Energiatehokkuuden parantaminen vaneritehtaassa vähentämällä lämpö- ja sähköenergian tarvetta
Kokkonen, Saku (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023053016096
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023053016096
Tiivistelmä
Energiatehokkuuden parantaminen on keskeinen osa EU:n ilmastopolitiikkaa. EU:n jäsenmaat ovat sitoutuneet Pariisin ilmastosopimukseen, jonka tavoitteena on rajoittaa ilmaston lämpeneminen 2°C. Tavoitteiden saavuttamiseksi Suomen valtio on ottanut käyttöön sopimuksia, joilla pyritään tehostamaan energiankulutusta ja vähentämään hiilidioksidipäästöjä. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää ja laskea Metsä Wood Punkaharjun koivuvaneritehtaan viilunkuivauskoneen 1 energiahukkia. Tulosten pohjalta pohdittiin myös ratkaisuja, joilla laskettuja energiahukkia voidaan vähentää. Opinnäytetyössä keskityttiin kolmeen energiahukan kohteeseen: viilunkuivauskoneen lämpötilan automatisaatioon, viilunkuivauskoneen ovien vuotojen laskemiseen ja viilunkuivauskoneen sähkömoottoreiden päivittämiseen.
Työn aihealueiden aineistona käytettiin viilunkuivauiskoneelta ja voimalaitokselta saatuja lämpö- ja kosteusarvoja sekä höyrymääriä. Lisäksi viilunkuivauskoneelta mitatut vuotoilman ja lämmön määrät mitattiin kalibroidulla ilmavirtausmittarilla ja lämpökameralla. Aineistona käytettiin myös operaattoreiden haastatteluja ja valmistajilta saatuja esitteitä.
Työn tuloksena saatiin laskettua viilunkuivauskoneen vuotoilmasta ja lämmöstä johtuva hukkaenergian määrä, sekä viilunkuivauskoneen sisäisen lämmön laskemisesta ja sähkömoottoreiden päivityksestä saatava energiansäästö. Sähkömoottoreiden päivitykselle laskettiin lisäksi takaisinmaksuajat, jonka mukaan moottoreiden päivittäminen uusiin on kannattavaa.
Säästölaskujen sekä automaatiotestien pohjalta nousi esiin viilunkuivauskoneelle 1 tehtävät korjaukset. Viilunkuivauskoneen ovien tiivisteet tulee vaihtaa vuotoilman vähentämiseksi ja ovet korjata tai vaihtaa uusiin, jos ne ovat vääntyneet pysyvästi lämpölaajenemisen tai törmäyksen seurauksena. Lisäksi viilunkuivauskoneelle on kehitettävä lisäkosteutusjärjestelmä, jolla sen korkeita lämpötilapiikkejä voidaan kuivauskoneen pysähtyessä vähentää. Tämän lisäksi viilunkuivauskoneelle tulevan tulohöyryventtiili voisi vaihtaa reduktioventtiiliksi, joka mahdollistaisi höyryn säädön paineen avulla, vähentäen höyryn määrän vaihtelua.
Työn aihealueiden aineistona käytettiin viilunkuivauiskoneelta ja voimalaitokselta saatuja lämpö- ja kosteusarvoja sekä höyrymääriä. Lisäksi viilunkuivauskoneelta mitatut vuotoilman ja lämmön määrät mitattiin kalibroidulla ilmavirtausmittarilla ja lämpökameralla. Aineistona käytettiin myös operaattoreiden haastatteluja ja valmistajilta saatuja esitteitä.
Työn tuloksena saatiin laskettua viilunkuivauskoneen vuotoilmasta ja lämmöstä johtuva hukkaenergian määrä, sekä viilunkuivauskoneen sisäisen lämmön laskemisesta ja sähkömoottoreiden päivityksestä saatava energiansäästö. Sähkömoottoreiden päivitykselle laskettiin lisäksi takaisinmaksuajat, jonka mukaan moottoreiden päivittäminen uusiin on kannattavaa.
Säästölaskujen sekä automaatiotestien pohjalta nousi esiin viilunkuivauskoneelle 1 tehtävät korjaukset. Viilunkuivauskoneen ovien tiivisteet tulee vaihtaa vuotoilman vähentämiseksi ja ovet korjata tai vaihtaa uusiin, jos ne ovat vääntyneet pysyvästi lämpölaajenemisen tai törmäyksen seurauksena. Lisäksi viilunkuivauskoneelle on kehitettävä lisäkosteutusjärjestelmä, jolla sen korkeita lämpötilapiikkejä voidaan kuivauskoneen pysähtyessä vähentää. Tämän lisäksi viilunkuivauskoneelle tulevan tulohöyryventtiili voisi vaihtaa reduktioventtiiliksi, joka mahdollistaisi höyryn säädön paineen avulla, vähentäen höyryn määrän vaihtelua.