Soodakattila sähköenergiantuottajana
Sonja, Valtanen (2021)
2021
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. Only for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-12-28
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202112209433
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202112209433
Tiivistelmä
Energiaintensiivinen metsäteollisuus kuluttaa paljon sähköä – noin viidesosan Suomen kokonaissähkönkulutuksesta. Metsäteollisuus kuitenkin myös tuottaa sähköä pääasiassa polttamalla prosessiensa sivuvirtoja sooda- ja kuorikattiloissa. Tämän kandidaatintyön tarkoituksena oli tutustua soodakattilaan sähköenergiantuottajana. Soodakattila on olennainen osa jokaista sellutehdasta. Työssä käsiteltiin muun muassa soodakattilan polttoaineita ja niiden syntyä, soodakattilan lämmön- ja sähköntuotantoprosessia sekä kyseisen sähkön merkitystä ja tulevaisuutta Suomen sähköenergiantuotannossa. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena.
Sulfaattimenetelmän mukainen selluntuotantoprosessi voidaan jakaa kuitulinjaan ja talteenottoon. Puuperäinen ja uusiutuva sähköenergia on prosessin sivutuote. Kuitulinjalla puusta valmistetaan sellua keittämällä haketta valkolipeässä, jolloin puun kuidut vapautuvat ja valkolipeä muuttuu mustalipeäksi kutsutuksi jäteliemeksi. Kemikaalien ja lämmön talteenotossa mustalipeä poltetaan soodakattilassa, ja palamisesta vapautuva lämpö sekä epäorgaaniset kemikaalit otetaan talteen. Lämpöä jalostetaan höyryn, turbiinin ja generaattorin välityksellä sähköenergiaksi. Epäorgaaniset kemikaalit regeneroidaan uudelleen kuitulinjalla käytettävään muotoon valkolipeäksi. Soodakattilan tehtävänä on myös hävittää ympäristöystävällisesti eräitä muita jätevirtoja, joita voidaan polttaa pienenä osuutena mustalipeän rinnalla.
Soodakattiloilla ja mustalipeällä on merkittävä rooli Suomen sähköntuotannossa. Moderni sellutehdas tuottaa sähköä enemmän kuin se itse tarvitsee, jolloin ylijäämäsähkö voidaan myydä valtakunnanverkkoon. Metsäteollisuuden jäteliemillä tuotettiin vuonna 2020 vajaa kymmenes Suomen kaikesta sähköntuotannosta. Se vastaa reilua kuudesosaa uusiutuvan sähkön tuotannosta. Tulevaisuudessa kyseisen biosähkön tuotanto todennäköisesti kasvaa.
Sulfaattimenetelmän mukainen selluntuotantoprosessi voidaan jakaa kuitulinjaan ja talteenottoon. Puuperäinen ja uusiutuva sähköenergia on prosessin sivutuote. Kuitulinjalla puusta valmistetaan sellua keittämällä haketta valkolipeässä, jolloin puun kuidut vapautuvat ja valkolipeä muuttuu mustalipeäksi kutsutuksi jäteliemeksi. Kemikaalien ja lämmön talteenotossa mustalipeä poltetaan soodakattilassa, ja palamisesta vapautuva lämpö sekä epäorgaaniset kemikaalit otetaan talteen. Lämpöä jalostetaan höyryn, turbiinin ja generaattorin välityksellä sähköenergiaksi. Epäorgaaniset kemikaalit regeneroidaan uudelleen kuitulinjalla käytettävään muotoon valkolipeäksi. Soodakattilan tehtävänä on myös hävittää ympäristöystävällisesti eräitä muita jätevirtoja, joita voidaan polttaa pienenä osuutena mustalipeän rinnalla.
Soodakattiloilla ja mustalipeällä on merkittävä rooli Suomen sähköntuotannossa. Moderni sellutehdas tuottaa sähköä enemmän kuin se itse tarvitsee, jolloin ylijäämäsähkö voidaan myydä valtakunnanverkkoon. Metsäteollisuuden jäteliemillä tuotettiin vuonna 2020 vajaa kymmenes Suomen kaikesta sähköntuotannosta. Se vastaa reilua kuudesosaa uusiutuvan sähkön tuotannosta. Tulevaisuudessa kyseisen biosähkön tuotanto todennäköisesti kasvaa.