FI70919C - FOERFARANDE FOER VAERMEAOTERVINNING VID TORKNING AV FASTA BRAENSLEN UR VATTENHALTIGA ORGANISKA MATERIAL - Google Patents

Description

,., KUULUTUSJULKAISU 0 ~ ~ vJ..£j ft tB] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT '919 C (45) P“tC'llti \^:-y^U * ......U.....-, - .- V -- V‘ (51) Kv.lk.‘/lnt.CI.‘ C 10 F 5/00 (21) Patenttihakemus Patentansökning 7931 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 1 0.1 0.79 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 10.10.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 11 .0*1.80,., ADVERTISEMENT 0 ~ ~ vJ .. £ j ft tB] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT '919 C (45) P “tC'llti \ ^: - y ^ U * ...... U ..... -, - .- V - V '(51) Kv.lk.' / Lnt.CI. 'C 10 F 5/00 (21) Patent application Patentansökning 7931 (22) Application date - Ansökningsdag 1 0.1 0.79 (FI) (23) ) Starting date - Giltighetsdag 10.10.79 (41) Made public - Blivit offentlig 11 .0 * 1.80

Patentti- ja rekisterihallitus NiLInäväksipanon ja kuul. julkaisun pvm. ^g g η ggNational Board of Patents and Registration of NiLI publication date ^ g g η gg

Patent- och registerstyrelsen Ansökan uclagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 10.10.78 Ruotsi-Sverige(SE) 7810558-2 (71) Modo-Chemeties Aktiebolag, Box 313, 891 00 Örnsköldsvik, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Bengt Olof Arvid Hedström, Göteborg, Claes Göran Sigurd Svensson,Patent and registration authorities Ansökan uclagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. application Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege claimed - Begärd priority 10.10.78 Sweden-Sweden (SE) 7810558-2 (71) Modo-Chemeties Aktiebolag, Box 313, 891 00 Örnsköldsvik, Sweden-SE (72) ) Bengt Olof Arvid Hedström, Gothenburg, Claes Göran Sigurd Svensson,

Kungälv, Ruotsi-Sverige(SE) (7*+) Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä lämmön ta 1teenottamiseksi kuivatettaessa vesipitoisista orgaanisista materiaaleista saatavia kiinteitä polttoaineita - Förfarande för värmeatervinning vid torkning av fasta bränslen ur vattenhaltiga , orga-niska materialKungälv, Sweden-Sweden (SE) (7 * +) Oy Kolster Ab (5 * 0 Method for heat recovery in the drying of solid fuels from aqueous organic materials - Förfarande för värmeatervinning vid torkning av fasta bränslen ur vattenhaltiga, orga-niska material

Keksinnön kohteena on menetelmä lämmön talteenottamiseksi kuivatettaessa vesipitoisista orgaanisista materiaaleista saatavia kiinteitä polttoaineita. Tällaisia aineita ovat esim. puunkuori, lastut ja muut puujätteet sahalaitoksista ja sellumassatehtaista, turve, liete sekä kunnallisista että teollisuuden viemäreistä sekä talousjätteet (lajitellut jätteet). Voima/lämpölaitoksessa polttamisen jälkeen saadaan sähköenergiaa. Menetelmässä poistetaan materiaalista kiinteät epäpuhtaudet, kuten kivi ja metalli, ja vesi poistetaan mekaanisesti yhdessä tai useammassa vaiheessa. Materiaali lämmitetään suoraan ennen päättyvää mekaanista vedenpoistamista kuivauslaitteesta tulevalla vesihöyryllä, jossa laitteessa kuivaava väliaine muodostuu ilmakehän painetta suuremmassa paineessa olevasta vesihöyrystä, joka muodostuu materiaalista poistuvasta vedestä ja jota käytetään kuivaavana väliaineena, ja jolloin materiaali päättyvän mekaanisen vedenpoistamisen 2 70919 jälkeen kuivataan kuivauslaitteessa ja poltetaan lopuksi voima/lämpö-laitokseen sisältyvässä kattilassa.The invention relates to a method for recovering heat during the drying of solid fuels obtained from aqueous organic materials. Such substances include, for example, bark, shavings and other wood waste from sawmills and pulp mills, peat, sludge from both municipal and industrial sewers, and household waste (sorted waste). After combustion in a power / heating plant, electrical energy is obtained. The method removes solid contaminants such as rock and metal from the material and mechanically removes water in one or more steps. The material is heated directly before the final mechanical dewatering by water vapor from a drying device, in which the drying medium consists of water vapor at a pressure higher than atmospheric pressure, which consists of water leaving the material and used as a drying medium, and where the material is dried in a boiler included in the heating plant.

Suuret lietemäärät ovat usein ongelmana suuremmissa teollisuuksissa, esim. sellumassa- ja paperiteollisuudessa. Lietteen ajaminen kaatopaikoille voi olla vaaraksi ympäristölle. Muut menetelmät lietteen ottamiseksi talteen, esim. liottamalla ja kalkituksella, aiheuttavat suuria kustannuksia, joita ei esim. liotuksen kohdalla voida peittää, koska mielenkiinto liotettua lietettä kohtaan maanparannusaineena on vähäinen. Siksi on kehitetty järjestelmiä veden poistamiseksi lietteestä ja sen kuivaamiseksi tarkoituksella polttaa liete·. Ruotsalaisessa oatonttijulkaisussa 373 186 kuvataan erästä tapaa veden poistamiseksi lietesuodatinkakuista. Tämän tavan mukaisesti suodatinkakulle puhalletaan vesihöyryä, niin että suodatinka-kun sisältämästä vedestä tulee vähemmän viskoosinen, jolloin sen voi helpommin poistaa, esim. tyhjöllä. Käyttötalous tässä menettelyssä on selvästikin huono. Tähän asti esitellyille lietteenkäsittelyjär-jestelmille on tunnusomaista, että niiden käyttökustannukset ovat korkeat huolimatta lietteen korkean palamislämmön hyväksikäytöstä. Näissä järjestelmissä tehokkuus ja käyttövarmuus eivät ole myöskään tyydyttäviä.Large amounts of sludge are often a problem in larger industries, such as the pulp and paper industry. Driving sludge to landfills can be a danger to the environment. Other methods of sludge recovery, e.g. by soaking and liming, incur high costs which cannot be covered, e.g. by soaking, because there is little interest in soaked sludge as a soil improver. Therefore, systems have been developed to remove water from sludge and dry it with the intention of burning the sludge. Swedish oatont publication 373 186 describes a way to remove water from sludge filter cakes. According to this method, water vapor is blown onto the filter cake so that the water contained in the filter cake becomes less viscous, so that it can be more easily removed, e.g. by vacuum. The operating economy in this procedure is clearly poor. The sludge treatment systems presented so far are characterized by high operating costs despite the utilization of the high heat of combustion of the sludge. In these systems, efficiency and reliability are also unsatisfactory.

Puunkuorta käytetään tänään paljon polttoaineena, lähinnä ym-päristönsuojelusyistä, koska kuoren ajaminen kaatopaikoille tai jättäminen muualle on kiellettyä monilla paikkakunnilla Ruotsissa. Kuo-renpolttolaitosten vaikutusaste on useimmissa tapauksissa huono, mitä todistaa se, että varsinkin talvella on syötettävä ja poltettava öljyä kuoren palamisen ylläpitämiseksi kattilassa. Jos kuoren kuiva-ainepitoisuus on alle 30 %, niin kuin se usein on, ei kuori pala ilman apupolttoainetta. Kuoren mekaanista vedenpoistoa käytetään melko paljon, mutta näin ei yleensä saavuteta yli 40 ϊ:η kuiva-ainepitoisuuksia. Lisäksi esiintyy kuoren kuivausta. Tämä tehdään savukaasuilla erikoiskattilasta, jossa osa kuoresta poltetaan, tai savukaasuilla höyrykattilasta, jossa kuori poltetaan kokonaisuudessaan. Lnsim-mäistä tyyppiä olevassa laitoksessa tehdyt mittaukset osoittavat, että noin 1/3 kuoresta poltetaan erikseen jäljellä olevien 2/3 kuivaamiseksi. Kuivattu kuori sai tällöin noin 45 %:n kuivapitoisuuden sen kuivapitoisuuden oltua ennen kuivatusta noin 30 %. Kun otetaan huomioon alusta käytettävissä olevan kuorimäärän arvo, merkitsee tämä menettely, että näin menetetään noin 15 % lämpöarvosta, jota olisi 3 70919 voitu käyttää hyväksi höyrykattilassa, jos olisi ollut mahdollista polttaa kuori 30 %:n kuivapitoisuudella ilman käyttöongelmia. Toista tyyppiä oleva kuivaus on taloudellisesti aiheellinen, kun kuivapitoi-suutta lisätään enintään 10 %:lla, ja sitä käytetään lähinnä tasaisempien käyttöolosuhteiden saavuttamiseksi. Jos kuivapitoisuutta nostetaan yli 10 %:lla savukaasujen avulla, niin kokonaisvaikutusaste huononee liiaksi.Today, bark is widely used as a fuel, mainly for environmental reasons, as it is forbidden to drive the bark to landfills or leave it elsewhere in many places in Sweden. The efficiency of bark incineration plants is in most cases poor, as evidenced by the need to feed and burn oil, especially in winter, to maintain the combustion of the bark in the boiler. If the dry matter content of the shell is less than 30%, as is often the case, the shell will not burn without auxiliary fuel. Mechanical dewatering of the shell is used quite a lot, but this usually does not achieve dry matter concentrations above 40 ϊ: η. In addition, drying of the crust occurs. This is done with flue gases from a special boiler where part of the shell is burned, or with flue gases from a steam boiler where the whole shell is burned. Measurements made in a plant of the western type show that about 1/3 of the shell is incinerated separately to dry the remaining 2/3. The dried shell then obtained a dry matter content of about 45% after being dry for about 30% before drying. Given the value of the amount of shell available from the vessel, this procedure means that approximately 15% of the calorific value that 3 70919 could have been recovered in the steam boiler would have been lost if it had been possible to burn the shell at 30% dry without operating problems. The second type of drying is economically feasible when the dry content is increased by up to 10% and is mainly used to achieve more uniform operating conditions. If the dry matter content is increased by more than 10% by means of flue gases, then the overall effect rate deteriorates too much.

Kuoren polttaminen tapahtuu tavallisesti arinalla, ns. kaltevalla arinalla. Lisäksi poltetaan sykloniuuneissa. Nämä molemmat ovat verraten kalliita ja vaativat paljon työtä verrattuina esim. jauhe-lämmitukseen. Kuten on tunnettua, huononee vaikutusaste ja kattila kasvaa ja tulee kalliimmaksi mitä kosteampi kuori on. Kuoren tehokas lämpöarvo vaihtelee puun laadun mukaan ja esim. kuusikuoren lämpöarvo on noin 19 MJ/kg kuivaa kuorta. 40 %:n kuivapitoisuuden omaavan kuusikuoren tehokas lämpöarvo on noin 14,5 MJ/kg kuivana ajateltua kuorta. Kun otetaan huomioon kuinka kattilan vaikutusaste alenee poltettavan aineen kuivapitoisuuden mukaan, saadaan selville, että tämän päivän kuorilämmityksessä, jossa kuoren kuivapitoisuus on noin 40 %, kokonaisvaikutusaste on vain vähän yli 50 %.The burning of the bark usually takes place on a grate, the so-called on a sloping grate. It is also burned in cyclone furnaces. Both of these are relatively expensive and require a lot of work compared to e.g. powder heating. As is known, the efficiency decreases and the boiler grows and becomes more expensive the wetter the shell. The effective calorific value of the bark varies according to the quality of the wood and, for example, the calorific value of the bark is about 19 MJ / kg of dry bark. The effective calorific value of a spruce shell with a dry content of 40% is about 14.5 MJ / kg of the shell considered dry. Considering how the efficiency of the boiler decreases according to the dry content of the combustible material, it is found that in today's shell heating, where the dry content of the shell is about 40%, the total efficiency is just over 50%.

Turvetta käytetään tänään vain vähäisessä määrin energianlähteenä. Käytettävissä ollut tekniikka ei vastaa kunnolla nykyajan vaatimuksia mitä tulee jatkuvaan käyttöön, hyvään käyttövarmuuteen ja taloudellisuuteen.Today, peat is used only to a small extent as an energy source. The technology available does not properly meet modern requirements in terms of continuous use, good reliability and economy.

1) Kesäkuukausina tuotetaan jyrsinturvetta, jonka kuivapitoisuus on 40-50 % parhaassa tapauksessa. Sateisina aikoina turve on kosteampaa ja sen arvo laskee nopeasti kuivapitoisuuden laskiessa. Turpeen tasaisen tuotannon saavuttamiseksi ympäri vuoden on kehitetty turpeen erilaisia käsittelytapoja. Eniten ajankohtainen tapa on ollut ns.1) During the summer months, milled peat is produced with a dry content of 40-50% at best. In rainy weather, the peat is wetter and its value decreases rapidly as the dry content decreases. In order to achieve even peat production, various peat treatment methods have been developed throughout the year. The most topical way has been the so-called.

2) märkähiilto, jolla vettä voidaan poistaa turpeesta mekaanisesti noin 50 %:n kuivapitoisuuteen. Suossa olevan turpeen kuiva-pitoisuus ja koostumus vaihtelevat. Normaalisti tämän raakaturpeen kuivapitoisuus on 10-20 % eikä siitä voi juuri poistaa vettä mekaanisesti yli 35 %:n kuivapitoisuuteen, ellei sitä käsitellä jollakin tavalla. Märkähiilto merkitsee turpeen lämpökäsittelyä väkevyyden ollessa 5-10 %. Tällöin liete pumputaan lämmönvaihtimen kautta, jossa se lämmitetään, märkähiiltoreaktoriin, jossa tapahtuu pitempiaikainen suora lämmitys höyryllä. Käsittely suoritetaan tavallisesti * 7091 9 panoksittain 1-2 tunnin aikana 150-200°C lämpötilassa. Brittiläisessä pat. selityksessä 183,180 ja ruotsalaisissa pat. selityksissä 40,679 ja 46,995 kuvataan menettelyjä ja laitteita turvelietteen lämmittämiseksi höyryllä. Lämpökäsittely kuluttaa noin 1-2 tonnia höyryä kuiva-ainetonnia kohden, joka lauhtuu turvelietteessä tai lämpöpinnalla, riippuen käytetystä laitetyypistä. Pitkän märkähiil-toajan kuluessa kuiva-ainemäärä pienenee vähintään 5-10 %:n verran, koska orgaaninen aine hapettuu hiilidioksidiksi ja vedeksi. Märkä-hiillon jälkeen suoritetaan lietteen lämmönvaihto uuden turvelietteen kanssa, jota on käsiteltävä ja joka näin saa esilämmityksen.2) wet charcoal, which can be used to mechanically remove water from peat to a dry content of about 50%. The dry content and composition of peat in the bog vary. Normally, this raw peat has a dry content of 10-20% and can hardly be dewatered mechanically to a dry content of more than 35% unless it is treated in some way. Wet charcoal means heat treatment of peat at a concentration of 5-10%. In this case, the slurry is pumped through a heat exchanger, where it is heated, to a wet coal reactor, where long-term direct heating with steam takes place. The treatment is usually carried out in batches of * 7091 9 over 1-2 hours at a temperature of 150-200 ° C. In the British pat. in the explanation 183,180 and in the Swedish pat. Explanatory Notes 40,679 and 46,995 describe procedures and apparatus for heating peat sludge with steam. The heat treatment consumes about 1-2 tons of steam per tonne of dry matter that condenses in the peat sludge or on the heating surface, depending on the type of equipment used. Over a long period of wet carbonization, the amount of dry matter is reduced by at least 5-10% due to the oxidation of organic matter to carbon dioxide and water. After the wet coal, the sludge is heat exchanged with a new peat sludge, which must be treated and thus obtains preheating.

Tämä esilämmitys voi tapahtua laitteessa, jota on kuvattu ruotsalaisessa pat. selityksessä 46,386. Märkähiillon jälkeen vettä poistetaan turpeesta mekaanisesti puristimilla parhaassa tapauksessa 50 %:n kuivapitoisuuteen. Valtaosaa näin saadusta puristusvedestä käytetään uudelleen turvelietteen laimentamiseksi, kun sitä vastoin jäljelle jäävä puristusvesi on laskettava ulos. Näin saatuja kosteita, puolikuivan turpeen muodostamia puristekakkuja käytetään polttoaineena, vaikka turpeen lämpöarvo on alhainen pienen kuivapitoisuuden takia. Turpeen kuivapitoisuuden nostaminen tästä on mahdollista vain kuivaamalla. Tänään ei ole olemassa taloudellisesti edullista kuivausmenetelmää. Tosin valmistetaan turveprikettejä, joiden kuivapi-toisuus on noin 90 %, mutta tätä polttoainetta ei voida käyttää teollisuudessa sen korkean hinnan takia, vaan sitä käytetään lähinnä talouksissa. Käytetyissä kuivausmenettelyissä käytetään usein savukaasuja kuivausväliaineena ja nämä saadaan polttamalla polttoainetta.This preheating can take place in the device described in the Swedish pat. in the explanatory note 46,386. After wet coal, the water is removed from the peat mechanically with presses, ideally to a dry content of 50%. The majority of the pressurized water thus obtained is reused to dilute the peat sludge, whereas the remaining pressurized water must be discharged. The moist, semi-dry peat press cakes thus obtained are used as fuel, although the calorific value of the peat is low due to the low dry matter content. Increasing the dry content of peat from this is only possible by drying. Today, there is no economically advantageous drying method. Although peat briquettes with a dry matter content of about 90% are produced, this fuel cannot be used in industry due to its high price, but is mainly used in households. The drying procedures used often use flue gases as the drying medium and these are obtained by burning fuel.

Tämä merkitsee, että turpeen kuivapitoisuutta voidaan nostaa enintään 10 %:lla lämpötaloudellisista syistä. Jos turvetta kuivataan useammassa vaiheessa, saadaan hieman parempi vaikutusaste. Ns. Bojner-kuivurissa, jota kuvataan ruotsalaisessa pat. selityksessä 9837, ainetta kuivataan ensin ilmassa käyttäen kosteaa ilmaa tai höyryä läm-pöväliaineena ja sitten savukaasuissa, jotka saadaan polttoaineen polttouunista. Am. pat. selitys 2,014,764 esittelee laitteen, jossa käytetään höyryä kuivausväliaineena. Tässä laitteessa turvetta kuivataan kuitenkin ensin ilmassa käyttäen lämmintä vettä lämpöväliai-neena, joka on saatu pesemällä kostea ilma, joka tulee siitä höyryn lämmittämästä kuivausvaiheesta, jossa turve kuivataan valmiiksi.This means that the dry peat content can be increased by up to 10% for thermal reasons. If the peat is dried in several stages, a slightly better degree of effect is obtained. In the so-called Bojner dryer, which is described in the Swedish pat. in specification 9837, the substance is first dried in air using moist air or steam as a heating medium and then in the flue gases obtained from the fuel combustion furnace. Am. pat. Explanation 2,014,764 discloses an apparatus using steam as a drying medium. In this apparatus, however, the peat is first dried in air using warm water as a heat medium obtained by washing the moist air coming from the steam-heated drying step in which the peat is pre-dried.

Vaikka tämä menettely on hyvin monimutkainen, on sanottu sen vähentävän lämmönkulutusta kuivauksessa vain noin 30 %:lla. On myös ole 5 7091 9 massa muita erikoismenettelyja turpeen kuivaamiseksi, esim. kuivaus sulassa metallissa, jota kuvataan britt. pat. selityksessä 183,180.Although this procedure is very complex, it has been said to reduce heat consumption in drying by only about 30%. There are also other special procedures for drying peat, e.g. drying in molten metal described by Britt. pat. in the specification 183,180.

Turve poltetaan erilaisissa kattiloissa. Karkeampien hiukkasten, kuten turvepuristekakkujen, poltto tapahtuu jonkinlaisella arinalla. Tavallisesti puhalletaan palamisilmaa arinan läpi turpeen kuivaamiseksi kattilan sisällä ennen sen sytytystä. Lämmitys pienemmillä ja ennen muuta kuivilla turvehiukkasilla tapahtuu jauheen muodossa. Usein jauhe puhalletaan yhdessä palamisilman kanssa kattilaan. Lämmitys kostealla polttoaineella vaatii enemmän ylimääräistä ilmaa kuin kuiva polttoaine, mikä antaa enemmän savukaasuja ja alhaisemman palamis- ja savukaasulämpötilan. Tämä ja se seikka, että usein suuri osa energiasisällöstä kuluu kostean polttoaineen vesi-sisällön haihduttamiseen, johtaa kattilan huonompaan vaikutusastee-seen. Tietyn energiamäärän saamiseksi tarvitaan siis enemmän polttoainetta ja suurempaa ja siten kalliimpaa kattilaa kuin jos voitaisiin käyttää kuivaa polttoainetta. Turpeen osalta tehokas lämpöarvo on noin 20 MJ/kg kuivaa turvetta. Kuvio 1 näyttää kuinka lämpöarvo laskee, kun turpeen kosteussuhde kasvaa. Jos oletetaan, että kattilassa tarvitaan noin 3 MJ 1 höyrykilon kehittämiseksi, saadaan teoriassa noin 6,7 höyrykiloa kuivan turpeen kg kohden. Jos turpeen kui-vapitoisuus on 50 %, on kuvion 1 mukaisesti tehokas lämpöarvo noin 8,5 MJ/kg. Jos otetaan huomioon huonontunut polttovaikutusaste, voidaan tuottaa 5,1 höyrykiloa kuivana ajatellun turpeen kg kohden.Peat is burned in different boilers. The combustion of coarser particles, such as peat cake, takes place on some sort of grate. Combustion air is usually blown through the grate to dry the peat inside the boiler before igniting it. Heating with smaller and above all dry peat particles takes place in the form of a powder. Often the powder is blown together with the combustion air into the boiler. Heating with moist fuel requires more extra air than dry fuel, resulting in more flue gases and lower combustion and flue gas temperatures. This and the fact that often a large part of the energy content is used to evaporate the water content of the moist fuel leads to a lower efficiency of the boiler. Thus, in order to obtain a certain amount of energy, more fuel and a larger and thus more expensive boiler are needed than if dry fuel could be used. For peat, the effective calorific value is about 20 MJ / kg dry peat. Figure 1 shows how the calorific value decreases as the moisture ratio of the peat increases. Assuming that about 3 MJ 1 kg of steam is needed in the boiler to generate, in theory about 6.7 kg of steam per kg of dry peat is obtained. If the dry matter content of the peat is 50%, according to Figure 1, the effective calorific value is about 8.5 MJ / kg. If the degraded combustion efficiency is taken into account, 5.1 kg of steam can be produced per kg of dry peat.

Jotta kannattaisi kuivata turvetta, jonka kuivapitoisuus on 50 %, ei kuivana ajatellun turpeen kg kohden saa siis kulua enempää kuin noin 1,6 höyrykiloa, mikä ei ole mahdollista tähän asti esitellyillä kuivausmenettelyillä. Käytettävissä olevalla esikäsittelytekniikal-la, so. märkähiillolla, saadaan turvetta, jonka kuivapitoisuus on 50 %, kuluttamalla 1-2 höyrykiloa kuivana ajatellun turpeen kg kohden. Jäljelle jää tällöin höyryn nettotuotannoksi 3-4 kg kuivana ajatellun turpeen kg kohden. Siitä riippuen, kuinka hyvin kuivausmenet-tely on suunniteltu lämpötaloudellisesti, on kokonaisvaikutusaste siis alueella 3 · 100/6,7 = 45 % - 4 · 100/6,7 = 60 %. Tämä yksinkertainen tase näyttää energiansaannin rajat päivän tekniikalla, kun polttoaineena käytetään turvetta.Thus, in order to be able to dry peat with a dry matter content of 50%, no more than about 1.6 kg of steam should be consumed per kg of dry peat, which is not possible with the drying procedures described so far. With the available pretreatment technique, i.e. with wet coal, peat with a dry matter content of 50% is obtained by consuming 1-2 kilograms of steam per kg of peat considered dry. This leaves a net steam production of 3-4 kg per kg of dry peat. Thus, depending on how well the drying process is designed in terms of heat economy, the overall efficiency is in the range of 3 · 100 / 6.7 = 45% - 4 · 100 / 6.7 = 60%. This simple balance shows the limits of energy intake with the technology of the day when peat is used as fuel.

Esillä oleva keksintö ratkaisee ongelman, kuinka voitaisiin parantaa energian saantia kuivattaessa ja poltettaessa kiinteitä polttoaineita, jotka saadaan vesipitoisista, orgaanisista aineista, 6 7091 9 kuten puunkuoresta, turpeesta yms.The present invention solves the problem of how to improve the energy supply for drying and burning solid fuels obtained from aqueous, organic substances such as bark, peat and the like.

Keksinnön mukaisesti on ongelman ratkaisevalle menetelmälle tunnusomaista se, että voima/lämpölaitoksessa syöttövettä lämmittämällä kehitettyä vesihöyryä yhden tai usean turbiinin kauttakulun jälkeen käytetään lämmönsiirtimessä välillisesti lämmittävänä väliaineena kuivauslaitteen vesihöyryn kuumentamiseksi ja että tällöin syntynyt lauhde johdetaan takaisin kattilaan syöttövetenä.According to the invention, the method solving the problem is characterized in that the water vapor generated by heating the feed water in a power / heating plant after the passage of one or more turbines is used in the heat exchanger as an indirect heating medium for heating the steam of the dryer and returned to the boiler.

Menetelmällä on monta etua. Tärkein etu on se, että on mahdollista paljon tehokkaammalla tavalla kuin ennen ottaa talteen se energia, joka on vesipitoisissa, orgaanisissa aineissa, kuten esim. puunkuoressa, turpeessa ja lietteessä. Jalostamalla polttoainetta vaiheittain käyttäen energiaa, jolla on vähitellen kohoava lämpötila, ja energian suhteen optimoimalla jokainen vaihe häviöt saadaan niin pieniksi, että kokonaisvaikutusaste on yllättävän korkea. Lisäksi keksinnön mukainen menettely johtaa siihen, että orgaanista ainetta käsitellään yksinkertaisella ja käyttövarmalla tavalla, so. on mahdollista rakentaa kuivaus- ja polttolaite, jota voidaan käyttää jatkuvasti ilman häiritseviä keskeytyksiä. Lisäksi aineet voidaan ottaa talteen ympäristön suojelun kannalta edullisella tavalla. Keksinnön mukaisen menetelmän edut käyvät ilmi lähemmin toteutusesimer-keistä, joissa menettelyn sovellutuksia kuvataan lähemmin ja valaistaan kuvioilla.The method has many advantages. The main advantage is that it is possible to recover the energy contained in aqueous, organic substances, such as wood bark, peat and sludge, in a much more efficient way than before. By refining the fuel in stages using energy with a gradually rising temperature, and by optimizing the energy for each stage, the losses are made so small that the overall efficiency is surprisingly high. In addition, the process according to the invention results in the organic matter being treated in a simple and safe manner, i.e. it is possible to build a drying and incinerator that can be operated continuously without disturbing interruptions. In addition, the substances can be recovered in an environmentally friendly manner. The advantages of the method according to the invention will become more apparent from the implementation examples, in which the applications of the method are described in more detail and illustrated in the figures.

Keksinnön mukaista menetelmää kuvataan aluksi yleisin sanamuodoin ja sitten yksitellen parhaina pidettyjen, vesipitoisten, orgaanisten aineiden yhteydessä eri toteutusesimerkeissä, joissa viitataan oheisiin kuvioihin 1-5, joissa kuvio 1 esittää tehokkaan lämpöarvon muuttumista turpeessa, jolla on kasvanut kosteussuhde; kuvio 2 esittää laitosta, jossa käytetään keksinnön mukaista menetelmää 10 %:n kuivapitoisuuden omaavan turpeen kuivauksessa ja poltossa; kuvio 3 esittää laitosta, jossa käytetään keksinnön mukaista menetelmää 25 %:n kuivapitoisuuden omaavan turpeen kuivauksessa ja poltossa; kuvio 4 esittää sellumassatehtaan laitosta, jossa keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan puunkuoreen; ja kuvio 5 esittää liottamattoman kunnallisen viemärilietteen 7 70919 kuivaus- ja polttolaitosta, jossa käytetään keksinnön mukaista menetelmää.The process according to the invention is first described in general terms and then individually in connection with the preferred aqueous organic substances in various embodiments, with reference to the accompanying Figures 1-5, in which Figure 1 shows the change in effective calorific value of peat with increased moisture ratio; Fig. 2 shows a plant using the method according to the invention for drying and burning peat with a dry matter content of 10%; Figure 3 shows a plant using the method according to the invention for drying and burning peat with a dry matter content of 25%; Figure 4 shows a pulp mill plant in which the method according to the invention is applied to a bark; and Figure 5 shows a non-soaked municipal sewage sludge 7 70919 drying and incineration plant using the method of the invention.

Parhaat toteutusmuodot:Best practices:

Mikäli orgaaninen aine sisältää kiinteitä epäpuhtauksia, kuten kiviä ja metalleja, poistetaan nämä tunnetulla tekniikalla ennen aineen keksinnön mukaista käsittelyä. Lisäksi on joskus pienennettävä aineen tietyn osan kokoa ennen keksinnön mukaista käsittelyä. Kun orgaanisen aineen muodostaa puunkuori, on esim. yleensä pakko hajottaa karkeimmat ja suurimmat kuoripalat.If the organic substance contains solid impurities such as rocks and metals, these are removed by known techniques before the substance is treated according to the invention. In addition, it is sometimes necessary to reduce the size of a certain part of the substance before the treatment according to the invention. When organic matter is formed by the bark, for example, it is usually necessary to break up the coarsest and largest pieces of bark.

Orgaanisesta tuloaineesta poistetaan vettä mekaanisesti yhdessä tai useammassa vaiheessa. Vedenpoistovaiheiden lukumäärä riippuu orgaanisen tuloaineen kuivapitoisuudesta. Jos kuivapitoi-suus on verraten korkea, esim. vähintään 20 %, saattaa yksi ainoa vedenpoistovaihe olla tarpeeksi. Näin on esim. silloin, kun keksinnön mukaisesti käsitellään turvetta, josta on osittain poistettu vettä ja jota on osittain kuivattu jo suolla. Tavallisimmin on kuitenkin pakko käyttää kahta tai useampaa vedenpoistovaihetta.The organic feedstock is mechanically dewatered in one or more steps. The number of dewatering steps depends on the dry content of the organic feedstock. If the dry content is relatively high, e.g. at least 20%, a single dewatering step may be sufficient. This is the case, for example, when treating peat in accordance with the invention, from which water has been partially removed and which has already been partially dried in a swamp. Most commonly, however, it is mandatory to use two or more dewatering steps.

Vesi poistetaan tunnetuilla laitteilla, esim. hydraulipuristimella, ruuvipuristimella, kuortolingolla, sihtinauhapuristimella ja vals-sipuristimella. Ennen viimeistä mekaanista vedenpoistovaihetta orgaanista ainetta lämmitetään vesihöyryllä siten, että höyry lauhtuu suoraan orgaaniselle aineelle. Tämä höyryn suora lauhtuminen tapahtuu vain ilmakehän paineella tai ylipaineella. Tässä esikä-sittelyvaiheessa käytettävän laitteiston rakenne riippuu siitä, käytetäänkö ilmakehän tai ylipainetta. Kun orgaaninen aine tulee tähän esikäsittelyvaiheeseen, sen kuivapitoisuuden on oltava vähintään 10 %. Tässä vaiheessa orgaanisen aineen kuivapitoisuutta alennetaan tilapäisesti, koska aineeseen lauhtuu höyryä. Orgaanisen aineen lämpötila tässä käsittelyvaiheessa on yleensä alueella 40-150°C, ja oloaika vaihtelee muutamasta minuutista tuntiin riippuen lämpötilasta ja käsiteltävästä aineesta. Se höyry, joka lauhtuu suoraan aineeseen, saadaan ylimäärähöyrynä prosessin myöhemmässä kohdassa olevasta höyrykuivurista, so. kuivuri, jossa siirtoväli-aine ja kuivausväliaine ovat yksi ja sama, nimittäin vesihöyry, 7091 9 8 jonka paine ylittää ilmakehän paineen. Höyrykuivuria kuvataan lähemmin jäljempänä. Esikäsittelyvaiheen, jossa höyry lauhtuu suoraan aineelle, ja itse kuivausvaiheen välillä aine läpikäy lopullisen, mekaanisen vedenpoiston, jossa käytetään aikaisemmin mainittua vedenpoistolaitteistoa. Ennen kuin aine läpikäy kuivauskä-sittelyn höyrykuivurissa on joskus suoritettava sen jauhatus tai hajotus. Tehdäänkö tämä vai ei tässä vaiheessa riippuu toisaalta ko. aineesta, onko se esim. turvetta, kuorta tai lietettä, ja toisaalta käytetystä vedenpoistolaitteistosta sekä osaksi myöskin höyrykuivurin ulkonäöstä. Aine voidaan jauhaa tai hajottaa jokaisessa sopivassa laitteessa, kuten vasara-, tappi- tai kuulamyllyssä. Sopivia laitteita aineen syöttämiseksi kuivaus- ja/tai käsittelylaitteisiin ovat kennosyöttimet, ruuvit, ruuvipuristin yms. Höyrykuivurin ulkonäkö voi puolestaan vaihdella suuresti. Kaikille käytettäville kuivureille on kuitenkin yhteistä se, että kuivaus järjdstelmän on oltava suljettu, niin että ylipaine säilyy. Ylipaineen suuruus voi vaihdella ja voi olla vähintään 1 MPa (10 baria). Kun orgaaninen aine on kuori tai turve, on kuivauslait-teen rakenne sellainen, että lämpö siirtyy höyrystä aineeseen kon-vektiolla. Kun orgaaninen aine on liete, on kuivauslaitteen rakenne sellainen, että lämpö siirtyy suurimmaksi osaksi johtamalla. Ensimmäisessä tapauksessa kuivausjärjdstelmässä on tuuletin, joka ajaa höyryn ja aineen ympäri järjestelmässä, lämmönvaihdin ja sykloni. Lämmönvaihtimessa kuivus- ja siirtoväliaine, so. kantava höyry, saa aineen kuivaamiseksi vaaditun lämmön siten, että höyry, jolla on korkeampi paine ja lämpötila, tulee epäsuorasti kosketukseen kantavan höyryn kanssa. Lämmittävä höyry otetaan turpiinista. Turpiini saa puolestaan höyryn höyrykattilasta, jossa höyryä kehitetään polttamalla kuivattua ainetta ja mahdollisesti apupolttoainetta, esim. öljyä. Syklonissa kuivattu aine erotetaan kantavasta höyrystä, jonka kiertokulku jatkuu ja joka tulee osittain siirretyksi esikäsittelyvaiheeseen, kuten on selitetty edellä. Syklonin pohjalla on laite, joka syöttää ulos kuivatun aineen ilmakehän paineeseen. Tämä laite voi olla sulkusyötin tai ruuvisyö-tin. Aineen kuivaus tapahtuu puolestaan samalla kun aine kuljetetaan kuivausjärjestelmän läpi, so. aineen vesi muuttuu vähitellen höyryksi kuljetustiellä. Tämän seurauksena kuivurissa muodostuu ylimäärähöyryä, so. tietty höyrymäärä voidaan jatkuvasti ottaa 9 70919 ulos kuivausjärjestelmästä. Kuivausjärjestelmä voi myös sisältää fluidoidun alustan, jossa aine on tietyn ajan ennen kuin kuivatuksen aiheuttamasta painonvähennyksestä johtuen höyry tempaa aineen mukaansa kuivausjärjestelmän muuhun osaan. Lietteen kuivauksessa käytetään ns. kosketuskuivuria, jossa lämpö siirtyy johtamalla. Tässäkin epäsuorasti lämmittävä höyry saadaan turpiinista.The water is removed by known devices, e.g. a hydraulic press, a screw press, a shell centrifuge, a sieve belt press and a Vals press press. Before the last mechanical dewatering step, the organic matter is heated with steam so that the steam condenses directly on the organic matter. This direct condensation of steam occurs only at atmospheric pressure or overpressure. The structure of the equipment used in this pretreatment step depends on whether atmospheric or overpressure is used. When the organic matter enters this pre-treatment step, it must have a dry matter content of at least 10%. At this point, the dry matter content of the organic matter is temporarily reduced because steam condenses into the substance. The temperature of the organic material in this treatment step is generally in the range of 40-150 ° C, and the residence time varies from a few minutes to an hour depending on the temperature and the material to be treated. The steam that condenses directly into the substance is obtained as excess steam from a steam dryer at a later stage in the process, i.e. a dryer in which the transfer medium and the drying medium are one and the same, namely water vapor, 7091 9 8 at a pressure exceeding atmospheric pressure. The steam dryer is described in more detail below. Between the pre-treatment step, in which the steam condenses directly on the material, and the drying step itself, the material undergoes a final, mechanical dewatering using the aforementioned dewatering equipment. Before the substance undergoes a drying treatment in a steam dryer, it is sometimes necessary to grind or decompose it. Whether or not this is done at this stage depends on the the substance, whether it is, for example, peat, bark or sludge, and on the other hand the dewatering equipment used and partly also the appearance of the steam dryer. The substance can be ground or decomposed in any suitable device, such as a hammer, pin or ball mill. Suitable devices for feeding the substance to the drying and / or handling devices are cell feeders, screws, a screw press, etc. The appearance of the steam dryer, on the other hand, can vary greatly. However, all dryers used have in common that the drying system must be closed so that the overpressure is maintained. The magnitude of the overpressure can vary and can be at least 1 MPa (10 bar). When the organic material is bark or peat, the structure of the dryer is such that heat is transferred from the steam to the material by convection. When the organic matter is a slurry, the structure of the dryer is such that most of the heat is transferred by conduction. In the first case, the drying system has a fan that drives the steam and substance around the system, a heat exchanger and a cyclone. In the heat exchanger, the drying and transfer medium, i.e. carrying steam, acquires the heat required to dry the substance so that steam at a higher pressure and temperature comes into indirect contact with the carrying steam. The heating steam is taken from the turbine. The turbine, in turn, receives steam from a steam boiler, where the steam is generated by burning the dried substance and possibly auxiliary fuel, e.g. oil. The material dried in the cyclone is separated from the carrier steam, which continues to circulate and which is partially transferred to the pretreatment step, as described above. At the bottom of the cyclone is a device that feeds the dried substance out to atmospheric pressure. This device can be a shut-off feeder or a screw feeder. The drying of the substance in turn takes place while the substance is conveyed through the drying system, i. the water in the substance gradually turns to vapor on the transport route. As a result, excess steam is formed in the dryer, i.e. a certain amount of steam can be continuously taken out of 9 70919 from the drying system. The drying system may also include a fluidized bed in which the substance is present for a period of time before the steam enters the substance with the rest of the drying system due to the weight loss caused by the drying. In the drying of the sludge, the so-called a touch dryer where heat is transferred by conduction. Here, too, the indirectly heating steam is obtained from the turbine.

Kun aine on kuivattu ja syötetty ulos kuivausjärjestelmästä, se kuljetetaan tavallisesti tuulettimen avulla höyrykattilan tulipesään poltettavaksi. Kuljetusväliaineena käytetään ilmaa ja/tai savukaasuja. Tässä kuljetuksessa aine tulee edelleen kuivatuksi ns. jäähdytyskuivauksella. Kun aine viedään höyrykattilaan poltettavaksi, sen kuivapitoisuuden on oltava yli 90 %. Lisäksi aineen hiuk-kaskoon on oltava alle 3 mm, mieluiten 1 mm, polton yhteydessä.Once the material has been dried and fed out of the drying system, it is usually transported by a fan to the firebox of the steam boiler for combustion. Air and / or flue gases are used as the transport medium. In this transport, the substance is further dried in a so-called cooling dehumidification. When the substance is taken to a steam boiler for incineration, its dry content must be above 90%. In addition, the particle size of the substance must be less than 3 mm, preferably 1 mm, during incineration.

Jos hiukkaskoko on tätä suurempi, on aine jauhettava tai hajotettava, kun se on poistettu kuivauslaitteesta ja ennen polttamista. Tämä voidaan tehdä esim. ns. Krämer-myllyssä. Nämä kaksi määräystä, so. 90 %:n ylittävä kuivapitoisuus ja 3 mm:n alittava hiukkaskoko, johtavat sekä siihen, että palaminen on mahdollisimman täydellinen, jolloin seurauksena on pieni pölynpitoisuus savukaasuissa, että siihen, että savukaasumäärä on pieni ja savukaasun lämpötila on korkea, mikä merkitsee pientä ja siten halpaa höyrykattilaa. Lisäksi höyrykattila on yksinkertainen ja käyttövanma. Höyry joka on kehitetty höyrykattilassa polttamalla kuivattu aine, johdetaan edellä kerrotulla tavalla turpiiniin tai tarvittaessa useaan turpiiniin. Höyryn paine ja lämpötila sen saapuessa turpiiniin tai turpiineihin ovat hyvin korkeat, esim. 11,5 MPa (115 ba-ria) ja vast. 530°C. Huomattava osa tästä energiasta muunnetaan sähköksi yhden tai useamman generaattorin avulla. Kun höyryn paine on alennettu noin 1-2 MPa (10-20 baria) tasolle, lasketaan osa pois käytettäväksi epäsuorasti lämmittävänä väliaineena kuivaus-ja kuljetushöyryä varten, kuten edellä on kuvattu. Turpiiniin jäävää höyryä, jonka paine on pienempi, voidaan käyttää moniin eri hyödyllisiin tarkoituksiin. Esim. voidaan kaukolämmönvaihtimes-sa ottaa talteen energiaa valmistamalla lämmintä vettä huoneistojen lämmittämiseksi. Mikäli jäljelle jäävää höyryä käytetään prosessihöyrynä esim. selluloosateollisuudessa, tulisi prosessi-höyryn paineen vastata painetta, jota käytetään kuivauslaitteessa, so. 0,3-0,6 MPa (3-6 baria).If the particle size is larger than this, the substance must be ground or decomposed after it has been removed from the dryer and before incineration. This can be done e.g. Krämer-mill. These two provisions, i. A dry matter content of more than 90% and a particle size of less than 3 mm result in both complete combustion, resulting in a low dust content in the flue gases, and a low flue gas volume and high flue gas temperature, which means low and therefore cheap steam boiler. In addition, the steam boiler is simple and easy to use. The steam generated in the steam boiler by burning the dried substance is introduced into the turbine or, if necessary, into several turbines as described above. The vapor pressure and temperature as it enters the turbine or turbines are very high, e.g. 11.5 MPa (115 bar) and resp. 530 ° C. A significant portion of this energy is converted into electricity by one or more generators. When the vapor pressure is reduced to a level of about 1-2 MPa (10-20 bar), the portion is discharged for use as an indirect heating medium for drying and conveying steam, as described above. The steam at the lower pressure in the turbine can be used for many different useful purposes. For example, energy can be recovered in a district heat exchanger by preparing hot water to heat apartments. If the remaining steam is used as process steam, e.g. in the pulp industry, the process steam pressure should correspond to the pressure used in the dryer, i.e. 0.3-0.6 MPa (3-6 bar).

10 7091 910 7091 9

Keksintöä valaistaan seuraavien toteutusesimerkkien avulla.The invention is illustrated by the following embodiments.

Esimerkki 1Example 1

Kuvio 2 näyttää laitoksen, jossa keksinnön menettelyä sovelletaan raakaturpeen kuivauksessa ja sitten turpeen poltossa.Figure 2 shows a plant in which the method of the invention is applied in the drying of raw peat and then in the combustion of peat.

Turvelietettä 1, jonka kuivapitoisuus on 10 %, esilämmite-tään kaapimilla varustetussa lämmönvaihtimessa 2. Kaapimet huolehtivat lämpöpinnan puhtaudesta sekä turvelietteen hyvästä hämmennyksestä. Liete esilämmitetään noin 50°C:een lämmönvaihtimessa 2 pu-ristusveden avulla, jonka lämpötila on noin 65°C ja joka saadaan seuraavista kahdesta vedenpoistovaiheesta. Turvelietteen ensimmäinen vedenpoisto tapahtuu vedenpoistopuristimessa 3 noin 2,0 MPa (20 barin) enimmäispaineella. Tällöin turvelietteen kuivapitoisuus kasvaa 35 %:ksi. Ulospuristettu vesi kootaan taskuun 4 ja viedään johdon 5 kautta yhteiseen poistojohtoon 6. Turve, josta on poistettu vettä, viedään sitten ruuvin 7 avulla vääntiöillä varustettuun paineastiaan 8, jossa turvetta käsitellään kyllästetyllä höyryllä, jonka paine on 0,5 MPa (5 baria), 30 min. ajan. Ruuvi-puristimen 9 avulla, joka on samalla syöttöruuvi, turpeesta poistetaan taas vettä 50 %:n kuivapitoisuuteen ja samalla turve syötetään kuivauslaitteeseen 10. Ruuvipuristimessa 9 ulospuristettu vesi kootaan taskuun 11 ja viedään johdon 12 avulla yhteiseen poistojohtoon 6. Kuivauslaitteessa 10 kiertää tulistettua höyryä 0,5 MPa (5 barin) paineella, joka siis on sama kuin paine paineastiassa 8. Höyry on sekä turpeen kuivaus- että kuljetusväliaine ja tuulettimen 13 avulla tuulettimessa hienoiksi jauhetut turvehiuk-kaset kuljetetaan virtakuivauskanavan kautta sykloniin 14. Suurin piirtein kyllästetty höyry erotetaan turpeesta ja kierrätetään uudestaan tulistimen 15 kautta, jossa tapahtuu lämmön epäsuora siirto höyryyn. Tulistuslämpö otetaan höyrystä, joka lauhtuu 1.5 MPa (15 barin) paineella ja jonka muodostaa uloslaskuhöyry laitoksen turpiinista 16. Uloslaskuhöyry kuljetetaan höyryjohdon 17 kautta tulistimeen 15. Turpeen kuivauksesta muodostunut ylimäärähöyry erotetaan ja johdetaan yhdysjohdon 18 kautta paineastiaan 8.Peat slurry 1 with a dry content of 10% is preheated in a heat exchanger 2 equipped with scrapers. The scrapers ensure the cleanliness of the heating surface and good agitation of the peat slurry. The slurry is preheated to about 50 ° C in a heat exchanger 2 by means of pressurized water having a temperature of about 65 ° C and obtained from the next two dewatering steps. The first dewatering of the peat sludge takes place in the dewatering press 3 at a maximum pressure of about 2.0 MPa (20 bar). In this case, the dry content of peat sludge increases to 35%. The extruded water is collected in a pocket 4 and passed through a line 5 to a common discharge line 6. The dewatered peat is then introduced by means of a screw 7 into a pressure vessel 8 with handles, where the peat is treated with saturated steam at a pressure of 0.5 MPa (5 bar). min. I drive. By means of a screw press 9, which is at the same time a feed screw, water is again removed from the peat to a dry content of 50% and at the same time the peat is fed to a dryer 10. In the screw press 9, the pressed water is collected in a pocket 11 and passed to a common outlet 6 by means of a line 12. At a pressure of 5 MPa (5 bar), which is thus the same as the pressure in the pressure vessel 8. The steam is both a medium for drying and transporting the peat, and the fan 13 transports the finely ground peat particles through a flow drying duct to a cyclone 14. The substantially saturated steam is separated from the peat and recycled through the superheater 15, where indirect heat is transferred to the steam. The superheat heat is taken from the steam condensing at a pressure of 1.5 MPa (15 bar) and formed by the exhaust steam from the plant turbine 16. The exhaust steam is conveyed through the steam line 17 to the superheater 15. The excess steam from the peat drying is separated and passed through the connecting line 18 to the pressure vessel 8.

Höyryssä kuivaamalla turve on saavuttanut 80 %:n kuivapi-toisuuden. Turve syötetään kuljetusruuvin 19 avulla ulos ilmakehän paineeseen ja paineilmalla johdon 20 kautta kattilaan 21. Ulossyö-tön ja kuljetuksen ansiosta turve kuivuu edelleen toisaalta paineen laskun takia ja toisaalta kuljetusjohdossa tapahtuvan konvek- 11 7091 9 tion takia. Ennen turpeen polttoa se jauhetaan erikoistyyppisessä vasaramyllyssä kiinteillä survimilla (Krämer-mylly) 22 yhdessä kiertävien savukaasujen kanssa ja puhalletaan sitten pölynä kattilaan. Kun turve tulee tulipesään, sen kuivapitoisuus on noin 98 %. Kattilassa 21, joka toimii suljetulla syöttövesijärjestelmällä, kehittyy tulistettua höyryä, jonka paine on 11.5 MPa (115 baria) ja lämpötila 530°C. Höyry johdetaan johdon 23 kautta yhteen tai useaan turpiiniin 16, jotka on liitetty generaattoriin 24 sähkövoiman tuottamiseksi. Turpiinista 16 lasketaan ulos osa höyrystä, joka kuljetetaan edellä mainittuun tulistimeen 15 kuivaushöyryn tulis-tamiseksi. Muu höyry johdetaan turpiinista 16 105°C lämpötilalla johdon 25 kautta ja lauhdutetaan kaukolämpölauhduttimessa 26. Muut uloslaskut turpiinista, joita käytetään tunnetulla tavalla kattilassa, tulistimissa/tulistimien välissä jne., on jätetty pois. Lauhdutettu syöttövesi viedään takaisin kattilaan, kaukolämpölauhdut-timesta 26 johdon 27 kautta ja tulistimesta 15 johdon 28 kautta.By steam drying, the peat has reached a dry content of 80%. The peat is fed out to atmospheric pressure by means of a conveying screw 19 and to the boiler 21 by means of compressed air via line 20. Due to the discharge and transport, the peat continues to dry out due to the pressure drop and convection in the conveying line. Before burning the peat, it is ground in a special type of hammer mill with fixed grinders (Krämer mill) 22 together with the circulating flue gases and then blown as dust into the boiler. When peat enters the firebox, its dry content is about 98%. Boiler 21, which operates with a closed feedwater system, generates superheated steam at a pressure of 11.5 MPa (115 bar) and a temperature of 530 ° C. The steam is conducted via line 23 to one or more turbines 16 connected to a generator 24 to generate electric power. A portion of the steam is discharged from the turbine 16, which is conveyed to the above-mentioned superheater 15 to superheat the drying steam. Other steam is discharged from the turbine 16 at 105 ° C via line 25 and condensed in a district heating condenser 26. Other discharges from the turbine used in a known manner in a boiler, superheaters / between superheaters, etc. are omitted. The condensed feed water is returned to the boiler, from the district heating condenser 26 via line 27 and from the superheater 15 via line 28.

Seuraavassa taulukossa verrataan energian saantia toisaalta keksinnön menettelyllä ja toisaalta aikaisemmin tunnetulla menettelyllä turvepuristekakkujen valmistamiseksi, jossa käytetään mär-kähiiltoa. Aikaisemman menettelyn kohdalla numeroarvot on saatu prosessista, jossa turvetta, jonka kuivapitoisuus oli 8 %, esiläm-mitettiin vastavirrassa lämmönvaihtimessa, jossa lämpö otettiin osaksi jo käsitellystä, so. märkähiilletystä turpeesta. Muu esiläm-mitykseen tarvittu energia syötettiin tuorehöyryn muodossa kattilasta. Esilämmityksen jälkeen turve vietiin märkähiiltoreaktoriin, jossa lämpötila oli 190°C ja höyryn paine 13 baria. 1,5 tuntia pitkän käsittelyn aikana höyry tuotiin tuorehöyryn muodossa. Märkä-hiiltovaiheen jälkeen turve vietiin vastavirtauksena uutta turvetta vastaan, minkä jälkeen sitä puristettiin laattasuodatinpuris-timessa niin, että saatiin 49 %:n kuivapitoisuus. Näin saadut pu-ristekakut poltettiin sitten kattilassa.The following table compares the energy intake with the process of the invention on the one hand and the previously known process for producing peat press cakes using wet charcoal on the other hand. In the previous procedure, the numerical values are obtained from a process in which peat with a dry content of 8% was preheated countercurrently in a heat exchanger in which the heat was taken up from the already treated, i. wet charred peat. Other energy required for preheating was fed in the form of fresh steam from the boiler. After preheating, the peat was introduced into a wet coal reactor at a temperature of 190 ° C and a vapor pressure of 13 bar. During the 1.5 hour treatment, the steam was introduced in the form of fresh steam. After the wet-charcoal step, the peat was countercurrent to the new peat, after which it was pressed in a plate filter press to obtain a dry content of 49%. The shortcakes thus obtained were then burned in a saucepan.

7091 9 127091 9 12

Taulukko 1table 1

Tehotasapaino Keksinnön mu- Märkähiilto- kainen menet- menettely te lyPower Balance According to the invention, the wet carbon process method te ly

Raakaturpeen teoreettinen teho-sisältö 10 kg kuivana ajateltua turvetta/sek. MW 200 200Theoretical power content of raw peat 10 kg dry-thought peat / sec. MW 200 200

Nettolämmöntarve, esilämmittimessä MW - 20 märkähiillossa MW - 29 höyrykuivurissa MW 17 -Net heat demand, in preheater MW - 20 in wet coal MW - 29 in steam dryer MW 17 -

Turpeen lämpöarvo vietäessä kattilaan, MJ/kg kuivaa turvetta 19,5 15,5Calorific value of peat when introduced into the boiler, MJ / kg dry peat 19.5 15.5

Kattilan vaikutusaste, % 86 80Boiler efficiency,% 86 80

Kattilateho, MW 168 124 sähkön muodossa MW 54 33 kaukolämmön muodossa MW 97 42Boiler output, MW 168 124 in the form of electricity MW 54 33 in the form of district heating MW 97 42

Kuten edeltävästä taulukosta käy ilmi, merkitsee keksinnön menettely verrattuna ns. märkähiiltomenettelyyn, että turpeesta saadaan (168-124) 100 - eli 35 % enemmän energiaa yh- 124 teensä ja että lisäys saadun sähköenergian muodossa on (54-33) 100 - eli 63 %.As can be seen from the table above, the procedure of the invention, compared to the so-called wet coal process, that peat provides (168-124) 100 - or 35% more energy in total 124 and that the increase in the form of electricity obtained is (54-33) 100 - or 63%.

3333

Esimerkki 2Example 2

Kuvio 3 näyttää toisen laitoksen, jossa kuivataan ja poltetaan turvetta keksinnön mukaisesti.Figure 3 shows another plant in which peat is dried and burned in accordance with the invention.

Tässä tapauksessa turvetta kuivataan ja käsitellään suolla niin, että saadaan 25 %:n kuivapitoisuus. Tämä vähentää kustannuksia turpeen kuljetuksessa suolta laitokseen kuvion mukaisesti.In this case, the peat is dried and treated in a swamp to obtain a dry content of 25%. This reduces the cost of transporting peat from the bog to the plant as shown.

Turve 29 syötetään siis 25 %:n kuivapitoisuudella astiaan 30. Tässä astiassa turvetta käsitellään pääasiallisesti ilmakehän paineessa (1,15 baria) höyryllä, joka syötetään johdon 31 kautta. Turve saa tällöin 95°C lämpötilan. Astiasta 30 turve viedään ulossyötti- 7091 9 13 mellä 32 valssipuristimeen 33, jossa siitä poistetaan vettä 37 %:n kuivapitoisuuteen. Ulospuristettu vesi poistetaan johdon 34 kautta. Valssipuristimesta tulevaa turverataa revitään hajottimella 35 pieniksi hiukkasiksi, jotka viedään kuivauslaitteeseen 36, jossa on fluidoitu alusta, jonka kautta siirretään tulistettua höyryä (150°C) tuulettimen 37 avulla. Tulistettu höyry viedään tulisti-mesta 38 johdon 39 kautta. Kuivurissa 36 olevassa, fluidoidussa alustassa turvehiukkasia kuivataan, ja kun ne ovat tarpeeksi kuivat ja siten myös tarpeeksi kevyet, höyry tempaa ne mukaansa flui-doidusta alustasta sykloniin 40. Tässä syklonissa tapahtuu karkea erotus, niin että höyry purkautuu ylhäällä ja turve alhaalla. Höyry, jossa on edelleen turvehiukkasia, viedään monisykloniryhmään 41, jossa tapahtuu turpeen ja höyryn lopullinen erotus. Tämä osa kuivatusta turpeesta viedään johdon 42 kautta syklonin 40 pohjaosaan, jossa se sekoitetaan muuhun turpeeseen ja josta se poistetaan sulkusyöttimellä 43 johtoon 44, joka on yhteydessä polttokat-tilan 45 kanssa. Kun turve poistetaan syklonista 40, sen kuivapi-toisuus on 75 %. Savukaasut poistetaan kattilasta 45 ja johdetaan johdon 46 kautta tuulettimeen 47 joka siirtää savukaasut edelleen niin, että turve tulee kiskotuksi mukaan kattilaan, jossa se poltetaan. Tämä paineilmakuljetuksen aikana turpeen kuivapitoisuus kasvaa 75 %:sta 92 %:ksi. Kattilassa kehittyy tulistettua höyryä, jolla on korkea paine (11,5 MPa) ja joka johdetaan johdon 48 kautta yhteen tai useaan turpiiniin 49, jotka on liitetty generaattoriin 50 sähkövoiman tuottamiseksi. Turpiinista 49 osa höyrystä, jonka paine on 1 MPa, lasketaan ulos ja viedään johdon 51 kautta aikaisemmin mainittuun tulistimeen 38 kuivaushöyryn tulistamiseksi. Kuivaushöyryllä, joka viedään tuulettimen 37 avulla kiertokulussa kuivauslaitteen 36, syklonin 40, monisykloniryhmän 41, tulistimen 38 ja johdon 39 kautta, on 0,115 MPa (1,15 barin) paine. Osa tässä kiertokulussa olevasta höyrystä otetaan ulos ja viedään johdon 31 kautta astiassa 30 olevaan tuloturpeeseen, kuten on jo kerrottu. Turpiinista 49 otettu höyry lauhdutetaan vedeksi tulistimessa 38 ja lauhdevesi palautetaan kattilaan johdon 52 kautta. Turpiinin 49 muu höyry viedään johdon 53 kautta sopivaan kulutukseen.Thus, the peat 29 is fed at a dry content of 25% to a vessel 30. In this vessel, the peat is treated mainly at atmospheric pressure (1.15 bar) with steam which is fed via a line 31. The peat then reaches a temperature of 95 ° C. From the vessel 30, the peat is fed by means of an outlet 7091 9 13 to a roller press 33, where it is dewatered to a dry content of 37%. The extruded water is removed via line 34. The peat path from the roll press is broken up by a diffuser 35 into small particles which are introduced into a dryer 36 with a fluidized bed through which superheated steam (150 ° C) is transferred by means of a fan 37. The superheated steam is discharged from the superheater 38 via line 39. In the fluidized bed in the dryer 36, the peat particles are dried, and when they are dry enough and thus light enough, the steam entrains them from the fluidized bed to the cyclone 40. In this cyclone a rough separation takes place so that the steam is released at the top and the peat at the bottom. The steam, which still has peat particles, is introduced into the polycyclone group 41, where the final separation of peat and steam takes place. This portion of the dried peat is passed through line 42 to the bottom of cyclone 40, where it is mixed with other peat and from which it is removed by a shut-off feeder 43 to line 44 which communicates with combustion chamber 45. When the peat is removed from the cyclone 40, it has a dry content of 75%. The flue gases are removed from the boiler 45 and led via a line 46 to a fan 47 which conveys the flue gases further so that the peat enters the boiler where it is burned. During this compressed air transport, the dry content of peat increases from 75% to 92%. The boiler generates superheated steam of high pressure (11.5 MPa) which is passed via line 48 to one or more turbines 49 connected to a generator 50 to generate electric power. From the turbine 49, a portion of the steam having a pressure of 1 MPa is discharged and passed through a line 51 to the aforementioned superheater 38 to superheat the drying steam. The drying steam which is circulated by means of the fan 37 through the drying device 36, the cyclone 40, the polycyclone group 41, the superheater 38 and the line 39 has a pressure of 0.115 MPa (1.15 bar). A portion of the steam in this circulation is taken out and passed through line 31 to the inlet peat in vessel 30, as already described. The steam taken from the turbine 49 is condensed into water in the superheater 38 and the condensate is returned to the boiler via line 52. The rest of the steam from the turbine 49 is passed through line 53 to suitable consumption.

Tämä keksinnön mukaisen menettelyn toteutusmuoto johtaa samaan suureen energian saantiin turpeesta, joka on mainittu esi- 7091 9 merkissä 1, eli 35 % suurempaan energian saantiin verrattuna märkä-hiiltomenettelyyn.This embodiment of the process according to the invention results in the same high energy input from the peat mentioned in Example 1 of Example 7091 9, i.e. a 35% higher energy input compared to the wet-carbon process.

Esimerkki 3Example 3

Kuvio 4 näyttää sellumassatehtaan laitoksen, jossa keksinnön menettelyä sovelletaan puunkuoreen.Figure 4 shows a pulp mill plant in which the procedure of the invention is applied to a bark.

Kuusikuori 54, jonka karkeimmat kuoripalat on murskattu myllyssä (ei näytetty kuviossa), kuljetetaan hydraulipuristimeen 55. Kuoren tullessa puristimeen sen kuivapitoisuus on 30 % ja tässä siitä poistetaan vettä 36 %:n kuivapitoisuuteen. Sitten kuori viedään kuljetusruuvilla 56 paineastiaan 57, jossa johdon 58 kautta tuotu höyry lauhdutetaan kuorelle 0,4 MPa (4 barin) paineella. Tällöin kuori lämpenee 140°C:een. Kuoren oloaika paineastiassa 57 on 3 minuuttia. Kuori syötetään ulos kennosyöttimellä 60 ruuvi-syöttimeen 61. Tässä ruuvisyöttimessä kuoresta poistetaan vettä 47,7 %:n kuivapitoisuuteen, samalla kun kuori syötetään suljettuun kuivausjärjestelmään, jossa kiertää tulistettua höyryä. Kuoripalat putoavat ruuvikuljettimelta 61 alas myllyyn 62, joka on kuivurin 63 pohjalla, ja ne jauhetaan niin pieniksi hiukkasiksi, että kul-jetushöyry, joka syötetään johdon 64 kautta, kykenee ne kuljettamaan. Kuljetushöyry ja hienoksi jauhettu kuori kulkevat sitten tulistimen 65 kautta, jossa turpiinista 66 laskettu höyry, joka on siirretty johtojen 67 ja 68 kautta, lauhtuu 1,6 MPa (16 barin) paineella. Sitten kuljetushöyry ja kuori viedään tuulettimen 69 avulla johdon 70 kautta sykloniin 71, jossa kuivattu kuori erotetaan höyrystä. Kuori syötetään kennosyöttimen 72 avulla ulos syklonista ja viedään johdon 73 kautta toiseen johtoon 74, jonka päässä on tuuletin 75, jonka avulla hienoksi jauhettu kuori (hiukkaskoko alle 0,4 mm) yhdessä palamisilman osan ja muiden kaasujen*kanssa puhalletaan tangentiaalisesti tulipesään 76, johon tullessaan kuori jauheen kuivapitoisuus on.>90 %. Syklonissa 71 erotettu höyry kiertää jälleen johdon 64 kautta kuivuriin 63 ja se viedään tähän hienojauhatuslaitteen eli myllyn 62 kohdalla. Jälleenkierrätysjohdosta 64 lasketaan ulos höyryä, osaksi johdon 77 kautta höyrynmuun-tajaan 78 ja osaksi johdon 58 kautta paineastiaan 57, kuten on jo kerrottu. Höyrynmuuntajassa 78 höyry johdetaan tämän laitteen pohjaan eli siinä olevan lämmönvaihtimen toiselle puolelle, ja höyryssä olevat saasteet, kuten inertiset kaasut, tärpätit, hapot, jne., puretaan ulos yläpäässä. Nämä kaasut johdetaan johdon 79 7091 9 15 kautta tuulettimeen 75/ joka vie ne edelleen kattilaan pol tetta-viksi. Höyryn lauhde viedään höyrynmuuntajasta 78 johdon 80 kautta tehtaan keittolipeähaihdutuslaitokseen ja haihdutusjäännös poltetaan sitten soodakattilassa. Johtoon 80 syötetään myös puris-tusvettä ruuvisyöttimestä 61 johdon 81 kautta ja hydraulipuristi-mesta 55 johdon 82 kautta. Höyrynmuuntajan 78 lämmönvaihtimen toisella puolella kiertää tehtaasta saatua syöttövettä, joka on syötetty johtojen 83 ja 84 kautta. Syöttövesi höyrytetään 0,4 MPa (4 barin) paineella ja höyry viedään johdon 85 kautta ja sekoitetaan johdossa 83 sen syöttöveden kanssa, joka syötetään kattilaan 76. Kun kuivattu kuori poltetaan kattilassa 76, kehittyy tulistettua höyryä, jolla on korkea paine ja joka viedään johdon 88 kautta yhteen tai useaan turpiiniin 66, jotka on liitetty generaattoriin 89 sähkövoiman tuottamiseksi. Turpiinista siirretään johdon 67 kautta höyryä, jonka paine on 1,6 MPa. Tämä höyry jaetaan kahdeksi virtaukseksi, osa höyrystä viedään johdon 68 kautta tulistimeen 65 lämmön siirtämiseksi epäsuorasti kuivausjärjestelmän kuljetus-höyryyn ja toinen osa höyrystä viedään johdon 90 kautta tehtaalla käytettäväksi. Turpiiniin 66 jäävä höyry, siis uloslaskun ja sähköenergiaksi muuntamisen jälkeen, viedään 0,4 MPa paineella johdon 87 kautta johtoon 86, joka on liitetty tehtaaseen.The spruce shell 54, the coarsest pieces of shell of which are crushed in a mill (not shown in the figure), is conveyed to a hydraulic press 55. When the shell enters the press, it has a dry content of 30% and here it is dewatered to a dry content of 36%. The shell is then introduced by a conveying screw 56 into a pressure vessel 57, where the steam introduced via line 58 is condensed onto the shell at a pressure of 0.4 MPa (4 bar). In this case, the shell heats up to 140 ° C. The residence time of the shell in pressure vessel 57 is 3 minutes. The shell is fed out by a cell feeder 60 to a screw feeder 61. In this screw feeder, water is removed from the shell to a dry content of 47.7%, while the shell is fed to a closed drying system in which superheated steam is circulated. The pieces of shell fall from the screw conveyor 61 down to the mill 62 at the bottom of the dryer 63 and are ground into particles so small that the conveying steam fed through the line 64 is capable of conveying them. The transport steam and the finely ground shell then pass through a superheater 65, where the steam from the turbine 66, which is transferred through lines 67 and 68, condenses at a pressure of 1.6 MPa (16 bar). The transport steam and the shell are then conveyed by a fan 69 via a line 70 to a cyclone 71 where the dried shell is separated from the steam. The shell is fed out of the cyclone by means of a cell feeder 72 and passed through a line 73 to a second line 74 with a fan 75 at its end, by means of which a finely ground shell (particle size less than 0.4 mm) is blown tangentially to the combustion chamber 76. the dry matter content of the shell powder is> 90%. The steam separated in the cyclone 71 again circulates through the line 64 to the dryer 63 and is introduced here at the fine grinding device, i.e. the mill 62. Steam is discharged from the recirculation line 64, partly through line 77 to the steam converter 78 and partly via line 58 to the pressure vessel 57, as already described. In the steam transformer 78, steam is led to the bottom of this device, i.e. to the other side of the heat exchanger therein, and contaminants in the steam, such as inert gases, turpentines, acids, etc., are discharged at the upper end. These gases are led via line 79 7091 9 15 to a fan 75 / which further takes them to the boiler for combustion. The steam condensate is passed from the steam transformer 78 via line 80 to the factory broth evaporator and the evaporation residue is then incinerated in a recovery boiler. Compression water is also supplied to line 80 from screw feeder 61 via line 81 and from hydraulic press 55 via line 82. On the other side of the heat exchanger of the steam transformer 78, the supply water from the factory, which is supplied via lines 83 and 84, circulates. The feed water is vaporized at 0.4 MPa (4 bar) and the steam is passed through line 85 and mixed in line 83 with the feed water fed to boiler 76. When the dried shell is burned in boiler 76, superheated superheated steam is generated and passed through line 88. through one or more turbines 66 connected to a generator 89 to generate electric power. Steam at a pressure of 1.6 MPa is transferred from the turbine via line 67. This steam is divided into two streams, some of the steam is passed through line 68 to superheater 65 to indirectly transfer heat to the transport steam of the drying system, and another portion of the steam is passed through line 90 for use in the factory. The steam remaining in the turbine 66, i.e. after discharge and conversion into electrical energy, is introduced at a pressure of 0.4 MPa through line 87 to line 86, which is connected to the plant.

Jotta saataisiin selville mikä merkitys on kuoren esikäsittelyllä paineastiassa 57 tehtiin kaksi koetta edellä mainittujen lisäksi. Toisessa jätettiin pois höyrykäsittely paineastiassa 57. Toisessa kuorta käsiteltiin paineastiassa 57 höyryllä 105°C lämpötilassa erotukseksi edellä mainitusta höyryn lämpötilasta 140°C. Kun kuori oli ohittanut ruuvisyöttimen 61, sen kuivapitoisuus mitattiin, jolloin saatiin seuraavat tulokset.In order to find out the significance of the pretreatment of the shell in the pressure vessel 57, two experiments were performed in addition to the above. In the second, the steam treatment in the pressure vessel 57 was omitted. In the second, the shell was treated in the pressure vessel 57 with steam at 105 ° C as a difference from the above-mentioned steam temperature of 140 ° C. After the shell passed the screw feeder 61, its dry content was measured to give the following results.

1616

Taulukko ^2 70 91 9Table ^ 2 70 91 9

Ei höyryn syöt- 105° höyryn 140° höyryn töä paineastiaan syöttö pai- syöttö paine-57 neastiaan astiaan __ 57 57No steam supply- 105 ° steam 140 ° steam operation pressure vessel supply pressure supply pressure-57 to nozzle container __ 57 57

Kuivapi toisuus, % puristimen 55 jälkeen 36,3 35,8 36,0Dry matter content,% after press 55 36.3 35.8 36.0

Kuivapitoisuus, % höyrykäsittelyn jälkeen - 32,5 31,4Dry matter content,% after steam treatment - 32.5 31.4

Kuivapitoisuus, % ruuvisyöttdmen 61 jälkeen 38,5 43,0 47,7Dry content,% after screw feed 61 38.5 43.0 47.7

Taulukon 2 mukaisesti kuoren käsittely etukäteen keksinnön mukaisesti eli sen suora lämmitys höyryllä johtaa siihen, että kuoren kuivapitoisuus toisen puristuksen jälkeen on paljon suurempi kuin jos höyryn syöttö jätetään pois. Vaikka syötetyn höyryn arvo energiataseessa laskettaisiin pois keksinnön menettelystä, niin esikäsittely johtaa positiiviseen tulokseen.According to Table 2, the pre-treatment of the shell according to the invention, i.e. its direct heating with steam, results in the dry content of the shell after the second pressing being much higher than if the supply of steam is omitted. Even if the value of the input steam in the energy balance is excluded from the procedure of the invention, the pretreatment will lead to a positive result.

Jos edellä kuvattua, keksinnön mukaista menettelyä, joka koskee puunkuoren kuivausta ja polttoa, verrataan kuoren tavanomaiseen käsittelyyn, so. kuoren mekaaniseen vedenpoistoon puristamalla 40 %:n kuivapitoisuuteen, jota seuraa poltto kaltevalla arinalla varustetussa kattilassa, niin todetaan, että keksinnön mukaisesti tuotetun höyryn hinta on 35 % pienempi kuin sen höyryn, joka saadaan kuoren tavanomaisella käsittelyllä. Tämä siitä huolimatta, että kuvion 4 näyttämä varustus höyrykattilan ympärillä johtaa suurempiin sijoituskustannuksiin ja myöskin hieman suurempiin käyttökustannuksiin verrattuna tavanomaiseen käsittelyyn. Alhaisemmat tuotantokustannukset höyrytonnia kohden johtuvat siitä, että saadaan paljon enemmän höyryä samasta kuorimäärästä verrattuna aikaisempaan tekniikkaan. Lisäksi keksinnön menettely johtaa siihen, että itse höyrykattila voidaan tehdä yksinkertaisemmaksi ja siten halvemmaksi ja myöskin käyttövarmemmaksi kuin esim. kalteva-arina- höyrykattila. Kuoren parannetun polton avulla pölymäärä on voitu 3 3 pienentää arvosta noin 180 mg/normaali m (Nm ) savukaasua kalteva- 3 o arinahöyrykattilan kohdalla arvoon noin 40 mg/normaali m (Nm ) savukaasua keksinnön menettelyssä. Toinen etu kuvion 4 mukaisella, suljetulla järjestelmällä on se, että happea kuluttavan aineen pur- 7091 9 17 kaus on pieni, koska siinä haihdutetaan sekä lauhde höyrynmuunta-jasta 78 että puristusvesi hydraulipuristimesta 55 ja ruuvikuljet-timesta 61.If the above-described process according to the invention, which concerns the drying and burning of a bark, is compared with the conventional treatment of the bark, i. for mechanical dewatering of the shell by pressing to a dry content of 40%, followed by combustion in a boiler with a sloping grate, it is found that the price of the steam produced according to the invention is 35% lower than the steam obtained by conventional treatment of the shell. This is despite the fact that the equipment shown in Figure 4 around the steam boiler results in higher investment costs and also slightly higher operating costs compared to conventional handling. The lower production costs per tonne of steam are due to the fact that much more steam is obtained from the same number of shells compared to the prior art. In addition, the process of the invention results in that the steam boiler itself can be made simpler and thus cheaper and also more reliable in use than, for example, a sloping grate steam boiler. By means of improved combustion of the shell, it has been possible to reduce the amount of dust from about 180 mg / normal m (Nm) of flue gas for a sloping grate steam boiler to about 40 mg / normal m (Nm) of flue gas in the process of the invention. Another advantage of the closed system of Figure 4 is that the discharge of the oxygen consuming substance is small because it evaporates both the condensate from the steam transformer 78 and the compression water from the hydraulic press 55 and the screw conveyor 61.

Esimerkki 4Example 4

Kuvio 5 näyttää laitoksen, jossa kuivataan ja poltetaan liottamatonta kunnallista jätelietettä käyttäen keksinnön menettelyä.Figure 5 shows a plant in which non-soaked municipal waste sludge is dried and incinerated using the procedure of the invention.

Liete 91 tulee aktiivilietelaitoksesta 5 %:n kuivapitoisuu-della ja siitä poistetaan vettä tavallisessa puristimessa 92 10 %:n kuivapitoisuuteen. Puristin 92 voidaan korvata esim. kuortolingol-la. Esikuivatettu liete viedään astiaan 93, jossa se lämmitetään 80°C:een höyryn suoran lauhdutuksen avulla, joka höyry saadaan seuraavasta kuivurista 94, josta höyry siirretään johtojen 95 ja 96 kautta. Höyryn lauhtuessa lietteessä vapautuu pahahajuisia kaasuja, jotka kerätään astian 93 yläpäähän ja viedään johdon 97 kautta höyrykattilaan 98 (ei näytetty kuviossa), jossa kaasut poltetaan yhdessä kuivatun lietteen ja öljyn kanssa. Liete viedään sitten sihtinauhapuristimeen 99 ja siitä poistetaan vettä 37 %:n kuivapitoisuuteen. Sihtinauhapuristimessa 99 ulospuristettu vesi viedään puristimessa 92 ulospuristetun veden kanssa johdon 100 kautta takaisin aktiivilietelaitokseen. Lopullisen mekaanisen vedenpoiston jälkeen liete viedään edellä mainittuun kuivuriin 94. Tämä koostuu paineastiasta, jossa on kolme aksiaalisesti sijoitettua kuljetusruuvia, joilla on sellainen muoto, että ne sekä puhdistavat toisensa pyöriessään että toimivat paineenpitävinä sulkuina, kun liete syötetään kuivuriin 94 ja siitä ulos. Lämpö tuodaan kuivuriin 94 epäsuorasti siten, että höyry, jonka paine on 0,9 MPa (9 baria), lasketaan ulos turpiinista 102 ja viedään johdon 103 kautta onttoihin kuljetusruuveihin, joissa höyry lauhtuu. Osa johdon 103 höyrystä viedään johdon 104 avulla paineastian vaippaan, jossa höyry lauhtuu. Höyryn paine kuivurissa 94, so. lietteen olo-paikassa, on 0,2 MPa (2 baria). Tällaisessa kuivurissa, jota kutsutaan kosketuskuivuriksi, on tärkeää, että saavutetaan hyvä lämmön johtotoiminta ruuvien ja lietteen kesken. Kun liete syötetään ulos kuivurista 94, sen kuivapitoisuus on 90 %. Liete syötetään ulos hienoksi jauhetussa muodossa jauheena ja se viedään tuulettimen 105 avulla johdon 106 kautta sykloniin 107, jossa jauhemainen liete erotetaan ja siirretään johdon 108 kautta höyrykatti- 7091 9 18 lan 98 tulipesään. Liete poltetaan öljyn kanssa höyrykattilassa 98, jolloin kehittyy tulistettua höyryä, jolla on korkea paine ja joka viedään johdon 109 kautta yhteen tai useaan turpiiniin 102, jotka on liitetty generaattoriin 110 sähkövoiman tuottamiseksi. Kuten on mainittu edellä, lasketaan turpiinista 102 ulos höyryä, joka johdetaan epäsuorasti lämmittävänä höyrynä kuivuriin 94 johtojen 103 ja 104 kautta. Höyry, joka jää turpiiniin uloslaskun ja sähköenergiaksi muuntamisen jälkeen, viedään johdon 111 kautta kaukolämpölauhduttimeen 112, jossa se lauhtuu. Lauhde palautetaan höyrykattilaan 98 johdon 113 kautta syöttövetenä. Lauhde kuivurista 94 viedään johdon 114 kautta johtoon 113 edelleen vietäväksi syöttövetenä höyrykattilaan. Osa kuivurissa 94 saadusta höyrystä viedään edellä kerrotulla tavalla johtojen 95 ja 96 kautta esikäsit-telyastiaan 93. Muu osa kuivurissa 94 saadusta höyrystä viedään johdon 115 kautta kuvion ei-näyttämään aktiivilietelaitokseen. Tässä laitoksessa, joka koostuu mm altaista, jätevesi tulee kosketukseen aktiivilietteen ja ilman kanssa. Jotta saavutettaisiin lietteen suuri kasvunopeus altaissa, lämmitetään ilmaa saadulla höyryllä, jolloin lisäksi saadaan korkeampi lämpötila altaiden vedelle.The slurry 91 comes from the activated sludge plant with a dry content of 5% and is dewatered in a conventional press 92 to a dry content of 10%. The press 92 can be replaced by e.g. The pre-dried slurry is introduced into a vessel 93 where it is heated to 80 ° C by direct condensation of the steam obtained from the next dryer 94 from which the steam is transferred via lines 95 and 96. As the steam condenses, odorous gases are released in the slurry, which are collected at the top of the vessel 93 and passed through line 97 to a steam boiler 98 (not shown) where the gases are co-fired with the dried slurry and oil. The slurry is then passed to a screen belt press 99 and dewatered to a dry content of 37%. The water extruded in the screen belt press 99 is returned to the activated sludge plant via line 100 with the water extruded in the press 92. After final mechanical dewatering, the slurry is fed to the aforementioned dryer 94. This consists of a pressure vessel with three axially positioned transport screws shaped to both clean each other as they rotate and act as pressure-tight closures when the slurry is fed into and out of the dryer 94. The heat is introduced indirectly into the dryer 94 so that steam at a pressure of 0.9 MPa (9 bar) is discharged from the turbine 102 and passed through line 103 to hollow conveyor screws where the steam condenses. A portion of the steam from line 103 is passed through line 104 to the jacket of the pressure vessel where the steam condenses. Vapor pressure in dryer 94, i.e. at the sludge state is 0.2 MPa (2 bar). In such a dryer, called a touch dryer, it is important to achieve good heat conduction between the screws and the slurry. When the slurry is fed out of the dryer 94, it has a dry content of 90%. The slurry is fed out in finely ground form as a powder and is fed by means of a fan 105 via line 106 to a cyclone 107, where the powdered slurry is separated and transferred via line 108 to a steam boiler furnace 98. The slurry is combusted with oil in a steam boiler 98 to generate superheated steam, which is passed through line 109 to one or more turbines 102 connected to a generator 110 to generate electricity. As mentioned above, steam is discharged from the turbine 102, which is indirectly passed as heating steam to the dryer 94 via lines 103 and 104. The steam remaining in the turbine after discharge and conversion to electrical energy is passed through line 111 to district heating condenser 112, where it condenses. The condensate is returned to the steam boiler 98 via line 113 as feed water. The condensate from the dryer 94 is fed via line 114 to line 113 for further feed as feed water to the steam boiler. A portion of the steam from dryer 94 is passed through lines 95 and 96 to pretreatment vessel 93 as described above. The remainder of steam from dryer 94 is passed through line 115 to an activated sludge plant not shown in the figure. In this plant, which consists of, among other things, basins, the wastewater comes into contact with activated sludge and air. In order to achieve a high growth rate of sludge in the pools, the air is heated with the obtained steam, which in addition results in a higher temperature for the pool water.

Kuten edellä kerrotusta käy ilmi, syötetään kattilaan öljyä, joka poltetaan yhdessä kuivatun lietteen kanssa. Koska lietteen kuivapitoisuus on hyvin pieni alussa ja lisäksi lietteen fysikaalisesta luonteesta johtuen, ei ole mahdollista kuivata lietettä ja sitten poltossa saada niin paljon energiaa, että tämä riittää lietteen koko käsittelyyn, vaan aina on tuotava energiaa ulkoa ja tavallisesti öljyn muodossa. Lietteen käsittely merkitsee siis aina kustannuksia. Riippuen lietetyypistä ja lietteen kuivapitoi-suudesta tarvitaan 0,5-1,0 kg/ öljyä/kg kuivaa lietettä lietteen hoitamiseksi tavanomaisilla kuivaus- ja polttomenettelyillä. Jos tutkitaan lietteen tavanomaisen käsittelyn kustannuksia, kun liete esim. läpikäy vedenpoiston kuortolingossa ja se kuivataan ja poltetaan kerrosuunissa ja tuhkasta on päästävä eroon, huomataan kustannusten olevan noin 500 Skr/tonni kuivaa lietettä. Jos lietettä käsitellään kuvion 5 mukaisesti eli keksinnön menettelyllä, on osoittautunut, että nämä kustannukset voidaan laakea 25 %:n verran. Lisäksi kuvattu menettely johtaa siihen, että hajujen ulospääsy estetään ja palamattoman pölyn aiheuttamat ongelmat saadaan lievemmiksi.As can be seen from the above, oil is fed to the boiler, which is burned together with the dried slurry. Because the dry matter content of the sludge is very low initially and also due to the physical nature of the sludge, it is not possible to dry the sludge and then burn enough energy to treat the sludge completely, but always to import energy from outside and usually in oil. Thus, sludge treatment always means costs. Depending on the type of sludge and the dry content of the sludge, 0.5-1.0 kg / oil / kg dry sludge is required to treat the sludge by conventional drying and incineration procedures. If the costs of conventional sludge treatment are studied, e.g. when the sludge is dewatered in a shell centrifuge and dried and incinerated in a bed kiln and the ash has to be disposed of, the cost is found to be about 500 Skr / ton of dry sludge. If the sludge is treated according to Figure 5, i.e. by the process of the invention, it has been found that these costs can be reduced by 25%. In addition, the procedure described results in the odors escaping and the problems caused by unburned dust being alleviated.

Claims (8)

1. Förfarande för värmeätervinning vid torkning av fasta bränslen ur vattenhaltiga, organiska material säsom bark, torv och slam ur vilka efter förbränning i en kraft/värmeanläggning elektrisk energi utvinnes, varvid det vattenhaltiga materialet befrias frän fasta föroreningar säsom sten och metall, materialet avvattnas meka-niskt i ett eller flera steg och varvid materialet före den avslu-tande mekaniska avvattningen direkt uppvärmes med vattenänga frän en torkanordning där torkmediet utgöres av vattenänga under ett tryck överstigande atmosfärstrycket,vilken bildas genom vattenavgäng ur materialet och som användes son torkmedium, och varvid materialet efter den avslutande mekaniska avvattningen torkas i torkanordningen och sluiligen förbrännes i en i kraft/värmeanläggningen ingäende pannaf kännetecknat därav, att vattenänga alstrad i kraft/värmeanläggningen (pannan 21) genom uppvärmning av matarvatten (ledningarna '1% 27. efter passage genom en eller flera turbiner (16) användes som indirekt värmande medium i en värmeväxlare (15) för upphettning av vattenängan i torkanordningen (10) och att därvid uppkommet konden-sat ledes tillbaka tili pannan som matarvatten.1. A process for heat recovery in the drying of solid fuels from aqueous, organic materials such as bark, peat and sludge from which, after combustion in a power / heating plant, electrical energy is recovered, the aqueous material being freed from solid impurities such as stone and metal, the material being dewatered in one or more steps and wherein the material prior to the final mechanical dewatering is directly heated with water vapor from a drying device where the drying medium is water vapor under a pressure exceeding atmospheric pressure, which is formed by water discharge from the material and used as the drying medium, and wherein the material after the final mechanical dewatering is dried in the dryer and finally burned in a boiler in the power / heating system characterized in that water vapor generated in the power / heating system (boiler 21) by heating the feed water (lines 1% 27) after passage through one or more turbines (16) were used as i indirect heating medium in a heat exchanger (15) for heating the water vapor in the drying device (10) and thus resulting condensate is returned to the boiler as feed water. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att torrhalten hos det organiska materialet vid den direkta uppvärmningen med änga bringas att överstiga 10 %.Process according to Claim 1, characterized in that the dry content of the organic material in the direct heating with meadow is caused to exceed 10%. 3. Förfarande enligt patentkraven 1-2, kännetecknat därav, att det organiska materialet sönderdelas efter den sista mekaniska avvattningen.Process according to claims 1-2, characterized in that the organic material decomposes after the last mechanical dewatering. 4. Förfarande enligt patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att det organiska materialet finfördelas efter tork-ningen.Process according to claims 1-3, characterized in that the organic material is comminuted after drying. 5. Förfarande enligt patentkraven 1-4, kännetecknat därav, att det organiska materialet torkas i sädan utsträck-ning att torrhalten vid förbränningen överstiger 90 %.Process according to claims 1-4, characterized in that the organic material is dried to such an extent that the dry content of the combustion exceeds 90%. 6. Förfarande enligt patentkraven 1-5, kännetecknat därav, att det organiska materialet före förbränningen sönderdelas sä att partikelstorleken understiger 3 mm, företrädesvis 1 mm.6. A process according to claims 1-5, characterized in that the organic material is decomposed prior to combustion so that the particle size is less than 3 mm, preferably 1 mm.