Nitrogen oxide reduction in lime kiln gas burning

Abstract

The aim of this Master of Science thesis was to investigate the use of combustion technology in the reduction of nitrogen oxide emissions in the combustion of gases. The lime kiln is one of the biggest sources of emissions at pulp mills. In Finland, natural gas and fuel oil are the typical lime kiln fuels. Constantly tightening environmental regulations for nitrogen oxide emissions are forcing the industry to develop new methods to achieve emission targets. There are various methods already available to reduce nitrogen oxides at pulp mills, but they are costly to use and require high investments.

The theoretical part of the research includes a description of a lime kiln in the pulp process and the theory of nitrogen oxide reduction methods.

In this Master of Science thesis, measurements were limited to the interaction of pitch oil and natural gas to nitrogen oxide emissions. The results of the measurements show the use of pitch oil can reduce nitrogen oxide emissions.

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia typpioksidipäästöjen vähentämistä polttoteknisin keinoin kaasun poltossa. Meesauuni kuuluu suurimpiin päästöjen aiheuttajiin sellutehtaalla. Suomessa meesauuneissa käytetään yleensä maakaasua ja polttoöljyä. Jatkuvasti kiristyvät viranomaismääräykset typpioksidipäästörajoituksille pakottavat teollisuuden kehittämään uusia menetelmiä päästötavoitteiden saavuttamiseksi. Typpioksidien vähentämiseen sellutehtailla on saatavilla jo erilaisia menetelmiä, mutta ne ovat investointina ja käytössä kalliita menetelmiä.

Tutkimuksen teoriaosuus sisältää kuvauksen meesauunista selluprosessissa ja typpioksidin vähennysmenetelmistä kertovaa teoriaa.

Tässä diplomityössä rajattiin mittaukset pikiöljyn ja maakaasun yhteisvaikutukseen typpioksidipäästöihin. Mittaustulokset osoittavat, että pikiöljyn käytöllä voidaan vaikuttaa typpioksidipäästöihin alentavasti.