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 -