PL181647B1

PL181647B1 - Sposób i instalacja do obróbki wilgotnego paliwa PL

Info

Publication number: PL181647B1
Application number: PL96326502A
Authority: PL
Inventors: Tomas Abyhammar
Original assignee: Vattenfall Ab
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 2001-08-31
Also published as: CZ112798A3; ATE198791T1; EP0858577A1; AU7354996A; EE9800122A; NO981750L; EP0858577B1; SE9503670D0; SE9503670L; RU2169889C2; US6138381A; CA2234722A1; WO1997014926A1; PL326502A1; SE507409C2; NO981750D0; DE69611620D1; DE69611620T2

Abstract

14. Instalacja do obróbki wilgotnego paliwa, zwlaszcza biomasy, zintegrowana z urzadzeniem do wytwarzania energii za- wierajacym sekcje spalania i sekcje wytwa- rzania energii, znamienna tym, ze ma su- szarke (5, 25) wilgotnego paliwa wyposazo- na w doprowadzenie (3a) powietrza do spa- lania z otoczenia, doprowadzenie (7) wil- gotnego paliwa i odprowadzenie (9) wysu- szonego paliwa, przy czym suszarka (5, 25) jest polaczona z urzadzeniem (1) do wy- twarzania energii przewodem (3b) wilgot- nego powietrza do spalania, a urzadzenie (1) do wytwarzania energii jest polaczone przewodem (11) gazów spalinowych ze skraplaczem (13) wyposazonym w odpro- wadzenie (17) kondensatu i polaczonym z suszarka (5, 25) przewodem (15) czynni- ka przenoszacego cieplo kondensacji gazów spalinowych. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki wilgotnego paliwa, zwłaszcza z biomasy, połączony z procesem wytwarzania energii, np. w elektrowni parowej oraz instalacja do obróbki wilgotnego paliwa, zwłaszcza biomasy, zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii zawierającym sekcję spalania i sekcję wytwarzania energii.

Wiadomo, ze dzięki wysuszeniu wilgotnego paliwa, takiego jak paliwo z biomasy, uzyskuje się znaczące korzyści w prowadzonym następnie w etapie spalania paliwa. Opracowano odrębne układy suszenia, np. dla paliwa z biomasy. Ciepły niezbędne do suszenia wytwarza się wówczas, np. w oddzielnym piecu, który zużywa część wilgotnego paliwa. Gazy spalinowe z pieca wykorzystuje się do suszenia paliwa, np. w suszarce obrotowej. Wilgotne gazy spalinowe z suszarki można kondensować w celu odzyskania ciepła, które można wykorzystać do wstępnego, częściowego suszenia paliwa przed wprowadzeniem go do suszarki.

Znane jest również wykorzystywanie kondensacji gazów spalinowych w połączeniu z typowym spalaniem wilgotnego paliwa, np. w kotle grzejnym. W takim przypadku wykorzystuje się gazy spalinowe o dużej zawartości wilgoci w wyniku spalania wilgotnego paliwa.

Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu obróbki wilgotnego paliwa, który skutecznie łączy suszenie paliwa z kondensacją gazów spalinowych i który można w prosty sposób

181 647 zintegrować ze znanymi procesami wytwarzania energii z zapewnieniem znaczących korzyści z punktu widzenia ochrony środowiska. Celem wynalazku jest ponadto opracowanie instalacji do realizacji tego sposobu.

Zgodny z wynalazkiem sposób obróbki wilgotnego paliwa, zwłaszcza z biomasy, połączony z procesem wytwarzania energii, charakteryzuje się tym, ze wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania, które następnie doprowadza się do procesu wytwarzania energii, a gazy spalinowe i/lub parę wodną z tego procesu wytwarzania energii poddaje się kondensacji i ciepło odzyskane w procesie kondensacji tych gazów spalinowych i/albo tej pary wodnej stosuje się do suszenia wilgotnego paliwa, po czym wysuszone paliwo odprowadza się albo spala w tym procesie wytwarzania energii.

Korzystnie wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania uprzednio ogrzanym ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji gazów spalinowych.

W korzystnym przykładzie realizacji sposobu powietrze do spalania nawilża się kondensatem z kondensacji gazów spalinowych, po etapie suszenia nim wilgotnego paliwa lub przed tym etapem suszenia.

Korzystnie powietrze do spalania nawilża się do osiągnięcia założonej temperatury kondensacji gazów spalinowych.

Wilgotne paliwo w korzystnym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku suszy się powietrzem do spalania wstępnie ogrzanym ciepłem kondensacji pary wodnej z procesu wytwarzania energii.

Wilgotne paliwo w kolejnym korzystnym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku suszy się powietrzem do spalania uprzednio ogrzanym jednocześnie ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji gazów spalinowych i ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji pary wodnej.

Wilgotne paliwo następnie korzystnie suszyć można jednocześnie ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji gazów spalinowych i ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji pary wodnej.

Korzystnie paliwo dodatkowo suszy się z użyciem gazów spalinowych z procesu wytwarzania energii.

Wilgotne paliwo korzystnie suszy się powietrzem do spalania wstępnie ogrzanym gazami spalinowymi, z procesu wytwarzania energii.

Kolejny przykład realizacji sposobu według wynalazku polega na tym, ze wilgotne paliwo suszy się bezpośrednio gazami spalinowymi, z procesu wytwarzania energii.

Korzystnie gazy spalinowe zawraca się do procesu wytwarzania energii.

Korzystnie suszenie paliwa gazami spalinowymi prowadzi się jako ostatni etap przed wprowadzeniem paliwa do procesu wytwarzania energii.

Ponadto korzystnie część powietrza do spalania po etapie suszenia wilgotnego paliwa poddaje się kondensacji, po czym powietrze po kondensacji zawraca się do strumienia powietrza do spalania stosowanego do suszenia wilgotnego paliwa.

W użytym tu znaczeniu proces wytwarzania energii stanowi proces, w którym zasadniczo wytwarza się energię i/lub ciepło. Zazwyczaj może to być siłownia kondensacyjna lub elektrociepłownia oparta na cyklu turbiny parowej, na cyklu turbiny parowej z ogrzewaniem bezpośrednim lub pośrednim, albo na połączeniu turbiny gazowej z cyklem parowym.

Powietrze do spalania stanowi powietrze normalnie doprowadzane do sekcji spalania w procesie wytwarzania energii, będące z reguły.powietrzem o niskiej temperaturze, doprowadzanym bezpośrednio z otoczenia.

Wykorzystując powietrze do spalania jako czynnik do suszenia paliwa można utrzymać na niskim poziomie temperaturę suszenia, a ponadto składniki emitowane przez suszone paliwo będą skutecznie poddawane obróbce w sekcji spalania, gdyż przechodzi przez nią zasadniczo cały czynnik suszący. Ponadto sposobem według wynalazku wprowadzanie paliwa do suszarki i jego odprowadzanie z suszarki może być realizowane pod ciśnieniem zasadniczo zbliżonym do ciśnienia atmosferycznego.

Co najmniej początkowo stosunkowo niską temperaturę suszenia, czyli temperaturę doprowadzanego powietrza suszącego, uzyskuje się dzięki temu, że powietrze suszące można

181 647 pobierać bezpośrednio z otoczenia. Typowa temperatura wykorzystywanego powietrza suszącego wprowadzanego do pierwszej suszarki wynosi od około 0 do około 30°C, a zwłaszcza od około 15 do około 20°C. Ten ostatni poziom temperatury można uzyskać, gdy jako powietrze suszące stosuje się powietrze, które przeszło przez kotłownię lub inny element wchodzący w skład instalacji do prowadzenia procesu wytwarzania energii, w którym powietrze jest ogrzewane ciepłem odlotowym z procesu wytwarzania energii.

Podstawową cechą sposobu według wynalazku jest wykorzystanie jako ciepła suszenia, co najmniej w zasadniczej części, wtórnego ciepła z procesu wytwarzania energii, bez wykorzystania pierwotnego źródła ciepła do wytwarzania ciepła suszenia. W związku z tym jako ciepło suszenia wykorzystuje się zasadniczo ciepło odprowadzone po wykorzystaniu w znany sposób ciepła wytworzonego w procesie wytwarzania energii.

Innymi słowy nie trzeba stosować bezpośrednio żadnego paliwa dla przeprowadzenia procesu suszenia. Nie ma również potrzeby stosowania jakiegokolwiek innego źródła ciepła wyłącznie do suszenia.

Bezpośrednie suszenie gazami spalinowymi z wykorzystaniem wylotowych gazów spalinowych (gazów odlotowych) może być również korzystne z punktu widzenia ochrony środowiska, gdyż kontaktowanie gazów spalinowych z paliwem powoduje, ze pewne substancje, takie jak węglowodory, tlenki azotu, amoniak, duże cząsteczki i metale śladowe, zostaną zaadsorbowane przez paliwo i w ten sposób zawrócone do sekcji spalania, w której substancje te mogą ulec rozkładowi lub opuścić instalację w strumieniu popiołów. Suszenie gazami spalinowymi zapewnia również pożądane nawilżenie gazów spalinowych przed kondensacją.

Zgodnie z wynalazkiem kondensację gazów spalinowych można również wykorzystać do dodatkowego nawilżania powietrza do spalania, korzystnie po jego użyciu do suszenia paliwa. Takie nawilżanie powietrza do spalania korzystnie reguluje się w odpowiedzi na temperaturę kondensacji gazów spalinowych, co zapewnia optymalne warunki pracy. W ten sposób można określić temperaturę kondensacji i regulować nawilżenie gazów spalinowych tak, aby zapewnić utrzymanie temperatury kondensacji na pożądanym poziomie.

Kondensację gazów spalinowych zgodnie z wynalazkiem można również wykorzystać do dodatkowego oczyszczania gazów spalinowych. Wysokowydajne dodatkowe oddzielanie np. siarki i amoniaku może zapewnić korzystniejsze podstawy optymalizacji i różne możliwości w odniesieniu do środków stosowanych w sekcji spalania w złozu, doboru paliwa, materiałów złoza, sposobu usuwania tlenków azotu (DeNOx) itp.

Sposób według wynalazku zapewnia bardzo korzystną charakterystykę pracy, co umożliwia wykorzystanie w procesie dodatkowych urządzeń, które są stosunkowo proste i które można skonstruować z zastosowaniem dobrze znanej i sprawdzonej technologii. Podstawową zaletę stanowi to, ze główny proces można kontynuować również w przypadku zakłóceń w tych urządzeniach dodatkowych, ewentualnie z pewnym spadkiem sprawności. Konkretne nakłady inwestycyjne nie różnią się znacząco od nakładów w przypadku typowej instalacji o podstawowej konstrukcji. Wzrost sprawności, w przypadku wytwarzania energii elektrycznej z uwagi na wydajność cieplną paliwa, wzrost ilości wytwarzanego ciepła z uwagi na połączenie suszenia z kondensacją oraz poprawa parametrów emisji, stanowią istotne cechy wynalazku.

Zgodna z wynalazkiem instalacja do obróbki wilgotnego paliwa, zwłaszcza biomasy, zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii zawierającym sekcję spalania i sekcję wytwarzania energii, charakteryzuje się tym, że ma suszarkę wilgotnego paliwa wyposażoną w doprowadzenie powietrza do spalania z otoczenia, doprowadzenie wilgotnego paliwa i odprowadzenie wysuszonego paliwa, przy czym suszarka jest połączona z urządzeniem do wytwarzania energii przewodem wilgotnego powietrza do spalania, a urządzenie do wytwarzania energii jest połączone przewodem gazów spalinowych ze skraplaczem wyposażonym w odprowadzenie kondensatu i połączonym z suszarka przewodem czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych.

Korzystnie pomiędzy suszarka i urządzeniem do wytwarzania energii jest usytuowany nawilżacz powietrza do spalania, przy czym nawilżacz jest połączony ze skraplaczem przewodem czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych i przewodem kondensatu.

181 647

Korzystnie pomiędzy urządzeniem do wytwarzania energii i skraplaczem jest usytuowana dodatkowa suszarka połączona z suszarką przewodem paliwa i z urządzeniem do wytwarzania energii przewodem paliwa.

Ponadto w korzystnym przykładzie wykonania wynalazku pomiędzy urządzeniem do wytwarzania energii i skraplaczem jest usytuowany wymiennik ciepła gazów spalinowych połączony z suszarką przewodem czynnika przenoszącego ciepło gazów spalinowych.

Ponadto zgodna z wynalazkiem instalacja do obróbki wilgotnego paliwa zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii, charakteryzuje się tym, ze ma suszarkę wilgotnego paliwa wyposażoną w doprowadzenie powietrza do spalania z otoczenia i doprowadzenie wilgotnego paliwa, przy czym suszarka jest połączona z urządzeniem do wytwarzania energii przewodem wilgotnego powietrza do spalania i doprowadzeniem wysuszonego paliwa, a urządzenie do wytwarzania energii jest połączone przewodem gazów spalinowych ze skraplaczem wyposażonym w odprowadzenie kondensatu i połączonym z suszarką przewodem czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych, a ponadto urządzenie do wytwarzania energii jest wyposażone w turbinę parową połączoną z suszarką przewodem czynnika przenoszącego ciepło kondensacji pary wodnej z turbiny parowej.

Taka instalacja korzystnie odznacza się tym, że pomiędzy suszarką i urządzeniem do wytwarzania energii jest usytuowany nawilżacz powietrza do spalania, przy czym nawilżacz jest połączony ze skraplaczem przewodem czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych i przewodem kondensatu.

Zgodna z wynalazkiem instalacja do obróbki wilgotnego paliwa zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii, charakteryzuje się tym, ze ma suszarkę wilgotnego paliwa wyposażoną w doprowadzenie powietrza do spalania z otoczenia i doprowadzenie wilgotnego paliwa, przy czym suszarka jest połączona z urządzeniem do wytwarzania energii przewodem wilgotnego powietrza do spalania i doprowadzeniem wysuszonego paliwa, a urządzenie do wytwarzania energii jest wyposażone w turbinę parową połączoną z suszarką przewodem czynnika przenoszącego ciepło kondensacji pary wodnej z turbiny parowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie instalację do obróbki wilgotnego paliwa w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 2 - schematycznie instalację w drugim przykładzie wykonania wynalazku, fig. 3 - schematycznie instalację w trzecim przykładzie wykonania wynalazku, fig. 4 - schematycznie instalację w czwartym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 5 - schematycznie instalację w piątym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 6 - schematycznie instalację w szóstym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 7 - schematycznie instalację w siódmym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 8 - schematycznie instalację w ósmym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 9 - schematycznie kolejny korzystny przykład rozwiązania instalacji według wynalazku.

Zgodnie z rozwiązaniem według wynalazku zilustrowanym na fig. 1, w procesie wytwarzania energii, w danym przypadku realizowanym w urządzeniu do wytwarzania energii przedstawionym ogólnie jako kocioł, który może stanowić kocioł opalany węglem (CFB) lub kocioł opalany miałem, w siłowni wytwarzającej parę wodną z użyciem między innymi paliwa z biomasy, albo inne urządzenie do spalania, które zwykle jest wyposażone w urządzenia towarzyszące. Urządzenie 1 do wytwarzania energii zasila się powietrzem do spalania doprowadzanym przewodem 3b z pośrednio ogrzewanej suszarki 5 paliwa. Powietrze zasilające suszarkę stanowi nie ogrzewane powietrze zasysane bezpośrednio z otoczenia i doprowadzane doprowadzeniem 3a. Suszarkę 5 paliwa zasila się wilgotnym paliwem poprzez doprowadzenie 7. Paliwo to po przejściu przez suszarkę 5 z odprowadzenia 9 kieruje się do urządzenia 1 do wytwarzania energii jako wysuszone paliwo. Suszarka 5 może być urządzeniem o dowolnej odpowiedniej, znanej konstrukcji, takim jak suszarka przenośnikowa.

W związku z tym, ze suszenie prowadzi się w niskiej temperaturze, korzystnie stosuje się suszarkę o takiej konstrukcji, która umożliwia manipulowanie dużymi objętościami powietrza, o dużych polach przekroju poprzecznego zapewniających kontakt pomiędzy suszącym powietrzem i suszonym paliwem, oraz o dużych powierzchniach wymiany ciepła w stosowanych wymiennikach itp., co jest dobrze znane fachowcom.

181 647

Opuszczające urządzenie 1 do wytwarzania energii przewodem 11 gazy spalinowe przepuszcza się przez skraplacz 13, po czym wypuszcza do atmosfery, ewentualnie po należytym oczyszczeniu. Ciepło 15 odzyskane w skraplaczu 13, który korzystnie jest urządzeniem o dowolnej typowej, znanej konstrukcji, kieruje się do suszarki 5 w dowolny odpowiedni sposób, aby ogrzać doprowadzane powietrze do spalania, co umożliwia suszenie przez nie doprowadzanego wilgotnego paliwa. Ze skraplacza 13 odprowadzeniem 17 usuwa się kondensat i zagospodarowywuje go w odpowiedni sposób.

Rozwiązanie zilustrowane na fig. 2 jest zmodyfikowane w stosunku do rozwiązania zilustrowanego na fig. 1 w ten sposób, ze suszarka 25 pracuje dwuetapowo. W pierwszym etapie doprowadza się do niej ciepło ze skraplacza 13, podobnie jak w instalacji pokazanej na fig. 1, natomiast w drugim etapie doprowadza się do niej ciepło przewodem 21 pochodzące od niskociśnieniowej pary wodnej odprowadzanej z turbiny parowej 23 napędzanej przez urządzenie 1 do wytwarzania energii. Drugi etap może w rzeczywistości obejmować szereg etapów cząstkowych, każdy z zasilaniem parą wodną pobieraną z różnych stopni turbiny, o różnej temperaturze.

Zgodnie z tym rozwiązaniem, ciepło odzyskane w skraplaczu 13 kieruje się przewodem 27 np. do komunalnej sieci grzewczej.

Jak to natychmiast zauwazy fachowiec, można w dogodny sposób manipulować różnymi poborami ciepła, dzięki czemu można skutecznie dostosowywać proces do warunków pracy urządzenia do wytwarzania energii w procesie podstawowym. Fachowiec może również łatwo stwierdzić, ze jedna z możliwych modyfikacji instalacji przedstawionej na fig. 2 polega na wyeliminowaniu doprowadzania ciepła ze skraplacza do suszarki 25. Zgodnie z inną możliwą modyfikacją strumienie ciepła ze skraplacza i turbiny kieruje się równolegle do suszarki 25, odpowiednio przewodem 15 i 21.

Rozwiązanie przedstawione na fig. 3 jest oparte na rozwiązaniu według fig. 1, z tym ze dodatkowo zastosowano nawilżacz 31 powietrza, przez który przepływa powietrze do spalania po opuszczeniu suszarki 5, przed wejściem do urządzenia 1 do wytwarzania energii. W celu nawilżenia powietrza doprowadzanego do urządzenia 1 do wytwarzania energii doprowadza się do nawilżacza 31 przewodem 32 ciepło oraz przewodem 33 kondensat ze skraplacza 13. Również w tym przypadku skraplacz może dostarczać dodatkowego ciepła przewodem 27, np. do komunalnej sieci grzewczej. Nawilżacz 31 może być skonstruowany w dowolny typowy sposób.

Rozwiązanie przedstawione na fig. 4 jest oparte na rozwiązaniu według fig. 2, z tym ze w drugim etapie suszenia doprowadza się ciepło przewodem 42, nie z turbiny parowej, lecz z wymiennika 41 ciepła usytuowanego w strumieniu gazów spalinowych prowadzonych przewodem 11 opuszczających urządzenie do wytwarzania energii. W takim przypadku występuje problem pośredniego przenoszenia ciepła do suszarki 25 i suszonego w niej paliwa.

Zgodnie z rozwiązaniem przedstawionym na fig. 5, paliwo doprowadzane doprowadzeniem 7 suszy się w dwóch suszarkach 51 i 53, połączonych szeregowo, przy czym pierwsza z nich odpowiada suszarce 5 z fig. 1. Powietrze opuszczające suszarkę 51 kieruje się przewodem 55 do wymiennika 57 ciepła, w którym następuje wymiana ciepła z gazami spalinowymi doprowadzanymi przewodem 11. Powietrze, którego temperatura została w ten sposób podwyższona, doprowadza się przewodem 59 do drugiej suszarki 53, korzystnie takiego samego typu jak suszarka 51, po czym kieruje się do urządzenia 1 do wytwarzania energii jako powietrze do spalania.

Zgodnie z rozwiązaniem przedstawionym na fig. 6, pośrednie ogrzewanie paliwa doprowadzanego przewodem 7a za pomocą gazów spalinowych zastępuje się ogrzewaniem bezpośrednim za pomocą gazów spalinowych w drugiej suszarce 61 gazów spalinowych umieszczonej szeregowo, przez którą przepływają gazy spalinowe przed wejściem do skraplacza 13. Z suszarki 61 paliwo doprowadza się do urządzenia 1 do wytwarzania energii przewodem 7b.

Rozwiązanie zilustrowane na fig. 7 odpowiada rozwiązaniu według fig. 3, z tym że obejmuje dodatkową suszarkę 75 umieszczoną szeregowo, do bezpośredniego suszenia paliwa w gazach spalinowych. Część strumienia gazów spalinowych z urządzenia 1 do wytwarzania energii kieruje się do suszarki 75 przewodem 77 będącym odgałęzieniem przewodu 11,

181 647 w suszarce 75 styka się ona bezpośrednio z paliwem, natomiast strumień gazu opuszczający suszarkę 75 przewodem 79 zawraca się do powietrza do spalania przed nawilżaczem 31. Fachowiec łatwo dojdzie do wniosku, ze suszarkę 5 i suszarkę 75 można połączyć w jedno urządzenie.

Rozwiązanie zilustrowane na fig. 8 jest oparte na rozwiązaniu według fig. 1, z tym ze występuje w nim pętla kondensacji dla powietrza do spalania. Część strumienia powietrza oddziela się z powietrza do spalania za suszarką 5 i kieruje przewodem 81 do skraplacza 83, w którym można ewentualnie odzyskać ciepło 85, przy czym ciepło to można np. wykorzystać do podgrzewania wody zasilającej urządzenie do wytwarzania energii. Strumień powietrza opuszczający skraplacz 83 można zawrócić do strumienia powietrza do spalania przed suszarką 5.

Figura 9 ilustruje obecnie korzystne rozwiązanie według wynalazku, stanowiące zasadniczo połączenie rozwiązań według fig. 2 i 3. Typowe poziomy temperatury i wilgotności w różnych miejscach podano na rysunku. Na fig. 9 linia przerywana 91 oraz związany z nią obwód regulacyjny 92, pomiędzy skraplaczem 13 i nawilżaczem 31, ilustrują, w jaki sposób można regulować nawilżenie powietrza do spalania w odpowiedzi na parametry zarejestrowane w skraplaczu, takie jak temperatura kondensacji. Na rysunku przedstawiono również schematycznie generator 93 prądu napędzany przez turbinę parową 23, oraz wymiennik ciepła 95 odbierający ciepło ze strumienia opuszczającego turbinę parową.

Oczywiście wynalazek nie ogranicza się do różnych kombinacji szczegółów zilustrowanych różnymi rozwiązaniami, gdyż możliwe są inne kombinacje i modyfikacje w zakresie określonym w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Przykład

Paliwo w postaci biomasy wprowadzono do suszarki. Do suszarki doprowadzano powietrze o temperaturze 0°C z otoczenia. Suszono paliwo, które następnie kierowano do urządzenia do wytwarzania energii. Powietrze wychodzące z suszarki o wilgotności 10% wprowadzono do nawilżacza i nawilżono do 15% wilgotności i ogrzano do temperatury 60°C i kierowano do urządzenia do wytwarzania energii jako powietrze do spalania. Suszarkę i nawilżacz ogrzewano ciepłem gazów spalinowych z urządzenia do wytwarzania energii wcześniej przepuszczonych przez skraplacz. Gazy spalinowe opuszczające urządzenie do wytwarzania energii miały temperaturę 110°C. Ze skraplacza usuwano kondensat. Ciepło odzyskane w skraplaczu odbierano. Suszarkę ogrzewano ponadto ciepłem pochodzącym od niskociśnieniowej pary wodnej odprowadzanej z turbiny parowej napędzanej przez urządzenie do wytwarzania energii. Do zarządzania procesem suszenia paliwa w instalacji zintegrowanej z urządzeniem do wytwarzania energii stosowano obwód regulacyjny, pomiędzy skraplaczem i nawilżaczem dla regulacji nawilżenia powietrza do spalania w odpowiedzi na parametry zarejestrowane w skraplaczu, takie jak temperatura kondensacji.

181 647

Powietrze do spalania

Gazy spalinowe

181 647

Ciepło

Paliwo ! Powietrze do spalania wilgotne >

181 647

Kocioł parowy’

3b

11O°C

Nawilżacz

Suszarka

55^OC____

10% wilgoci

C 15% wilgoci i Kondensat I '

Ciepło | Skraplacz

65’C

Ciepło

Γ 65°C

17·

3a— o°c

Powietrze do spalania

Gazy spalinowe 50^eC

181 647

Powietrze do spalania Gazy spalinowe

Powietrze do spalania

Gazy spalinowe

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób obróbki wilgotnego paliwa, zwłaszcza z biomasy, połączony z procesem wytwarzania energii, znamienny tym, że wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania, które następnie doprowadza się do procesu wytwarzania energii, a gazy spalinowe i/albo parę wodną z tego procesu wytwarzania energii poddaje się kondensacji i ciepło odzyskane w procesie kondensacji tych gazów spalinowych i/albo tej pary wodnej stosuje się do suszenia wilgotnego paliwa, po czym wysuszone paliwo odprowadza się albo spala w tym procesie wytwarzania energii.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania uprzednio ogrzanym ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji gazów spalinowych.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze powietrze do spalania nawilża się kondensatem z kondensacji gazów spalinowych, po etapie suszenia nim wilgotnego paliwa lub przed tym etapem suszenia.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, ze powietrze do spalania nawilża się do osiągnięcia założonej temperatury kondensacji gazów spalinowych.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania wstępnie ogrzanym ciepłem kondensacji pary wodnej z procesu wytwarzania energii.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania uprzednio ogrzanym jednocześnie ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji gazów spalinowych i ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji pary wodnej.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze wilgotne paliwo suszy się jednocześnie ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji gazów spalinowych i ciepłem odzyskanym w tym procesie kondensacji pary wodnej.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że paliwo dodatkowo suszy się z użyciem gazów spalinowych z procesu wytwarzania energii.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wilgotne paliwo suszy się powietrzem do spalania wstępnie ogrzanym gazami spalinowymi z procesu wytwarzania energii.

10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wilgotne paliwo suszy się bezpośrednio gazami spalinowymi z procesu wytwarzania energii.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że gazy spalinowe zawraca się do procesu wytwarzania energii.

12. Sposób według zastrz. 8 albo 9, albo 10, albo 11, znamienny tym, że suszenie paliwa gazami spalinowymi prowadzi się jako ostatni etap przed wprowadzeniem paliwa do procesu wytwarzania energii.

13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze część powietrza do spalania po etapie suszenia wilgotnego paliwa poddaje się kondensacji, po czym powietrze po kondensacji zawraca się do strumienia powietrza do spalania stosowanego do suszenia wilgotnego paliwa.

14. Instalacja do obróbki wilgotnego paliwa, zwłaszcza biomasy, zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii zawierającym sekcję spalania i sekcję wytwarzania energii, znamienna tym, że ma suszarkę (5, 25) wilgotnego paliwa wyposażoną w doprowadzenie (3a) powietrza do spalania z otoczenia, doprowadzenie (7) wilgotnego paliwa i odprowadzenie (9) wysuszonego paliwa, przy czym suszarka (5, 25) jest połączona z urządzeniem (1) do wytwarzania energii przewodem (3b) wilgotnego powietrza do spalania, a urządzenie (1) do wytwarzania energii jest połączone przewodem (11) gazów spalinowych ze skraplaczem (13) wyposażonym w odprowadzenie (17) kondensatu i połączonym z suszarką (5, 25) przewodem (15) czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych.

181 647

15. Instalacja według zastrz. 14, znamienna tym, ze pomiędzy suszarką (5, 25) i urządzeniem (1) do wytwarzania energii jest usytuowany nawilżacz (31) powietrza do spalania, przy czym nawilżacz (31) jest połączony ze skraplaczem (13) przewodem (33) czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych i przewodem (33) kondensatu.

16. Instalacja według zastrz. 14 albo 15, znamienna tym, że pomiędzy urządzeniem (1) do wytwarzania energii i skraplaczem (13) jest usytuowana dodatkowa suszarka (61) połączona z suszarką (5, 51) przewodem (7a) paliwa i z urządzeniem (1) do wytwarzania energii przewodem (7b) paliwa.

17. Instalacja według zastrz. 14, znamienna tym, że pomiędzy urządzeniem (1) do wytwarzania energii i skraplaczem (13) jest usytuowany wymiennik (41, 57) ciepła gazów spalinowych połączony z suszarką (5) przewodem (42) czynnika przenoszącego ciepło gazów spalinowych.

18. Instalacja do obróbki wilgotnego paliwa zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii, znamienna tym, ze ma suszarkę (5, 25) wilgotnego paliwa wyposażoną w doprowadzenie (3a) powietrza do spalania z otoczenia i doprowadzenie (7) wilgotnego paliwa, przy czym suszarka (5, 25) jest połączona z urządzeniem (1) do wytwarzania energii przewodem (3b) wilgotnego powietrza do spalania i doprowadzeniem (9) wysuszonego paliwa, a urządzenie (1) do wytwarzania energii jest połączone przewodem (11) gazów spalinowych ze skraplaczem (13) wyposażonym w odprowadzenie (17) kondensatu i połączonym z suszarką (5, 25) przewodem (15) czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych, a ponadto urządzenie (1) do wytwarzania energii jest wyposażone w turbinę parową (23) połączoną z suszarką (5, 25) przewodem (21) czynnika przenoszącego ciepło kondensacji pary wodnej z turbiny parowej (23).

19. Instalacja według zastrz. 18, znamienna tym, ze pomiędzy suszarką (5, 25) i urządzeniem (1) do wytwarzania energii jest usytuowany nawilżacz (31) powietrza do spalania, przy czym nawilżacz (31) jest połączony ze skraplaczem (13) przewodem (33) czynnika przenoszącego ciepło kondensacji gazów spalinowych i przewodem (33) kondensatu.

20. Instalacja do obróbki wilgotnego paliwa zintegrowana z urządzeniem do wytwarzania energii, znamienna tym, że ma suszarkę (5, 25) wilgotnego paliwa wyposażoną w doprowadzenie (3a) powietrza do spalania z otoczenia i doprowadzenie (7) wilgotnego paliwa, przy czym suszarka (5, 25), jest połączona z urządzeniem (1) do wytwarzania energii przewodem (3b) wilgotnego powietrza do spalania i doprowadzeniem (9) wysuszonego paliwa, a urządzenie (1) jest wyposażone w turbinę parową (23) połączoną z suszarką (5, 25) przewodem (21) czynnika przenoszącego ciepło kondensacji pary wodnej z turbiny parowej (23).

* * *