Prediction of heat transfer on kraft recovery boiler

Abstract

Työssä tutkittiin Andritz-Ahlstrom toimittamien soodakattiloiden lämmönsiirtoa ANITA 2.20- suunnitteluohjelmalla feedback- laskentaa apuna käyttäen. Data laskentaan saatiin kattiloiden takuukokeissa mitatuista arvoista. Mittaukset on suoritettiin Andritz-Ahlstromin henkilökunnan toimesta tehdashenkilökunnan avustuksella. Feedback -laskenta tapahtui mittaustulosten perusteella, joten tiettyä virhettä luonnollisesti esiintyi. Aluksi laskettiin taseet molempien ekojen yli erikseen sekä molemmat yhdessä Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Täältä saatiin oletettu savukaasuvirtaus kattilassa. Tämän jälkeen lämpöpintoja muokattiin todellisuutta vastaaviksi yleislikaisuuskerrointa muuttamalla (overall fouling factor). Kertoimet ovat liikkuivat noin 0.4 ja 1.6 välillä riipuen kattilan tyypistä ja ANITAn oletuksesta lämpöpintojen likaisuudelle. Havaittin että yhtä varsinaista syytä lämpöpintojen eroavaisuuteen oletetusta ei saatu. Syitä toiminnan poikkeamiseen oli monia. Mm. etukammion koolla havaittiin olevan suurtakin vaikutusta tulistimien, etenkin savukaasuvirrassa ensimmäisen tulistimen toimintaan. Yleisesti todettiin muiden tulistimien vastaavan oletettua toimintaa. Keittopinnan ja ekonomiserien toimintaa tutkittiin hivenen suppeammin ja havaittiin niiden toimivan huomattavasti stabiilimmin kuin tulistimien. Likaisuus kertoimet oletetusta vaihtelivat noin ±20 %.

In this work is researched heat transfer of recovery boilers delivered by Andritz-Ahlstrom's using design program ANITA 2.20 and feedback calculation. The data was gathered from the guarantee tests. Measurements were carried out by our own personal with help of the mills personal. Feedback calculation was based on measurements and so natural errors occurred. In the beginning energy balances were calculated over economizers by using Excel to get flue gas flow. Next step was to get heat transfer surfaces operate as in the real boilers by changing overall fouling factor. Factors varied between 0.4 and 1.6. Exact result for operating value differences was not found. There are many reasons which affect to operating differences. Size of the front cavity was discovered to have some kind of effect especially to the first superheater. Generally other superheaters were operating as been predicted. Operation of BGB and economizers was studied also. BGB and economizers operation was discovered to be stable than superheaters. Overall fouling factor dispersion was only ±20 % from prediction values.