Lämmön talteenoton optimointi biokaasun jalostusyksikön vesipesurista
Niemetmaa, Mikko (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024053119433
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024053119433
Tiivistelmä
Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi BioKymppi Oy. Yrityksen Kiteellä sijaitsevaan biokaasun tuotanto-laitoksen kaasun jalostusyksikköön oli investoitu uudella lämmön talteenottokoneella sekä prosessin jäähdytyskoneella. Laitteita ei ollut otettu vielä käyttöön ja toimeksiantajalla oli tarve selvittää, minkä ver-ran vesipesuprosessista voidaan ottaa lämpöenergiaa hyötykäyttöön. Tehtäväksi muodostui lämmön tal-teenoton optimointi ja prosessin jäähdytystehon selvittäminen. Myös jalostamon biometaanin tuottoa ja energiankulutusta haluttiin analysoida.
Kehittämistyö toteutettiin empiirisellä tutkimusmenetelmällä BioKymppi Oy:n jalostamolla. Jalostamon lämmönvaihdinten yhteydestä otettiin mittauksia ultraäänivirtausmittarilla, jonka avulla pystyttiin kerää-mään dataa nestevirran suuruudesta ja lämmönvaihtimella siirtyvästä lämpötehosta. Mittauksia havain-noitiin ja analysoitiin prosessin ajon aikana, jolloin muutoksia voitiin tehdä heti. Dataa analysoitiin tar-kemmin kaikkien mittausten tekemisen jälkeen.
Tuloksena saatiin mittauspöytäkirjat neljästätoista eri mittauksesta, joista tehtiin yhteenveto. Yhteenve-dossa esitettiin keskeisimmät mittaustulokset, joita hyödynnettiin toimeksiantajan ja jalostamon toimitta-jan välisessä vuorovaikutuksessa. Lämmön talteenottokoneilta hyödynnettävä lämpötehon määrä saatiin selville, sekä niihin vaikuttavat tekijät. Jäähdytyskoneen ja LTO-koneiden prosessin jäähdytyskyky selvi-tettiin ja otettiin käyttöön. Ajojen aikana havaittiin puutteita, joista tehtiin parannusehdotuksia jalosta-mon toiminnan optimoimiseksi.
Työn tavoitteisiin päästiin lämmön talteenoton selvittämisen sekä osittain optimoinnin osalta. Mittausten sekä havainnoinnin avulla prosessisuureita saatiin muutettua optimaalisemmiksi. Jäähdytyskoneen toimi-vuus oli suuri helpotus kuumien säiden lähestyessä. Parannusehdotukset ovat potentiaalinen investointi-kohde, joilla voidaan parantaa jalostamon energiatehokkuutta.
Kehittämistyö toteutettiin empiirisellä tutkimusmenetelmällä BioKymppi Oy:n jalostamolla. Jalostamon lämmönvaihdinten yhteydestä otettiin mittauksia ultraäänivirtausmittarilla, jonka avulla pystyttiin kerää-mään dataa nestevirran suuruudesta ja lämmönvaihtimella siirtyvästä lämpötehosta. Mittauksia havain-noitiin ja analysoitiin prosessin ajon aikana, jolloin muutoksia voitiin tehdä heti. Dataa analysoitiin tar-kemmin kaikkien mittausten tekemisen jälkeen.
Tuloksena saatiin mittauspöytäkirjat neljästätoista eri mittauksesta, joista tehtiin yhteenveto. Yhteenve-dossa esitettiin keskeisimmät mittaustulokset, joita hyödynnettiin toimeksiantajan ja jalostamon toimitta-jan välisessä vuorovaikutuksessa. Lämmön talteenottokoneilta hyödynnettävä lämpötehon määrä saatiin selville, sekä niihin vaikuttavat tekijät. Jäähdytyskoneen ja LTO-koneiden prosessin jäähdytyskyky selvi-tettiin ja otettiin käyttöön. Ajojen aikana havaittiin puutteita, joista tehtiin parannusehdotuksia jalosta-mon toiminnan optimoimiseksi.
Työn tavoitteisiin päästiin lämmön talteenoton selvittämisen sekä osittain optimoinnin osalta. Mittausten sekä havainnoinnin avulla prosessisuureita saatiin muutettua optimaalisemmiksi. Jäähdytyskoneen toimi-vuus oli suuri helpotus kuumien säiden lähestyessä. Parannusehdotukset ovat potentiaalinen investointi-kohde, joilla voidaan parantaa jalostamon energiatehokkuutta.