FI122857B - Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos - Google Patents
Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos Download PDFInfo
- Publication number
- FI122857B FI122857B FI20095066A FI20095066A FI122857B FI 122857 B FI122857 B FI 122857B FI 20095066 A FI20095066 A FI 20095066A FI 20095066 A FI20095066 A FI 20095066A FI 122857 B FI122857 B FI 122857B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- condenser
- water
- flue gas
- heat
- power plant
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 74
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 24
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 3
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01D53/002—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 by condensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
- F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/008—Adaptations for flue gas purification in steam generators
-
- 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
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- 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
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Voimalaitoksessa tuotetaan sähköä ja lämpöä siten, että polttoainetta kattilassa polttamalla tuotetaan paineista höyryä, jonka sisältämän energian avulla tuotetaan sähköä turbiinissa ja lämpöä siirtämällä höyryn lämpöä kiertoveteen lämmönvaihtimessa. Polttoaineen poltossa syntyneitä savukaasuja lauhdutetaan savukaasulauhduttimessa (2) ja siinä syntynyttä lämpöä otetaan talteen. Savukaasulauhdutinta (2) käytetään vaihtoehtoisesti a) kiertoveden (3) lämmittämiseen johtamalla savukaasuja lauhduttimen (2) läpi, tai b) kiertoveden (3) jäähdyttämiseen johtamalla saman lauhduttimen (2) läpi ilmaa ja ohjaamalla savukaasut lauhduttimen (2) ohi, jolloin savukaasulauhduttimessa jäähtynyttä kiertovettä (3) käytetään turbiinilta tulevan höyryn lauhduttamiseen.
Description
Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos Keksinnön ala 5 Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä voimalaitoksessa, jossa tuotetaan sähköä ja lämpöä. Keksinnön kohteena on myös sähköä ja lämpöä tuottava voimalaitos, ns. yhteistuotantovoimalaitos, joka on oheisen patenttivaatimuksen 6 johdanto-osassa esitettyä tyyppiä.
10
Keksinnön tausta Sähkön ja lämmön tuottamiseen käytetään vastapainevoimalaitoksia, joissa polttokattilan tuottama korkeapaineinen höyry johdetaan ensin 15 turbiiniin sähkön tuottamiseksi. Turbiinin läpi kulkenut höyry luovuttaa toisessa vaiheessa lämpöä lauhduttimessa, jonka jäähdytysvesi ohjataan esimerkiksi kaukolämpöverkkoon. Lauhtuneesta höyrystä muodostunut vesi syötetään takaisin kattilaan höyryn muodostamiseksi. Tällaisissa yhteistuotantovoimalaitoksissa päästään hyödyntämään 20 tehokkaasti kattilan polttoprosessin tuottama energia sähkön- ja lämmöntuotantoon, mikä nostaa kokonaishyötysuhdetta.
Yhteistuotantovoimalaitoksen kattilassa syntyy palamisen tuloksena savukaasuja, jotka sisältävät huomattavan määrän lämpöenergiaa, 25 jonka talteenottaminen nostaa myös polttolaitoksen hyötysuhdetta.
^ Voimalaitoskattilan savukaasuilla esilämmitetään tavallisesti sekä kat- o ™ tilan syöttövettä (ekonomaiseri) että palamisilmaa ja mahdollisesti o myös kaukolämpövettä.
C\J
g 30 Vaikka vastapainevoimalaitoksella saadaankin hyvä kokonaishyöty- ^ suhde, ongelmana on lähinnä lämmitystarpeen vuodenaikais- § vaihtelusta johtuva kuormituksen vaihtelu. Toisaalta sähköllä on aina g kysyntää vuodenajasta riippumatta. Lämpiminä vuodenaikoina ° lämmitysvesikierron paluuveden lämpötila on liian korkea, jotta sitä 35 voitaisiin käyttää jäähdytysvetenä turbiinista tulevan höyryn lauhdutukseen. On tunnettua käyttää höyryn lauhdutuksessa erillistä 2 apulauhdutinta, jossa ylimääräinen lämpö siirretään veteen tai ilmaan. Apulauhdutin on tavallaan keinotekoinen lämmön kuluttaja, joka korvaa kaukolämpöveden jäähdytystehon lämpiminä vuodenaikoina, ja näin voimalaitoksen kattilaa voidaan ajaa suuremmilla kuormilla sähkön 5 tuottamiseksi. Apulauhdutin on kuitenkin oma investointinsa, joka on käytössä vain osan lämmityskautta.
Keksinnön Ivhvt selostus 10 Nyt esitettävän keksinnön tarkoituksena on esittää uusi ratkaisu yhteistuotantovoimalaitoksen lämmityskuorman vuodenaikais-vaihtelu-jen hallitsemiseksi siten, että tullaan toimeen pienemmillä laiteinvestoinneilla.
15 Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle voimalaitokselle on puolestaan pääasiassa tun-20 nusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.
Muissa, epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja.
25 ^ Keksintö perustuu siihen, että voimalaitoksen kattilan savukaasujen 0 ™ lauhdutinta käytetään vuodenajan lämmitystarpeesta riippuen vaihtosi ehtoisesti kiertoveden lämmittämiseen tai kiertoveden jäähdyttämiseen.
01 Edellisessä tapauksessa kattilan savukaasuja johdetaan lauhduttimen £ 30 läpi, jossa niistä siirretään lämpöä kiertoveteen. Jälkimmäisessä ® tapauksessa savukaasut ohittavat lauhduttimen, jonka läpi johdetaan g ilmaa, joka jäähdyttää kiertovettä. Kiertovesi kulkee ns. lämmitysvesi- § kierrossa, joka on tarkoitettu voimalaitoksen ulkopuolella olevien koh- c3 teiden lämmittämiseen siirtämällä lämpöä kiertovedestä sisätiloihin, 35 joita pidetään lämpiminä. Tyypillisesti kiertovesi on ns. kaukolämpö- 3 vettä, eli voimalaitoksen lämmitysvesikierto kuuluu kaukolämpö-verkkoon, jonka vedellä lämmitetään useita taloja.
Suuri osa savukaasujen sisältämästä energiasta on ns. latenttilämpöä, 5 joka tarkoittaa palamistuotteena syntyneen vesihöyryn sisältämää energiaa. Erityisesti kosteilla kiinteillä polttoaineilla, kuten biopolttoaineilla tai jätekomponentteja sisältävillä polttoaineilla latenttilämmön osuus on huomattava. Tämä energia voidaan saada talteen savukaasujen lauhduttimessa, jossa vesihöyry kondensoituu ja luovuttaa 10 lämpöenergiaa. Savukaasujen lauhduttimien avulla savukaasuista siirretään lämpöä näin sekä kaukolämpöveteen että kattilan palamis-ilmaan.
Savukaasujen lauhduttimen käyttöä on kuvattu mm. suomalaisessa 15 patenttijulkaisussa 82767, jota vastaa US-patentti 4,799,941, sekä suomalaisessa patenttihakemuksessa 20075013.
Savukaasujen lauhdutin on käytössä päälämmityskauden aikana, jolloin sen sisältämää lämpöenergiaa otetaan lämmitykseen siirtämällä 20 lauhtumislämpöä lämmitysveteen. Päälämmityskauden ulkopuolella, keväällä, kesällä ja syksyllä, se voi olla pois käytöstä jopa 4000 h/a. Lämmitysvesikierron paluuveden lämpötila pyrkii kasvamaan sähköntuotannon kannalta liian suureksi juuri lämpiminä vuodenaikoina, jolloin savukaasulauhdutin on pois käytöstä. Kun savukaasut johdetaan lauh-25 duttimen ohi ja sen läpi johdetaan ilmaa, voidaan savukaasulauhdutinta ^ käyttää jäähdyttimenä. Jäähdytettäessä lämmitysvesikierron paluuvesi ™ savukaasujen lauhduttimella saadaan sen paluulämpötilaa laskettua, o jolloin sähköntuotanto lisääntyy. Erillistä apulauhdutinta ei tarvita, koska paluuvesi jäähdytetään savukaasujen lauhduttimella ja jäähty-* 30 nyttä paluuvettä voidaan käyttää höyryn lauhduttamiseen. Näin savu kaasulauhdutinta voidaan käyttää sen varsinaisen käyttökauden ulko-§ puolella tavallaan apulauhduttimena kytkemällä jäähdyttävän väli-
LO
g aineen virtaus sen läpi savukaasujen sijaan. Savukaasulauhdutin on ° käytössä pidemmän aikaa vuodessa, mikä lyhentää lauhdutuslaitos- 35 investoinnin takaisinmaksua.
4
Savukaasujen lauhdutin voi olla pelkkä lauhdutin, tai sen yhteyteen voi olla järjestetty pesuri, jossa on pesuliuoksen kierto.
Kuvioiden Ivhvt selostus 5
Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää kaaviona menetelmän ensimmäistä suoritus-muo- 10 toa, kuvio 2 esittää kaaviona menetelmän toista suoritusmuotoa, kuvio 3 esittää kaaviona menetelmän kolmatta suoritusmuotoa, ja 15 kuvio 4 esittää kaaviona savukaasulauhduttimen sijaintia voima laitoksessa.
Kuvioissa 1 - 4 on käytetty vastaavista osista vastaavia numeroita, eikä 20 niitä ole myöhemmin erikseen selitetty, ellei asian selventäminen sitä ole edellyttänyt.
Kuvassa 1 on esitetty ensimmäinen tapa käyttää savukaasulauhdutinta voimalaitoksessa jäähdytykseen. Normaalisti lämmityskaudella katti-25 lasta tulevat savukaasut kulkevat savu kaasu kanavaa 1 pitkin savuni kaasulauhduttimeen 2, josta ne edelleen johdetaan savupiippuun.
™ Savukaasujen normaalia reittiä eli savu kaasu kanavan sijaintia pää- 9 lämmityskauden aikana on kuvattu viitenumerolla 1. Lauhduttimen 2 cm kautta on viety myös vesikierto 3, joka kulkee lauhduttimessa olevan g 30 lämmönvaihtimen 2a kautta, jossa savukaasujen lauhtumisesta syntyvä lämpö siirtyy epäsuoralla lämmönsiirtotavalla veteen, eli S lämpöä luovuttava ja lämpö vastaanottava väliaine on erotettu g toisistaan niiden kulkuteitä rajaavien seinämien eri puolille. Vesikierto 3 oj on lämmitysvesikierto, jolla lämmitetään voimalaitoksen ulkopuolella 35 olevia kohteita. Vesikierron paluuvesilinjaa lauhduttimen suhteen on merkitty viitenumerolla 3a ja lämmitykseen lähtevän veden linjaa 5 viitenumerolla 3b. Osa paluuvesilinjasta 3a kulkee silmukkana 3c lämmönvaihtimen 4 kautta, jossa lämpö siirtyy kattilan palamisilman kos-tuttimen 5 viilenneeseen kiertoveteen 5a. Näin paluuveden lämpötilaa voidaan laskea jo ennen savukaasulauhdutinta.
5
Kuvassa 1 on esitetty päälämmityskauden ulkopuolella käytettävä kytkentä savukaasulauhduttimen 2 kohdalla. Savu kaasu kanavaan 1 on tehty lauhduttimen ohitus, jolla savukaasut ohjataan lauhduttimen ohi suoraan savupiippuun kanavaa 1a pitkin, joka erkanee lauhduttimeen 10 menevästä savu kaasu kanavasta 1. Lauhduttimen 2 yläpäähän on tuotu ilmakanava 6, jonka kautta puhalletaan ulkoa otettua ilmaa lauhduttimen läpi. Lauhduttimen yläpäähän menevä savu kaasu kanava 1 on vastaavasti suljettu, jotta savukaasut pääsevät lauhduttimen ohi ohitus-linjaan 1a. Lauhduttimen 2 läpi ylhäältä alas kulkenut ilma menee pää-15 lämmityskaudella käytössä olevaan savukaasu kanavaan 1, josta se otetaan palamisilmaksi tai johdetaan suoraan ulos pitkin kanavaa 1b, joka erkanee lauhduttimen 2 jälkeen savupiipulle menevästä savukaasu kanavasta 1.
20 Lauhduttimen 2 läpi virtaava ilma jäähdyttää lämmönvaihtimessa 2a vesikierron 3 vettä, jolloin lähtövedellä 3b on matalampi lämpötila kuin paluuvedellä 3a.
Lauhduttimen 2 vesikiertoa, jossa lauhduttimen läpi viilaavaan ilmaan 25 suihkutetaan vettä, on kuvassa 1 merkitty viitenumerolla 7. Vesikierto ^ on käytössä aina, kun lauhdutinta 2 käytetään savukaasujen lauhdut- ™ tamiseen. Vesikierto voi olla käytössä kun lauhdutinta 2 käytetään kau- 9 kolämpöveden jäähdyttämiseen. Lämmönsiirto on tällöin tehokkaampi paa, mutta lisäkustannuksena on veden kulutus. Savu kaasu kanavassa g 30 1 ennen lauhdutinta olevaa esierotinta, kuten esim. sähkösuodatinta, on merkitty viitenumerolla 8.
CD
O
§ Osa paluuvedestä johdetaan silmukan 3c kautta epäsuoraan lämmön- ° vaihtimeen 4, jossa sitä viilentää tehokkaasti palamisilman kostuttimen 35 5 vesikierron 5a vesi. Palamisilman kostutinkaan ei ole käytössä pää lämmityskauden ulkopuolella, ja sen läpi voidaan ajaa ulkoa otettua 6 ilmaa, joka jäähdyttää kostuttimen yläosaan suihkutettua vesikierron 5a vettä ja joka poistetaan sen jälkeen ulos. Normaalitilanteessa, kun kuvan 1 kytkentää ei käytetä vesikierron 3 veden jäähdytykseen ja lauhduttimen 2 läpi johdetaan savukaasut, palamisilmaa voidaan voi-5 daan ottaa kostuttimeen 5 voimalaitoksen kattilahuoneen yläosasta, jolloin sen lämpötila on korkeampi.
Jo muutaman asteen pudotus vesikierron vedessä auttaa nostamaan sähköntuotantoa, koska höyryn lauhdutus on tehokkaampaa. Tulo-10 veden 3a lämpötila voi olla esim. 40-65 astetta ja lähtöveden 3b lämpötila 35-60 astetta. Savukaasulauhduttimen 2 ja palamisilman kostuttimen 5 ansiosta jäähtynyt lähtövesi 3b voidaan johtaa turbiinista tulevan höyryn lauhduttimen läpi, jossa siihen siirtyy taas lämpöä.
15 Kuvassa 4 on esitetty kuvissa 1-3 esitettyjen savukaasulauhduttimien 2 sijainti vastapainevoimalaitoksessa. Kytkennät ovat samat molemmissa edellä kuvatuissa ajotavoissa sekä päälämmityskaudella että sen ulkopuolella, lukuunottamatta savukaasun kulkua, ja yhteistä molemmille savukaasulauhduttimen 2 ajotavoille on että savukaasulauhduttimen 2 20 kautta tulleella kiertovedellä 3 lauhdutetaan turbiinilta T tulevaa höyryä lämmönvaihtimessa 10, jossa kiertoveden lämpötila samalla nousee, Lauhduttimen 2 lähtövesi 3b menee voimalaitoksessa sähkögeneraat-toria G pyörittävän turbiinin T paluuhöyryn lauhdutukseen lämmönvaihtimeen 10, jonka jälkeen vesi palaa kaukolämpöverkkoon, jonka 25 kulutuskohteita on merkitty kirjaimella K. Kaaviossa näkyy myös poltto-^ kattila 11, kattilasta turbiinille T menevä tuorehöyrykanava 12 sekä tur- ™ biinilta T lähtevä väliottohöyryn kanava 13. Turbiinilta lämmönvaihtimen 9 10 kautta tuleva ja polttokattilan syöttövesisäiliöön 15 menevä lauh- c\j dutettavan höyryn kanava on merkitty viitenumerolla 14. Keksintö ei ole g 30 kuitenkaan rajattu vain voimalaitoksiin, joissa käytetään juuri kuvatun kaltaisia kytkentöjä.
CD
O
§ Päälämmityskaudella (talvella) savukaasulauhdutin 2 ja palamisilman ° kostutin 5 ovat normaalitoiminnassa. Tällöin suurilla kattilan kuormilla 35 ei ole haittaa, vaikka lämmitysvesi meneekin lauhduttimen jälkeen lämmenneenä turbiinihöyryn lauhdutukseen. Kun lämmitysvesikierron 3 7 vedestä hukataan lämpöä em. tavalla lämpimämpinä aikoina, voidaan kattilaa ajaa suuremmilla kuormilla ja tuottaa enemmän sähköä.
Kuvassa 2 on esitetty suoritusmuoto, jossa on kuvattu prosessi vain 5 savukaasulauhduttimen 2 osalta. Tässä lauhduttimeen 2 on yhdistetty savukaasun pesuri 9, joka on lauhduttimen 2 alapuolella samassa säiliössä. Savu kaasu kanava 1 tulee alhaalta säiliön alaosaan. Savukaasut viilaavat ensin ylöspäin pesurin 9 läpi pesuaineen suihkutusta vastaan ja sen jälkeen ne kulkevat yläosan lauhduttimen läpi sen vesikierron 7 10 suihkutettavaa vettä vastaan. Kun lauhdutin on päälämmityskauden aikaisessa käytössä, sen läpi viilaavat savukaasut luovuttavat lämpöä vesikiertoon 7, joka luovuttaa taas lämmön epäsuoralla periaatteella lämmönvaihtimen 2a kautta vesikiertoon 3.
15 Kun lauhdutin toimii savukaasujen lauhduttimena, vesikierron 7 vedellä lämmitetään kiertoveden 3 lämmitysvettä, eli lähtöveden 3b lämpötila on korkeampi kuin paluuveden 3a. Päälämmityskauden ulkopuolella savukaasut johdetaan säiliön ohi ohituskanavaa 1a pitkin, joka erkanee savu kaasu kanavasta 1 ennen säiliötä ja yhtyy savu kaasu kanavaan 1 20 säiliön jälkeen. Säiliön alaosaan on yhdistetty ilmakanava 6, josta puhalletaan ulkoa otettua ilmaa, joka virtaa pesurin 9 ja lauhduttimen 2 läpi ja jäähdyttää samalla lauhduttimen 2 kiertoveden. Kiertovesi jäähdyttää puolestaan lämmönvaihtimessa 2a vesikierron 3 lämmitysveden, eli saadaan sama vaikutus - lähtöveden 3b lämpötilan aleneminen 25 paluuveteen 3a nähden - kuin kuvassa 1. Pesurin 9 pesuainekierto ei ^ ole toiminnassa. Lauhduttimen 2 läpi virrannut ilma otetaan ulos savu- o ™ kaasu kanavasta (kanava 1b) ennen kohtaa, jossa ohituskanava 1a 0 yhtyy savu kaasu kanavaan 1. Tämä lauhduttimessa lämmennyt ilma voidaan johtaa ulos tai kattilaan palamisilmaksi.
1 30
Kuvassa 3 on esitetty suoritusmuoto, jossa savukaasulauhdutin 2 ja § savukaasunpesuri 9 on yhdistetty kuvan 2 tavalla. Erityistä tässä on
LO
g palamisilman kostuttimen 5 vesikierron 5a yhdistäminen lauhduttimen c3 vesikiertoon 7. Kun lauhdutinta käytetään päälämmityskautena savu- 35 kaasujen lauhduttamiseen, kostuttimelta 5 tuleva vesi johdetaan lauhduttimeen ja sitä suihkutetaan savukaasuihin lauhduttimen kiertoveden 8 suihkutuksen jäkeen savukaasujen virtaussuunnassa katsoen, eli ylempänä lauhduttimessa 2. Lauhduttimen vesikierrosta lähtee lämmönvaihtimen 2a jälkeen paluulinja kostuttimelle 5. Kun lauhduttimen 2 läpi johdetaan ilmaa, kostuttimelta tuleva viileä vesi ohjataankin lauh-5 duttimen 2 ohi suoraan lauhduttimen 2 vesikiertoon 7 ennen lämmön-vaihdinta, jolloin se osaltaan tehostaa vesikierrossa 3 viilaavan lämmi-tysveden jäähdytystä lämmönvaihtimessa 2a.
Voimalaitoksen kattilassa poltetaan jotakin kiinteää polttoainetta, esi-10 merkiksi biopolttoaineita tai jätekomponentteja sisältäviä polttoaineita, jotka tuottavat kosteita paljon latenttilämpöä sisältäviä savukaasuja.
C\J
δ c\j i
CD
O
C\l
X
cc
CL
CD
CD
O
LO
O)
O
O
CM
Claims (9)
1. Menetelmä voimalaitoksessa, jossa tuotetaan sähköä ja lämpöä siten, että polttoainetta kattilassa polttamalla tuotetaan paineista höy- 5 ryä, jonka sisältämän energian avulla tuotetaan sähköä turbiinissa (T) ja lämpöä siirtämällä höyryn lämpöä kiertoveteen {3} lämmönvaihti-messa (10), jolloin polttoaineen poltossa syntyneitä savukaasuja lauhdutetaan savukaasulauhduttimessa (2) ja siinä syntynyttä lämpöä otetaan talteen, tunnettu siitä että savukaasulauhdutinta (2) käytetään 10 vaihtoehtoisesti a) kiertoveden (3) lämmittämiseen johtamalla savukaasuja lauhdutti-men (2) läpi, tai b) kiertoveden (3) jäähdyttämiseen johtamalla saman lauhduttimen (2) läpi ilmaa ja ohjaamalla savukaasut lauhduttimen (2) ohi, jolloin savu- 15 kaasulauhduttimessa jäähtynyttä kiertovettä (3) käytetään turbiinilta (T) tulevan höyryn lauhduttamiseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että samanaikaisesti lauhduttimen (2) kanssa myös palamisilman kostutinta 20 (5) käytetään saman kiertoveden (3) jäähdyttämiseen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kiertovettä (3) jäähdytetään lauhduttimessa (2) epäsuorassa lämmön-siirtokontaktissa lauhduttimen läpi johdetun ilman kanssa. 25
^ 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että O ^ kiertovettä (3) jäähdytetään epäsuorassa lämmönsiirtokontaktissa o lauhduttimesta (2) tulevan kiertoveden (7) kanssa, joka on ollut lauh- £5 duttimessa (2) suorassa lämmönsiirtokontaktissa lauhduttimen läpi joh- = 30 detun ilman kanssa. □_ CD
§ 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu § siitä että kiertovesi (3) on lämmitysvettä, jota käytetään voimalaitoksen ° ulkopuolisten kohteiden (K) lämmittämiseen. 35 10
6. Voimalaitos, jossa on kattila (11), joka on järjestetty polttamaan polttoainetta ja tuottamaan paineista höyryä, jolloin voimalaitos on yhteistuotantovoimalaitos, joka käsittää turbiinin (T), johon kattilasta tuleva höyrykanava on viety sähkön tuottamiseksi höyryn avulla, sekä 5 höyryn virtaussuunnassa turbiinin jälkeen lauhduttimen, jonka kautta on viety vesikierto (3) höyryn lauhduttamiseksi ja lämmön siirtämiseksi höyrystä vesikierron (3) veteen, voimalaitoksen käsittäessä lisäksi savukaasulauhduttimen (2), jonka kautta kattilasta tuleva savukaasu-kanava (1) on viety ja joka on lämmönsiirtoyhteydessä vesikierron (3) 10 veteen, tunnettu siitä että savu kaasu kanavasta (1) lähtee ennen lauh-dutinta (2) ohituskanava (1a) savukaasujen johtamiseksi valinnaisesti lauhduttimen ohi, ja että lauhduttimeen on yhdistetty ilmakanava (6, 1b) ilman johtamiseksi savukaasujen sijasta lauhduttimen (2) läpi.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä että vesikierto (3) on viety savukaasulauhduttimessa (2) olevan lämmönvaihtimen (2a) kautta.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä että 20 savukaasulauhduttimen (2) kiertovesi (7) on viety lämmönvaihtimen (2a) kautta, jonka kautta vesikierto (3) on viety.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-8 mukainen voimalaitos, tunnettu siitä että se käsittää myös palamisilman kostuttimen (5), jonka 25 vesikierto (5a) on lämmönsiirtoyhteydessä vesikierron (3) kanssa. C\J δ c\j i CD O C\l X cc CL CD CD O LO O) O O CM 11
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095066A FI122857B (fi) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos |
| DE102010005259A DE102010005259B4 (de) | 2009-01-26 | 2010-01-20 | Verfahren bei einem Kraftwerk und ein Kraftwerk |
| SE1050070A SE534727C2 (sv) | 2009-01-26 | 2010-01-22 | Förfarande vid ett kraftverk och kraftverk |
| PL390285A PL213507B1 (pl) | 2009-01-26 | 2010-01-26 | Sposób wytwarzania energii elektrycznej i energii cieplnej w silowni oraz silownia do wytwarzania energii elektrycznej i energii cieplnej |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095066 | 2009-01-26 | ||
| FI20095066A FI122857B (fi) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095066A0 FI20095066A0 (fi) | 2009-01-26 |
| FI20095066A FI20095066A (fi) | 2010-07-27 |
| FI122857B true FI122857B (fi) | 2012-08-15 |
Family
ID=40329521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095066A FI122857B (fi) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102010005259B4 (fi) |
| FI (1) | FI122857B (fi) |
| PL (1) | PL213507B1 (fi) |
| SE (1) | SE534727C2 (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3633272A1 (en) | 2018-10-04 | 2020-04-08 | Valmet Technologies Oy | Method for recovering heat from flue gas of boiler, and arrangement |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015088487A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Siemens Energy, Inc. | High efficiency heat exchange arrangement for an oxy-fuel combined cycle power plant |
| CN104501198B (zh) * | 2014-11-28 | 2018-10-09 | 陈翔 | 导热油锅炉余热发电*** |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1426443B2 (de) * | 1962-09-21 | 1971-09-09 | Waermekraftanlage | |
| SE455226B (sv) | 1986-10-23 | 1988-06-27 | Scandiaconsult Ab | Forfarande och anordning for rokgaskondensering samt forvermning och befuktning av forbrenningsluft vid forbrenningsanleggningar |
| DE19720881A1 (de) * | 1997-05-17 | 1998-11-19 | Asea Brown Boveri | Kombikraftwerk mit Kraftwärmekopplung |
| FI122905B (fi) | 2007-01-11 | 2012-08-31 | Metso Power Oy | Menetelmä ja laitteisto savukaasujen lauhduttamiseksi |
-
2009
- 2009-01-26 FI FI20095066A patent/FI122857B/fi active IP Right Grant
-
2010
- 2010-01-20 DE DE102010005259A patent/DE102010005259B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2010-01-22 SE SE1050070A patent/SE534727C2/sv not_active IP Right Cessation
- 2010-01-26 PL PL390285A patent/PL213507B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3633272A1 (en) | 2018-10-04 | 2020-04-08 | Valmet Technologies Oy | Method for recovering heat from flue gas of boiler, and arrangement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102010005259A1 (de) | 2010-07-29 |
| FI20095066A (fi) | 2010-07-27 |
| SE1050070A1 (sv) | 2010-07-27 |
| PL390285A1 (pl) | 2010-08-02 |
| DE102010005259B4 (de) | 2011-05-19 |
| PL213507B1 (pl) | 2013-03-29 |
| FI20095066A0 (fi) | 2009-01-26 |
| SE534727C2 (sv) | 2011-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK3064841T3 (en) | COMBINED GAS STEAM CYCLE CENTRAL HEATER | |
| CN102852645B (zh) | 燃料气体加湿和加热的*** | |
| KR100975276B1 (ko) | 흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 공급 시스템 | |
| CN103912464B (zh) | 太阳能光热与bigcc集成的联合发电*** | |
| RU2352859C2 (ru) | Парогенератор на отходящем тепле | |
| KR101660923B1 (ko) | 증기 터빈 플랜트 | |
| CN201218660Y (zh) | 烧结生产余热发电装置 | |
| CN106523053B (zh) | 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合***及实现方法 | |
| TW201245055A (en) | System for drying sludge by steam extracted from boiler set with thermal compensation | |
| CN109681281A (zh) | 一种可同时回收乏汽和烟气余热的生物质热电联产*** | |
| CN107905897A (zh) | 燃气轮机循环烟气余热回收与进气冷却联合***及方法 | |
| CN108105796A (zh) | 一种低氮排放高效天然气锅炉 | |
| CN207778402U (zh) | 超高温亚临界煤气发电*** | |
| CN102966495B (zh) | 一种塔式太阳能-蒸汽燃气联合循环发电*** | |
| Jaber et al. | Domestic thermoelectric cogeneration drying system: Thermal modeling and case study | |
| FI122857B (fi) | Menetelmä voimalaitoksessa ja voimalaitos | |
| CN107101220B (zh) | 一种降低燃气锅炉NOx排放的方法与*** | |
| CN204003297U (zh) | 太阳能光热与bigcc集成的联合发电*** | |
| CN208040541U (zh) | 燃气轮机循环烟气余热回收与进气冷却联合*** | |
| CN103620188B (zh) | 发电厂以及运行发电厂的方法 | |
| CN202118876U (zh) | 热能和电能的能源中心 | |
| CN209604106U (zh) | 一种可同时回收乏汽和烟气余热的生物质热电联产*** | |
| WO2012137010A3 (en) | Biomass plant | |
| CN205858429U (zh) | 汽轮机蒸汽余热回收*** | |
| EA032655B1 (ru) | Теплоутилизационная установка и электростанция |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 122857 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |