Mahdollisuuksia kivihiilen korvaamiseksi teollisuuden monipolttoainekattilassa

Abstract

Tässä kandidaatintyössä, joka tehtiin Stora Enso Oyj:n Varkauden tehtaiden voimalaitokselle, oli pääasiallisena tarkoituksena tutkia kolmea valittua polttoainetta ja niiden soveltuvuutta voimalaitoskattilan polttoaineeksi kivihiilen tilalle. Tämän lisäksi tehtävänä oli ottaa selvää kuinka hyvin nykyiset kivihiilen syöttämiseen ja varastointiin tarkoitetut laitteet soveltuvat mainituille polttoaineille ja kartoittaa tarvittaessa mahdollisia vaihtoehtoja nykyisten laitteiden tilalle. Tarkasteltaviksi polttoaineiksi valittiin puupelletti, torrefioitu pelletti sekä palaturve. Mainittuja polttoaineita tutkittiin kirjallisuudesta sekä selvitettiin tarvittavat lähtötiedot polttoaineen syöttölaitteiden arviointia varten. Kattilan polttoainetehon tarpeen mukaan laskettiin tarvittavat polttoainevirrat ja pohdittiin miltä osin ne olivat toteutettavissa nykyisillä laitteistoilla. Kävi ilmi, että ne eivät soveltuneet täysin uusille polttoaineille, joten mahdollisia korvaavia ratkaisuja tiedusteltiin laitostoimittajilta. Lopputulemana todettiin, että nykytilanteessa puupelletti voisi olla paras lähtökohta, mikäli pohditaan kivihiilen korvaamista biopolttoaineella. Lisäksi löydettiin sopiva syöttölaiteratkaisu, joka soveltuu tarvittaessa kaikille käsitellyille polttoaineille. Laitoksen nykyisitä laitteista siilot ovat todennäköisesti hyödynnettävissä myös uusien purkulaitteiden kanssa, mikäli niihin tehdään tarvittavat käyttöturvallisuuteen liittybät muutokset. Tulevaisuudessa, mikäli torrefioidun pelletin saatavuus paranee, puupelletti voitaisiin vaihtaa siihen, jolloin päästään lähemmäs kivihiilen lämpöarvoa ja energiatiheyttä.