Paineilmatuotannon energiaoptimointi Metsä Board Kaskisten tehtaalla

Tämä opinnäytetyö on selvitys paineilmatuotannon energiaoptimoinnista Metsä Boardin Kaskisten tehtaalla, ja se toteutettiin, koska oli ajankohtaista uusia paineilmalaitoksen laitteisto. Kaikilla energiatehokkuuden edistämistoimenpiteillä paineilman tuotannossa on huomattavia taloudellisia ja ympäristöllisiä tuloksia. Yritykset voivat vähentää kokonaisenergiankulutustaan sekä pienentää hiilijalanjälkiään investoimalla uuteen teknologiaan ja optimoimalla olemassa olevia paineilmajärjestelmiä. Työn tavoitteena oli selvittää järjestelmällisesti paineilmajärjestelmän nykytilannetta, sekä selvittää uuden kompressorin mitoitus ja mikä kompressoritekniikka parhaiten sopii tehtaan tarpeisiin. Pääasiassa verrattiin ruuvi- ja turbokompressoritekniikkaa. Tämän lisäksi selvitettiin mahdollisuudet energiatehokkuuden kehittämiseen ja energian talteenottoon. Lopuksi laadittiin paineilmaverkostolle ennakkohuolto-ohjelma. Opinnäytetyö oli selvitystyö. Työ toteutettiin aineistoa keräämällä, kirjallisuustutkimuksilla, analysoimalla dokumentteja ja paineilman kulutusraporttia sekä laskelmia tekemällä. Saadakseen käsityksen aiheesta tutkittiin paineilman perusteet, puristusmenetelmät, paineilmajärjestelmä kokonaisuutena ja paineilman jälkikäsittely. Selvitystyön tuloksiksi saatiin paineilmalaitoksen tämänhetkinen tilanne, valmisteleva esityö kompressori-investointia varten, mahdollisuudet energian talteenottoon ja paineilmatuotannon energiatehokkuuden kehittämiseen. Samaan aikaan laadittiin ennakkohuolto-ohjelma.Detta examensarbete är en utredning av energioptimeringen av tryckluftsproduktionen i Metsä Boards fabrik i Kaskö och utfördes eftersom det var aktuellt att förnya tryckluftsanläggningens utrustning. I tryckluftsproduktionen har alla främjande åtgärder av energieffektiviteten märkbara ekonomiska och miljömässiga resultat. Företagen kan minska sin totala energiförbrukning samt minska på sina koldioxidavtryck genom att investera i ny teknik och optimera befintliga tryckluftssystem. Arbetets syfte var att systematiskt utreda tryckluftsanläggningens nuvarande situation samt att ta reda på dimensioneringen av den nya kompressorn och vilken kompressorteknik som passar fabrikens behov bäst. Huvudsakligen jämfördes skruv- och turbokompressortekniken. Utöver detta undersöktes möjligheter för utveckling av energieffektivitet och energiåtervinning. Till sist utformades det en förebyggande underhållsplan för tryckluftsnätverket. Examensarbetet var ett forskningsarbete. Arbetet genomfördes genom att samla in material, litteraturstudier, analysera dokument och tryckluftsförbrukningsrapporter samt utföra beräkningar. För att få en uppfattning om ämnet, undersöktes grunderna i tryckluft, kompressionsmetoder, tryckluftsanläggningen som en helhet och efterbehandlingen av tryckluft. Resultaten av forskningsarbetet erhölls av tryckluftsanläggningens nuvarande situation, förberedande utredning inför kompressorinvesteringen, möjligheterna för energiåtervinning och förbättring av energieffektiviteten i tryckluftsproduktionen. Samtidigt skapades en förebyggande underhållsplan.This thesis researches the energy optimization of compressed air production at Metsä Board’s pulp mill in Kaskinen and was carried out because it was time to replace the compressed air plant’s equipment. In the compressed air production, any enhancements of energy efficiency produce noticeable positive economic and environmental results. Companies can reduce their total energy consumption as well as their carbon footprints by investing in new technology and optimizing compressed air systems that are already in use. The main objective of this thesis was to systematically examine the compressed air plant’s current state and find out which technology and what dimensions of the new compressor are best suited to the plant’s needs. A comparison between screw compressor technology and turbo compressor technology was made. In addition, opportunities for energy efficiency development and energy recovery development were explored. Finally, a preventive maintenance plan was created. The methodology of the research consisted of literature studies, collecting material, analyzing documents and reports on compressed air consumption as well as conducting a variety of calculations. As part of the background research, the basics of compressed air, the compression methods, the compressed air plant and after-treatment of compressed air were examined. The results of this thesis were obtained by analyzing the compressed air plant’s current situation, by preparatory investigation prior to the compressor investment, the opportunity for energy recovery and the improvement of energy efficiency in compressed air production. At the same time, a preventive maintenance plan was created