Biomassan kuivaus pienissä CHP-laitoksissa
Nevalainen, Tomi (2017)
Kandidaatintyö
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017121155590
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017121155590
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tutkia biomassan kuivausta. Työssä tutkitaan myös kuivauksen energiankulutusta ja ilmantarvetta teoreettisessa kuivausprosessissa sekä tutustutaan itse biomassan kuivumiseen käymällä läpi aiheeseen liittyvää kirjallisuutta ja tutkimuksia. Pääpaino työssä on kuitenkin tutkia biomassan kuivaamisen kannattavuutta pienessä CHP-laitoksessa, sekä tarkastella kuivaukseen kehitettyjä teknologioita. Kannattavuuslaskelmia varten tietoja laitteista sekä niiden hinnoista kyseltiin laitevalmistajilta. Työn kohteena on Valtimolle suunnitteilla oleva CHP-laitos, mutta työn tulokset soveltuvat myös muihin vastaavanlaisiin projekteihin.
Kuivauslämpötilan huomattiin vaikuttavan erityisen paljon prosessin energiankulutukseen ja ilmantarpeeseen. Myös ulkoilman lämpötilalla ja kosteudella huomattiin olevan jonkinlainen merkitys. Pienen kokoluokan CHP-laitokselle soveltuvimpia kuivaintyyppejä katsottiin olevan viirakuivain sekä rumpukuivain varsinkin, jos hukkalämmön käyttämisen halutaan olevan mahdollista. Muiden kuivaintyyppien ongelmina olivat muun muassa liian suuri koko tai liian korkean kuivauslämpötila.
Kannattavuuslaskelmissa huomattiin, että hukkalämpöä hyödynnettäessä biomassan kuivaaminen pienessä CHP-laitoksessa on kannattavaa, mutta lämpöenergian ottaminen esimerkiksi kaukolämpöverkosta tekee kuivauksesta monissa tilanteissa kannattamatonta. Hukkalämmön hyödyntäminen on siis avainasemassa, mikäli biomassaa halutaan kuivata pienissä CHP-laitoksissa kannattavasti.
Kuivauslämpötilan huomattiin vaikuttavan erityisen paljon prosessin energiankulutukseen ja ilmantarpeeseen. Myös ulkoilman lämpötilalla ja kosteudella huomattiin olevan jonkinlainen merkitys. Pienen kokoluokan CHP-laitokselle soveltuvimpia kuivaintyyppejä katsottiin olevan viirakuivain sekä rumpukuivain varsinkin, jos hukkalämmön käyttämisen halutaan olevan mahdollista. Muiden kuivaintyyppien ongelmina olivat muun muassa liian suuri koko tai liian korkean kuivauslämpötila.
Kannattavuuslaskelmissa huomattiin, että hukkalämpöä hyödynnettäessä biomassan kuivaaminen pienessä CHP-laitoksessa on kannattavaa, mutta lämpöenergian ottaminen esimerkiksi kaukolämpöverkosta tekee kuivauksesta monissa tilanteissa kannattamatonta. Hukkalämmön hyödyntäminen on siis avainasemassa, mikäli biomassaa halutaan kuivata pienissä CHP-laitoksissa kannattavasti.