[go: up one dir, main page]

FI122469B - Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta - Google Patents

Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta Download PDF

Info

Publication number
FI122469B
FI122469B FI20105537A FI20105537A FI122469B FI 122469 B FI122469 B FI 122469B FI 20105537 A FI20105537 A FI 20105537A FI 20105537 A FI20105537 A FI 20105537A FI 122469 B FI122469 B FI 122469B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
furnace
flue gas
concentration
fed
duct
Prior art date
Application number
FI20105537A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105537A0 (fi
FI20105537A (fi
Inventor
Reijo Kuivalainen
Matti Hiltunen
Timo Eriksson
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
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Priority to FI20105537A priority Critical patent/FI122469B/fi
Publication of FI20105537A0 publication Critical patent/FI20105537A0/fi
Priority to PCT/FI2011/050429 priority patent/WO2011144806A1/en
Priority to EP11783134.7A priority patent/EP2571601B1/en
Priority to ES11783134T priority patent/ES2695554T3/es
Priority to PL11783134T priority patent/PL2571601T3/pl
Publication of FI20105537A publication Critical patent/FI20105537A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI122469B publication Critical patent/FI122469B/fi

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 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/003—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/04—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
    • 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
    • F23C10/002—Fluidised bed combustion apparatus for pulverulent solid fuel
    • 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
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/006—Layout of treatment plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING 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
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • 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 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/20—Sulfur; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/40—Sorption with wet devices, e.g. scrubbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/50—Sorption with semi-dry devices, e.g. with slurries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/60—Sorption with dry devices, e.g. beds
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

-1-
MENETELMÄ RIKKIOKSIDIEN SITOMISEKSI HAPPIPOLTTOKIERTO-LEIJUPETIKATTILAN (CFB) SAVUKAASUSTA
Esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen itsenäisen patenttivaatimuksen joh-5 danto-osan mukaiseen menetelmään rikkioksidien sitomiseksi happipoltto-kiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta. Esillä oleva keksintö koskee siten menetelmää happipolttokiertoleijupetikattilan rikkioksidipäästöjen vähentämiseksi käsittäen seuraavat vaiheet: ensimmäinen rikkiä sisältävä hiilipitoi-sen polttoaineen virtaus syötetään kattilan tulipesään; toinen CaC03:ta sisäl-10 tävä virtaus syötetään tulipesään; olennaisesti puhtaan hapen virtaus syötetään tulipesään polttoaineen polttamiseksi, jolloin muodostuu S02:ta ja S03:ta ja aikaansaadaan lähinnä hiilidioksidia ja vettä sisältävää savukaasua; savukaasu poistetaan tulipesästä ylempään savukaasukanavaan; ensimmäinen osa savukaasusta kierrätetään ylemmästä savukaasukanavasta 15 takaisin tulipesään, ja toinen osa savukaasusta poistetaan ylemmästä savukaasukanavasta kierrätyskanavan kautta.
Hiilipitoista polttoainetta, kuten kivihiiltä, poltetaan tavanomaisen käytännön mukaisesti CFB-kattilan tulipesän inerttiä materiaalia, kuten hiekkaa, ja rikki-20 dioksidia poistavaa lisäainetta, kuten kalkkikiveä, sisältävässä leijupedissä. Leijutuskaasua, tavallisesti ilmaa, syötetään tulipesän pohja-arinan läpi leijuttamaan petimateriaali ja hapettamaan polttoaine. Samalla polttoaineessa oleva rikki pääasiassa hapettuu muodostaen rikkidioksidia (S02), joka voi 5 olla haitallista päästessään suurina määrinä ympäristöön. Osa S02:sta
CM
+ 25 muuntuu rikkitrioksidiksi (S03) ollen erityisen haitallista yhdistyessään veden ,1 (Fl20) kanssa rikkihapoksi (ΗΙ2504), joka voi aiheuttaa korroosiota savukaa- x sukanavassa happokastepisteen alapuolisissa lämpötiloissa.
CL
N· ig CFB-kattilan tulipesässä vallitsevissa korkeissa lämpötiloissa, tyypillisesti ^ 30 750 °C - 900 °C, kalkkikiven kalsiumkarbonaatti (CaC03) kalsinoituu tavalli-
CM
-2- sesti kalsiumoksidiksi (CaO), joka muuntaa S02:n ja S03:n kalsiumsulfaatiksi (CaS04), eli kipsiksi, joka voidaan poistaa tulipesästä poltossa syntyneiden tuhkien mukana. Jos hiilidioksidin (C02) pitoisuus tulipesässä on määrätyn rajan yläpuolella ja lämpötila on riittävän alhainen, on myös mahdollista, että 5 kalsiumkarbonaatti ei kalsinoidu CaO:ksi, vaan CaC03 muuntaa S02:n ja S03:n suoraan CaS04:ksi.
Happipoltto on tunnettu, vaikkakin edelleen kehitysvaiheessa oleva menetelmä polttoaineen polttamiseksi hapettimella, joka koostuu hapesta ja kier-10 rätetystä savukaasusta. Happipolton tarkoituksena on tuottaa savukaasua, joka koostuu pääasiallisesti C02:sta ja H20:sta ja pienistä määristä muita kaasuja, kuten happea, argonia ja typpeä. Vesihöyryä voidaan poistaa savukaasusta lauhdutuksella, jonka jälkeen savukaasu käsittää pääasiallisesti (esim. 90 %) C02:a. C02 on näin ollen suhteellisen helposti erotettavissa 15 savukaasusta jäähdyttämällä ja puristamalla se nestemäiseen tai ylikriittiseen muotoon, jollaisena se voidaan sen jälkeen kuljettaa loppuvarastoon.
Happipolttokattilalaitos on monimutkainen verrattuna tavanomaiseen ilma-polttokattilalaitokseen, koska siinä on ilmanerotusyksikkö (ASU) tuottamassa 20 happea ja C02:n käsittely-yksikkö (CPU) C02:n erottamiseksi savukaasusta. Itse kattila voidaan suunnitella niin, että se muistuttaa paljolti normaalia CFB-ilmapolttokattilaa ja se voidaan tehdä myös ilmapolttokäyttöiseksi. Happipolttotoiminnolla suuri osa savukaasusta kierrätetään takaisin tuli-^ pesään ilmapolttotoiminnon hapetinkaasun typen korvaamiseksi. Näin poltto-
(M
^ 25 lämpötila sekä leijutusnopeus ja lämmönsiirtoteho voidaan säilyttää lähes muuttumattomina. Ilmapolttoon nähden suurimpana erona on se, että happi-x poltossa kattilalaitoksesta ulosjohdettavan savukaasun virtausnopeus on
CC
savukaasun kierrätyksestä johtuen vain murto-osa, tyypillisesti 25 - 35 %, in tulipesästä poistuvan savukaasun virtausnopeudesta, tn ° 30 o
(M
-3-
Typen puuttuessa hapetinkaasusta erilaisten kaasumaisten epäpuhtauksien, kuten SOx, teoreettiset maksimipitoisuudet ovat moninkertaiset verrattuna ilmapolttoon. Tämä tarkoittaa sitä, että sovellettaessa samaa epäpuhtauksien ylärajaa kuin ilmapoltossa (yksikköinä ppm tai mg/m3), sitomistehon tulisi 5 olla paljon suurempi. On myös mahdollista, että suuri SOx:n sitomisteho on tarpeen mm. S02:n liukenemisen välttämiseksi CPlkssa syntyneeseen nesteeseen tai ylikriittiseen C02:een.
Rikkiä voidaan poistaa suhteellisen tehokkaasti tavanomaisissa CFB-10 kattiloissa syöttämällä vain rikkidioksidia poistavaa lisäainetta, tavallisesti kalkkikiveä (kalsiumkarbonaattia), suoraan tulipesään. Jotta tulipesässä saavutettaisiin kuitenkin 98 %:n tai sitä parempi rikinpoistoteho, poistavaa lisäainetta tulee syöttää tulipesässä olevan polttoaineen rikin joukkoon runsain määrin, tyypillisesti niukkarikkisillä hiilillä vaaditaan Ca/S-moolisuhde, 15 joka on jopa 4 tai 5. Kun Ca/S-suhteet ovat noin suuria, tulipesästä poistettu pohjatuhka ja lentotuhka voivat sisältää aivan liikaa CaO:ta, tyypillisesti yli 20 %, joka vaikeuttaa tuhkien käyttöä tai sijoitusta. Kalkkikiven liikamäärien kalsinoituminen kalsiumoksidin muodostamiseksi voi myös alentaa kattilan lämpöhyötysuhdetta.
20 US-patentissa nro 4,309,393 esitetään menetelmä rikin poistamiseksi ilma- polttoleijupetikattilassa, jossa kalkkikiveä lisätään tulipesään Ca/S-suhteissa 1-1.5, jotta kattilassa saadaan poistettua 30 - 60 % rikistä. Tulipesässä syn- ^ tyneet tuhkat, jotka sisältävät huomattavan CaO-määrän, kerätään ja käsitel- c\i ^ 25 lään käytettäväksi toisessa rikinpoistovaiheessa, joka on sijoitettu savukaa- sukanavaan tulipesän alavirran puolelle.
CC
US-patentissa nro 7,427,384 esitetään menetelmä rikin poistamiseksi Ilmari S polttoleijupetikattilassa, jossa rikkidioksidia poistetaan syöttämällä ensiksi
LO
? 30 tulipesään kalsiumkarbonaattia korkeintaan Ca/S-suhteessa 1.0, edullisesti
(M
-4- suhteessa 0.6 - 1.0, ja toiseksi rikinpoistovaiheessa tulipesän alavirran puolella.
US-patentissa nro 6,024,029 esitetään happipolttokattila, jossa kattilasta 5 CPU:hun johtavan savu kaasu kanavan haaraan on järjestetty happopesuri. Näin on mahdollista puhdistaa ainoastaan CPU:hun johdettava vähäinen savukaasuvirtaus ja päästään alhaisiin investointikustannuksiin ja pieneen kokonaissorbenttikulutukseen.
10 Epäkohtana US-patentissa nro 6,024,029 kuvatussa polttoprosessissa on se, että ilman tulipesän sisäistä rikin sitomista S02-pitoisuudet kattilassa voivat nousta hyvin korkeiksi, esim. noin 10 000 ppm, polttoaineen sisältäessä 2.6 % rikkiä. Lisäksi osan S02:sta, mahdollisesti jopa 15 %, odotetaan muuntuvan S03:ksi. Näin S03-pitoisuus voi nousta jopa 1500 ppm asti, jol-15 loin happokastepiste nousisi selvästi korkeammaksi kuin tavanomaisessa poltossa, esim. yli 200 °C:een. Happokastepisteen nousu johtuu myös osittain siitä, että savukaasun H20-pitoisuus on happipoltossa selvästi korkeampi kuin tavanomaisessa ilmapoltossa. Näin ollen happipolttoprosessi ilman tulipesän sisällä tapahtuvaa rikin sitomista voi edellyttää merkittäviä 20 muutoksia savukaasukanavan kylmän pään järjestelyissä, esim. käytettävissä materiaaleissa.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada tehokas menetelmä ^ happipolttokiertoleijupetikattilan rikkioksidipäästöjen vähentämiseksi.
CVJ
^ 25 ^ Edellä mainitun ja muiden esillä olevan keksinnön tavoitteiden saavuttami- x seksi on aikaansaatu itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosan mu-
CC
kainen menetelmä happipolttokiertoleijupetikattilan rikkioksidipäästöjen vä-S hentämiseksi. On siis aikaansaatu menetelmä happipolttokiertoleijupetikatti-
LO
? 30 lan rikkioksidipäästöjen vähentämiseksi, jossa menetelmässä toinen virtaus
CM
-5- syötetään sellaisella nopeudella suhteessa ensimmäiseen virtaukseen, että toisen virtauksen kalsiumin moolisuhde ensimmäisen virtauksen rikkiin (Ca/S-moolisuhde) on välillä n. 0.02 - n. 0.5, jotta ainakin osa muodostuneesta S03:sta saadaan sidottua tulipesässä tai ylemmässä savukaasu-5 kanavassa CaS04:ksi.
Esillä oleva keksintö koskee siten menetelmää happipolttokattilan rikkioksi-dipäästöjen vähentämiseksi, jossa menetelmässä CaC03 syötetään tuli-pesään nopeudella, joka on selvästi pienempi kuin tavanomaisessa CFB-10 ilmapoltossa. Menetelmä perustuu laskelmiin, jotka osoittavat että CaS04 on kemiallisessa tasapainotilassa hyvin stabiili, jos savukaasu sisältää S03:a, ja CaS04:n hajotessa S02 vapautuu. Tulosta voidaan tulkita siten, että S03 on vielä herkempi reagoimaan CaC03:n tai CaO:n kanssa kuin S02, ja näin sorbentti toimii hyvin tehokkaana S03:n nieluna. Toisin sanoen tulipesään 15 hyvin pieninä määrinä ruiskutetun kalkkikiven odotetaan reagoivan selektiivisesti S03:n kanssa ja vähemmän S02:n kanssa. Näin ollen suhteellisen pienikin määrä happipolton tulipesään syötettyä kalsiumkarbonaattia näyttää sitovan hyvin tehokkaasti suurimman osan polton aikana muodostuneesta S03:sta.
20
Esillä olevan keksinnön mukaisesti CaC03 syötetään edullisesti tulipesään vain sellaisella nopeudella, joka riittää saamaan olennaisen osan, edullisesti melkein kaiken, muodostuneesta S03:sta sidottua tulipesässä tai ylemmässä ^ savukaasukanavassa CaS04:ksi. Samalla tulipesään syötetty CaC03 jättää
(M
^ 25 sitomatta suurimman osan S02:sta, joka taasen voidaan sitoa toisessa pois- ^ tokanavaan järjestetyssä rikinpoistovaiheessa.
CC
Jos tulipesään ei syötetä CaC03:ta, savukaasun S02-pitoisuus ylemmässä in savukaasukanavassa voi nousta hyvin korkeaksi ja S03-pitoisuus on tyypilli- in ° 30 sesti ainakin 1 %, mahdollisesti jopa 15 %, SOx-kokonaispitoisuudesta, eli
(M
-6- 502- ja S03-pitoisuudesta. Erään esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan CaC03 syötetään tulipesään sellaisella nopeudella, että tulipesään syötetty CaC03 sitoo alle 20 % rikistä CaS04:ksi tulipesässä tai ylemmässä savukaasukanavassa ja S03-pitoisuus on korkeintaan 0.25 % 5 S02- ja S03-pitoisuudesta ylemmässä savukaasukanavassa. Erään toisen esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan CaC03 syötetään tulipesään sellaisella nopeudella, että tulipesään syötetty CaC03 sitoo alle 30 % rikistä CaS04:ksi tulipesässä tai ylemmässä savukaasukanavassa ja 503- pitoisuus on korkeintaan 0.125 % S02-ja S03-pitoisuudesta ylemmässä 10 savukaasukanavassa.
Tasapainotilalaskelmien mukaan merkittävä osa S02:sta voisi hapettua S03:ksi tulipesän alavirran puolella. Hapettavan reaktion kinetiikka on kuitenkin hidasta tulipesässä vallitsevien lämpötilojen alapuolella ja näin ollen 15 S03-pitoisuus voi jäädä olennaisesti sille tasolle, jolla se suunnilleen on tuli-pesän poistoaukon kohdalla tai vähän sen jälkeen. Tämän vuoksi ylemmässä savukaasukanavassa olevassa savukaasussa voi olla vain alhainen S03-pitoisuus sen S02-pitoisuuden taas ollessa hyvin korkea.
20 Esillä olevan keksinnön edullisten suoritusmuotojen mukaan kalsiumkarbo- naattia syötetään tulipesään sellaisella polton aikana muodostuvasta S03- määrästä riippuvalla nopeudella, että Ca/S-moolisuhde on edullisesti n.
0.02- n. 0.3, vielä edullisemmin n. 0.02 - n. 0.1. Koska osa tulipesään syöte- £ tystä CaC03:sta voi kulua reaktioihin S02:n kanssa, voi olla edullista syöttää cv ^ 25 enemmän CaC03:ta kuin pelkästään se määrä, joka tarvitaan S03:n sitomi- ,1 seen.
CC
Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan menetelmä i^.
S3 käsittää vaiheen, jossa S03-pitoisuus ylemmässä savukaasukanavassa mitä- m ? 30 taan ja määritetään Ca/S-moolisuhde, eli määritetään CaC03:n syöttönopeus cv -7- tulipesään, mitatun S03-pitoisuuden rajoittamiseksi ennalta määritellyn rajan alapuolelle. CaC03:n syöttönopeus valitaan edullisesti siten, että mitattu S03-pitoisuus on alle 20 ppm, vielä edullisemmin siten, että mitattu S03-pitoisuus on alle 10 ppm. Koska osa muodostuneesta S02:sta voidaan 5 muuntaa S03:ksi savukaasukanavan kuumassa päässä, savukaasun S03-pitoisuus mitataan edullisesti tehokkaan S03-muuntoalueen alavirran puolella olevalta kohdalta, esim. 500 °C lämpötilan alapuolelta. Savukaasun S03-pitoisuus voidaan määrittää jollakin sopivalla menetelmällä joko ajantasai-sesti savukaasukanavassa tai savukaasunäytteistä. S03-pitoisuus mitataan 10 edullisesti välittömästi savukaasukanavaan järjestetyn pölysuodattimen ala-virran puolelta.
Esillä olevan keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan menetelmä käsittää vaiheen, jossa mitataan savukaasun happokastepiste ja 15 määritetään Ca/S-suhde happokastepisteen pitämiseksi ennalta määritellyn rajan alapuolella. CaC03:n syöttönopeus valitaan edullisesti siten, että happokastepiste on alle 140 °C, vielä edullisemmin siten, että happokastepiste on alle 130 °C.
20 Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti tuli-pesään syötetyn kalsiumkarbonaatin keskihalkaisija on edullisesti alle n. 200 pm, vielä edullisemmin alle n. 50 pm. Käytettäessä noin hienojakoisia hiukkasia kalsiumkarbonaatti ei jää kovin kauaksi aikaa CFB-kattilan kuumakier-^ toon, vaan sen sijaan se melko suurella todennäköisyydellä virtaa sieltä ulos
(M
^ 25 yhdessä puhdistetun savukaasun kanssa CFB-kattilan hiukkaserottimen kaasunpoistoaukon kautta. Näin ollen hienojakoisen CaC03:n käyttö minimoi x kuumakiertoon kasaantuvien kalsiumyhdisteiden mahdolliset haittavaikutuk- cn set, kuten CaO:n uuden hiilettymisen. Lisäksi hienojakoisen CaC03:n käyttö in on edullista sen havainnon perusteella, että hienojakoinen CaC03 näyttää m ° 30 parantavan selektiivisyyttä sitoa S03:a S02:n sijasta. Syynä tähän vaikutuk-
(M
-8- seen on luultavasti se, että kuiva CaC03 tai CaO jää sitomaan S03:ta jopa suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa, esim. n. 700 - 200 °C, jossa S02 ei sitoudu. S03:n sitominen savukaasukanavassa on erityisen tärkeää silloin kun ΝΟχ-katalyytti tai tietyt saostumakerrokset tulistinpinnoilla katalysoivat S02:n 5 hapettumista S03:ksi. Savukaasun kuljettaessa hienojakoisia CaC03- tai CaO-partikkeleja S03:ta voidaan tehokkaasti sitoa myös savukaasukana-vaan järjestetyn pölysuodattimen hiukkaskerroksesta, eli tyypillisesti lämpötiloissa 180-140 °C.
10 Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan polttoaineen palamisessa muodostuneen S02:n, tai ainakin suurimman osan siitä, sitominen tapahtuu poistokanavaan järjestetyssä rikinpoistovaiheessa kierrä-tyskanavan haarautumiskohdan, eli ulostulokohdan, alavirran puolella. Tämä aikaansaadaan millä tahansa tunnetulla menetelmällä, esim. kuivan, puoli- 15 kuivan ja märän rikinpoistoprosessin avulla. Esimerkiksi märkä rikinpoisto on edullista verrattuna tulipesän sisäiseen rikinpoistoon, koska se vaatii paljon pienemmän määrän sorbenttia. S02:n sitominen voidaan vaihtoehtoisesti integroida CPU-prosessiin.
20 S02:n sitominen poistokanavassa, kierrätyskanavan haarautumiskohdan alavirran puolella, on edullista erityisesti siksi, että olevan savukaasuvirran tilavuus on siellä paljon pienempi kuin kierrätyskanavan haarautumiskohdan ylävirran puolella. Näin minimoidaan S02:n sitomislaitteiston kokoja inves- ^ tointikustannukset sekä käyttökustannukset. Lisäetuna on se, että rikinsito-
(M
^ 25 misprosessin tuote on helpommin käytettävissä, kun tuotteeseen ei ole se- koittunut tuhkaa.
CC
Tämä keksintö tarjoaa optimoidun menetelmän SOx:n sitomiseksi CFB- r-· in happipoltossa huomioiden happokastepisteen säätämisen kattilassa. Suurin tn ° 30 osa muodostuneesta S02:sta sidotaan tehokkaalla puhdistuslaitteella, kuten
(M
-9- märkäpesurilla, joka on sijoitettu poistokanavan savukaasuvirtaan, eli kierrätetyn savukaasun haarautumiskohdan jälkeen. Sannalla pieni määrä kal-siumkarbonaattia, tai kalkkikiveä, ruiskutetaan tulipesään säätämään S03-tasoa ja pitämään happokastepiste alhaalla. Sen perusteella, että kalkkiki-5 veä ruiskutetaan S03-tason, eikä S02-tason säätämiseksi, Ca/S-moolisuhde on paljon pienempi kuin tavallisesti, edullisesti 0.02 - 0.5. Näin ollen sorben-tin kulutus ja syntyvät tuhkamäärät minimoidaan ja ylimääräinen CaO tuhkassa vältetään.
10 Edellä oleva lyhyt kuvaus sekä esillä olevan keksinnön lisätavoitteet, -piirteet ja -edut tulevat täydellisemmin esiin viittaamalla seuraavaan esillä olevan keksinnön tällä hetkellä edullisina pidettyjen, mutta kuitenkin havainnollistavien, suoritusmuotojen yksityiskohtaiseen kuvaukseen oheisen piirustuksen yhteydessä, jossa 15
Kuvio 1 on esillä olevan keksinnön mukaisen CFB-happipolttokattilalaitoksen kaavamainen diagrammi.
Kuviossa 1 esitetään esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mu-20 kaisen, CFB-leijupetikattilalla 12 varustetun happipolttolaitoksen 10 kaavamainen diagrammi. Kattila käsittää tulipesän 14, tulipesään liitetyn pyörre-erottimen 16 ja savukaasukanavan 18 puhdistettujen savukaasujen poistamiseksi pyörre-erottimesta. Tulipesä 14 käsittää tavanomaiset laitteet 20 ^ ensiöhapetinkaasun syöttämiseksi leijutuskaasuksi puhalluslaatikon 22 kaut-
(M
^ 25 ta tulipesän pohjalle ja laitteet 24 toisiohapetinkaasun syöttämiseksi tulipe- sän korkeammalle tasolle. Toisiohapetinkaasu voidaan syöttää useammille x tasoille, mutta kuviossa 1 on selvyyden vuoksi esitetty vain yksi taso.
CC
CL
in Tulipesä 12 käsittää myös laitteet 26 polttoaineen syöttämiseksi tulipesään m ° 30 sekä laitteet 28 kalkkikiven, tai kalsiumkarbonaatin, CaC03, syöttämiseksi
(M
-10- tulipesään. Kalsiumkarbonaatti voidaan käytännössä korvata toisella lisäaineella, jolla on vastaavanlainen vaikutus kuin kalsiumkarbonaatilla rikkioksi-dien poistamisessa. Laitteet 26 ja 28 polttoaineen ja CaC03:n syöttämiseksi käsittävät esim. syöttösuppiloita tai -lokeroita, syöttökanavia syöttökuljettimi-5 neen, kuten hihnoja tai syöttöruuveja, syöttökouruja tai pneumaattisia syöttö-järjestelmiä. Laitteet 26 ja 28 polttoaineen ja CaC03:n syöttämiseksi voivat lisäksi käsittää välineet 30 ja 32 polttoaineen ja vastaavasti CaC03:n syöttö-nopeuksien säätämiseksi. Välineet 26 ja 28 polttoaineen ja CaC03:n syöttö-nopeuksien säätämiseksi voivat käsittää esim. pyöriviä syöttimiä tai kanto-10 kaasun säätölaitteita.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti tulipesään syötetty CaC03, tai tulipesäs-sä muodostunut kalsiumoksidi, CaO, sitovat vain pienen osan polttoaineen palamisen aikana syntyneistä rikkioksideista kalsiumsulfaatiksi CaSC>4. Suu-15 rin osa rikkioksideista sidotaan toisessa rikinpoistovaiheessa, kuten myöhemmin selitetään. Palamaton polttoainemateriaali ja CaS04 poistetaan tuli-pesästä 12 pohjatuhkan poistokanavan 34 kautta ja savukaasusta savukaa-sukanavaan 18 järjestetyn pölynerottimen 38 lentotuhkan poistokanavan 36 kautta. Pölynerotin 38 voi olla edullisesti sähköstaattinen pölynerotin tai 20 pussisuodatin.
Hapetinkaasu on edullisesti ilmanerotusyksikössä (ASU) 42 ilmavirtauksesta 40 saadun olennaisesti puhtaan hapen ja kierrätyskanavan 44 kautta kierrä-^ tetyn savukaasuosan seos. Kierrätyskanava 44 käsittää edullisesti virtauk- C\1 ^ 25 sen säätimen, kuten säädettävän puhaltimen 46 ja/tai vaimentimen 48, savu- ,1 kaasun kierrätysnopeuden säätämiseksi. Savukaasun kierrätysnopeutta x säädetään edullisesti siten, että hapetinkaasun keskimääräinen 02-pitoisuus cc on lähellä ilman vastaavaa pitoisuutta, edullisesti n. 18 % - n. 28 %. Joissain S3 kin esillä olevan keksinnön sovelluksissa on myös mahdollista syöttää kier to o δ
CM
-11- rätetyn savukaasun ja olennaisesti puhtaan hapen virtaukset erikseen, tai useita eri 02-pitoisuuksia omaavia virtoja, esim. tulipesän 14 eri osiin.
Tavallisesti tulipesä 14 käsittää yleensä haihdutuspintoja, joita ei ole esitetty 5 kuviossa 1, ja savukaasukanava 18 käsittää edelleen lämmönsiirtopintoja 50, 52, esim. tulistimia ja esilämmittimiä. Yksinkertaisuuden vuoksi kuviossa 1 esitetään vain kaksi lämmönsiirtopintaa 50, 52, mutta käytännössä savukaasukanava 18 käsittää normaalisti useita tulistin-, toistokuumennus- ja esilämmityspintoja lämmön talteenottamiseksi savukaasusta. Höyryä tuotta-10 vien lämmönsiirtopintojen 50 ja 52 väliin on järjestetty kaasu-kaasu-lämmönvaihdin 54, kuten regeneratiivinen lämmönvaihdin, siirtämään lämpöä savukaasusta suoraan savukaasun kierrätettävään osuuteen. Lämmönsiirtopintojen lukumäärä ja järjestely eivät ole merkityksellisiä esillä olevan keksinnön kannalta ja ne voivat poiketa kuviossa 1 esitetystä.
15
Savukaasukanava 18 voi käsittää myös muita tavanomaisia kaasunpuhdis-tusyksikköjä, kuten kierrätyskanavan 44 haarautumiskohdan 56 ylävirran puolelle järjestetyn typpioksideja (NOx) pelkistävän katalyytin (SCR). Näitä yksikköjä ei ole kuitenkaan esitetty kuviossa 1.
20
Haarautumiskohta 56 jakaa savukaasukanavan 18 savukaasukanavan ylävirran puoleiseen osaan 58, eli ylempään savukaasukanavaan, ja poisto-kanavaan 60. Haarautumiskohdassa savukaasuvirta jakautuu kierrätettä-^ vään osuuteen, joka johdetaan savukaasukanavan 44 kautta takaisin tuli-
(M
^ 25 pesään 14, ja loppuosuuteen, joka poistetaan järjestelmästä poistokanavan ,1 60 kautta.
CC
Poistokanava 60 käsittää hiilidioksidin käsittely-yksikön (CPU) 62 savukaa- i^.
S3 sun loppuosuuden jäähdyttämiseksi, puhdistamiseksi ja puristamiseksi, jotta
LO
? 30 siitä saadaan erotettua hiilidioksidia. CPU 62 käsittää tavallisesti kuivaimen, o
CM
-12- jotta saadaan poistettua kaikki vesi savukaasusta, ja erottimen ei-kondensoituvien kaasujen 64, kuten hapen, ja mahdollisesti muiden epäpuhtauksien virran erottamiseksi hiilidioksidista. Hiilidioksidin 66 virta sidotaan tyypillisesti nestemäisessä tai ylikriittisessä tilassa esim. n. 110 baarin pai-5 neessa siten, että se voidaan kuljettaa jatkokäyttöön tai varastoitavaksi sopivaan paikkaan. Kuviossa 1 esitetään erikseen kondensoiva kaasunjäähdytin 68, joka sijaitsee hiilidioksidin sitomisyksikön 60 ylävirran puolella, veden poistamiseksi alustavasti savukaasusta.
10 Happikanava 68 voidaan liittää suoraan ASU:sta 42 tulipesään 14, mutta edullisesti sekä happikanava 68 että kierrätyskanava 44 liitetään sekoitti-meen 70, ja seoskaasun virta johdetaan hapetinkaasuksi tulipesään hapetin-kaasun syöttölaitteiden 20, 24 kautta.
15 Järjestelmä voi käsittää vielä ilmanoton 72 ilman syöttämiseksi tulipesään. Ilmavirta syötetään edullisesti kaasu-kaasu-lämmönvaihtimen 54 ylävirran puolella olevaan kierrätyskanavaan 44, jolloin on mahdollista siirtää lämpöä suoraan savukaasusta ilmavirtaan. Ilmanoton 72 tarkoitus on mahdollistaa siirtyminen happipoltosta ilmapolttoon ja päinvastoin. Syötettäessä ilmaa 20 kaasunkierrätyslinjaan hapensyöttö siis pysähtyy ja vaimennin 48 minimoi tai edullisesti lopettaa kokonaan savukaasun kierrätyksen. Ilmapolttotoiminnos-sa savukaasu sisältää hiilidioksidia ja vettä sekoittuneena suureen määrään typpeä, jolloin hiilidioksidia ei voida helposti sitoa savukaasusta, joka tällöin ^ siis vapautuu ympäristöön savupiipun 74 kautta. Ilmapolttotoiminnossa kaik en ^ 25 ki tarvittava SOx:n sitominen tapahtuu edullisesti tavanomaisilla menetelmil- ^ lä, esim. sitomalla rikkiä tehokkaasti tulipesän sisällä.
CC
Rikinpoistovaihe 76 savukaasussa jäljellä olevan S02:n sitomiseksi on järjes- i^.
S3 tetty edullisesti poistokanavaan 58. Tämä vaihe voi käsittää kuivan, puolikui-
LO
? 30 van ja/tai märän rikinpoistolaitteiston, joiden eri tyypit ovat sinänsä hyvin
CM
-13- tunnettuja ja niitä ei sen vuoksi kuvata tässä yhteydessä. Rikinpoistovaihe 76 käsittää edullisesti välineet 78 toisen rikkiä poistavan lisäaineen, esim. kalsiumhydroksidin, lisäämiseksi kuivien tai puolikuivien partikkeleiden muodossa tai vesipitoisena lietteenä. Välineet 78 toisen rikkiä poistavan lisäai-5 neen lisäämiseksi voivat käsittää esim. suuttimen tai sumutusjärjestelmän. Koska viimeinen rikinpoistovaihe on järjestetty poistokanavaan 60, jolloin savukaasun virtausnopeus on vain pieni osa, esim. 30 %, tulipesästä 14 poistuvan savukaasun kokonaisvirtausnopeudesta, toisen rikinpoistovaiheen 76 laitteiston koko minimoituu. Vastaavasti myös suureen rikinpoistotehoon 10 tarvittavan toisen rikkiä poistavan lisäaineen määrä on suhteellisen pieni. Esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisen suoritusmuodon, jota ei ole esitetty kuviossa 1, mukaisesti S02:n sitominen, eli viimeinen rikinpoistovaihe, on integroitu CPU:n kanssa.
15 On havaittu, että erityisen edullinen rikinpoistoprosessi saadaan yhdistämällä tulipesässä 14 tapahtuva rikinpoisto alavirran puoleisen rikinpoistovaiheen 76 kanssa, jolloin rikinpoisto tapahtuu vain rajoitetusti tulipesässä. Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan tulipesässä tapahtuvaa rikinpoistoa rajoitetaan järjestämällä Ca/S-moolisuhde välille n. 20 0.02 - n. 0.5. Näin pienellä CaC03-määrällä voidaan sitoa kaikki tai ainakin suurin osa tulipesässä muodostuneesta S03:sta, mutta ylimääräisen Ca-C03:n haitalliset vaikutukset minimoituvat. Käytettäessä happipolttolaitosta ilmapoltossa, esim. laitoksen käyntiinajossa, olisi edullista nostaa CaC03:n ^ syöttönopeutta tulipesään, jotta saadaan sidottua riittävästi rikkioksidia tuli-
(M
^ 25 pesässä.
i x Vaikka esillä olevaa keksintöä on tässä kuvattu esimerkkien avulla niissä cc yhteyksissä, joita tällä hetkellä pidetään sen edullisimpina suoritusmuotoina, in on ymmärrettävä, että keksintöä ei ole rajattu esitettyihin suoritusmuotoihin, m ° 30 vaan sen on tarkoitus kattaa erilaisia sen piirteiden yhdistelmiä tai muun-
(M
-14- nelmia ja useita muita keksinnön suojapiiriin kuuluvia sovellutuksia siten kuin oheisissa patenttivaatimuksissa on määritelty.
5 δ
(M
X
Χ
CL
h-·
CO
m m o δ
(M

Claims (15)

1. Menetelmä happipolttokiertoleijupetikattilan rikkioksidipäästöjen vähentämiseksi käsittäen seuraavat vaiheet: 5 (a) ensimmäinen rikkiä sisältävä hiilipitoisen polttoaineen virtaus syötetään kattilan tulipesään; (b) toinen CaC03:ta sisältävä virtaus syötetään tulipesään; (c) olennaisesti puhtaan hapen virtaus syötetään tulipesään polttoaineen polttamiseksi, jolloin muodostuu S02:ta ja S03:ta ja aikaansaadaan 10 lähinnä hiilidioksidia ja vettä sisältävää savukaasua; (d) savukaasu poistetaan tulipesästä ylempään savukaasukana- vaan; (e) ensimmäinen osa savukaasusta kierrätetään ylemmästä savu-kaasukanavasta kierrätyskanavan kautta takaisin tulipesään, ja 15 (f) toinen osa savukaasusta poistetaan ylemmästä savukaasu- kanavasta poistokanavan kautta, tunnettu sitä, että toinen virtaus syötetään sellaisella nopeudella suhteessa ensimmäiseen virtaukseen, että toisen virtauksen kalsiumin moolisuhde ensimmäisen virtauksen rikkiin (Ca/S-moolisuhde) on välillä 0.02 - 0.5, jotta 20 ainakin osa muodostuneesta S03:sta saadaan sidottua tulipesässä tai ylemmässä savukaasukanavassa CaS04:ksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että
5 Ca/S-moolisuhde on välillä 0.02 - 0.3. (M ^ 25 t—. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että x Ca/S-moolisuhde on välillä 0.02 - 0.1. en CL h-· CO [g 4. Jonkun patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu sii- o 5 30 tä, että toinen virtaus syötetään tulipesään sellaisella nopeudella, että tuli- (M -16- pesään syötetty CaC03 sitoo alle 20 % rikistä CaS04:ksi tulipesässä tai ylemmässä savukaasukanavassa ja S03-pitoisuus on korkeintaan 0.25 % S02-ja S03-pitoisuudesta ylemmässä savukaasukanavassa.
5. Jonkun patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että toinen virtaus syötetään tulipesään sellaisella nopeudella, että tuli-pesään syötetty CaC03 sitoo alle 30 % rikistä CaS04:ksi tulipesässä tai ylemmässä savukaasukanavassa ja S03-pitoisuus on korkeintaan 0.125 % S02- ja S03-pitoisuudesta ylemmässä savukaasukanavassa. 10
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheen, jossa mitataan savukaasun happokastepiste ja määritetään Ca/S-suhde happokastepisteen pitämiseksi ennalta määritellyn rajan alapuolella. 15
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Ca/S-suhde määritellään happokastepisteen pitämiseksi 140 °C:een alapuolella.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Ca/S-suhde määritellään happokastepisteen pitämiseksi 130 °C:een alapuolella.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että me- (M t— 25 netelmä käsittää vaiheen, jossa mitataan S03-pitoisuus ylemmässä savu- i -r- kaasukanavassa, ja määritetään Ca/S-moolisuhde mitatun S03-pitoisuuden x rajoittamiseksi ennalta määritellyn rajan alapuolelle. CL h-· CO [£ 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että me- o 5 30 netelmä käsittää vaiheen, jossa mitataan S03-pitoisuus ylemmässä savu- (M -17- kaasukanavassa, ja määritetään Ca/S-moolisuhde mitatun S03-pitoisuuden rajoittamiseksi 20 ppm:n alapuolelle.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 menetelmä käsittää vaiheen, jossa mitataan S03-pitoisuus ylemmässä savu- kaasukanavassa, ja määritetään Ca/S-moolisuhde mitatun S03-pitoisuuden rajoittamiseksi 10 ppm:n alapuolelle.
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuli-10 pesään syötetyn kalsiumkarbonaatin keskihalkaisija on alle n. 200 pm.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tu-lipesään syötetyn kalsiumkarbonaatin keskihalkaisija on alle n. 50 pm.
14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että me netelmään kuuluu, että ainakin osa muodostuneesta S02:sta sidotaan poistokanavaan järjestetyssä rikinpoistovaiheessa.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 S02:n sitominen rikinpoistovaiheessa suoritetaan yhdellä seuraavista pro sesseista: kuiva, puolikuiva ja märkä rikinpoistoprosessi, tai että rikinpoisto-vaihe on integroitu CPU-prosessiin. δ (M X Χ CL h-· CO m m o δ (M -18-
FI20105537A 2010-05-17 2010-05-17 Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta FI122469B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105537A FI122469B (fi) 2010-05-17 2010-05-17 Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta
PCT/FI2011/050429 WO2011144806A1 (en) 2010-05-17 2011-05-10 Method of capturing sulfur oxides from the flue gas of an oxyfuel combustion cfb boiler
EP11783134.7A EP2571601B1 (en) 2010-05-17 2011-05-10 Method of capturing sulfur oxides from the flue gas of an oxyfuel combustion cfb boiler
ES11783134T ES2695554T3 (es) 2010-05-17 2011-05-10 Procedimiento de captura de óxidos de azufre a partir del gas de combustión de una caldera de CFB de combustión de oxicombustible
PL11783134T PL2571601T3 (pl) 2010-05-17 2011-05-10 Sposób wychwytywania tlenków siarki z gazu spalinowego z kotła CFB ze spalaniem w tlenie

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105537A FI122469B (fi) 2010-05-17 2010-05-17 Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta
FI20105537 2010-05-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105537A0 FI20105537A0 (fi) 2010-05-17
FI20105537A FI20105537A (fi) 2011-11-18
FI122469B true FI122469B (fi) 2012-02-15

Family

ID=42234320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105537A FI122469B (fi) 2010-05-17 2010-05-17 Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2571601B1 (fi)
ES (1) ES2695554T3 (fi)
FI (1) FI122469B (fi)
PL (1) PL2571601T3 (fi)
WO (1) WO2011144806A1 (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105042575A (zh) * 2015-07-27 2015-11-11 四川川锅锅炉有限责任公司 燃油、燃气锅炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统
CN105066113A (zh) * 2015-07-27 2015-11-18 四川川锅锅炉有限责任公司 煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统
KR102231938B1 (ko) 2019-05-22 2021-03-26 한국에너지기술연구원 건식 배가스 재순환 방식의 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 운전방법
KR102413872B1 (ko) 2020-04-08 2022-06-30 한국에너지기술연구원 순환유동층보일러 및 신재생에너지를 이용한 에너지 순환 시스템
CA3217353A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-10 Iv William W. Follett Oxy-pfbc temperature management through staged gas injection and gas velocity management
CN113120933B (zh) 2021-05-10 2022-06-17 山东大学 一种基于碳减排的生石灰制备工艺及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3546465A1 (de) * 1985-11-02 1987-05-14 Helmut Kohler Verfahren und anordnung zum betrieb eines verbrennungskraftwerkes
DE19514135A1 (de) * 1995-04-20 1996-10-24 Babcock Babcock Lentjes Kraftw Mehrstufenverfahren zur abwasserfreien Verringerung von bei der Verbrennung fossiler schwefelhaltiger Brennstoffe gasförmig freigesetzten Luftschadstoffen
EP1385925A4 (en) * 2001-03-28 2007-03-21 Sgt Technology Holdings Llc REDUCTION OF SULFUR DIOXIDE EMISSIONS FROM HOT COMBUSTION
JP4625265B2 (ja) * 2003-09-05 2011-02-02 出光興産株式会社 流動層装置における硫黄分の除去方法及び脱硫剤
US7427384B2 (en) * 2004-06-23 2008-09-23 Foster Wheeler Energia Oy Method of reducing sulfur dioxide emissions of a circulating fluidized bed boiler

Also Published As

Publication number Publication date
FI20105537A0 (fi) 2010-05-17
WO2011144806A1 (en) 2011-11-24
EP2571601A4 (en) 2017-01-18
EP2571601A1 (en) 2013-03-27
EP2571601B1 (en) 2018-09-19
PL2571601T3 (pl) 2019-03-29
FI20105537A (fi) 2011-11-18
ES2695554T3 (es) 2019-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2878124C (en) Method and system for producing cement clinker from raw cement mixture
US9192890B2 (en) Integrated sorbent injection and flue gas desulfurization system
FI122469B (fi) Menetelmä rikkioksidien sitomiseksi happipolttokiertoleijupetikattilan (CFB) savukaasusta
AU2012251090B2 (en) Oxycombustion in transport oxy-combustor
US10987626B2 (en) System and method for reducing liquid discharge from one or more devices
BR112016008249B1 (pt) Método e aparelho para a remoção de contaminantes provenientes de gases de exaustão
JPH01500251A (ja) 煙道ガス中のＮＯｘ減少方法
CN102741158A (zh) 用于燃烧硫和含硫化合物的装置和方法
FI95924C (fi) Menetelmä raakakaasun puhdistamiseksi
EP3145624B1 (en) System and method for reducing liquid discharge from one or more devices
CN213725710U (zh) 一种烧结烟气协同处理系统
TWI623349B (zh) 整合吸收劑注射及排煙脫硫系統
FI84561B (fi) Foerfarande foer foerminskning av fasta och gasformiga emissioner och foer vaermeaotervinning vid foerbraenning och smaeltning av aemnen innehaollande aska och svavel.
FI81970C (fi) Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsnande av svavel ur roekgaserna fraon ett kraftverk som anvaender fast braensle.
FI111608B (fi) Savukaasujen puhdistusprosessi
Vimalchand et al. Oxy-combustion in transport oxy-combustor
SE504755C2 (sv) Förfarande och anordning för avskiljning av gasformiga föroreningar, såsom svaveldioxid och väteklorid, från vid förbränning i fluidiserad bädd bildade rökgaser
CZ287379B6 (en) Dry desulfurizing process of waste gases
JPS58133819A (ja) 乾式排煙脱硫装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed