Publikationer om ilmenit som bäddmaterial i fluidbäddsförbränning
Using an oxygen-carrier as bed material for combustion of biomass in a 12-MWth
circulating fluidized-bed boiler
Publicerad i den vetenskapliga tidskriften Fuel (0016-2361). Vol. 113 (2013), p. 300-309.
http://publications.lib.chalmers.se/publication/185059-using-an-oxygen-carrier-as-bedmaterial-for-combustion-of-biomass-in-a-12-mwth-circulating-fluidized
Denna publikation beskriver:
Begränsningar kopplat till användningen av kiselsand vid storskalig förbränning i fluidbäddar
samt panntillverkares approach till denna problematik.
-
-
Problematiken med att uppnå en bra omblandning mellan syre och bränsle i rum och
tid.
Minskad förbränningseffektivitet pga. att ett luftöverskott måste användas för att klara
emissionskrav och nå en bra bränsleomvandling.
Lokala övertemperaturer som funktion av dålig omblandning och kopplingen till att
dessa lokala temperaturer leder till asksmältor som skapar problem med nedsmutsning
och korrosion av värmeöverförande enheter.
Problematik kopplat till att slutförbränningen sker i cyklonen och inte i eldstaden, dvs.
ökade underhållskostnader.
Dessa problemställningar lyfts fram och vi påvisar hur dessa kan reduceras genom att man inför
en syrebärande metalloxid som bäddmaterial. Förbränningskonceptet beskrivs teoretiskt där det
bland annat jämförs med en bilkatalysator för avgasrening samt exemplifieras via experiment.
Experiment genomförs i Chalmerspannan för både 100 procent kiselsand och fall där olika
mängd ilmenit blandas in i bädden, maximalt nåddes en koncentration av 40 procent ilmenit i
bädden.
Ash Properties of Ilmenite Used as Bed Material for Combustion of Biomass in a
Circulating Fluidized Bed Boiler
Publicerad i den vetenskapliga tidskriften Energy & Fuels (0887-0624). Vol. 28 (2014), 12, p.
7672-7679.
http://publications.lib.chalmers.se/publication/211386-ash-properties-of-ilmenite-used-as-bedmaterial-for-combustion-of-biomass-in-a-circulating-fluidized
Denna publikation är egentligen en fortsättning på den ovan och är en studie av de prover som
togs vid denna. Fokus ligger på asksidan och hur ilmeniten påverkas av förhållanden i en panna,
även här görs det en jämförelse mot sand.
Denna publikation beskriver:
-
-
Problematik kopplat till aska från biomassa i en panna och hur denna påverkar den
kommersiellt använda kiselsanden. Risker för agglomereringar och sintringar av
bäddmaterialet som leder till driftstörningar och driftstopp av en panna.
Hur järnet vandrar i en ilmenitpartikel, visat med hjälp av mikroskopibilder.
Visar att askkomponenter ”alkali” binder in till partikeln på ett fördelaktigt sätt jämfört
med kiselsand. Kalium diffunderar in i ilmenitpartikeln istället för att som i sandfallet
fastna på ytan och sänka smälttemperaturen vilket leder till agglomereringar och
driftproblem. Ilmenit skapar alltså en möjlighet att reducera problemen med kalium som
är en känd komponent att inducera korrosion på värmeöverförande ytor.
Grovt sammanfattat kan man säga att denna publikation beskriver hur ilmeniten
förändras/åldras kemiskt under förhållanden i en biomassaeldad panna och hur denna
åldring skiljer sig mot kiselsand.