Savukaasupesurin lämpövirrat ja hukkalämmön talteenotto

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Powerfluten tytäryhtiö Savon Sellu Oy. Opinnäytetyön aiheena oli Savon Sellun voimalaitoksen savukaasupesuri. Tehtävänä oli saada selville olisiko savukaasupesurissa lämmöntalteenoton mahdollisuutta.

Tavoitteina oli tutkia savukaasupesurin lämpövirtoja ja tehdä savukaasupesurista energiatase. Savukaasupesurista oli saatava selville kuinka paljon lämpöä menee hukkaan ja olisiko pesuriin mahdollista tehdä lisää lämmöntalteenottoja. Lisäksi selvitettiin myös savukaasupesurin toimintaperiaate ja tarkoitus, koska tutkittava savukaasupesuri on poikkeuksellinen muihin pesureihin nähden. Savukaasupesurin toimintaan perehtyminen oli myös oleellista, jotta pystyttiin selvittämään sen energiatase ja lämmöntalteenotto-mahdollisuudet. Lisäksi tehtiin havainnollistava sankey-diagrammi savukaasupesurin energiavirroista.

Savukaasupesurin lämmöntalteenoton mahdollisuutta ratkaistiin selvittämällä savukaasupesuriin tulevien ja lähtevien virtausten määrät ja niiden lämpötilat. Tulevien ja lähtevien virtausten, lämpötilojen ja paineen avulla saatiin laskettua savukaasupesurin energiatase. Myös savukaasuihin perehdyttiin, sillä savukaasut kuuluvat yhtenä isona osana energiataseen ratkaisemiseksi. Laskennat tehtiin olemassa olevien mittauksien ja päästömittausraportin perusteella.

Lopputuloksena saatiin selville, että likavesien mukana menee hyödynnettävissä olevaa lämpöä hukkaan. Mahdollista lämmöntalteenottoa ajatellen on kuitenkin otettava veden likaisuus huomioon lämmönvaihdinta suunniteltaessa. Lisäksi saatiin selville lämmönvaihtimelta suoraan kanaaliin menevän energian määrä. Jatkossa olisi myös hyvä perehtyä olemassa olevien lämmönvaihdinten toimintaan ja muihin pesukiertoihin voisiko myös niistä ottaa lämpöä talteen.

The thesis was assigned by Savon Sellu Oy, a subsidiary of Powerflute. The topic was flue gas scrubber at Savon Sellu powerplant. The assignment was to determine the possibilities of heat recovery in the flue gas scrubber.

The goal was to investigate the heat flows of the flue gas scrubber and to make an energy balance sheet for the scrubber to understand how much heat is wasted in the flue gas scrubber. It was also determined whether or not it would be possible to recover more energy from the scrubber. In addition, the working principle and the purpose of the flue gas scrubber was investigated because the scrubber is exceptional compared with other scrubbers. Studying the principles of the flue gas scrubber was also essential to understanding energy balance and the heat recovery opportunities. Furthermore, an illustrating Sankey diagram was made on the energy resources of the flue gas scrubber.

The heat recovery possibilities of the flue gas scrubber were solved by defining incoming and outgoing quantities and temperatures of the flows in the scrubber. The energy balance of the flue gas scrubber was calculated from the incoming and outgoing flows, temperatures and pressures. Also, the flue gases were studied, because flue gases are a big part of solving the energy balance. The calculations were made based on the existing measurement and emission measurement report.

As a result, it was found that wastewater contains heat that could be recoverable. The dirtiness of the water must be considered when designing the heat exchanger. In addition, the amount of energy going into the canal directly from the exchanger was determined. In the future, the functional principles of the existing heat exchangers and other wash cycles should be studied for recoverable heat.