KA-2 SÄHKÖKÄYTTÖJEN ENERGIATEHOKKUUS

Abstract

Työssä tutkittiin Stora Enson Kaukopään tehtaiden kartonkikone 2 prosessiin liittyvien suurimpien sähkökäyttöjen energiatehokkuutta. Tutkimuksen tavoitteena oli löytää kannattavia kehityskohteita energiatalouden parantamiseksi. Sähköteknisten ratkaisujen lisäksi työssä kartoitettiin myös prosessien ajotapoja, sekä niiden kehittämisen tuomia mahdollisuuksia energiatehokkuuden parantamiseksi. Tavoitteena oli myös saada tutkimustyöstä selkeästi vaiheistettu prosessi, joka voidaan toistaa muiden konelinjojen kohdalla. Tarkasteluun valittiin konelinjan kaikki yli 50 kW:n suorakäyttömoottorit, yhteensä 72 kpl. Tutkimusmenetelmänä käytettiin konelinjan automaatiojärjestelmän tallentaman tiedon analysointia. Valittujen sähkökäyttöjen moottorin virtakuormia sekä käyttöihin liittyviä prosessimittaustietoja tallennettiin automaatiojärjestelmästä 55 päivän ajalta. Joidenkin käyttöjen osalta analyysi tehtiin kertamittauksiin perustuen. Näiden tietojen perusteella määriteltiin sähkökäyttöjen energiankulutus sekä sähkökäytön toiminta-aste. Työn tuloksiin perustuen annettiin toimenpide-esitykset parannuskohteista. Jauhatuksen säätötavan muuttaminen energian ominaiskulutukseen perustuvaksi osoittautui kaikkein lupaavimmaksi parannustoimenpiteeksi. Muutoksella voidaan säästää huomattavasti energiaa jauhettavan massan sekä kartongin tasalaatuisuuden samalla parantuessa. Toinen parannusesitys oli yhden jauhimen pysäyttäminen uuden jauhatussäätötavan käyttöönoton jälkeen. Jauhimen pysäyttäminen säästää energiaa tyhjäkäyntitehon verran, ja samalla parantaa huoltotoimien mahdollisuuksia käynnin aikana jauhimia vuorottelemalla. Kolmantena kohteena esitettiin kirkassuodospumppauksen energiatehokkuuden uusintatarkastelua prosessiin tekeillä olevien muutosten jälkeen. Näiden toimenpide-esityksien lisäksi työssä kehitettiin vaiheittainen prosessimalli kartonki- tai paperikonelinjan sähkömoottorikäyttöjen energiatehokkuuden kartoittamiseksi.

This study examines the energy efficiency of electric drives in Board Machine 2 at Stora Enso Kaukopää Mill. The target of the study was to find out profitable ways to improve the energy economy. The methods of operating the process were investigated to find out if there was any potential for improvements. Another target was to develop a reproducible process for investigating the energy efficiency of the production line. All the electric drives with over 50 kW direct-drive engines, 72 in number, were chosen for this study. A process data logger was used to store the needed data during 55 days. In some cases, single measurements were made to analyze the state of the drive. As the results of this study, three recommendations were given to improve the energy efficiency. The first one was to start using the control based on specific energy consumption in refining the pulp. This would be the best way to avoid over-refining, and simultaneously significant energy savings could be achieved. The second recommendation concerns birch-refining: it would be advisable to stop one refiner after the specific energy control has been utilized. Thirdly, new calculations should be made for clear filtration pumping once the changes in the process have been completed.