Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys

Keijo Mutanen, Markku Kallio, Markku Miettinen, Jaakko Okkonen, Raili Vesterinen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Esitetään maailman hiilivarat, hiilen kulutus ja kauppa, Suomen hiilentuonti ja -käyttö, hiilen ominaisuudet, selvitetään hiilen tuotanto-, käsittely- ja käyttötekniikoita ja ympäristövaikutuksia sekä luodaan katsaus maamme kannalta tärkeimpiin hiileen liittyviin tutkimus- ja kehitystarpeisiin. Hiilen kemiallista jalostusta ei tässä yhteydessä käsitellä. Esitettävä tieto on tarkoitettu hiilen tuojille, nykyisille ja uusille käyttäjille sekä tutkijoille ja päättäjille heidän tarvitessaan yleistietoa hiilestä. Maailman hiilivarat ovat moninkertaiset muihin fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Hiili tyydyttää tällä hetkellä noin 25 % maailman energiantarpeesta käytön ollessa noin 3 000 milj. t/a. On ennustettu, että hiilen käyttö kaksin- tai kolminkertaistuu vuoteen 2000 mennessä. Samassa ajassa maailman hiilikauppa 10 - 15-kertaistuu, koska nykyisin alle 10 % koko tuotannosta myydään kansainvälisessä kaupassa. Suomen nykyisen hiilenkäytön, 3 - 4 milj. t/a, on oletettu kasvavan vuoteen 1990 mennessä 6 - 7 milj. tonniin. Käyttö lisääntynee merkittävimmin kaukolämmityksessä sekä erillisessä sähköntuotannossa. Kaukotuontitarpeen lisääntymisen aiheuttamiin satamajärjestelyihin on ryhdytty. Hiililaatujen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet vaihtelevat paljon. Hiilikauppaa varten on luotu useita luokitusehdotuksia, joista mikään ei ole saavuttanut yleistä hyväksyntää. Euroopassa sovelletaan yleisesti ECE-luokitusta (Euroopan taloudellinen neuvosto) ja USA:ssa ASTM:n standardia (American Society for Testing and Materials). Hiilen louhinnassa ja kuljetuksissa käytetään pitkälle kehitettyä tekniikkaa. Kuljetus kaivoksesta kuluttajalle edustaa suurta kustannuserää, noin 1/2 - 2/3 lopullisesta hinnasta. Uusia kuljetussovellutuksia ollaan kehittämässä. Myös suomalaisten tulee pysyä kuljetustekniikan kehityksessä mukana. Hiilen poltto voimalaitoksissa on pölypolttoa. Aluelämpölaitoksissa ja pienissä voimalaitoskattiloissa on tavallisin hiilen polttotapa arinapoltto. Leijukerrospolttoa pyritään soveltamaan hiilelle NCx- ja SOx-päästöjen kontrolloimiseksi sekä heikommille hiililaaduille. Hiilen keskitettyä jauhatusta ja jauhetun pölyn jakelua ja polttoa, hiilen polttoa nestemäisenä sekoitettuna veteen tai nestemäiseen polttoaineeseen sekä MHD-tekniikkaa kehitetään myös. Kivihiilen polton merkittävimmät ympäristöhaitat ovat rikki- ja tuhkapäästöt. Nykyisellä savukaasujen puhdistustekniikalla rikinpoistossa voidaan päästä yli 90 %:n ja kiintoaineiden poistossa noin 99 %:n erotustehokkuuteen. Rikinpoisto voimalaitoksilla maksaa 7 - 18 mk/MWh (sähkö) riippuen tekniikasta ja rahoitusjärjestelyistä. Hiilen lisääntyvään käyttöön liittyy maamme kannalta merkittävää tutkimus- ja kehitystarvetta. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota hiilen ja kotimaisten polttoaineiden yhteiskäyttötekniikan kehittämiseen sekä hiilen polttokäytön ympäristövaikutuksiin. Myös ominaisuuksia ja käsittelytekniikkaa tulee kehittää Suomen olosuhteisiin sopiviksi.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages174
ISBN (Print)951-38-1905-1
Publication statusPublished - 1984
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameTiedotteita / Valtion teknillinen tutkimuskeskus
PublisherVTT
Volume270

Fingerprint

Materials Testing
Coal

Keywords

  • coal
  • resources
  • production
  • consumption
  • review

Cite this

Mutanen, K., Kallio, M., Miettinen, M., Okkonen, J., & Vesterinen, R. (1984). Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 270
Mutanen, Keijo ; Kallio, Markku ; Miettinen, Markku ; Okkonen, Jaakko ; Vesterinen, Raili. / Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 174 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 270).
@book{20aecf187b3f462eaa41aff859fa8432,
title = "Hiilen k{\"a}ytt{\"o} polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys",
abstract = "Esitet{\"a}{\"a}n maailman hiilivarat, hiilen kulutus ja kauppa, Suomen hiilentuonti ja -k{\"a}ytt{\"o}, hiilen ominaisuudet, selvitet{\"a}{\"a}n hiilen tuotanto-, k{\"a}sittely- ja k{\"a}ytt{\"o}tekniikoita ja ymp{\"a}rist{\"o}vaikutuksia sek{\"a} luodaan katsaus maamme kannalta t{\"a}rkeimpiin hiileen liittyviin tutkimus- ja kehitystarpeisiin. Hiilen kemiallista jalostusta ei t{\"a}ss{\"a} yhteydess{\"a} k{\"a}sitell{\"a}. Esitett{\"a}v{\"a} tieto on tarkoitettu hiilen tuojille, nykyisille ja uusille k{\"a}ytt{\"a}jille sek{\"a} tutkijoille ja p{\"a}{\"a}tt{\"a}jille heid{\"a}n tarvitessaan yleistietoa hiilest{\"a}. Maailman hiilivarat ovat moninkertaiset muihin fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Hiili tyydytt{\"a}{\"a} t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} noin 25 {\%} maailman energiantarpeesta k{\"a}yt{\"o}n ollessa noin 3 000 milj. t/a. On ennustettu, ett{\"a} hiilen k{\"a}ytt{\"o} kaksin- tai kolminkertaistuu vuoteen 2000 menness{\"a}. Samassa ajassa maailman hiilikauppa 10 - 15-kertaistuu, koska nykyisin alle 10 {\%} koko tuotannosta myyd{\"a}{\"a}n kansainv{\"a}lisess{\"a} kaupassa. Suomen nykyisen hiilenk{\"a}yt{\"o}n, 3 - 4 milj. t/a, on oletettu kasvavan vuoteen 1990 menness{\"a} 6 - 7 milj. tonniin. K{\"a}ytt{\"o} lis{\"a}{\"a}ntynee merkitt{\"a}vimmin kaukol{\"a}mmityksess{\"a} sek{\"a} erillisess{\"a} s{\"a}hk{\"o}ntuotannossa. Kaukotuontitarpeen lis{\"a}{\"a}ntymisen aiheuttamiin satamaj{\"a}rjestelyihin on ryhdytty. Hiililaatujen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet vaihtelevat paljon. Hiilikauppaa varten on luotu useita luokitusehdotuksia, joista mik{\"a}{\"a}n ei ole saavuttanut yleist{\"a} hyv{\"a}ksynt{\"a}{\"a}. Euroopassa sovelletaan yleisesti ECE-luokitusta (Euroopan taloudellinen neuvosto) ja USA:ssa ASTM:n standardia (American Society for Testing and Materials). Hiilen louhinnassa ja kuljetuksissa k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n pitk{\"a}lle kehitetty{\"a} tekniikkaa. Kuljetus kaivoksesta kuluttajalle edustaa suurta kustannuser{\"a}{\"a}, noin 1/2 - 2/3 lopullisesta hinnasta. Uusia kuljetussovellutuksia ollaan kehitt{\"a}m{\"a}ss{\"a}. My{\"o}s suomalaisten tulee pysy{\"a} kuljetustekniikan kehityksess{\"a} mukana. Hiilen poltto voimalaitoksissa on p{\"o}lypolttoa. Aluel{\"a}mp{\"o}laitoksissa ja pieniss{\"a} voimalaitoskattiloissa on tavallisin hiilen polttotapa arinapoltto. Leijukerrospolttoa pyrit{\"a}{\"a}n soveltamaan hiilelle NCx- ja SOx-p{\"a}{\"a}st{\"o}jen kontrolloimiseksi sek{\"a} heikommille hiililaaduille. Hiilen keskitetty{\"a} jauhatusta ja jauhetun p{\"o}lyn jakelua ja polttoa, hiilen polttoa nestem{\"a}isen{\"a} sekoitettuna veteen tai nestem{\"a}iseen polttoaineeseen sek{\"a} MHD-tekniikkaa kehitet{\"a}{\"a}n my{\"o}s. Kivihiilen polton merkitt{\"a}vimm{\"a}t ymp{\"a}rist{\"o}haitat ovat rikki- ja tuhkap{\"a}{\"a}st{\"o}t. Nykyisell{\"a} savukaasujen puhdistustekniikalla rikinpoistossa voidaan p{\"a}{\"a}st{\"a} yli 90 {\%}:n ja kiintoaineiden poistossa noin 99 {\%}:n erotustehokkuuteen. Rikinpoisto voimalaitoksilla maksaa 7 - 18 mk/MWh (s{\"a}hk{\"o}) riippuen tekniikasta ja rahoitusj{\"a}rjestelyist{\"a}. Hiilen lis{\"a}{\"a}ntyv{\"a}{\"a}n k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n liittyy maamme kannalta merkitt{\"a}v{\"a}{\"a} tutkimus- ja kehitystarvetta. Erityisesti on kiinnitett{\"a}v{\"a} huomiota hiilen ja kotimaisten polttoaineiden yhteisk{\"a}ytt{\"o}tekniikan kehitt{\"a}miseen sek{\"a} hiilen polttok{\"a}yt{\"o}n ymp{\"a}rist{\"o}vaikutuksiin. My{\"o}s ominaisuuksia ja k{\"a}sittelytekniikkaa tulee kehitt{\"a}{\"a} Suomen olosuhteisiin sopiviksi.",
keywords = "coal, resources, production, consumption, review",
author = "Keijo Mutanen and Markku Kallio and Markku Miettinen and Jaakko Okkonen and Raili Vesterinen",
year = "1984",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-1905-1",
series = "Tiedotteita / Valtion teknillinen tutkimuskeskus",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Mutanen, K, Kallio, M, Miettinen, M, Okkonen, J & Vesterinen, R 1984, Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 270, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys. / Mutanen, Keijo; Kallio, Markku; Miettinen, Markku; Okkonen, Jaakko; Vesterinen, Raili.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 174 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 270).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys

AU - Mutanen, Keijo

AU - Kallio, Markku

AU - Miettinen, Markku

AU - Okkonen, Jaakko

AU - Vesterinen, Raili

PY - 1984

Y1 - 1984

N2 - Esitetään maailman hiilivarat, hiilen kulutus ja kauppa, Suomen hiilentuonti ja -käyttö, hiilen ominaisuudet, selvitetään hiilen tuotanto-, käsittely- ja käyttötekniikoita ja ympäristövaikutuksia sekä luodaan katsaus maamme kannalta tärkeimpiin hiileen liittyviin tutkimus- ja kehitystarpeisiin. Hiilen kemiallista jalostusta ei tässä yhteydessä käsitellä. Esitettävä tieto on tarkoitettu hiilen tuojille, nykyisille ja uusille käyttäjille sekä tutkijoille ja päättäjille heidän tarvitessaan yleistietoa hiilestä. Maailman hiilivarat ovat moninkertaiset muihin fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Hiili tyydyttää tällä hetkellä noin 25 % maailman energiantarpeesta käytön ollessa noin 3 000 milj. t/a. On ennustettu, että hiilen käyttö kaksin- tai kolminkertaistuu vuoteen 2000 mennessä. Samassa ajassa maailman hiilikauppa 10 - 15-kertaistuu, koska nykyisin alle 10 % koko tuotannosta myydään kansainvälisessä kaupassa. Suomen nykyisen hiilenkäytön, 3 - 4 milj. t/a, on oletettu kasvavan vuoteen 1990 mennessä 6 - 7 milj. tonniin. Käyttö lisääntynee merkittävimmin kaukolämmityksessä sekä erillisessä sähköntuotannossa. Kaukotuontitarpeen lisääntymisen aiheuttamiin satamajärjestelyihin on ryhdytty. Hiililaatujen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet vaihtelevat paljon. Hiilikauppaa varten on luotu useita luokitusehdotuksia, joista mikään ei ole saavuttanut yleistä hyväksyntää. Euroopassa sovelletaan yleisesti ECE-luokitusta (Euroopan taloudellinen neuvosto) ja USA:ssa ASTM:n standardia (American Society for Testing and Materials). Hiilen louhinnassa ja kuljetuksissa käytetään pitkälle kehitettyä tekniikkaa. Kuljetus kaivoksesta kuluttajalle edustaa suurta kustannuserää, noin 1/2 - 2/3 lopullisesta hinnasta. Uusia kuljetussovellutuksia ollaan kehittämässä. Myös suomalaisten tulee pysyä kuljetustekniikan kehityksessä mukana. Hiilen poltto voimalaitoksissa on pölypolttoa. Aluelämpölaitoksissa ja pienissä voimalaitoskattiloissa on tavallisin hiilen polttotapa arinapoltto. Leijukerrospolttoa pyritään soveltamaan hiilelle NCx- ja SOx-päästöjen kontrolloimiseksi sekä heikommille hiililaaduille. Hiilen keskitettyä jauhatusta ja jauhetun pölyn jakelua ja polttoa, hiilen polttoa nestemäisenä sekoitettuna veteen tai nestemäiseen polttoaineeseen sekä MHD-tekniikkaa kehitetään myös. Kivihiilen polton merkittävimmät ympäristöhaitat ovat rikki- ja tuhkapäästöt. Nykyisellä savukaasujen puhdistustekniikalla rikinpoistossa voidaan päästä yli 90 %:n ja kiintoaineiden poistossa noin 99 %:n erotustehokkuuteen. Rikinpoisto voimalaitoksilla maksaa 7 - 18 mk/MWh (sähkö) riippuen tekniikasta ja rahoitusjärjestelyistä. Hiilen lisääntyvään käyttöön liittyy maamme kannalta merkittävää tutkimus- ja kehitystarvetta. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota hiilen ja kotimaisten polttoaineiden yhteiskäyttötekniikan kehittämiseen sekä hiilen polttokäytön ympäristövaikutuksiin. Myös ominaisuuksia ja käsittelytekniikkaa tulee kehittää Suomen olosuhteisiin sopiviksi.

AB - Esitetään maailman hiilivarat, hiilen kulutus ja kauppa, Suomen hiilentuonti ja -käyttö, hiilen ominaisuudet, selvitetään hiilen tuotanto-, käsittely- ja käyttötekniikoita ja ympäristövaikutuksia sekä luodaan katsaus maamme kannalta tärkeimpiin hiileen liittyviin tutkimus- ja kehitystarpeisiin. Hiilen kemiallista jalostusta ei tässä yhteydessä käsitellä. Esitettävä tieto on tarkoitettu hiilen tuojille, nykyisille ja uusille käyttäjille sekä tutkijoille ja päättäjille heidän tarvitessaan yleistietoa hiilestä. Maailman hiilivarat ovat moninkertaiset muihin fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Hiili tyydyttää tällä hetkellä noin 25 % maailman energiantarpeesta käytön ollessa noin 3 000 milj. t/a. On ennustettu, että hiilen käyttö kaksin- tai kolminkertaistuu vuoteen 2000 mennessä. Samassa ajassa maailman hiilikauppa 10 - 15-kertaistuu, koska nykyisin alle 10 % koko tuotannosta myydään kansainvälisessä kaupassa. Suomen nykyisen hiilenkäytön, 3 - 4 milj. t/a, on oletettu kasvavan vuoteen 1990 mennessä 6 - 7 milj. tonniin. Käyttö lisääntynee merkittävimmin kaukolämmityksessä sekä erillisessä sähköntuotannossa. Kaukotuontitarpeen lisääntymisen aiheuttamiin satamajärjestelyihin on ryhdytty. Hiililaatujen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet vaihtelevat paljon. Hiilikauppaa varten on luotu useita luokitusehdotuksia, joista mikään ei ole saavuttanut yleistä hyväksyntää. Euroopassa sovelletaan yleisesti ECE-luokitusta (Euroopan taloudellinen neuvosto) ja USA:ssa ASTM:n standardia (American Society for Testing and Materials). Hiilen louhinnassa ja kuljetuksissa käytetään pitkälle kehitettyä tekniikkaa. Kuljetus kaivoksesta kuluttajalle edustaa suurta kustannuserää, noin 1/2 - 2/3 lopullisesta hinnasta. Uusia kuljetussovellutuksia ollaan kehittämässä. Myös suomalaisten tulee pysyä kuljetustekniikan kehityksessä mukana. Hiilen poltto voimalaitoksissa on pölypolttoa. Aluelämpölaitoksissa ja pienissä voimalaitoskattiloissa on tavallisin hiilen polttotapa arinapoltto. Leijukerrospolttoa pyritään soveltamaan hiilelle NCx- ja SOx-päästöjen kontrolloimiseksi sekä heikommille hiililaaduille. Hiilen keskitettyä jauhatusta ja jauhetun pölyn jakelua ja polttoa, hiilen polttoa nestemäisenä sekoitettuna veteen tai nestemäiseen polttoaineeseen sekä MHD-tekniikkaa kehitetään myös. Kivihiilen polton merkittävimmät ympäristöhaitat ovat rikki- ja tuhkapäästöt. Nykyisellä savukaasujen puhdistustekniikalla rikinpoistossa voidaan päästä yli 90 %:n ja kiintoaineiden poistossa noin 99 %:n erotustehokkuuteen. Rikinpoisto voimalaitoksilla maksaa 7 - 18 mk/MWh (sähkö) riippuen tekniikasta ja rahoitusjärjestelyistä. Hiilen lisääntyvään käyttöön liittyy maamme kannalta merkittävää tutkimus- ja kehitystarvetta. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota hiilen ja kotimaisten polttoaineiden yhteiskäyttötekniikan kehittämiseen sekä hiilen polttokäytön ympäristövaikutuksiin. Myös ominaisuuksia ja käsittelytekniikkaa tulee kehittää Suomen olosuhteisiin sopiviksi.

KW - coal

KW - resources

KW - production

KW - consumption

KW - review

M3 - Report

SN - 951-38-1905-1

T3 - Tiedotteita / Valtion teknillinen tutkimuskeskus

BT - Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Mutanen K, Kallio M, Miettinen M, Okkonen J, Vesterinen R. Hiilen käyttö polttoaineena. Osa 1. Esiselvitys. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 174 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 270).