Latvaenergian höyrykattilalaitoksen hyötysuhde

Tämä opinnäytetyö tehtiin Latvaenergia Oy:lle ja toteutettiin höyrykattilalaitoksella, joka tuottaa prosessihöyryä hakkeesta kolmelle elintarvikevalmistajalle Pyhännällä. Työn aihe ja tavoite oli tutkia laitoksen hyötysuhdetta ja verrata sitä laitostoimittajan lupaamaan 86 %:n hyötysuhteeseen. Lisätavoitteena oli löytää laitoksen ongelmakohtia ja optimaaliset ajoarvot sekä tehdä laitokselle sopiva laskentaohjelma, jolla voi laskea hyötysuhteen myös olosuhteiden muuttuessa. Hyötysuhteen määrittämiseen käytettiin suoraa ja epäsuoraa laskentamenetelmää. Molempia menetelmiä käyttämällä pystytään havaitsemaan ongelmakohtia ja arvioimaan tuloksen luotettavuutta vertailemalla eri menetelmien tuloksia. Lisäksi epäsuoralla menetelmällä nähdään, missä häviöt syntyvät ja kuinka suuria ne ovat. Tämä auttaa minimoimaan ylimääräisiä häviöitä, jotka alentavat hyötysuhdetta. Laitoksen osatehon hyötysuhde määritettiin koeajolla laitoksen käydessä tavalliseen tapaan. Koeajon aikana mitattiin asiakkaiden kulutus, laitoksen käyttämä energia, asiakkaiden palauttama energia, savukaasu- ja kattilahäviöt sekä laitoksen käyttösähkö. Maksimitehon hyötysuhde mallinnettiin eri tehoalueiden savukaasuanalyysejä vertailemalla. Laitoksen keskimääräinen hyötysuhde määritettiin suoralla menetelmällä käyttäen kolmen kuukauden ajalta kerättyjä tietoja. Laitoksen 54 %:n osatehon hyötysuhteeksi saatiin epäsuoralla menetelmällä 84,63 % ±0,79 % ja suoralla menetelmällä 84,96 % ±1,71 %. Epäsuoran menetelmän antama tulos on luotettavampi, sillä sen virheen suuruus on pienempi. Keskimääräiseksi hyötysuhteeksi saatiin 79,30 % ±0,42 %, jossa on huomioitu myös laitoksen ilta-, yö- ja viikonloppukäytön vaikutus hyötysuhteeseen. Laitos käy tuolloin huomattavasti pienemmällä teholla kuin arkipäivisin, mikä laskee hyötysuhdetta. Laitoksen maksimitehon hyötysuhteeksi saatiin koeajon 3 antaman tiedon mukaan 86,22 % ja kaikkien koeajojen antamien tietojen mukaan 87,25 %, mitkä molemmat ylittävät laitostoimittajan lupaaman 86 %