Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

FI122189B - Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta - Google Patents

Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta Download PDF

Info

Publication number
FI122189B
FI122189B FI20096376A FI20096376A FI122189B FI 122189 B FI122189 B FI 122189B FI 20096376 A FI20096376 A FI 20096376A FI 20096376 A FI20096376 A FI 20096376A FI 122189 B FI122189 B FI 122189B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat
combustion air
bottom ash
furnace
water
Prior art date
Application number
FI20096376A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20096376A0 (fi
FI20096376A (fi
Inventor
Marko Ruuskanen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia 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=41462834&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI122189(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Priority to FI20096376A priority Critical patent/FI122189B/fi
Publication of FI20096376A0 publication Critical patent/FI20096376A0/fi
Priority to JP2012545364A priority patent/JP5563098B2/ja
Priority to RU2012131365/03A priority patent/RU2539449C2/ru
Priority to PCT/FI2010/051021 priority patent/WO2011076994A1/en
Priority to CN201080058810.2A priority patent/CN102656407B/zh
Priority to PL18193931T priority patent/PL3438535T3/pl
Priority to US13/512,641 priority patent/US9175851B2/en
Priority to KR1020127016292A priority patent/KR101463739B1/ko
Priority to EP10838743.2A priority patent/EP2516927B1/en
Priority to TR2018/20100T priority patent/TR201820100T4/tr
Priority to EP18193931.5A priority patent/EP3438535B1/en
Priority to HUE18193931A priority patent/HUE049930T2/hu
Priority to HUE10838743A priority patent/HUE041985T2/hu
Priority to PL10838743T priority patent/PL2516927T3/pl
Publication of FI20096376A publication Critical patent/FI20096376A/fi
Publication of FI122189B publication Critical patent/FI122189B/fi
Application granted granted Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/02Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/04Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being hot slag, hot residues, or heated blocks, e.g. iron blocks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/08Installation of heat-exchange apparatus or of means in boilers for heating air supplied for combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/24Devices for removal of material from the bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/01002Cooling of ashes from the combustion chamber by indirect heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/15041Preheating combustion air by recuperating heat from ashes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta [001] Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestely läm-5 mön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta polttolaitteessa, josta pohjatuhkaa poistetaan korkeassa lämpötilassa. Esillä oleva keksintö on erityisen sopiva kuplapetikattiloihin, leijupetikattiloihin ja kiertoleijupetikattiloihin.
[002] Tavallinen tekniikan tason kattilajärjestely käsittää tulipesän, johon 10 polttoaine, petimateriaali ja polttoilma syötetään. Polttoainetta poltettaessa syntyy lämpöä ja sekä pohjatuhkaa että savukaasuja muodostuu. Savukaasut viedään erottimeen, joka erottaa kiintoainehiukkaset kaasuista ja palauttaa kiintoainehiukkaset takaisin tulipesään. Sekä tulipesässä ja erottimessa on lämmönvaihtopintoja, jotka käsittävät vesi- ja höyryputkia lämmön talteenot-15 tamiseksi savukaasuista ja kattilassa kulkevista kiintoaineesta. Savukaasuja viedään erottimesta edelleen lämmöntalteenottolaitteisiin, kuten esimerkiksi tulistimiin tai välitulistimiin, joissa savukaasuissa vielä oleva lämpö käytetään höyryn lämmittämiseksi edelleen. Lämpöä siirretään käyttöön esimerkiksi sähkön tuottamiseksi höyryturbiinien ja -generaattorien avulla, korkealämpö-20 höyryn muodossa. Tulistimien ja välitulistimien jälkeen savukaasut virtaavat ekonomaiserin läpi, joka puolestaan ottaa savukaasuista lämpöä talteen kattilan syöttöveteen, eli veteen tai kondensaattiin, joka palaa kattilaan käytöstä, esimerkiksi turbiineista. Useimmiten viimeinen vaihe lämmöntalteenotossa sa-° vukaasuista tapahtuu polttoilman esilämmittimessä, jossa savukaasun lämpöä § 25 käytetään lämmittämään ilmaa, jota käytetään polttoilmana tulipesässä. Esi- c\j lämmitin on normaalisti pyörivä tai putkimainen esilämmitin. Polttoilman esi- | lämmitintä seuraa savukaasun virtaustiellä sähkösuodin, joka erottelee mitä to tahansa kiintoainehiukkasia, jotka ovat jääneet savukaasuihin ennen kuin sa- 2 vukaasut päästetään savukaasupuhaltimen avulla savupiipun kautta ilmake- σ> o 30 hään.
CM
[003] Kattilan syöttövesi, joka tulee ekonomaiseriin tulee tyypillisesti, kuten jo yllä mainittua, höyryturbiinien ja kondensaattorin käytöstä virtaussuun- 2 nassa höyryturbiinien alapuolelta. Kondensaattia lämmitetään ensin höyryturbiineista poistetulla höyryllä yhdellä tai useammalla matalapaine-esilämmittimellä, kunnes kondensaatti syötetään syöttövesitankkiin, jota käytetään ilman poistamiseksi vedestä, ja joskus lämmittämään vettä edelleen 5 ennen sen pumppaamista kohti ekonomaiseria. Syöttövesitankista pumpun avulla pumpattu syöttövesi voidaan lämmittää edelleen korkeapaine-esilämmittimen avulla ennen sen saapumista ekonomaiseriin.
[004] Tulipesän pohjalle on järjestetty arina poltto-, suspensio- tai leiju-10 tuskaasun, eli primääri- tai palamisilman, syöttämiseksi tulipesään tai tuhkan ja muiden jätteiden poistamiseksi tulipesästä. Kattilan tulipesästä arinan läpi poistettua materiaalia sanotaan yleisesti pohjatuhkaksi. Se sisältää palamatonta materiaalia, klinkkeriä, palamattomia polttoainehiukkasia, jne. Tavallisesti pohjatuhkaa poistetaan vedellä täytetyissä astioissa tai vesi- tai ilmajäähdyt-15 teisiin kuljettimiin, joissa se jäähtyy. Jäähtynyt pohjatuhka viedään sitten pois laitokselta kaatopaikalle tai joskus käytettäväksi rakennusmateriaalina.
[005] Siten tavanomaisissa tekniikan tason kattiloissa lämpöenergian hävikki muodostaa pohjatuhkan poistossa huomattavan osan kattilahävikeistä.
20 Näin on etenkin tietyillä tuhkapitoisuudeltaan korkeilla polttoaineilla, ts. joissa arvioitu polttoaineen pohjatuhkasisältö on korkea tai on tarvetta poistaa tai kierrättää karkeaa tai muuten sopimatonta petimateriaalia tulipesästä. Syy energian korkeaan häviöön on, että tulipesästä poistettava pohjatuhka on 5 lämpötilaltaan korkeaa, tavallisesti noin 700 - 800 °C. Esimerkiksi, jos kattilan
(M
cö 25 pohjatuhkavirta on 10 kg/s 725°C:ssa, käyttämällä viitelämpötilaa 25 °C ja cp cd tuhkan lämpökapasiteettina 1 kJ/kg, voidaan odottaa 7MW:n energiahäviötä i pohjatuhkaa poistettaessa.
CL
[006] Tekniikan tasosta tiedetään kuitenkin joitain järjestelyjä, joissa ke- g 30 rätään talteen jonkun verran pohjatuhkaa. EP-patentissa B1-0471055 seloste-
O
«m taan kattilajärjestelyä, jossa pohjatuhkaa poistetaan arina-alueelta erikois suunnitellulle, liikkuvalle teräshihnalle. Lämmön talteenotto on järjestetty siten, että jäähdytysilma on tehty virtaamaan vastavirtaan pohjatuhkavirtaan ja te- 3 räshihnan liikkeeseen nähden niin, että lämmitetty ilma tulee lopuksi tuli-pesään.
[007] PCT-hakemusjulkaisussa WO-A1-2007/134874 selostetaan kattila-5 järjestelyä, jossa yllä mainitun patentin teräshihnapohjatuhkanpoistoa käytetään yhä samoin kuin vastavirtailmanvirtausta. Kuitenkin tässä julkaisussa selitetään edelleen, että pohjatuhkan jäähdyttämiseksi vettä suihkutetaan pohja-tuhkan päälle niin, että syntynyt höyry tulee lopulta tulipesään yhdessä lämmitetyn ilmavirran kanssa.
10 [008] JP-A-9133318 kuvaa ratkaisua, jossa pohjatuhkan jäähdytyskierto on liitetty kattilan syöttövesipiiriin niin, että lämpö käytetään syöttöveden lämmitykseen.
15 [009] JP-A-9112802 kuvaamassa ratkaisussa pohjatuhkasta saatavaa lämpöä käytetään muun muassa lauhteen lämmitykseen.
[0010] FI-C-86219 kuvaamassa ratkaisussa pohjatuhkan lämmöllä lämmitetty vesi käytetään syötteen kostuttamiseen ja esilämmittämiseen.
20
[0011] FI-B-118307 kuvaamassa ratkaisussa pohjatuhkan jäähdytin pe rustuu leijupetitekniikkaan, jolloin lämpö pohjatuhkasta siirtyy leijutusilmaan ja sen mukana muualle prosessiin. Julkaisussa mainitaan myös lämmön käyttäjä minen polttoilman lämmitykseen.
(M
ab 25 o c'D [0012] WO-A1-03071189 kuvaamassa ratkaisussa pohjatuhkan lämpö
(M
x otetaan talteen jäähdytysilmaan, jota voidaan käyttää polttoilman lämmityk- cn seen.
CD
h-·
CO
CD
o 30 [0013] Yllä mainituissa patenttijulkaisuissa selostettu lämmöntalteenotto- o ^ teknologia, vaikka siinä selostettiin lämmön talteenoton mahdollisuutta pohja- tuhkanpoistosta, ei ole kovin tehokasta. Erityisesti, kun laajempi määrä pohja-tuhkaa poistetaan, on selvää, että vastavirtailmavirtaus ei pysty jäähdyttä- 4 mään riittävästi. Ja vaikka lisäveden suihkutusta käytetään, on kuitenkin olemassa kaksi riskitekijää. Ensimmäinen on, että tuhka ei jäähdy riittävästi ja toiseksi, jos tuhka jäähtyy riittävästi, saattaa tulipesään syötettäväksi olla liikaa höyryä. Lisäksi useimmiten johtuen lämmönsiirtoväliaineena toimivan ilman 5 tehottomuudesta edes tyydyttävästi toimivien laitteiden koko on erittäin suuri ja ne ovat kalliita. Ja edelleen pohjatuhkan riittäväksi jäähdyttämiseksi tarvitaan valtavia määriä ilmaa, jonka käyttö palamisilmana voi häiritä kattilan pa-lamisilmajärjestelyä.
10 [0014] Siten esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on esittää uusi ja tehokas menetelmä tulipesästä poistetun pohjatuhkan jäähdyttämiseksi.
[0015] Esillä olevan keksinnön eräänä toisena tavoitteena on ottaa pohja-tuhkasta talteenotettu lämpö käyttöön voimalaitoksen yhdessä tai useammas- 15 sa sopivassa kohdassa.
[0016] Esillä olevan keksinnön edellä mainitut ja muut tavoitteet saadaan aikaan menetelmällä lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuh-kasta, joka prosessi käsittää vähintään polttoaineen polttamisen lämpöenergi- 20 an aikaansaamiseksi höyryn tai kuuman veden tuottamiseen kattilajärjestelys-sä niin, että savukaasuja ja pohjatuhkaa muodostuu, kattilajärjestelyn varustamisen ainakin tulipesällä, jossa on lämmönsiirtopintoja, joissa on vesiputkia lämpöenergian johtamiseksi korkealämpöisen höyryn tai kuuman veden muo- 5 dossa käyttöön, palamisilman syöttämisen tulipesään, polttoaineen syöttämi-c\j ok 25 sen tulipesään, pohjatuhkan poistamisen tulipesästä, lämmön talteenottami- o 6 sen savukaasuista, korkealämpöisen höyryn tai kuuman veden hyödyntämien x sen, höyryn tiivistämisen kondensaatiksi, kondensaatin kierrättämisen, läm-
CC
mön talteenottamisen tulipesästä poistetusta pohjatuhkasta, jossa menetel-co mässä lämpö otetaan talteen pohjatuhkasta pohjatuhkan jäähdytysvesikier-co o 30 toon talteenotetun lämmön hyödyntämiseksi palamisilman esilämmityksessä
O
0X1 lämmönvaihtimella.
5
[0017] Samalla tavoin esillä olevan keksinnön edellä mainitut ja muut tavoitteet saadaan aikaan järjestelyllä lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta, jossa polttoainetta poltetaan lämmön kehittämiseksi höyryn tai kuuman veden tuottamiseksi ja savukaasuja ja pohjatuhkaa muo- 5 dostetaan kattilajärjestelyssä, joka kattilajärjestely käsittää ainakin tulipesän, johon on järjestetty lämmönsiirtopintoja, joissa on vesiputkia lämmön johtamiseksi korkealämpöisen höyryn muodossa käyttöön, elimet palamisilman syöttämiseksi tulipesään, elimet polttoaineen syöttämiseksi tulipesään, elimet poh-jatuhkan poistamiseksi tulipesästä, elimet lämmön talteenottamiseksi savu-10 kaasuista, elimet korkealämpöisen höyryn tai kuuman veden hyödyntämiseksi, elimet höyryn tiivistämiseksi kondensaatiksi, elimet kondensaatin kierrättämiseksi, ja elimet lämmön talteenottamiseksi pohjatuhkasta, jolle järjestelylle on ominaista, että mainitut lämmön talteenottoelimet liittyvät pohjatuhkan jäähdy-tysvesikiertoon talteenotetun lämmön hyödyntämiseksi lämmönvaihtimessa, 15 jolla siirretään lämpöä jäähdytysvesikierrosta palamisilmaan.
[0018] Esillä olevan keksinnön menetelmän ja laitteen muut piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.
20 [0019] Esillä olevalla keksinnöllä on ratkaistu ainakin joitain tekniikan ta son pohjatuhkan jäähdytysjärjestelyihin liittyviä ongelmia. Esimerkiksi esillä olevan keksinnön avulla on mahdollista ottaa talteen lämpöä tehokkaasti pohjatuhkasta ja käyttää hyväksi talteenotettua lämpöä missä päin voimalaitosta ^ sitä sitten tarvitaankaan.
δ ™ 25
CO
9 [0020] Esillä olevan keksinnön avulla on mahdollista parantaa kattilan te-
CO
w hokkuutta merkittävästi. Lisäksi esillä olevalla keksinnöllä saadaan tarvittaes-
X
£ sa pohjatuhkan jäähdytyslaitteet tai -järjestelyt tehokkaampaan käyttöön, jol- loin tarvittavat investoinnit ovat hyvin alhaiset.
CO
& 30 o ^ [0021] Seuraavassa esillä olevan keksinnön menetelmää ja järjestelyä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla seuraaviin piirustuksiin, joissa.
6
Fig. 1 kuvaa kaaviomaisesti tunnetun tekniikan kiertoleijupetikattilaa,
Fig. 2 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön kiertoleijupetikattilan yhteyteen järjestettyä erästä ensimmäistä edullista suoritusmuotoa,
Fig. 3 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön kiertoleijupetikattilan yh-5 teyteen järjestettyä erästä toista edullista suoritusmuotoa,
Fig. 4 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön kiertoleijupetikattilan yhteyteen järjestettyä erästä kolmatta edullista suoritusmuotoa, ja Fig. 5 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön kiertoleijupetikattilan yhteyteen järjestettyä erästä neljättä edullista suoritusmuotoa.
10
[0022] Fig. 1 kuvaa kaaviomaisesti ja ainoastaan esimerkinomaisesti tavallista tekniikan tason järjestelyä. Tulipesään, johon polttoaine, petimateriaali ja palamisilma syötetään, viitataan numerolla 10. Kun polttoainetta poltetaan tulipesässä 10, lämpöä kehittyy ja sekä pohjatuhkaa että savukaasuja muo-15 dostuu. Kaasut viedään erottimeen 12, joka erottelee kiintoainehiukkasia kaasuista, ja kierrättää ne takaisin tulipesään 10. Sekä tulipesässä 10 että erotti-messa 12 on lämmönvaihtopintoja, jotka käsittävät vesiputkia lämmön keräämiseksi tulipesässä ja erottimessa kulkevista savukaasuista ja kiintoaineesta. Savukaasut viedään erottimesta 12 edelleen lämmöntalteenottolaitteisiin, tulis-20 timiin ja välitulistimiin 14, joissa savukaasuissa vielä tallella oleva lämpö käytetään edelleen lämmittämään höyryä. Lämpöä siirretään käyttöön, esimerkiksi sähkön kehittämiseksi höyryturbiinien ja generaattorien avulla korkealäm-pöhöyryn muodossa. Tulistimien ja välitulistimien 14 jälkeen savukaasut vir-^ taavat ekonomaiserin 16 läpi, joka puolestaan kerää lämpöä savukaasuista i § 25 kattilan syöttöveteen. Savukaasujen lämmön talteenoton usein viimeinen vai- i cv] he tapahtuu palamisilman esilämmittimessä 18, jossa savukaasun lämpöä c käytetään lämmittämään tulipesässä 10 palamisilmana käytettyä ilmaa. Ilman
CL
to esilämmitintä 18 seuraa savukaasun virtaustiellä sähkösuodin/ilmanpuhdistin r-· to tai letkusuodin 20, joka erottaa savukaasuissa jäljellä olevat kiintoainehiukka- cn o 30 set ennen kuin savukaasut päästetään savupiipun kautta savukaasutuuletti-
C\J
men 22 avulla ilmakehään.
7
[0023] Ekonomaiseriin tuleva kattilan syöttövesi on peräisin virtaussuun-nassa höyryturbiinien alapuolella olevan kondensaattorin ja höyryturbiinien käytöstä. Kondensaattia C lämmitetään ensin höyryllä yhden tai useamman matalapaine-esilämmittimen 24 avulla, kunnes kondensaatti syötetään syöttö-5 vesitankkiin 26, jota käytetään poistamaan ilmaa vedestä ja joskus lämmittämään vettä ennen sen pumppaamista ekonomaiseriin. Syöttövesitankkiin 26 pumpun 28 avulla pumpattua syöttövettä voidaan edelleen lämmittää korkea-paine-esilämmittimen 30 avulla ennen sen tuloa ekonomaiserille 16.
10 [0024] Tulipesän 10 pohjalla on arina 32 toisaalta palamis-, suspensio- tai leijutuskaasun, niin sanotun primääri-ilman tai palamisilman, syöttämiseksi ilman esilämmittimen 18 kautta tuulettimella 34 pumpaten tulipesään ja toisaalta tuhkan ja muiden jätteiden poistamiseksi tulipesästä 10. Kattilan tulipesästä 10 arinan 32 kautta poistettua materiaalia sanotaan yleisesti pohjatuhkaksi.
15 Se sisältää palamatonta materiaalia, klinkkeriä, palamattomia polttoainetuh-kahiukkasia, jne. Tavallisesti pohjatuhka poistetaan vesiastiassa 36, jossa se jäähtyy. Jäähtynyt pohjatuhka viedään sitten pois laitokselta kaatopaikalle tai joskus sitä käytetään rakennusmateriaalina.
20 [0025] Kuviot 2-5 kuvaavat kaaviomaisesti useita muunnelmia esillä ole vasta keksinnöstä järjestettynä esimerkinomaisesti kiertoleijupetikattilan yhteyteen, vaikka keksinnön pohjatuhkan jäähdytysjärjestelyä voidaan käyttää mui-hinkin kattilatyyppeihin, joissa pohjatuhkaa poistetaan. Esillä olevan keksinnön ^ kaikissa suoritusmuodoissa on yhteisenä piirteenä se, että pohjatuhkaa pois- i o 25 tetaan arinan 32 kautta pohjatuhkan lämmön talteenottoelimiin 38, edullisesti i jäähdytettyyn kuljetusruuvijärjestelyyn, jota käytetään moottorin 40 avulla. | Jäähdytetyssä kuljetusruuvissa on normaalisti vesijäähdytteinen vaippa ja ontto to akseli, jonka läpi jäähdytysvesi pääsee virtaamaan. Muita soveltuvia pohja in 2 tuhkan jäähdytyslaitteita ovat vesijäähdytteiset rumpujäähdyttimet tai vesi- O) o 30 jäähdytteiset kolakuljettimet eräinä esimerkkivaihtoehtoina. Esillä olevan kek sinnön eräänä kaikille kuvatuille suoritusmuodoille yleisenä piirteenä on, että lämmön talteenottoelimissä 38 pohjatuhkan jäähdytystä varten olevaa vettä käytetään palamisilman esilämmitykseen.
8
[0026] Kuviossa 2 esitetään esillä olevan keksinnön ensimmäisen edulli-5 sen suoritusmuodon mukainen pohjatuhkan lämmöntalteenottojärjestely. Pohjatuhkan lämmön talteenottoelin 38 on osa pohjatuhkan jäähdytyskiertoa 42, joka edelleen käsittää ainakin kierrätyspumpun 44 ja lämmönvaihtimen 46. Siten jäähdytyskierrossa 42 kiertävän pohjatuhkan jäähdytysveden lämpö siirtyy lämmönvaihtimessa 46 suljettuun vesikiertoon, ts. lämmityskiertoon 48, 10 jossa on lämmönvaihtimen 46 lisäksi ainakin kierrätyspumppu 50 ja toinen lämmönvaihdin 52. Lämmityskierrossa 48 kerätty lämpö käytetään lämmittämään palamisilmaa lämmönvaihtimen 52 avulla. Lämmönvaihdin 52 on sijoitettu palamisilman ilmapuhaltimen 34 ja ilman esilämmittimen 18 väliin siten, että esilämmitin 18, edullisesti pyörivä ilman esilämmitin, vastaanottaa ilmaa, 15 joka on jo lämmitetty lämmönvaihtimessa 52.
[0027] Koska palamisilman esilämmitin 18 vastaanottaa nyt ilmaa korkeammassa lämpötilassa kuin ennen pohjatuhkan lämmöntalteenottoa, palamisilman esilämmitin 18 voi tarvita jonkunlaista säätöä. Jos palamisilman esi- 20 lämmitin 18 pidettäisiin samana, se ei pystyisi jäähdyttämään savukaasuläm-pötilaa niin tehokkaasti ennen pohjatuhkan lämmöntalteenottoa ja osa savukaasujen sisältämästä lämmöstä voisi mennä hukkaan. Siten, jotta käytännössä olisi mahdollista ottaa talteen lämpöä savukaasuista yhtä tehokkaasti ^ kuin aiemmin (ts. ylläpitää savukaasun lämpötilaa palamisilman esilämmitti- o ^ 25 men jälkeen samana kuin ennen pohjatuhkan lämmöntalteenottoa), tarvitaan 00 9 tehokkaampi palamisilman esilämmitin.
CD
CM
X
£ [0028] Kuvio 2 esittää myös sekä jäähdytyskiertoon 42 ja lämmityskier- £5 toon 48 järjestetyt lisälaitteita. Pohjatuhkan jäähdytyskierrossa 42 voi olla
CO
o 30 mahdollisesti myös toinen lämmönvaihdin 54, joka on yhdistetty ensimmäisen
O
^ lämmönvaihtimen 46 sivuun (tai rinnan). Käytännössä pohjatuhkan lämmön talteenottoelimistä 38 tuleva jäähdytysvesi jaetaan tässä lisäsuoritusmuodos-sa venttiilin avulla (ei esitetty) kahden lämmönvaihtimen 46 ja 54 välille riippu- 9 en palamisilman lämmittämiseen tarvittavasta lämmön määrästä. Milloin tahansa otetaan talteen enemmän lämpöä pohjatuhkasta tai sitä pitäisi ottaa sen varmistamiseksi että pohjatuhkan lämpötila on riittävän alhainen sen poistossa kuin mitä tarvitaan palamisilman esilämmittämiseksi, osa jäähdytys-5 vesivirrasta ohjataan toiseen lämmönvaihtimeen 54 niin, että ylimääräinen lämpö siirretään toisen lämmönvaihtimen 54 avulla jäähdytysvesikierrosta 42 toiseen jäähdytysvesikiertoon 56. Toisin sanoen, jäähdytysveden virtaustien toiseen lämmönvaihtimeen 54 avaavan venttiilin toimintaa (ei esitetty) säädellään edullisesti ainakin yhdellä seuraavista: pohjatuhkan lämpötila sitä poistet-10 taessa suppiloon 58, lämmönvaihtimesta 52 poistuvan palamisilman lämpötila, jäähdytysveden lämpötila lämmönvaihtimen 46 jälkeen ja palamisilman lämpötila sen poistuessa palamisilman esilämmittimestä 18. Tämä yhteys varmistaa riittävän alhaisen lämpötilan suppiloon 58 poistetulle pohjatuhkalle. Lämmitys-kierto 48 saadaan aikaan myös toisella lämmönvaihtimella 60 palamisilmaa 15 lämmittävän ensimmäisen 52 lisäksi. Toinen lämmönvaihdin 60 on järjestetty sarjaan ensimmäisen lämmönvaihtimen 52 kanssa palamisilman lämmittämiseksi lisälämmön aikaansaamiseksi ensimmäiseen lämmityskiertoon 48. Lämmönvaihdinta 60 voidaan käyttää esimerkiksi käynnistyksessä tai ajettaessa vajaata kuormaa, kun ei savukaasun lämmön talteenotto eikä pohjatuh-20 kan lämmön talteenotto eivätkä nämä yhdessäkään pysty tuottamaan riittävää määrää lämpöä palamisilman lämmittämiseen. Toisen lämmönvaihtimen 60 käyttöä, ts. siinä olevan höyryvirran käyttöä, voidaan edullisesti, muttei välttä-mättä, säätää ainakin yhdellä seuraavista: palamisilman esilämmittimen 18 ^ jälkeisten savukaasujen lämpötila, pohjatuhkan lämpötila sen poistuessa sup- i 0 25 piloon 18, lämmönvaihtimesta 52 poistuvan palamisilman lämpötila ja pala- i misilman esilämmittimestä 18 poistuvan palamisilman lämpötila.
CC
CL
to [0029] Eräs toinen vaihtoehto lämmönvaihtimen järjestämiseksi jäähdy in S tyskiertoon on sijoittaa toisen jäähdytyskierron 56 lämmönvaihdin 54 sarjaan
CD
o 30 (eikä rinnan) ensimmäisen jäähdytyskierron lämmönvaihtimen 46 kanssa.
C\J
Tämä yhteys toimii käytännössä niin, että pohjatuhkan lämmön talteenottoeli-mien 38 kuuma vesi lämmittää ensin veden palamisilman lämmityskierrossa 48 lämmönvaihtimen 46 avulla ja sitten virtaa edelleen lämmönvaihtimeen 54 jäähdytettäväksi edelleen, jonka jälkeen vesi palautetaan pohjatuhkan läm mön talteenottoelimiin 38 pumpun 44 avulla.
10 5 [0030] Kuvio 3 kuvaa esillä olevan keksinnön toisen edullisen suoritus muodon mukaista pohjatuhkan lämmöntalteenottojärjestelyä. Itse asiassa kuvion 3 suoritusmuoto on kuvion 2 yksinkertaistettu suoritusmuoto. Tässä pohjatuhkan jäähdytyskierto 42 ja palamisilman lämmityskierto on yhdistetty yhdeksi kierroksi 42’ niin, että pohjatuhkan jäähdytysvesi viedään lämmittämään 10 palamisilmaa suoraan lämmönvaihtimessa 52’. Kierto 42’ sisältää lisäjäähdy-tysvesikierron 56 lämmönvaihtimineen 54 kuvion 2 suoritusmuodon tavoin. Luonnollisesti, kuten yllä selostettiin, tiettyyn lämmönsiirtoväliaineen kiertoon (42, 42’) järjestetty lisälämmönvaihdin (esimerkiksi lämmönvaihdin 54) voidaan mainitussa tietyssä kierrossa (42, 42’) järjestää joko sarjaan tai rinnan 15 lämmönsiirtoväliaineen lämmitykseen toisessa kierrossa tarkoitetun tai suoraan palamisilman lämmitykseen tarkoitetun lämmönvaihtimen (46, 52’) kanssa. Jäähdytys-/lämmityskiertoon 42’ ei tarvita kuvion 2 lämmönvaihdinta 60, vaan vastaava lämmönvaihdin voidaan järjestää palamisilmalinjaan joko ennen lämmönvaihdinta 52’ tai sen jälkeen käynnistystä varten sekä ajettaessa 20 vajailla kuormilla silloin, kun tämä on ainoa tapa lämmittää palamisilmaa.
[0031] Kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön kolmannen edullisen suori-tusmuodon mukaista pohjatuhkan lämmöntalteenottojärjestelyä. Kuten kuvios-^ ta 4 on nähtävissä, pääjärjestely on sama kuin kuviossa 2. Ainoa poikkeus on, i g 25 että ohitusekonomaiseri 62 on lisätty savukaasun virtaustiellä ekonomaiserin i g 16 ja sähkösuotimen/letkusuotimen 20 väliin rinnan palamisilman esilämmitti- i men 18 kanssa. Ohitusekonomaiseria 62 käytetään kondensaatin esilämmi-
CL
to tykseen yhdistämällä se kondensaatin C virtaustiehen matalapaine in g esilämmittimien 24’ väliin niin, että osa kondensaatista saatetaan virtaamaan
CO
o 30 pumpun 64 avulla ohitusekonomaiserin 62 kautta syöttövesitankkiin 26, jolloin
(M
ekonomaiseria 62 voidaan yhtä hyvin kutsua kondensaatin esilämmittimeksi. Tässä on ymmärrettävä, että on olemassa useita vaihtoehtoja kondensaatti- 11 virralle ohitusekonomaiserin suhteen. Kuten jo aiemmin on selostettu, syöttö-vesitankkia ennen voi olla yksi kondensaatin esilämmitin tai useampi kuin kaksi esilämmitintä. Siten on selvää, että kondensaattivirta ohi-tusekonomaiseriin voidaan viedä jo ennen ensimmäistä esilämmitintä, esi-5 lämmitinten välissä (kuten kuviossa 4 on esitetty) tai esilämmittimien jälkeen. Eräs toinen vaihtoehto ohitusekonomaiserin käytölle on yhdistää se rinnan korkeapaine-esilämmittimien 30 kanssa. Ja luonnollisesti kolmas vaihtoehto on kahden yllä mainitun vaihtoehdon yhdistelmä, ts. kierrättää sekä matala-paine- että korkeapainekondensaattia ohitusekonomaiserissa. On jopa mah-10 dollista, että koko kondensaattivirta lämmitetään ohitusekonomaiserissa ennen syöttövesitankkia joko yhden tai useamman ekonomaiserin kanssa sarjaan järjestettyjen esilämmittimen kanssa tai niitä ilman.
[0032] Syy, miksi kondensaatin esilämmitintä/ohitusekonomaiseria 62 15 käytetään, on se, että joskus kuvion 2 pohjatuhkan lämmöntalteenottojärjeste-lyä käytettäessä palamisilman esilämmitin ei pysty alentamaan savukaasun lämpötilaa riittävästi, vaan lämpötila säilyy liian korkeana (tuhlaten lämpö-energiaa). Perimmäinen syy on, että lämmönvaihtimesta 52 johtuen, palamisilman esilämmittimeen 18 tulevan savukaasun lämpötilan ja siitä poistuvan 20 palamisilman lämpötilan välinen ero pienenee. Savukaasun lämpötilan pitämiseksi hyväksyttävän alhaisella tasolla palamisilman esilämmittimen 18 jälkeen osa savukaasuista viedään kondensaatin esilämmittimeen 62 palamisilman esilämmittimen 18 sijaan, jolloin palamisilman esilämmittimen 18 osuutta hel-^ potetaan ja savukaasujen lämpötilaa ilman esilämmittimen 18 jälkeen pide- § 25 tään samana tai alhaisempana kuin ennen uutta pohjatuhkan lämmöntal- ^ teenottojärjestelyä. Vaihtoehtoisesti joissain sovelluksissa voi olla edullista jär- i jestää lisäekonomaiseri sarjaan ilman esilämmittimen 18 kanssa, virtaussuun-
CL
(o nassa ennen ilman esilämmitintä tai sen jälkeen.
I'--
OO
CO
σ> o 30 [0033] Esillä olevan keksinnön yllä selostettu suoritusmuoto tarjoaa lukui-
CM
siä eri tapoja säätää sekä jäähdytysjärjestelystä poistuvan pohjatuhkan lämpötilaa että palamisilman lämmittämistä esilämmittimessä 18. Luonnollisesti 12 kuvion 2 suoritusmuodon yhteydessä selostettuja säätöjä voidaan käyttää tässäkin, mutta koska ohitusekonomaiseri 62 on otettu käyttöön, sen säätöjen tulee olla yhteensopivat kuvion 2 yhteydessä selostettujen kanssa. Toisin sanoen, savukaasun syöttöä ohitusekonomaiseriin 62 säätelevää venttiiliä (ei 5 esitetty) voidaan säätää palamiskaasun esilämmittimestä 18 poistuvien savukaasujen lämpötilalla. Toisin sanoen mitä korkeampi palamisilman esilämmittimestä 18 poistuvien savukaasujen lämpötila on, sitä suurempi osuus savukaasuista pääsee ohitusekonomaiseriin 62. Kondensaatin C virtaa ohitusekonomaiseriin 62 täytyy myös säätää. Eräs käyttökelpoinen säätötapa on 10 saada ohitusekonomaiserin kondensaattoria riippuvaiseksi ekonomaiseriin 62 tulevasta savukaasuvirrasta. Ja viimeiseksi sekä pohjatuhkan sen jäähdytyksen jälkeinen lämpötila, palamisilman esilämmitys ja savupiippuun menevän savukaasun lämpötilaa pitäisi säätää niin, että energiahäviöt pysyisivät minimaalisina.
15
[0034] Kuvio 5 kuvaa pohjatuhkan lämmöntalteenottojärjestelyä esillä olevan keksinnön neljännen edullisen suoritusmuodon mukaisesti. Kuvion 5 mukaisesti kuvion 5 järjestely on kuviossa 4 selostetun järjestelyn jatkokehittelyä. Lähtökohtana esillä olevan keksinnön tässä suoritusmuodossa on että jotkut 20 kattilalaitokset on suunniteltu ottamaan talteen lämpöä savukaasuista palamisilman lämmittämiseksi sähkösuotimen jälkeen. Siten tällainen tunnettu järjestely muodostuu vesikierrosta, joka käsittää savukaasupuhaltimen 22 jäl-keen sijoitetun savukaasujäähdyttimen 66 ja palamisilmapuhaltimien 34 jäl- ^ keen sijoitetun palamisilman lämmittimen 52. Nyt yllä mainittu tunnettu järjes- § 25 tely on yhdistetty palamisilman lämmityskiertoon 48, joka käyttää pohjatuhkas- ta jäähdytyskierron 42 avulla talteenotettua lämpöä, kuten yllä on jo selostettu.
i Lämpöä siirretään sekä (lämmönvaihtimella 46 varustetuista) pohjatuhkan
CL
to lämmön talteenottoelimistä 38 että savukaasun lämmöntalteenottolaitteesta h-· S 66, ts. savukaasujäähdyttimestä palamisilman lämmityskiertoon 48. Jos halu- cn o 30 taan, että lämmöntalteenottoa ylläpidetään savukaasujäähdyttimen 66 avulla
(M
samalla tasolla kuin ennenkin ennen uutta pohjatuhkan lämmöntalteenottoyh-dettä, se tarkoittaa, että palamisilman lämpötila ennen palamisilman esilämmi- 13 tintä 18 nousee. Palamisilman lämpötila palamisilman esilämmittimen 18 jälkeen ei kuitenkaan pysty nousemaan tasaisesti, koska palamisilman esiläm-mittimeen 18 tulevan savukaasun ja siitä poistuvan palamisilman lämpötilojen ero voi olla vain tietynlainen. Tätä kompensoidaan vähentämällä savukaasu-5 virtaa palamisilman esilämmittimen 18 kautta ja kasvattamalla savukaasuvir-taa ohitusekonomaiserin 62 kautta, jolloin ilman esilämmittimen lämpövelvoi-tetta pienennetään ja vastaavasti ohitusekonomaiserin 62 lämpövelvoitetta kasvatetaan.
10 [0035] Yllä olevan selostuksen valossa on ymmärrettävää, että siinä on selostettu vain muutamia kaikkein edullisimpia suoritusmuotoja esillä olevasta keksinnöstä. Siten on selvää, ettei keksintö rajoitu ainoastaan yllä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin liitteenä olevien patenttivaatimusten suojapiirin puitteissa. On myös ymmärrettävää, että kek-15 sinnön jotain suoritusmuotoa voidaan soveltaa muiden suoritusmuotojen piirteiden yhteydessä esillä olevan keksinnön perusajatuksen puitteissa tai että eri suoritusmuotojen piirteitä voidaan yhdistää toimivan ja teknisesti käyttökelpoisen rakenteen aikaansaamiseksi. Toisin sanoen, on selvää, että palamisilman lämmityskiertoon kuvioiden 2, 3 ja 4 suoritusmuodoissa järjestettyä lisä-20 lämmityslaitetta 60 voidaan käyttää hyväksi myös kuvion 5 suoritusmuodossa. Samoin pohjatuhkasta talteenotetun lämmön hyväksikäyttöä ei voida käyttää vain lämmittämään palamisilmaa, vaan se on mahdollista myös voimalaitok-sen kattilajärjestelyn muissa sovelluksissa. On esimerkiksi mahdollista käyttää ^ lämpöä lämmittämään kondensaattia. Muut sovellukset liittyvät talteenotetun § 25 lämmön käyttöön voimalaitosrakennuksen lämmittämiseen tai lämmön toimit- ^ tamiseen aluelämpötarkoituksiin. On myös mahdollista yhdistää kuvion 5 suo- £ ritusmuodosta sähkösuotimen jälkeen savukaasuista lämpöä talteenottava
CL
(o lämmönvaihdin 66 kuvioiden 2, 3 ja 4 suoritusmuotoihin tuottamaan lisäener- I'-- 2 giaa palamisilman lämmityskiertoon 48 tai pohjatuhkan jäähdytyskiertoon (42’)
CD
o 30 edellyttäen, että on varmistettu, että yhteys on tehty niin, ettei se monimutkais-
(N
ta pohjatuhkan jäähdytystä, ts. yhdistämällä savukaasun lämmöntalteenotto rinnan pohjatuhkan jäähdytyslaitteen kanssa. Edelleen on ymmärrettävää, että 14 palamisilman lämmittämiseen käytettävä lämmönvaihdin 52 voidaan sijoittaa virtaussuunnassa puhaltimia 34 ennen eikä välttämättä niiden jälkeen. Lopuksi tulisi ymmärtää, että sana ’’kondensaatti” tulisi ymmärtää laajasti käsittämään myös sellaisen veden, joka palautuu kattilajärjestelystä ja joka ei ole ol-5 lut kaasumaisessa muodossa (ts. höyryä), vaan on ollut kuumaa vettä, joka on jäähtynyt käytössä.
δ
(M
oo o
CD
(M
X
en
CL
CD
h-· 00
CD
O) o o
(M

Claims (20)

1. Menetelmä lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuh- 5 kasta, joka prosessi käsittää vähintään • polttoaineen polttamisen lämpöenergian aikaansaamiseksi höyryn tai kuuman veden tuottamiseen kattilajärjestelyssä niin, että savukaasuja ja pohjatuhkaa muodostuu, • kattilajärjestelyn varustamisen ainakin tulipesällä (10), jossa on läm- 10 mönsiirtopintoja, joissa on vesiputkia lämpöenergian johtamiseksi kor- kealämpöisen höyryn tai kuuman veden muodossa käyttöön, • palamisilman syöttämisen tulipesään (10), • polttoaineen syöttämisen tulipesään (10), • pohjatuhkan poistamisen tulipesästä (10), 15. lämmön talteenottamisen savukaasuista, • korkealämpöisen höyryn tai kuuman veden hyödyntämisen, • höyryn tiivistämisen kondensaatiksi (C), • kondensaatin (C) kierrättämisen, • lämmön talteenottamisen tulipesästä (10) poistetusta pohjatuhkasta, 20 joka menetelmä on tunnettu • lämmön talteenottamisesta pohjatuhkasta pohjatuhkan jäähdytys- vesikiertoon (42, 42’) talteenotetun lämmön hyödyntämiseksi palani misilman esilämmityksessä lämmönvaihtimella (52, 52’). O CM o 25
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että i järjestetään palamisilman lämmityselimet (52’) suoraan pohjatuhkan jäähdy-jr tysvesikiertoon (42’) lämmön siirtämiseksi jäähdytysvedestä palamisilmaan. CD co
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että CD o 30 lämpö siirretään pohjatuhkan jäähdytyskierrosta (42) palamisilman lämmitys- CM kiertoon (48).
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä siirretään pohjatuhkan jäähdytyskierrosta (42’) tai palamisil-man lämmityskierrosta (48) palamisilmaan ennen palamisilman esilämmittä-mistä savukaasuista talteenotetulla lämmöllä. 5
5. Jonkin patenttivaatimuksien 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestetään ohitusekonomaiseri (62) rinnan palamisilman esilämmi-tyselimien (18) kanssa esilämmityselimiin (18) syötettyjen savukaasujen määrän vähentämiseksi ja siten savukaasun lämpötilan säädön parantamiseksi. 10
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä otetaan talteen savukaasuista kondensaattiin (C) ohitusekonomaiseril-la (62).
7. Jonkin patenttivaatimuksien 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiintoaineita erotetaan savukaasuista sähkösuotimella ja että lämpöä otetaan talteen savukaasuista sähkösuotimen (20) jälkeen palamisilman lämmittämiseksi.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä otetaan talteen savukaasuista sähkösuotimen (20) jälkeen pohjatuhkan jäähdytyskiertoon (42’) tai palamisilman lämmityskiertoon (48) palamisilman lämmittämiseksi. 5 25
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen menetelmä, tunnettu CVJ ok siitä, että järjestetään lisäjäähdytyselimet (54) pohjatuhkan jäähdytyskiertoon Z (42,42’). CM X tr
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen menetelmä, tunnettu CO £ 30 siitä, että järjestetään lisälämmityselimet (60) pohjatuhkan jäähdytyskiertoon CO o (42’) tai palamisilman lämmityskiertoon (48). o CM
11. Järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuh-kasta, jossa polttoainetta poltetaan lämmön kehittämiseksi höyryn tai kuuman veden tuottamiseksi ja savukaasuja ja pohjatuhkaa muodostetaan kattilajär-jestelyssä, joka kattilajärjestely käsittää ainakin tulipesän (10), johon on järjestetty lämmönsiirtopintoja, joissa on vesiputkia lämmön johtamiseksi korkea-lämpöisen höyryn muodossa käyttöön, elimet (34) palamisilman syöttämiseksi 5 tulipesään, elimet polttoaineen syöttämiseksi tulipesään, elimet (32) pohjatuh-kan poistamiseksi tulipesästä (10), elimet (14, 16, 18) lämmön talteenottami-seksi savukaasuista, elimet korkealämpöisen höyryn tai kuuman veden hyödyntämiseksi, elimet höyryn tiivistämiseksi kondensaatiksi (C), elimet (28) kondensaatin (C) kierrättämiseksi, ja elimet (38) lämmön talteenottamiseksi 10 pohjatuhkasta, tunnettu siitä, että mainitut lämmön talteenottoelimet (38) liittyvät pohjatuhkan jäähdytysvesikiertoon (42, 42’) talteenotetun lämmön hyödyntämiseksi lämmönvaihtimessa (52, 52’), jolla siirretään lämpöä jäähdytys-vesikierrosta (42’) palamisilmaan.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että pohjatuhkan jäähdytysvesikiertoon (42’) on järjestetty lämmönvaihdin (46) lämmön siirtämiseksi jäähdytysvesikierrosta (42) palamisilman lämmityskier-toon (48) palamisilman lämmittämiseksi.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että palamisilman lämmityskiertoon (48) on järjestetty lämmönvaihdin (52) palamisilman lämmittämiseksi.
^ 14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen järjestely, tunnettu 0 ^ 25 siitä, että ohitusekonomaiseri (62) on järjestetty rinnan palamisilman esiläm- 00 9 mittimen (18) kanssa palamisilman lämmittämiseksi niin, että osa savukaa- co ™ suista pääsee ohittamaan palamisilman esilämmittimen (18). CC CL
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 00 o) 30 ohitusekonomaiseri (62) on järjestetty virtausyhteyteen kondensaatin (C) vir- o ^ taustien kanssa kondensaatin (C) esilämmittämiseksi.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohitusekonomiseri (62) on järjestetty kondensaatin (C) virtaustielle virtaus-suunnassa syöttövesitankin (26) yläpuolelle.
17. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 16 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että toinen lämmönvaihdin (66) on järjestetty pohjatuhkan jäähdytyskier-toon (42’) tai palamisilman lämmityskiertoon (48) lämmön talteenottamiseksi savukaasuista viimeisen kiintoaineen erotuselimen jälkeen, ts. sähkösuotimen (20) jälkeen. 10
18. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 17 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että pohjatuhkan jäähdytyskiertoon (42, 42’) on järjestetty elimet (54) veden jäähdyttämiseksi mainitussa kierrossa (42, 42’).
19. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 18 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että palamisilman lämmityskiertoon (48) on järjestetty elimet (60, 66) veden lämmittämiseksi mainitussa kierrossa (48).
20. Jonkin patenttivaatimuksen 11-19 mukainen järjestely, tunnettu 20 siitä, että pohjatuhkan lämmön talteenottoelin (38) käsittää yhden seuraavista: jäähdytetty kuljetusruuvi, vesijäähdytteinen rumpujäähdytin ja vesijäähdytteinen kolakuljetin. δ (M oo o CD (M X en CL CD h-· OO CD O) o o (M
FI20096376A 2009-12-21 2009-12-21 Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta FI122189B (fi)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20096376A FI122189B (fi) 2009-12-21 2009-12-21 Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta
PL10838743T PL2516927T3 (pl) 2009-12-21 2010-12-14 Sposób i układ do odzyskiwania ciepła z popiołu dennego
KR1020127016292A KR101463739B1 (ko) 2009-12-21 2010-12-14 바닥재에서 열을 회수하는 방법과 장치
EP10838743.2A EP2516927B1 (en) 2009-12-21 2010-12-14 Method and arrangement for recovering heat from bottom ash
PCT/FI2010/051021 WO2011076994A1 (en) 2009-12-21 2010-12-14 Method and arrangement for recovering heat from bottom ash
CN201080058810.2A CN102656407B (zh) 2009-12-21 2010-12-14 用于从底灰回收热量的方法和装置
PL18193931T PL3438535T3 (pl) 2009-12-21 2010-12-14 Sposób i układ do odzyskiwania ciepła z popiołu dennego
US13/512,641 US9175851B2 (en) 2009-12-21 2010-12-14 Method of and an arrangement for recovering heat from bottom ash
JP2012545364A JP5563098B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-14 ボトム・アッシュから熱を回収する方法及び装置
RU2012131365/03A RU2539449C2 (ru) 2009-12-21 2010-12-14 Способ и установка для рекуперации тепла из зольного остатка
TR2018/20100T TR201820100T4 (tr) 2009-12-21 2010-12-14 Taban Külünden Isı Geri Kazanmak İçin Yöntem Ve Düzenek
EP18193931.5A EP3438535B1 (en) 2009-12-21 2010-12-14 Method and arrangement for recovering heat from bottom ash
HUE18193931A HUE049930T2 (hu) 2009-12-21 2010-12-14 Eljárás és elrendezés hõ visszanyerésére fenékhamuból
HUE10838743A HUE041985T2 (hu) 2009-12-21 2010-12-14 Eljárás és elrendezés hõ kinyerésére fenékhamuból

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20096376A FI122189B (fi) 2009-12-21 2009-12-21 Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta
FI20096376 2009-12-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20096376A0 FI20096376A0 (fi) 2009-12-21
FI20096376A FI20096376A (fi) 2011-06-22
FI122189B true FI122189B (fi) 2011-09-30

Family

ID=41462834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20096376A FI122189B (fi) 2009-12-21 2009-12-21 Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9175851B2 (fi)
EP (2) EP3438535B1 (fi)
JP (1) JP5563098B2 (fi)
KR (1) KR101463739B1 (fi)
CN (1) CN102656407B (fi)
FI (1) FI122189B (fi)
HU (2) HUE041985T2 (fi)
PL (2) PL2516927T3 (fi)
RU (1) RU2539449C2 (fi)
TR (1) TR201820100T4 (fi)
WO (1) WO2011076994A1 (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9012524B2 (en) * 2011-10-06 2015-04-21 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
DE102014219276A1 (de) 2014-09-24 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Gas und Dampfkraftwerksanlage (GUD) auf der Basis von elektropositiven Metallen mit optional angeschlossenem Fischer-Tropsch Prozess
CN104566411B (zh) * 2014-12-30 2017-08-01 黑龙江国德节能服务有限公司 用换热器提取锅炉除渣机降温水热能回收装置及回收方法
PL3203150T3 (pl) * 2016-02-02 2021-10-25 General Electric Technology Gmbh Elektrownia i sposób zwiększenia wydajności elektrowni
CN106195996A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 禹州市神运机械有限公司 一种辅助循环锅炉设备
US11079108B2 (en) * 2017-07-27 2021-08-03 Sumitomo SHI FW Energia Oy Fluidized bed boiler plant and a method of preheating combustion gas in a fluidized bed boiler plant
CN107631295A (zh) * 2017-10-31 2018-01-26 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种循环灰冷却排放装置
CN107970708B (zh) * 2017-11-30 2023-07-04 成都易态科技有限公司 高温除尘灰余热利用系统
US10464872B1 (en) 2018-07-31 2019-11-05 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic gasification to produce methanol
KR102048844B1 (ko) * 2018-08-07 2019-11-26 고등기술연구원연구조합 이산화탄소 포집 장치를 포함하는 액화공기 재기화 시스템 및 방법
US10344231B1 (en) 2018-10-26 2019-07-09 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization
US10435637B1 (en) 2018-12-18 2019-10-08 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization and power generation
US10618818B1 (en) 2019-03-22 2020-04-14 Sure Champion Investment Limited Catalytic gasification to produce ammonia and urea
JP7420941B2 (ja) 2019-12-18 2024-01-23 スミトモ エスエイチアイ エフダブリュー エナージア オサケ ユキチュア 蒸気ボイラシステムを作動させるための配置構成及び方法
CN112664922B (zh) * 2020-12-15 2022-08-12 苏州西热节能环保技术有限公司 一种带空预器旁路省煤器的锅炉的排烟温度的修正方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2635587A (en) 1945-12-07 1953-04-21 Svenska Maskinverken Ab Apparatus for preheating combustion air and feed water for steam generating plants
GB629298A (en) 1945-12-07 1949-09-16 David Dalin Method and means for the transmission of heat
US2699758A (en) 1946-02-02 1955-01-18 Svenska Maskinverken Ab Method of preheating combustion supporting air for steam generating plants
US2594471A (en) 1946-10-11 1952-04-29 Comb Eng Superheater Inc Heat exchange apparatus
FR1377275A (fr) * 1963-01-03 1964-11-06 Dispositif de récupération de la chaleur des fumées pour assurer le réchauffage de l'air comburant par un système de production de vapeur intermédiaire
US4205630A (en) 1978-11-15 1980-06-03 Combustion Engineering, Inc. Steam air preheater for maintaining the flue gas temperature entering dust collection equipment
US4213402A (en) * 1978-12-08 1980-07-22 Combustion Engineering, Inc. Cooling means for a water-filled ash hopper
DE3102819A1 (de) * 1980-01-29 1982-02-18 Babcock-Hitachi K.K., Tokyo Verfahren fuer die rueckgwinnung von waerme bei der kohlevergasung und vorrichtung dafuer
DD232747A1 (de) 1984-12-27 1986-02-05 Dampferzeugerbau Veb K Einrichtung zur asche- bzw. bettmasse kuehlung fuer wirbelschichtfeuerungen
CA1261204A (en) 1985-06-20 1989-09-26 Erwin Wied Process for operating a fluidized bed burner
CN2047335U (zh) * 1988-06-07 1989-11-08 东南大学 常压沸腾炉高温灰渣冷却器
FI86219C (fi) * 1989-04-13 1992-07-27 Ahlstroem Oy Foerfarande och anordning foer tillvaratagande av vaerme ur fraon foergasnings- eller foerbraenningsprocesser avskilt fast material.
EP0417055B1 (en) 1989-08-28 1994-06-15 Atlas Copco Construction and Mining Technique AB Device for positioning of a drill bit
IT1241408B (it) 1990-03-02 1994-01-14 Mario Magaldi Sistema di scarico delle ceneri pesanti da caldaie per la produzione di vapore
DE4212336C1 (fi) 1992-03-06 1993-09-02 Gea Luftkuehler Gmbh, 4630 Bochum, De
DE9208823U1 (de) 1992-03-21 1992-09-03 Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen Vorrichtung zur Nutzung des für den Betrieb einer Rauchgasentschwefelungsanlage nicht benötigten Wärmeüberschusses im Rauchgas
US5840258A (en) * 1992-11-10 1998-11-24 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
JPH07174326A (ja) * 1993-12-21 1995-07-14 Kubota Corp 溶融処理炉
JPH07324725A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd クリンカ処理設備の熱回収装置
CN2216196Y (zh) * 1994-10-14 1995-12-27 王玉林 低速搅拌灰渣冷却器
US5522160A (en) 1995-01-05 1996-06-04 Foster Wheeler Energia Oy Fluidized bed assembly with flow equalization
JPH09112802A (ja) * 1995-10-20 1997-05-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 加圧流動層ボイラのベッド灰冷却装置
JP3687155B2 (ja) * 1995-11-07 2005-08-24 石川島播磨重工業株式会社 流動層ボイラのベッド灰抜出装置
JPH09189408A (ja) * 1996-01-09 1997-07-22 Kubota Corp 溶融炉スラグピット水の冷却装置
CN2259605Y (zh) * 1996-03-28 1997-08-13 蒋兴峰 滚筒式流化床炉渣冷却器
JPH10246413A (ja) 1997-03-07 1998-09-14 Babcock Hitachi Kk ごみ焼却装置と方法
US5954000A (en) * 1997-09-22 1999-09-21 Combustion Engineering, Inc. Fluid bed ash cooler
CN2337411Y (zh) * 1998-04-18 1999-09-08 张善学 锅炉冷渣机
CN2434538Y (zh) * 2000-08-23 2001-06-13 济南盛富科贸有限公司 冷渣器
US6532905B2 (en) 2001-07-17 2003-03-18 The Babcock & Wilcox Company CFB with controllable in-bed heat exchanger
ITMI20020353A1 (it) * 2002-02-21 2003-08-21 Magaldi Ricerche & Brevetti Estrattore/raffreddatore di materiali sfusi mediante l'utilizzo di unmezzo di nastro trasportatore dotato di piastre forate e provviste di
JP4140544B2 (ja) 2004-03-26 2008-08-27 株式会社デンソー 廃熱利用装置
JP4959156B2 (ja) 2004-11-29 2012-06-20 三菱重工業株式会社 熱回収設備
CN2821399Y (zh) 2005-08-01 2006-09-27 侯佃伟 一种蒸汽锅炉给水预热装置
US7464669B2 (en) * 2006-04-19 2008-12-16 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Integrated fluidized bed ash cooler
FI118307B (fi) 2006-05-18 2007-09-28 Metso Power Oy Leijukerroskattila ja menetelmä leijukerroskattilan pohjatuhkanjäähdyttimen muodostamiseksi
ITMI20061010A1 (it) 2006-05-23 2007-11-24 Magaldi Power Spa Sistema di raffreddamento per estrazione a secco di ceneri pesanti per caldaie durante la fase di accumulo in tramoggia
RU61844U1 (ru) * 2006-08-14 2007-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Комплекс для переработки твердых бытовых отходов
WO2008023394A1 (en) 2006-08-22 2008-02-28 Magaldi Power S.P.A. Cooling system for the dry extraction of heavy ashes from boilers
US8968431B2 (en) 2008-06-05 2015-03-03 Synthesis Energy Systems, Inc. Method and apparatus for cooling solid particles under high temperature and pressure
CN201344546Y (zh) * 2009-01-23 2009-11-11 太原电力高等专科学校 一种工业锅炉排渣余热利用装置

Also Published As

Publication number Publication date
TR201820100T4 (tr) 2019-01-21
EP2516927A1 (en) 2012-10-31
EP3438535B1 (en) 2020-04-22
US20120276492A1 (en) 2012-11-01
FI20096376A0 (fi) 2009-12-21
WO2011076994A1 (en) 2011-06-30
CN102656407A (zh) 2012-09-05
EP2516927A4 (en) 2015-02-11
HUE041985T2 (hu) 2019-06-28
CN102656407B (zh) 2015-05-06
KR101463739B1 (ko) 2014-11-21
JP5563098B2 (ja) 2014-07-30
EP2516927B1 (en) 2018-10-24
PL3438535T3 (pl) 2020-09-21
EP3438535A1 (en) 2019-02-06
FI20096376A (fi) 2011-06-22
RU2012131365A (ru) 2014-01-27
PL2516927T3 (pl) 2019-04-30
RU2539449C2 (ru) 2015-01-20
JP2013515231A (ja) 2013-05-02
US9175851B2 (en) 2015-11-03
HUE049930T2 (hu) 2020-11-30
KR20120096037A (ko) 2012-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI122189B (fi) Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta
RU2433339C2 (ru) Способ выработки энергии в энергетической установке посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, энергетическая установка для выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, способ модификации процесса выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива от сжигания топлива в воздухе до сжигания топлива в, по существу, чистом кислороде
KR100301136B1 (ko) 순환유동층반응기가구비된결합순환파워발생시스템및방법
JP2011523997A (ja) 酸素燃焼によって動力を発生させるための方法及び装置
US9551241B2 (en) Waste heat recovery power generation plant for sintering facility
KR101879471B1 (ko) 석탄 화력 발전 설비 및 석탄 화력 발전 방법
US20140065559A1 (en) Pressurized oxy-combustion power boiler and power plant and method of operating the same
US20090297993A1 (en) Method of and System For Generating Power By Oxyfuel Combustion
KR20110022634A (ko) 순산소 연소에 의해 전력을 생성하는 방법과 시스템
US20120129112A1 (en) Method Of And A System For Combusting Fuel In An Oxyfuel Combustion Boiler
JPH08502345A (ja) 電気的なエネルギを生ぜしめるための蒸気動力装置
CN107923608B (zh) 废热发电系统
KR100615730B1 (ko) 가스 및 증기 터빈 장치
US20140069306A1 (en) Coal fired boiler plant and coal drying method for coal fired boiler plant
KR20120030427A (ko) 열 회수 모듈
JP5818307B2 (ja) ボイラ設備及びその出口ガス温度の制御方法
US20140093828A1 (en) Arrangement and method of drying fuel in a boiler system
CN206281365U (zh) 一种高温废气余热利用系统
EP3412969B1 (en) Melting system and method for controlling melting system
RU2553160C2 (ru) Извлечение энергии из газов в установке доменной печи
JP5766527B2 (ja) 貫流ボイラの制御方法及び装置
JP3998127B2 (ja) 熱分解設備
JP2017075714A (ja) 酸素燃焼ボイラ設備
JP2022122555A (ja) 焼却システム及び焼却方法
JP2013024504A (ja) 間欠運転式のごみ焼却施設の熱回収利用方法及び熱回収利用システム

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122189

Country of ref document: FI

MD Opposition filed

Opponent name: METSO POWER OY

MFDR Revocation of patent
RF Appeal filed