5. March 2009
Kirjoittaja: Jaakko A. Palsanen
Companies: Ahlstrom, Foster Wheeler, Metso
People: Folke Engström
10.2. Leijukerrospoltto, Pyroflow kuorikattila
Jaakko Palsanen 5.3.2009
DI Folke Engström sai Suomalaisen Insinöörityöpalkinnon vuonna 1987 Kiertopetitekniikkaan perustuvan monipolttoainekattilan - Pyroflown kehitystyöstä. Pyroflow kattilaa on käytetty usein paperiteollisuudessa kiinteän polttoaineen kattilana. Täten on ratkaistu ympäristöystävällisesti vaikeiden kiinteiden aineiden kuten kuoren poltto. Seuraava teksti perustuu TEK:n julkaisuun Suomalainen Insinöörityöpalkinto 1981-2007. Leijukerrospoltossa väliaine, esimerkiksi hiekka, saadaan kellumaan puhaltamalla siihen alhaalta voimakas ilmavirta. Kemianteollisuus on käyttänyt menetelmää jo useita vuosikymmeniä. Ahlström Oy päätti tutkia, soveltuisiko menetelmä myös polttoon. Pyroflow-kattiloiden kehitystä vauhditti vuoden 1973 energiakriisi, jolloin kautta maailman otettiin käyttöön halpoja mutta hankalia polttoaineita.
Leijukerrospoltolla voidaan polttaa esimerkiksi kiinteitä, rikkipitoisia polttoaineita ilman, että savukaasuihin joutuisi merkittävää määrää rikin oksideja. Ongelma hoidetaan jo palamisvaiheessa, jolloin palotilaan syötettävä kalkki sitoo rikin kipsiksi. Ratkaisu on paljon halvempi kuin erilliset savukaasujen neutralointilaitteet. Alhaisemmasta palamislämpötilasta johtuen myös typen oksidipäästöt ovat selvästi pölypolttoa vähäisemmät ja niitä voidaan edelleen vähentää yksinkertaisesti ruiskuttamalla ammoniakkia palamisprosessiin.
Ahlströmin osuus kaikista maailmassa myydyistä leijupetikattiloista oli vuonna 1987 noin 40%. Silloin Ahlström oli toimittanut niitä jo yli miljardin markan arvosta. Foster Wheeler osti vuonna 1995 Ahlström Pyropower liiketoiminnan. Suomessa toimiva Foster Wheeler Energia Oy on koko konsernin leijukerrospolton osaamiskeskus ja Pyroflow tekniikkaa kehitetään edelleen Suomessa.
Pentti Rouhiainen 6.4.2009
Leijukerrospoltto on innovaatio, jonka ansiosta kyseistä teknologiaa soveltavissa höyrykattiloissa voidaan polttaa hankalia polttoaineita kuten kuorta, hakkuujätettä, yhdyskuntajätteitä, turvetta ja kivihiiltä samanaikaisesti tai erikseen. Leijukerroskattiloita on kahta tyyppiä, ns. kuplivapeti-malli ja kiertopeti-malli. Kuplivapeti-ratkaisussa palamisilma puhalletaan tulipesässä olevasta suutinpatterista ylöspäin, jonka ansiosta polttoaine ja tuhka sekä kattilaan tarpeen mukaan lisätty hiekka leijuvat tulipesässä polttoaineen palaessa. Kiertopeti-ratkaisussa osa savukaasuja ja tuhkaa palautetaan jälkitulipinojen jälkeen tulipesään, jossa palaminen tapahtuu samaan tapaan leijuvassa seoksessa kuin kuplivatpeti-ratkaisussa.
Kiertopeti-ratkaisut soveltuvat paremmin suuriin kattilayksiköihin, ja niitä valmistetaankin 1000 MWth kokoluokkaan asti. Kuplivapeti-ratkaisuja käytetään pienemmissä kokoluokissa (10 - 300 MWth) ja useimmiten pelkkää kaukolämpöä tuottavissa kattiloissa. Nykyään myös Metso Power valmistaa sekä kuplivapeti- että kiertopetiteknologialla toimivia kattiloita. Muutamat pienemmät konepajat valmistavat pienempiä kattiloita lähinnä kuplivapeti-teknologiaa soveltaen.