Hake- ja turvelämmitteisen teollisuuskattilan toiminta ja ohjaus

Tiedonkeruulaitteistolla kerättiin tietoja erityisesti kotimaisten polttoaineiden, hakkeen ja jyrsinturpeen käyttäytymisestä arinalla. Paine-, lämpötila- ja virtausmittausten sekä kaasuanalyysien avulla saatiin selville mitattujen suureiden sekä näistä laskettavien suureiden ajallinen vaihtelu. Tällä tavoin voitiin arvioida polttoaineen ja sen laadunvaihtelun vaikutusta kuljettimien ja syöttölaitteiden toimintaan, kattilan tehontuottoon ja säätölaitteiden toimintaan. Keskeisimmät vaikeudet esiintyvät jyrsinturpeen arinapoltossa. Arinapolton tehontuotto vaihtelee polttoaineen laadun mukaan. Pääongelmat ovat kosteuden ja maatumisasteen vaihtelu, jotka vaikuttavat polttoaineen valumiseen arinalla. Arinapolttoon soveltuu parhaiten kosteudeltsan 45 - 50 -prosenttinen turve. Mieluummin silloinkin vain seospolttoaineen osana. Pölypolttojärjestelmän tehon pienuus ja liian selvä riippuvuus polttoaineen laadusta, lahinnä kosteudesta, sekä manuaalinen säätö vaikuttavat siihen, ettei pölypolton tehoa voida käyttää tehonsäädössä. Tuotettu teho on arinan tehon kanssa kattilan perustehoa. Lisäksi tuuliseulonnan kapasiteetin pienuus aiheuttaa polttoaineen kuljetinjärjestelmästä tulevien häiriöiden kanssa kapasiteettirajoituksia pölypoltossa. Kiinteiden kotimaisten polttoaineiden poltossa esiintyneiden tehontuoton vaihteluiden aiheuttama kompensointitarve on tyydytetty säätöpolttoaineen (jäteliemen) ja tukipolttoaineen (öljyn) polttoainetehon sekä muiden kattiloiden tehon muutoksilla. Energiantuotannon kustannusten kannalta eivät em. toimenpiteet ole aina suotavia. Koska käytettävän polttoaineen laatuun voidaan vaikuttaa vain sopivan seossuhteen valinnalla, tulisi polttoaineen purkauslaitteiden toimintaa parantaa niin, että haluttu seossuhde on etsittävissä. Polttoainevirtauksen tasaisuus voidaan saavuttaa vain purkaimien syötön automatisoinnilla, mikä onkin toteutettavissa oleva, prosessin käytettävyyttä parantava toimenpide. Toinen prosessin toimintaa tasoittava tekijä on palamisen tehontuoton (jäännöshapen) voimakkaan vaihtelun tasoittaminen tertiääri-ilmansyötön automatisoinnin avulla. Ilmansyötön ohjaus tulisi suorittaa sekä happi- että hiilimonoksidimittauksen arvojen mukaan, koska on todettu, ettei happimittaus välttämättä osoita oikeaa jäännöshapen määrää mm. savukaasun kanavoitumisen vuoksi. Mittauksen saama näyte ei edusta keskiarvoista savua. Koko savukanavan leveydeltä mittaava optinen häkämittaus antaa savukaasuata happimittausta luotettavamman keskiarvotiedon. Koska arinan toiminnan tasoittaminen, lähinnä tehontuoton osalta on ensiarvoisen tärkeää koko voimalaitoksen toiminnan kannalta, on jatkotutkimuksen suorittaminen parhaiden ajotapojen löytämiseksi perusteltua. Jatkotutkimuksen suorittaminen on perusteltua myös, koska arinan toiminnan seuraaminen arinan vyöhykeilmanpainemittausten avulla jäi tämän tutkimuksen puitteissa vähäiseksi