Utökad spillvärmebaserad fjärrvärmeproduktion vid Smurfit Kappa Kraftliner Piteå
FjärrvärmeSpillvärmeöverskottsvärmeöverskottsenergiRestvärme
sekundärvärme pappersmassa massafabrik sulfatfabrik
Smurfit Kappa Kraftliner Piteå är en av Europas största kraftlinerproducenter
med en fabrik centralt belägen i Piteå stad. Sedan 1978 finns vid fabriken
också ett system för att ta tillvara spillvärme från olika processer för
fjärrvärmeändamål. I dagsläget förser Smurfit Kappa årligen Piteå stads
fjärrvärmenät med nästan hela dess behov (ca 90 %). Pite Energi AB, som
ansvarar för fjärrvärmen i Piteå, bygger nu systematiskt ut nätet varför det
finns behov av utökade leveranser från Smurfit Kappa.
Detta examensarbete har genomförts för att undersöka möjligheterna att utöka
de spillvärmebaserade fjärrvärmeleveranserna från Smurfit Kappa Kraftliner
Piteå till Piteå stads fjärrvärmenät. Syftet med arbetet är att presentera
vilka potentiella värmekällor som är de bäst lämpade för en lönsam
fjärrvärmeproduktion samt hur dessa kan placeras in och tas i drift i det
befintliga systemet.
För att kunna leverera relevanta resultat har examensarbetet verkställts på
plats hos Smurfit Kappa Kraftliner Piteå, i nära kontakt med på plats
initierad personal.
Då Smurfit Kappas system för fjärrvärmeproduktion i jämförelse med ett
"traditionellt" värmeverk, är långt mer komplicerat och svårt att förutsäga,
har störst vikt i arbetet lagts på de termodynamiska aspekterna av olika
driftsscenarion. Detta för att kunna få fram realistiska prognoser för
möjliga kvantiteter nyttiggjord energi.
Utav studerade objekt visar det sig att en rökgaseconomizer till biopannan
samt en trimkondensor (nr. 05454) vid Indunstning 3 är de mest lovande
källorna. Inplaceringsförslag för dessa finns i form av förenklade
flödesscheman som figurerna 5.1 och 5.2. De olika figurerna visar inplacering
av båda de nämnda källorna respektive inplacering av endast en
rökgaseconomizer. Trimkondensorn visar sig kunna leverera upp till ca 4 MW
och rökgaseconomizern ca 3-5 MW.
Prognoser för utfall av nyttiggjorda energikvantiteter har gjorts för åren
2008 t.o.m. 2013. För rökgaseconomizern går dessa utfall från ca 18,9 GWh
(2008) till ca 19,8 GWh (2013) under perioden och för trimkondensorn från ca
13,4 GWh till ca 15,6 GWh. Genomsnittliga besparingar/inkomster till följd av
minskat primärvärmeanvändande blir för motsvarande tidsperiod ca 4,6 MSEK/år
vid inplacering av båda källorna och ca 2,2 MSEK/år med bara en
rökgaseconomizer.
Kortaste pay-off-tiden, 2,8 år, fås vid inplacering av båda objekten, att
jämföra med 5,2 år vid inplacering av enbart rökgaseconomizern. De långa
pay-off-tiderna beror på den oväntat kostsamma rördragningen till
rökgaseconomizern. Något som vittnar om att man bör söka lika mycket efter
källor som kan kopplas in till en låg kostnad som det letas efter stora
tillgängliga effekter. Genom att fundera över de båda beräknade
pay-off-tiderna kan man lätt inse att det är trimkondensorns bidrag som drar
ned pay-off-tiden i studien med båda objekt. Ensam inplacering av
trimkondensorn måste således ge en ytterliggare kortare pay-off-tid. Detta är
förutsatt att utnyttjandet av trimkondensorn i ett sådant fall skulle bli
åtminstone i närheten av lika stort som i den studien som gjorts här.
Alternativ som skulle behöva studeras fortsatt är ensam inplacering av
trimkondensorn. En sådan studie skulle behöva innefatta en verifiering av
tillgänglig effekt samt analys av eventuella vinster i form av den ökade
effektivitet i kokerikondensorerna som borde kunna erhållas i och med lägre
kylflödestemperaturer till dessa.
Det faktum att den största delen av Piteås fjärrvärmebehov även i framtiden
kan täckas av de befintliga källorna gör dock att det troligen är mycket
svårt att hitta tillräckigt lönsamma investeringar. I alla fall så länge det
inte är större skillnad i vinstgenerering mellan primär- och
sekundärvärmeproduktion.