Heat recovery and environmental impacts of flue gas condensing

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kuukkanen, Laura
dc.contributor.advisor Kouki, Juha
dc.contributor.author Uotila, Juuso
dc.date.accessioned 2015-12-16T07:45:56Z
dc.date.available 2015-12-16T07:45:56Z
dc.date.issued 2015-12-15
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/19124
dc.description.abstract The objective of this thesis is to study effects of flue gas condensing (FGC) on heat recovery and the environment by thermodynamic calculations using data from the literature. The latest version of the large combustion plant (LCP) best available technique (BAT) reference document (BREF) from June 2013 introduces new BAT, associated emission levels (BAT-AELs) for emissions to air and to direct water discharge. These BAT-AELs add pressure to energy producers to find solutions to meet the new requirement and FGC is one considerable choice. FGC is an efficient way to reduce most of the flue gas emissions, but also forms additional condensate stream and, moreover, affects the flue gas emission dispersion, which in turn requires a new stack design. Based on literature data, the flue gas emissions of a reference combined heat and power (CHP) plant in Rauma are evaluated and simulated by using the flue gas dispersion model. FGC is also used for flue gas heat recovery purposes. Most of the energy content in flue gases is present in the form of latent heat, which can be utilized for the preparation of district heating (DH) water. This heat recovery can be enhanced with heat pump or combustion air humidifier (CAH) attached to the FGC. In the thesis, potentials for these methods are calculated and one year simulation is done with real plant data while plant runnability is taken into account. Based on these premises and information from literature, effects on the CHP plant mass and energy balance are determined and economical aspects are evaluated. Results show that FGC has the potential to reduce emission and allows heat recovery. The FGC should be able to reduce most of Rauma’s CHP plant emissions, thus meeting the new requirement for emissions to air. FGC heat recovery lowers the annual fuel consumption when boiler is operated based on DH demand, but it also lowers power production. Overall, FGC is shown to be a profitable choice for emission reductions and heat recovery. en
dc.description.abstract Työn tarkoituksena on tutkia savukaasun lauhdutuksen (FGC) vaikutusta ympäristöön ja lämmöntalteenottoon laskujen ja alan kirjallisuuden kautta. Uusin versio suurien polttolaitosten (LCP) parhaan käyttökelpoisen tekniikan (BAT) referenssi dokumentin (BREF) kesäkuun 2013 luonnoksesta esittää uusia BAT – päästötasoja (BAT-AELs) savukaasulle ja laitosten poistovedelle. Tämä painostaa energiateollisuutta etsimään ratkaisuja uusien päästötasojen täyttämiseksi ja tähän FGC on yksi varteenotettava ratkaisu. FGC puhdistaa suurimman osan savukaasun päästöistä tehokkaasti, mutta se myös luo uuden lauhdevirtauksen ja vaikuttaa savukaasun leviämiseen ja piippuun. Työssä näitä asioita on tutkittu kirjallisuuden kautta ja karkea lemiämismallinnus on tehty Rauman sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokselle. FGC:tä voidaan käyttää myös lämmöntalteenottoon savukaasusta. Suurinosan savukaasun energiasta on latenttilämpöä jota voidaan hyödyntää kaukolämpöveteen FGC:llä. Tätä lämmöntalteenottoa voidaan parantaa liittämällä lämpöpumppu tai palamisilman kostutin FGC:hen. Työssä näiden menetelmien potentiaaleja on laskettu ja simuloitu oikealla datalla laitoksen ajettavuus huomioden. Näistä lähtökohdista ja kirjallisuudesta, FGC:n vaikutuksia Rauman laitoksen massa- ja energiataseeseen on laskettu ja taloudellisuutta arvioitu. Tulosten mukaan FGC:llä on potentiaalia päästöjen puhdistukseen ja lämmöntalteenottoon savukaasuista. FGC:n piätisi pystyä täyttämään useimpien päästöjen uudet BAT-AEL päästötasot savukaasulle. FGC:n lämmöntalteenotto laskee vuosittaista polttoaineenkulutusta kun kattilaa ajetaan kaukolämpö tarpeen mukaan, mutta se laskee myös sähköntuotantoa. Kaiken kaikkiaan FGC näyttäisi olevan taloudellinen ratkaisu päästötasojen täyttämiseen ja lämmöntalteenottoon. fi
dc.format.extent 109
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Heat recovery and environmental impacts of flue gas condensing en
dc.title Savukaasun lauhdutuksen lämmöntalteenotto ja ympäristövaikutukset fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword flue gas en
dc.subject.keyword heat recovery en
dc.subject.keyword condensing en
dc.subject.keyword environmental impacts en
dc.subject.keyword heat pump en
dc.subject.keyword combustion air humidifier en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201512165642
dc.programme.major Biojalostamot fi
dc.programme.mcode KM3001 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Sixta, Herbert
dc.programme BTT - Biotuotetekniikan koulutusohjelma fi
dc.location PK fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account