Sign In

Polttoprosessit

Kehitämme leiju- ja arinapolttotekniikoita

​Leijupolton keskeiset kilpailutekijät ovat erinomainen polttoainejoustavuus, tulipesän lämpötilaolosuhteista johtuvat matalat NOx-päästöt sekä tulipesässä tapahtuva rikinsidonta.

Leijupolttoon perustuvan teknologian polttoainejoustavuus on merkittävä kilpailutekijä nykyisillä energiamarkkinoilla sekä polttoaineiden hintakilpailukyvyn että CO2-päästöjen hallinnan kannalta.

Arinapolttoteknologia tarjoaa biomassan hyödyntämiseen soveltuvan energiantuotantoratkaisun pienessä ja keskisuuressa laitoskokoluokassa. VTT tarjoaa koetoiminta- ja prosessimallinnuspalveluita kattilatoimittajille, voimalaitosten käyttäjille ja investoijille. 

VTT:n leiju- ja arinapolton koelaitteet mahdollistavat palamisprosessin tulipesäilmiöiden systemaattisen kokeellisen tutkimisen. Koelaitteet on kattavasti instrumentoitu. Näytteenottoyhteet niin tulipesäalueelta kuin laitteen muista osista mahdollistavat kattavasti sekä kiintoaine- että kaasumaisten näytteiden ottamisen prosessin eri vaiheista. Nämä yhdistettynä käytössämme oleviin prosessimallinnustyökaluihin ovat luoneet valmiudet systeemaattiseen leiju- ja arinapolttokattiloiden prosessikehitykseen yhteistyössä teollisuuden kanssa.

Keskeinen vahvuutemme on yhdistää kokeellinen toiminta erilaisiin mallinnus- ja simulointityökaluihin

Keskeinen vahvuutemme on yhdistää koetoiminnasta saatava mittaus- ja prosessitieto koelaiteympäristöön kehitettyyn prosessimallinnukseen ja hyödyntää näitä valmiuksia leiju- ja arinapolttoprosessien tulipesäilmiöiden ymmärtämisessä. Keskeisiä prosessiin liityviä ilmiöitä ovat materian käyttäytyminen tulipesässä, lämmönsiirto, tuhkan käyttäytyminen, emissioiden muodostuminen ja hallinta jne. Käytössämme on myös leiju- ja arinapolttoprosesseihin Apros-ohjelmalla tehty dynaaminen simulointimalli, jota hyödynnetään mm. polttoainespesifisten dynaamisten ilmiöiden selvittämisessä.

Uusimpana tutkimusalueena CFB-kattiloiden osalta on alkanut kehitystyö, jossa tavoitteenamme on integroida aurinkoenergia perinteiseen CFB-voimalaitokseen. Tavoitteena on, että CO2-päästöjä voidaan tällä tavalla edelleen vähentää. Tavoitteena on saavuttaa päästötaso, joka on alle 500 g/kWhel.

VTT:n leijupolton tutkimusympäristö teknologian kehityskaarella

VTT:llä on käytössä maailmanmittakaavassa tunnustetut leiju- ja arinapoltonkoelaitteet. Polttoaineteholtaan laitteet ovat CFB: 50–100 kW ja BFB: 20–30 kW polttoaineesta riippuen. Arinapolton pilot-koelaitteen teho on 100 kW. Yhdistämällä koetoiminnasta saatavat tulokset prosessimallinnustyökaluihin kehitämme osaamistamme leiju- ja arinapolton prosessiymmärryksessä. Mallinnustyökalujen avulla pystymme skaalaamaan pilotkokoluokan tulokset vastaamaan täyden mittakaavan laitoksia. Käytössämme on myös bench scale -kokoluokan laitteisto, jota voidaan ajaa sekä BFB- että CFB-moodissa. Tällä laitteella selvitämme palamisprosessien ali-ilmiöitä, kuten rikin sidonnan ilmiöitä, kalkin reaktiivisuutta, NOx-kemian ilmiöitä, materian käyttäytymistä jne. ja tuotamme ilmiöitä parametrejä prosessimalleihin. Leijupolttokattiloihin liittyvää kehitystyötä on tehty laajassa kansainvälisessä verkostossa useiden EU-rahoitteisten hankkeiden puitteissa – HIPE CFB, CLEFCO, CFB800, FlexiBurn, O2GEN, On-Cord. Hankkeissa on ollut mukana erittäin vahva teollinen konsortio. VTT:n vahvaa osaamista sekä leijupolton koetoiminnassa että prosessimallinnuksessa ovat päässeet hyödyntämään niin eurooppalaiset voimayhtiöt kuin kattilalaitetoimittajat.

 

 
 

 

 

 

 

OTA YHTEYTTÄ

PL 1000, 02044 VTT
Puh. vaihde 020 722 111
Avoinna arkisin klo 8.00 - 16.30

ASIAKASPALVELU

info@vtt.fi
Puh. 020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja
12.00 - 15.00