Primääri-ilmaluvon mitoitus Kontiosuon lämpökeskukselle

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia Joensuun Fortumin Kontiosuon lämpökeskuk-sen varustamista primääri-ilmaluvolla. Lämpökeskuksen palamisilma otetaan nykyään kattilahallin sisältä, eikä sitä lämmitetä sen enempää. Savukaasujen loppulämpötila on jatkuvasti noin 160 °C, joten siitä voisi ottaa 50 – ¬60 °C palamisilman esilämmitykseen. Kuuma primääri-ilma auttaisi myös petilämpöjen hallintaa huonoilla polttoaineilla. Alkuosassa esitellään leijupetikattilan toimintaa, veden- ja ilmanesilämmittimiä sekä lämmönsiirtimien toimintaperiaatteita. Loppuosassa käsitellään primääri-ilmaluvon laskentaa ja mitoitusta, sekä sen jälkeen höyryluvon mahdollisuutta ja sen erilaisia kytkentävaihtoehtoja. Opinnäytetyön tuloksena päädyttiin ehdottamaan höyryluvoa Kontiosuon lämpökes-kukselle, koska se vaikutti helpoimmalta ja tehokkaimmalta ratkaisulta petilämpöjä ja muutostöitä ajatellen. Primääri-ilmaluvo vaikutti ensinnäkin suurelta komponentilta hyötyyn nähden ja sen mahdollisesti aiheuttama happokastepisteen vaara tuntui liian suurelta.

The objective of this Bachelor’s Thesis work was to study and calculate a primary air preheater to Kontiosuo boiler plant. The combustion air is now taken from inside of the boiler plant and it is not heated at all. The final temperature of the flue gas is con-tinuously about 160 ºC so there is 50 – 60 ºC that could be used to warm up primary combustion air. Hot combustion air could also help to control fluidized bed tempera-tures when burning poor fuels. The first part explains working principles of fluidized bed combustion, water- and air preheaters and heat exchangers. In the remaining part a primary air preheater is calcu-lated and designed. Then is shown a possibility of steam air preheater and also differ-ent kind of connection possibilities. The result was to recommend adding a steam air preheater to Kontiosuon lämpökeskus. It seemed to be the easiest and the most efficient solution regarding flu-idized bed temperatures and modifications to boiler building. The primary air preheater seemed to be a big and troublesome component for the given benefits. Also the worry of the acid dew point was one reason to recommend a steam air preheater.