Biopolttoaineen kuivaus voimalaitoksessa
Alpua, Jussi (2011)
2011
Konetekniikan koulutusohjelma
Luonnontieteiden ja ympäristötekniikan tiedekunta - Faculty of Science and Environmental Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2011-12-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201202231035
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201202231035
Tiivistelmä
Päästörajoituksien kiristyessä on etsittävä uusia keinoja fossiilisten polttoaineiden korvaamiseksi uusiutuvilla biopolttoaineilla. Yksi vaihtoehto on alentaa biopolttoaineiden kosteuspitoisuutta termisellä kuivauksella, jolloin saadaan kasvatettua biopolttoaineen lämpöarvoa. Tässä työssä on tarkoituksena tehdä biopolttoaineen kuivurille teknistaloudellinen tarkastelu voimalaitosympäristössä. Tavoitteena on saada aikaan laskentamalli, jota voidaan käyttää hyväksi kuivurin mitoituksessa sekä kannattavuuden laskemisessa.
Työ tehdään neljässä osassa, joista ensimmäisessä käsitellään teorioita biopolttoaineista ja niiden laatuominaisuuksista, kostean ilman termodynamiikasta, kuivumisesta sekä ilmastopäästöistä. Toisessa osassa perehdytään kuivuriteknologioihin, jotka soveltuvat biopolttoaineiden kuivaukseen, sekä kuivureiden teoreettiseen mitoitukseen. Näiden osioiden materiaali kerätään alan kirjallisuuksista. Toisen osion kuivuriteknologioista valitaan kaksi soveltuvinta kuivuria voimalaitosympäristöön. Kuivuriteknologioille valitaan toimittajat, joille lähetetään tarjouspyynnöt. Kolmannessa osiossa tarkastellaan kuivatun biopolttoaineen vaikutusta savukaasuihin sekä kattila- ja energiantuotantoprosessiin. Viimeisessä osiossa kuivurille tehdään kannattavuustarkasteluja saatujen tarjouksien perusteella. Kannattavuustarkasteluissa lasketaan investoinnin takaisinmaksuaika, nettonykyarvo sekä tehdään herkkyysanalyysi kuivurin suunnitellulle käyttöajalle. Kahden viimeisen osion mitoituksista tehdään laskentamalli.
Työn tulokset osoittavat kuivauksen tuomat edut tekniseltä kannalta niin savukaasuissa kuin kattilaprosessissakin. Vaikutus energiantuotantoprosessiin riippuu käytettävistä lämmönlähteistä. Kannattavuustarkasteluissa toimittajien tarjouksien perusteella kuivureista ei saada kannattavia voimalaitosympäristöön. Kuivureille ei saada määritettyä takaisinmaksuaikaa ja nettonykyarvo on negatiivinen. Kannattavuus paranee, jos lämmönlähteenä voidaan käyttää omakustannehinnaltaan edullisia lämmönlähteitä. Tällöin kuivurista on mahdollista saada kannattava voimalaitosympäristöön.
Työ tehdään neljässä osassa, joista ensimmäisessä käsitellään teorioita biopolttoaineista ja niiden laatuominaisuuksista, kostean ilman termodynamiikasta, kuivumisesta sekä ilmastopäästöistä. Toisessa osassa perehdytään kuivuriteknologioihin, jotka soveltuvat biopolttoaineiden kuivaukseen, sekä kuivureiden teoreettiseen mitoitukseen. Näiden osioiden materiaali kerätään alan kirjallisuuksista. Toisen osion kuivuriteknologioista valitaan kaksi soveltuvinta kuivuria voimalaitosympäristöön. Kuivuriteknologioille valitaan toimittajat, joille lähetetään tarjouspyynnöt. Kolmannessa osiossa tarkastellaan kuivatun biopolttoaineen vaikutusta savukaasuihin sekä kattila- ja energiantuotantoprosessiin. Viimeisessä osiossa kuivurille tehdään kannattavuustarkasteluja saatujen tarjouksien perusteella. Kannattavuustarkasteluissa lasketaan investoinnin takaisinmaksuaika, nettonykyarvo sekä tehdään herkkyysanalyysi kuivurin suunnitellulle käyttöajalle. Kahden viimeisen osion mitoituksista tehdään laskentamalli.
Työn tulokset osoittavat kuivauksen tuomat edut tekniseltä kannalta niin savukaasuissa kuin kattilaprosessissakin. Vaikutus energiantuotantoprosessiin riippuu käytettävistä lämmönlähteistä. Kannattavuustarkasteluissa toimittajien tarjouksien perusteella kuivureista ei saada kannattavia voimalaitosympäristöön. Kuivureille ei saada määritettyä takaisinmaksuaikaa ja nettonykyarvo on negatiivinen. Kannattavuus paranee, jos lämmönlähteenä voidaan käyttää omakustannehinnaltaan edullisia lämmönlähteitä. Tällöin kuivurista on mahdollista saada kannattava voimalaitosympäristöön.