haku: @keyword gasification / yhteensä: 16
viite: 6 / 16
| Tekijä: | Nieminen, Teemu |
| Työn nimi: | Biomassan kaasuttimen integrointi hiilipölypolttoiseen voimalaitokseen |
| Integration of biomass gasifier to pulverized coal fired power plant | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2011 |
| Sivut: | 109 + [16] Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Energiatekniikan laitos |
| Oppiaine: | Energiatalous ja voimalaitostekniikka (Ene-59) |
| Valvoja: | Ahtila, Pekka |
| Ohjaaja: | Lampio, Raine |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 6901 | Arkisto |
| Avainsanat: | co-firing gasification product gas pulverized coal firing furnace heat transfer seospoltto kaasutus tuotekaasu hiilipölypoltto kattilan lämmönsiirto |
| Tiivistelmä (fin): | Helsingin Energia pyrkii vähentämään hiilidioksidipäästöjään ja lisäämään uusiutuvaa energiantuotantoa toiminnassaan. Tässä diplomityössä tutkitaan, minkälaisia vaikutuksia hiilipölypolttoisen Salmisaaren B-voimalaitoksen toiminnalle aiheutuisi, jos laitoksen polttoainetehosta 40 % korvattaisiin kiertoleijupetikaasuttimella tuotetulla tuotekaasulla. Kaasuttimen polttoaineena olisi puhdas puubiomassa. Biomassan seospoltto kivihiilen rinnalla voimalaitoskattilassa on tehokas tapa vähentää voimalaitoksen hiilidioksidipaast6ja. Seospoltto voidaan toteuttaa monella eri tapaa. Kaasuttaminen on prosessi, jossa hiilipitoinen kiinteä polttoaine muutetaan kaasuksi. Tämä ns. tuotekaasu voidaan edelleen hyödyntää polttoaineena tai raaka-aineena kemiallisissa prosesseissa. Kaasutintekniikoita on erilaisia ja niillä on erilaisia käyttösovelluksia. Biomassan kaasuttaminen ia tuotekaasun seospoltto fossiilisen polttoaineen ohella voimalaitoskattilassa on kaupallista tekniikkaa. Kattilalaskelmien perusteella havaitaan, että kivihiilen korvaaminen tuotekaasulla heikentää kattilan toimintaa suurilla polttoaineenkorvausosuuksilla. Tulipesän höyrystysteho pienenee, sillä tuotekaasu ei pala voimakkaasti säteilevällä liekillä kuten kivihiili. Tuotekaasun polttamisessa savukaasumäärät kasvavat ja lämmönsiirron pääpaino kattilassa siirtyy tulistimiin ja kattilan peräpään lämmönsiirtimiin, eli ekonomaiseriin ja luvoon. Lämmönsiirron kiihtyminen voi aiheuttaa ongelmia tulistinmateriaalien kestävyydelle ja höyryn lämpötila tulistimissa kasvaa. Ruiskutusveden määrää on lisättävä näiden ilmiöiden hallitsemiseksi. Ruiskutusveden lisääminen aiheuttaa ongelmia höyrypiirin vesikemialle. On selvää, että tuotekaasun tehokas hyödyntäminen voi vaatia muutoksia voimalaitoskattilan lämmönsiirtopintoihin. Savukaasumäärät kasvavat seospoltossa, joten savukaasujärjestelmien toiminta vaikeutuu. Savukaasupuhaltimien kapasiteetti saattaa jäädä liian pieneksi, jolloin seospolttoa ei voi toteuttaa ilman laitoksen energiantuotannon rajoittamista tai investointeja uusiin savukaasupuhaltimiin. Myös savukaasun puhdistusjärjestelmien toiminta voi häiriintyä kasvavan savukaasuvirran myötä. Savukaasun lämpötila kattilan jälkeen saattaa jäädä seospoltossa suureksi, mikä aiheuttaa omat ongelmansa puhaltimille ja puhdistuslaitteille. Seospoltolla on merkittävä potentiaali vähentää hiilivoimalaitoksen päästöjä. Tuotekaasun poltossa likaantumis- ja korroosioriskit puupolttoaineella todetaan tässä selvityksessä hallittaviksi. Seospoltto tulee vaikeuttamaan voimalaitoksen tuhkien jatkokäyttöä, tuhkakoostumusten muutoksien vuoksi. |
| Tiivistelmä (eng): | Helsinki Energy, Helsinki city owned power company, is trying to reduce its C02 emissions and increase the share of biofuels in their power production. This thesis studies the effects of 40 % share co-firing of a specific biofuel to the power generation process of a pulverized coal fired power plant. The studied co-firing method is burning low LCV product gas derived from gasification of wood and logging wastes. Biomass co-firing is an efficient way to reduce power plant's CO2 emissions. There are many different co-firing methods. Gasification is a thermal process of turning solid fuel to a gaseous fuel. This so called product gas can be burned or used as raw material for chemical processes. There are different kinds of gasifiers which have their own characteristics and applications. Biomass gasification and co-firing of product gas is commercial technology. Calculations indicate that co-firing product gas in a pulverized coal boiler in large shares affects boiler's operation significantly. Evaporation rate in furnace walls decreases as product gas is introduced to the boiler. Burning of product gas doesn't generate as intense radiation to the furnace walls as coal burning. Heat transfer shifts more to the superheaters and to the end region of the boiler. Increased flue gas heat can cause corrosion problems to superheater alloys and increase steam temperatures. Consequently water spraying in the attemperators has to be increased. This lowers steam purity. Changes to the boiler's heat transfer surfaces are needed for efficient power generating using co-firing of product gas. Co-firing increases the amount of flue gas. Flue gas handling systems may be designed to coal burning and the increased gas flow may cause problems to their function. Too small ID fan capacity may cause reductions to power generation and larger fans may have to be installed. Increased flue gas flow and temperature causes problems to ESP and SOx removal system. Co-firing biomass in a coal fired boiler can reduce power plant's emissions significantly. Corrosion and fouling risks posed by firing wood based biomass can be managed. Co-firing affects power plant's ash composition and may limit the utilization of ashes. |
| ED: | 2011-07-06 |
INSSI tietueen numero: 42635
+ lisää koriin
INSSI