Monipolttoainekattilan päästöjen tarkkailu ja raportointi

Abstract

Suurten polttolaitosten päästöjen tarkkailu- ja raportointivaatimukset ovat uudistuneet viime vuosina paljon. Suurimpia muutosten aiheuttajia ovat Valtioneuvoston asetus 1017/2002 ja standardi EN-14181. Tässä työssä kuvataan uudet vaatimukset täyttävän päästöjen tarkkailu- ja raportointijärjestelmän rakentaminen monipolttoainekattilalle.

Aluksi esitellään mitä uusia vaatimuksia päästöjen tarkkailulle ja raportoinnille on tullut viime aikoina. Lisäksi selvitetään vaatimusten mahdolliset ristiriidat ja ristiriitatilanteiden ratkaisutavat. Seuraavaksi esitellään vaatimukset täyttävän järjestelmän määritelmät. Erityisestiselvitetään kattilan erityispiirteiden vaatimia ratkaisuja. Lopuksi esitellään päästöjen tarkkailu- ja raportointijärjestelmän käyttökokemuksia ja parantamismahdollisuuksia. Kaikki tarkastelut tehdään ensisijaisesti toiminnanharjoittajan näkökulmasta.

Järjestelmä toteutettiin Stora Enso Oyj:n Heinolan Flutingtehtaan voimalaitoksen pääkattilalle, jossa käytetään laajaa polttoainevalikoimaa. Toteutuspaikan valinta tehtiin sillä perusteella, että uudet päästöjen tarkkailu- ja raportointivaatimukset ovat erityisen haasteellisia monipolttoainekattiloiden tapauksessa. Työssä selvitetään järjestelmän soveltamismahdollisuuksia myös kahdella muulla Stora Enson tehtaalla.

Käyttöönottovaiheen johtopäätöksenä todettiin päästöjen tarkkailu- ja raportointijärjestelmän täyttävän sille asetetut vaatimukset. Lisäksi havaittiin, että toiminnanharjoittajan kannattaa panostaa erityisesti järjestelmän joustavuuteen, luotettavuuteen, helppokäyttöisyyteen ja vikasietoisuuteen. Toiminnanharjoittaja pystyy määrittelyvaiheessa vaikuttamaan järjestelmän ominaisuuksiin helpommin ja edullisemmin kuin käyttöönoton jälkeen. Toiminnanharjoittajalta vaadittu työtuntimäärä arvioitiin Heinolan Flutingtehtaan tapauksen perusteella. Lopuksi selvitettiin mahdollisia tulevaisuuden kehityskohteita vastaavissa järjestelmissä.

Requirements for emissions observation and reporting at large combustion plants have changed a lot during recent years. The most influential changes have been ordinance 1017/2002 and standard EN-14181. This Master's thesis describes the building process for emissions observation and reportingsystem that complies with these latest requirements.

New requirements are described first. Then possible contradictions and ways to solve these situations are examined. Specifications for a system filling the new requirements are described, especially the solutions required by the boiler in case. Finally experience from system use and opportunities for improvement are considered. Plant operator perspective is maintained throughout the thesis.

Emissions observation and reporting system was demonstrated at the Stora Enso Oyj Heinola Fluting Mill with the power plant main boiler, which uses a wide range of different fuels. The site of demonstration was chosen based on that filling the new requirements is most challenging for multi-fuel boilers. Also possibilities for system use at two other Stora Enso mills were evaluated.

After start-up period the emissions observation and reporting system was concluded to meet its requirements. It was also noticed that plant operator should focus on system flexibility, reliability, ease-of-use and fault tolerance. For the plant operator it's more convenient and economical to influence properties of the system during making of specifications than after start-up. The amount of required working hours for making of specifications and system start-up was estimated. Also possible future improvements were considered for comparable systems.