Soodakattilalaitosten energiantuotannon lisääminen

The aim of this thesis is to study different methods to increase the energy production of recovery boilers. This improvement is encouraged by the current energy policy and the rapid rise in energy prices, especially in electricity. In addition, the energy efficiency of the power plants is intended to be improved. There are several methods to increase the energy production. The methods taken into more accurate study are lower pressure steam for soot blowing and flue gas coolers. Energy balances are made for these two cases to check a plausible addition of power generation of turbo-generator of the steam turbine. Also, the viability issues are studied. Solvo Power Plant Simulation program is used for the energy balance research. Two case power plants are simulated to solve the balances. To solve the addition of power generation with the flue gas coolers, basic balance calculation is performed. The viabilities are also taken into account, especially the payback times of these alternatives. On the basis of the results, installing the system to the process is viable in both cases. By installing the lowest possible pressure steam system for the soot blowing, the advantages are the most significant. The investment costs are the highest but the payback time is less than 1,5 years and the profit in the next 20 years is the greatest. In the case of flue gas coolers, the results did not entirely agree with past studies. Nevertheless, installing the flue gas coolers into the process also seems to be significant and profitable.

Tässä diplomityössä tutkitaan ratkaisuja soodakattiloiden energiantuotannon lisäämiseen. Tätä suuntausta edesauttavat vallitseva energiapoliittinen tilanne ja energian, erityisesti sähkön hinnan kohoaminen. Myös voimalaitosten energiatehokkuutta pyritään parantamaan. Ratkaisuja energiantuotannon lisäämiseen on useita. Työssä esitellään useiden eri keinojen lisäksi myös nuohoushöyryn väliotto matalapaineisemmasta höyrystä sekä savukaasujen jäähdyttimet. Näistä vaihtoehdoista luodaan tutkimusosiossa erilliset tasetarkastelut, joissa selvitetään turbiinilta saatava lisäsähköteho sekä hankkeiden kannattavuudet. Tasetarkasteluissa käytetään pääosin Solvo-simulointiohjelmaa, jolla mallinnetaan voimalaitosprosessit kahdelle esimerkkitehtaalle. Lisäsähkön määrä selvitetään mallin avulla nuohoushöyryn paineen alentamisen tapauksessa. Myös savukaasujen jäähdyttimille tehdään taselaskenta. Vaihtoehdoista muodostetaan kannattavuustarkastelu erityisesti takaisinmaksuaikojen suhteen. Tarkasteluiden perusteella voidaan todeta, että molempien ratkaisujen asentaminen esimerkkitehtaiden prosessiin on kannattavaa. Kannattavin vaihtoehto on matalapaineisin nuohoushöyryn väliotto. Tämä investointi on suurin, mutta takaisinmaksuaika on alle puolitoista vuotta ja hankkeen eliniäksi arvioidulla 20 vuoden jaksolla voitto on suurin. Savukaasujen jäähdyttimien asennus havaittiin myös kannattavaksi mutta tulos oli heikompi kuin kirjallisuudessa ja aiemmissa tutkimuksissa.