FI89742B - Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna - Google Patents

Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna Download PDF

Info

Publication number
FI89742B
FI89742B FI915577A FI915577A FI89742B FI 89742 B FI89742 B FI 89742B FI 915577 A FI915577 A FI 915577A FI 915577 A FI915577 A FI 915577A FI 89742 B FI89742 B FI 89742B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
dryer
fuel
drying
boiler
bed
Prior art date
Application number
FI915577A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI915577A (fi
FI89742C (fi
FI915577A0 (fi
Inventor
Markku Raiko
Original Assignee
Imatran Voima Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8533562&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI89742(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Priority to FI915577A priority Critical patent/FI89742C/fi
Publication of FI915577A0 publication Critical patent/FI915577A0/fi
Priority to LTIP190A priority patent/LT3314B/lt
Priority to DK93909640.0T priority patent/DK0613542T3/da
Priority to CA002124451A priority patent/CA2124451C/en
Priority to ES93909640T priority patent/ES2099434T3/es
Priority to SK624-94A priority patent/SK62494A3/sk
Priority to DE69218787T priority patent/DE69218787T2/de
Priority to PCT/FI1992/000310 priority patent/WO1993011388A1/en
Priority to CZ941282A priority patent/CZ128294A3/cs
Priority to JP5509844A priority patent/JPH07501610A/ja
Priority to HU9401404A priority patent/HU215827B/hu
Priority to US08/244,193 priority patent/US5419267A/en
Priority to EP93909640A priority patent/EP0613542B1/en
Priority to AT93909640T priority patent/ATE151160T1/de
Priority to AU40290/93A priority patent/AU664452B2/en
Priority to RU94027273A priority patent/RU2102661C1/ru
Priority to CN92112858A priority patent/CN1051144C/zh
Priority to LVP-92-234A priority patent/LV10338B/en
Publication of FI915577A publication Critical patent/FI915577A/fi
Publication of FI89742B publication Critical patent/FI89742B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI89742C publication Critical patent/FI89742C/fi
Priority to EE9400124A priority patent/EE03317B1/xx

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/24—Devices for removal of material from the bed
    • F23C10/26—Devices for removal of material from the bed combined with devices for partial reintroduction of material into the bed, e.g. after separation of agglomerated parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F23K1/04—Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
    • 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 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/50—Fluidised bed furnace
    • F23G2203/501—Fluidised bed furnace with external recirculation of entrained bed material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/12—Sludge, slurries or mixtures of liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/26—Biowaste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Treatment And Processing Of Natural Fur Or Leather (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

8974 2
MENETELMÄ JA LAITE LEIJUKERROSKATTILAN POLTTOAINEEN KUIVATTAMISEKSI
Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen leijuker-roskattilaan polttoaineen kuivattamiseksi. Polttoainetta kuivatetaan polttoaineen syöttölinjaan, ennen kattilan leijukerrostulipesää sijoitetussa kuivurissa käyttämällä kuivatukseen kattilasta kierrätettävää kuumaa petimateri-aalia. Petimateriaalin kierrätystä säädetään niin että kuivuriin tulee vain polttoaineen kuivatukseen tarvittava määrä petimateriaalia. Petimateriaali sekoitetaan kuivurissa märän polttoaineen kanssa jolloin polttoaine kuivuu ja kehittyy höyryä. Kuivuneen polttoaineen ja petimateriaalin seos johdetaan leijukerrostulipesään. Kuivatuksessa syntynyt höyry johdetaan kuivurista hyötykäyttöön, edullisesti sitä voidaan lauhduttaa ja käyttää hyväksi energiantuotannossa .
Pölypolttolaitoksissa märkä polttoaine kuivataan yleensä savukaasuilla ennen polttoaineen johtamista kattilan tu-lipesään. Polttoaine kuivataan siksi, että pölypolttimet vaativat kuivatun polttoaineen palaakseen stabiilisti. Leijukerroskattiloissa polttoainetta ei tarvitse kuivattaa polttoteknisistä syistä, vaan kuivaus ja palaminen tapahtuvat runsaan lämpövaraston omaavassa leijukerrospe-tissä.
Savukaasukuivatuksessa savukaasut ja kuivatuksesta peräisin oleva höyry sekoittuvat. Lämmöntalteenotto savukaasujen ja kuivatushöyryn seoksesta ei ole yleensä taloudellisesti kannattavaa, koska lauhtumislämpöä ei saada talteen riittävän korkeassa lämpötilatasossa ja lisäksi savukaasujen happamat kaasut (N0X ja S0X) aiheuttavat voimakasta lämpöpintojen korroosiota vesikastepisteen alapuolella.
Polttoaine voidaan kuivata pölypolttoa varten myös eri- 2 89742 laisilla höyrykuivureilla, joihin kuivatuslämpö tuodaan höyryn avulla. Höyry lauhtuu kuivurin sisällä olevilla lämpöpinnoilla. Kuivatus tehdään yleensä mahdollisimman alhaisessa lämpötilassa matalapainehöyryllä eikä kuivatuksessa syntynyttä höyryä aina oteta talteen.
Eräs edullinen tunnettu höyrykuivuriratkaisu on leijuker-roshöyrykuivuri, jossa kuivatuksessa syntyvän hönkähöyryn painetaso nostetaan kompressorissa ja komprimoitu höyry johdetaan kuivurin lauhdutuslämpöpinnoille, jolloin hönkähöyryn lauhtumislämpö saadaan hyödyksi kuivatukseen. Tämän kuivurin haittapuolia ovat kallis investointi ja kompressorin vaatima melko suuri omakäyttötehon tarve.
Saksalaisessa hakemusjulkaisussa DE 3726643 on esitetty ratkaisu, joka on sidottu kiertopölyleijukerroskattiloi-hin, joiden kiertomassa kokonaisuudessaan johdetaan se-koituskuivuriin. Kuivurina on kaupallisille kiertopöly-kattiloille tyypillinen jäähdytyslämpöpintoja sisältävä lämmönsiirrin, joka siis tässä tapauksessa toimii myös kuivurina. Leijutuskaasuna on tässä DE hakemusjulkaisun sovellutuksessa kiertohöyry. Kuivuriin on sijoitettu läm-pöpintoja, koska kiertomassan määrää ei voida säätää kuivurin tehoa vastaavaksi. Kiertomassan jäähdytys tapahtuu siten kolmella eri tavalla: polttoaineen kuivaus, kierto-höyryn tulistuminen ja lämmön siirtyminen petissä oleviin jäähdytysputkiin.
Ongelmaksi jää tällöin kuivurilaitteiston ja prosessin monimutkaisuus ja siksi investoinnin kalleus. Lisäksi kuivurin petilämpötilan pitää tällaisissa ratkaisuissa lämmönsiirtosyistä olla selvästi (100...300 °C) höyrys- tyksen faasinmuutoslämpötilaa korkeampi, jolloin polttoaineen kaasuuntuminen ja tervojen muodostuminen voivat haitata laiteratkaisun teknistä toteutettavuutta.
3 c; 9 Ί 'i 2
Esillä olevan keksinnön kohdalla ei olla kuivurin suhteen sidoksissa leijutustekniikkaan. Olennaista on se, että kuivuriin otetaan vain kuivatukseen tarvittava määrä pe-timateriaalia, joka määrä on riippuvainen kuivurin lämpötilasta.
Mikäli esillä olevassa keksinnössä käytetään leijukerros-kuivuria, kuivatuksessa syntynyttä kiertohönkähöyryä ei käytetä petin jäähdytykseen, kuten yllämainitussa DE-julkaisussa, vaan ainoastaan petin leijuttamiseen.
Kun esillä olevan keksinnön mukaisessa kuivatuksessa kiertävän petimateriaalin tuoma lämpömäärää säädetään kuivatuksen tarpeen mukaan, seurauksena on kuivurin rakenteen yksinkertaistuminen, koska mitään lämmönsiirto-pintoja ei tarvita kuivurissa. Toisin sanoen kuivurissa normaalisti tapahtuva lämmönsiirto on korvattu kuivuriin tuotavan lämpömäärän säädöllä. Tässä suhteessa keksinnön ideana siis ei ole höyrykuivatus sinällään, josta on monenlaisia kaupallisiakin sovellutuksia olemassa, vaan erityisen edullisen kuivuriratkaisun aikaansaaminen.
Kuten jo todettiin, leijukerroskattila ei tarvitse polttoteknisistä syistä polttoaineen kuivatusta. Kuivurista on kuitenkin mahdollista saada hyötyä myös energiantuotannossa, jos kuivatuksen hönkähöyry voidaan lauhduttaa. Lisäksi hyötyä saadaan sen vuoksi, että kattilaan menevien savukaasujen määrä pienenee hönkähöyryn poistumisen vuoksi. Tästä syystä kattilan koko laskee ja kattilain-vestointi pienentyy.
Esillä olevan keksinnön mukaan polttoaineen kuivaus suoritetaan polttoaineen syöttölinjassa ennen kattilan lei-jukerrostulipesää käyttämällä kuivatuksen vaatiman lämmön tuojana kattilan leijukerroksen kuumaa petimateriaalia. Petimateriaalia kierrätetään syöttölinjaan vain sen ver- 4 09742 ran, että kierrätettävän petimateriaalin sisältämä lämpö-määrä vastaa kuivatustarvetta. Kierrätystä säädetään pe-timateriaali-polttoaineseoksen lämpötilan mukaan. Säätö voidaan toteuttaa myös jonkin toisen, lämpötilasta riippuvaisen suureen mittauksen kautta, kuten esimerkiksi CO -pitoisuus tai seoksen kosteus. Säätö toteutetaan pääsääntöisesti vaikuttamalla kierrätettävän petimateriaalin määrään.
Kuuma petimateriaali sekoitetaan märän polttoaineen kanssa siten, että polttoaineen kosteus haihtuu kuivatusläm-pötilassa. Petimateriaali-polttoaineseoksen lämpötilaa pidetään sellaisella alueella, että vallitsevassa paineessa polttoaineen sisältämä vesi höyrystyy, mutta polttoaineen pyrolysointia ei tapahdu. Kuivatuslämpötila on siis riippuvainen kuivausprosessin painetasosta sekä käytetystä polttoaineesta. Normaalipaineessa kuivatuslämpötila on tyypillisesti n. 110 °C. Seoksen liiallinen kuumeneminen estetään petimateriaalin kiertomäärää säätämällä ja sekoittamalla petimateriaali ja märkä polttoaine tehokkaasti kuivurissa. Seos syötetään leijukerrostulipe-sään tavanomaisten polttoaineensyöttöyhteiden kautta.
Käyttämällä kuivatuslämmön tuojana inerttia petimateriaa-lia saadaan kuivatuksessa kehittyvä ns. hönkähöyry hyötykäyttöön lähes puhtaana höyrynä, jonka lauhtumislämpötila on lähellä kuivatuslämpötilaa.
Kuivatuksen lämmöntuontitäpä johtaa varsin edulliseen kuivurilaitteeseen, koska lämmönsiirto kuivuriin tapahtuu tehokkaasti petimateriaalin sekoittumisen kautta. Myös leijukerroskattilan petiin palautettu jäähtynyt petimateriaali lämpenee nopeasti sekoittuessaan kuumaan leijuker-rokseen.
5 89742
Kuivuri voi olla mikä tahansa suljettu, kaasutiivis se-koituslaite, jossa kuuma petimateriaali ja märkä polttoaine saadaan tehokaasti sekoittumaan. Eräs vaihtoehto on kiertohöyryn avulla leijutettava leijukerroskuivuri. Lei-jukerroksen hyvän sisäisen lämmönsiirron avulla voidaan varmistaa kuivurin lämpötilojen tasaisuus ja leijukerros-petin lämpövaraston avulla se, ettei polttoaine kuivatuksessa ylikuumene hetkellisten syöttöhäiriöiden vuoksi.
Keksinnön mukaisen kuivurin voi sijoittaa sekä kuplivan leijukerroskattilan että kiertopölykattilan yhteyteen. Kiertopölykattilan kohdalla osa tulipesään palautettavasta kiertopölystä johdetaan kuivurille, josta kuivan polttoaineen ja jäähtyneen kiertopölyn seos palautetaan takaisin tulipesään esimerkiksi kiertopölyn palautusyhteen kautta.
Keksinnön mukainen kuivuri ottaa kuivatuslämpönsä tulipe-sästä, joten kattilan leijukerroksen mitoitus ei kuivatus järjestelyn vuoksi juurikaan muutu. Kattilan mitoitukseen vaikuttaa kuitenkin se, että syntyviä savukaasuja on vähemmän, koska kuivatuksessa muodostuva vesihöyry jää savukaasuista pois. Jos polttoainekuivuri rakennetaan uuteen leijukerroskattilaan, voidaan kattilan konvektioläm-pöpintoja ja sähkösuodatinta pienentää.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tarkemmin sanottuna tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla saavutetaan useita etuja. Polttoaineeen kuivatusmenetelmä mah- 6 S 9 7 4 2 dollistaa rakenteeltaan ja kustannuksiltaan varsin edullisen kuivatusjärjestelmän toteutuksen. Olemassaoleviin vaihtoehtoihin verrattuna kuivurijärjestelmän kustannukset ovat vain noin 10...20 %.
Keksinnön mukaisella kuivurijärjestelmällä voidaan kehittää energiantuotantoprosessissa höydynnettävää hönkähöy-ryä. Esimerkiksi leijukerroskattilassa, jonka käyttämän turvepolttoaineen kosteus on 50 %, on mahdollista kehittää 1 barin höyryä hyödynnettäväksi voimalaitosprosessin höyryturbiinipiirissä. Hyötyä saadaan joko kaukolämmön, prosessihöyryn tai sähkön tuotannossa. Kaukolämmön ja prosessihöyryn tuotannossa hyötytehon lisäys on noin 13,3 % kattilan polttoainetehosta ja sähkön tuotannossa noin 1,7 % polttoainetehosta.
Myös kattilan kokoa voidaan, kuten jo todettiin, pienentää kun polttoaineen kuivauksessa kehittyvä hönkähöyry ei sisälly kattilan savukaasuihin. Ylläolevan esimerkin kohdalla pienennys on n.15-20 prosenttia.
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joista kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen kuivausprosessin ja laitteiston kuvio 2 esittää suoritusmuodon, jossa kattila on kiertopölykattila ja kuivuri on leijukerroskuivuri, jossa osa kuivauksessa syntyvästä höyrystä kierrätetään takaisin ja käytetään leijutukseen.
Kuvion 1 mukaisessa prosessissa märkää polttoainetta, esim. turvetta,kuivatetaan keksinnön mukaisella tavalla yksinkertaisessa sekoituskuivurissa ja kuivauksessa syntyvä, lähes puhdas höyry käytetään hyväksi energiatuotan- 7 R9742 nossa. Kuivausprosessi on tässä sovellusesimerkissä pai-neistamaton. Laitteistoon kuuluu leijukerroskattila 1, jossa tulipesä 2, ilmanjakokammio 4 ja ilmanjakoarina 5, sekä savukanava 3, kuivuri 11, polttoaineen tuloputki 7 ja leijukerroskattilan leijutusilman tuloputki 6. Laitteistoon kuuluu edelleen kierrätettävän petimateriaalin syöttöyhde 8, petimateriaali-polttoaineseoksen palautus-yhde 10, polttoaineen hönkähöyryn talteenottoputki 9 ja lauhdutin 13, säätöelimet 15 ja 16 polttoaine- ja petima-teriaalivirtojen säätämiseksi, sekä polttoaineen syöttö-säädin 17.
Märkää turvetta syötetään syöttölinjaa 7 pitkin kuivuriin 11. Leijukerroskattilasta 1 kierrätetään kuumaa, noin 400 - 1000 °C, edullisesti 800 - 900 °C -asteista inert-tiä petimateriaalia, tässä esimerkissä hiekkaa, yhdettä 8 pitkin kuivuriin. Petimateriaalin kiertomäärää säädetään säätöelimen 16 avulla siten, että kuivuriin kierrätettävän petimateriaalin mukanaan tuoma lämpö vastaa kuivaus-tarvetta kuivurissa. Kuivaustarvetta ja säätöä on selostettu tarkemmin jäljempänä.
Kuivurissa petimateriaali sekoitetaan mekaanisesti polttoaineeseen. Lämmönsiirtyminen on tehokasta kun petimateriaali on suorassa kontaktissa polttoaineen kanssa.
Sekoittuessaan petimateriaaliin polttoaine kuivuu ja kehittyy höyryä.Koska kuivuriin tuodaan polttoaineen lisäksi vain kiinteätä petimateriaalia, kuivauksessa muodostuva hönkähöyry on lähes puhdasta, sisältäen tyypillisesti n. 2 - 5 % inerttikaasuja. Hönkähöyry voidaan näin ollen lauhduttaa ja lauhdutuslämpö saadaan talteen.
Hönkähöyry johdetaan kuivurista 11 linjaa 9 pitkin hyötykäyttöön, tässä esimerkissä lauhduttimeen 13, jossa lauhdutuslämpö otetaan talteen. Höyryn lauhtumislämpötila on S Γ) Λ r? 4 f* * / '-I 2 pienen inerttikaasupitoisuuden johdosta hyvin lähellä kuivatuslämpötilaa. Lauhtumislämpö voidaan edullisesti hyödyntää kaukolämmöntuotannossa tai voimalaitosprosessissa prosessihöyryn ja/tai sähkön tuotannossa, esimerkiksi syöttöveden esilämmityksessä, palamisilman esiläm-mityksessä tai kaukolämmönvaihtimissa.
Kuivuneen polttoaineen ja petimateriaalin seos johdetaan kuivurista 11 yhdettä 10 pitkin leijukerroskattilan tuli-pesään, jossa kuivurilämpötilaan jäähtynyt petimateriaali lämpenee nopeasti sekoittuessaan kuumaan leijukerrok-seen.
Petimateriaalin kiertoa säädetään keksinnön mukaan niin, että kiertomassan sisältämä lämpö vastaa kuivaustarvetta kuivurissa. Tässä esimerkissä kiertoa säädetään säätöeli-mellä 16, joka on tyypillisesti venttiili tai n.s. lock-hopper -syötin. Säätöelintä ohjaa kuivurissa olevan peti-materiaali-polttoaineseoksen lämpötila, jolle on asetettu tietty kuivurin paineesta ja polttoaineen laadusta riippuva tavoitearvo. Paineistamattomassa prosessissa, jossa polttoaineena on turve, arvo on tyypillisesti n. 110 eC. Lämpötilaa kuivurissa tarkkaillaan lämpömittarin avulla. Lämpötilan sijasta voidaan mitata jokin muu lämpötilasta riippuva suure. Kuivuriin pääsee näin ollen säätöelimen 16 kautta niin paljon kuumaa petimateriaalia, että sen sisältämä lämpö ylläpitää halutun lämpötilatason kuivurissa. Mikäli lämpötila nousee, säätöelimen 16 kautta pääsee vähemmmän petimateriaalia kuivuriin ja lämpötila tasaantuu. Vastaavasti kierto lisääntyy jos lämpötila laskee.
Kuivurin lämpötilan on oltava hieman korkeampi kuin kehittyvän höyryn kyllästyslämpötila vallitsevassa paineessa, mutta toisaalta se ei saa olla niin korkea että polttoaineen pyrolisointia alkaa esiintyä. Nämä ehdot siis 9 39742 määräävät kuivurin eli petimateriaali-polttoaineseoksen sallitun lämpötila-alueen.
Lämpötilaa mitataan tässä esimerkissä kuivurissa olevalla lämpömittarilla.Vaihtoehtoisesti voidaan mitata seoksen lämpötilaa yhteessä 10 tai höyryn lämpötilaa yhteessä 9, koska nämä lämpötilat ovat oleellisesti samat.
Kuivuri on tässä esimerkissä yksinkertainen ja halpa se-koituslaite, jossa ei tarvita erillisiä lämmönsiirtopin-toja. Petimateriaalin mukanaan tuoman lämpömäärän säätämisen ansiosta kuivurin ylikuumeneminen estetään ja lämpötila kuivurissa pysyy tässä esimerkissä n. 100-150 °C:n alueella, eli yleisemmin sanottuna n. 0-50 °C kehittyvän höyryn kyllästyslämpötilan yläpuolella.
Kuivausprosessi voi olla myös paineistettu,jolloin leiju-kerroskattila ja kuivuri ovat joko samassa paineessa, tai kuivurin paine on korkeampi kuin kattilan. Mikäli kuivurin paine on kattilan painetta korkeampi, sekä säätöelin 15 että 16 ovat käytössä ja toimivat painetiiviinä sulki-mina kattilan ja kuivurin välillä.Tällöin säätöelimet ovat joko n.s. lock-hopper -tyyppisiä säätimiä tai sulku-syöttimiä. Kuivurilämpötila on n. 0-50 °C korkeampi kuin kuivurissa kehittyvän höyryn kyllästyslämpötila k.o. paineessa.
Kuvion 1 mukaisessa vaihtoehtoisessa sovellusmuodossa säätöelin 16 on elimimoitu sijoittamalla kuivuri tulipe-sään nähden alemmalle tasolle. Yhteen 8 kautta kierrätettävän petimateriaalin määrää säädetään säätöelimen 15 avulla, linjassa 10 kulkevan petimateriaali-polttoaine-seoksen lämpötilan perusteella, käyttäen hyväksi kuivurin massavirtatasetta. Säätöelin 15 on tyypillisesti sulku-syötin tai kuljetusruuvi, jonka pyörimisnopeus määräytyy ruuvin kuljettaman petimateriaali-polttoaineseoksen läm- '·, "> Γ-? 4 ^ 10 " pötilan mukaan. Seoksen lämpötilaa tarkkaillaan siis tässä kohdassa. Kun kuivurista poistuvan seoksen massavirta vaikuttaa kuivurissa olevaan massamäärään, kuivuriin valuu kuumaa petimateriaalia yhteen 8 kautta sitä mukaa kun sitä mahtuu kuivuriin. Kun kuivuri on täynnä, kuuman pe-timateriaalin valuminen loppuu. Toisin sanoen jos linjassa 10 kulkevan seoksen lämpötila nousee liian korkeaksi, massavirta linjassa 10 säätöelimen 15 kautta pienentyy ja kuivuri täyttyy, jolloin kuuman petimateriaalin tulo linjasta 8 loppuu. Petimateriaalin kierto säädetään siis näin ollen säätöelimellä 15, jota ohjaa linjassa 10 kulkevan seoksen lämpötila.
Kuviossa 2 on esitetty suoritusmuoto, jossa kattila on kiertopölykattila ja kuivuri on leijukerroskuivuri. Osa kuivauksessa syntyneestä höyrystä kierrätetään takaisin ja käytetään kuivurissa leijutukseen. Kuten edellisessä esimerkissä kuivatukseen tarvittava määrä kuumaa petimateriaalia kierrätetään kattilasta 1 säätöelimen 16 avulla linjaa 8 pitkin kuivuriin 11. Linjaa 7 pitkin kuivuriin tuleva polttoaine sekoittuu petimateriaaliin.
Lämmön siirtyminen kuivurin leijukerroksen sisällä polt-toainehiukkasten ja petimateriaalin välillä on tehokasta ja petilämpötila jää höyryn faasinmuutoslämpötilan lähelle, n. 10...20 °C kyllästyslämpötilan yläpuolelle.
Kuivauksessa kehittyvä höyry johdetaan linjaa 9 pitkin hyötykäyttöön. Osa höyrystä kierrätetään linjaa 14 pitkin takaisin kuivuriin jossa se käytetään kuivurin polttoai-ne-petimateriaaliseoksen leijutukseen. Takaisinkierräte-tyn höyryn painetta nostetaan puhaltimelle 18. Toinen osa kuivurissa kehittyvästä höyrystä johdetaan hyötykäyttöön, tässä esimerkissä lauhduttimeen 13 .
11 7 -: ' / " tm.
Kiertopöly johdetaan kattilasta 1 syklonierotukseen 19, jonka jälkeen osa kiertopölystä säätöelimen 16 kautta johdetaan kuivuriin. Loput kiertopölystä palautetaan suoraan kattilaan yhteen 20 kautta. Kuivan polttoaineen ja jäähtyneen kiertopölyn seos palautetaan takaisin tulipe-sään yhteen 10 kautta. Kuivuriin kierrätettävän petimate-riaalin säätöä hoidetaan kuten kuvion 1 mukaisessa esimerkissä. Myös tässä kuvion 2 mukaisessa esimerkissä voidaan käyttää sovellusmuotoa jossa säätöelin 16 on eliminoitu ja säätöä ohjataan säätöelimen 15 avulla edellä esitetyllä tavalla.
Sekä kuvion 1 että kuvion 2 mukaisessa esimerkissä voidaan lisäksi polttoaineen syöttöä asettaa kattilatehon vaatimalle tasolle linjassa 7 olevan polttoaineen syöt-tösäätimen avulla, joka säädin voi olla esimerkiksi syöt-töruuvi tai n.s. lock-hopper.
Keksinnön käyttö ei rajoitu voimalaitoskäyttöön, vaan sitä voidaan käyttää kaikkien k.o. tyyppisten leijukerros-kattiloiden yhteydessä.
Polttoaineena voi olla turve tai muu kostea polttoaine, kuten hiili, ruskohiili, jäteliete, biomassa tai vastaava.

Claims (11)

1. Menetelmä leijukerroskattilan polttoaineen kuivattamiseksi, jossa menetelmässä leijukerroskattilan kuumaa petimateriaalia kierrätetään kattilasta polttoaineen syöttövirtaan sijoitettuun kuivuriin polttoaine sekoitetaan kuivurissa petimateriaaliin ja polttoaine kuivuu kehittäen höyryä kuivuneen polttoaineen ja petimateriaalin seos syötetään takaisin leijukerroskattilaan tunnettu siitä että polttoaineeseen sekoitettavan petimateriaalin kierrätystä säädetään siten, että polttoaine-petimate-riaaliseoksen lämpötila pysyy korkeampana kuin höyryn kyllästyslämpötila mutta pienempänä kuin polttoaineen pyrolysointilämpötila polttoaineen kuivatuksessa kehittyvä lähes puhdas höyry johdetaan kuivurista hyötykäyttöön.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kuivausprosessi on paineistettu
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että säätö toteutetaan vaikuttamalla kierrätettävän petimateriaalin määrään
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että säätö toteutetaan säätöelimellä (15) ja/tai (16). 13 397*2
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kuivurin (11) lämpötila on 0-50 °C kuivatuksessa kehittyvän höyryn kylläs-tyslämpötilan yläpuolella
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kuivatuksessa syntyvä höyry lauhdutetaan
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kuivatuksessa syntyvä höyry sisältää korkeintaan 5 % inerttikaasuja
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että polttoaine on vettä sisältävä polttoaine, kuten turve, hiili, ruskohiili, jäteliete, biomassa
9. Laite leijukerroskattilan polttoaineen kuivattamiseksi, joka laite käsittää leijukerroskattilan (1) pottoainekuivurin (11) yhteen (8) petimateriaalin kierrättämiseksi kattilasta kuivuriin yhteen (10) polttoaine-petimateriaaliseoksen johtamiseksi kuivurista kattilaan, tunnettu siitä että laitteisto käsittää säätöelimet (16) ja/tai (15) kierrätettävän petimateriaalin säätämiseksi yhteen (9) kuivurissa syntyneen höyryn johtamiseksi hyötykäyttöön, ja että kuivurissa ei ole erillisiä lämmönsiirtopintoja - A r‘ Ά ' Λ 14 /·' ^
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä että kuivuri on leijukerroskuivuri ja kuivauksessa syntyvää höyryä kierrätetään takaisin kuivuriin lei-j utuskaasuna.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä että kuivuri on paineistettu. 15 ') r-ι -. o i i I
FI915577A 1991-11-27 1991-11-27 Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna FI89742C (fi)

Priority Applications (19)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI915577A FI89742C (fi) 1991-11-27 1991-11-27 Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna
LTIP190A LT3314B (en) 1991-11-27 1992-11-17 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidizedbed boiler
RU94027273A RU2102661C1 (ru) 1991-11-27 1992-11-18 Способ просушивания топлива и устройство для его осуществления
JP5509844A JPH07501610A (ja) 1991-11-27 1992-11-18 流動床ボイラー用燃料の乾燥方法および装置
AT93909640T ATE151160T1 (de) 1991-11-27 1992-11-18 Verfahren und vorrichtung zum trocknen des brennstoffes eines wirbelbettkessels
ES93909640T ES2099434T3 (es) 1991-11-27 1992-11-18 Metodo y aparato para el secado del combustible de una caldera de lecho fluidizado.
SK624-94A SK62494A3 (en) 1991-11-27 1992-11-18 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized bed boiler
DE69218787T DE69218787T2 (de) 1991-11-27 1992-11-18 Verfahren zur Verbeseerung der Energieausnutzung beim Trocknen des zum Befeuern eines Fließbettboilers verwendeten Brennstoffes
PCT/FI1992/000310 WO1993011388A1 (en) 1991-11-27 1992-11-18 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized-bed boiler
CZ941282A CZ128294A3 (en) 1991-11-27 1992-11-18 Process and apparatus for drying fuel of a heat-exchange apparatus with fluidized bed
DK93909640.0T DK0613542T3 (da) 1991-11-27 1992-11-18 Fremgangsmåde og apparat til tørring af brændsel i en fluid bed-kedel
HU9401404A HU215827B (hu) 1991-11-27 1992-11-18 Eljárás és berendezés fluid ágyas kazán tüzelőanyagának szárítására
US08/244,193 US5419267A (en) 1991-11-27 1992-11-18 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidizied-bed boiler
EP93909640A EP0613542B1 (en) 1991-11-27 1992-11-18 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized-bed boiler
CA002124451A CA2124451C (en) 1991-11-27 1992-11-18 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized-bed boiler
AU40290/93A AU664452B2 (en) 1991-11-27 1992-11-18 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized-bed boiler
LVP-92-234A LV10338B (en) 1991-11-27 1992-11-27 Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized bed boiler
CN92112858A CN1051144C (zh) 1991-11-27 1992-11-27 用于烘干流化床锅炉的燃料的方法和设备
EE9400124A EE03317B1 (et) 1991-11-27 1994-11-10 Meetod ja seade keevkihtkatla kütuse kuivatamiseks

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI915577 1991-11-27
FI915577A FI89742C (fi) 1991-11-27 1991-11-27 Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI915577A0 FI915577A0 (fi) 1991-11-27
FI915577A FI915577A (fi) 1993-05-28
FI89742B true FI89742B (fi) 1993-07-30
FI89742C FI89742C (fi) 1993-11-10

Family

ID=8533562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI915577A FI89742C (fi) 1991-11-27 1991-11-27 Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5419267A (fi)
EP (1) EP0613542B1 (fi)
JP (1) JPH07501610A (fi)
CN (1) CN1051144C (fi)
AT (1) ATE151160T1 (fi)
AU (1) AU664452B2 (fi)
CA (1) CA2124451C (fi)
CZ (1) CZ128294A3 (fi)
DE (1) DE69218787T2 (fi)
DK (1) DK0613542T3 (fi)
EE (1) EE03317B1 (fi)
ES (1) ES2099434T3 (fi)
FI (1) FI89742C (fi)
HU (1) HU215827B (fi)
LT (1) LT3314B (fi)
LV (1) LV10338B (fi)
RU (1) RU2102661C1 (fi)
SK (1) SK62494A3 (fi)
WO (1) WO1993011388A1 (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242747C2 (de) * 1992-12-17 1997-07-17 Steag Ag Verfahren und Anlage zum Behandeln von Schlamm
AT404181B (de) * 1994-03-17 1998-09-25 Austrian Energy & Environment Verfahren zum abbau insbesondere vollständige verbrennung
DE19714593A1 (de) * 1997-04-09 1998-10-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Verbrennen von Abfallstoffen in einer zirkulierenden Wirbelschicht
DE19742610A1 (de) * 1997-09-26 1999-04-01 Karl Prof Dr Ing Straus Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Wassergehaltes von wasserhaltigen, fossilen Brennstoffen und Verbrennung in einer Feuerungsanlage
FR2845982B1 (fr) * 2002-10-16 2005-03-04 Thel Etb -incinerateur de boues a lit fluidise circulant-sechage regule des boues dans une partie descendante du lit- -introduction pneumatique boues sechees et masse circulante en base incinerateur
DE102007023336A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Rwe Power Ag Verfahren zum Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks sowie Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf
JP2009028672A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Nippon Steel Engineering Co Ltd 高含水廃棄物の処理方法および処理装置
TR201112915T1 (tr) * 2009-06-04 2012-09-21 Shan Dong Tian Li Drying Equipment Co. Ltd. Kızgın buhar kullanarak çok etkili kahverengi kömür ön kurutma sistemi ve bunlarla ilgili proses.
KR101012861B1 (ko) * 2010-04-28 2011-02-08 한국전력공사 미분탄 보일러용 연료 전처리 시스템
US20110284359A1 (en) 2010-05-20 2011-11-24 Uop Llc Processes for controlling afterburn in a reheater and for controlling loss of entrained solid particles in combustion product flue gas
NO336971B1 (no) * 2012-04-04 2015-12-07 Viking Heat Engines As Kraftvarmeverk for et fjern- eller nærvarmeanlegg samt framgangsmåte ved drift av et kraftvarmeverk
US9708937B2 (en) 2014-11-14 2017-07-18 Bill & Melinda Gates Foundation Multi-functional fecal waste and garbage processor and associated methods
US11215360B2 (en) * 2015-08-18 2022-01-04 Glock Ökoenergie Gmbh Method and device for drying wood chips
CN110366448B (zh) 2016-12-29 2023-05-02 安辛可再生能源有限公司 液体生物质的脱金属化
CN108050522B (zh) * 2017-11-14 2019-08-20 松原市宁江区松城废旧资源再生利用有限公司 一种连续化油泥环保处理工艺
RU2741186C1 (ru) * 2019-10-02 2021-01-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Способ получения газообразного хладоносителя
CN113847596A (zh) * 2021-10-29 2021-12-28 满洲里达赉湖热电有限公司 一种混合燃料流化燃烧方法和装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2532994A1 (de) * 1974-07-24 1976-02-05 Commw Scient Ind Res Org Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von materialien durch heisse teilchen
US4424766A (en) * 1982-09-09 1984-01-10 Boyle Bede Alfred Hydro/pressurized fluidized bed combustor
US4474119A (en) * 1982-12-27 1984-10-02 Combustion Engineering, Inc. Fine particulate feed system for fluidized bed furnace
SE454724B (sv) * 1984-07-11 1988-05-24 Asea Stal Ab Sett att forbettra ett partikulert brensles transportegenskaper i en forbrenningsanleggning samt anleggning for genomforande av settet
US4690076A (en) * 1986-04-04 1987-09-01 Combustion Engineering, Inc. Method for drying coal with hot recycle material
DD262559A3 (de) 1986-11-06 1988-12-07 Bergmann Borsig Veb Verfahren und einrichtung zur trocknung und verbrennung von brenn- und abfallstoffen, insbesondere feuchter rohbraunkohle
JPH02165290A (ja) * 1988-12-19 1990-06-26 Hitachi Maxell Ltd Ｉｃカード及びその動作方法
JPH0325590A (ja) * 1989-06-22 1991-02-04 Mitsubishi Electric Corp Ｉｃカード及びその製造管理方式
DE4102959A1 (de) * 1991-02-01 1992-08-13 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum verbrennen von kohle in der zirkulierenden wirbelschicht
FI91800C (fi) * 1991-09-12 1994-08-10 Imatran Voima Oy Menetelmä ja laite leijukerroskattilan kiertomassan jäähdytyksessä

Also Published As

Publication number Publication date
DK0613542T3 (da) 1997-10-13
FI915577A (fi) 1993-05-28
HUT68060A (en) 1995-05-29
EP0613542B1 (en) 1997-04-02
RU94027273A (ru) 1997-04-10
CA2124451C (en) 1999-03-23
LV10338A (lv) 1994-10-20
FI89742C (fi) 1993-11-10
HU9401404D0 (en) 1994-08-29
ES2099434T3 (es) 1997-05-16
ATE151160T1 (de) 1997-04-15
AU664452B2 (en) 1995-11-16
WO1993011388A1 (en) 1993-06-10
EE03317B1 (et) 2000-12-15
AU4029093A (en) 1993-06-28
HU215827B (hu) 1999-02-01
CA2124451A1 (en) 1993-06-10
SK62494A3 (en) 1995-02-08
LV10338B (en) 1995-06-20
US5419267A (en) 1995-05-30
LTIP190A (en) 1994-10-25
CN1051144C (zh) 2000-04-05
LT3314B (en) 1995-06-26
DE69218787T2 (de) 1997-07-24
FI915577A0 (fi) 1991-11-27
CN1072767A (zh) 1993-06-02
CZ128294A3 (en) 1994-10-19
RU2102661C1 (ru) 1998-01-20
JPH07501610A (ja) 1995-02-16
DE69218787D1 (de) 1997-05-07
EP0613542A1 (en) 1994-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI89742B (fi) Foerfarande och anordning foer torkning av braensle i en virvelbaeddspanna
AU2009341208B2 (en) Thermal power plant using low-grade coal as fuel
FI76866C (fi) Med vattenhaltigt braensle driven gasturbinanlaeggning och foerfarande foer utnyttjande av vaermeenergin i naemnda braensle.
CA2655281C (en) Process and plant for treatment of wet material
US9186625B2 (en) Method and apparatus for pre-heating recirculated flue gas to a dry scrubber during periods of low temperature
RU1838635C (ru) Способ производства электрической и тепловой энергии
JPS6317519B2 (fi)
FI66483B (fi) Kombinerad vaermekraftanlaeggning
US4442783A (en) Tempering air heating on pulverizing high moisture fuels
PT97251A (pt) Metodo e equipamento para gerar calor e electricidade num moinho de polpa de processamento pelo sulfato
FI106817B (fi) Järjestelmä kostean biomassaperäisen polttoaineen kuivaamiseksi
Havlik et al. Integration of biomass indirect dryers into energy systems
RU2251051C2 (ru) Способ сжигания размельченного топлива растительного происхождения, имеющего различную степень влажности
FI86219C (fi) Foerfarande och anordning foer tillvaratagande av vaerme ur fraon foergasnings- eller foerbraenningsprocesser avskilt fast material.
US6138381A (en) Treatment of moist fuel
RU98123005A (ru) Способ и устройство для сжигания измельченного топлива растительного происхождения
JP6613746B2 (ja) 乾燥システム
FI108960B (fi) Menetelmä ja sovitelma vaikeasti poltettavien aineiden polttamiseksi
JP2011214813A (ja) 流動層乾燥設備
JPS6387582A (ja) 直接接触乾燥プラントの固形物付着防止方法
IE61891B1 (en) "Drying method in a power-plant process and dryer used in the method"
GB2132323A (en) Drying lignite
JPH01174802A (ja) 廃熱回収型汚泥焼却設備
BR102021015448A2 (pt) Sistema e método para queimar combustível de alta umidade para gerar vapor
SE1550342A1 (sv) A method and an apparatus for cooling condensate and for recovering heat from it in a boiler plant

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: IMATRAN VOIMA OY

BB Publication of examined application
MA Patent expired