Defining the potential of the secondary heat at an industrial plant and the utilizing in community's district heat network

Abstract

Diplomityössä tavoite oli kartoittaa Rautaruukki Oyj:n Hämeenlinnan tehtaan sekundaarilämpöpotentiaali ja selvittää mahdollisia kohteita, joissa sitä voisi hyödyntää. Koska sekundaarilämpöä tulisi käyttää mahdollisuuksien mukaan ensin prosessin sisäisesti, sitten lähiprosesseissa ja vasta viimeiseksi ulkopuolisessa kohteessa, keskityttiin aluksi mahdollisimman luotettavan lähtötiedon tuottamiseen tiedon keruun ja prosessien toimintaan perehtymisen avulla, joka tehtiin soveltaen Motivan julkaisemaa tehdaskatselmusohjetta. Tämän jälkeen tutkittiin mahdollisia sekundaarilämmön käyttökohteita tehdasalueella, jonka perusteella selvisi tehtaan todellinen hukkalämpöpotentiaali.

Tehdaskatselmuksen yhteydessä on määritelty jätelämpö, esitelty tyypillisimmät lämmön talteenottolaitteet ja niiden soveltuvuuksia eri kohteisiin, sekä käyty läpi tehdasalueen potentiaaliset sekundaarilämmön lähteet. Kolmannessa kappaleessa on esitetty lyhyesti läheisen yhdyskunnan aluelämpöjärjestelmän keskeisimmät tiedot. Kappaleessa neljä on koottu yhteen tulokset sekundaarilämpöpotentiaalista ja jaettu se helposti ja vaikeasti hyödynnettävään potentiaaliin. Sekundaarilämpöpotentiaali on esitetty Pinch-menetelmälle tyypillisessä muodossa yhdistelmäsuorina.

Tehtaalta löytyi sekundaarilämpötehoa maalipinnoituslinjalta 5.1 MW, elvyttämön pesureista yhteensä 2.8 MW ja sinkityslinja 3:lta 1 MW, kun vertailulämpötilana on käytetty 50 °C. Sekundaarilämpöä voisi käyttää peittauslinjan märkäkuopan lämmittämiseen esimerkiksi teholla 1MW, jolloin vähennettäisiin höyrynkulutusta happoaltailla. Muita käyttökohteita voisivat olla kattilalaitoksen syöttövesi (0.4 MW), sinkityslinja 3:n pesuosa (3.1 MW) ja maalipinnoituslinjan pesuosa (1 MW). Mikäli sekundaarilämpöä käytettäisiin ehdotetuissa kohteissa, olisi hukkalämpöteho tehtaan ulkopuolelle maksimissaan noin 4.0 MW, jonka voisi toimittaa läheisen yhdyskunnan kaukolämmitykseen olemassa olevalla yhdysputkella. Tehdasalueella käytetty suojakaasu voisi polttaa ja näin hyödyntää sen energia, n. 6500 MWvuosi.

Työn johtopäätös on, että sekundaarilämpöä tehtaalla on ja asianomaisten tulee selvittää kannattavuuslaskelmien avulla kuinka paljon sitä tullaan hyödyntämään tehdasalueella. Hukkalämpöpotentiaali määräytyy tehtaalla tehtävien muutosten perusteella. Sekundaarilämmön käytön lisäämisellä voidaan vähentää maakaasun kulutusta. Edelliset huomioiden tulee neuvotella energiayhteistyön jatkosta.