Typpihappotehtaan jätelämpökattilan kapasiteetin noston edellyttämät rakennemuutokset
Tossavainen, Jussi (2021)
Diplomityö
2021
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021061738565
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021061738565
Tiivistelmä
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää typpihappotehtaan jätelämpökattilan nykyinen kapasiteetti ja kapasiteetin noston edellyttämät rakennemuutokset ja niiden toteutettavuus. Lisäksi tutkittiin mahdollisuutta korvata nykyinen jätelämpökattila uudella jätelämpökattilalla. Tutkimusongelman ratkaisemiseksi käytettiin kolmea toisistaan riippumatonta tutkimussuuntaa, jotka ovat seurantatieto, kirjallisuuskatsaus ja laskenta.
Tutkimuksessa määritettiin jätelämpökattilan rakenne, materiaalit ja vesihöyry- piirin kierto. Tutkimuksessa määritettiin kapasiteetin noston edellyttämät lämpöpintojen pinta- alat ja tutkittiin niiden vaatimien rakennemuutosten toteutettavuus. Tutkimustulosten perusteella kapasiteetin noston edellyttämät lämpöpintojen pinta- alojen lisääminen on mahdollista tehdä nykyiseen jätelämpökattilaan. Muutostyö vaatii jätelämpökattilan siirtämisen typpihappotehtaalta konepajalle muutostöiden suorittamiseksi ja asentamisen takaisin.
Uudella jätelämpökattilalla saadaan kapasiteetin noston lisäksi pienennettyä päästöjä ja tehostettua typpihappoprosessin imeytymisvaihetta. Uuden jätelämpökattilan asennus vaatii ajallisesti puolet lyhyemmän huoltoseisokin typpihappotehtaalle verrattuna muutostöiden toteuttamisen nykyiselle jätelämpökattilalle. The objective of this study was to find out the current capacity of the nitric acid plant’s waste heat boiler and the structural modification required to increase the capacity. Possibility to renewal the whole waste heat boiler was also study. To solve the research problem three independent research directions were used. These are study of the waste heat boiler documentation, literature review and calculation.
The study determined the structure and materials of the waste heat boiler and the circulation of the water- steam circuit. The study determined the areas of heating surfaces needed to increase the capacity and examined the feasibility of structural changes. Based on the research results, it is possible to increase the area of heating surfaces required for the increase capacity to the existing waste heat boiler. The modification work requires transfer of the waste heat boiler from the nitric acid plant to the workshop to carry out the modification work and re-installation.
In addition to increasing capacity, the new waste heat boiler will reduce emissions and increase the absorption phase of the nitric acid process. The installation of a new waste heat boiler requires a half-shorter maintenance downtime for the nitric acid plant compared to the implementation of modifications to the existing waste heat boiler.
Tutkimuksessa määritettiin jätelämpökattilan rakenne, materiaalit ja vesihöyry- piirin kierto. Tutkimuksessa määritettiin kapasiteetin noston edellyttämät lämpöpintojen pinta- alat ja tutkittiin niiden vaatimien rakennemuutosten toteutettavuus. Tutkimustulosten perusteella kapasiteetin noston edellyttämät lämpöpintojen pinta- alojen lisääminen on mahdollista tehdä nykyiseen jätelämpökattilaan. Muutostyö vaatii jätelämpökattilan siirtämisen typpihappotehtaalta konepajalle muutostöiden suorittamiseksi ja asentamisen takaisin.
Uudella jätelämpökattilalla saadaan kapasiteetin noston lisäksi pienennettyä päästöjä ja tehostettua typpihappoprosessin imeytymisvaihetta. Uuden jätelämpökattilan asennus vaatii ajallisesti puolet lyhyemmän huoltoseisokin typpihappotehtaalle verrattuna muutostöiden toteuttamisen nykyiselle jätelämpökattilalle.
The study determined the structure and materials of the waste heat boiler and the circulation of the water- steam circuit. The study determined the areas of heating surfaces needed to increase the capacity and examined the feasibility of structural changes. Based on the research results, it is possible to increase the area of heating surfaces required for the increase capacity to the existing waste heat boiler. The modification work requires transfer of the waste heat boiler from the nitric acid plant to the workshop to carry out the modification work and re-installation.
In addition to increasing capacity, the new waste heat boiler will reduce emissions and increase the absorption phase of the nitric acid process. The installation of a new waste heat boiler requires a half-shorter maintenance downtime for the nitric acid plant compared to the implementation of modifications to the existing waste heat boiler.