维美德已经开发出基于生物质的替代品，用于石灰窑的100%可再生燃料。
在现代纸浆厂中，石灰窑是化石燃料(通常是天然气或燃料油)的唯一主要消费者。在20世纪70年代和80年代的石油危机期间，为了降低运营成本，人们开发了几种化石燃料的替代品。近年来，人们越来越关注环保的解决方案，同时可以使纸浆厂减少对化石燃料的依赖。凭借最新的技术和专业知识，现在已经有几种经商业验证的二氧化碳中性燃料替代品。两种主要的替代方法是木粉烧制和生物质气化。
用于直烧回转窑的典型木质生物质燃料从木屑和颗粒到锯屑。
在纸浆厂，甲醇、松节油和特尔油也可用于石灰窑燃烧。这些燃料可以很好地支持燃料，但它们通常不能满足石灰窑的燃料需求。Valmet还拥有从黑液中提取木质素的技术，可以用作燃料。
用于直烧回转窑的典型木质生物质燃料范围从木屑和颗粒到锯末。木材在石灰窑用作燃料之前，需要经过干燥和研磨。
设计一个石灰窑来使用木粉烧制是一个平衡的行为。在所有的工厂过程中，安全是自然的出发点。为了避免木材意外着火，温度被监测，良好的管理是很重要的——尤其是在研磨系统周围。除了安全性，含水率和颗粒尺寸是优化的能源效率和窑操作。低温带式干燥机通常是干燥的首选，因为它可以利用其他磨工艺的废热，设计坚固，适合于非均匀粒度。
控制木材入窑流量是窑稳定运行的重要因素。不稳定的流动会导致输入到燃烧区的热量变化，影响产品质量。石灰窑燃烧器需要灵活，能够安全有效地燃烧几种不同类型的燃料。
“在过去十年中，我们已经证明，木粉烧制已经成为一种完全商业化的、经过验证的、最重要的是安全的石灰窑解决方案。今天，有可能将纸浆厂改造成无化石工厂，从而减少工厂的碳足迹和燃料成本，”他说老人Jensen-HolmValmet公司石灰窑技术总监。
维美德已经交付了几种使用锯末、颗粒或木屑的木粉烧制系统。SCA在瑞典的Munksund造纸厂使用颗粒作为木粉来源。
Fredrik Lind和Charles Brooks-Wind在SCA Munksund工厂检查石灰窑。
“我们的石灰窑已经有50年的历史了，曾经有过好日子。为了配合我们的无化石燃料战略，我们决定建造一个利用生物燃料的新窑。新窑已于2015年1月建成投产。一开始，我们有一些主要的问题，比如环的形成和燃料流量的变化。经过数小时的故障排除和工艺改进，我们现在朝着我们一开始设定的目标迈出了一大步:无化石窑，具有很高的运行效率，对环境的影响低，”他说弗雷德里克·林德他是SCA Munksund工厂的生产工程师。
SCA在瑞典的Munksund造纸厂使用颗粒作为木粉来源。
与木粉烧制不同，树皮可以用作气化的生物质来源。生物质气化是由生物质干燥器、气化炉和石灰窑组成的组合系统，用于燃烧产品气体。干燥后，树皮或其他木材残渣在CFB气化炉中使用控制量的空气在高温下气化。生成的产品气体然后在石灰窑燃烧器中燃烧，该燃烧器针对产品气体进行了优化。
树皮可作为气化的生物质来源
“其中一个挑战是控制整个过程。树皮不是一种均匀的燃料，了解如何控制和优化这一过程很重要。这就是维美德对干燥机、气化炉和石灰窑操作过程的完整理解发挥作用的地方，”解释说伊萨克松Juhani， Valmet气化炉业务发展经理。
维美德已经为纸浆厂提供了四种气化炉-石灰窑解决方案。首批交付的产品之一是Metsä集团的Äänekoski生物制品工厂。
树皮衍生的产品气体是为生物产品工厂的石灰窑生产的。这是使工厂完全摆脱化石燃料的解决方案的一个例子，”他说Ilkka PoikolainenÄänekoski生物制品工厂，Metsä纤维副总裁。
树皮衍生的产品气体是为生物产品工厂的石灰窑生产的。这是一个解决方案的例子，使工厂完全摆脱化石燃料，”Äänekoski生物产品工厂，Metsä纤维副总裁Ilkka Poikolainen说。
选择基于生物质的解决方案的驱动因素可能是公司对减少二氧化碳排放的承诺，或作为工厂运营副产品的合适生物质的可用性。近年来，维美德为新工厂和重建提供了气化和木粉解决方案。
“每次都需要根据可用生物量、窑炉大小和过程中可能的瓶颈来评估最佳解决方案和商业案例。对于拥有大型或中型窑炉并且可以使用树皮的工厂来说，气化是正确的解决方案，而木粉烧制最适合小型窑炉，”Jensen-Holm解释道。
也有可能将现有的化石燃料窑改为使用木粉或气化，但必须承认，取代窑燃料可能会影响窑的设计和操作。
每次都需要根据可用生物量、窑炉大小和过程中可能存在的瓶颈来评估最佳解决方案和商业案例。”
洛塔·福塞尔
图片:Antti Ratia, Valmet, Metsä Group, SCA
文章发表于Forward杂志1/2019．
