Reducing auxiliary power of a fluid bed boiler island

The aim of this thesis is to find and analyze different methods which reduce fluid bed boilers’ auxiliary power consumption. The objective is to examine the effects and feasibility of these methods. The literature part explains how fluid bed boilers work and what are the main sources of auxiliary power consumption. Designs and operation of these equipment are presented. The literature part also discusses the basics of auxiliary power consumption reduction and introduces four low pressure drop constructions. The experimental part inspects six different methods. Effects of these methods on the auxiliary power consumption are calculated and their impacts on the operation of the boiler are modeled. Calculations show that reasonable changes can reduce fluid bed boiler’s auxiliary power consumption by 2,1-10,2 %. Biggest reductions come from lower air coefficients, smaller bed a-level pressures and lower primary/secondary air –ratios. Models showed no problems with the smaller bed a-level pressures. With the lower air coefficients and smaller primary/secondary air –ratios the models showed a significant increase in the carbon monoxide levels.

Tämän diplomityön tavoitteena on löytää ja analysoida erilaisia keinoja, jotka vähentävät leijukerroskattiloiden omakäyttötehoa. Tavoitteena on tutkia näiden keinojen vaikutuksia ja käyttökelpoisuutta. Kirjallinen osa selittää kuinka leijukerroskattilat toimivat ja mitkä laitteet kuluttavat eniten omakäyttötehoa. Näiden laitteiden rakenne ja käyttö esitellään. Kirjallisuusosa käsittelee myös omakäyttötehon vähentämisen periaatteita ja esittelee neljä pienen painehäviön rakennetta. Kokeellisessa osassa tarkastellaan kuutta erilaista keinoa. Näiden keinojen merkitys omakäyttehoon lasketaan ja niiden vaikutukset kattilan toimintaan mallinnetaan. Laskelmat osoittavat, että järkevät muutokset voivat vähentää leijukerroskattiloiden omakäyttötehoa 2,1-10,2 %. Suurimmat vähennykset saadaan pienentämällä ilmakerrointa, leijupedin a-tason painetta ja primääri/sekundääri-ilmasuhdetta. Mallinnuksissa leijupedin a-tason paineen pienentäminen ei aiheuttanut mitään ongelmia. Ilmakertoimen ja primääri/sekundääri-ilmasuhteen pienentäminen nostivat huomattavasti hiilimonoksidipäästöjä.