Päällepuhalluskuivatuksen vaikutus paperitehtaan energiataseeseen

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2006

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Energiatalous ja voimalaitostekniikka

Mcode

Ene-59

Degree programme

Language

fi

Pages

84 s. + liitt.

Series

Abstract

Paperinvalmistuksessa tuotantokapasiteetin nousua rajoittaa etenkin paperikoneen kuivatusosa. Sylinterikuivatuksessa käytetään matalapaineista höyryä paperin kuivatukseen, ja kuivatusosa on kookas. Metso Paperin päällepuhallusyksikkö OptiDry Vertical antaa mahdollisuuden paperikoneen nopeuden kasvattamiseen pienin investointikustannuksin ilman kuivatusosan pituuden lisääntymistä. Päällepuhallusyksikössä kuivatusilma kuumennetaan kaasupolttimella ja puhalletaan suurella nopeudella paperirainan pintaan. Ominaishaihdutus päällepuhalluskuivatuksessa on yli kaksinkertainen verrattuna sylinterikuivatukseen. Tässä diplomityössä kehitetään menetelmä, jolla pystytään arvioimaan päällepuhalluskuivatuksen ja kapasiteetin nousun vaikutus paperitehtaan energiataseeseen, kun paperikoneen kuivatusosaan liitetään päällepuhallusyksikkö. Paperitehdasta tarkastellaan yksinkertaistettuna, ja laskenta perustuu energia- ja massataseisiin. Menetelmä verifioidaan VTT Prosessien kehittämällä Balas-prosessisimulaattorilla. Energiataseen muutoksia tarkastellaan neljässä erilaisessa paperinvalmistuslinjassa. Ensin arvioidaan kapasiteetin nousun yläraja säilyttämällä höyrynkulutus kuivatusosalla lähtötilanteen tasolla. Jos tuloksena saatu kapasiteetin nousu on epärealistinen, tarkastellaan tilannetta myös alemmalla kapasiteetin nousulla, joka olisi mahdollista toteuttaa ilman suuria laitteistomuutoksia. Tällöin höyrynkulutus kuivatusosalla pienenee, ja vaikutukset kohdistuvat tehtaan voimalaitokseen. Lämpöenergian ominaiskulutus paperinvalmistuksessa säilyy lähtötilanteen tasolla tai kasvaa hieman päällepuhalluskuivatuksen vaikutuksesta. Kapasiteetin nousu lisää sähkön absoluuttista kulutusta. Jos höyrynkulutus kuivatusosalla pienenee, vähenee voimalaitoksen höyryntuotannon lisäksi myös sähköntuotanto. Vaikutusten suuruus energiataseeseen riippuu etenkin paperin neliömassasta, kuiva-ainepitoisuudesta ja jälkikuivatuksesta sekä suuremmassa mittakaavassa paperitehtaan rakenteesta. Suurimmat vaikutukset kohdistuvat tehtaaseen, jossa valmistetaan mekaanista massaa TMP-prosessilla. Kapasiteetin nousun seurauksena TMP-prosessista saatavan talteenottohöyryn määrä kasvaa. Jos kapasiteetin nousun jälkeen kuivatusosan höyryntarve saadaan katettua kokonaan talteenottohöyryllä, ei voimalaitoksen tuottamaa höyryä tarvita perusajotilanteessa. Talteenottohöyrylle saattaa syntyä jopa ylijäämää. Tehtaalla, jolla ei ole omaa sähköntuotantoa, päällepuhalluskuivatuksen vaikutukset voimalaitokseen ovat pienemmät, ja polttoaineen kulutus siirtyy osittain voimalaitokselta paperikoneen kuivatusosan yhteyteen.

Description

Supervisor

Ahtila, Pekka

Thesis advisor

Talja, Risto

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552243

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK