Hakkeen kuivaus ennen varastointia ja biopolttoaineterminaalin suunnittelu
Lampinen, Hanna (2013)
Tiivistelmä
Lempäälään aiotaan rakentaa uusi kaukolämpölaitos, jossa polttoaineena käytettäisiin
haketta. Nykyään Lempäälässä tuotetaan kaukolämpöä maakaasulla, jonka
käyttämisestä halutaan siirtyä käyttämään lähialueilta saatavaa biopolttoainetta.
Tässä työssä halutaan selvittää, mitä hyötyjä saataisiin hakkeen koneellisesta kuivauksesta. Työn toisena tavoitteena on suunnitella ja pohtia biopolttoaineterminaalin
rakentamista sekä käsitellä hakkeen varastointia yleensä.
Työssä tutustutaan hakkeeseen aiheesta kertovan kirjallisuuden avulla. Työssä on
myös laskettu hakkeen kuivauksesta saatavia hyötyjä hakkeen lämpöarvoon sekä
energiatiheyteen. Erityisesti perehdytään metsätähdehakkeeseen, rankahakkeeseen,
kuorihakkeeseen sekä sahanpuruun. Laskelmien tuloksista on havaittu, että
suurin hyöty hakkeen energiatiheyden parantumisessa saadaan kun hake kuivataan
35 % kosteuspitoisuuteen. Tämän jälkeen energiatiheyden paraneminen tapahtuu
hitaammin. Hakkeen kuivauksesta saadaan myös muita hyötyjä kuin energiatiheyden
paraneminen. Kuivan hakkeen käsittelyn ja varastoinnin on havaittu olevan
vaivattomampaa kuin märän hakkeen.
Biopolttoaineterminaalin ja voimalaitoksen tulisi sijaita rinnakkain, jotta hakkeen
kuivauksesta saadaan mahdollisimman kustannustehokasta. Näin ollen syntyisi
myös säästöjä hakkeen kuljetuksen suhteen. Biopolttoaineterminaalin rakentamista
varten tarvittaisiin tilaa alustavien laskelmien perusteella noin yksi hehtaari.
Työssä on myös laskettu biopolttoaineterminaalin rakentamisesta aiheutuvia kustannuksia sekä hakkeen kuljetuksesta koituvia logistiikka kustannuksia. Haketerminaalin ja voimalaitoksen sijaintia Lempäälässä on myös kartoitettu. A new power plant is being planned for the municipality of Lempäälä. This power
plant would produce district heat by using wood chips as fuel. District heat is currently
being produced by power plants that use natural gas as fuel. In the future
the natural gas would be replaced by woody fuels, especially wood chips from
Lempäälä and the neighboring municipalities. For this reason it is essential to
study the qualities of wood chips as a fuel. The subject of this thesis is to find out
what benefits could be gained by mechanically drying woodchips and also what
should be taken into consideration when planning to store wood chips in a biofuel
terminal.
The study on wood chips is based on literature of the subject. Another goal in this
work was to calculate the net calorific value and energy density of wood chips as
received to see what the benefits of drying are. There are many different types of
wood chips, but in this work the main focus is on logging residue chips, stem
chips, bark chips and sawing residue chips. The results of calculations imply that
the greatest benefit from drying occurs when the wood chips are dried to 35 %
moisture content. After this the benefit from drying in the form of energy density
slows down. The improvement of energy density is not the only benefit from drying.
It has also been noted that the handling and storing of dry wood chips is easier
than moist wood chips. The biofuel terminal and the power plant should be situated
next to each other in order to make the drying of wood chips as costeffective
as possible. This would also be beneficial when looking at the expenses
from a logistic point of view. The space needed for the biofuel terminal is roughly
one hectare. The costs of building a biofuel terminal have also been calculated
along with the costs of transportation of wood chips. The locations of the biofuel
terminal and the power plant have been charted.
haketta. Nykyään Lempäälässä tuotetaan kaukolämpöä maakaasulla, jonka
käyttämisestä halutaan siirtyä käyttämään lähialueilta saatavaa biopolttoainetta.
Tässä työssä halutaan selvittää, mitä hyötyjä saataisiin hakkeen koneellisesta kuivauksesta. Työn toisena tavoitteena on suunnitella ja pohtia biopolttoaineterminaalin
rakentamista sekä käsitellä hakkeen varastointia yleensä.
Työssä tutustutaan hakkeeseen aiheesta kertovan kirjallisuuden avulla. Työssä on
myös laskettu hakkeen kuivauksesta saatavia hyötyjä hakkeen lämpöarvoon sekä
energiatiheyteen. Erityisesti perehdytään metsätähdehakkeeseen, rankahakkeeseen,
kuorihakkeeseen sekä sahanpuruun. Laskelmien tuloksista on havaittu, että
suurin hyöty hakkeen energiatiheyden parantumisessa saadaan kun hake kuivataan
35 % kosteuspitoisuuteen. Tämän jälkeen energiatiheyden paraneminen tapahtuu
hitaammin. Hakkeen kuivauksesta saadaan myös muita hyötyjä kuin energiatiheyden
paraneminen. Kuivan hakkeen käsittelyn ja varastoinnin on havaittu olevan
vaivattomampaa kuin märän hakkeen.
Biopolttoaineterminaalin ja voimalaitoksen tulisi sijaita rinnakkain, jotta hakkeen
kuivauksesta saadaan mahdollisimman kustannustehokasta. Näin ollen syntyisi
myös säästöjä hakkeen kuljetuksen suhteen. Biopolttoaineterminaalin rakentamista
varten tarvittaisiin tilaa alustavien laskelmien perusteella noin yksi hehtaari.
Työssä on myös laskettu biopolttoaineterminaalin rakentamisesta aiheutuvia kustannuksia sekä hakkeen kuljetuksesta koituvia logistiikka kustannuksia. Haketerminaalin ja voimalaitoksen sijaintia Lempäälässä on myös kartoitettu.
plant would produce district heat by using wood chips as fuel. District heat is currently
being produced by power plants that use natural gas as fuel. In the future
the natural gas would be replaced by woody fuels, especially wood chips from
Lempäälä and the neighboring municipalities. For this reason it is essential to
study the qualities of wood chips as a fuel. The subject of this thesis is to find out
what benefits could be gained by mechanically drying woodchips and also what
should be taken into consideration when planning to store wood chips in a biofuel
terminal.
The study on wood chips is based on literature of the subject. Another goal in this
work was to calculate the net calorific value and energy density of wood chips as
received to see what the benefits of drying are. There are many different types of
wood chips, but in this work the main focus is on logging residue chips, stem
chips, bark chips and sawing residue chips. The results of calculations imply that
the greatest benefit from drying occurs when the wood chips are dried to 35 %
moisture content. After this the benefit from drying in the form of energy density
slows down. The improvement of energy density is not the only benefit from drying.
It has also been noted that the handling and storing of dry wood chips is easier
than moist wood chips. The biofuel terminal and the power plant should be situated
next to each other in order to make the drying of wood chips as costeffective
as possible. This would also be beneficial when looking at the expenses
from a logistic point of view. The space needed for the biofuel terminal is roughly
one hectare. The costs of building a biofuel terminal have also been calculated
along with the costs of transportation of wood chips. The locations of the biofuel
terminal and the power plant have been charted.