Sök:

Optimeringsförslag Arvidsjaurs Energi - genom bränslesammansättning och sänkt returtemperatur

Det finns flera ekonomiska fördelar med att optimera och se över en värmeverksanläggning. En betydande parameter för god driftgång är valet av bränsle. För rosterpannor eftersträvas en homogen och kontinuerlig bränslesammansättning för en säker drift. Vanligt förekommande är därför att blanda flera olika bränsletyper för att erhålla den önskade bränslesammansättningen. Vidare finns besparingar att göra genom en bra avkylning i fjärrvärmenätet. En bra avkylning återspeglas i en låg returtemperatur och därmed en effektiv värmeavgivning från nätet. En låg returtemperatur gynnar sedan effektuttaget för anläggningens rökgaskondensor. Följande arbete är genomfört på initiativ av Arvidsjaurs Energi då de delvis beskrevs ha problem med för hög returtemperatur. Arbetets första delmoment utgjordes av Bränslesammansättning, vars huvudsyfte var att identifiera likheter och skillnader samt dela erfarenhet kring bränsleval och sammansättning hos liknande värmeproducenter inom Norr- och Västerbotten. I andra delmomentet, Returtemperatur, genomfördes effektberäkningar på Arvidsjaurs Energis rökgaskondensor för ett specifikt bränsle med varierande returtemperatur. Vidare har sambandet mellan den största anslutna kunden på fjärrvärmenätet och dess påverkan på den slutliga returtemperaturen undersökts. På efterfrågan av Arvidsjaurs Energi inkluderades även en sammanfattad punktlista över parametrar som kan påverka returtemperaturen. En marknadsundersökning genomfördes hos liknande värmeproducerande anläggningar utifrån ett utformat frågeställningsformulär. Det visade sig att bränslesammansättningarna generellt liknade varandra med en blandning av torv, spån, grot och bark. Erfarenheterna skiljde sig dock något mellan anläggningarna. Likheter existerade främst genom problem med bränsle förorenat med snö och is under vintersäsong, där ingen av de tillfrågade hade någon klar lösning på problemet. Val av bränsle har visat sig vara en komplex fråga utan någon optimalt applicerbar lösning. Det handlar istället om att testa och tydligt utvärdera resultaten för att hitta en sammansättning som passar den specifika anläggningen. Vidare visade det sig att returtemperaturen för en vald tidsperiod inte var förhöjd för Arvidsjaurs Energis värmeverk. Trots detta genomfördes effektberäkningar på rökgaskondensorn, med approximationen att en sänkning av rökgastemperaturen efter kondensorn medför en lika stor sänkning av returtemperaturen. Viss driftdata var tidskrävande att erhålla då manuell framtagning krävdes från databas samt att bränsleanalyser på färdigblandat material under en längre tidsperiod saknades. Detta begränsade omfattningen av beräkningarna och därmed resultatets applicerbarhet. Resultatet visade att den beräknade effekten på rökgaskondensorn låg cirka 4 % högre än den levererade. Att effekten borde vara högre än den är i dagsläget stärks vidare av leverantör. Orsak till skillnaden tros främst bero på ett läckande spjäll innan rökgaskondensorn. Beräkningarna visade dock att en sänkning av returtemperaturen med 5°C medför ett ökat effektuttag på knappt 0,2 MW i rökgaskondensorn. Spjällets inverkan medför troligtvis under ett längre tidsperspektiv kostsamma följdproblem på anläggning utöver i dagsläget utebliven inkomst. För att undersöka i vilken grad den största fjärrvärmekunden påverkar returtemperaturen gjordes en energibalans för ett förenklat nätsystem som fick verka som ett principiellt exempel. För ett valt datum stod kunden för cirka 10 % av belastningen. En sänkning av deras returtemperatur med 10°C innebar därav en knapp sänkning på 1°C på den slutliga returtemperaturen. Faktorer som generellt påverkar returtemperaturen och avkylningen består av primära reglerventiler som fastnat i öppet läge, smutsiga värmeväxlare, för högt inställda börvärden samt rundgångar och avtappningar. Problem som inte påverkar kund har visat sig vara svår upptäckta, därför är det viktigt med kontroller.  Vidare rekommenderas en uppföljning efter spjällbyte, där den eventuella effektökningen utvärderas. Resurser borde läggas på att datorisera och logga driftdata, detta för att lättare följa upp och lokalisera fel i nätet samt tydligt kartlägga den största kundens och andra fjärrvärmecentralers inverkan på systemet.

Författare

Emma Gustavsson

Lärosäte och institution

Umeå universitet/Institutionen för tillämpad fysik och elektronik

Nivå:

"Uppsats för yrkesexamina på avancerad nivå". Självständigt arbete (examensarbete) om 30 högskolepoäng utfört för att erhålla yrkesexamen på avancerad nivå.

Läs mer..