Turpeenpolton lopetuksen vaikutukset Hovinsaaren voimalaitoksen BFB-kattilassa
Tykkyläinen, Teijo (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112223508
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112223508
Tiivistelmä
Kotkan Energian suunnitelmissa on luopua turpeen poltosta Hovinsaaren voimalaitoksella vuoteen 2030 mennessä. Turpeen poltosta luopumisen vaikutusten selvittäminen Hovinsaaren voimalaitoksen BFB-kattilaan on siis ajankohtaista ja tarpeellista. Syksyn ja talven 2021–2022 aikana turpeen osuutta polttoaineessa tarkoituksellisesti vähennettiin seurausten arvioimiseksi.
Ensiksi työssä käydään palamisen teoriaa, palamisen hallintaa voimalaitoksissa sekä palamisesta aiheutuvia päästöjä. Lisäksi selvitetään Hovinsaaren BFB-kattilan rakennetta ja toimintaa sekä siinä käytettäviä polttoaineita turpeeseen erityistä huomiota kiinnittäen. Näiden tietojen pohjalta tarkastellaan turpeen poltosta mahdollisesti aiheutuvia seurauksia teoreettisesti.
Tämän jälkeen tutkitaan turpeen polton vähentämisen seurauksia Hovinsaaren voimalaitoksella käytännössä. Vertailu tehdään kahden vertailujakson avulla, joista toisen aikana turvetta oli polttoaineseoksesta 8 % ja toisen aikana 25 %. Aineistona käytetään Hovinsaaren voimalaitoksen polttotaseraportte ja, automaatiojärjestelmän historiatietoja prosessista sekä voimalaitoskäyttäjien kanssa aiheesta käytyjä keskusteluita.
Tutkimusten tuloksena esitetään työssä turpeen polton lopettamisen aiheuttavan ongelmia petihiekan lisääntyvänä sintraantumisena. Lisäksi esitetään kattilan lämmönsiirrinpintojen likaantumisen lisääntyvän sekä niiden korroosioriskin kasvavan. Ratkaisuna turpeen polton lopettamisen seurauksiin esitetään nuohouksen lisäämistä sekä petihiekan vaihtamisen tehostamista. Lisäksi kattilan materiaalien vaihtaminen korroosiota paremmin kestäviin materiaaleihin sekä arinan rakenteen muuttaminen esitetään mahdollisina ratkaisuina.
Ensiksi työssä käydään palamisen teoriaa, palamisen hallintaa voimalaitoksissa sekä palamisesta aiheutuvia päästöjä. Lisäksi selvitetään Hovinsaaren BFB-kattilan rakennetta ja toimintaa sekä siinä käytettäviä polttoaineita turpeeseen erityistä huomiota kiinnittäen. Näiden tietojen pohjalta tarkastellaan turpeen poltosta mahdollisesti aiheutuvia seurauksia teoreettisesti.
Tämän jälkeen tutkitaan turpeen polton vähentämisen seurauksia Hovinsaaren voimalaitoksella käytännössä. Vertailu tehdään kahden vertailujakson avulla, joista toisen aikana turvetta oli polttoaineseoksesta 8 % ja toisen aikana 25 %. Aineistona käytetään Hovinsaaren voimalaitoksen polttotaseraportte ja, automaatiojärjestelmän historiatietoja prosessista sekä voimalaitoskäyttäjien kanssa aiheesta käytyjä keskusteluita.
Tutkimusten tuloksena esitetään työssä turpeen polton lopettamisen aiheuttavan ongelmia petihiekan lisääntyvänä sintraantumisena. Lisäksi esitetään kattilan lämmönsiirrinpintojen likaantumisen lisääntyvän sekä niiden korroosioriskin kasvavan. Ratkaisuna turpeen polton lopettamisen seurauksiin esitetään nuohouksen lisäämistä sekä petihiekan vaihtamisen tehostamista. Lisäksi kattilan materiaalien vaihtaminen korroosiota paremmin kestäviin materiaaleihin sekä arinan rakenteen muuttaminen esitetään mahdollisina ratkaisuina.