Lämpökäsittelylaitosten energiatalouden parantaminen

Abstract

Työn tavoitteena oli Imatra Steel Oy Ab:n jatkojalostusosaston lämpökäsittelylaitosten energiatalouden parantaminen. Työssä etsittiin lämpökäsittelylaitoksen energiatalouteen haitallisesti vaikuttavia tekijöitä ja pyrittiin löytämään ratkaisuja energiatalouden parantamiseksi.Työtä varten on kerätty tietoa kirjallisista lähteistä, Imatra Steel Oy Ab:n henkilökunnalta, insinööritoimistoilta, lämpökäsittelyuunien valmistajilta ja muilta asiantuntijoilta, jotka ovat olleet tekemisissä lämpökäsittelylaitosten, lämpökäsittelyuunien tai niihin läheisesti liittyvien energiataloudellisien tekijöiden parissa.Imatra Steel Oy Ab:n lämpökäsittelylaitosten suurimmat energiankuluttajat ovat lämpökäsittelyuunit, jotka ovat rakennettu pääosin vuosina 1965 ja 1971, jolloin energiankulutukseen ja sen aiheuttamiin kustannuksiin ei tarvinnut kiinnittää samalla tavoin huomiota kuin nykyisin. Työssä keskitytäänkin pääasiassa uunien energiatalouteen.Lämpökäsittelylaitosten energiatalouden parantamisessa on ensin keskityttävä primäärienergiana käytettävän maakaasun kulutuksen vähentämiseen, jonka jälkeen voidaan keskittyä uuneista syntyvän hukkalämmön hyödyntämiseen. Jotta lämpökäsittelyuunit saataisiin toimimaan energiataloudellisesti tehokkaasti ja nykyisessä markkinatilanteessa kilpailukykyisesti, pitäisi uuneille laatia oma kehitysohjelma. Uunien energiatalouden seuranta ja kehittäminen edellyttää nykyisten jatkuvatoimisesti mitattavien prosessitietojen ja erillisillä mittauksilla kerättävän tiedon nykyistä tehokkaampaa hyödyntämistä sekä uusien ennen mittaamattomien prosessiparametrien hyödyntämistä. Tulevaisuudessa toteutettava prosessitietojen keräysjärjestelmä antaakin aivan uusia mahdollisuuksia uunien kehittämiseen ja seurantaan.

The objective of the thesis was to improve the energy economics of the heat treating plants at the upgrading department of Imatra Steel Ltd. The factors which affect harmfully on the energy economics of a heat treating plant were looked for in the research and the aim was to find solutions for the improvement on energy economics.The information for the research has been collected from written sources, the employees of Imatra Steel Ltd., engineering offices, manufacturers of the heat treating furnaces and from other experts who have been dealing with heat treating plants, industrial furnaces or with energy economic factors closely related to them.Most of energy consumption at the Imatra Steel Ltd. is caused by industrial furnaces which were build mainly in the years 1965 and 1971. At that time energy consumption and expenses caused by it were not in need of same kind attention as nowadays. Principally the thesis concentrates on the energy economics of industrial furnaces.At first when dealing with the improvement of the energy economics of heat treating plants one must concentrate on decreasing of the consumption of natural gas which is used as primary energy. Then concentration can be directed to utilisation of the lost heat which heating furnaces produce. An improvement programme should be made for heating furnaces, in order to make them function efficiently regarding energy economics and be competitive under current market conditions. Follow-up and improvement of the energy economics of heating furnaces require the more efficient utilisation of the information which is currently available ie. continuously measured process information and separately measured information. In addition the new process parameter which has not previously used should be utilised. The system for the collection of process information which will be carried out in the future will indeed provide new opportunities for following and developing heating furnaces