Terminaaliolosuhteiden vaikutus polttohakkeen energia-arvoon
Vainio-Ketola, Elmeri (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022052010715
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022052010715
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin avoterminaalissa säilytetyn polttohakkeen kosteus- ja energia-arvon muutosta. Työ tehtiin toimeksiantona Etelä-Suomen Energiamurskaus Oy:lle, joka on Varsinais-Suomen alueella, metsäteollisuus- ja bioenergia-alalla toimiva hakkeen ja murskeen tuottaja.
Energiantuotantoon myytävästä hakkeesta maksettava korvaus määräytyy sen tuottaman energian mukaan. Merkittävin polttohakkeen teholliseen energia-arvoon vaikuttava tekijä on sen sisältämä kosteus. Kosteaa haketta poltettaessa veden haihtuminen kuluttaa huomattavasti energiaa ja laskee näin poltossa syntyvän lämpöenergian määrää.
Tutkimusta varten haketettiin ja murskattiin kolmea eri polttohaketyyppiä: rankahaketta sekä kierrätyspuu- ja hakkuutähdemurskaa. Polttohakkeita säilytettiin varastokasoina tyypillisissä olosuhteissa kolmen kuukauden ajan, ja kasoista kerättiin näytteet ISO 14780-standardin mukaisesti kahden viikon välein. Näytteistä mitattiin kosteuspitoisuus ISO 18135-standardin mukaisesti sekä kalorimetrinen lämpöarvo standardin ISO 18123 mukaisesti.
Kosteuspitoisuuden ja energia-arvon muutosta tutkimalla voitiin päätellä, että haketusajankohdan ja hakkeen säilytysaikojen suunnittelulla pystytään potentiaalisesti hyödyntämään huomattava määrä kosteuden haihtumiseen kuluvaa hukkaenergiaa. This thesis examined the changes in moisture and energy values of wood chips stored in an outdoor storage terminal. The study was commissioned by Etelä-Suomen Energiamurskaus Oy, a chipping and crushing company operating in the forest and bioenergy sector in the region of Southwest Finland.
The price of wood chips sold for energy production is determined by the amount of energy produced. The most significant factor affecting the effective energy value of wood chips is moisture content. When burning moist wood chips, the evaporation of water consumes a considerable amount of energy and thus decreases the amount of thermal energy generated by the combustion.
Three different types of wood fuel were chipped and crushed for the study: wood chips, recycled wood and logging residue. The fuel chips were stored as piles under typical storage conditions for three months, and samples were collected from the piles according to standard ISO 14780 every two weeks. The samples were measured for moisture content according to standard ISO 18135 as well as calorific energy value according to standard ISO 18123.
By examining the changes in moisture content and energy values, it was shown that planning the time of chipping and the storing times of the wood chips could potentially preserve a significant amount of thermal energy that would otherwise be lost due to evaporation of moisture.
Energiantuotantoon myytävästä hakkeesta maksettava korvaus määräytyy sen tuottaman energian mukaan. Merkittävin polttohakkeen teholliseen energia-arvoon vaikuttava tekijä on sen sisältämä kosteus. Kosteaa haketta poltettaessa veden haihtuminen kuluttaa huomattavasti energiaa ja laskee näin poltossa syntyvän lämpöenergian määrää.
Tutkimusta varten haketettiin ja murskattiin kolmea eri polttohaketyyppiä: rankahaketta sekä kierrätyspuu- ja hakkuutähdemurskaa. Polttohakkeita säilytettiin varastokasoina tyypillisissä olosuhteissa kolmen kuukauden ajan, ja kasoista kerättiin näytteet ISO 14780-standardin mukaisesti kahden viikon välein. Näytteistä mitattiin kosteuspitoisuus ISO 18135-standardin mukaisesti sekä kalorimetrinen lämpöarvo standardin ISO 18123 mukaisesti.
Kosteuspitoisuuden ja energia-arvon muutosta tutkimalla voitiin päätellä, että haketusajankohdan ja hakkeen säilytysaikojen suunnittelulla pystytään potentiaalisesti hyödyntämään huomattava määrä kosteuden haihtumiseen kuluvaa hukkaenergiaa.
The price of wood chips sold for energy production is determined by the amount of energy produced. The most significant factor affecting the effective energy value of wood chips is moisture content. When burning moist wood chips, the evaporation of water consumes a considerable amount of energy and thus decreases the amount of thermal energy generated by the combustion.
Three different types of wood fuel were chipped and crushed for the study: wood chips, recycled wood and logging residue. The fuel chips were stored as piles under typical storage conditions for three months, and samples were collected from the piles according to standard ISO 14780 every two weeks. The samples were measured for moisture content according to standard ISO 18135 as well as calorific energy value according to standard ISO 18123.
By examining the changes in moisture content and energy values, it was shown that planning the time of chipping and the storing times of the wood chips could potentially preserve a significant amount of thermal energy that would otherwise be lost due to evaporation of moisture.