Mikro-Kokoluokan Höyryvoimalaitos

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää ja toteuttaa höyryturbiiniin perustuva mikro-CHP laitos. Voimalaitoksen kehitystyötä varten perustettiin uusi yritys ja sen kehitystyölle saatiin EU:n Leader rahoitusta.

Voimalaitos perustuu höyrykiertoprosessiin, jossa höyrykattilalla tuotetaan höyryä turbiinille. Höyryn tuottamiseen tarkoitettu laitteisto on kehitetty juuri kyseistä laitosta varten. Energianlähteenä höyryprosessissa toimii hake tai pelletti, joka kaasutetaan ja poltetaan höyrykattilan kaasupolttimessa. Generaattorin sähköteho on noin 1 kW ja lämmöntalteenoton lämpöteho 5-10 kW.

Voimalaitoksesta valmistettiin toimiva prototyyppi ja sitä testiajettiin polttoaineenkulutuksen ja hyötysuhteen määrittämiseksi. Testitulokset analysoitiin ja laitoksen kannattavuutta arvioitiin.

Tulokset viittaavat siihen, että höyryvoimalaitos voi toimia näin pienessä kokoluokassa, mutta sähköntuotannon hyötysuhdetta on parannettava jatkokehityksellä.

The aim of the thesis was to develop and implement a steam turbine-based micro-CHP plant. A new company was set up for the development of the plant and its development was funded by the EU Leader funding.

The power plant is based on a steam cycle process, where a steam boiler is used to produce steam for the turbine. The equipment has been developed specifically for this plant. The energy source is wood chips or pellets which are gasified and burned in a gas burner of the steam boiler. The electrical power of the generator is about 1kW and the heat recovery heat output is 5-10kW.

A working prototype was made and tested with test runs to determine fuel consumption and efficiency. The test results were analyzed and the plant's profitability was evaluated.

The results suggest that a steam power plant can operate on such a small scale, but the efficiency of electricity generation needs to be improved with further development.