Savukaasulauhduttimen lauhdevesien käsittely ja hyötykäytön kehittäminen

Abstract

Energiatehokkuuden parantaminen voimalaitosten toiminnassa vähentää tarvittavan polttoaineen ja päästöjen määrää sekä parantaa voimalaitoksen kokonaishyötysuhdetta. Savukaasulauhduttimen avulla savukaasujen sisältämän kosteuden lämpö saadaan talteen ja käytetään kaukolämpöveden lämmittämiseen. Savukaasulauhdutin parantaa täten voimalaitoksen kokonaishyötysuhdetta, sillä samalla polttoainemäärällä saadaan tuotettua enemmän lämpöenergiaa. Savukaasulauhdutin toimii myös päästöjenvähennyslaitteena, sillä se sitoo epäpuhtauksia lauhduttimessa kiertävään kiertoliuokseen. Savukaasulauhde sisältää pieniä määriä kiintoainetta ja raskasmetalleja, joille on annettu voimalaitoksen ympäristöluvassa päästöraja-arvot. Lauhdeveden vesienkäsittelyjärjestelmä on mitoitettu niin, että vesistöön johdettavan poistoveden ominaisuudet täyttävät ympäristöluvan päästöraja-arvot. Lauhdevesienkäsittely sisältää yleensä useita eri vaiheita, kuten neutraloinnin, saostuksen, selkeytyksen ja suodatuksen. Uuden voimalaitoksen käyttöönottovaiheessa lauhdevesienkäsittelyjärjestelmän toimivuus testataan osana voimalaitoskokonaisuuden testausta. Tulosten perusteella selvitetään, päästäänkö ympäristöluvan päästöraja-arvojen alapuolelle.

Diplomityössä tutkitaan lauhdevesienkäsittelyjärjestelmän toimintaa poistovedestä tehtävillä viikkoanalyyseillä. Poistoveden kiintoaine sekä raskasmetallipitoisuudet määrittävät vesienkä-sittelyjärjestelmän toimivuuden, sillä niille on asetettu ympäristöluvassa päästöraja-arvot, joita ei tule ylittää voimalaitoksen normaalin toiminnan aikana. Saatujen tulosten perusteella tehdään jatkotoimenpiteitä ja uusia tutkimuksia. Diplomityössä tutkitaan myös lauhdevesienkäsittelyyn kohdistuvaa häiriötilannetta sekä lauhdeveden hyötykäyttömahdollisuuksia.

Tulosten perusteella lauhdevesienkäsittelyn toiminnan kannalta haasteellisin kohde oli korkea sinkkipitoisuus. Sinkkipitoisuuden pienentämiseksi diplomityön aikana testattiin hydroksidisaostusta sekä TMT 15 ® -kemikaalin avulla saostamista. Tulosten perusteella sinkkipitoisuus ei pienentynyt halutulla tavalla testien aikana, eikä ympäristöluvan päästöraja-arvon alle päästy. Sinkkipitoisuuden pienentämiseksi on jatkossa tehtävä tutkimuksia ja uusiin vesienkäsittelylaitteisiin saatetaan joutua investoimaan. Lauhdeveden hyötykäyttömahdollisuuksia tutkittiin alustavasti ja mahdollisia kohteita voisivat olla esimerkiksi lauhdeveden käyttö lämmitystarkoituksiin sekä raakaveden tai lisäveden valmistuksessa. Lauhdeveden hyötykäyttöä suositellaan tutkittavaksi tulevaisuudessa, mutta esimerkiksi lauhdeveden korkea kloridipitoisuus saattaa aiheuttaa nykyiselle raakaveden käsittelylaitteistolle ongelmia ja uusiin lauhdeveden käsittelylaitteisiin voidaan joutua investoimaan. Lauhdeveden hyötykäytöllä kuitenkin vähennetään voima-laitoksen omakäyttöveden ja -energian määrää, joten voimalaitoksen kokonaishyötysuhdetta saataisiin nostettua.