Pienlämpöarvoisen kaasun poltto

Timo Holopainen, Pertti Hyvönen, Dan Asplund

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Kiinteästä polttoaineesta valmistetun pienlämpöarvoisen kaasun käyttömahdollisuuksia erilaisissa kattilalaitoksissa ja teollisuusuuneissa rajoittaa usein sopivan polttotekniikan puute. Tässä esitut-kimuksessa esitetään kaasupoltintekniikan perusteita sekä käsitellään ulkomailla pienlämpöarvoisilla ja keskilämpöarvoisilla kaasuilla tehtyjen polttokokeiden tuloksia. Epäpuhtauksia (jäännöshiili, terva, ammoniakki) sisältävien pienläm-pöarvoisten kaasujen poltossa syntyvät NOx-päästöt saattavat olla huomattavasti suurempia kuin termisen NOx-muodostumismekanismin mu-kaan voisi olettaa. IGT:n (Institute of Gas Technology, USA) poltto-kokeissa epäpuhtauksista ammoniakilla oli odotetusti suurin vaikutus savukaasujen NOx-pitoisuuksiin. Tosin IGT:n kokeissa lisätty pieni tervamäärä - n. 2 g/m3n tuotekaasua - aiheutti NOx-emissioiden kasvun kaksinkertaiseksi, 31 ppm:stä 60 ppm:ään. Palaturpeen kaasutuskokeissa (VTT) mitatut tuotekaasun tervapitoisuudet olivat 17 - 25 g/m3n tuotekaasua eli n. 10-kertaiset verrattuina IGT:n kokeissa lisättyihin tervapitoisuuksiin. IGT:n kokeissa käytetyillä diffuusiopoltintyypeillä, jollaisia käytetään esim. pyörivissä teollisuusuuneissa, oli selviä stabiilisuusvaikeuksia pienlämpöarvoista kaasua käytettäessä. Sen sijaan testatussa drallipolttimessa (ns. kattilapoltin), joka sekoittaa tehokkaasti palamisilman ja kaasun, ei stabiilisuusvaikeuksia esiintynyt. Kotimaisista polttoaineista tuotetun pienlämpöarvoisen kaasun polttotekniikkaa kehitettäessä voidaan tärkeimpinä tutkimuskohteina pitää kattilapolttimen kehitystyötä ja kaasutuspolttolaitoksen ympäristöpäästöjen selvittämistä. Laitoksen ympäristöpäästöt ja palamisen stabiilisuus taas riippuvat oleellisesti toisistaan kaasun koostumuksen, kaasun laadunvaihtelujen, tulipesärakenteen ja käytetyn poltinkonstruktion välityksellä.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages76
ISBN (Print)951-38-2417-9
Publication statusPublished - 1986
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number573
ISSN0358-5085

Fingerprint

Gases
Technology

Keywords

  • heating equipment
  • efficiency
  • flue gases
  • latent heat
  • burners
  • solid fuels

Cite this

Holopainen, T., Hyvönen, P., & Asplund, D. (1986). Pienlämpöarvoisen kaasun poltto. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 573
Holopainen, Timo ; Hyvönen, Pertti ; Asplund, Dan. / Pienlämpöarvoisen kaasun poltto. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 76 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 573).
@book{6ae734b9ce914f689719e5f617d9de25,
title = "Pienl{\"a}mp{\"o}arvoisen kaasun poltto",
abstract = "Kiinte{\"a}st{\"a} polttoaineesta valmistetun pienl{\"a}mp{\"o}arvoisen kaasun k{\"a}ytt{\"o}mahdollisuuksia erilaisissa kattilalaitoksissa ja teollisuusuuneissa rajoittaa usein sopivan polttotekniikan puute. T{\"a}ss{\"a} esitut-kimuksessa esitet{\"a}{\"a}n kaasupoltintekniikan perusteita sek{\"a} k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n ulkomailla pienl{\"a}mp{\"o}arvoisilla ja keskil{\"a}mp{\"o}arvoisilla kaasuilla tehtyjen polttokokeiden tuloksia. Ep{\"a}puhtauksia (j{\"a}{\"a}nn{\"o}shiili, terva, ammoniakki) sis{\"a}lt{\"a}vien pienl{\"a}m-p{\"o}arvoisten kaasujen poltossa syntyv{\"a}t NOx-p{\"a}{\"a}st{\"o}t saattavat olla huomattavasti suurempia kuin termisen NOx-muodostumismekanismin mu-kaan voisi olettaa. IGT:n (Institute of Gas Technology, USA) poltto-kokeissa ep{\"a}puhtauksista ammoniakilla oli odotetusti suurin vaikutus savukaasujen NOx-pitoisuuksiin. Tosin IGT:n kokeissa lis{\"a}tty pieni tervam{\"a}{\"a}r{\"a} - n. 2 g/m3n tuotekaasua - aiheutti NOx-emissioiden kasvun kaksinkertaiseksi, 31 ppm:st{\"a} 60 ppm:{\"a}{\"a}n. Palaturpeen kaasutuskokeissa (VTT) mitatut tuotekaasun tervapitoisuudet olivat 17 - 25 g/m3n tuotekaasua eli n. 10-kertaiset verrattuina IGT:n kokeissa lis{\"a}ttyihin tervapitoisuuksiin. IGT:n kokeissa k{\"a}ytetyill{\"a} diffuusiopoltintyypeill{\"a}, jollaisia k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n esim. py{\"o}riviss{\"a} teollisuusuuneissa, oli selvi{\"a} stabiilisuusvaikeuksia pienl{\"a}mp{\"o}arvoista kaasua k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a}. Sen sijaan testatussa drallipolttimessa (ns. kattilapoltin), joka sekoittaa tehokkaasti palamisilman ja kaasun, ei stabiilisuusvaikeuksia esiintynyt. Kotimaisista polttoaineista tuotetun pienl{\"a}mp{\"o}arvoisen kaasun polttotekniikkaa kehitett{\"a}ess{\"a} voidaan t{\"a}rkeimpin{\"a} tutkimuskohteina pit{\"a}{\"a} kattilapolttimen kehitysty{\"o}t{\"a} ja kaasutuspolttolaitoksen ymp{\"a}rist{\"o}p{\"a}{\"a}st{\"o}jen selvitt{\"a}mist{\"a}. Laitoksen ymp{\"a}rist{\"o}p{\"a}{\"a}st{\"o}t ja palamisen stabiilisuus taas riippuvat oleellisesti toisistaan kaasun koostumuksen, kaasun laadunvaihtelujen, tulipes{\"a}rakenteen ja k{\"a}ytetyn poltinkonstruktion v{\"a}lityksell{\"a}.",
keywords = "heating equipment, efficiency, flue gases, latent heat, burners, solid fuels",
author = "Timo Holopainen and Pertti Hyv{\"o}nen and Dan Asplund",
year = "1986",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2417-9",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "573",
address = "Finland",

}

Holopainen, T, Hyvönen, P & Asplund, D 1986, Pienlämpöarvoisen kaasun poltto. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 573, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Pienlämpöarvoisen kaasun poltto. / Holopainen, Timo; Hyvönen, Pertti; Asplund, Dan.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 76 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 573).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Pienlämpöarvoisen kaasun poltto

AU - Holopainen, Timo

AU - Hyvönen, Pertti

AU - Asplund, Dan

PY - 1986

Y1 - 1986

N2 - Kiinteästä polttoaineesta valmistetun pienlämpöarvoisen kaasun käyttömahdollisuuksia erilaisissa kattilalaitoksissa ja teollisuusuuneissa rajoittaa usein sopivan polttotekniikan puute. Tässä esitut-kimuksessa esitetään kaasupoltintekniikan perusteita sekä käsitellään ulkomailla pienlämpöarvoisilla ja keskilämpöarvoisilla kaasuilla tehtyjen polttokokeiden tuloksia. Epäpuhtauksia (jäännöshiili, terva, ammoniakki) sisältävien pienläm-pöarvoisten kaasujen poltossa syntyvät NOx-päästöt saattavat olla huomattavasti suurempia kuin termisen NOx-muodostumismekanismin mu-kaan voisi olettaa. IGT:n (Institute of Gas Technology, USA) poltto-kokeissa epäpuhtauksista ammoniakilla oli odotetusti suurin vaikutus savukaasujen NOx-pitoisuuksiin. Tosin IGT:n kokeissa lisätty pieni tervamäärä - n. 2 g/m3n tuotekaasua - aiheutti NOx-emissioiden kasvun kaksinkertaiseksi, 31 ppm:stä 60 ppm:ään. Palaturpeen kaasutuskokeissa (VTT) mitatut tuotekaasun tervapitoisuudet olivat 17 - 25 g/m3n tuotekaasua eli n. 10-kertaiset verrattuina IGT:n kokeissa lisättyihin tervapitoisuuksiin. IGT:n kokeissa käytetyillä diffuusiopoltintyypeillä, jollaisia käytetään esim. pyörivissä teollisuusuuneissa, oli selviä stabiilisuusvaikeuksia pienlämpöarvoista kaasua käytettäessä. Sen sijaan testatussa drallipolttimessa (ns. kattilapoltin), joka sekoittaa tehokkaasti palamisilman ja kaasun, ei stabiilisuusvaikeuksia esiintynyt. Kotimaisista polttoaineista tuotetun pienlämpöarvoisen kaasun polttotekniikkaa kehitettäessä voidaan tärkeimpinä tutkimuskohteina pitää kattilapolttimen kehitystyötä ja kaasutuspolttolaitoksen ympäristöpäästöjen selvittämistä. Laitoksen ympäristöpäästöt ja palamisen stabiilisuus taas riippuvat oleellisesti toisistaan kaasun koostumuksen, kaasun laadunvaihtelujen, tulipesärakenteen ja käytetyn poltinkonstruktion välityksellä.

AB - Kiinteästä polttoaineesta valmistetun pienlämpöarvoisen kaasun käyttömahdollisuuksia erilaisissa kattilalaitoksissa ja teollisuusuuneissa rajoittaa usein sopivan polttotekniikan puute. Tässä esitut-kimuksessa esitetään kaasupoltintekniikan perusteita sekä käsitellään ulkomailla pienlämpöarvoisilla ja keskilämpöarvoisilla kaasuilla tehtyjen polttokokeiden tuloksia. Epäpuhtauksia (jäännöshiili, terva, ammoniakki) sisältävien pienläm-pöarvoisten kaasujen poltossa syntyvät NOx-päästöt saattavat olla huomattavasti suurempia kuin termisen NOx-muodostumismekanismin mu-kaan voisi olettaa. IGT:n (Institute of Gas Technology, USA) poltto-kokeissa epäpuhtauksista ammoniakilla oli odotetusti suurin vaikutus savukaasujen NOx-pitoisuuksiin. Tosin IGT:n kokeissa lisätty pieni tervamäärä - n. 2 g/m3n tuotekaasua - aiheutti NOx-emissioiden kasvun kaksinkertaiseksi, 31 ppm:stä 60 ppm:ään. Palaturpeen kaasutuskokeissa (VTT) mitatut tuotekaasun tervapitoisuudet olivat 17 - 25 g/m3n tuotekaasua eli n. 10-kertaiset verrattuina IGT:n kokeissa lisättyihin tervapitoisuuksiin. IGT:n kokeissa käytetyillä diffuusiopoltintyypeillä, jollaisia käytetään esim. pyörivissä teollisuusuuneissa, oli selviä stabiilisuusvaikeuksia pienlämpöarvoista kaasua käytettäessä. Sen sijaan testatussa drallipolttimessa (ns. kattilapoltin), joka sekoittaa tehokkaasti palamisilman ja kaasun, ei stabiilisuusvaikeuksia esiintynyt. Kotimaisista polttoaineista tuotetun pienlämpöarvoisen kaasun polttotekniikkaa kehitettäessä voidaan tärkeimpinä tutkimuskohteina pitää kattilapolttimen kehitystyötä ja kaasutuspolttolaitoksen ympäristöpäästöjen selvittämistä. Laitoksen ympäristöpäästöt ja palamisen stabiilisuus taas riippuvat oleellisesti toisistaan kaasun koostumuksen, kaasun laadunvaihtelujen, tulipesärakenteen ja käytetyn poltinkonstruktion välityksellä.

KW - heating equipment

KW - efficiency

KW - flue gases

KW - latent heat

KW - burners

KW - solid fuels

M3 - Report

SN - 951-38-2417-9

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Pienlämpöarvoisen kaasun poltto

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Holopainen T, Hyvönen P, Asplund D. Pienlämpöarvoisen kaasun poltto. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 76 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 573).