Jätelämpökattilan tehostamisvaihtoehtojen tarkastelu
Pokka, Sami (2022)
Pokka, Sami
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205036942
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205036942
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön toimeksiantaja on SSAB Europe Oy Raahen koksaamo. Työn tarkoituksena on selvittää, toisiko koksaamon krakkauslaitoksen jätelämpökattilan höyrynpaineen nosto säästöjä sivutuotelaitoksella.
Koksaamolla on lähitulevaisuudessa tarve päivittää vanha kattila uuteen, koska nykyinen kattila on tulossa käyttöikänsä päähän. Nykyisen kattilan kanssa ongelmana on ollut, että prosessikaasut ovat jääneet liian kuumaksi, minkä takia noin 80 % rikkipartikkeleista menee Claus-laitokselle rikinkeräilyn sijaan. Laskemalla prosessikaasujen lämpötila 150 °C:n tienoille, saadaan 80 % rikkipartikkeleista erottumaan rikinkeräilyyn. Keskeisin toteutustapa oli tutkimusmenetelmä, jonka perusteella tehtiin laskelmat.
Työn ensimmäisenä tavoitteena oli selvittää, voitaisiinko uusi kattila toteuttaa kaksivaiheisena. Ensimmäisessä osassa tuotettaisiin 16 bar:n höyryä bentseenilaitokselle ja jälkimmäisessä osassa 1,3 bar:ista höyryä tislaimille. Selvitys tehtiin Excel-pohjalle, jossa muodostettiin energiavirtatase kattilalle ja laskettiin molempien osien tarvitsemat tehot ja savukaasun antama teho kattilaan. Selvityksen perusteella todettiin, että kaksivaiheinen kattila ei ole mahdollinen.
Työn toisena tavoitteena oli selvittää, mikä olisi vaihtoehtoinen ratkaisu kaksivaiheiselle kattilalle. Selvityksen perusteella todettiin, että nostamalla kattilanpaine 1,4 bar:iin, lisäämällä syöttöveden virtausta 19,2 kg/h ja tuotetun höyryn lämpötilan 230 °C:seen, saadaan maksimaalinen hyöty irti kattilasta. Lisäksi saadaan haluttu loppulämpötila savukaasulle, jolloin 80 % rikkipartikkeleista erottuu rikinkeräilyyn.
Tämän työn pohjalta koksaamon sivutuotelaitoksella on mahdollista saada aikaan vuosittaisia säästöjä nostamalla kattilanpainetta. Lisäksi kattilanpaineen nosto vähentää huoltoseisakkien määrää Claus-laitoksella.
Koksaamolla on lähitulevaisuudessa tarve päivittää vanha kattila uuteen, koska nykyinen kattila on tulossa käyttöikänsä päähän. Nykyisen kattilan kanssa ongelmana on ollut, että prosessikaasut ovat jääneet liian kuumaksi, minkä takia noin 80 % rikkipartikkeleista menee Claus-laitokselle rikinkeräilyn sijaan. Laskemalla prosessikaasujen lämpötila 150 °C:n tienoille, saadaan 80 % rikkipartikkeleista erottumaan rikinkeräilyyn. Keskeisin toteutustapa oli tutkimusmenetelmä, jonka perusteella tehtiin laskelmat.
Työn ensimmäisenä tavoitteena oli selvittää, voitaisiinko uusi kattila toteuttaa kaksivaiheisena. Ensimmäisessä osassa tuotettaisiin 16 bar:n höyryä bentseenilaitokselle ja jälkimmäisessä osassa 1,3 bar:ista höyryä tislaimille. Selvitys tehtiin Excel-pohjalle, jossa muodostettiin energiavirtatase kattilalle ja laskettiin molempien osien tarvitsemat tehot ja savukaasun antama teho kattilaan. Selvityksen perusteella todettiin, että kaksivaiheinen kattila ei ole mahdollinen.
Työn toisena tavoitteena oli selvittää, mikä olisi vaihtoehtoinen ratkaisu kaksivaiheiselle kattilalle. Selvityksen perusteella todettiin, että nostamalla kattilanpaine 1,4 bar:iin, lisäämällä syöttöveden virtausta 19,2 kg/h ja tuotetun höyryn lämpötilan 230 °C:seen, saadaan maksimaalinen hyöty irti kattilasta. Lisäksi saadaan haluttu loppulämpötila savukaasulle, jolloin 80 % rikkipartikkeleista erottuu rikinkeräilyyn.
Tämän työn pohjalta koksaamon sivutuotelaitoksella on mahdollista saada aikaan vuosittaisia säästöjä nostamalla kattilanpainetta. Lisäksi kattilanpaineen nosto vähentää huoltoseisakkien määrää Claus-laitoksella.