Savukaasupesurin esiselvitys Kajaanin kaukolämmön tuotannossa

Abstract

Tässä opinnäytetyössä selvitetään Kajaaniin tulevien uusien lämmöntuotantomuotojen yhtä osaa, hukkalämmöntalteenottoa savukaasupesurin avulla. Päästömääräysten jatkuva kiristyminen ja energiatehokkuuden tavoittelu ovat luoneet hukkalämmöntalteenotolle hyvän pohjan, mikä taas saa investoinnit kannattamaan. Savukaasupesuri on yksi todella varteenotettava ja varmatoiminen lämmöntalteenottojärjestelmä. Hyvin yleisesti sen talteen ottamaa hukkalämpöä hyödynnetään kaukolämmön tuotannossa. Pesurit ovat yleistyneet kovaa vauhtia, mutta niissäkin on vielä kehitettävää. Pesurityypin valinta ja tarkka mitoitus ovat avainasemassa valintaa tehdessä. Pesuria hankittaessa painoarvoa kannattanee laittaa myös toimintavarmuudelle. Hyvin suunniteltu pesuri oikeaan kohteeseen tuo parhaat säästöt pidemmällä aikajanalla. Voimalaitoksilla on monia prosesseja, joihin hukkalämpöä voidaan hyödyntää.

Tehdyn tutkimuksen perusteella savukaasupesurin lauhteen sisältämää hukkalämpöä voitaisiin käyttää kaukolämmön paluuveden, mahdollisen polttoainekuivaimen ja rakennusten lämmittämiseen sekä myös palamisilman esilämmittämiseen. Monessa paikkaa yleisin tapa on lämmittää kaukolämmön paluuvettä, mutta täytyy muistaa, että laitoksella on myös höyryvoimakone eli turbiini. Kaukolämmön sivutuotteena syntyy vastapainesähköä. Laitokselle liian lämpimänä palaava kaukolämmön paluuvesi huonontaa turbiinin väliottohöyryllä toimivien lämmönvaihtimien asteisuutta ja huonontaa samalla turbiinin vakuumia eli tyhjöä. Tulevaisuuden tuoma kehitys mielestäni loisi mahdollisuuksia eri ajotilanteiden parhaaseen optimointiin hukkalämmön talteenotossa: milloin on kannattavaa käyttää hukkalämpöä kaukolämmön tuotantoon, milloin taas sitä on järkevämpää käyttää polttoainekuivaimessa ja niin edelleen. Ajotavan valinta automatisoimalla eri vuodenaikoja ja sähkön markkinahintoja silmällä pitäen toisi varmasti parhaan ratkaisun hukkalämmön hyödyntämiseksi.

Työssä tutkittiin myös savukaasulauhteiden sisältämiä päästöjä. Pesuri pesee savukaasut, mutta savukaasun sisältämät päästöt eivät katoa. Ne siirtyvät savukaasulauhteeseen. Päästöjä varten on olemassa lait, asetukset sekä laitokselle myönnettävä ympäristölupa. Ympäristöluvassa määrätään, mitä laitoksen jätevedet saavat sisältää. Tätäkin varten on rakennettava tämän päivän vaatimuksia vastaava jätevesien puhdistusjärjestelmä, joka koostuu useasta eri vaiheesta. Tässäkin kohtaa on tilaajalla harkinnan paikka, miten hyvin puhdistusjärjestelmään luodaan valmiudet tulevaisuuden tiukkeneviin päästömääräyksiin. Yleisesti tiedetään, että rakennusvaiheessa tehtävät valmiudet ovat halvempi ratkaisu kuin myöhemmin tehdyt muutokset jo olemassa olevaan järjestelmään.