Öljypolttimen modifiointi bioöljykäyttöön
Palo, Petri (2009)
Palo, Petri
Lahden ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200905052426
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200905052426
Tiivistelmä
Nykyaikaisessa maailmassa on tarvetta lisätä biopohjaisten polttoaineiden käyttöä. EU on asettanut suosituksia ja tavoitteita uusiutuvan energian lisäämisestä jäsenvaltioilleen, myös Suomelle. Nestemäiset bioöljyt ovat tulevaisuudessa yksi varteenotettava vaihtoehto tämän toteuttamisessa. Bioöljyjen käyttöä nykyaikaisissa energiantuotantolaitoksissa on tutkittu kuitenkin suhteellisen pienessä mittakaavassa.
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on suunnitella Oilon Oy:lle valmiista raskasöljypolttimesta bioöljykäyttöön soveltuva versio lähinnä muokkaamalla alkuperäistä poltinta ja sen komponentteja. Työhön kuuluu polttimen 3D-mallinnus ja työkuvien suunnittelu.
Viime aikoina on tutkittu paljon pyrolyysiöljyn valmistamista puusta käyttämällä metsien hakkuutähteitä ja esimerkiksi sahoilta saatavaa sahanpurua. Pyrolyysiöljy on yksinkertaistettuna tislattua puuta, johon on tuotantovaiheessa sitoutunut vettä, ja siten sen lämpöarvo on noin puolet perinteisen mineraaliöljyn lämpöarvosta. Pyrolyysissä öljyyn muodostuu happoja, ja sen pH on yleensä noin 2…3.
Öljyn erilaisten ominaisuuksien takia polttolaitteisto pitää suunnitella uudestaan. Tärkein ero mineraaliöljyihin verrattuna on juuri happamuus. Kaikki virtaavan öljyn kanssa tekemisissä olevat komponentit on valmistettu haponkestävistä erikoisosista. Polttimessa käytetään myös pienempää painetta kuin normaalisti, jotta komponenttien ja siirtopumppujen käyttöikää saadaan pidennettyä. Sumutus suuttimella toteutetaankin perinteisen paineöljyhajotuksen sijaan paineilmalla. Polttimen tehoa säätävä paluukierto on poistettu, ja säätö on toteutettu kuristamalla suoraan suuttimelle menevää virtausta.
Opinnäytetyön tuotoksena on polttimen PI-kaavio, valmis 3D-malli polttimesta sekä kokoonpanoon tarvittavat työpiirustukset. Työpiirustuksia ei tässä työssä kuitenkaan salassapidettävyyden vuoksi julkaista. Fossiilisten polttoaineiden käyttö vähentyy ja loppuu tulevaisuudessa kokonaan, joten bioöljysovellusten kehittämistarpeet energiamarkkinoilla tulevat kasvamaan jatkuvasti nopeutuvalla tahdilla.
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on suunnitella Oilon Oy:lle valmiista raskasöljypolttimesta bioöljykäyttöön soveltuva versio lähinnä muokkaamalla alkuperäistä poltinta ja sen komponentteja. Työhön kuuluu polttimen 3D-mallinnus ja työkuvien suunnittelu.
Viime aikoina on tutkittu paljon pyrolyysiöljyn valmistamista puusta käyttämällä metsien hakkuutähteitä ja esimerkiksi sahoilta saatavaa sahanpurua. Pyrolyysiöljy on yksinkertaistettuna tislattua puuta, johon on tuotantovaiheessa sitoutunut vettä, ja siten sen lämpöarvo on noin puolet perinteisen mineraaliöljyn lämpöarvosta. Pyrolyysissä öljyyn muodostuu happoja, ja sen pH on yleensä noin 2…3.
Öljyn erilaisten ominaisuuksien takia polttolaitteisto pitää suunnitella uudestaan. Tärkein ero mineraaliöljyihin verrattuna on juuri happamuus. Kaikki virtaavan öljyn kanssa tekemisissä olevat komponentit on valmistettu haponkestävistä erikoisosista. Polttimessa käytetään myös pienempää painetta kuin normaalisti, jotta komponenttien ja siirtopumppujen käyttöikää saadaan pidennettyä. Sumutus suuttimella toteutetaankin perinteisen paineöljyhajotuksen sijaan paineilmalla. Polttimen tehoa säätävä paluukierto on poistettu, ja säätö on toteutettu kuristamalla suoraan suuttimelle menevää virtausta.
Opinnäytetyön tuotoksena on polttimen PI-kaavio, valmis 3D-malli polttimesta sekä kokoonpanoon tarvittavat työpiirustukset. Työpiirustuksia ei tässä työssä kuitenkaan salassapidettävyyden vuoksi julkaista. Fossiilisten polttoaineiden käyttö vähentyy ja loppuu tulevaisuudessa kokonaan, joten bioöljysovellusten kehittämistarpeet energiamarkkinoilla tulevat kasvamaan jatkuvasti nopeutuvalla tahdilla.