Savukaasupesurin hiukkaserotuksen tehostaminen

Abstract

Savukaasupesurin avulla voidaan puhdistaa savukaasut epäpuhtauksista sekä ottaa savukaasujen sisältämän vesihöyryn energia talteen ja hyötykäyttöön. Hyvästä hiukkaserotuskyvystä huolimatta pesurit eivät pysty erottamaan hiukkasia yhtä tehokkaasti, kuin esimerkiksi letku- tai sähkösuodattimet. Tästä syystä pesureiden avulla on haastavaa saavuttaa uusien päästörajojen mukaisia hiukkaspitoisuuksia. Savukaasupesurit käyttävät hyväkseen monia erilaisia pesutekniikoita, joilla on toisistaan eriäviä ominaisuuksia.

Työssä pyrittiin saamaan kattava käsitys biopolttokattiloissa muodostuneiden savukaasujen ominaisuuksista, epäpuhtauksista sekä niiden puhdistamiseen saatavilla olevista laitteistosta. Tämän lisäksi työssä perehdyttiin kattavasti savukaasupesureihin niin savukaasujen puhdistamisen, kuin lämmöntalteenoton osalta. Kirjallisuuden perusteella valittiin pesutekniikaksi venturipesuri, jonka avulla pyrittiin tehostamaan käytössä olevan tornipesurin hiukkasenerotuskykyä käytännön tutkimuksessa.

Venturin pesutehokkuudesta ei saatu toivottuja tuloksia hiukkaserotuskyvyn jäädessä vajaaksi tutkimuksen kohteessa. Tuloksien perusteella venturi ei pystynyt kaappaamaan tarpeeksi hyvin varsinkaan pieniä hiukkasia. Tutkimuksen lähtökohdat olivat kuitenkin haastavat ja mittauksissa havaittiin useita virhetekijöitä. Venturin täyttä potentiaalia ei päästy myöskään tutkimaan puutteellisten parametrien takia. Jotta saataisiin luotettavia tuloksia venturin tehokkuudesta, tulisi mittausjärjestelyihin kiinnittää tarkemmin huomiota.

Wet scrubbers are widely used devices which can be used to clean flue gases from pollutants and to improve boiler efficiency by flue gas condensing. Wet scrubbers have a good particulate matter separation efficiency, but ESPs and bag filters are still widely found to be more reliable on this matter. As the new emission regulations has been introduced, wet scrubbers have a hard time to manage with these strict dust emission limits with only multicyclone by their side. Wet scrubbers can use different kind of separation techniques which have differing characteristics.

In this thesis, biomass boiler combustion was studied to get a good view of flue gas properties, emissions, and the cleaning devices available. Wet scrubbers were viewed widely focused both on flue gas condensing and available cleaning techniques. Based on the literature, venturi scrubber was chosen to be used to improve the separation efficiency of tower scrubber in a practical study.

In a study the venturi scrubber separation efficiency was not found to be good enough as the flue gas particulate concentration was measured to be too high. Results show that the venturi was not able to separate especially the smaller particulates well enough. In the study there were found multiple defects which affected the results. The full potential of the venturi was also not achieved as part of the parameters were inadequate. To achieve reliable results, the measurement arrangements must be done more carefully.