olemassa olevien hiilivoimaloiden tehokkuuden parantaminen kaikkialla maailmassa ei kaduta: tehokkaampi voimalaitos käyttää vähemmän hiiltä, sen päästöt ovat pienemmät ja muuttuvat kustannukset pienemmät. Great River Energyn Coal Creek-asema on osoittanut, että kierrättämällä heikkolaatuista hukkalämpöä Kuivakasvatuksella voidaan vähentää päästöjä, mukaan lukien CO2, ja parantaa laitoksen suorituskykyä märkää hiiltä poltettaessa.
olemassa olevien voimalaitosten tehokkuuden parantaminen on tehokas ja taloudellinen tapa vähentää hiilidioksidipäästöjä (CO2). Tyypillisessä jauhemaisessa hiilivoimalassa 1%: n lisäys nettoyksikön hyötysuhteessa johtaa 2,7%: n vähennykseen CO2-päästöissä vakioteholla. Asettaakseen tämän tehokkuuden lisäämisen oikeisiin mittasuhteisiin U. S. Environmental Protection Agency on yksi sen vaihtoehtoja täyttää valtion sähköalan kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistavoitteet ehdotetussa Clean Power Plan, tavoitteet keskimäärin 6% parannus nettoyksikkölämpöaste kivihiiltä tuottavien yksiköiden, mikä on noin 2,7% parannus nettoyksikkötehokkuus hiililaivueessa, jonka keskimääräinen lämpöaste on 10,000 Btu/kWh. Se on hirvittävä tavoite hiilivoimateollisuudelle.
monia Lämmönopeuden Parantamisvaihtoehtoja
sähköalalla on toki vaihtoehtoja. Taulukossa 1 on yhteenveto mahdollisista lämmönopeuden parantamis-ja päästövähennysvaihtoehdoista. Mahdollisen lämpöasteen paranemisen aste riippuu kuitenkin paljolti poltetun hiilen tyypistä. Erittäin kosteat hiilet polttavien voimalaitosten halutuin lämmönopeuden parantamisvaihtoehto on pyrkiä hiilenkuivaustekniikkaan, jossa hyödynnetään savukaasuista talteen otettua matalalaatuista lämpöä. (Lisätietoja voimalaitosten lämmön talteenottoteknologioista on POWER archivesin osassa” Power 101: Flue Gas Heat Recovery in Power Plants”, I, II ja III.)
Taulukko 1. Monet lämmönopeus parantaminen vaihtoehtoja. Yleensä yksikkölämpöastetta voidaan parantaa parantamalla kattilan polttotehokkuutta ja turbiinikierron hyötysuhdetta sekä vähentämällä apuvoiman käyttöä. Huomaa, että lämpöasteen paraneminen ei yleensä ole additiivista ja riippuu monista paikkasidonnaisista tekijöistä. Lähde: olemassa olevien Hiilipolttoaineyksiköiden tehokkuuden lisääminen ja päästöjen vähentäminen, ICCI-hankkeen numero 07-1 / 5.1 A-1
matalat, kosteat hiilet muodostavat noin 50% Yhdysvaltain ja maailman hiilivarannoista. Koska näitä edullisia hiiliä on runsaasti, runsaskosteisen hiilen käyttö voimantuotannossa on yleistä ja kasvavaa. Yksistään Yhdysvalloissa 279 voimalaitoksessa poltetaan runsaasti kosteutta sisältäviä hiiliä, kuten ruskohiiltä ja Pulverijoen valuma-alueen subbitumipitoista kivihiiltä. Nämä voimalat tuottavat Yhdysvaltain energiaministeriön mukaan lähes kolmanneksen hiilikäyttöisestä sähköntuotannosta.
kun hyötykattiloissa poltetaan runsaasti kosteutta sisältäviä hiiliä, noin 7% polttoainelämmöstä käytetään savukaasun mukana lähtevään haihdutukseen ja superlämpöiseen polttoainekosteuteen, ja suurin osa tästä menetyksestä liittyy haihtumisen latenttilämpöön. Lisäksi korkean kosteuden ja alhaisen lämmitysarvon hiilet johtavat suurempaan polttoaineen ja savukaasun virtaukseen, suurempaan apuvirran käyttöön, suurempaan nettoyksikkölämmön määrään ja suurempaan myllyn, hiiliputken ja polttimen ylläpitoon verrattuna bitumipitoisiin hiiliin. Vastaavasti hiilen kosteuspitoisuuden vähentäminen lämpökuivauksella parantaa kattilan ja yksikön tehokkuutta, laitoksen toimintaa ja taloudellisuutta—ja vähentää samalla CO2-päästöjä. Monet tähän mennessä kehitetyt kivihiiltä kuivattavat lämpöprosessit ovat kuitenkin joko mekaanisesti monimutkaisia tai vaativat kallista primäärienergiaa tai höyryä kosteuden poistamiseksi kivihiilestä. Tämä lisää merkittävästi polttoaineen käsittelykustannuksia, mikä on suurin este teollisuuden hyväksymiselle.
Coal Creek Selects FBD Technology
Uusi matalalämpötilainen hiilen kuivaus-ja puhdistusprosessi, jossa käytetään liikkuvaa vuodekuivainta (FBD) ja käytetään hukkalämpöä alhaisen tason hiilien kosteuspitoisuuden vähentämiseen, kehitettiin äskettäin ja kaupallistettiin Great River Energyn Coal Creekin asemalla. Tekniikka on kaupallisesti saatavilla nimellä DryFining Fuel Enhancement Process (DryFining).
nykyisissä yksiköissä Kuivajalostuksella pystytään alueen ominaispiirteistä riippuen vähentämään hiilen kokonaiskosteutta 10-15 prosenttiyksikköä. Taulukossa 2 esitetty suurin parannus koskee kivihiilen kuivaamista muualla kuin tuotantolaitoksessa ja kuivan kivihiilen toimittamista laitokseen. Minimi vastaa peruskuivaus lämpö integrointi vaihtoehtoja. Tämä analyysi on varovainen, koska se ei ota huomioon järjestelmän vedon vähentämistä ja siten Tuulettimen tehon vähentämistä.
Taulukko 2. Lämpö kuivaus korkean kosteuden hiiliä. Lämpöasteen paraneminen riippuu alkuperäisestä kivihiilen kosteuspitoisuudesta, jolloin suurempi alkukosteus johtaa suurempaan suorituskyvyn parantamiseen sekä muihin paikkasidonnaisiin tekijöihin. Kattilan konvektion läpäisyraja voi myös rajoittaa olemassa olevien yksiköiden mahdollista yksikkölämpönopeuden parannusta. Lähde: Great River Energy
kuivapesun Lämpöintegraatio on hyvin paikkasidonnaista ja riippuu käytettävissä olevista lämmönlähteistä, tilarajoituksista ja laitoksen yleisestä rakenteesta. Kivihiilen kuivumisen hyödyt, kuten lämmönopeuden paraneminen, lisääntyvät, kun kivihiilen kosteuden väheneminen lisääntyy. Saavutettavissa oleva hiilen kosteuspitoisuuden väheneminen voi rajoittua kattilan konvektioväylän lämpötehoon, käytettävissä olevan lämmön määrään tai hiilen tasapainoiseen kosteuspitoisuuteen.
olemassa olevan kattilan osalta on olemassa käytännön raja sille, kuinka paljon lämmönopeutta voidaan vähentää poistamalla polttoaineesta kosteutta. Kun kivihiilen kosteuspitoisuus pienenee, kivihiilen lämmitysarvo kasvaa, mikä vähentää kattilaan syötettävän kuivan hiilen määrää. Tämä puolestaan tuottaa vähemmän savukaasua, jonka lämpökapasiteetti on pienempi, ja näin ollen desuperheating spray virtaukset vähenevät. Kun superlämpöiset suihkuventtiilit sulkeutuvat ja polttimet saavuttavat maksimaalisen kallistuksen, höyryn lämpötila-asetuspisteitä ei enää voida ylläpitää, ja höyryn lämpötila alkaa laskea. Tämä toimintaedellytys, jota kutsutaan konvektion läpäisyrajaksi, määrittää hiilen kosteuden enimmäisvähennyksen. Konvektion läpäisyraja riippuu kattilan suunnittelusta, ylikriittisillä kattiloilla, jotka pystyvät käsittelemään merkittävästi suurempia vähennyksiä hiilen kosteudessa (enintään 20 prosenttiyksikköä), verrattuna alikriittisiin yksiköihin, jotka tyypillisesti käsittelevät hiilen kosteuden vähennyksiä noin 10 prosenttiyksikköä ilman konvektiopäästöjen muutoksia. Uudet kattilat, jotka on suunniteltu integroidulla Kuivapesulla, eivät ole konvektion läpäisyrajan alaisia.
Kuivapesupolttoaineen Tehostamisprosessi
Great River Energyn FBD-suunnittelulla saavutetaan kaksi tärkeää tehtävää: Se puhdistaa hiiltä poistamalla merkittävän osan rikistä ja elohopeasta raakahiilestä ensimmäisessä FBD-vaiheessa ja kuivattaa hiilen toisessa vaiheessa. Puhdistustoiminto erottaa tämän hiilenkuivaustekniikan ja tarjoaa erittäin tärkeän hyödyn päästöjen vähentämisessä.
kuivausrumpuun valittiin liikkuva vuode FBD sen korkean lämmön – ja massansiirtokertoimen vuoksi, joka tuottaa kompaktin kuivausratkaisun. Ilmaa käytetään leijutusaineena yleisesti käytetyn höyryn sijasta. Kivihiilen mahdollinen hajauttaminen kuivausprosessin aikana vältetään kuivaamalla laitoksen heikkolaatuista hukkalämpöä (Kuva 1).
1. Kaksivaiheinen hiilenkuivain. Tämä kaavamainen liikkuva vuodekuivain näyttää, miten raakahiili puhdistetaan rikistä ja elohopeasta ensimmäisessä vaiheessa ja hiili kuivataan toisessa vaiheessa. Kuumaa leijutusilmaa saadaan laitoksen heikkolaatuisesta hukkalämmöstä. Lähde: Isojokienergia
murskattua kivihiiltä syötetään leijukuivaimen ensimmäiseen vaiheeseen, jossa kuivurin pohjalle erotellaan leijukelvotonta ainesta, kuten kiviä ja muita tiheämpiä jakeita, kun taas vähemmän tiheät ja pienemmät hiukkaset yleensä kelluvat. Näin ollen kuivurista purkautuvan erillisvirran mineraalipitoisuus (mukaan lukien pyriitti) on suurempi verrattuna kuivattuun kivihiileen (tuotevirtaan). Koska suurin osa epäorgaanisesta rikistä sisältyy pyriittimuotoihin, Pohjois-Dakotan ruskohiilen (ND) tapauksessa noin 30 prosenttia kivihiilen rikistä ja elohopeasta (Hg) erotetaan FBD: n ensimmäisessä vaiheessa.
leijuva materiaali siirtyy seuraavaksi kuivaimen toiseen vaiheeseen, jossa leijuvan ilman ja vuodelämmönvaihtimen tuottama lämpö haihduttaa pinnan ja osan luontaisesta kivihiilen kosteudesta. In-bed lämmönvaihdin lisää fluidizing (kuivaus) ilman ja leijutetun hiilen bed, parantaa kuivaus kinetiikka. Kuivausprosessi vaikuttaa kivihiilihiukkasten mikrorakenteeseen, joka hajoaa kuivauksen aikana. Kuivempi ja hienompi hiili poistuu FBD: stä tuotevirtana. Sängyn oleskeluaika ja lämpötila ovat tärkeimmät parametrit, jotka vaikuttavat jäännöskosteuspitoisuuteen.
neljän vuoden käyttökokemus
kolme sarjaa kontrolloituja testejä tehtiin Coal Creekin yksikölle 1 täydellä kuormalla (600 MW, brutto) vakaassa tilassa ennen Kuivakasvatuksen käyttöönottoa ja sen jälkeen yksikön suorituskyvyn ja päästöjen parantumisen määrittämiseksi. Hiilen kuivaus – ja puhdistusjärjestelmä on mitoitettu 1 100 tonnille tunnissa raakaa ND-ruskohiiltä, jonka kosteuspitoisuus on 38-40%. Kuivakalastus on ollut jatkuvassa kaupallisessa käytössä Coal Creekin asemalla joulukuusta 2009 lähtien.
märällä (raa ’ alla) kivihiilellä tehdyt testit tehtiin syyskuussa 2009 perusyksikön suorituskyvyn ja päästöjen määrittämiseksi. Käytössä olleilla Kuivakaivannaisilla tehtiin testejä maalis-huhtikuussa 2010 ja lokakuussa 2011. Nämä testitulokset on tiivistetty alla. Täydellinen testausseloste löytyy osoitteesta ”Lignite Fuel Enhancement Final Technical Report”, DOE Award Number: Kesäkuuta 2010 julkaistu DE-FC26-04NT41763.
Käyttöolosuhteet. Ilman esilämmittimen (APH) ilmavuodot vähenivät, koska kuivatulla kivihiilellä vedettiin vähemmän. Myös kuivatulla kivihiilellä savukaasun lämpötila APH: n ulostulossa laski, mikä johti pienempään savukaasun tilavuusvirtaukseen savukaasun rikinpoistojärjestelmässä (FGD), mikä mahdollisti suuremman osan savukaasusta pesemisen (Coal Creek käyttää FGD-kaasun ohitusta kuivan pinon ylläpitämiseksi).
pienemmän FGD: n ohivirtauksen seurauksena pinon lämpötila laski, mutta pysyi selvästi saturaatiolämpötilaa korkeammalla. Myös savukaasun lämpötilan laskiessa savukaasun nopeus sähkösuotimen (ESP) läpi laski, mikä paransi hiukkasten keräystehokkuutta ja heikensi sameutta. Testiolosuhteet on esitetty tiivistetysti taulukossa 3.
Taulukko 3. Yksikkö 1: n käyttöolosuhteet syyskuun 2009 ja lokakuun 2011 testeissä. Lähde: Isojoen Energia
Yksikön Suorituskyky. Kuivapesun vaikutus yksikkölämmön nettonopeuteen ja kattilan hyötysuhteeseen, polttoaineen ja pinon virtaukseen sekä Myllyn ja indusoidun vedon (ID) puhaltimen tehoon on tiivistetty taulukossa 4. Lokakuun 2011 testeissä hiilen kosteuspitoisuus pieneni 5 prosenttiyksikköä eli 13%, jolloin hiilen lämmitysarvo nousi ~11%. Coal Creekin polttoainekosteuden vähenemistä rajoitti edelleen höyryn lämpötila, joka alkoi laskea kattilan konvektiivisen läpiviennin kautta kulkevan savukaasun pienemmän virtausnopeuden vuoksi. Lisäkattilan lämmönsiirtopinta on suunnitteilla, jotta kivihiilen kuivaus syvenisi tulevaisuudessa.
Taulukko 4. Kuivaharjoittelun vaikutus Coal Creekin yksikön suorituskykyyn 1. Lähde: Isojoen Energia
kivihiilivirran lasku johtui kivihiilen korkeammasta lämmitysarvosta. Pelkistetyllä hiilellä oli myös parempi jauhettavuus, joten myllyn teho laski lähes 10%. Tämä mahdollisti sen, että yksikössä oli käytössä kuusi myllyä tavanomaisen seitsemän tai kahdeksan sijasta. Yhden myllyn vapauttaminen käytettäväksi varamyllynä parantaa laitoksen käytettävyyttä, koska myllyjä voidaan pyörittää käytön aikana ja sen ulkopuolella rutiinihuoltoa tai korjausta varten vähentämättä polttoaineen käsittelykapasiteettia.
savukaasun tilavuusvirta APH: n alajuoksulla pieneni hiilivirran ja savukaasun lämpötilan laskiessa, mikä johti pienempiin vetohäviöihin ja pienempiin ID-puhaltimen tehoihin.
kuivemmalla kivihiilellä kattilan ja turbiinin kierron Hyötysuhdemenetelmällä määritetty nettoyksikkölämpönopeus laski 3,5%. ASME PTC 4: n määrittämän kattilan hyötysuhde kasvoi 3,4%. Nettoyksikkölämmön paraneminen on suurempaa kuin kattilan hyötysuhteen paraneminen, koska kuivemmalla kivihiilellä aseman apuvoima on pienempi verrattuna märkään kivihiileen.
CO2-päästöt. Taulukossa 4 esitettyjen suorituskykytestitietojen perusteella CO2-päästöjen vähennys oli 3,56 prosenttia, mikä on suotuisaa taulukossa 2 esitettyihin odotettuihin vähennyksiin verrattuna. Kun kattilaan lisätään lisää lämmönsiirtopintaa, kivihiilen kosteuspitoisuutta voidaan vähentää edelleen, jolloin lämpöaste paranee ennusteen mukaan 4,5% ja CO2-päästöt vähenevät yli 4,6%. Coal Creekin Kuivakasvatuksen toteuttaminen vähensi CO2 – päästöjen intensiteettiä 3,0%.
NOx-Päästöt. Kuivajalostuksella on merkittävä positiivinen vaikutus NOx -, SO2-ja kokonaiselohopeapäästöihin (Taulukko 5). NOx-päästöjen vähenemisen katsotaan johtuvan siitä, että hiilipanos on pienempi ja primääri-ilman (PA) ja sekundääriilman (SA) virtaussuhde pienempi kuin märkähiilitoiminnassa. Pienempi PA-virtaus johtaa pienempään NOx: n muodostumiseen polttimissa, kun taas suurempi SA-virtaus mahdollistaa syvemmän uunin vaiheistuksen, jolloin paloilmaa on enemmän saatavilla. Tuloksena saatu 30 prosentin nox-vähennys mahdollisti Coal Creekin uusien NOx-päästörajojen saavuttamisen kattilan virityksellä, jolloin vältyttiin kalliilta valikoivan ei-katalyyttisen vähennysjärjestelmän asennukselta.
Taulukko 5. Kuivakasvatuksen vaikutus päästöihin Coal Creekin yksikössä 1. Huomaa, että yksikön 1 Kuivajalostus vähensi yksikön CO2-päästöjen intensiteettiä 3,0%. Lähde: Isojokienergia
SO2-päästöt. SO2-päästöjen vähentäminen voidaan jakaa kolmeen osaan. Ensinnäkin kuivan hiilen Alhainen virtausnopeus kattilaan vähentää kattilaan pääsevän rikin määrää. Toiseksi merkittävä osa epäorgaanisesti sitoutuneesta rikistä (noin 30%) on erotettu FBD: stä. Kuivurin hyväksymistesteissä mitattu rikin erottelu oli 33,2%. Lisäksi savukaasun pienempi tilavuusvirta mahdollistaa suuremman osan savukaasusta pesemisen, mikä vähentää edelleen SO2-päästöjä (kuva 2).
2. Merkittävä SO2-vähennys. SO2 poistetaan FGD: stä ennen Kuivakasvatuksen aloittamista ja sen jälkeen. Tästä aiheutunut SO2-päästöjen väheneminen mahdollisti sen, että Coal Creekin asema pystyi täyttämään uudet SO2-päästönormit asentamatta ylimääräistä rikkipesurimoduulia. Siniset palkit edustavat suorituskykytestin tuloksia. Punaiset palkit edustavat keskimääräisiä vuosittaisia tietoja. Lähde: Isojoen Energia
Elohopeapäästöt. Savukaasun elohopeapitoisuus ja lajiutuminen mitattiin märkäperusteisilla puolijatkuvilla päästömonitoreilla APH: n sisääntulossa, FGD: n sisääntulossa ja ulostulossa, FGD: n ohituksessa ja pinossa. Sorbenttiloukkumittaukset tehtiin laadunvalvontaa varten. Tuotantolaitoksen jatkuvatoimista päästöjenvalvontajärjestelmää käytettiin HgT: n jatkuvaan mittaukseen pinossa.
Kuivakasvatuksesta aiheutuvien raskaiden hyötyajoneuvojen päästöjen 35-40 prosentin väheneminen johtuu kuivatun hiilen vähäisemmästä virtauksesta laitokseen, noin 30 prosentin pyriittiin sitoutuneen elohopean poistumisesta FBD: n hiilestä painovoimaisella erottelulla, elohopean lajiutumisen muutoksesta ja savukaasujen lisääntyneestä virtauksesta FGD: n läpi, jossa hapettunut elohopea (Hg2+) poistuu. HgT-päästöjen vähentäminen on mahdollistanut sen, että Coal Creekin asema on voinut täyttää uudet päästörajat FGD-lisäaineilla Hg2+ – uudelleenpäästöjen vähentämiseksi ja siten välttää jauhemaisen aktiivihiilen ruiskuttamisen.
kaiken kaikkiaan Great River Energy vältti Coal Creekin Kuivakaiverruksen avulla 366 miljoonan dollarin investoinnit, joita muuten tarvittaisiin päästömääräysten noudattamiseen.
Pitkäaikainen käyttökokemus
Kuivakalastus on ollut jatkuvassa kaupallisessa käytössä Coal Creekin asemalla yli neljän vuoden ajan, ja sen saatavuus on ollut yli 95% eikä se ole aiheuttanut yksittäistä yksikkökatkoa. Myös asemaverkon tuotanto on lisääntynyt Kuivaharjoittelun käyttöönoton jälkeen.
suorituskyky ja päästöt. Molempien Coal Creek-yksiköiden suorituskyky on edelleen parantunut sen jälkeen, kun kuivaharjoittelun kaupallinen toiminta alkoi joulukuussa 2009. Kuvassa 3 verrataan kuukausittaisia keskimääräisiä nettoyksikkölämpöarvoja, jotka määritetään panos / tuotos-menetelmällä. Yksikön 1 nettoyksikkölämmön vuotuinen keskimääräinen parannus on 3,4%—käytännössä sama kuin perustutkimuksissa mitattuna. Yksikön 2 lämpöasteen parannus 5,8% on suurempi, koska se sisältää myös höyryturbiinin päivityksen vaikutuksen. Vuodesta 2009 kunkin yksikön aseman apuvoiman käyttö on vähentynyt 5 MW.
3. Lämpösuhde tarkastelussa. Ilmoitetaan puhdistetun (2013, kolmen toimintavuoden jälkeen) ja märkähiilen (2009, ennen Kuivajalostuksen käyttöönottoa) kuukausittaiset keskimääräiset nettoyksikkölämpöasteet. Lähde: Great River Energy
Coal Creekin yksiköiden 1 ja 2 vuotuiset keskimääräiset NOx-ja SOx-päästöt on esitetty kuviossa 4 ajanjaksolta 2005-2013. Kuivajalostuksen käyttöönoton jälkeen SOx-päästöt vähenivät 44-46 prosenttia ja NOx-päästöt 24-25 prosenttia vuosien 2005-2009 keskiarvoon verrattuna. NOx: n pitkän aikavälin vähennys oli pienempi kuin taulukossa 5 esitetyissä testituloksissa, koska normaalissa käytössä koetut yksikkökuormituksen ja palamisasetusten muutokset lisäävät NOx: ää.
4. Ennen ja jälkeen Kuivakasvatuksen. SO2: n keskimääräinen vuotuinen päästövähennys vuosina 2009-2013 oli 45,6%. NOx-päästöjen keskimääräinen vuotuinen vähennys vuosina 2009-2013 oli 24,7%. Lähde: Isojokienergia
kivihiilen kuivauksen vaikutukset laitoksen toimintaan
kuivapesun käyttö on vaikuttanut komponenttien suorituskykyyn kaasureitillä kattilasta pinoon.
kattila. Puhdistetun kivihiilen pienempi virtausnopeus ja sen alhaisempi kosteuspitoisuus ovat pienentäneet konvektiivisen reitin savukaasuvirtausta, savukaasun lämpökapasiteettia ja konvektiolämmön siirtokerrointa. Palamisen ohjausjärjestelmä on lisännyt pääpolttimen kallistuksia ja suljettuja attemperaattoriventtiilejä, jotta höyryn lämpötila-asetusarvot säilyisivät. Kokonaishöyryvirtaus on pysynyt vakiona, vaikka käyttöjako muuttui. Uunin vesiseinien puhdistustaajuus väheni, kun taas konvektiivisen polun puhdistustaajuus kasvoi höyryn lämpötilan ja alemman polttimen kallistuksen parantamiseksi.
Ilman Esilämmitin. Ennen kuivaharjoittelua APHs: llä oli suuri paine-ero primääri-ilman ja savukaasujen sektoreilla. Tämä johtui suurista virtauksista ja LÄMMÖNSIIRTOKANAVIEN likaantumisesta APH: n kylmäpäässä. Savukaasun korkea kosteuspitoisuus ja ilmanottolämpötilan kausivaihtelut olivat merkittäviä syypäitä APH: n kylmäpäätylämmönsiirtopintojen likaantumiseen ja korroosioon, jotka vaihdettiin kolmen vuoden välein. Suuri painehäviö aiheutti myös liiallista ilmaa kaasunpuoleiseen vuotoon. Kuivakasvatus käytännössä poisti nämä ongelmat sekä vähensi merkittävästi ensiöilmavirtaa ja siten ID-tuulettimen tehoa (Taulukko 6).
Taulukko 6. Ilman esilämmitin ja ensiöilman toimintaparametrit ennen kuivapesua ja sen jälkeen. Lähde: Isojoen Energia
myllyt ja Hiiliputket. Ennen kuivaharjoittelua pyöritettiin normaalisti seitsemää myllyä (kahdeksan tarvittiin täydellä kuormalla kylmällä säällä). Syöttöretket, jotka aiheutuivat suurista hiilenpaloista, kivistä ja kulkuraudasta, jotka hidastivat syöttölaitetta, olivat usein esiintymiä, mikä johti kuormanvaihtoon ja lukuisiin syöttöhihnan vaihtoihin. Suuret PA-virrat, joita tarvittiin myllyn ulostulolämpötilojen ylläpitämiseksi, johtivat hiiliputkien suuriin nopeuksiin ja lisääntyneeseen eroosioon. Myös suuren PA-virtauksen vuoksi myllyluokittajat asetettiin liian alhaisiksi kasvattamaan myllyn sisäistä kiertoa ja ylläpitämään hiilen hienoisuutta, mikä lisäsi myllyn tehontarvetta.
Kuivakalastus on mahdollistanut sen, että jokainen Coal Creekin yksikkö on voinut toimia täydellä kuormalla kuudella myllyllä ja vähentää PA-virtausta. Pienemmän PA-virtauksen myötä tehtaan kapasiteetti kasvoi ja myllyn teho ja myllyn kunnossapito vähenivät. Tehtaiden syöttömatkat on poistettu, ja tehtaiden käytettävyys on parantunut (Taulukko 7).
Taulukko 7. Myllyn käyttöparametrit ennen kuivapesua ja sen jälkeen. Lähde: Great River Energy
ID-puhaltimet. Koska tuuletin on tilavuuslaite, imupaineen nousu, sisääntulolämpötilan lasku ja kaasun tiheyden kasvu johtavat pienempiin puhaltimen tehovaatimuksiin. Kuivajalostuksen käyttöönoton jälkeen ID: n puhallinteho laski 2 MW: stä 4 MW: iin yksikköä kohti alhaisemman savukaasuvirran, suuremman savukaasutiheyden ja vähäisen APH: n likaantumisen vuoksi.
FGD. Jokainen Coal Creekin yksikkö on varustettu nelimoduulisella märkäpesurilla, jolla pystytään pesemään 75% savukaasusta. Kuivapesun alhaisempi savukaasuvirta ja-lämpötila on nostanut pesuvirran 85-100 prosenttiin koko savukaasuvirrasta, eikä viidennen moduulin asentamista tarvita.
Sähkösuotin. Nykyinen kylmäpuolinen ESP toimii hyvin, vaikka kuivaamalla käsitellyn hiilen rikkipitoisuus on alentunut. Savukaasujen lämpötilan lasku on vähentänyt lentotuhkan resistiivisyyttä ja parantanut siten ESP: n suorituskykyä. Myös savukaasun pienentynyt tilavuus pienensi sen nopeutta ja pidensi viipymisaikaa. Molemmat vaikutukset auttoivat parantamaan ESP-keräyksen tehokkuutta neljän viime vuoden aikana. ■
– Nenad Sarunac ([email protected]) on eeppinen konetekniikan ja insinööritieteen apulaisprofessori Pohjois-Carolinan yliopistossa Charlottessa. Mark Ness (täsmennyssivu [email protected]) on periaate insinööri ja Charles Bullinger ([email protected]) on pääinsinööri, jolla on suuri Jokienergia.