Savukaasupesurin lämpökuorman kulutus eri olosuhteissa

Abstract

Voimalaitosten ikääntyessä laitekannan kunnossapito ja uusiminen on tärkeää, jotta energiantuotanto pysytään säilyttämään ennallaan. Mäntän Energian voimalaitoksen lähestyessä 100 ikävuotta, on uusia investointeja jouduttu tekemään jo runsaasti ja yksi uusimmista investoinneista on savukaasupesuri. Jotta savukaasupesurista saataisiin kaikki hyöty irti, on tärkeää, että pesurille luodaan tarvittavat lämmöntalteenotot, joista pesuri saa tarvittavan jäähdytyksen toimiakseen toivotulla tavalla. Opinnäytetyön tavoitteena oli kartoittaa Mäntän Energialle syksyllä käyttöön tulevan savukaasupesurin energiataseet kattilan eri kuormitustilanteissa. Laskelmissa oli tarkoitus kiinnittää huomio ylijäämälämpöön. Savukaasupesuriin suunniteltujen lämmönvaihtimien potentiaalinen tarkastelu oli tavoitteena energiataseissa. Päätavoitteena työssä oli selventää varsinkin savukaasupesurin kesäajan kuormitus, kun saatavilla ei ole niin paljon jäähdytystehoa lämpimän sään ja sen myötä lämpimien lämmönvaihdinten energiavirtojen vuoksi. Opinnäytetyön tavoitteena oli vielä lopuksi listata teoreettisesti potentiaalisia pesurin jäähdytysvaihtoehtoja. Opinnäytetyön tietoperusta koottiin suurimmaksi osaksi toimeksiantajan ja savukaasu-pesurin suunnittelijoiden materiaaleista. Tietoa saatiin myös haastattelemalla Valmetin suunnittelijoita ja keskustelemalla Mäntän Energian työntekijöiden kanssa. Lopputuloksena saatiin laskettua eri kuormitustilanteisiin energiataseet, joista saatiin selville hukkaan menevän energian määrä. Tuloksien perusteella kartoitettiin eri vaihtoehtoja sille, miten pesurin hukkaenergiaa saataisiin hyödynnettyä ja pesuria jäähdytettyä tarpeeksi. Opinnäytetyön tuloksia voidaan hyödyntää siinä tilanteessa, kun pesurin käyttöönotto lähestyy ja tarvittavia tietoja eri kuormituksista muun muassa kesäaikaan tarvitaan.

When a power plant becomes older, maintaining and renewing the equipment is im-portant, so that the power production can be kept at the same level. As the power plant owned by Mäntän Energia is approaching its 100th year, there have been many new in-vestments. One of them was a flue gas scrubber that was taken into use in fall 2017. To get all the benefits from the scrubber, the right amount of heat recovery is necessary because the scrubber needs a cooling system to function properly. The purpose of the thesis was to survey the energy balances of the flue gas scrubber in different load situations. The goal was to solve how much waste energy the scrubber would produce in use. Especially in summer times when the weather is warm, the heat exchangers will not produce enough cooling energy for the scrubber. The energy balance helps to understand how much energy can be produced by a flue gas scrubber and find alternative heat recovery systems if the current ones do not use all the heat energy. Additionally, different cooling systems were analyzed to determine which one could be used in the flue gas scrubber in Mänttä. The theoretical framework of the thesis consists of the material provided by the assignor and designers of the flue gas scrubber. Information was also collected by conducting interviews, and reviewing literature, internet and school material. As a result of the thesis different load situations were calculated and the amount of the waste energy was determined. Based on the results different options on how to use the waste energy and cool the scrubber enough were examined. The results of the thesis can be used when the scrubber is taken into use and information on the different load situations is needed.