Chemistry in Biomass Combustion ChemCom

Samankaltaiset tiedostot
Jäteperäistä biomassaa voimaloihin suurilla osuuksilla Biosafe TEKES 40181/06

Tulistimien kloorikorroosion estäminen lisäainein Corraway. Tutkimuslaitosprojekti VTT, Åbo Akademi

Biowaste to power plants at high portions Biosafe TEKES 40181/06

Miten ymmärtää puubiomassan kaasutusta paremmin? - Hiilen kaasutusmallin kehittäminen

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Tuhkasta uutta liiketoimintaa (TUULI)

Jätevoimala on pääkaupunkiseudun merkittävin jätehuoltohanke. Jätevoimala on Vantaan Energialle tärkeä peruskuormalaitos sähkön ja lämmöntuotantoon.

Keskisuomalaiset mukaan leijukattiloiden vientimarkkinoille

IFRF Suomen kansallinen osasto

KOKOEKO-seminaari Jätteen syntypaikkalajittelun merkitys leijupetipoltossa Timo Anttikoski, Myyntipäällikkö, Andritz Oy

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

BENTOMAP = Bentoniitti- ja tunnelin täyteainetutkimuksen osaamistason kartoitus

Kaasutustekniikkaan perustuva liikennepolttoaineiden valmistus. METLA VTT tutkimusohjelman seminaari Espoo Esa Kurkela, VTT

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY LUONNONVARAKESKUS VANTAA, ROVANIEMI

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

CFD:n KEHITTÄMISTARPEET JA KEHITTÄMISMAHDOLLISUUDET VTT:n NÄKEMYKSIÄ. Lars Kjäldman CFD kehitysseminaari

ELEMET- MOCASTRO. Effect of grain size on A 3 temperatures in C-Mn and low alloyed steels - Gleeble tests and predictions. Period

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY

TÄUBLER OY. Vuorimiehenkatu Helsinki Finland. Puh: Fax:

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Kaasutuksen T&Kaktiviteetteja

Aalto-yliopisto Kemian tekniikan korkeakoulu Kemian tekniikan lukujärjestys SYKSY 2012

BIOHIILISEMINAARI. Biohiilipellettien ja hiilen jauhatus- ja yhteispolttokokeet 0,5MW:n pölypolttolaitteistossa Mikko Anttila Manager, R&D Projects

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

Toimintamallit happamuuden ennakoimiseksi ja riskien hallitsemiseksi turvetuotantoalueilla (Sulfa II)

Poltossa vapautuvien metallien laserdiagnostiikka

Kaasutukseen perustuvat CHP-tekniikat. ForestEnergy2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelman vuosiseminaari, Joensuu,

CFD Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa. Jouni Ritvanen.

Liitetaulukko 1/11. Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet KOTIMAINEN MB-JÄTE <1MM SAKSAN MB- JÄTE <1MM POHJAKUONA <10MM

Biomassan poltto CHP-laitoksissa - teknologiat ja talous

Efficiency change over time

Stormwater filtration unit

Teknologian tutkimuskeskus VTT. Energia- ja moottoritutkimus. Nils-Olof Nylund

HITSAUKSEN TUOTTAVUUSRATKAISUT

Vihreämmän energian haasteet - Biomassa ja yhdyskuntajäte polttoaineina

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Catalytic conversion of synthesis gas: Methods and applications

Uusien liikenteen biopolttoaineteknologioiden

Määräys STUK SY/1/ (34)

2 Development of Test Method for nonwood Small-scale Combustion Plants. 3 Combustion Characteristics of Ash Rich Pellets

Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen ClimBus-ohjelman päätösseminaari kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY EUROFINS LABTIUM OY

Jätteiden energiahyötykäyttö ja maakaasu Vantaan Energian jätevoimala

Harjavallan sulaton raskasmetallipäästöt

BIOTUHKIEN HYÖDYNTÄMINEN - KEMIALLINEN NÄKÖKULMA

Master's Programme in Life Science Technologies (LifeTech) Prof. Juho Rousu Director of the Life Science Technologies programme 3.1.

Hiilineutraalin Turun toimenpiteet ja haaste Lounais-Suomen yhteinen ilmastohaaste, Rauma Turun kaupunginhallituksen puheenjohtaja Olli A

Fimecc Tutkimusta yritysten lähtökohdista Miten mukaan? Fimecc, CTO Seppo Tikkanen

Making use of BIM in energy management

Betonin pitkät käyttöiät todellisissa olosuhteissa

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

IFRF ja toiminta Suomessa

Bio-energia-alueen tutkimuksen esittely. Martti Aho

Onko jo pien-chp:n aika?

Continuous environmental monitoring for the automation of water balance management at mines

UEF // University of Eastern Finland Esityksen nimi / Tekijä

JÄTTEET HARVINAISTEN LUONNONVAROJEN LÄHTEENÄ

Research in Chemistry Education

Älykäs erikoistuminen. Kristiina Heiniemi-Pulkkinen

Low-Carbon Finland Platform Energiajärjestelmäskenaariot. Antti Lehtilä Tiina Koljonen

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACKREDITERAT TESTNINGSLABORATORIUM ACCREDITED TESTING LABORATORY

Konetekniikan koulutusohjelman opintojaksomuutokset

The CCR Model and Production Correspondence

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

perustamishankkeeseen ja päämajan sijoittamiseen Suomeen

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

Suomestako öljyvaltio? Kari Liukko

17VV VV 01021

Technische Daten Technical data Tekniset tiedot Hawker perfect plus

Energiatekniikka SEPPO NIEMI

ABB Oy Domestic Sales Harri Liukku Aurinkosähköjärjestelmät Kytkennät

Poistuvat kurssit ja korvaavuudet (RRT ja YYT)

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY NAB LABS OY

Uutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi

Mitä uutta energiajalosteiden ja liikennepolttoaineiden tuotannosta?

Kokemuksia muiden kuin puupellettien poltosta

Jätehuollon vaikutusten arviointi CIRCWASTEalueilla ja edelläkävijäkunnissa

Liikenteen biopolttoaineet

KURSSIEN POISTOT JA MUUTOKSET LUKUVUODEKSI

Gap-filling methods for CH 4 data

Kvaerner Power. Projektitoimitusten hallinta RFID-pohjaisella seurantajärjestelmällä. Heli Halonen

HUMAN RESOURCE DEVELOPMENT PROJECT AT THE UNIVERSITY OF NAMIBIA LIBRARY

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Savupiippujen standardisointi CEN/TC Timo Pulkki Rakennustuoteteollisuus RTT ry

Uusia kokeellisia töitä opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämiseen

Jatta Jussila

Mineral raw materials Public R&D&I funding in Finland and Europe, Kari Keskinen

Geoenergian tulevaisuuden visio. Jari Suominen

Transkriptio:

Chemistry in Biomass Combustion ChemCom 2005-2007 Åbo Akademi (prof. Mikko Hupa) Teknillinen Korkeakoulu (prof. C-J. Fogelholm) Tampereen Teknillinen Yliopisto (prof. R. Hernberg) Umeå Universitet (prof. Rainer Backman) Tekes III Liekkipäivä 31.01.2007 Andritz Oy Foster Wheeler Energia Oy International Paper Inc. Metso Power Oy Oy Metsä-Botnia Ab Vattenfall Utveckling AB

ChemCom-projektin tavoitteet Projekti antaa tietoa polttotekniikkaan liittyvän kemian yksityiskohdista, jotka tulevat vaikuttamaan alan kehitykseen Projektin aiheet liittyvät alan pitkän aikavälin kysymysten selvittelyyn Tavoitteena ei siis ole polttotekniikoitten nykyisten akuuttien ongelmien ratkominen Projektin tulokset ovat pääsääntöisesti julkisia, m.m. väitöskirjatöitä

ChemCom-projektin organisaatio Fundamental Research on Chemistry in Biomass Combustion Project Steering Group Project Coordination (ÅA) Experiment Modelling Information Helsinki University of Technology Tampere University of Technology

ChemCom raportointi 1. Yrityksille, Tekesille ja tutkijoille: Sekä keväällä että syksyllä järjestetään semiinaari jonne kaikki projektin osallistujat kutsutaan. Uusimmat tulokset esitellään kahden-kolmen päivän aikana 2. Tekesille: Normaali raportointi Tekesin ohjeitten mukaan

ChemCom-projektin aiheet Biomass Black Liquor Waste Experiment Modelling Information E1 E2 E3 E4 M1 I1 I2 E5 E6 M2 I3 I4 E7 E8 M3

ChemCom-projektin osatyöt E1. Experimental combustion facilities for fuel characterisation E2. Experimental combustion analysis of black liquor E3. Experimental combustion analysis of biomass E4. Mineral Matter and Trace Elements in Biofuels E5. Fundamental study of high temperature corrosion mechanisms in biomass co-firing and black liquor combustion E6. Fly Ash Behaviour of Fuel Mixtures E7. Experimental black liquor spray characterisation (Järvinen, TKK) E8. In-situ diagnositics of biofuel combustion chemistry (Hernberg, TTY) M1. Application specific submodel development for CFD simulations (Järvinen,TKK) M2. Collection and improvement of thermodynamic data for trace metal prediction in combustion and gasification systems M3. Kinetic simulations for studying gas-phase combustion chemistry in biomass conversion systems I1. Extension and utilisation of the ÅA fuel-, char- and ash databases I2. Manganese (Mn) chemistry in biomass utilisation I3. Analysis and evaluation of novel chemical recovery processes I4. National and international collaboration

Tietokannat Fuel database -advanced fuel analysis data (~160 fuels) Fuel nitrogen database - NO formation tendencies of different fuels (20 fuels) Black liquor database - black liquor combustion characteristics data (~480 liquors) Black liquor deposit database - recovery boiler deposit data (~650 measurements) Deposit database - full-scale ash deposit data (~400 deposit analyses)

Fuel database - contents Standard fuel analyses - ash, moisture, C, H, O, N, S, heating value Fuel elemental analyses - Si, Al, Fe, Ti, Mn, Ca, Mg, P, Na, K, S, Cl Elemental solubility analyses in H 2 O, acetate, and HCl solutions Elemental analyses of rest fractions Recently also added trace element analyses - As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Tl, V, Zn Until today about 160 fuels in database

Fuel nitrogen database - contents Experimental data (gas atmosphere, temperature, bed material) Fuel analyses particle size ash, moisture, volatiles, C, H, O, N, S Volatile and char nitrogen NO formation About 20 fuels tested

Black liquor database - contents The database contains information about the black liquors that have been examined at Åbo Akademi with: Single Droplet Muffle Furnace Combustion times and swelling properties Single Droplet Reactor Video recording and On-line Gas Analyzers NO, SO 2, CO/CO 2 Furnace for Pyrolysis Experiments Pyrolysis yield Both background information and experimental data At the moment about 480 liquors

Black liquor deposit database -contents Operational data Boiler location Operating conditions (flue gas temperature, load) Probe parameters (ring surface temperature, exposure time, measurement point) Measured and analytical data Rate of deposit build-up (mm/h) Deposit analyses (wind, lee) Data from 1993 At the moment about 650 measurements Still under construction...

Tietokannat Fuel database -advanced fuel analysis data (~160 fuels) Fuel nitrogen database - NO formation tendencies of different fuels (20 fuels) Black liquor database - black liquor combustion characteristics data (~480 liquors) Black liquor deposit database - recovery boiler deposit data (~650 measurements) Deposit database - full-scale ash deposit data (~400 deposit analyses)

Deposit database - background Ash in boilers: may cause slagging, fouling and corrosion new fuels raise new problems Danish power station: SH after 1 week of coal firing /F.Frandsen DTU Ash Chemistry Course, October 1998/ 60 200 cm Short term, in-situ deposit sampling Surface temperature regulated sampling probe

Deposit database - contents Operational data Type and size of boiler (CFB, BFB, etc.) Plant operating conditions (load, bed and flue gas temp.) Probe parameters (ring temperature, exposure time) Measured and analytical data Rate of deposit build-up (g/m 2 h) Deposit analyses (wind, lee, and 50 deg. side) Fuel analyses Fly ash analyses Until today over 380 analysed deposits in database

The deposit database

Example 1 of results extracted from deposit database RBU, g/m 2 h 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Biomass Share thermal input Peat or Coal

Cl in deposits, weight-% 40 35 30 25 20 15 10 5 Example 2 of results extracted from deposit database Wind side Lee side 0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Biomass Thermal share Peat or coal

Tietokantojen käyttötarkoitus 1. Tiedon säilyttäminen helposti käytettävässä muodossa lisätutkimusta varten 2. Yleistrendien tuottaminen eri polttoainetyyppien käyttäytymisestä 3. Vastata yhteystökumppaneitten spesifisiin tiedusteluihin

Åbo Akademi ChemCom:ssa 2006 Åbo Akademi Mikko Hupa Patrik Yrjas (from Aug. 2006) Christian Mueller (until Aug. 2006) Bengt-Johan Skrifvars Rainer Backman (presently at Umeå Uni.) Anders Brink Mikael Forssén Jukka Konttinen (presently at Carbona) Maria Zevenhoven Edgardo Coda Zabetta (presently at FW) Combustion and Materials Chemistry Prof. Mikko Hupa Combustion Chemistry Daniel Lindberg Mischa Materials Theis Chemistry (dissertation June 2006) Johan Werkelin Vesna Barisic (dissertation in Jan. 2007, presently at FW) Markus Engblom Micaela Westén-Karlsson Tarja Talonen Tor Laurén Ida Mann (presently at VTT) Kjell Strandström Bingzhi Li