LATEKSITEHTAAN TUOTANNON LÄMPÖ- JA VIRTAUSTEKNISTEN JÄRJESTELMIEN OPTIMOINTI
Pöntynen, Sami (2016)
Pöntynen, Sami
Kymenlaakson ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016121420458
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016121420458
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia lateksia tuottavan tehtaan lämmön tuoton ja jäähdytyksen energiatasetta sekä selvittää mahdollisia energiatehokkuustoimenpiteitä, jotka suorittamalla saadaan maakaasun ja sähköenergian kulutusta pienennettyä. Opinnäytetyö on osana Vähähiiliset satamatoiminnot –hanketta, jossa Kymenlaakson ammattikorkeakoulu on yhtenä toimijana.
Työn pohjatiedoiksi selvitettiin aluksi sähkön ja maakaasun käytön kulutustrendi sekä nykytila keräämällä prosessista historiatietoja kolmelta viimeiseltä vuodelta. Tehtaalla viimeisen kolmen vuoden aikana tehdyt energiatehokkuustoimenpiteet listattiin ja lisättiin kulutustrendien diagrammeihin. Höyryn kokonaistuotto sekä käyttökohteiden käyttämät prosenttiosuudet selvitettiin yhdistämällä prosessista kerätty historiatieto eri laskentamalleihin.
Prosessista peräisin oleva lämpöenergia siirretään erilaisten lämmönvaihtimien avulla jäähdytysvesiverkoston glykoliveteen ja jäähdytetään erillisillä jäähdytystorniyksiköillä. Megawattitasoa oleva lämpöenergia on peräisin prosessihöyrystä sekä reaktoreissa tapahtuvasta voimakkaasti lämpöä vapauttavasta reaktiosta. Lämmön tuoton ja jäähdytyksen energiatase saatiin selville vertaamalla kaikkien lämmöntuottajien jäähdytysveteen aikaansaamaa lämpötehoa jäähdytystornien suorittamaan jäähdytystehoon. Tuotantoprosessin sähkön ja maakaasun kulutuksille mallinnettiin yhtälöt, joita voidaan hyödyntää havaitsemaan prosessissa vuorokausitasolla tapahtuneet epänormaalilla tasolla olleet sähkön ja höyryn kulutusmäärät. Tiedon perusteella voidaan tarkastella edellisen vuorokauden toimenpiteitä ja miettiä syytä poikkeamille. Jäähdytysvesiverkostoon liittyviä virtausteknisiä ratkaisuja ja niiden energiatehokkuuden parantamista tutkittiin. Myös tehtaalle prosessihöyryä tuottavan höyrykattilan energiatehokkuutta sekä sen energiatehokkuuden parannustoimenpiteitä selvitettiin.
Oppilastyönä tehdyn selvityksen perusteella löydettiin potentiaalisia energiatehokkuustoimenpiteitä, jotka suorittamalla sähkön ja maakaasun kulutuksia saadaan pienennettyä järkevillä takaisinmaksuajoilla.
Työn pohjatiedoiksi selvitettiin aluksi sähkön ja maakaasun käytön kulutustrendi sekä nykytila keräämällä prosessista historiatietoja kolmelta viimeiseltä vuodelta. Tehtaalla viimeisen kolmen vuoden aikana tehdyt energiatehokkuustoimenpiteet listattiin ja lisättiin kulutustrendien diagrammeihin. Höyryn kokonaistuotto sekä käyttökohteiden käyttämät prosenttiosuudet selvitettiin yhdistämällä prosessista kerätty historiatieto eri laskentamalleihin.
Prosessista peräisin oleva lämpöenergia siirretään erilaisten lämmönvaihtimien avulla jäähdytysvesiverkoston glykoliveteen ja jäähdytetään erillisillä jäähdytystorniyksiköillä. Megawattitasoa oleva lämpöenergia on peräisin prosessihöyrystä sekä reaktoreissa tapahtuvasta voimakkaasti lämpöä vapauttavasta reaktiosta. Lämmön tuoton ja jäähdytyksen energiatase saatiin selville vertaamalla kaikkien lämmöntuottajien jäähdytysveteen aikaansaamaa lämpötehoa jäähdytystornien suorittamaan jäähdytystehoon. Tuotantoprosessin sähkön ja maakaasun kulutuksille mallinnettiin yhtälöt, joita voidaan hyödyntää havaitsemaan prosessissa vuorokausitasolla tapahtuneet epänormaalilla tasolla olleet sähkön ja höyryn kulutusmäärät. Tiedon perusteella voidaan tarkastella edellisen vuorokauden toimenpiteitä ja miettiä syytä poikkeamille. Jäähdytysvesiverkostoon liittyviä virtausteknisiä ratkaisuja ja niiden energiatehokkuuden parantamista tutkittiin. Myös tehtaalle prosessihöyryä tuottavan höyrykattilan energiatehokkuutta sekä sen energiatehokkuuden parannustoimenpiteitä selvitettiin.
Oppilastyönä tehdyn selvityksen perusteella löydettiin potentiaalisia energiatehokkuustoimenpiteitä, jotka suorittamalla sähkön ja maakaasun kulutuksia saadaan pienennettyä järkevillä takaisinmaksuajoilla.