Leijukerroskattila K3:n minimikuorma : ilmajako ja kiertokaasun käytön vaikutukset NOx-päästöihin
Kuuppo, Mika (2016)
Oulun ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201603032829
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201603032829
Tiivistelmä
Opinnäytetyö on tehty Stora Enso Oyj:n Oulun tehtaiden voimalaitokselle. Leijupetikattila K3 toimii voimalaitoksen höyryjärjestelmän säätävänä kattilana ja kattilalla ajetaan käytännössä aina osakuormilla. Energian käytön tehostamisen myötä on tullut ajankohtaiseksi tutkia, voidaanko K3-kattilan nykyistä minimihöyrykuormaa saattaa alemmalle tasolle. Energiatehokkuuden lisäksi myös päästörajojen tiukentuminen tulevaisuudessa on luonut tarpeen saattaa alemmas kattilan savukaasujen NOx-päästöjä.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia K3-kattilan minimikuormaa, ilmajakoa ja kiertokaasun käytön mahdollisuuksia sekä näiden vaikutuksia kattilan NOx-päästöihin. Työn tärkeimpänä tavoitteena oli saada laskettua kattilan minimikuormaa nykyisestä alemmalle tasolle. Tutkimuksessa perehdyttiin K3-kattilan toimintaan sekä pyrittiin löytämään minimikuormaa rajoittavia tekijöitä ja kattilan NOx-päästöjen syntyyn vaikuttavia tekijöitä. Tutkimus perustuu aiheesta löytyvään teoriaan, aikaisempiin tietoihin ja kokemuksiin K3-kattilasta sekä suoritettuhin koeajoihin. Koeajoista kerättyä dataa analysoitiin ABB-trendikuvaajien ja MS Excel -ohjelman avulla.
Tutkimuksessa löydettiin K3-kattilan minimikuormalla ajoon ja NOx-päästöjen syntyyn vaikuttavia tekijöitä. Kiertokaasun käytöllä voidaan laskea petilämpötilaa ja vähentää kattilaan menevää yli-ilmamäärä, joka vaikuttaa myös kattilassa syntyviin savukaasupäästöihin. Minimikuormalla ajet-taessa K3-kattilan ilmajaon ja kiertokaasun käytön muutokset ovat kuitenkin rajallisia. Tutkimuk-sen tuloksena voidaan todeta, että K3-kattilan nykyistä minimikuormaa on mahdollista saattaa alemmas. Kattilaan menevää yli-ilman määrää vähennettiin ja kattilan jäännöhappitasoa saatiin laskettua. Tutkimuksen tuloksena tehtiin muutosehdotus kiertokaasupuhaltimen toimintaan mini-mikuormalla. Kattilalle tulevaisuudessa asetettuja NOx-päästöjen päästöraja-arvoja ei kuitenkaan saavuteta pelkästään ilmajaon tai kiertokaasun käytön avulla. Uusien päästöraja-arvojen täyttä-minen vaatii muutoksia käytettävien polttoaineiden suhteen tai sekundäärisiä menetelmiä NOx-päästöjen vähentämiseksi.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia K3-kattilan minimikuormaa, ilmajakoa ja kiertokaasun käytön mahdollisuuksia sekä näiden vaikutuksia kattilan NOx-päästöihin. Työn tärkeimpänä tavoitteena oli saada laskettua kattilan minimikuormaa nykyisestä alemmalle tasolle. Tutkimuksessa perehdyttiin K3-kattilan toimintaan sekä pyrittiin löytämään minimikuormaa rajoittavia tekijöitä ja kattilan NOx-päästöjen syntyyn vaikuttavia tekijöitä. Tutkimus perustuu aiheesta löytyvään teoriaan, aikaisempiin tietoihin ja kokemuksiin K3-kattilasta sekä suoritettuhin koeajoihin. Koeajoista kerättyä dataa analysoitiin ABB-trendikuvaajien ja MS Excel -ohjelman avulla.
Tutkimuksessa löydettiin K3-kattilan minimikuormalla ajoon ja NOx-päästöjen syntyyn vaikuttavia tekijöitä. Kiertokaasun käytöllä voidaan laskea petilämpötilaa ja vähentää kattilaan menevää yli-ilmamäärä, joka vaikuttaa myös kattilassa syntyviin savukaasupäästöihin. Minimikuormalla ajet-taessa K3-kattilan ilmajaon ja kiertokaasun käytön muutokset ovat kuitenkin rajallisia. Tutkimuk-sen tuloksena voidaan todeta, että K3-kattilan nykyistä minimikuormaa on mahdollista saattaa alemmas. Kattilaan menevää yli-ilman määrää vähennettiin ja kattilan jäännöhappitasoa saatiin laskettua. Tutkimuksen tuloksena tehtiin muutosehdotus kiertokaasupuhaltimen toimintaan mini-mikuormalla. Kattilalle tulevaisuudessa asetettuja NOx-päästöjen päästöraja-arvoja ei kuitenkaan saavuteta pelkästään ilmajaon tai kiertokaasun käytön avulla. Uusien päästöraja-arvojen täyttä-minen vaatii muutoksia käytettävien polttoaineiden suhteen tai sekundäärisiä menetelmiä NOx-päästöjen vähentämiseksi.