Mikro-CHP-laitoksen kattilan mitoitus

Abstract

Työ tehtiin Oulun yliopiston alaisuudessa toimivalle Kerttu Saalasti Instituutin Tulevaisuuden Tuotantoteknologiat (FMT) -tutkimusryhmälle osana kansainvä-listä projektia. Työn aiheena on mikro-CHP-laitoksen kattilan mitoitus. Tavoitteena opinnäytetyössä on tutkia, onko vesiputki-tyyppinen kattila mahdollista toteuttaa kooltaan kompaktin kokoisen mikro-CHP-laitoksen yhteyteen.

Työhön sisältyi paljon tiedonhakua internetistä ja kirjallisuudesta. Työtä on lisäksi taustoitettu keskusteluilla tilaajan ja ohjaavan opettajan kanssa. Työ alkoi perehtymisellä vesiputkikattilatekniikkaan, mitoituksen perusteisiin ja lähtöarvoihin. Työssä esitellään vesiputkikattilatekniikoita, valitaan rakenne ja lasketaan mitoitus höyrystimelle, ekonomaiserille ja tulistimelle. Vertailun vuoksi mitoitus tehdään myös ilman ekonomaiseria rakenteen yksinkertaistamiseksi.

Kattilatyypiksi valikoitui läpivirtauskattila yksinkertaisen rakenteensa vuoksi. Mitoituksen tuloksena oli, että molemmat versiot mahtuisivat käytetyillä lähtöarvoilla annettuun tilaan. Kompaktimpaan tulokseen pääsisi optimoimalla mm. tulipesän muotoa sekä putkigeometriaa ennen prototyypin rakentamista.

Thesis was done for the Kerttu Saalasti Institute's Future Production Technologies (FMT) department at the University of Oulu. In this thesis it was studied whether once-through water-tube boiler was possible to be build for a micro-CHP power plant which was compact in size and hence the space for boiler was limited.

After water tube boiler types are introduced, selection of the basic structure is done and piping for economizer, boiler and superheater is calculated. A version without economizer is also calculated. Removing the economizer simplifies the structure a bit.

Outcome of this thesis is that it is possible to build a once-through type water tube boiler in such small space with given initial data but before building a prototype, some optimization needs to be done and few design issues solved.