Soodakattilan lämpövesiverkon kytkentöjen vaikutus ylijäämäenergian määrään

Abstract

Kandidaatintyön tavoitteena on selvittää, miten erilaiset lämpövesiverkon lämmönvaihtimien kytkennät ja verkon optimointi vaikuttavat savukaasupesurin sekundäärilauhteesta saatavan lämpötehon määrään. Lämpötehojen määrä selvitettiin neljässä eri skenaariossa, jotka eroavat ajomalleiltaan toisistaan savukaasupesurille tulevan veden lämpötilan ja määrän mukaan vuodenaikojen vaihtelun takia. Lisäksi skenaariot eroavat lämmönvaihtimien kytkennöillä. Työssä tarkastellaan myös sellutehtaan lämpövesiverkon sisältämiä komponentteja ja käyttökohteita.

Skenaarioista parhaiksi osoittautui skenaario 4, jossa savukaasupesurilta tuleva lauhde johdetaan rinnan kahdelle vesilämmönsiirtimelle, jotka ovat aikaisemmin olleet sarjassa. Lämpöteho lämmönsiirtimillä parani, kun paluuvettä esilämmitetään savukaasupesurin lauhteella. Myös automatiikan lisääminen säätöventtiilien muodossa parantaa systeemin energiatehokkuutta.

The aim of the bachelor's thesis is to find out how different connections of the heat exchangers in the hot water network and network optimization affect the amount of heat output obtained from secondary condensate of the flue gas scrubber. The analysis was conducted through four different scenarios, which varied in terms of the temperature and flow rate of the water entering the flue gas scrubber due to seasonal changes. Additionally, the scenarios differed in the connection configurations contained in the pulp mill's hot water network.

Scenario 4 proved to be the most efficient, where condensate from the flue gas scrubber is directed parallel to two water heat exchangers that were previously connected in series. The thermal performance of the heat exchangers improved when the return water was preheated with the condensate. Furthermore, adding automation in the form of control valves enhanced the overall energy efficiency of the system.