1986

Holopainen, Timo; Hyvönen, Pertti; Asplund, Dan

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.