Sähkösuodattimen aputoimintojen suunnittelu

Abstract

Insinöörityö tehtiin Raute Oyj:lle Raute Green -projektiryhmän jäsenenä. Työssä oli tärkeimpänä tavoitteena löytää ratkaisu voimalaitoksen sähkösuodattimen puhtaanapitoon ja suunnitella kyseisen sähkösuodattimen vaatima suurjännite-eristinkammion suojakaasujärjestelmä. Suojakaasulla on tarkoitus pitää suurjännite-eristimen osat puhtaana.

Työn tekemisessä käytettiin CREO 2.0 -suunnitteluohjelmistoa sekä Raute Oyj:n sisäistä tietojärjestelmää. Työn tekemiseen kuului suunnittelua, 3D-mallintamista, työkuvien tekoa sekä laitteiden valintaa. Sähkösuodattimen puhtaanapitojärjestelmän suunnitteluun kuului pesusuutinjärjestelmä, sähkösuodattimen rungon pohjarakenne sekä suuttimien ja likaveden vesijärjestelmät. Suurjännite-eristinkammion suojakaasu oli ajateltu toteutettavan tuotekaasun väliotolla. Väliottokaasujärjestelmän suunnitteluun kuului putkisto sekä kaasun suodatus ja lämmitys.

Työn tuloksena ovat laaditut 3D-mallit ja työkuvat sekä valitut laitteet vaadituista järjestelmistä. Työn tulokset ovat vain Raute Oyj:n käyttöön. Työssä laadittu ratkaisu suurjännite-eristinkammion suojakaasun toteuttamiseksi tuotekaasun väliotolla jätettiin toteuttamatta. Väliottokaasujärjestelmä vaatisi kaasulle puhaltimen, putkiston, lämmityksen ja suodatuksen, joiden investointikustannus olisi kohtuuttoman suuri verrattuna sähkösuodattimen rungon kustannuksiin. Väliottokaasuratkaisusta luovuttiin siksi, että keksittiin huomattavasti investointi- ja käyttökustannuksiltaan halvemmaksi tuleva ratkaisu toteuttaa suurjännite-eristinkammion puhtaanapito.

Keksitty ratkaisu on syöttää typpeä eristinkammioon ja lämmittää typpi kammiossa olevalla sähkövastuksella. Typen virtaus eristinkammiosta suodatinosioon pyritään minimoimaan, koska typpi alentaa tuotekaasun energiasisältöä. Suunnitelmat väliottokaasulle ovat kuitenkin valmiit ja tarvittaessa toteutettavissa, jos typpiratkaisu ei osoittaudu toimivaksi. Tulevaisuudessa käyttökokemusten karttuessa on järjestelmiin mahdollisesti tulossa parannusehdotuksia.

The bachelor thesis was made for Raute Corporation. The thesis writer was working as part as of the Raute Green -project team. Raute is a technology company serving wood products industry worldwide. Its customers are companies operating in the wood products industry manufacturing veneer, plywood and laminated veneer lumber. Raute has about 500 employees in nine countries. The production facilities are situated in Nastola and Kajaani in Finland, in the Vancouver area in Canada and in the Shanghai area in China. In 2013 the turnover of Raute was 83 274 000 €.

The aim of the thesis was to find a cleaning solution for the Combined Heat and Power plant electrostatic precipitator and solution for cleaning gas of the high voltage insulator cabin. The CHP plant consists of gasifier, a few product gas cleaners, ESP, product gas burner and gas engine with generator. The heat produced in different places in the process is taken in use in the wood production line.

The CREO 2.0 -designing program and the internal database program of Raute Corporation were used to make this thesis. The achievements of the work are 3D-models, drawings and chosen apparatuses required for the designed systems to work correctly. The work results are for internal use of Raute Corporation only.

The solution for power supply insulator gas is to take enough amount of product gas after the ESP, clean and warm it up and then drive into the power supply insulator cabin. The solution was abandoned because of invented solution which was more cost efficient. The solution to use the product gas as a cleaning gas is however left as an option and is possible to manufacture if needed. In the future it is possible that after the operation experience there will be improvements in the design.