Hyötysuhdelaskenta Keravan Energian biovoimalaitokselle
Törmänen, Aleksi (2013)
Törmänen, Aleksi
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305107639
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305107639
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tavoitteena on saada laskettua Keravan Energian biovoimalaitokselle, Kelvolle, energian tuotannon kokonaishyötysuhde. Laskettua hyötysuhdetta verrataan takuukokeiden aikaiseen hyötysuhteeseen ja analysoidaan prosessissa mahdollisesti tapahtuneet muutokset.
Työssä käydään läpi kaksi mahdollista hyötysuhteen laskentatapaa, suora ja epäsuora menetelmä, ja niistä valitaan Kelvolle paremmin sopiva laskentamenetelmä. Polttoainevir-ran mittaamisen vaikeus johti osaltaan epäsuoran menetelmän valintaan. Sillä myös saadaan voimalaitoksen hyötysuhde laskettua tarkemmin kuin suoralla menetelmällä. Epäsuorassa laskentamenetelmässä määritellään voimalaitoksella syntyvät häviöt, jotka ovat joko hukkaan meneviä lämpövirtoja tai sähkölaitteiden käyttämiä tehoja. Epäsuora laskentamenetelmä on toteuttajalleen myös informatiivisempi, koska siitä käy ilmi, missä häviöt syntyvät.
Hyötysuhde laskettiin Kelvolle 4 tunnin ajanjaksosta. Tarkasteluaika oli 1.12. 2012 klo 12–16. Tällöin voimalaitoksen kuorma oli mahdollisimman lähellä takuukokeen aikaista tuorehöyryn kuormitusta 28 kg/s. Kattilan hyötysuhteeksi saatiin 90 %, kun se takuukokeen aikana oli hieman yli 93 %. Turbiinilaitoksen hyötysuhteeksi laskettiin noin 95 %. Syöttövesipumpun ja puhaltimien aiheuttamat kattilalle kuuluvat häviöt näkyvät turbiinilaitoksen häviöinä, koska niitä ei päässyt järkevästi erottamaan laitoksen sähkön kulutuksesta. Voi-malaitoksen kokonaishyötysuhteeksi muodostui hieman yli 85 %.
Kattilan hyötysuhde oli selvästi alle takuukokeen aikaisen hyötysuhteen. Suurimpana syynä oli 31 °C:n ero savukaasujen loppulämpötilassa. Osaltaan ero johtui myös siitä, että takuukokeessa kattilalle ei lasketa nuohous-, ulospuhallus- ja pohjatuhkahäviöitä.
Työssä käydään läpi kaksi mahdollista hyötysuhteen laskentatapaa, suora ja epäsuora menetelmä, ja niistä valitaan Kelvolle paremmin sopiva laskentamenetelmä. Polttoainevir-ran mittaamisen vaikeus johti osaltaan epäsuoran menetelmän valintaan. Sillä myös saadaan voimalaitoksen hyötysuhde laskettua tarkemmin kuin suoralla menetelmällä. Epäsuorassa laskentamenetelmässä määritellään voimalaitoksella syntyvät häviöt, jotka ovat joko hukkaan meneviä lämpövirtoja tai sähkölaitteiden käyttämiä tehoja. Epäsuora laskentamenetelmä on toteuttajalleen myös informatiivisempi, koska siitä käy ilmi, missä häviöt syntyvät.
Hyötysuhde laskettiin Kelvolle 4 tunnin ajanjaksosta. Tarkasteluaika oli 1.12. 2012 klo 12–16. Tällöin voimalaitoksen kuorma oli mahdollisimman lähellä takuukokeen aikaista tuorehöyryn kuormitusta 28 kg/s. Kattilan hyötysuhteeksi saatiin 90 %, kun se takuukokeen aikana oli hieman yli 93 %. Turbiinilaitoksen hyötysuhteeksi laskettiin noin 95 %. Syöttövesipumpun ja puhaltimien aiheuttamat kattilalle kuuluvat häviöt näkyvät turbiinilaitoksen häviöinä, koska niitä ei päässyt järkevästi erottamaan laitoksen sähkön kulutuksesta. Voi-malaitoksen kokonaishyötysuhteeksi muodostui hieman yli 85 %.
Kattilan hyötysuhde oli selvästi alle takuukokeen aikaisen hyötysuhteen. Suurimpana syynä oli 31 °C:n ero savukaasujen loppulämpötilassa. Osaltaan ero johtui myös siitä, että takuukokeessa kattilalle ei lasketa nuohous-, ulospuhallus- ja pohjatuhkahäviöitä.