Korkealämpötilaprosessit

Esitys aiheesta: "Korkealämpötilaprosessit"— Esityksen transkriptio:

1 Korkealämpötilaprosessit
Polttoprosessit: Polttimet klo SÄ114

2 Tavoite Tutustua palamisilmiötä hyödyntäviin polttoprosesseihin
Polttimet erilaisille polttoaineille Poltintekniikan hyödyntäminen erilaisissa (metallurgisissa) kohteissa Oppia tunnistamaan poltinpolttoon vaikuttavat tekijät ja siinä huomioitavat asiat

3

4 Polttoprosessien merkitys
Maailman kokonaisprimäärienergialähteet (2015) Polttoprosessien osuus yhteensä 91,1 % Sivuhuomautus Primäärienergialla tarkoitetaan ihmiskunnan käytössä olevia energiamääriä ennen energiantuotantoa (l. muunnosta käyttökelpoiseen muotoon) Lähde: International Energy Agency.

5 Sisältö Johdanto Poltinpoltto Mitä on palaminen?
Yleistä polttoprosesseista Tavoitteet, jaottelu, sovelluskohteet metallurgiassa Huomioitavia asioita Hapen vaikutus palamiseen Happipolttimet – sovelluskohteita metallurgiassa Polttoaineet Poltinpoltto Kaasujen poltinpoltto Öljyn poltinpoltto Kiinteiden polttoaineiden poltinpoltto

6 Johdanto – Mitä on palaminen
Kemiallinen reaktio, jossa aine (alkuaine tai yhdiste) hapettuu ja reagoi hapen kanssa Palamisen tuotteena syntyy oksideja esim. H2O, CO2, jne. Palamisessa vapautuu aina energiaa Lämpö ja valo Palamislämpö (vapautuva lämpö) riippuu palavasta aineesta Palamisessa syntyvä lämpötila riippuu lisäksi palamis- nopeudesta ja lämmitettävistä aineista (esim. poltto ilmalla vs. hapella) Palamisen edellytykset Palamisreaktion lähtöaineet Palava aine ja happi Termodyn. ajava voima oksidin muodostumiselle GF(Oksidi) < 0 Yleensä on – vrt. Ellinghamin diagrammi Kinetiikka ja reaktiomekanismi Sytytyslähde + Häiriintymätön ketjureaktio Johdanto – Mitä on palaminen Sivuhuomautus Hapettuminen ≠ Palaminen Hapettuminen tarkoittaa elektronien luovutusta ja voi tapahtua mainiosti ilman happeakin. Hapettumisen tuotteena voi syntyä muutakin kuin oksideja – esim. ioneja (Fe2+(aq)) tai muita yhdisteitä (MnS)

7 Johdanto - Polttoprosessit
Polton tavoitteet Kemiallisesti sitoutuneen energian muuttaminen lämmöksi (ja edelleen muiksi energian muodoiksi) Tehokkuus Polttotekniikoiden kehittäminen Kiertoprosessit Energiantalteenotto Ympäristövaikutukset Erilaisia polttoprosessin toteutustapoja Polttimet Arinat Leijupedit

8 Johdanto - Polttoprosessit
Käyttökohteita metallurgiassa Polttimet sulatusprosesseissa Mahdollisuus korvata kalliimpia energiaraaka-aineta (koksi, sähkö) edullisemmilla (hiili, maakaasu, kierrätettävät prosessikaasut) Poltinten avulla voidaan injektoida myös muita aineita Polttimet hehkutus- ja kuumennusuuneissa Käyttö erittäin laajamittaista Optimointi lämmönsiirron tehokkuuden ja hilseen muodostumisen näkökulmasta Kuva: Teräskirja (Metallinjalostajat ry). Askelpalkkiuuni Outokummun Tornion tehtaalla. Kuva: Lugnet et al. Flameless Oxyfuel slab reheating experiences. AISTech 2012 Conference.

9 Johdanto - Polttoprosessit
Polttotekniikassa huomioitavia asioita Polttoaineet ja niiden käsittely Oikea polttoaine oikeaan polttoprosessiin Polttoilma Happirikastus tai –poltto Hyötysuhde ja tehokkuus Energiantuotannossa yleisesti: Energianmuunnossa mahdollisimman suuri osuus energiasta käytettävään muotoon Palamisessa: Täydellinen palaminen + pienet lämpöhäviöt Toimintakykyiset laitteet Turvallisuus Toimintakyky Heikommat polttoaineet: Tuhka- ja kuonaongelmat? Ympäristövaikutukset, jätteet ja päästöt Yhtäältä poltossa syntyvät jätteet ja päästöt CO2, NOx, SOx, ... Toisaalta muiden jätteiden käyttö energianlähteenä Kustannukset Investointikustannukset Käyttökustannukset sidoksissa tehokkuuteen, ym. Toiminnan joustavuus Lähteet: Raiko, Saastamoinen, Hupa, Kurki-Suonio: Poltto ja palaminen. & Tommi Niemi, AGA.

10 Hapen vaikutus palamiseen
Palamista ei voi tapahtua ilman happea Ilmakerroin kuvaa käytetyn polttoilman (hapen) määrää suhteessa stökiömetriseen tarpeeseen Täydellisen palamisen varmistamiseksi käytetään yleensä pientä happiylimäärää Oikean ilmakertoimen saavuttamiseksi vaaditaan mm. tiivistä uunirakennetta (ei ilmavuotoja) toimivaa säätöjärjestelmää toimivaa poltinjärjestelmää puhtaita ja kunnossa olevia polttimia Polttoilman sijasta voidaan käyttää happirikastettua ilmaa tai puhdasta happea – Happipitoisuutta nostettaessa: Syttymislämpötila on alhaisempi Palamislämpötila on korkeampi Palaminen nopeutuu palamislämpötilan noustessa Reaktionopeuden lämpötilariippuvuus – Arrheniuksen yhtälö Reaktionopeus kaksinkertaistuu, kun happipitoisuus nousee 21 %:sta 24 %:iin ja kymmenkertaistuu, kun noustaan %:sta 40 %:iin Palon sammuttaminen on vaikeampaa

11 Hapen vaikutus palamiseen
Ilmakäyttöiset järjestelmät eli ilmapolttimet – ”Air-fuel” Tehokkuutta parannetaan usein ilman esikuumennuksella Happikäyttöiset järjestelmät eli happipolttimet – ”Oxyfuel” Esikuumennus ei tarpeen kuten ilmapolttimissa Lisähapen tuominen systeemiin Happirikastus – Lisätään happea ilman sekaan Happilanssaus – Lisätään happea suoraan liekkiin Ei tarvitse tehdä muutoksia itse polttimeen, jos käytössä entuudestaan ilmapoltin Happipoltto – 100 % hapen käyttö Lähde: Tommi Niemi, AGA.

12 Hapen vaikutus palamiseen
Liekitön happipoltto Hapen ja polttoaineen syöttö erikseen Sekoittuminen uunissa olevan kuuman ilman kanssa Matalampi huippulämpötila (vähemmän NOx:ja) Lämmön tasaisempi jakautuminen Lähde: Tommi Niemi, AGA.

13 Case – Happipolton käyttö teräs-teollisuudessa
Palamisilman happirikastus Sulatuksen ja kuumennuksen tehostus Kupoliuunit, masuunit (cowperit) ja rumpu-uunit Happipoltto Sulatusuunien tehokkuuden parantaminen Valokaariuunit, kupoliuunit, rumpu-uunit, senkat, konvertterit Lähde: Tommi Niemi, AGA, 2016.

14 Case – Happilanssauksen käyttö askelpalkki-uunissa, Tornio
Poltinkohtaisten happilanssien asennus ilmapolttimiin askelpalkkiuunissa Ei tarvetta muuttaa itse polttimia APU2: 2012, APU1: 2015 Tavoitteet Polttoaineen kulutuksen vähentäminen Kapaisteetin nosto Käyttö Happilanssaus käynnistyy tehontarpeen mukaan Kokonaishappipitoisuus: 21 %  50 % Jos happea ei saatavilla/käytetä, polttimia voi käyttää normaaleina ilmapolttimina Tulokset Polttaineen kulutus vähentynyt noin 10 % CO2- ja NOx-päästöt pienentyneet Säätöä muutettava, jotta vältetään lämpöltilaerot uunissa Lähde: Jorma Päätalo, Outokumpu, 2016.

15 Polttoaineet Jaottelu Oikea polttoprosessi oikealle polttoaineelle
Kiinteät, nestemäiset (öljy) ja kaasumaiset Uusiutuvat ja uusiutumattomat Oikea polttoprosessi oikealle polttoaineelle Polttoaineen karakterisointi Polttoprosessin valinta ja suunnitelu Keskeisiä käsitteitä Palamislämpö Lämpö, joka liittyy jonkin (standarditilaisen) polttoaineen reagointiin hapen kanssa kJ/mol, kcal/mol tai kWh/mol Lämpöarvo Ilmoitetaan massayksikköä (s, l) tai tilavuusyksikköä (g) kohden kJ/kg, kcal/kg, kWh/kg kJ/Nm3, kcal/Nm3, kWh/Nm3 Ylempi lämpöarvo: H2O oletetaan nesteeksi Alempi lämpöarvo: H2O oletetaan höyryksi Koksia, SSAB:n Luleån tehtaan, Norrbotten, 2002. Kuva: Stig-Göran Nilsson, JK:n arkistot.

16 Erilaisten polttoaineiden poltto
Kaasumaiset polttoaineet Ei esisekoitusta, jottei liekki synny ennen poltinta Riittävän polttoaineen ja –ilman välisen sekoituksen varmistaminen turbulenttisella diffuusioliekillä Laminaarilla diffuusioliekillä epätäydellinen palaminen Polttimet uuneissa, kaasuturbiinit Öljy Keskeistä riittävän sekoittumisen aikaansaamisessa polttoaineen atomisaatio (pisaranmuodostus) Pisarakoko 10 – 100 m Tervaa muodostavat polttoaineet tarvitseva pitemmän viipymäajan kuin tervaa muodostamattomat Kiinteät polttoaineet Keskeistä riittävän sekoittumisen aikaansaamisessa riittävän pieni partikkelikoko (0,1 – 1 mm) ja kapea raekokojakauma + hyvä sekoittuminen ilman kanssa Polttimet uuneissa, arinapoltto, leijupetipoltto Lähde: Henrik Saxén: Esitys – POHTO, 2016.

17 Erilaisten polttoaineiden poltinpoltto
Jaottelu käytetyn polttoaineen perusteella Kaasumaisten polttoaineiden poltinpoltto Atmosfääripolttimet Puhallinpolttimet: ilman ja polttokaasun sekoitus puhalitimen avulla – samalla paineen ja virtausten ohjaus Öljyjen poltinpoltto Atomisaatio pisaroiksi – höyrystyminen pinnoilta Muodostuneiden kaasujen palaminen Raskailla polttoöljyillä raskaat hiilivedyt konsentroituvat jäännöspisaraan ja koksaantuvat – ei höyrysty Koksin palaminen heterogeenisesti – jäljellä tuhka Atomisaatio aikaansaadaan keskipakoisvoimaa, korkeita paineita tai hajottavaa kaasua käyttäen: pyöriväkuppiset, öljypainehajoitteiset sekä höyry- ja ilmahajoitteiset polttimet Vesiemulsiopoltto: pienten vesipisaroiden sekoittaminen öljyyn – repivät höyrystyessään öljypisaran hajalle Kiinteiden polttoaineiden poltinpoltto Suihkupolttimet – pölyn syttyminen perustuu kuumiin savukaasuihin (energia tulipesästä kiertovirtauksilla), syttyminen primäärisuihkussa Sekoituspolttimet – pyörre polttimen akselin ympäri synnyttää takaisinvirtauksen, joka tuo kuumaa savukaasua polttimen suulle Oxyfuel-poltin, Ovakon Hoforsin tehtaat, Gästrikland, 2002. Kuva: Stig-Göran Nilsson, JK:n arkistot. Lähde: Henrik Saxén: Esitys – POHTO, Pia Kilpinen: Esitys – POHTO, 1997.

18 Kaasunpoltto polttimilla
Etuja öljyjen ja kiintoaineiden polttoon verrattuna Palamisen valvonta helppoa Laaja säätöalue Pienet päästöt Hyvä hyötysuhde Tyypillisiä kaasumaisia polttoaineita Maakaasu Lähinnä metaania Lämpöarvo/koostumus vaihtelevat toimitusmaittain Suomeen tuotavan maakaasun lämpöarvo n. 10 kWh/m3 Kuutiometri maakaasua  1 l kevyttä polttoöljyä Nestekaasu Lähinnä propaanin ja butaanin seos Soveltuvat samoissa polttimissa käytettäviksi kuin maakaasu Palamismekanismit eivät juurikaan poikkea toisistaan Teollisuuden kaasut – esim. masuuni- ja koksikaasut sis. mm. häkää ja vetyä Taulukko: Suomen Kaasuyhdistys.

19 Kaasunpoltto – Atmosfääripolttimet
Ilma imetään polttimen ympäristöstä polttokaasun virtauksen ja laitteiston vedon avulla Etuja Yksinkertainen rakenne Helppo tehonsäätö Hiljainen käyntiääni Haittoja Täydellinen palaminen vaatisi suuren ilmakertoimen, jolloin hyötysuhde heikkenee Palamistilan ja ympäristön välillä pieni paine-ero – Palaminen altis ulkoisille häiriöille

20 Kaasunpoltto – Puhallinpolttimet
Palamisilma sekoitetaan polttokaasuun puhaltimen avulla Halutun paineen ja virtausolosuhteiden aikaansaanti Etuja Hyvä hyötysuhde Vakaa ja tarkka säätö Toimivat pienelläkin ilmakertoimella Suurempi paine-ero tuloilmakanavan ja tulipesän välillä Haittoja Kalliimpi ja rakenteeltaan monimutkaisempi kuin atmosfääripoltin Lähes kaikki teollisuudessa käytetyt kaasupolttimet ovat puhallinpolttimia Suurilla tehoilla jaettava useammalle puhaltimelle Kuva: Suomen Kaasuyhdistys.

21 Kaasunpoltto polttimilla
Liekki Liekkiä seuraamalla saadaan tietoa palamisesta Epäpuhdas palaminen aiheuttaa lepattavan liekin Suuret kaasun virtausnopeudet + pienet palamisnopeudet  Epästabiili liekki Päästöt ja niiden hallinta Maakaasun poltossa muodostuu typen oksideja palamisilman typestä Keinoja NOx-päästöjen rajoittamiseksi: Esisekoitustyyppiset low-NOx-polttimet Savukaasujen kierrätys palamisilmaan Palamisen tulipesävaiheistus yläilmalla Low-NOx-polttimilla saavutetaan taso n. 40 – 50 mg/MJ Savukaasut: CO2 + H2O

22 Kaasunpoltto polttimilla
Sovelluskohteita metallurgisessa teollisuudessa Uppokaariuunin syötteen esilämmitys Tulenkestävien materiaalien kuivaus ja kuumana pitäminen Askelpalkkiuunit Aihioiden polttoleikkaus Metallurgisissa prosesseissa syntyvät häkäkaasun poltto energiantuotannossa

23 Öljynpoltto polttimilla
Edellytyksenä tehokas öljyn hajoittaminen pisaroiksi sekä palamisilman syötön hallinta Ilmakanavan ja tulopesän välillä tulee olla riittävä paine- ero, jotta virtaus ja sekoittuminen ovat tasaista Öljypolttimen tärkeimmät tehtävät Aikaansaada stabiili ja tehokkaasti palava liekki, joka mahtuu käytettävissä olevaan tulipesään Öljyn hajoittaminen riittävän pieniksi pisaroiksi tai öljyn kaasuttaminen Syttymisen varmistaminen Öljypisaroiden ja palamisilman sekoitus hallitusti Päästöjen minimointi Poltinten jaotteluperusteena se, miten öljy saatetaan palamisen edellyttämään muotoon Keskipakois-, öljynpaine, höyry- ja ilmahajoitteiset polttimet Höyrystyspolttimet – öljyn höyrystäminen, syntyneiden kaasujen poltto

24 Öljynpoltto polttimilla
Polttoaine: Erilaiset polttoöljyt Kevyet polttoöljyt – juoksevia ja helposti palavia Eivät vaadi monimutkaisia (lue: kalliita) laitteita Raskaat polttoöljyt – liian jäykkiä käsiteltäväksi nesteinä huoneenlämpötilassa Käyttö vaatii esilämmityksen viskositeetin alentamiseksi Tärkeitä ominaisuuksia viskositeetti jähmepiste jäännösp äästöjen kannalta S-, N- ja tuhkapitoisuudet

25 Öljynpoltto polttimilla
Polttoöljyjen keskeisimmät ominaisuudet Viskositeetti Vaikuttaa öljyn sumuuntumiseen tulipesään (pisarakoko) Säädetään esilämmityksellä öljyn ja polttimen mukaan Kevyet polttoöljyt eivät vaadi esilämmitystä Viskositeetin alentamista voi rajoittaa öljyn hiilivetyjen krakkautuminen ja haihtuvien komponenttien höyrystyminen Jähmepiste Piste, jossa öljy on niin jähmeää, ettei virtaa itsestään Raskailla polttoöljyillä -5 – +40 C ja kevyillä -39 – 0 C Rikki-, typpi- ja tuhkapitoisuudet Rikki rikastuu öljynjalostuksessa pohjatuotteisiin Kevyissä polttoöljyissä tyypillisesti 0,1 – 0,2 % Typpipitoisuus vaikuttaa NOx-päästöihin Raskaissa polttoöljyissä n. 0,2 – 0,6 %, kevyissä alle 0,2 % Tuhka on palamaton jäännös palamisesta Polttoöljyillä matala tuhkapitoisuus (0,1 – 0,2 %) Raakaöljystä peräisin olevia metalleja (V, Ni), hiekkaa, jne.

26 Öljynpoltto – Keskipakois-hajoitteiset eli pyöriväkuppiset polttimet
Öljyn atomisaatio keskipakoisvoimaa ja voimakasta ulkoista ilmavirtausta hyödyntäen Keskipakoisvoima lennättää öljyn ulos ohuena filminä Muodostuu kartiomainen öljysumu-ilmasuihku Etuja Hyvä palamistulos Laaja säätöalue Ei herkkä öljyn viskositeetin vaihteluille Öljy ehtii lämmetä kartiokupin pinnalla

27 Öljynpoltto – Öljynpaine-hajoitteiset polttimet
Öljyn atomisaatio korkeaa painetta hyödyntäen Paineistettu öljy (0,7 – 7,0 MPa) suutinreiän läpi Pisaranmuodostus riippuu hajotuspaineesta ja viskositeetista Etuja Yksinkertainen rakenne Hyvä käytettävyys Pieni huollontarve Rajoituksia Pieni säätöalue, jota voidaan laajentaa käyttämällä erikokoisia suuttimia Yleisin poltintyyppi alle 20 MW polttimissa Käytetään erityisesti kevyen polttoöljyn polttoon

28 Öljynpoltto – Höyryhajoitteiset polttimet
Öljyn atomisaatio lievästi tulistetun höyryn avulla Etuja Yksinkertainen rakenne Luotettava Soveltuu erilaisille polttoöljylaaduille Laaja säätöalue Pieni suutinten puhdistustarve Haittoja Lämpöhäviöt Yleisin poltintyyppi isoissa öljykattiloissa

29 Öljynpoltto – Ilmahajoitteiset polttimet
Öljyn atomisaatio samalla periaatteella kuin höyryhajoitteisissa polttimissa Jaottelu Matalapaineiset primääri-ilmaa käyttävät polttimet Paineilmatoimiset polttimet Käytetään erikoistapauksissa esim. kun hajoitushöyryä ei ole käytettävissä

30 Öljynpoltto polttimilla
Päästöt ja niiden hallinta Typen oksidit Syntyvät polttoaineen ja palamisilman sisältämästä typestä Vähentäminen samoilla menetelmillä kuin kaasumaisiakin polttoaineita poltettaessa Rikin oksidit – SO2 ja SO3 Syntyvät polttoaineen sisältämästä rikistä Paras keino rikkipäästöjen vähentämiseksi on alentaa polttoaineen rikkipitoisuutta öljynjalostamolla Vähäiset määrät palamatonta kiintoainesta Hyvällä säädöllä alle 10 g/Nm3 kevyitä ja alle 100 g/Nm3 raskaita polttoöljyjä poltettaessa Savukaasut: CO2 + H2O Liian pienillä happimäärillä savukaasun CO-pitoisuus kasvaa Hyvällä säädöllä savukaasun CO-pitoisuus alle 30 ppm kevyitä ja alle 80 ppm raskaita polttoöljyjä poltettaessa

31 Öljynpoltto polttimilla
Sovelluskohteita Kattilat Kaasuturbiinit Uunit Moottorit Käyttöalueita Energiantuotanto Teollisuusprosessit Liikenne

32 Kiinteän polttoaineen poltinpoltto
Yleensä suuremmille yksiköille Taloudellinen minimiyksikkökoko n. 50 – 100 MW Erityisesti erilaisten hiilten polttoon Muita polttoaineita turve, jauhettu puu ja biojätteet Vaihtoehtoiset polttotavat Valintaan vaikuttavat mm. polttoaineen haihtuvien aineiden määrä sekä tuhkapitoisuus Sulapesäpoltto Korkea palamislämpötila Tuhka poistetaan sulana kuonana Soveltuu parhaiten vähän haihtuvia sisältäville ja korkean lämpöarvon omaaville polttoaineille Kuivapesäpoltto Matalampi palamislämpötila Tuhka poistetaan kuivana lentotuhkana Soveltyy yli 20 % haihtuvia sisältäville hiililaaduille Kiinteiden aineiden poltto myös arina- ja leijupetipolttona

33 Kiinteän polttoaineen poltinpoltto
Kiinteiden aineiden poltinpoltossa vaaditaan hienojakoista ja kuivaa materiaalia Tyypillisiä polttoaineita hiili, turve, jauhettu puu ja jätteet Polttoaineen esikäsittelyt Jauhatus Kivihiilen jauhatuksessa kuula-, valssi- ja iskulevymyllyt Kuivaus Kivihiilen kuivaus ilmalla Turpeen kuivaus vaatii paljon energiaa (savukaasujen hyödyntäminen) Poltettaessa kiinteiden polttoaineiden sisältämät ... ... haihtuvat aineet kaasuuntuvat ... epäorgaaniset yhdisteet muodostavat tuhkan/kuonan

34 Kiinteän polttoaineen poltinpoltto
Polttimen tärkeimmät tehtävät Pölyn hallittu ja stabiili sytyttäminen Sekoitus palamisilman kanssa Sekoituspolttimet Osa palamisilmasta johdetaan siipien läpi – aikaansaa pyörteen polttimen akselin ympäri Pyörre aikaansaa takaisinvirtauksen, joka tuo jo syttynyttä pölyä takaisin polttimen suulle Palamisilma ulkoapäin ensin sekundääri-ilmana ja myöhemässä vaiheessa tertiääri-ilmana Sijoitus usein tulipesän seinille Suihkupolttimet Syttyminen perustuu tulipesästä kiertovirtauksen avulla tuleviin kuumiin savukaasuihin Palamisilma erillisenä suihkuna pölysuutinten ylä- ja alapuolelta Sijoitus usein tulipesän nurkkiin

35 Kiinteän polttoaineen poltinpoltto
Päästöt ja niiden hallinta Kivihiili ja turve sisältävät 0,5 – 3,5 % typpeä, joka aihettaa NOx-päästöjä Sitoutuu haihtuviin aineisiin NOx-päästöt sitä suuremmat mitä enemmän on haihtuvia Pelkkä N-pitoisuus ei korreloi NOx-päästöjen kanssa Vähentämiskeinot samoja kuin edellä Rikin oksidit – SO2 ja SO3 Savukaasut: CO2 + H2O

36 Kiinteän polttoaineen poltinpoltto
Sovelluskohteita Voimalaitokset Oulun Energian Toppilan voimalaitokset Toppila 1 – 267 MW vastapainevoimalaitos Toppila 2 – 315 MW väliottolauhdutusvoimalaitos Kattiloissa poltetaan puuta, turvetta ja kivihiiltä Uusiutuvan energian osuus 38 % Oulun Energian Laanilan ekovoimalaitos Mitoitettu t/a jätemäärälle Puolet Oulun Jätehuollon alueelta – puolet muualta Jätteiden poltto erittäin korkeassa lämpötilassa Orgaaninen aines hajoaa – ei juurikaan hiilidioksidia haitallisempien yhdisteiden muodostumista Metallurgisessa teollisuudessa esimerkiksi hiili-injektio masuunin hormeilta Hienojakoisen hiilipölyn injektio puhallusilman sekaan Korvaa koksia pelkistimenä Kuvat: Oulun energia.

37 Yhteenveto poltinpolton päästöistä
POLTTOAINE: ÖLJY KAASU KIINTEÄ NOx (N2O ja NO) Raskasöljykattila mg/MJ Kevytöljykattila mg/MJ N2O muodostuminen vähäistä (korkea lämpötila) Ainoa merkittävä päästö N2O vähäistä Polttoaine-NOx:n osuus kokonaispäästöistä merkittävä N2O-päästöt SO3 ja SO2 Valtaosa polttoaineen rikistä hapettuu kaasumaisiksi rikkiyhdisteiksi Pienet rikkivetypitoisuudet polttoaineessa, ei juuri ollenkaan päästöjä. Polttoaineen laatu vaikuttaa muodostumiseen CO,CO2 ja hiilivedyt 75 g/MJ Vähäisemmissä määrin CH4 (55 g/MJ) Kivihiili 95 g/MJ Turve 106 g/MJ

38 Poltinten lukumäärä ja sijoitus
Tavoitteena taata mahdollisimman hyvä palamistulos sekä tasainen ja tehokas lämmönsiirto Symmetria on eduksi Poltinten lukumäärään vaikuttavia tekijöitä Kattilan koko ja tyyppi Vaadittu säätöalue Käytettävyys Huolto Poltinten sijoitus Seinille, kattoon, pohjalle tai nurkkiin

39 Yhteenveto Polttoprosessit hyödyntävät palamisessa vapautuvaa lämpöä
Palaminen on hapettumisreaktio, jossa palava aine reagoi hapen kanssa ja muodostaa oksideja Polttoprosessiin ja palamiseen vaikuttavat Polttoaine Polttoilma/-happi Poltintyyppi Poltinten jaottelu polttoaineen olomuodon perusteella Oxyfuel-poltin, Ovakon Hoforsin tehtaat, Gästrikland, 2002. Kuva: Stig-Göran Nilsson, JK:n arkistot.