Syksyllä niitetyn järviruo'on hyödyntäminen seospolttoaineena paikallisessa energiantuotannossa
Kettula, Kasperi (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023121838101
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023121838101
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin, onko lintuvesistöjen parannustarkoituksessa suoritetuista järviruovikoiden syysniitoista kerättyä silputtua ruokobiomassaa taloudellista ja tehokasta hyödyntää seospolttoaineena metsätalouden sivuvirtojen rinnalla lähellä sijaitsevassa 1 MW:n biolämpölaitoksessa.
Työn osana mitattiin perusteellisesti järviruo’on ja puuhakkeen fyysiset ja kemialliset ominaisuudet laboratorio-olosuhteissa. Selvitettyjä arvoja käyttäen suoritettiin lämpölaitoksella koepolttoja tunnetuilla polttoaineseoksilla palamisen hyötysuhteiden selvittämiseksi. Tämän jälkeen polttoaineseosta alettiin käyttämään osana laitoksen päivittäistä toimintaa ja seurattiin seoksen polttamisen vaikutuksia sekä arvioitiin sen soveltuvuutta laitoskäyttöön kuljetinlaitteiston, energian tuotannon sekä taloudellisten vaikutusten kannalta.
Tehtyjen selvityksien ja laskelmien perusteella todettiin, että pieni määrä ruokoa sekoitettuna puuhakkeeseen voi huomattavasti parantaa palamisen hyötysuhdetta. Kustannusarvioiden valossa todettiin kuitenkin, että ruo’on polttamisen tuoma taloudellinen etu on nykyisillä hinnoilla niin pieni, ja optimaalisen hyötysuhteen saavuttamiseen vaadittavat olosuhteet ovat niin tarkat, että tämän kokoluokan laitoksissa järviruo’on hyödyntäminen ei ole vielä taloudellisesti kannattavaa. This thesis is a study on whether shredded common reed harvested in autumn, as part of preservation efforts of bird ponds, is an economical and efficient mixture fuel alongside forestry side streams in a nearby 1 MW biothermal power plant.
During the study the physical and chemical properties of both reed and wood chips were thoroughly measured under laboratory conditions. Using the measured values, test batches with different mixture ratios were burnt in the power plant to determine the thermal efficiencies of used fuels. After the test runs, the plant began burning the fuel mixture on a larger scale as a part of its daily operation for several weeks, during which time the fuel mixture’s effects on the plant were closely monitored. Assessments were made regarding the reed mixture’s suitability for the plant’s conveyor machinery, energy production and economical effects.
Based on the completed assessments and calculations, it was noted that a small amount of reed mixed with the primary fuel does indeed noticeably increase the thermal efficiency of the plant. However, according to the cost estimates, the financial advantage gained is so small, and the conditions that need to be met to achieve the desired efficiency so precise, that a plant of this size cannot yet utilize reed in a way that would be economically viable.
Työn osana mitattiin perusteellisesti järviruo’on ja puuhakkeen fyysiset ja kemialliset ominaisuudet laboratorio-olosuhteissa. Selvitettyjä arvoja käyttäen suoritettiin lämpölaitoksella koepolttoja tunnetuilla polttoaineseoksilla palamisen hyötysuhteiden selvittämiseksi. Tämän jälkeen polttoaineseosta alettiin käyttämään osana laitoksen päivittäistä toimintaa ja seurattiin seoksen polttamisen vaikutuksia sekä arvioitiin sen soveltuvuutta laitoskäyttöön kuljetinlaitteiston, energian tuotannon sekä taloudellisten vaikutusten kannalta.
Tehtyjen selvityksien ja laskelmien perusteella todettiin, että pieni määrä ruokoa sekoitettuna puuhakkeeseen voi huomattavasti parantaa palamisen hyötysuhdetta. Kustannusarvioiden valossa todettiin kuitenkin, että ruo’on polttamisen tuoma taloudellinen etu on nykyisillä hinnoilla niin pieni, ja optimaalisen hyötysuhteen saavuttamiseen vaadittavat olosuhteet ovat niin tarkat, että tämän kokoluokan laitoksissa järviruo’on hyödyntäminen ei ole vielä taloudellisesti kannattavaa.
During the study the physical and chemical properties of both reed and wood chips were thoroughly measured under laboratory conditions. Using the measured values, test batches with different mixture ratios were burnt in the power plant to determine the thermal efficiencies of used fuels. After the test runs, the plant began burning the fuel mixture on a larger scale as a part of its daily operation for several weeks, during which time the fuel mixture’s effects on the plant were closely monitored. Assessments were made regarding the reed mixture’s suitability for the plant’s conveyor machinery, energy production and economical effects.
Based on the completed assessments and calculations, it was noted that a small amount of reed mixed with the primary fuel does indeed noticeably increase the thermal efficiency of the plant. However, according to the cost estimates, the financial advantage gained is so small, and the conditions that need to be met to achieve the desired efficiency so precise, that a plant of this size cannot yet utilize reed in a way that would be economically viable.