Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa

Raili Vesterinen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Kuplivaa leijukerrospolttoa simuloivalla reaktorilla on tehty vuosina 1994 - 1996 yhteensä 25 koetta, joissa referenssipolttoaineena käytettiin turvepellettejä ja varsinaisina tutkittavina polttoaineina erilaisista kierrätysmateriaaleista turpeen kanssa energiasuhteessa 25 % kierrätysmateriaalia ja 75 % turvetta tehtyjä pellettejä. Vuonna 1995 kahdessa ja vuonna 1996 kolmessa kokeessa osa turpeen energiasta korvattiin kivihiilellä polttoaineen kloori-rikkisuhteen muuttamiseksi. Vuonna 1994 tehtiin kokeet sekä palamisilmaa vaiheistamatta (primääri- ja sekundääri-ilmat) että palamisilmaa vaiheistaen (primääri-, sekundääri- ja tertiääri-ilmat). Tavoitteena oli tutkia, lisääkö palamisilman vaiheistaminen orgaanisia päästöjä. Lisäksi tavoitteena oli tutkia monimuuttuja-analyysia käyttäen, mitkä polttoaineen ominaisuudet tai palamisolosuhteet vaikuttavat orgaanisten klooriyhdisteiden päästöihin. Palamisilman vaiheistaminen nosti lämpötiloja reaktorissa sekä pienensi typen oksidien päästöjä, ja samalla myös orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet laskivat. Polttoaineen klooripitoisuudella oli näissä tulipesän jälkeen tehdyissä mittauksissa suuri vaikutus savukaasun polykloorattujen dibentso-p-dioksiinien ja dibentsofuraanien pitoisuuksiin. Kaikkissa kokeissa, joissa polttoaineen klooripitoisuus oli 300 - 600 mg/kg, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuudet olivat reilusti alle keskieurooppalaisen jätteenpolton raja-arvon 0,1 ng/ m3n I-TEQ 11 % hapessa. Runsaammin klooria sisältävien polttoaineiden savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus ylitti tämän raja-arvon. Lentotuhkan PCDD/ PCDF-pitoisuus alitti Saksassa viljelysmaassa sallitun raja-arvon 1 ng/g I-TEQ kahta koetta lukuun ottamatta. Kokeissa, joissa osa turpeen energiasta oli korvattu kivihiilellä, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus pieneni kivihiilen osuuden lisääntyessä yhtä koetta lukuun ottamatta. Polttoteknisiä ongelmia aiheuttivat lähinnä lasikuitua sisältävät materiaalit, jotka muutaman tunnin kokeiden aikana jo synnyttivät kerrostumia reaktoriin. Monimuuttuja-analyyseillä PCA ja PLS1 koeaineistoa tutkittaessa havaittiin, että polttoaineen kloori- ja rikkipitoisuuksilla oli suurin vaikutus kloorifenolien, klooribentseenien ja PCB:n pitoisuuksiin savukaasussa. Muita tekijöitä olivat polttoaineen kupari- ja lyijypitoisuus sekä savukaasun HCl-pitoisuus sekä polttoaineen S/Cl2-suhde. Suurin vaikutus savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuuksiin oli savukaasun klooribentseeni- ja kloorifenolipitoisuudella sekä polttoaineen kloori-, kupari- ja lyijypitoisuudella sekä polttoaineen rikki-kloorisuhteella. Lentotuhkan PCDD/PCDF-pitoisuuteen vaikuttivat eniten lentotuhkan kloori- ja kuparipitoisuus sekä polttoaineen rikki-kloorisuhde, savukaasun rikkidioksidipitoisuus ja polttoaineen lyijypitoisuus.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages133
ISBN (Print)951-38-4536-2
Publication statusPublished - 1997
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameVTT Julkaisuja - Publikationer
PublisherVTT
Volume825
ISSN (Print)1235-0613

Fingerprint

PCDF
PCDD
peat
combustion
coal
reactor
PCB

Keywords

  • fluidized beds
  • fluidized bed combustion
  • fluidized bed processors
  • exhaust gases
  • peat
  • coal

Cite this

Vesterinen, R. (1997). Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Julkaisuja - Publikationer, No. 825
Vesterinen, Raili. / Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1997. 133 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 825).
@book{b27e0d786a9843f3b99c80235810cfc3,
title = "Kierr{\"a}tyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa",
abstract = "Kuplivaa leijukerrospolttoa simuloivalla reaktorilla on tehty vuosina 1994 - 1996 yhteens{\"a} 25 koetta, joissa referenssipolttoaineena k{\"a}ytettiin turvepellettej{\"a} ja varsinaisina tutkittavina polttoaineina erilaisista kierr{\"a}tysmateriaaleista turpeen kanssa energiasuhteessa 25 {\%} kierr{\"a}tysmateriaalia ja 75 {\%} turvetta tehtyj{\"a} pellettej{\"a}. Vuonna 1995 kahdessa ja vuonna 1996 kolmessa kokeessa osa turpeen energiasta korvattiin kivihiilell{\"a} polttoaineen kloori-rikkisuhteen muuttamiseksi. Vuonna 1994 tehtiin kokeet sek{\"a} palamisilmaa vaiheistamatta (prim{\"a}{\"a}ri- ja sekund{\"a}{\"a}ri-ilmat) ett{\"a} palamisilmaa vaiheistaen (prim{\"a}{\"a}ri-, sekund{\"a}{\"a}ri- ja terti{\"a}{\"a}ri-ilmat). Tavoitteena oli tutkia, lis{\"a}{\"a}k{\"o} palamisilman vaiheistaminen orgaanisia p{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a}. Lis{\"a}ksi tavoitteena oli tutkia monimuuttuja-analyysia k{\"a}ytt{\"a}en, mitk{\"a} polttoaineen ominaisuudet tai palamisolosuhteet vaikuttavat orgaanisten klooriyhdisteiden p{\"a}{\"a}st{\"o}ihin. Palamisilman vaiheistaminen nosti l{\"a}mp{\"o}tiloja reaktorissa sek{\"a} pienensi typen oksidien p{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a}, ja samalla my{\"o}s orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet laskivat. Polttoaineen klooripitoisuudella oli n{\"a}iss{\"a} tulipes{\"a}n j{\"a}lkeen tehdyiss{\"a} mittauksissa suuri vaikutus savukaasun polykloorattujen dibentso-p-dioksiinien ja dibentsofuraanien pitoisuuksiin. Kaikkissa kokeissa, joissa polttoaineen klooripitoisuus oli 300 - 600 mg/kg, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuudet olivat reilusti alle keskieurooppalaisen j{\"a}tteenpolton raja-arvon 0,1 ng/ m3n I-TEQ 11 {\%} hapessa. Runsaammin klooria sis{\"a}lt{\"a}vien polttoaineiden savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus ylitti t{\"a}m{\"a}n raja-arvon. Lentotuhkan PCDD/ PCDF-pitoisuus alitti Saksassa viljelysmaassa sallitun raja-arvon 1 ng/g I-TEQ kahta koetta lukuun ottamatta. Kokeissa, joissa osa turpeen energiasta oli korvattu kivihiilell{\"a}, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus pieneni kivihiilen osuuden lis{\"a}{\"a}ntyess{\"a} yht{\"a} koetta lukuun ottamatta. Polttoteknisi{\"a} ongelmia aiheuttivat l{\"a}hinn{\"a} lasikuitua sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}t materiaalit, jotka muutaman tunnin kokeiden aikana jo synnyttiv{\"a}t kerrostumia reaktoriin. Monimuuttuja-analyyseill{\"a} PCA ja PLS1 koeaineistoa tutkittaessa havaittiin, ett{\"a} polttoaineen kloori- ja rikkipitoisuuksilla oli suurin vaikutus kloorifenolien, klooribentseenien ja PCB:n pitoisuuksiin savukaasussa. Muita tekij{\"o}it{\"a} olivat polttoaineen kupari- ja lyijypitoisuus sek{\"a} savukaasun HCl-pitoisuus sek{\"a} polttoaineen S/Cl2-suhde. Suurin vaikutus savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuuksiin oli savukaasun klooribentseeni- ja kloorifenolipitoisuudella sek{\"a} polttoaineen kloori-, kupari- ja lyijypitoisuudella sek{\"a} polttoaineen rikki-kloorisuhteella. Lentotuhkan PCDD/PCDF-pitoisuuteen vaikuttivat eniten lentotuhkan kloori- ja kuparipitoisuus sek{\"a} polttoaineen rikki-kloorisuhde, savukaasun rikkidioksidipitoisuus ja polttoaineen lyijypitoisuus.",
keywords = "fluidized beds, fluidized bed combustion, fluidized bed processors, exhaust gases, peat, coal",
author = "Raili Vesterinen",
year = "1997",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4536-2",
series = "VTT Julkaisuja - Publikationer",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Vesterinen, R 1997, Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa. VTT Julkaisuja - Publikationer, no. 825, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa. / Vesterinen, Raili.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1997. 133 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 825).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa

AU - Vesterinen, Raili

PY - 1997

Y1 - 1997

N2 - Kuplivaa leijukerrospolttoa simuloivalla reaktorilla on tehty vuosina 1994 - 1996 yhteensä 25 koetta, joissa referenssipolttoaineena käytettiin turvepellettejä ja varsinaisina tutkittavina polttoaineina erilaisista kierrätysmateriaaleista turpeen kanssa energiasuhteessa 25 % kierrätysmateriaalia ja 75 % turvetta tehtyjä pellettejä. Vuonna 1995 kahdessa ja vuonna 1996 kolmessa kokeessa osa turpeen energiasta korvattiin kivihiilellä polttoaineen kloori-rikkisuhteen muuttamiseksi. Vuonna 1994 tehtiin kokeet sekä palamisilmaa vaiheistamatta (primääri- ja sekundääri-ilmat) että palamisilmaa vaiheistaen (primääri-, sekundääri- ja tertiääri-ilmat). Tavoitteena oli tutkia, lisääkö palamisilman vaiheistaminen orgaanisia päästöjä. Lisäksi tavoitteena oli tutkia monimuuttuja-analyysia käyttäen, mitkä polttoaineen ominaisuudet tai palamisolosuhteet vaikuttavat orgaanisten klooriyhdisteiden päästöihin. Palamisilman vaiheistaminen nosti lämpötiloja reaktorissa sekä pienensi typen oksidien päästöjä, ja samalla myös orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet laskivat. Polttoaineen klooripitoisuudella oli näissä tulipesän jälkeen tehdyissä mittauksissa suuri vaikutus savukaasun polykloorattujen dibentso-p-dioksiinien ja dibentsofuraanien pitoisuuksiin. Kaikkissa kokeissa, joissa polttoaineen klooripitoisuus oli 300 - 600 mg/kg, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuudet olivat reilusti alle keskieurooppalaisen jätteenpolton raja-arvon 0,1 ng/ m3n I-TEQ 11 % hapessa. Runsaammin klooria sisältävien polttoaineiden savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus ylitti tämän raja-arvon. Lentotuhkan PCDD/ PCDF-pitoisuus alitti Saksassa viljelysmaassa sallitun raja-arvon 1 ng/g I-TEQ kahta koetta lukuun ottamatta. Kokeissa, joissa osa turpeen energiasta oli korvattu kivihiilellä, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus pieneni kivihiilen osuuden lisääntyessä yhtä koetta lukuun ottamatta. Polttoteknisiä ongelmia aiheuttivat lähinnä lasikuitua sisältävät materiaalit, jotka muutaman tunnin kokeiden aikana jo synnyttivät kerrostumia reaktoriin. Monimuuttuja-analyyseillä PCA ja PLS1 koeaineistoa tutkittaessa havaittiin, että polttoaineen kloori- ja rikkipitoisuuksilla oli suurin vaikutus kloorifenolien, klooribentseenien ja PCB:n pitoisuuksiin savukaasussa. Muita tekijöitä olivat polttoaineen kupari- ja lyijypitoisuus sekä savukaasun HCl-pitoisuus sekä polttoaineen S/Cl2-suhde. Suurin vaikutus savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuuksiin oli savukaasun klooribentseeni- ja kloorifenolipitoisuudella sekä polttoaineen kloori-, kupari- ja lyijypitoisuudella sekä polttoaineen rikki-kloorisuhteella. Lentotuhkan PCDD/PCDF-pitoisuuteen vaikuttivat eniten lentotuhkan kloori- ja kuparipitoisuus sekä polttoaineen rikki-kloorisuhde, savukaasun rikkidioksidipitoisuus ja polttoaineen lyijypitoisuus.

AB - Kuplivaa leijukerrospolttoa simuloivalla reaktorilla on tehty vuosina 1994 - 1996 yhteensä 25 koetta, joissa referenssipolttoaineena käytettiin turvepellettejä ja varsinaisina tutkittavina polttoaineina erilaisista kierrätysmateriaaleista turpeen kanssa energiasuhteessa 25 % kierrätysmateriaalia ja 75 % turvetta tehtyjä pellettejä. Vuonna 1995 kahdessa ja vuonna 1996 kolmessa kokeessa osa turpeen energiasta korvattiin kivihiilellä polttoaineen kloori-rikkisuhteen muuttamiseksi. Vuonna 1994 tehtiin kokeet sekä palamisilmaa vaiheistamatta (primääri- ja sekundääri-ilmat) että palamisilmaa vaiheistaen (primääri-, sekundääri- ja tertiääri-ilmat). Tavoitteena oli tutkia, lisääkö palamisilman vaiheistaminen orgaanisia päästöjä. Lisäksi tavoitteena oli tutkia monimuuttuja-analyysia käyttäen, mitkä polttoaineen ominaisuudet tai palamisolosuhteet vaikuttavat orgaanisten klooriyhdisteiden päästöihin. Palamisilman vaiheistaminen nosti lämpötiloja reaktorissa sekä pienensi typen oksidien päästöjä, ja samalla myös orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet laskivat. Polttoaineen klooripitoisuudella oli näissä tulipesän jälkeen tehdyissä mittauksissa suuri vaikutus savukaasun polykloorattujen dibentso-p-dioksiinien ja dibentsofuraanien pitoisuuksiin. Kaikkissa kokeissa, joissa polttoaineen klooripitoisuus oli 300 - 600 mg/kg, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuudet olivat reilusti alle keskieurooppalaisen jätteenpolton raja-arvon 0,1 ng/ m3n I-TEQ 11 % hapessa. Runsaammin klooria sisältävien polttoaineiden savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus ylitti tämän raja-arvon. Lentotuhkan PCDD/ PCDF-pitoisuus alitti Saksassa viljelysmaassa sallitun raja-arvon 1 ng/g I-TEQ kahta koetta lukuun ottamatta. Kokeissa, joissa osa turpeen energiasta oli korvattu kivihiilellä, savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuus pieneni kivihiilen osuuden lisääntyessä yhtä koetta lukuun ottamatta. Polttoteknisiä ongelmia aiheuttivat lähinnä lasikuitua sisältävät materiaalit, jotka muutaman tunnin kokeiden aikana jo synnyttivät kerrostumia reaktoriin. Monimuuttuja-analyyseillä PCA ja PLS1 koeaineistoa tutkittaessa havaittiin, että polttoaineen kloori- ja rikkipitoisuuksilla oli suurin vaikutus kloorifenolien, klooribentseenien ja PCB:n pitoisuuksiin savukaasussa. Muita tekijöitä olivat polttoaineen kupari- ja lyijypitoisuus sekä savukaasun HCl-pitoisuus sekä polttoaineen S/Cl2-suhde. Suurin vaikutus savukaasun PCDD/PCDF-pitoisuuksiin oli savukaasun klooribentseeni- ja kloorifenolipitoisuudella sekä polttoaineen kloori-, kupari- ja lyijypitoisuudella sekä polttoaineen rikki-kloorisuhteella. Lentotuhkan PCDD/PCDF-pitoisuuteen vaikuttivat eniten lentotuhkan kloori- ja kuparipitoisuus sekä polttoaineen rikki-kloorisuhde, savukaasun rikkidioksidipitoisuus ja polttoaineen lyijypitoisuus.

KW - fluidized beds

KW - fluidized bed combustion

KW - fluidized bed processors

KW - exhaust gases

KW - peat

KW - coal

M3 - Report

SN - 951-38-4536-2

T3 - VTT Julkaisuja - Publikationer

BT - Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Vesterinen R. Kierrätyspolttoaineen, turpeen ja kivihiilen seospoltto leijureaktorissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1997. 133 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 825).