaisen polton varmistamiseksi.
Yhdessä sovelluksessa katalyyttinen poltto suoritetaan pelkistävissä ja vastaavasti hapettavissa olosuhteissa yhdessä tai useammassa vaiheessa.
Yhdessä sovelluksessa kaasuseos saatetaan katalyyttiseen polttoon kolmitoimikatalysaattorissa hapetus-ja pelkistyskatalysaattoriin. Tällöin voidaan kaasuseos polttaa esimerkiksi kolmitoimikatalysaattorissa stoikiometrisellä happi-/lisäpolttoaine-suhteella polttolaitok
20185222 prh 09 -03- 2018 sessa palamatta jääneiden CO- ja VOC- yhdisteiden hapettamiseksi ja NOx- päästöjen pelkistämiseksi sekä nokipartikkelien hapettamiseksi.
Kun poltto tehdään yli 600 °C:n lämpötilassa, samalla nokipartikkelit palavat.
Vaihtoehtoisesti kaksiosaisessa katalysaattorissa pelkistysosassa rikkaalla seoksella pelkistetään NOx-päästöt typeksi (N2) ja hapeksi (O2) ja hapetetaan pääosa CO- ja VOC- päästöistä hiilidioksidiksi (CO2) ja vedeksi (H2O).
Tämän jälkeen lisäilmalla kaasuseos muutetaan laihaksi ja sitten seos kulkee hapetuskatalysaattorin läpi. Siinä loput CO-ja VOC- päästöt hapetetaan. Seuraavassa lämmönsiirtovaiheessa otetaan hyötykäyttöön syntynyt lämpöenergia esimerkiksi hitsattujen ripaputkipatterien avulla veteen, minkä jälkeen pakokaasu poistuu kattilasta savupiippuun tarvittaessa imevän puhaltimen avustamana.
Yhdessä sovelluksessa kaasuseos poltetaan hapetus-ja pelkistyskatalysaattorissa ensin rikkaalla lisäpolttoaine/happi-seoksella typen oksidien pelkistämiseksi ja laihalla lisäpolttoaine/happiseoksella CO- ja VOC-yhdisteiden sekä nokipartikkelien hapettamiseksi.
Reaktioketju pelkistävissä jalometallikatalysaattoreissa kulkee pääosin höyryreformointija vesikaasun siirtoreaktioiden kautta:
H2O + HC -> H2 + CO ja H2O + CO -> H2 + CO2 ja edelleen
H2 + NOX -> N2 + H2O.
Osa reaktioista on suoria hapetus ja pelkistysreaktioita.
Katalyyttinen poltto tapahtuu koko ajan alemman räjähdysrajan (LEL) alapuolella. Polttoaine voi usein olla sama kuin primäärienergin tuottolaitteessa.
20185222 prh 09 -03- 2018
Jos savukaasun lämpötila ennen katalyyttistä jälkipolttoa laskee alle 250 °C:een ja polttoaineena on maakaasu tai muu korkeassa lämpötilassa syttyvä polttoaine, niin katalysaattorin rakenteen tulee olla rekuperatiivinen tai regeneratiivinen lämmönsiirrin esimerkiksi metallinen ristivirtaus katalysaattori tai polton ylläpitämiseksi polttoaineseokseen olisi syö5 tettävä alhaisessa lämpötilassa syttyvää polttoainetta kuten metanolia tai etanolia, tukipolttoaineeksi.
Poltossa käytettävät katalysaattorit on sopivimmin pinnoitettu stabiileilla metallioksideilla, etenkin oksidilla, jonka kationi on Al, Ce, Zr, L tai Ba, ja joihin on kiinnitetty jalometalleja 10 kuten Pd, Pt, Rh tai näiden perusmetallien sekaoksideita.
Nämä j alometallikatalyytit eivät ole myrkyllisiä eikä reaktioissa synny myrkyllisiä yhdisteitä kuten perinteisessä SCR- katalysaattoreissa.
Lämpötila katalysaattorissa on ainakin 600 °C:ssa, etenkin 850-1000 °C:ssa pelkistävissä olosuhteissa tai sekä pelkistävissä että hapettavissa olosuhteissa.
Sopivimmin kolmitoimikatalysaattorissa vaihtuma pidetään arvossa 50.000-150.000 1/h esimerkiksi noin 60.000-100.000 1/h, ja pelkistys- ja hapetuskatalysaattorin vaihtumat ovat esimerkiksi noin 60.000-200.000 1/h edullisesti 70.000-150.000 1/h.
Esillä oleva teknologia soveltuu etenkin käytettäväksi tilanteissa, joissa polttoaine poltetaan tai on poltettu polttolaitoksessa, joka on öljy- tai kaasukattila, kaasuturbiini, dieselvoimalaitos tai vastaava energialaitos.
Kuten yllä todettiin, yhdessä sovelluksessa esillä olevaa teknologiaa voidaan soveltaa lämpöenergian tuottamiseksi hiilivetypitoisesta polttoainesta ainakin kahdessa vaiheessa suoritettavalla poltolla. Tällaisessa ratkaisussa poltetaan ensimmäisessä polttovaiheessa ensimmäinen osa polttoaineesta polttolaitoksessa lämmön sekä typpi- ja happioksidipitoisen 30 pakokaasun tuottamiseksi. Ensimmäisestä polttovaiheesta saatava lämpö ja pakokaasu otetaan tämän jälkeen talteen. Toinen osa polttoaineesta syötetään toisessa polttovaiheessa ensimmäisestä polttovaiheesta saatavaan pakokaasuun. Poltettavan kaasuseoksen muodostamiseksi syötetään vielä ilmaa. Näin saatava kaasuseos poltetaan katalyyttisesti lämmön
20185222 prh 09 -03- 2018 tuottamiseksi ja typpi- ja happioksidien hajottamiseksi, Kuten edellä on selostettu, ainakin yhdessä katalyyttivyöhykkeessä ylläpidetään pelkistäviä olosuhteita ja poltto suoritetaan näissä olosuhteissa yli 600 °C:n lämpötilassa.
Toisesta polttovaiheesta saatava lämpö otetaan talteen.
Yhdessä sovelluksessa toisessa polttovaiheessa poltetaan ainakin 10 %, sopivimmin 15-80 mooli-%, hiilivetypitoisen polttoaineen kokonaismäärästä. Ratkaisun avulla toisessa polttovaiheessa voidaan tuottaa merkittävä osa, joka n. 60 % lisää lämpöenergiaa primää10 rienergialähteelle.
Yhdessä sovelluksessa käytetään termisen kattilan, turbiinin tai diesel voimalan savukaasua jäähdytys- ja lämmönsiirtoaineena katalyyttisen poltossa. Ilman jäähdyttävää inertia apuainetta stoikiometrisessä katalyyttisessä poltossa lämpötila nousee mallinnuksen mu15 kaan yli 2500 °C:een. Tämä johtuu siitä, että katalyyttinen poltto on noin kaksikymmentä kertaa nopeampaa kuin terminen. Edellä esitetyissä sovelluksissa, joissa lämpötila nostetaan ainakin 600 °C:seen mutta edullisesti korkeintaan 1000 °C:seen, katalyyttisessä poltossa käytetään sopivimmin termisen energialaitoksen savukaasuja käytetään inerttinä lämmön varastointi- ja siirtoaineen katalyyttisen polton lämpötilan pitämiseksi ennalta valitulla lämpötila-alueella. On todettu, että saavukaasujen sisältämät palamattomat kaasut, kuten typpi ja hiilidioksidi eivät esitetyissä olosuhteissa reagoi vaan tasaavat inertteinä komponetteina lämpöä ja estävät lämpötilan hallitsemattoman nousun.
Edellä esitetyissä sovelluksissa poltosta saatavien kaasujen sisältämää lämpöenergiaa ote25 taan talteen. Talteenotto voidaan tehdä ainakin yhdessä lämmönsiirtovaiheessa, jolloin lämpöenergia sopivimmin siirretään veteen, ilmaan tai muuhun nestemäiseen tai kaasumaiseen väliaineeseen.
Toisessa sovelluksessa esillä olevaa teknologiaa sovelletaan hiilivetypitoista polttoainetta 30 käyttävien energialaitosten typpioksideja ja häkää, hiilivetyjä sekä nokipartikkeleita sisältävien pakokaasujen katalyyttiseksi puhdistamiseksi pelkistävissä ja hapettavissa olosuhteissa. Tässä ratkaiussa pakokaasuihin syötetään polttoainetta ja ilmaa kaasuseoksen muodostamiseksi ja kaasuseos saatetaan yli 600 °C:n lämpötilassa suoritettavaan yksi- tai kak11
20185222 prh 09 -03- 2018 sivaiheiseen katalyyttiseen polttoon typen oksidien pelkistämiseksi sekä hään, hiilivetyjen ja nokipartikkelien hapettamiseksi.
Näin toimittaessa katalyyttisesta poltosta saatavan kaasun N0x:ien päästötaso on 1 ppm tai 5 sitä pienempi ja CO- ja VOC- emissioiden taso on korkeintaan 2 ppm. Pienet nokipartikkelit myös palavat pakokaasupolttimen edullisessa käyttölämpötilassa 850-1000 °C, koska noki syttyy n. 600 °C:ssa ja palaa kiihtyvällä nopeudella sen yläpuolella.
Termisen kattilan kanssa samaa polttoainetta käyttävällä pakokaasupolttimella on useita etuja selektiivisiin (SCR) tai ei-selektiivisiin (SNCR) NOx-päästöjen pelkistyslaitteistoihin verrattuna:
- Se on tehokkaampi NOx-, CO- ja VOC- emissioiden eliminoija. Sillä voidaan saavuttaa NOx- päästöille n. 1 ppm:n tasoja CO ja VOC- päästöille katalysaattoriratkaisusta riippuen 2 ppm:n taso.
- Sillä voidaan polttaa pienet nokipartikkelit.
- Sillä voidaan nostaa n. 60 %:lla kattilan lämpöenergian tuotantoa.
- Siinä ei tarvita erillistä lisäpolttoainetta eikä sen erillistä varastointi ja annostelu] ärjestelmää.
- Siinä olevat jalometallikatalysaattorit ovat pitkäikäisempiä kuin SCR- katalysaatto- rit, joissa käytetyn katalyytin (V2O5) terminen ja kemiallinen kestävyys on heikompi kuin jalometallien. Uudet korvaavat SCR- katalyytit ovat erilaisia zeoliittejä, jotka taas ovat herkkiä rikkimyrkytykselle.
- SCR- katalysaattorit ovat kooltaan 5-10 kertaa suurempia kuin jalometallikatalysaattorit. Niiden hinnoissa ei ole merkittävää eroa, koska kokoero kompensoi yk- sikköhinnan eron. Jalometallikatalysaattorit maksavat n. 60 - 70 €/dm3 ja SCR- katalysaattorit n. 10€/dm3.
- EPÄ on demonstroinut SCR- katalysaattorin N0x:ien poistokustannuksiksi n.
1400-2000 USD/tNOx. Katalyyttisen savukaasupolttimen kustannukset ovat oleellisesti alhaisemmat. Laitos on pienempi ja yksinkertaisempi. SCR-laitoksissa käytet30 tävät pelkistimiet, ammoniakki (NH3) tai urea, ovat polttoaineiden kanssa suunnilleen samanhintaista, mutta eivät tuota hyödynnettävissä olevaa lämpöenergiaa.
20185222 prh 09 -03- 2018
- Suurin ero syntyy silloin, kun pakokaasupolttimella voidaan tuottaa lisäenergiaa kilpailukykyisin kustannuksin. Tällöin NOx-, CO- ja VOC- päästöjen eliminointi tapahtuisi sivutuotteena ilman erillisiä puhdistuskustannuksia.
- Ammoniakkia kuljetetaan ja varastoidaan 27 %:n vesiliuoksena, koska se on hyvin myrkyllistä.
- SCR- pelkistyksessä syntyy 2-5 ppm:n ammoniakki vuoto (EPÄ), joka on katalyyttisesti hapetettava.
Seuraavassa tarkastellaan esillä olevan teknologian sovelluksia oheisten piirustusten poh10 jaha.
Kuviossa 1 ja 2 on esitetty kaksi sovellutusmuotoa, jolloin kuviossa on 1 on kuvattu ratkaisu, jossa energialaitoksessa (voimalassa) polttoaineesta tuotetaan sekä lämpö- että sähköenergiaa, jolloin katalyyttisellä polttoprosessilla ensisijaisesti puhdistetaan energialaitoksen 15 pakokaasu. Kuviossa 2 on puolestaan esitetty ratkaisu, jossa lämpöä tuotetaan toisaalta lämpövoimalassa ja toisaalta katalyyttisellä polttoprosessilla.
Kuten piirustuksista käy ilmi, viitenumeroilla 10; 20; 30 ja 50 on merkitty kaasu- tai nestemäistä polttoainetta käyttävä termisesti polttavan kattila, dieselvoimalaitos, kaasuturbiini 20 tms. energialaitos tai voimala. Kuvion 1 tapauksessa polttoaine syötetään pääasiallisesti energialaitokseen, jossa tuotetaan lämpöenergiaa, minkä lisäksi osasta näin tuotettua lämpöenergiaa tuotetaan sähköä.
Molempien kuvioiden tapauksissa energialaitoksen pakokaasun poistokanavasta kaasu 25 ohjataan sekoituskammioon 12; 22, johon puhalletaan lisäilmaa ja suihkutetaan polttoainetta. Sekoituskammiot voivat käsittää jakoverkoston.
Yhdessä sovelluksessa käytetään sekoittava kennorakennetta. Esimerkkinä tällaisesta mainittakoon ratkaisut, jotka on kuvattu esim, hyödyllisyysmalleissa 10627 tai CN205001032. Niinpä jakoverkosto voi koostua vinoon aallotetuista teräsfolioista, jotka on ladottu tai vii30 kattu päällekkäin, aallot ristikkäin. Foliot voivat olla risteyskohdista kiinnitettynä toisiinsa esimerkiksi vastushitsauksella tai juottamalla. Kennon jokaisen kerroksen muodostamat virtauskanavat risteilevät keskenään, mikä aiheuttaa virtaukseen sekoitusta ja turbulenssia suuremmilla virtausnopeuksilla.
20185222 prh 09 -03- 2018
Suorakanavaisessa kennossa virtaus on laminaarista. Silloin aineensiirtoa kuvaava dimensioton Sherwoodin (Sh) luku on n. 3 virtausnopeuden ollessa 10 m/s. Sekoittavassa metallirunkoisessa kennossa se on n. 10-12.
Sekoituskammiosta kaasu kulkee staattisen sekoittajan 13; 23 läpi katalysaattoriin 14; 24,
25. Katalysaattorin takana (kaasuseoksen virtaussuunnassa) on ei-esitetty lineaarinen lambda-sensori, joka on järjestetty mittaamaan ja osaltaan säätämään ilma/polttoainesuhdetta sekä lämpötila-anturi kontrolloimassa lämpötilaa.
Yhden tai kahden katalysaattorin 14; 24, 25 jälkeen kaasu kulkee esimerkiksi hitsatuista ripaputkista tehtyyn yhteen tai useampaan lämmönsiirtimeen 15; 27, joissa lämpö siirretään veteen tai muuhun hyötykäyttöön. Lämmönsiirtimet 15; 27, voivat olla esimerkiksi hitsatuista putkista, kuten edellisesti ripaputkista valmistettuja.
Kuviossa 3 ja 4 on esitetty tarkemmin katalyyttisen polttojärjesteinään rakenne.
Kuviossa on viitenumeroilla 30 ja 50 merkitty primäärienergian tuottoa esimerkiksi dieselmoottorilla, kaasuturbiinilla tai polttokattilalla, mistä saatavaan poistokaasuun syötetään 20 polttoainetta syöttökanavia 31; 51 pitkin. Ilmaa syötetään kaasuseoksen muodostamiseksi puhaltimilla 37; 57. Seos sekoitetaan ennen katalyyttivyöhykettä johtamalla se staattisen sekoittajan 38; 58 kautta. Edullisesti seos on rikas ennen katalyyttivyöhykkeelle johtamista.
Kuvion 3 tapauksessa katalyyttivyöhyke käsittää ristivirtauskatalysaattorin 33. Kuvion 4 tapauksessa katalyyttivyöhyke käsittää rekuperatiivisen lämmönsiirrin-katalysaattorin.
Ensimmäisestä, tyypillisesti pelkistävästä katalyyttivyöhykkeestä 33; 53 saatava kaasuseos johdetaan toiseen katalyyttivyöhykkeeseen 35; 55, joka tyypillisesti käsittää hapetuskataly30 saattorin. Lisäilmaa syötetään tällöin kaasuseokseen sekundaari-ilmansyöttöpuhaltimella 39; 59.
20185222 prh 09 -03- 2018
Ennen käynnistystä katalysaattori tai katalysaattorit tyypillisesti esilämmitetään esim, kuumailmapuhaltimella, kaasu polttimella tms. lämmittimellä katalysaattorin reaktiolämpötilan yläpuolelle.
Pakokaasupolttimen ensimmäinen katalysaattori voi olla tavanomainen suorakanavainen katalysaattori, kun pakokaasun ja polttoaineen syttymislämpötilan välinen lämpötilaero on pieni (< 150 °C), jos pakokaasun häkä- (CO) ja typpidioksidi- (NCEj-pitoisuudet ovat korkeita. Häkä syttyy katalysaattorissa jo n. 150 °C:ssa ja typpidioksidin toinen happi irtoaa herkästi ja reagoi aggressiivisesti.
Ristivirtaus- tai pyöriväkennoinen rekuperatiivinen lämmönsiirrin-katalysaattori 53 tarvitaan silloin, kun tulevan kaasun lämpötila on oleellisesti alhaisempi (> 150 °C) kuin käytettävän polttoaineen syttymislämpötila katalysaattorissa.
Keksinnön mukaisessa laitteessa kolmitoimikatalysaattorin vaihtuma on polttoaineesta riippuen 50.000-150.000 1/h, edullisesti 60.000-100.000 1/h. Pelkistys-ja hapetuskatalysaattoreissa vaihtuma on 70.000-200.000 1/h, edullisesti 60.000-150.000 1/h.
Toisesta katalyyttivyöhykkeestä saatavan kuuman kaasun lämpöenergia otetaan talteen lämmönsiirtimessä 36; 56, jossa se siirretään esimerkiksi veteen. Lämmönsiirtimet 36; 56, voivat olla esimerkiksi hitsatuista putkista, kuten edellisesti ripaputkista valmistettuja.
Lämmön siirtimen jälkeen voi olla imevä puhallin 40; 60, jollei primääri energialaitoksen ja lisäilman puhaltimien tehot riitä kuljettamaan riittävästi kaasua läpi laitteiston. Laitteistosta 25 johdetaan poistokaasu eli puhdistettu pakokaasu poistoputkeen esim. 41; 61.
20185222 prh 09 -03- 2018
Esimerkki
Lisäenergian tuottaminen
- Terminen maakaasulla toimiva kattila, jonka teho on 60 MW
- Pakokaasun syöttö 61.000 Nm3/h
- Lisäilman syöttö 35.000 Nm3/h
- Lisä maakaasun syöttö 24 g/Nm3 96.000 Nm3:ssä
- Poltossa syntyvä lisäenergia 35,2 MW eli 59 % (lämpöarvo 55 MJ/k)
- Lämpötila polton jälkeen 920 °C, kun tulolämpötila on 150 °C
- NOx:ien pelkistäminen
- NOx päästö 500 mg/Nm3
- NOx kokonaismäärä 61.000 Nm3/h x 500 mg/Nm3 = 30,5 kg/h
Vertailua SCR-laitokseen
SCR laitoksen pelkistyskustannukset EPA:n laskelman alimman kustannuksen mukaan = 1400 USD/ton x 30,5 kg/h x 0,98 = 41,8 USD/h
Vuosikustannus SCR tekniikalla = 8000 h/a x 41,8 USD/h = 344.400 USD/a
Jos katalyyttisellä jälkipolttimella tuotettu energia ei ole kalliimpaa kuin verrokki energian tuotto, niin silloin termisen kattilan NOx:ien poisto ei maksa mitään eli vuosisäästö olisi tällöin 344.400 USD. Samalla NOx- päästöt voidaan saada tasolle 1 ppm ja CO- ja VOC25 päästöt on mahdollista kaksivaiheisella poltolla (Kuva 4) leikata alle 2 ppm tasolle.
Tavoitteiden saavuttamiseksi keksinnölle ovat tunnusomaisia seikat, jotka on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa.
20185222 prh 09 -03- 2018
Viitenumerot:
10 Primäärienergiantuotto
11 Generaattori
5 12 Jakoverkostot
13 Staattinen sekoittaja
14 3 -tiekataly saattori
15 Lämmönsiirrin
20 Primäärienergiantuotto.
10 22 Jakoverkostot
23 Staattinen sekoittaja
24 Pelki sty skataly saattori
25 Ilman j akoverkko
26 Hapetuskatalysaattori
15 27 Lämmönsiirrin
30 Primäärienergian tuotto
31 Polttoaineen syöttökanavat
32 Rikas seos
33 Ristivirtauskatalysaattori
20 34 Laiha seos
35 Hapetuskatalysaattori
36 Lämmönsiirrin
37 Puhallin
38 Staattinen sekoittaja
25 39 Sekundaari-ilmansyöttöpuhallin
40 Alipainepuhallin (tarvittaessa)
41 Poistoputki (pakokaasuputki)
50 Primäärienergian tuotto.
51 Polttoaineen syöttökanavat
30 52 Rikas seos
53 Rekuperatiivinen lämmönsiirrin-katalysaattori
54 Laiha seos
55 Hapetuskatalysaattori
56 Lämmönsiirrin
35 57 Puhallin
58 Staattinen sekoittaja
59 Sekundaari-ilmansyöttöpuhallin
60 Alipainepuhallin (tarvittaessa)
61 Poistoputki (pakokaasuputki)

Claims (20)

  1. Patenttivaatimukset
    1. Menetelmä lämpöenergian tuottamiseksi hiilivetypitoisesta polttoaineesta, jonka mene5 telmän mukaan
    - polttoaine poltetaan polttolaitoksessa korotetussa lämpötilassa,
    - poltosta saatava lämpö otetaan talteen j a
    - polton pakokaasut ja nokipartikkelit puhdistetaan katalyyttisellä pakokaasupoltolla,
    10 tunnettu siitä, että
    - pakokaasuihin syötetään polttoainetta ja ilmaa kaasuseoksen muodostamiseksi ja
    - kaasuseos saatetaan ainakin 600 °C:n, edullisesti yli 600 °C:n lämpötilassa suoritettavaan katalyyttiseen polttoon typen oksidien pelkistämiseksi sekä hään,
    15 hiilivetyjen ja nokipartikkelien hapettamiseksi.
  2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyyttinen poltto suoritetaan pelkistävissä ja vastaavasti hapettavissa olosuhteissa yhdessä tai useammassa vaiheessa.
  3. 3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pakokaasut, polttoaine ja ilma sekoitetaan keskenään sisäkkäisissä reiitetyissä syöttöputkissaja staattisessa sekoittajassa tasaisesti sekoittuneen kaasuseoksen muodostamiseksi.
    25
  4. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuseos saatetaan katalyyttiseen polttoon kolmitoimikatalysaattorissa hapetus- ja pelkistyskatalysaattoriin.
  5. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaa30 suseos poltetaan kolmitoimikatalysaattorissa stoikiometrisellä happi-/lisäpolttoainesuhteella polttolaitoksessa palamatta jääneiden CO-ja VOC- yhdisteiden hapettamiseksi ja NOx- päästöjen pelkistämiseksi sekä nokipartikkelien hapettamiseksi.
    20185222 prh 09 -03- 2018
  6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuseos poltetaan hapetus- ja pelkistyskatalysaattorissa ensin rikkaalla lisäpolttoaine/happiseoksella typen oksidien pelkistämiseksi ja laihalla lisäpolttoaine/happiseoksella CO- ja VOC-yhdisteiden sekä nokipartikkelien hapettamiseksi.
  7. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila katalysaattorissa on 850-1000 °C ainakin pelkistävissä olosuhteissa tai sekä pelkistävissä että hapettavissa olosuhteissa.
  8. 10 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolmitoimikatalysaattorin vaihtuma on 50.000-150.000 1/h edullisesti 60.000-100.000 1/h, ja pelkistys- ja hapetuskatalysaattorin vaihtumat ovat 60.000-200.000 1/h edullisesti 70.000-150.000 1/h.
    15 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaine poltetaan polttolaitoksessa, joka on öljy- tai kaasukattila, kaasuturbiini, dieselvoimalaitos tai vastaava energialaitos.
    10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että
    20 pakokaasupolttimeen syötetään lisäilmaa ja polttoainetta ja näiden syöttöä ohjataan katalysaattorin jälkeisillä lämpötila ja lineaarisilla happiantureilla kunkin katalysaattorin tarvitseman ilma-/polttoainesuhteen tarpeen mukaisesti.
  9. 11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä lämpöenergian tuottamisek25 si hiilivetypitoisesta polttoainesta ainakin kahdessa vaiheessa suoritettavalla poltolla, t u n n e 11 u siitä yhdistelmästä, että
    - ensimmäisessä polttovaiheessa poltetaan ensimmäinen osa polttoaineesta polttolaitoksessa lämmön sekä typpi- ja happioksidipitoisen pakokaasun tuottamiseksi,
    - ensimmäisestä polttovaiheesta saatava lämpöjä pakokaasu otetaan erikseen talteen,
    30 toisessa polttovaiheessa edellisestä polttovaiheesta saatavaan pakokaasuun syötetään toinen osa polttoaineesta sekä ilmaa kaasuseoksen muodostamiseksi,
    - näin saatava kaasuseos poltetaan katalyyttisesti lämmön tuottamiseksi ja typpi- ja happi oksi di en hajottamiseksi,
    20185222 prh 09 -03- 2018 jolloin ainakin yhdessä katalyyttivyöhykkeessä ylläpidetään pelkistäviä olosuhteita ja poltto suoritetaan näissä olosuhteissa yli 600 °C:n lämpötilassa, minkä jälkeen toisesta polttovaiheesta saatava lämpö otetaan talteen.
    5
  10. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa polttovaiheessa poltetaan ainakin 10 %, sopivimmin 15-80 mooli-%, hiilivetypitoisen polttoaineen kokonaismäärästä.
  11. 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa 10 polttovaiheessa tuotetaan jopa n. 60 % lisää lämpöenergiaa primäärienergialähteelle.
  12. 14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että termisen energialaitoksen savukaasuja käytetään inerttinä lämmön varastointi- ja siirtoaineen katalyyttisen polton lämpötilan pitämiseksi ennalta valitulla lämpötila-alueella.
  13. 15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltossa käytettävät katalysaattorit on pinnoitettu stabiileilla metallioksideilla, etenkin oksidilla, jonka kationi on Al, Ce, Zr, L tai Ba, ja joihin on kiinnitetty jalometalleja kuten Pd, Pt, Rh tai näiden perusmetallien sekaoksideita.
  14. 16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jalometallikatalyytit eivät ole myrkyllisiä eikä reaktioissa synny myrkyllisiä yhdisteitä kuten perinteisessä SCR- katalysaattoreissa.
    25
  15. 17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltossa syntyvien kaasujen sisältämää lämpöenergiaa otetaan talteen ainakin yhdessä lämmönsiirtovaiheessa, jolloin lämpöenergia siirretään veteen, ilmaan tai muuhun nestemäiseen tai kaasumaiseen väliaineeseen.
    30
  16. 18. Menetelmä hiilivetypitoista polttoainetta käyttävien energialaitosten typpioksidejaja häkää, hiilivetyjä sekä nokipartikkeleita sisältävien pakokaasujen katalyyttiseksi puhdistamiseksi pelkistävissä ja hapettavissa olosuhteissa, tunnettu siitä, että
    - pakokaasuihin syötetään polttoainetta ja ilmaa kaasuseoksen muodostami
    20185222 prh 09 -03- 2018 seksi ja
    - kaasuseos saatetaan yli 600 °C:n lämpötilassa suoritettavaan yksi- tai kaksivaiheiseen katalyyttiseen polttoon typen oksidien pelkistämiseksi sekä hään, hiilivetyjen ja nokipartikkelien hapettamiseksi.
  17. 19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyyttisesta poltosta saatavan kaasun N0x:ien päästötaso on 1 ppm tai sitä pienempi ja CO- ja VOCemissioiden taso on korkeintaan 2 ppm.
    10 20. Jonkin patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyyttinen poltto suoritetaan katalysaattorissa, jossa lämpötila pidetään 850-1000 °C:ssa.
    21. Jonkin patenttivaatimuksen 18-20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että
    15 kaasuseos poltetaan kolmitoimikatalysaattorissa stoikiometrisellä happi-/lisäpolttoainesuhteella polttolaitoksessa palamatta jääneiden CO-ja VOC- yhdisteiden hapettamiseksi ja NOx- päästöjen pelkistämiseksi sekä nokipartikkelien hapettamiseksi.
    22. Jonkin patenttivaatimuksen 18-21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että
  18. 20 kaasuseos poltetaan hapetus- ja pelkistyskatalysaattorissa ensin rikkaalla lisäpolttoaine/happi-seoksella typen oksidien pelkistämiseksi ja laihalla lisäpolttoaine/happiseoksella CO-ja VOC-yhdisteiden sekä nokipartikkelien hapettamiseksi.
  19. 23. Patenttivaatimuksen 21 tai 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että
  20. 25 kolmitoimikatalysaattorin vaihtuma on 50.000-150.000 1/h edullisesti 60.000-100.000 1/h ja pelkistys ja hapetuskatalysaattorin vaihtumat ovat 60.000-200.000 1/h edullisesti 70.000-150.000 1/h.
FI20185222A 2018-03-09 2018-03-09 Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa FI128631B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20185222A FI128631B (fi) 2018-03-09 2018-03-09 Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa
EP19722934.7A EP3762651A1 (en) 2018-03-09 2019-03-11 Method of producing heat in a power station
US16/970,972 US20200392884A1 (en) 2018-03-09 2019-03-11 Method of producing heat in a power station
CN201980018230.1A CN111836997A (zh) 2018-03-09 2019-03-11 一种动力装置的产热方法
PCT/FI2019/050203 WO2019170965A1 (en) 2018-03-09 2019-03-11 Method of producing heat in a power station
KR1020207024650A KR20200130261A (ko) 2018-03-09 2019-03-11 플랜트에서 열을 생산하기 위한 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20185222A FI128631B (fi) 2018-03-09 2018-03-09 Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20185222A1 true FI20185222A1 (fi) 2019-09-10
FI128631B FI128631B (fi) 2020-09-15

Family

ID=66448587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20185222A FI128631B (fi) 2018-03-09 2018-03-09 Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200392884A1 (fi)
EP (1) EP3762651A1 (fi)
KR (1) KR20200130261A (fi)
CN (1) CN111836997A (fi)
FI (1) FI128631B (fi)
WO (1) WO2019170965A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11529585B2 (en) * 2020-04-27 2022-12-20 Kellogg Brown & Root Llc Thermal oxidation of volatile organic compounds using a catalyst layer within a waste heat recovery unit
CN112264007B (zh) * 2020-11-13 2021-07-20 中南大学 一种芳香化合物催化燃烧催化剂及其制备和应用

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118171A (en) 1976-12-22 1978-10-03 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Method for effecting sustained combustion of carbonaceous fuel
JP4413020B2 (ja) * 2004-01-21 2010-02-10 ヤンマー株式会社 排気ガス浄化装置及びその制御方法
JP4044908B2 (ja) * 2004-03-11 2008-02-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4608347B2 (ja) * 2005-03-29 2011-01-12 ヤンマー株式会社 排気ガス浄化装置
CN102107113A (zh) * 2005-03-29 2011-06-29 洋马株式会社 排气净化器
WO2008004281A1 (fr) * 2006-07-04 2008-01-10 Miura Co., Ltd. Appareil de combustion
JP5285296B2 (ja) * 2008-02-22 2013-09-11 ヤンマー株式会社 排気ガス浄化装置
JP4586911B2 (ja) * 2008-08-25 2010-11-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
GB0823362D0 (en) * 2008-12-22 2009-01-28 Morgan Everett Ltd Processing of off-gas from waste treatment
US8889587B2 (en) * 2009-08-31 2014-11-18 General Electric Company Catalyst and method of manufacture
US10005016B2 (en) * 2015-12-28 2018-06-26 General Electric Company Hydrophobic filtration of tempering air
US10544720B2 (en) * 2016-02-05 2020-01-28 Cummins Inc. System and method for managing contaminant storage in a storage catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
CN111836997A (zh) 2020-10-27
KR20200130261A (ko) 2020-11-18
EP3762651A1 (en) 2021-01-13
US20200392884A1 (en) 2020-12-17
WO2019170965A1 (en) 2019-09-12
FI128631B (fi) 2020-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5224334A (en) Low NOx cogeneration process and system
RU2299758C2 (ru) Система и способ управления выделениями nox из котлов, сжигающих углеродные топлива, без использования внешнего реагента
JP5674281B2 (ja) ガスタービンＮＯｘの乾式三元触媒還元法
US5022226A (en) Low NOx cogeneration process and system
EP2354495A2 (en) Integrated exhaust gas cooling system and corresponding method
KR20130018862A (ko) 내연 기관의 배기 가스 내의 산화질소, 일산화탄소 및 탄화수소를 저감하기 위한 조립체 및 방법
EP3259528B1 (en) Exhaust system for power generating apparatus
FI128631B (fi) Menetelmä lämmön tuottamiseksi energialaitoksessa
KR101139575B1 (ko) 배기가스의 저온 탈질 시스템 및 그 방법
US20140295358A1 (en) Method and apparatus for burning hydrocarbons and other liquids and gases
TWI252125B (en) Emission treatment system
US20120040295A1 (en) Method and an apparatus for producing carbon dioxide and thermal energy
US9797287B2 (en) Ruthenium based catalysts for NOx reduction
CN115950270A (zh) 一种加热炉脱硫脱硝协同脱除一氧化碳系统及工艺
CN102658025A (zh) 一种卧式余热锅炉低温scr固定床烟气脱硝装置
KR101096317B1 (ko) 촉매 반응기를 이용한 배기가스의 대기 오염 물질 제거 시스템 및 그 방법
RU2792608C1 (ru) Устройство для нейтрализации токсичных компонентов дымовых газов без введения внешнего реагента
CN107796009A (zh) 产生极低排放的气体混合物的方法及使用的催化燃烧设备
WO2016139385A1 (en) Energy production with low emissions
FI12950Y1 (fi) Laitteisto päästöjen puhdistamiseksi
CN115608144A (zh) 一种快速降低工业园区co含量的方法
JPH10132253A (ja) 排ガス脱硝システム及び排ガス脱硝方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 128631

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B