FI86578B

FI86578B - Foerfarande och anordning foer avkylning av heta gaser.

Info

Publication number: FI86578B
Application number: FI903358A
Authority: FI
Inventors: Olli Arpalahti
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1992-05-29
Also published as: FI86578C; AU8181191A; CA2086674A1; AU657095B2; WO1992001202A1; US5326081A; EP0537254A1; FI903358A0; FI903358A

Description

1 86578

MENETELMÄ JA LAITE KUUMIEN KAASUJEN JÄÄHDYTTÄMISEKSI FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR AVKYLNING AV HETA GASER

Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen sulafaasiperiaatteella toimivan uunin esim. sulatusuunin poistokaasujen jäähdyttämiseksi. Poistokaasut johdetaan uunista pystysuoran jäähdytyskuilun kautta jätelämpökatti-5 laan, jossa kaasuista otetaan talteen lämpö kylläisenä tai tulistettuna paineistettuna höyrynä. Höyry johdetaan edullisesti höyryturbiiniin sähkön tuottamiseen.

Esillä oleva keksintö soveltuu erikoisesti sulattojen, 10 poistokaasujen, esim. metallisulfidien sulatusprosesseista, jäähdyttämiseen, mutta sitä voidaan soveltaa myös muissa prosesseissa, joissa kuumia likaisia kaasuja on jäähdytettävä ja joissa vesijäähdytteiset pinnat saattavat muodostaa vaaratekijän.

15

Metallisulattojen poistokaasut ovat tyypillisesti kuumia, 1100 - 1400 °C:n kaasuja, ja ne sisältävät kiintoainetta, pölyä, joka osittain on sulassa muodossa, sekä sellaisia kaasukomponentteja, jotka jäähdytyksessä esim. 200 - 400 20 °C:n lämpötilatasolle lauhtuvat kiinteään faasiin asti.

Tällaisten kaasujen käsittely ympäristön kannalta hyväksyttävällä tavalla edellyttää tavallisesti niiden jäähdyttämistä ennen käsittelyprosessia riittävän matalaan lämpötilaan. 25 Koska sulaton raaka-aineena on sulfidi, jonka rikki sulatuksen jälkeisessä hapetuksessa siirtyy kaasufaasiin rikkidioksidina (SO2), nousee kaasujen S02~pitoisuus yleensä merkittävästi, 7-15%:iin, jopa ylikin, jos sulatuksessa ilmaa korvataan hapella.

Tavanomainen tapa rakentaa tällaisen prosessin kaasunkäsit-tely on jäähdyttää se ensin kylläistä, joskus tulistettua höyryä kehittävässä jätelämpökattilassa ja erottaa kattilan 30 2 86578 jälkeen kaasusta kiintoaines, esim. sähkösuodinta käyttäen. Kiintoaineesta puhdistettu kaasu johdetaan tämän jälkeen rikkihappotehtaaseen, jonka raaka-aineena on kaasun sisältämä SO2· Höyrykattilan käyttö perustuu mahdollisuuteen 5 kehittää höyryturbiinin avulla sähköä sulaton tarpeisiin. Tavallisesti sähköä saadaan myytäväksi asti.

Useimmissa metallisulfidien sulatusprosesseissa käytetään sellaista sulatusuunirakennetta, josta poistokaasujen 10 ulosotto tapahtuu helpoimmin ja yksinkertaisimmin ylöspäin, uunin kattoon tehdyn aukon kautta. Suomalaisessa patenttijulkaisussa FI 65632 ja amerikkalaisessa patentissa US 4,087,274 on esitetty sulatusuuneja, joista poistokaasut johdetaan ulos uunin kattoon tehdyn aukon kautta.

15 Tähän ratkaisuun liittyy kuitenkin riski, jos höyrykattila tai sen ensimmäiset lämpöpinnat rakennetaan sulatusuunin päälle suoraan sen kattoon tehdystä aukosta ylöspäin. Katt ilaput ken puhkeaminen aiheuttaa vesivuodon, mikä 20 vuorostaan aiheuttaa räjähdysvaaran sulatusuunissa, jossa olevaan sulaan vuodosta suihkuava vesi automaattisesti putoaa.

-Y: Voitaisiin ajatella, että uunin päälle sovitettu kattila : 25 rakennettaisiin tulistimella varustetuksi, eli lämpöpinnoil- : la, joissa virtaa höyryä eikä vettä. Tällöin uunin päällä oleva osuus muodostaisi tulistimen, ja vaaralliset höyrys-tyspinnat, joissa virtaa kattilavettä, sijoitettaisiin ;;; sivummalle. Käytännössä tämä on kuitenkin mahdotonta 30 seuraavista syistä: - yksi suurimpia ongelmia kyseessä olevien kaasujen jäähdy-·. " tyksessä on pölyn tarttuminen lämpöpinnoille ja siitä - vuorostaan seuraava pintojen tukkeutumistaipumus ja lämmön- : siirron huomattava heikkeneminen. Pinnan lämpötilan nousu 35 pahentaa tätä ilmiötä. Siksi tällaisten kattiloiden lämpö-pinnat pyritäänkin rakentamaan mahdollisimman jäähdyttävinä rakenteina kylläistä höyryä tuottaviksi, eikä kuumina tulistinpintoina. Tarvittaessa näiden kattiloiden tuottama 3 86578 höyry tulistetaankin erillisessä tulistuskattilassa ennen höyryturbiinia.

- kysymykseen tulevissa höyrynpaineissa (alle 100 bar) tulistuslämmön suuruus verrattuna höyrystyslämpöön on niin 5 pieni, ettei pelkällä tulistuksella saavutettaisi riittävää jäähdytystä siinä osassa kattilaa, joka on sijoitettu uunin päälle. Yli 100 bar höyrynpaineen käyttö johtaisi taas höyrystyspintojen lämpötilan nousemiseen e.m. puhtaanapito-ongelmien kannalta liian korkeaksi.

10

Tavanomainen näissä sulatoissa käytetty kattilaratkaisu onkin ollut ns. vaakakattila, joka sijoitetaan sivulle sulatusuuniin nähden ja samalla vältetään näin vesivuodon aiheuttama räjähdysvaara. Tällaista kattilaratkaisua on 15 käytetty esim. amerikkalaisen patentin US 4,073,645 esittämässä sulattoprosessissa. Kattilaratkaisu on osoittautunut toimivaksi, mutta se on kallis kattilarakenteena ja vie paljon tilaa, joten ratkaisun kokonaisvaikutus on huomattavasti kaasunkäsittelyn hintaa nostava.

20

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada edellä esitettyjä parempi menetelmä ja laite sulatus- tai polttouunien poistokaasujen jäähdyttämiseksi. Takoituksena on erikoisesti aikaansaada hyvän käyttöturvallisuuden omaava : 25 ratkaisu poistokaasujen jäähdyttämiseksi.

Tarkoituksena on myös aikaansaada yksinkertainen ja mahdollisimman vähän tilaa vievä laite poistokaasujen jäähdyttämi-. : . seksi.

30 • - Tarkoituksena on lisäksi aikaansaada edullinen menetelmä poistokaasu jen lämmön talteenottamiseksi, jossa menetelmässä kuumien kaasujen lämpö voidaan optimaalisesti käyttää hyväksi ja poistokaasujen lämpötila laskea kaasunpuhdistuk-35 sen vaatimalle tasolle.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada sellainen käyttöturvallisuutta parantava ratkaisu, joka takaa sulaton sähköoraava- 4 86578 raisuuden tai edistää sitä oleellisesti.

Keksinnön mukainen menetelmä on keksinnön tarkoitusperien saavuttamiseksi tunnettu siitä, että poistokaasuja jäähdyte-5 tään kahdessa vaiheessa; ensiksi pystysuorassa jäähdytyskui-lussa, jossa poistokaasuista otetaan talteen lämpöä jäähdy-tyskuilun jäähdyttämiseen käytettyyn kaasumaiseen väliaineeseen, ja tämän jälkeen jätelämpökattilassa, jossa poisto-kaasuista otetaan talteen lämpöä vesihöyrynä. Jäähdytys 10 suoritetaan edullisesti kaasukierrolla lauhtumattomalla kaasulla, esim. ilmalla tai typpikaasulla. Jäähdytyksessä poistokaasusta jääähdytyskaasuun siirtynyttä lämpöä voidaan käyttää hyväksi jätelämpökattilan kattilaveden esilämmittä-miseen, höyrypiirin lauhdehöyryn lämmittämiseen ja/tai 15 höyrystämiseen. Keksinnön mukaan poistokaasuja jäähdytetään siis kahdessa vaiheessa ja kahdella eri lämmönsiirtovä-liaineella.

Keksinnön mukainen laite on keksinnön tarkoitusperien 20 saavuttamiseksi tunnettu siitä, että pystysuoraan jäähdytys-kuiluun, joka alaosastaan on yhteydessä uuniin, on sovitettu kaasumaisella jäähdytysväliaineella jäähdytetyt lämmönsiir-topinnat kuilun ja poistokaasujen jäähdyttämiseksi ja että V. jäähdytyskuilun yläosa on yhdistetty uunin ja/tai jäähdytys- ; ; : 25 kuilun viereen sovitettuun jätelämpökattilaan. Jäähdytyskui- luun on edullisesti yhdistetty jäähdytyskaasukiertosysteemi, joka käsittää - lämpöpinnat jäähdytyskuilussa poistokaasun lämmön siirtä-miseksi poistokaasusta jäähdytyskaasuun, 30 - lämmönsiirtimen jäähdytyskaasun jäähdyttämiseksi, . . - putkiston jäähdytyskaasun siirtämiseksi jäähdytyskuilusta * / lämmönsiirtimelle, - putkiston jäähdytyskaasun siirtämiseksi lämmönsiirtimeltä - : jäähdytyskuiluun, ja 35 - kiertopuhaltimen jäähdytyskaasun kierrättämiseksi kaasun- kiertosysteemissä.

Keksinnön mukainen jäähdytyskuilu voidaan sovittaa uunin 5 86578 päälle uunin katossa olevan aukon kohdalle, jolloin poisto-kaasut nousevat ylöspäin suoraan uunista jäähdytyskui-luun. Jätelämpökattila sovitetaan edullisesti kuilun ja uunin viereen. Jäähdytyskuilussa lämpöpinnat on sovitettu 5 siten, että lämmönmönsiirto tapahtuu säteilylämmönsiirtona. Kuilun seinät voivat esim. olla muodostetut lämmönsiirtopin-noista, joissa virtaa kaasua. Jätelämpökattilaan on sovitettu konvektiolämmönsiirtopintoja.

10 Keksinnön mukainen kattilaratkaisu on siten kaksiosainen siten, että: - uunin päällä on pystysuora, kuilumainen osuus, jossa kaasut jäähdytetään tasolle 600 - 900 °C. Optimaalinen lämpötila on prosessi- ja sulattokohtainen ja voi poikkeuk-15 sellisesti olla em. lämpötila-alueen ulkopuolellakin. Kaasujen jälkijäähdytys, tavallisesti tasolle 330 - 380 °C, tapahtuu pystysuoran osan vieressä ja siihen kytketyssä, uunin sivulle sijoitetussa kattilaosassa, johon ensisijaisesti on sijoitettu konvektiivisia lämmönsiirtopintoja. 20 Pystykuilussa lämmönsiirto perustuu lähinnä säteilyyn.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa siis vain jälkimmäinen osa, jätelämpökattila tehdään kylläistä tai lievästi tulistettua paineellista höyryä tuottavaksi. Tuotetun höyryn paine 25 on tyypillisesti 25-80 bar.

: · : Kuiluosa jäähdytetään paineistetulla, lauhtumattomalla, prosessin suhteen inertillä kaasulla, esim. ilmalla tai typpikaasulla. Kaasun lämpötila-alue jäähdyttimessä sääde-30 tään lämpöpinnan lämpötilan kannalta sopivaksi siten, että minimoidaan lämpöpintojen likaantuminen. Jäähdytettävän kaasun koskettaman pinnan lämpötila on prosessiolosuhteista riippuva. Esimerkiksi korkean SC>2 pitoisuuden (10-15%) omaavan kaasun jäähdytyksessä lämpötila voi edullisesti 35 olla 250 - 320 °C.

Kuilussa tapahtuvan poistokaasun jäähdytyksen aikaansaa jäähdytyskaasukierron muodostama jäähdytyspiiri, jossa on 6 86578 seuraavat osat: - kuilun lämpöpinta; - kiertävän kaasun jäähdytin/jäähdyttimet; - kiertopuhallin; 5 - paineenpitokompressori ja - kiertoputkisto.

Koska kaasujäähdytyksessä ei tapahdu faasimuutosta, muodostuvat kaasukierron massavirrat tavallisesti suuriksi. Jos 10 kaasu on paineetonta, on kiertävä tilavuusvirta erittäin suuri. Paineistuksen avulla se saadaan pienenemään riittävästi ja samalla kiertokaasupuhaltimen tehonkulutus kohtuulliseksi .

15 Toinen etu, jopa välttämättömyys, paineistuksesta on, että kiertokaasupuolen lämmönsiirtovastus kuilun lämpöpinnassa saadaan riittävän pieneksi. Paineistetulla kaasulla lämmönsiirto paranee huomattavasti ja lämmönsiirtopinnan lämpötila saadaan lähelle kiertokaasun lämpötilaa. Näin kuilun 20 lämpöpintojen lämpötila on hallittavissa. Tämä on erittäin tärkeää, koska kuilussa on voimakas säteily, joka likaantu-misilmiöstä huolimatta pystyy nostamaan pinnan lämpötilan, haitallisen korkeaksi, jos sitä ei jäähdytetä riittävästi. Riittävä painetaso on > 15 bar, sopivimmin 15 - 25 bar.

: 25

Kaasukierrossa siihen siirretty lämpö menee hukkaan, jos sitä ei hyödynnetä. Edullisimmin sitä voidaan käyttää hyväksi lämmittämällä höyrypiirin kattilan syöttövettä ja turbiinilauhduttimesta tulevaa kylmää lauhdetta. Tällöin 30 kattilan höyryteho kasvaa ja samoin vastaavasti sähköntuot-to. Esilämmitininvestoinnin kannattavuus on sulattokohtainen ja riippuu paikallisesti sulaton sähköntarpeesta ja sähkön hintatasosta.

35 Keksinnön mukaisen ratkaisun etu on siinä, että mahdollinen vuoto pystyosassa, kuilussa, purkaa kuiluun kaasua, joka ei vaaranna olosuhteita sulatuksessa ja ihmisten turvallisuutta sulatolla. Keksinnön mukainen ratkaisu voidaan lisäksi to- 7 86578 teuttaa helposti ja suhteellisen vähän tilaa vievänä ratkaisuna. Keksintö tarjoaa samalla mahdollisuuden tehdä talteenotetusta lämmöstä riittävästi sähköä.

5 Eräs etu keksinnön mukaisella epäsuoralla poistokaasun jäähdytyksellä, verrattuna suoraan jäähdyttämiseen kylmällä kaasulla, on siinä, että keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan huomattavasti pienemmät kaasuvolymit, mistä on etua kaasunpuhdistuksessa. Kaasun lisäys kuumaan poisto-10 kaasuvirtaan saattaisi myös olla ongelmallista, jo kaa-susuuttimien aukipysyminen voisi olla vaikea.

Keksinnön mukaisella menetelmällä jäähdytetystä kaasusta erotettu kiintoaines voidaan yksinkertaisesti palauttaa 15 takaisin sulatusuuniin ilman erikoistoimenpiteitä, kun poistokaasua ja kiintoainesta ei ole suoraan käsitelty millään aineella, joka saattaisi olla haitaksi tullessaan kosketukseen sulan kanssa.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuva 1 esittää kaaviollisena kuvantona erästä keksinnön mukaista poistokaasun jäähdytysratkaisua, ja 25

Kuvat 2 ja 3 esittävät kaaviollisina kuvantoina kahta muuta keksinnön raukaista poistokaasun jäähdytysratkaisua.

30 Kuviossa 1 on esitetty sulatusuunin 10 poistokaasujen kaksivaiheinen jäähdytysratkaisu. Ensimmäisessä vaiheessa 12 poistokaasua jäähdytetään kaasukiertosysteemillä 14 ja toisessa vaiheessa 16 lämpöä otetaan talteen poistokaasusta höyrykattilassa 18.

Sulatusuunin 10 kattoon 20 on sovitettu aukko 22, joka yhdistää sulatusuunin ensimmäisen jäähdytysvaiheen pystysuoraan jäähdytyskuiluun 24. Poistokaasut virtaavat ---·. 35 8 86578 uunin katossa olevan aukon kautta kuiluun 24 ja siitä edelleen höyrykattilaan 18 toisessa jäähdytysvaiheessa.

Kuilun 24 seinät 26 on muodostettu lämmönsiirtoputkista 28, 5 joiden sisällä virtaa paineistettua jäähdytyskaasua, kuten esim. ilmaa, typpikaasua tai muuta inerttiä lauhtumatonta kaasua. Lämmönsiirtoputket muodostavat kuiluun säteilyläm-mönsiirtimen.

10 Kuilun kaasuputket 28 on yhdistetty kiertokaasuputkistolla 30 ja 32 lämmönsiirtimeen 34, jossa kaasukierto, eli kuilussa lämmennyt jäähdytyskaasu, jäähdytetään. Kaasua kierrätetään kiertokaasusysteemissä kiertokaasupuhaltimella 36. Kiertokaasusysteemissä ylläpidetään > 15 bar:in paine 15 paineenpitokompressorilla 38. Esimerkkitapauksessa kierto-kaasu lämpenee esim. n. 300°C:seen kuilussa ja jäähdytetään esim. n. 220°C:seen lämmönsiirtimessä.

Kuvan 1 esimerkkitapauksessa kuilun jäähdytys taltioidaan 20 siis kaasukiertoon, jossa on yksi lämmönsiirrin. Kuilussa talteenotettua lämpöä ei kuvion 1 tapauksessa käytetä hyväksi sähkön tuottamiseen. Sähköä tuotetaan ainoastaan toisessa lämmöntalteenottovaiheessa höyrykattilassa 18 talteenotetulla lämmöllä.

-V- 25 : : : Jäähdytyskuilu 24 on yhdistetty kanavalla 40 höyrykatti- :***: laan 18. Höyrykattilassa lämpöä otetaan talteen poisto- kaasuista lähinnä konvektiolämmönsiirtopinnoilla 42. Esimerkkitapauksessa höyrykattilan höyrylieriöstä 44 30 johdetaan 40 bar:in kylläistä höyryä höyryturbiiniin 46. Höyryturbiiniin yhdistetyllä generaattorilla 48 muodostetaan . . sähköä. Turbiinilta tuleva höyry lauhdutetaan lauhduttimessa 50 ja johdetaan lauhdepumpulla 52 kattilan syöttövesisäili-öön 54, josta syöttövesi johdetaan syöttövesipumpulla 56 35 40 bar:in paineessa ja 105°C:seen lämpötilassa takaisin höyrylieriöön ja siitä edelleen kattilan kiertopumpulla 58 kattilan läromönsiirtoputkiin 42.

9 86578

Kuvion 2 esittämässä ratkaisussa osa kaasukiertoon tal-teenotetusta lämmöstä käytetään hyväksi höyrysysteeraissä. Kuviossa on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumeroita kuin kuviossa 1. Kuvion 2 esittämä ratkaisu eroaa kuvion 1 5 esittämästä ratkaisusta siinä, että kattilan syöttövesi johdetaan syöttövesisäiliöstä 54 syöttövesipumpulla 56 kiertokaasusysteemin putkistoon 30 lämmönsiirtimen 34 eteen sovitettuun syöttöveden esilämmittimeen 60, jossa syöttövesi lämmitetään 230°C:seen. Myös turbiinilauhdutti-10 meitä 50 tuleva kylmä lauhde lämmitetään käyttäen hyväksi kiertokaasusysteemin lämpöä. Kiertokaasuputkistoon 30 syöttöveden esilämmittimen 60 ja lämmönsiirtimen 34 väliin on sovitettu lauhteen lämmitin 62. Lämmönsiirrin 34 hoitaa kiertokaasun loppujäähdytyksen. Kuvion 2 esittämällä 15 ratkaisulla voidaan lisätä kattilan höyrytehoa ja edelleen sähkön tuottoa.

Kuvion 3 esittämässä ratkaisussa käytetään kuilun 24 jäähdytys lämpö kokonaan sähköntuoton hyväksi. Myös tässä 20 kuviossa on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumeroita kuin kuviossa 1 ja kuviossa 2. Syöttöveden esilämmittimen 60 ja lauhteen lämmittimen 62 lisäksi on kiertokaasuputkistoon 30 kuilun 24 ja syöttöveden esilämmittimen 60 väliin sovitettu höyrystin 64. Höyrystimessä höyrystetään veden 25 esilämmittimeltä 60 tulevaa vettä kaasukierron lämmöllä, i.* ; jolloin muodostuu 20 bar: in matalapainehöyryä. Näin muodos- : tettu matalapainehöyry johdetaan höyryseoksena yhdessä turbiinin korkeapaineosalta 47 tulevan poistohöyryn kanssa 2-osaisen turbiinin matalapaineosaan 45. Turbiinin kor-30 keapaineosaan 47 johdetaan kattilasta tulevaa korkeapaine-höyryä. Lauhteen lämmittimen ja syöttöveden esilämmittimen läpi ajetaan sekä kattilan että kaasukierron höyrystimen I..’ tarvitsema syöttövesi.

V 35 Kuvion 3 mukaisella höyryturbiinilla voidaan tuottaa sähköä : n. 4 MW, jos lämmön talteenottosysteemissä kaasuista tal teenotettu lämpö on yhteensä 15 MW, josta höyrykattilan osuus on 5 MW ja kuilun osuus 10 MW.

10 86578

Kaikissa kuvien 1-3 ratkaisuissa on käytetty kylläisen höyryn turbiinia, jonka poistopäässä sallittu höyryn kosteus on 20 %:n luokkaa. Järjestelmässä voidaan myös tulistuskat-5 tilan avulla nostaa jonkin verran sähköntuoton määrää ja hyötysuhdetta.

Keksintöä voidaan tietenkin myös soveltaa prosessiolosuh-teista riippuen siten, että höyry tulistetaan höyrykattilas-10 sa sopivalle tasolle.

Claims

1. Menetelmä sulafaasiperiaatteella toimivan uunin kuten 5 sulatusuunin poistokaasujen jäähdyttämiseksi, jolloin poistokaasut johdetaan uunista pystysuoran jäähdytyskuilun kautta jätelämpökattilaan, jossa poistokaasuista otetaan talteen lämpöä kylläisenä tai tulistettuna paineistettuna höyrynä, 10 tunnettu siitä, että poistokaasut jäähdytetään kahdessa vaiheessa - ensiksi pystysuorassa jäähdytyskuilussa, jossa poistokaasuista otetaan talteen lämpöä jäähdytyskuilun jäähdyttämiseen käytettyyn kaasumaiseen väliaineeseen ja 15 - tämän jälkeen jätelämpökattilassa, jossa poistokaasuista otetaan talteen lämpöä vesihöyrynä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistokaasuja jäähdytetään lauhtumattomalla 20 kaasulla, kuten ilmalla tai typpikaasulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistokaasuja jäähdytetään paineistetulla kaasulla. 25

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumat poistokaasut johdetaan uunista jäähdytys-kuiluun uunin katossa olevan aukon kautta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyksessä kaasuun siirtynyttä lämpöä otetaan talteen kaasukiertoon sovitetussa lämmönvaihtimes-sa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyksessä kaasuun siirtynyttä lämpöä otetaan talteen kaasukiertoon sovitetussa jätelämpökatti-lan syöttöveden esilämmittimessä. i2 86578

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyksessä kaasuun siirtynyttä lämpöä otetaan talteen kaasukiertoon sovitetussa jätelämpökatti- 5 lan lauhteen lämmittimessä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyksessä kaasuun siirtynyttä lämpöä otetaan talteen kaasukiertoon sovitetussa jätelämpökattilan 10 veden höyrystimessä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistokaasut jäähdytetään jäähdytyskuilussa n. 600 - 900 °C:seen ja jätelämpökattilassa n. 330 -380 15 °C:seen.

10. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyskuilua jäähdyttävä kaasu pidetään 15- 25 bar:in paineessa. 20

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallisulaton poistokaasun lämpö otetaan talteen kahdessa vaiheessa, jolloin - ensimmäisessä vaiheessa lämpöä otetaan talteen sulatusuu- W 25 nin yläpuolelle sovitetussa jäähdytyskuilussa epäsuorassa :: lämmönvaihdossa paineistetun kaasun kanssa, ja - toisessa vaiheessa lämpöä otetaan talteen paineistettuna höyrynä sulatusuunin viereen sovitetussa jätelämpökatti-lassa. 30

11 86578

12. Laite sulafaasiperiaatteella toimivan uunin (10) esim sulatusuunin poistokaasujen jäähdyttämiseksi, joka laite käsittää uunin kaasunpoistoaukkoon yhdistetyn pystysuoran jäähdytyskuilun (24) ja jäähdytyskuilun jälkeen sovitetun 35 jätelämpökattilan (18), jonka höyrysysteemi käsittää höyryturbiinin (46) sähkön tuottamiseksi, tunnettu siitä, että - pystysuoraan jäähdytyskuiluun (24), joka alaosastaan on li i3 86578 yhteydessä uuniin, on sovitettu kaasumaisella jäähdytysvä-liaineella jäähdytetyt lämmönsiirtopinnat (28) kuilun ja poistokaasujen jäähdyttämiseksi ja - jäähdytyskuilun yläosa on yhdistetty uunin ja/tai jääh-5 dytyskuilun viereen sovitettuun jätelämpökattilaan.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyskuilu (24) on yhdistetty jäähdytyskaasukier-toon (14), joka käsittää 10. lämpöpinnat (28) jäähdytyskuilussa (24) poistokaasun lämmön siirtämiseksi poistokaasusta jäähdytyskaasuun, - lämmönsiirtimen (34) jäähdytyskaasun jäähdyttämiseksi, - putkiston (30) jäähdytyskaasunsiirtämiseksi jäähdytyskui-lusta lämmönsiirtimeen, 15. putkiston (32) jäähdytyskaasun siirtämiseksi lämmönsiirti-mestä jäähdytyskuiluun ja - kiertopuhaltimen (36) jäähdytyskaasun kierrättämiseksi kaasukierossa.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuora jäähdytyskuilu (24) on sovitettu uunin (10) yläpuolelle ja että vaakasuora jätelärapökattila on sovitettu uunin viereen.

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, : että jäähdytyskuiluun (24) on sovitettu säteilylämpöpintoja V (28), jotka jäähdytetään kaasulla ja että jätelämpökatti laan (18) on sovitettu konvektiolämpöpintoja (42) paineis-: : tetun höyryn muodostamiseksi. 30

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyskuilun (24) seinäpinnat (26) on muodostettu lämmönsiirtopinnoista (28).

17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyskaasukiertoon (14) on sovitettu lämmönsiirrin (60) jätelämpökattilan syöttöveden esilämmittämiseksi. ι-t 86578

18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyskaasukiertoon (14) on sovitettu lämmönsiirrin (62) jätelämpökattilan höyrypiirin turbiinilta (46,47) tulevan lauhteen lämmittämiseksi. 5

19. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyskaasukiertoon (14) on sovitettu höyrystinpin-toja (64) höyryn tuottamiseksi jätelämpökattilan höyrysys-teemiin. 10

20. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että metallisulaton sulatusuunin (10) yhteyteen on sovitettu kaksivaiheinen lämmön talteenottolaite (12,16), joka käsittää jäähdytyskaasukiertoon (14) kytketyn pystysuoran 15 jäähdytyskuiluosan (24) ja kylläistä tai tulistettua höyryä tuottavan vaakasuoran jätelämpökattilaosan (18), jonka höyrypiiriin on sovitettu kaksivaiheinen matalapaine- ja korkeapainehöyryturbiini (45,47).

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytyskaasukiertoon (14) on sovitettu - höyrystinpintoja (64) höyryn tuottamiseen matalapainetur-biinia (45) varten, - jätelämpökattilan veden esilämmitin (60) ja - - 25 - turbiinilta tulevan lauhteen lämmitin (62). 15 86578