Polysulfidiprosessin vaikutukset soodakattilalla

Kandidaatintyön tavoitteena on tutkia polysulfidiprosessin vaikutuksia soodakattilalla. Työssä keskitytään enemmän soodakattilan energiantuotantoon kuin kemikaalien regenerointiin. Tutkimuksen kohteena ovat muutokset polttolipeän lämpöarvossa, kattilan energiantuotanto suhteessa selluntuotantoon, kattilan omakäyttöteho, palamisilma, päästöt sekä likaantuminen. Työssä kerrotaan myös polysulfidilipeän valmistusvaihtoehdot ja historiasta, sekä yleisesti soodakattilasta osana kemiallista sellunkeittoa. Polysulfidikeitossa sellumassan saannon odotetaan kasvavan verrattuna normaaliin sulfaattisellunkeittoon. Tällöin soodakattilalle päätyy vähemmän poltettavaa orgaanista materiaalia. Oletuksena on, että soodakattilan höyryntuotanto vähenee suhteessa selluntuotantoon. Tutkimusta tehdään perehtymällä tutkimusjulkaisuihin, haastattelemalla asiantuntijoita sekä laskemalla soodakattilan tuotantoarvoja taselaskentaohjelmalla. Työssä käytetään esimerkkinä tyypillistä modernia soodakattilaa, johon tuloksia sovelletaan. Saannon parantuessa noin prosenttiyksiköllä soodakattilan höyryntuotanto vähenee 3-5 %. Lipeän sisältämä orgaanisen aineen määrä vähenee ja kattilan kuorma helpottuu. Soodakattilan savukaasuihin saattaa ilmestyä vähäisiä määriä rikkipäästöjä. Kattilan kulumisessa ja likaantumisessa ei ole raportoitu olevan muutoksia.

Reducing auxiliary power of a fluid bed boiler island

The aim of this thesis is to find and analyze different methods which reduce fluid bed boilers’ auxiliary power consumption. The objective is to examine the effects and feasibility of these methods. The literature part explains how fluid bed boilers work and what are the main sources of auxiliary power consumption. Designs and operation of these equipment are presented. The literature part also discusses the basics of auxiliary power consumption reduction and introduces four low pressure drop constructions. The experimental part inspects six different methods. Effects of these methods on the auxiliary power consumption are calculated and their impacts on the operation of the boiler are modeled. Calculations show that reasonable changes can reduce fluid bed boiler’s auxiliary power consumption by 2,1-10,2 %. Biggest reductions come from lower air coefficients, smaller bed a-level pressures and lower primary/secondary air –ratios. Models showed no problems with the smaller bed a-level pressures. With the lower air coefficients and smaller primary/secondary air –ratios the models showed a significant increase in the carbon monoxide levels.

Höyrytasetarkastelu kemianteollisuuden tehdasalueella

Tässä kandidaatintyössä perehdyttiin Kemira Chemicals Oy:n Sastamalan Äetsässä sijaitsevan tehdasalueen höyryverkkoon. Työn tavoitteena oli luoda selkeä kokonaiskuva höyryn tuotannosta ja kulutuksesta tehdasalueella. Työssä tutkittiin höyryverkon nykyisten mittauspisteiden kattavuutta ja suoritettiin höyrytasetarkastelu höyryverkostolle. Höyrytaseen tarkemmalla ymmärtämisellä helpotetaan mahdollisten energiatehokkuushankkeiden kohdentamista järkevästi. Työssä tarkasteltiin tehdasalueen höyryjärjestelmää siinä tarkkuudessa kuin se nykyisten mittausten dataa hyödyntäen on mahdollista. Laskennassa keskityttiin tarkastelemaan kokonaisuutta, ja erityisesti tuomaan esille merkittävimpiä höyrynkuluttajia. Päähöyrykattilan omakäyttöteho on huomattavan suuri syöttöveden merkittävän lämmitystarpeen johdosta. Tehtaista merkittävimmät höyryn kuluttajat ovat natriumkloraattitehdas (T III) ja hienokemikaalitehdas (T IV). Höyryverkkoa tarkasteltaessa luotiin myös uusi raportointipohja höyryn tuotannon ja kulutuksen tunnuslukujen seurantaan. Luotu raporttipohja hyödyntää saatavissa olevaa mittausdataa aiempaa tarkemmin ja laskenta on toteutettu mahdollisimman läpinäkyvästi. Mahdolliset höyrynkäytön tarkemmat selvitykset ja investoinnit esimerkiksi höyrymittauksiin kannattaa kohdentaa tehtaisiin T III ja T IV. Mikäli tulevaisuudessa halutaan muodostaa vetytase, helpottaa poltetun vedyn määrän seuranta luodussa raportointipohjassa taseen muodostamista.