Energiåtervinning ur våtluft vid pappersmaskin
Övik Energi AB driver i Husum ett fjärrvärmenät som tillföres energi från M- reals pappersbruk i Husum. Värmen produceras dels genom återvinning av torkluft från en av pappersmaskinerna och dels i en ångvärmeväxlare. Andelen återvunnen värme kontra prima värme antogs, innan fjärrvärmenätet togs i drift 1992, uppgå till 80% respektive 20% vardera. Andelen spillvärme har emellertid visat sig vara betydligt lägre än dessa 80%. Som exempel har andelen under tiden 1998-2001 varit ca 55% av nätets totala värmebehov på 7000 MWh/år. Syftet med examensarbetet är att utreda varför andelen spillvärme varit så låg och dessutom föreslå åtgärder för att höja spillvärmeproduktionen. Vidare skall en uppvärmd fotbollsplan kopplas in på nätet. Effekten av denna inkoppling skall belysas och beräknas. Spillvärmen tas till vara i en anläggning kallat AHR-torn. AHR står för Aqua Heat Recovery: alltså värmeåtervinning med vatten. Torkluften passerar i detta torn flera steg av värmeväxlare där värmen avges till vatten som strömmar i batterierna. De två nedersta stegen i tornet hör till fjärrvärmeproduktionen. Rent produktionstekniskt fungerar dessa växlare som de skall, men i och med att de yttre förutsättningarna för värmeöverföringen inte överensstämmer med vad som utlovades ger spillvärmen inte den utlovade effekten. Det är främst den högre temperaturen in i växlaren som bidrar till den lägre effekten. Ingående vattentemperatur, d.v.s. returtemperaturen från fjärrvärmenätet, är ca 50°C istället för utlovade 40°C. Vidare är heller inte temperaturen ut ur växlaren de utlovade 65°C utan normalt ca. 62°C. Den lägre temperaturen ut ur växlaren beror till viss del på att flödet genom växlaren måste hållas högre än vad som antagits. Detta ger en högre effekt på värmeväxlaren men en lägre utgående temperatur. Felaktiga styrprinciper har ytterligare minskat andelen spillvärme. Dels har flödet genom AHR begränsats till 1440 l/m och dels har styrningen av tilloppstemperaturen varit felaktig. Eftersom temperaturen ut från AHR är i stort sett oberoende av flödet, när detta är över ca 1000l/m, innebär en flödesbegränsning att AHR:s kapacitet inte utnyttjas till fullo. Genom förändringar av styrningen av produktionsanläggningen har utnyttjandet av spillvärmen avsevärt förbättrats. Fortsatt justering av styrningen kan ytterligare förbättra spillvärmeutnyttjandet. Övik Energi AB rekommenderas att försöka sänka returtemperaturen från nätet. Med varje grad som returen sjunker, stiger vid normalflöde på fjärrvärmen, effekten på spillvärmeväxlaren med ca. 100 kW. En inkoppling av fotbollsplanen medför i upptiningsskedet en kraftig effektbehovsökning på fjärrvärmenätet med så mycket som 2 MW initialt. I detta skede kommer upp till 25% av energin komma från spillvärme. Under normal drift kommer upp till 90% av planens värmebehov att täckas av spillvärme. Redan vid uppstarten kommer returtemperaturen från nätet att sjunka och därigenom höjs effekten på spillvärmeväxlaren.