FI77512B - Foerfarande foer att foerbaettra verkningsgraden i en aongkraftanlaeggningsprocess. - Google Patents

Description

7751 2 1 Menetelmä höyryvoimalaitosprosessin hyötysuhteen parantamiseksi Förfarande för att förbättra verkningsgraden 1 en ingkraftanläggningeprocess 5

Keksinnön kohteena on menetelmä höyryvoimalaitosprosessin hyötysuhteen parantamiseksi, jossa prosessissa käytetään kosteaa polttoainetta, jota 10 kuivataan johtamalla ainakin osa savukaasuvirrasta polttoaineen kuivaamiseen.

DE-hakemusjulkaisusta 3 111 011 tunnetaan höyryvoimalaitosprosessissa käytetty menetelmä, jossa palamisilman esilämmitys suoritetaan kalori-15 ferilla. Savukaasujen jäähdytys suoritetaan savukaasuilman esilämmitin-laitteella (lisäekolla). Julkaisussa ilmoitetun menetelmän tavoitteena on päästä hyvään savukaasuilman esilämmittimlen (12) suojaukseen rikki-happokorroosiota vastaan. Julkaisun mukaisella laiteratkaisulla ei pystytä merkittävästi korottamaan voimalaitosprosessin hyötysuhdetta. Julkai-20 sussa ei ole esitetty minkäänlaisia säätömahdollisuuksia savukaasun loppu-lämpötilan säätämiseksi. Toisaalta tätä säätötarvetta ei kyseisen julkaisun mukaisessa prosessissa ole.

DE-hakemusjulkaisussa 2 243 380 on esitetty voimalaitosprosessi, jossa 25 palamisilman esilämmitys suoritetaan vesikierron avulla, jolloin vesi-kierron syöttövesi esilämmltetään väliottohöyryllä. Lisäksi prosessissa savukaasun jäähdytys on toteutettu syöttöveden osavirtauksella. Julkaisun mukaisessa prosessissa on tavoitteena esisijassa erottaa ilma- ja savukaasukanavat toisistaan lay-outin suhteen. Julkaisun mukaisessa pro-30 sessissa ei saavuteta merkittävää parannusta voimalaitosprosessin hyötysuhteeseen. Julkaisussa ei ole myöskään esitetty ns. savukaasuluvoa eli laitetta, jossa kattilan savukaasujen lämpöenergiaa käytetään kattilan polttoaineen palamisilman esilämmittämiseen.

35 Näin ollen on aiemmin ja jo edellä olevista julkaisuistakin tunnettua parantaa höyryprosessin hyötysuhdetta lämmittämällä syöttövesi turbiinin 2 77512 1 väliottohByryllä. On myös tunnettua, vaikkakaan ei yhtä yleistä, että myös palamisilman esilämmitys suoritetaan valiottohöyryillä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista, että 5 syöttöveden lisäksi myös palamisilma esilämmitetään höyryvoimalaitoksissa turbiinin väliottohöyryillä, vastapainevolmalaitokslssa väliotto-höyryillä ja/tai vastapainehöyryillä ja kaukolämpövolmalaitoksissa väliottohöyryillä ja/tai kaukolämpövedellä, ja että säädetään kostean polttoaineen kuivurilaitokselle menevän savukaasun lämpötilaa tai sen ohit-10 tavan savukaasuvirran jäähdytystä ottamalla savukaasusta lämpöenergiaa ja siirtämällä sitä palamisilmaan ja/tai syöttöveteen, joiden määrää ja/tai lämpötilaa säädetään kosten polttoaineen kuivatustarpeen määräämän savukaasujen jäähdytystarpeen mukaan.

15 Keksinnön mukaisesti on toteutettu menetelmä, jossa kuivattavan märän polttoaineen kuivatustarpeen mukaan säädetään kuivurilaitokselle menevän savukaasun lämpötilaa. Säätötarve esiintyy erityisesti kuivan turpeen kohdalla. Turpeen kohdalla kuivuriin menevän savukaasun lämpötila vaihtelee alueella 220°C-650°C. Normaalisti tarvittava lämpötila on yli 20 300°C. Kyseisillä yli 300°C:n lämpötiloilla savukaasun jäähdytys ei tuo ta ongelmia. Tällöin voidaan sekä kaikki ilma että kaikki syöttövesi lämmittää turbiinin väliottohöyryllä tai vastapainevoimalan vastapaine-höyryllä tai kaukolämpövolmalaitoksen kaukolämpövedellä. Jos tarvitaan poikkeuksellisen korkeita savukaasulämpötiloja tapahtuu se normaalisti 25 siten, että osa savukaasuista ohittaa huomattavan osan kattilan jäähdy-tyslämpöpinnoista. Vasta kun tarvitaan poikkeuksellisen alhaisia alle 300°C:n lämpötiloja tarvitaan keksinnön mukaisia säätömahdollisuuksia. Tällöin osasta ilman tai syöttöveden vällottolämmitystä on luovuttava, jotta käytettävissä olisi riittävän kylmää ilmaa tai syöttövettä savu-30 kaasujen jäähdytyksen viimeisessä vaiheessa.

Jos kuivurilaitos on mitoitettu käyttämään vain osan savukaasuista tarvitaan tällöinkin loppuosan jäähdyttämiseen järjestely, jossa on käytettävissä tietty määrä kylmää tyypillisesti alle 100°C:sta ilmaa tai 35 syöttövettä. Kyseisen jäähdytystarpeen määrän tulee olla säädettävissä suoraan suhteessa jäähdytettävän kaasumäärän vaihteluun.

3 77512 1 Keksinnön mukaisessa menetelmässä kostean polttoaineen kuivurilaitteis-tolla varustetun höyryvoimalaitosprosessin hyötysuhteen parantamiseksi esilämmitetään syöttöveden lisäksi ainakin osa palamisllmasta turbiinin väliottohöyryillä ilman, että siitä seuraa savukaasuhäviön kasvua. Kek-5 sinnön mukaisessa menetelmässä säädetään kostean polttoaineen kuivurille menevän savukaasun lämpötilaa tai kuivurin ohittavan savukaasun osavir-ran jäähdytystä. Keksinnön mukaisesti voidaan kyseinen kuivurille menevän savukaasun lämpötilan säätö suorittaa energiataloudellisesti optimaalisella tavalla. Kyseinen säätö suoritetaan kattilakuorman ja turpeen 10 kosteuden asettamien vaatimuksien pohjalta.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

15

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty tekniikan tason mukaiset nykyisin vallalla olevat kostean polttoaineen kuivatusmenetelmät voimalaitosprosessissa. Kuviossa 1 on esitetty ns. moderni myllykuivaus ja kuviossa 2 on esitetty ns. moderni flash-kuivuri.

20

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto kaa-viomaisena esityksenä ja keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston suoritusmuoto, jossa kaikki savukaasu johdetaan suoraan kuivurilaitok-selle.

25

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston toinen suoritusmuoto.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston 30 kolmas edullinen suoritusmuoto ja suoritusmuoto, jossa vain osa savukaasuista johdetaan märän polttoaineen kuivurilaitokselle.

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön neljäs edullinen suoritusmuoto ja sellainen suoritusmuoto, jossa vain osa savukaasusta johdetaan kuivuri-35 laitokselle.

7751 2 4 1 Kuviossa 7 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa palamisilma esilämmltetään paitsi väliottohöyryillM myös kaukolämpövoimal a1toksen kaukolämpövedellä.

5 Kuviossa 8 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa palamisilman esi-lämmitys suoritetaan väliottohöyryillM ja kaukolämpövedellä ja jossa kulvurllaitokselle menevää savukaasun lämpötilaa säädetään ekonomaise-rien avulla.

10 Kuviossa 9 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa vastapainevoima-laitoksessa palamisilman esilämmitys tapahtuu vastapainehöyryllä.

Kuviossa 10 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa ilman esilämmi-tys tapahtuu vastapainevoimalaitoksessa vastapainehöyryllä ja jossa 15 suoritusmuodossa kulvurilaitokseen menevää savukaasun lämpötilaa säädetään luvon avulla.

Kuviossa 1 on esitetty moderni myllykuivurilaitteisto. Turvesiilosta 1 polttoaine johdetaan myllyyn 2. Myllystä 2 polttoaine kuljetetaan syk-20 lonierottimiin 3 ja 4. Kattilaan 5 johdetaan palamisilma kanavaa B

pitkin kattilan 5 arinan 6 läheisyyteen. Suurin osa palamisilmasta haa-rautetaan kanavaa C pitkin kaloriferin ja luvon 7 kautta kattilaan 5. Kattilasta poistetaan savukaasut kanavia D ja E pitkin. Kanavaa D pitkin kuljetetaan savukaasut luvon 7 kautta sähkösuodattimiln 8 ja edelleen 25 savupiippuun 9. Kanavaa E pitkin kuljetetaan kuuma kuivauskaasu kylmän kuivauskaasun F kanavaan ja kyseiset kaasut johdetaan myllyyn 2 tulevaan materiaalivirtaan G. Syklonierottimista 3 ja 4 erotetaan polttoaine G ja kuljetetaan kanavaa H pitkin kattilaan 5. Syklonista 3 kuljetetaan savukaasu sykloniin 4 ja edelleen kanavaan I, josta osa 1' haarautetaan ta-30 kalsin kattilaan 5 menevään materiaalivirtaan H ja osa I" haarautetaan suoraan savupiippuun 9.

Kuviossa 2 on esitetty moderni flash-kuivuri. Kostea turve tuodaan kanavaa la pitkin flash-kuivuriin 2a. Kuivurikaasu tuodaan kanavaa 3a pitkin. 35 Turvepöly erotetaan syklonista M,, kanavaa 4a pitkin. Kanavaa 5a pitkin kulkee turvepöly ja kantoilma kattilaan M^. Puhaltimelta M2 kuljetetaan palamisilma kanavaa 6a pitkin luvolle ja edelleen kattilaan tai ohi- 5 77512 1 tetaan osa virtauksesta llmapuolen ohituksen 7a kautta suoraan kattilaan menevään palamlsilmakanavaan 6a. Kuviossa on viitenumerolla 8a merkitty luvon kaasupuolen ohitusta. Tulistimen ja ekon kaasupuolen ohitusta on merkitty viitenumerolla 9a.

5

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen menetelmä ja laiteratkaisu, jossa kattilan kaikki savukaasut menevät kuivurilaitokseen. Kuvioissa on merkitty kuivurilaitosta viitenumerolla 10, kattilaa viitenumerolla 11 ja höyryturbiinia tai vastaavaa viitenumerolla 12. Kattilan 11 savu-10 kaasut johdetaan kanavaa 13 pitkin kulvurilaitokselle 10, josta ne kuljetetaan edelleen savupiipun kautta ulos. Kulvurilaitokselle 10 tuodaan polttoaine ja kuivatettu polttoaine kuljetetaan väylää 16 tai vastaavaa pitkin kattilaan 11. Polttoaineen palamisilma tuodaan kanavaa 17 pitkin kattilaan 11. Syöttövesi tuodaan kattilaan 11 kanavaa 15 pitkin ja 15 kattilan ja turbiinin välistä höyrykanavaa on merkitty kuvioissa viitenumerolla 14. Kuvioissa on esitetty myös yhteisillä viitenumeroilla 20-25 palamisilman esilämmittimiä ja vastaavasti syöttöveden esilämmit-timiä on merkitty kuvioissa yhteisin viitenumeroin 30-35. Ilman kierrätyksen aikaansaavaa laitetta on merkitty viitenumerolla 18 ja syöttö-20 veden kierrätyksen aikaansaavia toimilaitteita on merkitty viitenumerolla 19. Prosessikaaviossa on säädettävää lämpötilakohtaa savukaasu-virrassa merkitty kirjaimella P. Kattilaan 11 menevä syöttövesi esi-lämmitetään turbiinin 12 vällottohöyryillä 30^31^32^33^34^351. Varsinaisena savukaasun lämpötilan säätöyksikkönä toimivat savukaasu-25 kanavaan 13 sovitettu palamisilman esilämmityslalte 26 (luvo) ja ilman höyryesilämmittimet 20,21,22, 23,24,25. Palamisilma tuodaan puhaltimella 18 tai vastaavalla lämmönvaihtimien 25-20 kautta savukaasukanavaan sovitettuun lämmönvaihtimeen 26 eli luvoon. Kuumasta savukaasusta otetaan lämpö talteen lämmönvaihtimessa 26. Lämmönvaihtimissa 20-25 on pala-30 misilman lämpötila nostettu asteittain turbiinin vällottohöyryillä 20^251. Kulvurilaitokselle 10 menevän savukaasuvirran lämpötilaa pisteissä P säädetään säätämällä luvoon 26 menevän palamisilman lämpötilaa. Säätöläppien ja avulla säädetään sitä palamisllmamäärää, joka kulkee lämmönvaihtimen 26 kautta. Samalla säädetään myös savukaasun 35 lämpötilaan savukaasukanavassa 13 pisteessä P. Sulkemalla läppä K^ ja avaamalla läppää K^ virtautetaan venttiilin K^ avausasennosta riippuen haluttu ilmamäärä lämmönvaihtimen 26 kautta kanavaa 17b pitkin ja loppu- 6 77512 1 osa sen ohi ohituskanavaa 17c pitkin. Luvon 26 jälkeisestä haarautumis-pisteestä 27 johtaa kanava 17d kattilaan 11.

Säätö jäähdytyksen lisäämiseksi voi tapahtua esim. seuraavasti. Aluksi 5 avataan läppää ja suljetaan läppää kunnes kaikki mahdollinen ilma kulkee luvon 26 kautta. Tämän jälkeen savukaasun jäähdytystä lisätään kuristamalla turbiinilta 12 otetun väliottohöyryn 20' venttiiliä Tällöin lasketaan savukaasukanavassa 13 olevan lämmönvaihtimeen eli luvoon 26 menevän ilman lämpötilaa, mikä lisää savukaasun jäähdytystä.

Ί0 Kun venttiili V on suljettu jatketaan kuristamalla ja sulkemalla vent-tiileitä *^a ^6 e^ poistamalla ilman höyryesilämmittimiä käytöstä alkaen korkeapaineisimmasta väliottohöyryhaarasta. Kun polttoaineena on turvetta riittää jo kolmen venttiilin V3 Käyttö säätöön.

15

Edellä mainitun säätötavan etuna on sen hyvä energiatalous. Kustannuksia hieman kohottavia tekijöitä on lämmönvaihtimen eli luvon 26 tarve ja erityisesti säätölaitteiden K^ ja ^ tarve kyseisen luvon 26 yhteydessä.

20 Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty toinen säätötapa ja laitteisto. Kuviossa 4 on esitetty menetelmä ja laiteratkaisu, jossa märän polttoaineen kulvurilaltokselle 10 johdetaan jälleen koko savukaasuvirta kanavaa 13 pitkin. Pisteessä P lämpötilan säätämiseksi säätö suoritetaan savukaasukanavaan sovitettujen syöttöveden esi-25 lämmittimien eli ekojen 36 ja 37 avulla. Savukaasuvirta on kosketuksissa ekonomaiserien 36,37 syöttöveden ja savukaasujen välisiin lämmönvaihto-pintolhin ja syöttövesi on sovitettu siten ottamaan lämpöä savukaasusta. Savukaasun lämpötilan säätämiseksi kuivatuksen kannalta halutuksi savu-kaasukanavan 13 pisteessä P tulee voida säätää ekonomaiserien eli syöt-30 töveden esilämmittimien 36 ja 37 kautta kulkevaa vesivirtaa ja/tai sen lämpötilaa.

Säätö voidaan suorittaa esim. seuraavalla tavalla. Pidetään syöttövesi-venttiiliä V2 aluksi auki ja venttiilit ja pidetään kiinni. Kysei-35 nen säätö suoritetaan silloin, kun pisteessä P tarvitaan korkeaa savukaasun lämpötilaa eli kun tarvitaan suurta märän polttoaineen kuivatus-tehoa. Eko 36 ja eko 37 toimivat sarjassa ja kaikki syöttövesi menee niiden kautta maksimilämpötilassaan. Kun lämpötilaa pisteessä P on alen- 7 77512 1 nettava lisätään tarvittavaa savukaasun jäähdytystehoa sulkemalla venttiili ja avaamalla venttiilejä ja jäähdytyetarpeen mukaan.

Venttiileitä käyttämällä voidaan kyseinen jäähdytystehon säätö suorittaa portaattomasti. Kyseisessä säädössä osa syöttövedestä ohittaa 5 korkeapaine-esilämmittimet venttiilin kautta ja kyseinen vesi tulee syöttöveden esilämmittlmeen 36 huomattavasti alentuneessa lämpötilassa. Tämä tehostaa savukaasujen jäähdytystä.

Syöttövesikanava 15a jakautuu pisteessä 43 kanavaosuuteen 15c ja kanava-10 osuuteen 15b. Kanavaosuudessa 15b on venttiili V^. Kanavaosuudessa 15c on höyryesilämmittimit 30,31 ja 32. Höyryesilämmittimen 30 ulostulo on kanavan 15d avulla yhteydessä venttiiliin ja kanavan 15d ja kanavan 15b väliseen haarapisteeseen 39. Haarapisteestä 39 johtaa kanava ensimmäiseen ekonomaiseriosaan 36, josta johtaa yhdyskanava 15f toiseen eko-15 nomaiseriosaan 37, jotka ekonomaiseriosat ovat siten sarjassa. Kanava 15g johtaa toisesta ekonomaiserlosasta 37 kattilaan 11. Ekonomaiseri-osien 36 ja 37 väliseen kanavaan 15f liittyy haarapisteessä 44 haara-pisteiden 44 ja 42 välinen kanava 15e, joka käsittää venttiilin V^.

20 Kuvion 4 mukaisen säätöjärjestelmän etuna on sen yksinkertainen ilma- ja savukaasukanavien lay-out. Luvoa eli savukaasulla toimivaa palamisilman esilämmitintä ei tarvita. Investoinneiltaan kuvion 4 rakenne on kuvion 3 rakennetta halvempi, mutta energiataloudeltaan kuvion 4 rakenne on kuvion 3 rakennetta huonompi.

25

Palamisilman esilämmitys tapahtuu kuvion 4 rakenteessa keksinnön mukaisesti myös väliottohöyryillä. Palamisilma kuljetetaan lämmönvaihtimien 25,24,23,22,21 ja 20 kautta, joissa asteittain kohotetaan palamisilman lämpötilaa tuomalla turbiinin väliottohöyryt 20',21',22',23',24',25' 30 kyseisiin lämmönvaihtimiin.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa vain osa savukaasuista kuljetetaan kuivurllaitoksen 10 kautta ja jossa vain osa savukaasusta jäähtyy kuivurilaitoksessa 10. Loppuosa kuljetetaan sivukanavaa 35 pitkin ja jäähdytetään poistolämpötilaan n. 115°C. Kuivurin säätö merkitsee sivukanavan 13b kaasuvirran A määrän vaihtelua. Parhaaseen termodynaamiseen tulokseen päästään, kun jäähdyttävän ainevirran määrää, joka 8 77512 1 siis jää väliottohöyryillä tapahtuvan esilämmltyksen ulkopuolelle, säädetään suhteessa jäähdytettävään kaaeuvirtaan A. Kuvion ratkaisussa osa kaasuvirrasta kuljetetaan virtauskanavaa 13a pitkin kuivurilaitokselle 10 ja loppuosa kaasuvirrasta kuljetetaan kanavaa 13b pitkin kuivurilai-5 toksen 10 ohi ja edelleen ulos savupiipun kautta. Kanavaan 13b on sovitettu kattilan 11 ja kulvurilaitokselta ulos johtavaan savukaasukanavaan 13c liittyvän haarapisteen 13b väliin palamisilman esilämmitin eli luvo 26'. Syöttövesi esilämmitetään väliottohöyryillä 30',31',32',33',34',35' tuomalla väliottohöyryt kustakin turbiinin vaiheesta vastaaviin lämmön-10 vaihtimiin 30,31,32,33,34 ja 35.

Vastaavasti tuodaan palamisilma puhaltimen 18 tai vastaavan avulla pa-lamisilman esllämmittimien 25,24,23,22,21 ja 20 kautta luvon 26' lähtö-haaraan sen haarapisteeseen 27'. Palamisilman esilämmltys tapahtuu tur-15 biinin väliottohöyryillä 20',21',22',23',24' ja 25' vastaavasti kuin syöttöveden esilämmltys. Palamisilman esllämmittimien 24 ja 23 väliin on sovitettu haarautumisplste 27" luvolle 26' menevälle palamisilman kanavalle 17b. Läpät K^' ja K2' säätävät luvon 26' kautta kulkevaa palamls-ilmaa, ja siten kyseiset läpät K^' ja säätävät sitä palamisilmamäärää, 20 joka joutuu kosketukseen savukaasukanavassa 13b oleviin luvon 26' lämpö-pintoihin ja johon palamisilmaan siirtyy savukaasun lämpöenergiaa.

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa vain osa kaasu-virrasta kuljetetaan kuivurin 10 kautta, ja jossa koko palamlsllmamäärä 25 eeilämmitetään turbiinin 12 väliottohöyryillä 20',21',22',23',24',25'. Savukaaeuvirran A jäähdytys suoritetaan syöttövedellä savukaasukanava-haaran 13b ekonomeisereissa 40,41. Osa savukaasusta johdetaan kanavaa 13b pitkin ohi märän polttoaineen kuivurilaitoksen 10 ja loppuosa savukaasusta kuljetetaan kanavaa 13a pitkin kuivurilaitokselle 10, jossa 30 savukaasun lämpöenergia käytetään hyväksi märän polttoaineen kuivaamiseksi. Kulvurilaitokselta 10 savukaasu poistetaan kanavaa 13c pitkin siten, että kanava 13b liittyy haarautumlspisteen 13b' kautta kanavaan 13c. Näin ollen sekä kanavasta 13b että kanavasta 13c tulevat savukaasut poistetaan yhtä ainoaa kanavaa pitkin. Savukaasukanavaan 13b on sovi-35 tettu ainakin yksi syöttöveden esilämmitin, edullisesti niitä on kaksi; esilämmittimet 41 ja 42. Syöttövesi johdetaan pumpun 19a,19b tai vastaavan pumppaamana syöttöveden höyryesilämmittimlen 35,34,33,32,31,30 9 77512 1 kautta, Syöttöveden lämpötila kohotetaan kyseisissä lämmönvaihtimissa turbiinin väliottohöyryillä 35*,34',33',32',31' ja 30. Venttiilien V ja

Si avulla säädetään sitä syöttövesiosuutta, joka kulkee ekonomaisereihln 41 ja 42 ja näin ollen voidaan ekojen 41 ja 42 kautta kuljetetun syöt-5 töveden määrää säätämällä säätää myös sitä lämpöenergiaa, joka siirtyy savukaasusta syöttöveteen, eli voidaan siten säätää savukaasulämpötila ja/tal syöttöveden lämpötila halutuksi. Syöttöveden kulkusuuntaan nähden ensimmäinen ekonomaiseri 40 on sovitettu savukaasukanavaan 13b siten, että ekonomaiseri 40 on liitetty syöttöveden esilämmittimen 33 10 tulopuolelle ja lähtöpuolelle kanavan 15b kautta, johon kanavaan on sovitettu lisäksi virtausta avaava ja sulkeva venttiili V, . Vastaavasti J b on toinen ekonomaiseri 41 sovitettu savukaasukanavahaaraan 13b siten, että syöttöveden höyryesilämmityspiiristä 15a on johdettu ohitushaara 15c ohi syöttöveden höyryesilämmittimien 30,31,32 suoraan kattilaan 15 menevään kanavaan. Ohitushaaraan 15c on sovitettu virtausta sulkeva ja avaava venttiili V .

J a

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan esim. lauhdutusvoima laitoksessa noin 6 MW säästö laitoksen koon ollessa 150 MW. Säästö on 20 suhteellisesti noin 4 %. Tällöin on oletettu käytössä olevan flash- kuivurin ja polttoaineena kostean turpeen. Edelleen on oletettu täysimääräinen ilman esilämmitys väliottohöyryllä, kuten edellä olevissa kuvioissa on esitetty.

25 Kuviossa 7 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa kaukulämpövoima- laitoksessa kattilaan menevän palamisilman esilämmitys on sovitettu tapahtumaan paitsi turbiinin 12' väliottohöyryllä 20',21’ ja 20" niin myös kaukolämpövedellä L^. Kattilasta 11 johdetaan savukaasu kulvurilaitok-selle 10 ja savukaasun lämpötilaa säädetään vastaavalla tavalla kuin 30 kuvion 3 suoritusmuodossa luvon 26" avulla.

Kuviossa 8 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa jälleen esilämmi-tetään palamlsilmaa kaukolämpövedellä ja turbiinin väliottohöyryillä 20',21' ja 20". Tässä suoritusmuodossa johdetaan kaikki palamisilma 35 kattilaan 11 ohi savukaasukanavien ja kuivurilaitokselle 10 menevää savukaasun lämpötilaa pisteessä P säädetään ekonomaiserien 36' ja 37' avulla vastaavalla tavalla kuin kuvion 4 suoritusmuodossa.

10 7751 2 1 Kuvion 9 suoritusmuodossa tapahtuu ilman esilämmltys vastapainevoima-laitoksen turbiinin 12 vällottohöyryn lisäksi vastapainehöyryllä L. Kuvion suoritusmuodossa johdetaan kaikki esllämmitetty palamlsilma suoraan ohi savukaasukanavan kattilaan 11. Kuivurilaltokselle menevää savu-5 kaasun lämpötilaa säädetään vastaavalla tavalla kuin kuvion 4 suoritusmuodossa savukaasukanavaan sovitettujen ekonomalserien 36',37' avulla ja säätämällä syöttöveden virtausta venttiilien V^" ja V2" ja V^'" avulla.

Kuviossa 10 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa ilman esilämmi-10 tys suoritetaan vastapainevoimalaltoksen turbiinin 12 väliottohöyryn lisäksi vastapainehöyryllä L^. Suoritusmuodossa johdetaan esllämmitetty palamlsilma luvolle 26'", jonka avulla säädetään vastaavalla tavalla kuin kuvion 3 suoritusmuodossa kuivurille menevää savukaasun lämpötilaa.

15 Mahdollisia on myös keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodot, joissa laitejärjestely on muuten vastaavanlainen kuin kuvion 5 ja 6 suoritusmuodossa, mutta palamlsilma esilämmitetään turbiinin väliottohöyryl-lä ja/tai vastapainehöyryllä tai turbiinin väliottohöyryllä ja/tai kaukolämpövedellä, kuten kuvioiden 7-10 suoritusmuodoissa.

20 25 30 35

Claims (7)

1. Menetelmä höyryvoimalaitosprosessin hyötysuhteen parantamiseksi, jossa prosessissa käytetään kosteaa polttoainetta, jota kuivataan johtamal- 5 la ainakin osa savukaasuvirrasta polttoaineen kuivaamiseen, tunnettu siitä, että syÖttÖveden lisäksi myös palamiailma esilämmite-tään höyryvoimalaitoksissa turbiinin väliottohöyryillä, vastapainevoimalaitoksissa väliottohöyryillä ja/tai vastapainehöyryillä ja kaukolämpö-voimalaitoksissa väliottohöyryillä ja/tai kaukolämpövedellä, ja että 10 säädetään kostean polttoaineen kuivurilaitokselle (10) menevän savukaasun lämpötilaa tai sen ohittavan savukaasuvirran jäähdytystä ottamalla savukaasusta lämpöenergiaa ja siirtämällä sitä palamisilmaan ja/tai syöttöveteen, joiden määrää ja/tai lämpötilaa säädetään kostean polttoaineen kuivatustarpeen määräämän savukaasujen jäähdytystarpeen 15 mukaan.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että kaikki savukaasu johdetaan märän polttoaineen kuivurilaitoksen (10) kautta ja kuivurilaitokselle menevän savukaasun lämpötilaa säädetään 20 polttoaineen palamisilmaan tai syöttöveteen savukaasusta otetun lämpö-energian avulla.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä palamisilma ensin esilämmitetään turbiinin väliotto- 25 höyryillä ja sen jälkeen palamisilman lämpötilaa kohotetaan savukaasuista saadun lämpöenergian avulla viemällä palamisilma savukaasukanavaan sovitetun lämmönvaihtimen (luvo) (26,26') kautta ja että säädetään savukaasujen jäähdytystä muuttamalla ilman esllämmltyslämpötllaa turbiinin väliottohöyryillä . 30

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivurilaitokselle menevän savukaasun lämpötilaa säädetään savukaasukanavaan sovitettujen vähintään kahteen osaan (36,37) jaetun syöttö-veden esilämmittimen avulla vlrtauttamalla syöttövettä venttiilien (V1,V2,V3) avulla syöttöveden esilämmittimiin (36,37) siten, ja että veden virtaussuunnassa ensimmäiseen ekonomaiseriln menevän veden lämpötilaa lasketaan ohjaamalla osa syöttövedestä yhden tai useamman väli- 12 7 7 51 2 1 ottohöyryllä toimivan syöttöveden esilämmittimen (30,31,32) ohi suoraan kyseiseen ensimmäiseen ekonomalseriin (36) ja ohjaamalla höyryesiläm-mitystä, jolloin täysimääräisesti lämmitetty syöttövesi kokonaan tai osittain johdetaan ensimmäisen ekomaiseriosan (36) ohi toiseen ekono-5 maiseriosaan (37).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainoastaan osa savukaasusta johdetaan suoraan märän polttoaineen kuivurilaitokselle (10) ja osa kaasuvirrasta kuljetetaan ohituskanavaa 10 (13b) pitkin ohi kuivurilaitoksen (10), jolloin ohituskanavaan (13b) on sovitettu savukaasun lämpötilan säätölaitteistot käsittäen palamisilman esilämmittimen (26*), jolloin ohituskanavan (13b) kautta kulkevaa savukaasun lämpötilaa voidaan säätää säätämällä savukaasukanavaan sovitetun palamisilman esilämmittimen kautta kulkevaa palamlsilmamäärää ja/tal sen 15 lämpötilaa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä ainoastaan osa savukaasuista johdetaan kuivurilaitokselle ja osa kuljetetaan sivuhaaraa (13b) pitkin kuivurilaitoksen (10) 20 ohi, jolloin kyseiseen sivuhaaraan (13b) on sovitettu vähintään kaksiosainen syöttöveden esilämmitln (40,41), jolloin savukaasun lämpötilaa säädetään aina kostean polttoaineen kuivatustarpeen mukaan sivuhaarassa (13b) olevien syöttöveden esilämmlttlmien (40,41) kautta vlrtautettavan väliottohöyryillä toimivasta esilämmitysjärjestelmästä kesken syöttö- 25 veden esilämmitystä otetun syöttöveden määrää ja/tal lämpötilaa säätämällä.

7. Patenttivaatimuksen 3 tai S mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään savukaasukanavan (13) savukaasun lämpötilaa 30 (pisteessä P) virtauttamalla osa palamisilmasta savukaasukanavaan sovitetun ilman esilämmittimen ohi (kanava 17c), jolloin menetelmässä edullisesti käytetään läppiä (Κ^,Κ^) palamisilmavirran jakamiseksi pääkanavaan (17b) ja ohituskanavaan (17c). 35 13 7751 2