Biomassan käsittely voimalaitoksissa

Tässä diplomityössä tutkitaan biomassan esikäsittelyä suurissa voimalaitoksissa. Työssä keskitytään puusta saataviin polttoaineisiin. Biomassan esikäsittely on tärkeä osa voimalaitoksen toimintaa. Sillä pyritään saamaan puulle halutut ominaisuudet loppukäyttöä, kuten polttoa tai kaasutusta varten. Puubiomassan tärkeimpiä ominaisuuksia ovat kosteus, palakoko ja tasalaatuisuus. Työ on jaettu neljään osaan. Ensimmäisessä osassa tutkitaan kiinteän biomassan ominaisuuksia ja ongelmia. Toisessa osassa esitellään erilaisia voimalaitoksissa käytettäviä puubiomassoja ja niiden erityisominaisuuksia ja -vaatimuksia. Kolmannessa osassa esitellään biomassan käsittelyä voimalaitoksella. Käsittely jaotellaan vastaanottoon, esikäsittelyyn, varastointiin ja käsittelylaitteistoihin. Kolmannessa osassa tutkitaan myös käsittelyn erityisvaatimuksia ja esitellään esimerkkejä biomassan kokonaiskäsittelystä laitoksella. Työn neljäs osa paneutuu biomassan käsittelyn turvallisuus- ja ympäristöasioihin. Puubiomassan esikäsittely on suunniteltava käytettävien puulaatujen ja -määrien mukaan. Biomassan kosteuden ollessa korkea, on tutkittava onko kuivurien käyttö kannattavaa ja perusteltua. Jos voimalaitokselle tuleva puu on epätasalaatuista tai sisältää epäpuhtauksia, on käytettävä erilaisia puhdistus- ja murskainlaitteistoja. Biomassan käsittelyssä syntyy melua ja päästöjä. Ympäristö- ja terveyshaittojen ehkäisemiseksi käsittelylaitteistoihin on suunniteltava tarpeelliset suojat ja varojärjestelmät.

This thesis examines processing of biomass in large power plants. Study will focus on wood fuels. The processing of biomass is an important part of the power plant operation. It aims to give desired qualities for the wood's end use, like burning and gasification. The main qualities for woody biomass are moisture content, particle size and homogeneity. The study is divided into four parts. The first part examines the features and problems of solid biomass. The second section presents a variety of woody biomass used in power plants and their specific features and requirements. Third section describes biomass processing in a power plant. The processing is divided in to reception, handling, storage and processing equipment. Third section also examines the specific requirements of biomass handling and presents examples of the overall processing in a biomass plant. The fourth part of the study focuses on safety and environmental aspect of biomass production. Woody biomass pre-treatment should be designed specific for the type and quantity of wood used. If the used biomass has a high moisture content, it is necessary to examine whether the use of dryers is profitable and justified. If the incoming wood is inhomogeneous or contains impurities, a variety of cleaning and crushing equipment should be used. The processing of biomass generates noise and emissions. To prevent environmental and health hazards, processing equipment should be designed with necessary covers and safety systems.