Taloudellisuutta, tehokkuutta ja varmuutta energiantuotantoon

Transkriptio

1 Taloudellisuutta, tehokkuutta ja varmuutta energiantuotantoon Ville Valkama TURUN PARI OY Mahdollisuus parempaan, vähemmällä Sivu 1

2 Alkusanat Tämä käsikirja on tarkoitettu vastaamaan kokonaisvaltaisesti kysymykseen siitä, miksi PARI polttoöljyjen lisäaineella pystytään muuttamaan yrityksen tulosta ja kannattavuutta merkittävästi. Käsikirjan pyrkimyksenä on antaa PARI polttoöljynlisäainetta käyttäville asiakkaille mahdollisuus oikeisiin johtopäätöksiin sekä edesauttaa asiakasyrityksien taloudellista menestystä yhä kovenevassa globaalissa talousjärjestelmässä. Suomalaisten työpaikkojen säilyvyyden kannalta on erittäin oleellista, että suomalaisessa teollisuudessa ymmärretään kokonaisvaltaisesti energiantuotantoon liittyvien valintojen merkitys tuotantotehokkuuteen ja taloudelliseen tulokseen. Energia-asioiden kokonaisvaltainen hallinta yrityksessä on joustavan, toimivan ja kannattavan liiketoiminnan selkäranka. Tulokselle vahingollisia ratkaisuja saattaa syntyä, kun ei tiedosteta tehtyjen valintojen kokonaisvaikutuksia tuotantoprosessin sisältämään systeemiin. Pelkkä energian hinta ei ole ainoa vaikuttava tekijä energiaintensiivisen tuotannon energiakustannuksissa. Energian tehokas käyttö takaa taloudellisuutta ja menestystä. Vastakohtaisesti energia tehottomuus tekee tuotannosta hankalaa sekä nostaa kustannuksia ja heikentää näin ollen yhtiön tulosta. Yhtiölle edullinen energia ei koskaan ole sama kuin halpa energia. PARI polttoöljyjen lisäaineen käyttö mahdollistaa teollisessa prosessissa muutoksia selvästi tehokkaampaan energian ja resurssien käyttöön. Seurannaismuutoksien ymmärtäminen ja huomaaminen on tarkan seurannan sekä analysoinnin takana. Vaikka muutoksen kokoluokka energiatehokkuudessa on päätähuimaava, täytyy sen havaitsemiseksi tehdä vertailu sekä analyysi, jotta yrityksen positiiviselle kehitykselle annetaan parhaat mahdolliset edellytykset! Tulokset asiakkaidemme tilinpäätöksissä aktiivisen PARI polttoöljyjen lisäaineen käytön jälkeen puhuvat puolestaan. Käsikirjan kannessa oleva kuva on valittu vertauksellisessa mielessä kuvastamaan aika riippuvaisuutta sekä tehokkuuden merkitystä nyky-yhteiskunnassa. Kansikuvan vertauskuvallisuus selkiytynee parhaiten heille, ketkä ovat käyttäneet tuotettamme useamman tilikauden ja näin ollen saaneet siitä heille tarjotun edun täysimääräisesti hyödyksi. Helsingissä , Ville Valkama Hallituksen puheenjohtaja Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 2

3 Sisällys Alkusanat... 2 PARI polttoöljyjen lisäaineen käyttö, toiminta ja vaikutukset... 4 PARI polttoöljyjen lisäaineen vaikutus lyhyesti... 4 PARI polttoöljyjen lisäaineen toiminta ja merkitys kokonaisuudessaan... 5 Energiatehokkuus ja toimintavarmuus... 6 Tuotannon kokonaishyötysuhde... 6 Lämmönsiirtotehon ja kapasiteetin kasvu... 6 Polttoöljyn kulutuksen vähentymä... 7 Vertailujen suorittaminen tilastojen perusteella... 7 Järjestelmässä havaittavat muutokset... 8 Polttoöljysäiliö ja putkilinja komponentteineen... 8 Raskasöljyn esilämmittimet sekä visuaaliset havainnot liekistä... 8 Polttimen toiminta... 9 Kattila tai muu palotila Savupiippu ja savukaasujärjestelmä Muutoksien vaikutus laitoksen toimintavarmuuteen, laadun varmistukseen ja kestoikään Lämmönsiirtoväliaineet sekä niiden toiminta Kuumavesi Kuumaöljy Höyry Kiertokaasu Suorakuumennus Taloudellisen tuloksen muutos Tuotantokustannusrakenteen muutos Kustannustekijöiden muutos ja kilpailukyky Ympäristöystävällisyys ja taloudellinen- sekä kestäväkehitys Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 3

4 PARI polttoöljyjen lisäaineen käyttö, toiminta ja vaikutukset PARI polttoöljyjen lisäaineen vaikutus lyhyesti Lämpösidonnaisessa teollisuusprosessissa PARI polttoöljyjen lisäaineen (lyhennettynä PPL) jatkuva käyttö vähentää polttoöljyn ja oheisenergioiden sekä materiaalien, kuten sähkön ja veden kulutusta sekä lisää tuotannon kapasiteettia. Tällöin tuotanto toimii vähemmin kustannuksin tuottaen yhtiölle parempaa tulosta. Vaikka tehokkuuden muutos on PARI polttoöljyjen lisäaineen käytön aloittamisen jälkeen useita kymmeniä prosentteja, niin muutoksen tunnistaminen on silti usein haastavaa jos muutosta ei seurata aktiivisesti. PARI polttoöljyjen lisäaineen tarjoamat edut mahdollistavat sellaisia muutoksia prosessissa, jotka olisivat muutoin vastaavalla laitekannalla mahdottomia toteuttaa. Tuotantoprosessin kyky hyödyntää sen tarvitsemaa energiaa on täysin sidonnainen siihen millaista energiaa prosessiin toimitetaan. Termodynamiikan pääsäännöt sanelevat lämmönsiirtymisen pelisäännöt poikkeuksetta, joten tuotantotekniset laitteet pyritään toteuttamaan mahdollisimman pitkälle huomioiden nämä lainalaisuudet. Usein kuitenkin tuotannolle oleellinen palaminen ja sen hallinta mielletään vain kattilahuoneessa tapahtuvaksi yksittäiseksi asiaksi eikä palamisessa tapahtuvia huojuntoja ja häiriöitä tunnisteta ongelmiksi ennen kuin liekki sammuu aiheuttaen huomattavan häiriötilanteen prosessissa. Hyvin hallittu palaminen toteuttaa korkeaa lämmönsiirron hyötysuhdetta sekä siirtää energiaa tehokkaasti prosessiin, korkeasta energiansiirto intensiteetistä johtuen. Kohtalaisesti hallittu palaminen toteuttaa kohtalaista lämmönsiirron hyötysuhdetta ja siirtää energiaa prosessiin mutta ei niin tehokkaasti kuin hyvin hallittu palaminen. Huonosti palava polttoaine vapauttaa energian heikolla intensiteetillä, joten huonosti hallittu palaminen toimittaa prosessille energiaa huonolla intensiteetillä. Palamisen hallinta on erittäin merkityksellistä koko tuotantoprosessin toimivuudelle. PPL:n jatkuva käyttö tehostaa palamista ja kasvattaa monen vaikutuksen summana lämmönsiirtymisen intensiteettiä aina polttimelta tuotantoprosessiin asti. Kattilalaitoksen polton säätämisen apukeinona korostuu nykypäivänä yhä enemmän digitaalisin mittarein suoritettavat savukaasuanalyysit. Savukaasuanalyysi on erinomainen tapa säätää polton ilmamäärää ja tarkistaa polttimen yleinen toimivuus. Mittaustekniikka tällä osa-alueella on viimeisen 30 vuoden aikana kehittynyt merkittävästi. Kuitenkin silmämääräinen palorintaman tarkkailu näkölaseista on edelleen tarpeellista ja antaa mahdollisuudet tarkempiin johtopäätelmiin palamisen tehokkuudesta, joilla viime kädessä on suurin merkitys energian käytön tehokkuuteen. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 4

5 PARI polttoöljyjen lisäaineen toiminta ja merkitys kokonaisuudessaan PARI polttoöljyjen lisäaine aloittaa toimintansa välittömästi sen käyttöönoton eli ensimmäisen annostelukerran jälkeen. Annostelu toteutetaan polttoöljyyn joko kaatamalla PPL varastosäiliön täyttöyhteeseen ennen toimitettavan öljykuorman purkua tai imemällä PPL polttoöljyä toimittavan auton oheisimuletkulla toimitettavan polttoöljyn sekaan. PPL sekoittuu polttoöljyn joukkoon tasaisesti säiliössä kuorman purkauksen aikana syntyvien virtauksen ansiosta. PPL voidaan annostella kevytpolttoöljy säiliöön kuorman purkauksen jälkeen, mutta suosittelemme annostelua juuri ennen säiliön täyttöä tai sen aikana. Raskaspolttoöljy ja kevytpolttoöljy poikkeavat teknisiltä ominaisuuksilta toisistaan. Näistä poikkeavuuksista huolimatta PPL vaikuttaa molemmilla polttoöljylaaduilla samoin pääperiaattein. PPL homogenisoi polttoöljysäiliössä olevan veden polttoöljyyn, liuottaa säiliön pohjalle ja seinämiin kertyviä saostumia, homogenisoi öljyä sekä pienentää sen pintajännitystä, jolloin se suuttimelta purkautuessa pisaroituu pienempinä pisaroina ja palaa tehokkaammin. Lisäksi PPL:n sisältämät katalyytit ja hapettimet tehostavat palamista edelleen polttaen kaiken palamiskelpoisen nopeammin aiheuttaen liekin lämpötilan nousun, vakaantumisen sekä liekistä vapautuvan lämpösäteilyn intesiteetin kasvun. Kuumempana palava polttoöljyliekki vapauttaa energiansa enemmän lämpösäteilynä kuin aiemmin, jolloin sen energiasisältö siirtyy tehokkaammin palotilasta lämmönsiirtoväliaineeseen. Tämän yksityiskohdan merkityksestä kerrotaan tarkemmin kohdassa lämmönsiirtoväliaine, sivulla 11. Näin toimien PPL nostaa koko systeemin hyötysuhdetta, aina polttoöljysäiliöstä lämpösidonnaisen tuotantoprosessin tuotteen valmistumispisteeseen asti vähentäen myös oheisenergioiden, oheismateriaalien ja työajan tarvetta tuotteen valmistuksessa. Tuotanto toimii vähemmin resurssein tuottaen enemmän, jolloin ekologisuus ja taloudellisuus kohtaavat merkittävällä tavalla ilman suuria investointeja, jotka rasittaisivat yhtiön taloudellista tilannetta. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 5

6 Energiatehokkuus ja toimintavarmuus Koska PPL vaikuttaa polttoöljyn energian vapautumiseen siirtäen lämmön tehokkaammin prosessiin säästyy tuotannossa energiaa, materiaa ja aikaa. Tuotanto toteutuu lyhyemmässä ajassa tehokkaamman lämmönsiirtymisen johdosta, jolloin myös sähkön kulutuksessa tapahtuu merkittävä muutos valmistettua tuoteyksikköä kohden. Tämä muutos tapahtuu koska vakionopeudella pyörivien sähkömoottoreiden kuluttama sähkö palvelee suurempaa tuotantomäärää ajallisesti mitattuna, jolloin sähkömoottoreiden ottama peruskuorma jakautuu suuremmalle tuotantomäärälle. Taajuusmuuttajilla varustetut sähkömoottorit saattavat hetkellisesti lisätä kulutusta esimerkiksi kuljettimen kuormituksen mukaan, mutta kuljettimen vaatima lisäenergia on yleensä vähemmän kuin sen käyttämä perusenergia. Sama pätee myös puhaltimilla ja pumpuilla. Koska tehdas tuottaa enemmän samalla kun se kuluttaa aiempaa vähemmän energiaa on tehtaan energiatehokkuus korkeampi. Tehokkaammin toimiva lämmönsiirto takaa myös prosessin toimintavarmuutta sekä useasti myös helpottaa tuotannon laadun varmistusta. Laatu ja ympäristökriteerit täyttyvät PPL:n käytön myötä helpommin! Tuotannon kokonaishyötysuhde Tuotannon kokonaishyötysuhde koostuu monista yksittäisistä hyötysuhteista. Hyötysuhteella mitataan yksittäisen prosessin kykyä käyttää hyödyksi sen tarvitsemaa energiaa. Häviöksi menetettävät energian osuudet heikentävät hyötysuhdetta. Energiahäviöitä syntyy aina, mutta niiden määrään voidaan vaikuttaa. Vähentämällä häviöitä, kasvatetaan hyötysuhdetta ja käytetään energiaa tehokkaammin tuottaen vähemmällä energialla joko saman määrän tai enemmän tuotantoa. PPL nostaa tuotannon kokonaishyötysuhdetta, koska aiempaa suurempi lämmönsiirtoteho toteutuu selvästi pienemmällä kokonaisenergiamäärällä. Lämmönsiirtotehon ja kapasiteetin kasvu Lämmönsiirtoteho vaikuttaa lämpöriippuvaisen tuotanto prosessin kapasiteettiin, joten paremmin toimiva lämmöntuotanto ja lämmönsiirtojärjestelmä mahdollistavat suuremman tuotantomäärän. Samalla kun prosessin tuotantokapasiteetti nousee, pystytään myös vähemmällä kokonaisenergialla tekemään saman verran tuotantoa kuin aiemmin. Nostamalla kokonaisenergian kulutus aiemmalle tasolle on tuotannon määrä korkeampi kuin aiemmin. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 6

7 Polttoöljyn kulutuksen vähentymä Koska lämmönsiirtoteho polttoaineesta prosessiin nousee pienempien energiahäviöiden johdosta, tapahtuu tämän vuoksi polttoaineen tarpeen vähentymä. PPL:n käytön vaikutus on polttoöljyn kulutukseen tyypillisesti n. 40 %:n luokkaa. Suuresta kokoluokasta huolimatta polttoöljyn kulutuksen vähentymä on laskettava ulos tuotannollisista luvuista, koska yksittäiset tuotannolliset luvut itsessään eivät kerro muutosta. Vertailujen suorittaminen tilastojen perusteella Tehokkuuden muutoksen vertailua tehdessä lukuja on suhteutettava toisiinsa ja näitä suhdelukuja on verratta keskenään eri ajanjaksojen kesken. Vain suhteuttamalla lukuja vertailua varten saa oikeaa tietoa prosessin tehokkuuden todellisesta muutoksesta. Jatkuva tuotantoprosessin tehokkuuden seuranta ja analysointi on kannattavaa, koska se mahdollistaa oikeiden johtopäätelmien ja ratkaisuiden tekemisen tulevaisuudessa. Käytännön kokemukseen tukeutuen voimme todeta, että kuukausikohtaiset kokonaisluvut harvoin kertovat tehokkuuden muutoksesta kokonaiskuvaa. Esimerkiksi polttoöljyn, sähkön ja veden käytön osalta tai näiden hyödykkeiden käytöllä saavutetut tuotantomäärät eivät välttämättä itsessään kerro tehokkuuden muutoksesta riittävästi, ilman tarkempaa vertailua ja analyysia. Vertailussa on otettava huomioon näiden hyödykkeiden ja tuotantomäärien suhdeluvut, verrattava niitä toisiinsa sekä huomioitava vertailtujen aikajänteiden merkitys vertailun luotettavuuteen. Vertailujaksoissa pitkäjänteisyys vähentää virheen määrää vertailun lopputuloksessa. Aikajänteet jotka ovat samaa suuruusluokkaa tuotantomääriensä osalta osoittavat muutoksen hyödykkeiden kulutuksen muutoksena kuten öljyn ja sähkön tarpeen vähentymänä. Aikajänteillä joiden välillä on tapahtunut muutoksia tuotantomäärissä osoittavat muutoksen suhdelukujen kautta, suhteuttamalla hyödykkeiden käyttömäärät tuotantomääriin. Vertailtavien aikajänteiden luvuista muodostuvat suhdelukujen erotus kertoo prosentuaalisen muutoksen, jolla saadaan tarkempi kuva energia- ja tuotantotehokkuuden kehityksestä. On suositeltavaa, että vertailuja tehdään useammalla eripituisilla aikajänteillä, kuten 3kk, 6kk ja 12kk pituisilla jaksoilla. Tuotantomäärien nousut ja laskut vaikuttavat lämpöenergian tarpeeseen tyypillisesti siten, että tuotannon kasvaessa tai vähentyessä puolella (50 %) tapahtuu lämpöenergian tarpeessa noin kolmanneksen (33 %) muutos samaan suuntaan kuin tuotantomäärässäkin. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 7

8 Järjestelmässä havaittavat muutokset Järjestelmän toimintavarmuus kehittyy, koska polttoaine ja sen vapauttama energia toimii järjestelmässä paremmin. Lisäksi tehokkaampi lämmönsiirtyminen kuluttaa vähemmän lämpöä siirtävää verkkoa, sillä lämmönsiirtoväliainetta eli massavirtaa tarvitaan vähemmän. Toimilaitteet lämmönsiirto linjassa kuluvat vähemmän. Polttoöljysäiliö ja putkilinja komponentteineen Polttoöljysäiliöön muodostuneet sedimentit, vesi ja aggressiiviset hapot kuten rikkihappo vähenevät säiliössä PPL:n käytön myötä kunnes häviävät kokonaan. Riittävän pitkän käyttöjakson jälkeen säiliön määräaikaisten vesitysten yhteydessä polttoöljysäiliöstä ei erotu vettä. Samoin myös polttoöljyn raskaimmista jakeista säiliön pohjalle ja sen seinämiin muodostuvat sedimentit liukenevat ajan kuluessa ohuemmiksi. Pohjalle jää vain öljyssä ollutta hiekkaa ja metalleja. Raskaspolttoöljysäiliössä oleva imukuumennin on puhtaampi ja toimii vähemmällä teholla koska sen lämmönsiirtopinnat ovat puhtaampia. Mahdollisesti korkealla olevaa öljyn varastointi lämpötilaa voidaan laskea, koska pienemmällä teholla toimiva imukuumennin lämmittää tarvittavan öljymäärän tehokkaammin tarvittuun siirtolämpötilaan. Veden sitoutuessa homogeenisesti polttoöljyyn se ei muodosta säiliöön korroosiota aiheuttavaa rikkihapoketta. Koska PPL:n vaikutuksesta pohjasedimentit liukenevat pois, eivät runsasrikkisetkään polttoaineet muodosta runsasrikkisiä saostumia säiliön pohjalle, joten rikkivetykaasujen muodostuminen tyhjänä pidettävään säilöön ei ole teknisistä syistä mahdollista. Putkilinjat kaikkine komponentteineen puhdistuvat vuosien saatossa kertyneistä kerrostumista ja korroosio ongelmat sekä vuotoriskit vähenevät PPL:n vaikutuksesta. Raskasöljyn esilämmittimet sekä visuaaliset havainnot liekistä Polttoöljyn esilämmittimet toimivat pienemmällä tehon tarpeella, koska PPL puhdistaa lämmönsiirtopintoja ja tehostaa näin lämmönsiirtymistä polttoöljyyn lämmönsiirtopinnoilta. Usein käy niin, että esilämmittimiin säädetty lämpötilan manuaalinen asetusarvo nostaa öljynlämpötilamittarin osoittaman lämpötilan aiempaa korkeammalle PPL:n käyttöönoton jälkeen. Asetusarvoa voidaan näin ollen laskea, niin että öljynlämpötila vastaa aiempaa. On myös mahdollista, että öljypoltin säädetään savukaasuanalyysin happi- ja hiilimonoksidi mittauksiin perustuen uudelleen öljynlämpötilan, öljy- sekä ilmamäärän osalta, jotta polton kapasiteetti vastaa paremmin tarvetta, joka prosessissa vallitsee. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 8

9 Esilämmittimien puhdistuminen tai likaantuminen näkyy suoraan öljyliekin vakaudessa ja värissä. Epävakaa ja tummaliekki hukkaa energiaa, sekä sotkee tulitorven ja savukaasukanavat. Silmämääräisesti liekkiä tarkasteltaessa on hyvä kiinnittää huomiota liekin välkehdintään, joka on huomattavissa tarkasteltaessa liekkiä polttimessa olevavasta näkölasista. Kun öljyliekin kirkkausaste muuttuu muutamien sekuntien tarkkailun aikana niin, että se on silmämääräisesti havaittavasti, on liekki epävakaa. Epävakaus on havaittavissa tulitorvikattiloilla myös perässä olevasta tarkkailulasista. Liekin koskettaessa heiluessa runsaasti, koskien tulitorven pintoja ja savuttaessa on palaminen erittäin epävakaata. Epävakaa palaminen heikentää energian siirtymistä lämmönsiirtoväliaineeseen, joka lisää energiahäviöitä sekä lisää energian kulutusta. PPL:n käyttöönoton jälkeen liekki vakaantuu ja kirkastuu sekä savutus vähenee. Lisäksi liekin pituus lyhenee nopeamman palamisen johdosta, jolloin liekki mahtuu paremmin tulitorveen. Polttimen toiminta Koska polttoöljy palaa PPL:llä tehostettuna aiempaa tehokkaammin, voidaan polttimen toimintaan tehdä muutoksia. Painehajoitteisissa polttimissa suuttimen kokoa voidaan katkokäyntien välttämiseksi pienentää. Moduloivilla painehajoitteisilla ja pyöriväkuppisilla polttimilla modulointitoimintoja voidaan säätää paremmin jatkuvakäyntisyyttä ajatellen. Tapauksissa joissa polton öljymäärää on jouduttu rajaamaan savukaasun liiallisen CO-pitoisuuden vuoksi, voidaan tarvittaessa muutaman tankkauskerran jälkeen PPL:n käyttöönotosta kokeellisesti lisätä öljymäärää. Polttimen suutin, ilmanhajotuslevy ja palopäänjatke pysyvät aiempaa pidempään puhtaana ja ovat helpommin puhdistettavissa. Kattilalaitoksen polton säätämisen apukeinona korostuu nykypäivänä yhä enemmän digitaalisin mittarein suoritettavat savukaasuanalyysit. Savukaasuanalyysi on erinomainen tapa säätää polton ilmamäärää ja tarkistaa polttimen yleinen toimivuus. Mittaustekniikka tällä osa-alueella on viimeisen 30 vuoden aikana kehittynyt merkittävästi. Kuitenkin silmämääräinen palorintaman tarkkailu näkölaseista on edelleen tarpeellista ja antaa mahdollisuudet tarkempiin johtopäätelmiin palamisen tehokkuudesta, joilla viime kädessä on suurin merkitys energian käytön tehokkuuteen. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 9

10 Kattila tai muu palotila Kattilan hyötysuhde kasvaa, koska polttimen polttama öljy palaa tehokkaammin siirtyen paremmin kattilan kuumentamaan lämmönsiirtoväliaineeseen. Tehokkaammin palamisen ansiosta savukaasuihin jää vähemmän palamattomia komponentteja, joten kattila pysyy puhtaampana noesta ja karstasta sekä polttoöljyn sisältämä palamaton tuhka virtaa paremmin sille tarkoitettuun paikkaan kattilassa. Savukaasujen lämpötila nuohouksien välillä nousee hitaammin kuin aiemmin, joka on merkki lämmönsiirtopintojen vähemmästä nokeentumisesta. Muissa polttoprosesseissa kuin kattiloissa kuten esim. suorakuumennusrummussa palamisen muutokset ovat vastaavia sekä hyödyksi PPL:n käytöstä saatavat ominaisuudet merkitykseltään vähintäänkin samaa kokoluokkaa kuin kattila käytössä. Savupiippu ja savukaasujärjestelmä Savukaasukanavistot alkavat puhdistua PPL:n käyttöönoton jälkeen. Tämä ilmenee mm. käynnistyssavutuksen vähentymisenä piipusta sekä ympäristöön leijailevasta nokisista karstahiutaleista, jotka erottuvat erityisesti talviaikaan PPL:n käyttöön ottamisen jälkeen muutaman öljykuorman toimituksen ajan. Jatkuvalla PPL:n käytöllä savupiippu pysyy puhtaana karstasta, joten vastaavaa ilmiötä ei tule jatkossa kun se lyhyen ajan kuluttua päättyy. Savukaasukanavien pintojen pysyessä puhtaampina sisäisen korroosion riski vähenee sekä nuohoukset helpottuvat. Muutoksien vaikutus laitoksen toimintavarmuuteen, laadun varmistukseen ja kestoikään Kaikki edellä olevat muutokset tukevat kattilalaitoksen yms. öljyllä toimivan prosessin toimintavarmuutta. Toimintavarmuuden kasvaessa tuotanto sujuu jouhevammin, vähemmin prosessihälytyksin ja mahdollisten laatuvaihteluiden liikkuma-alueet lopputuotteessa kapenevat tasaisemmin toimivan tuotannon ansioista. Näin ollen prosessista valmistuvien tuotteiden laatu on parempaa ja luotettavampaa kuin sellaisten tuotteiden, jotka tuotetaan prosessissa jossa on jatkuvaa muutosta ja epätasaisuutta. Tuotantolaitoksen kaikkien komponenttien kestoikä on sitä pidempi, mitä paremmin niitä ylläpidetään ja mitä oikeammin niitä käytetään. Tämä koskee lämmöntuotannon kuin itse tuotantoprosessinkin osuutta tuotantolaitoksesta. PPL:n positiiviset vaikutukset energiantuotantojärjestelmässä auttavat vähentämään yllättäviä pysähdyksiä sekä suunnittelemaan tuotantolaitoksen huoltoseisokit tarkemmin, jolloin kokonaisuus on paremmin hallittavissa. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 10

11 Lämmönsiirtoväliaineet sekä niiden toiminta Lämmönsiirtoväliaineita on teollisissa prosesseissa käytössä muutamia erityyppisiä. Jokaiselle prosessille ja tuotantolaitokselle on omat tietyntyyppiset erikoistarpeensa lämpöenergian käytön suhteen, jonka vuoksi myös erilaisia väliaineita käytetään lämmön siirtämiseksi. Alla käsitellään yleisimmät lämmönsiirtoväliaineet ja PPL:n vaikutusta niiden energian siirtokykyyn, sekä energian ja materian tarpeeseen. Samalla kerromme myös muutamien prosessien yksittäisistä erityispiirteistä, jotka ovat tulleet mahdollisiksi asiakkaillamme PPL:n käyttöönoton jälkeen. Jokaiselle tuotantoprosessille on omanlaisensa tyypilliset tekniset yksityiskohdat, jotka toimivat samojen fysiikan lainalaisuuksien mukaan kaikkialla maailmassa. Kuumavesi Kuumavesi on yleisin lämmönsiirtoväliaine kattilakäytössä. Kylläistä vettä kuumennetaan kattilassa asteen lämpötilaan vesikiertopiiriä varten, jossa vesivirtaa paineenkorotus pumppujen avustamana lämpöä tarvitsevaan kohteeseen. Lämpöä siirretään lämmönvaihtimen kautta kohteeseen ja jäähtynyt vesi palautetaan kattilalle uudelleen kuumennettavaksi. Liiallisen lämpötilan vaihtelun välttämiseksi kattilalle palaavaan kylmempään veteen sekoitetaan ennen kattilaan virtaamista suoraan kattilasta jo kuumennettua vettä. PPL käytössä kuumavesijärjestelmä toimii vakaammassa lämpötilassa vastaten nopeammin prosessin lämmöntarpeeseen johtuen liekin suuremmasta lämpösäteilyn määrästä. Kuumaöljy Kuumaöljy on synteettistä nestettä joka pysyy nesteen olomuodossa jopa yli 400 asteen lämpötilassa. Kuumaöljy järjestelmää käytetään tyypillisesti prosesseissa joissa lämpötilan tarvitsee olla korkea, mutta kokonaislämpömäärän tarve on vähäinen. PPL käyttö vähentää kokonaisenergian tarvetta kuumaöljy prosessissa sekä kuumaöljyn kiertoa tai lämpötilaa voidaan vähentää tehokkaamman lämmönsiirtymisen johdosta. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 11

12 Höyry Höyry eli kylläinen vesihöyry on usein käytössä korkeita lämpötiloja tarvitsevien teollisten prosessien lämmönsiirtoaineena. Höyryn välittämä energia voidaan siirtää lämmönsiirtopintojen kautta kohteeseen, jolloin käytössä on tyypillisesti lauhteen palautusjärjestelmä. Höyryä käytetään myös suorakuumennusaineena suljetussa tilassa tai avohöyrynä. Suljetussa höyrylauhdepiirissä höyry lauhtuu vedeksi lämmön käyttökohteessa. Kuuma lauhdevesi palautetaan useimmiten lauhteen kerääjäsäiliön kautta takaisin syöttövesisäiliöön energian, veden ja vedenkäsittely kemikaalien säästämiseksi. Höyrylauhdesysteemi ei kuitenkaan ole täysin suljettu, koska esimerkiksi lauhdevesisäiliöstä kuuma lauhdevesi saattaa höyrystyä päästessään ympäristönpaineessa olevaan lauhdesäiliöön, jolloin hönkähöyry virtaa ulos säiliöstä. Joissain höyrylauhdeprosesseissa lauhdevesi on mahdollista palauttaa suoraan syöttövesisäiliöön. Syöttövesisäiliön terminen kaasunpoisto päästää jatkuvasti pienen määrän höyryä ulos säiliöstä. Myös liian alhaiseen paineeseen säädetty syöttövesisäiliön varoventtiili tai syöttövesisäiliön liian korkeaksi kohoava lämpötila saattaa päästää säännöllisin väliajoin syöttövesisäiliöstä paineistettua vettä ulos, joka höyrystyy päästessään ympäristön paineeseen. Koska syöttövettä täytyy käsitellä kemiallisesti korroosion, vedenkovuuden ja tukosten välttämiseksi runsastuu kattilaan vesipuolelle tästä johtuen käsittelyyn käytettyjä kemikaaleja. Näitä runsastumia puhalletaan ulos mm. kattilan pohjasta, kattilan pinnankorkeuden näkölaseista, kattilan yläpinnasta sekä syöttövesisäiliön pinnan näkölasista päivittäin avaamalla ulospuhallukseen tarkoitettua venttiiliä. Ulospuhallus toimenpiteissä sekä lauhde- ja syöttövesisäiliön hönkähöyryissä häviää kattilavettä, jota joudutaan korvaamaan uudella raakavedellä, joka käsitellään mm. vedenkovuuden poistamiseksi, PH:n säätämiseksi ja kattilassa tapahtuvan kuohunnan estämiseksi. Kattilaveden, syöttöveden, lauhdeveden ja lisäveden laatua seurataan tyypillisesti säännöllisin kuukausimittauksin. Ulospuhalluksien ja kemikaalien syöttömäärien toimenpiteet ja muutokset tehdään näiden analyysien perusteella. Useilla asiakkaillamme on huomattu, että PPL:n käyttöönoton jälkeen lisäveden tarve kattilaan vähenee, joka johtuu liekin tuottamasta suuremmasta lämpösäteilyn määrästä. Suurempi lämpösäteilyn määrä toimittaa lämpöenergian vähemmällä lämmönsiirtoväliaineella prosessin käytettäväksi, jolloin myös hönkähöyryä vapautuu lauhdesäiliöstä vähemmän. Vähemmistä vesihäviöistä johtuen automaattisäätöiset ja jatkuvatoimiset veden kiintoainemittaukseen perustuvat ulospuhallukset hukkaavat vähemmän kattilavettä viemäriin, samoin kuin myös manuaalisesti tehtyjen ja aikamääreille automatisoitujen ulospuhalluksien tarve vähenee. Tällöin myös vedenkäsittelyyn käytettäviä kemikaaleja, vedenkäsittelylaitteiden toimiessa oikein, kulutetaan vähemmän. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 12

13 Kiertokaasu Kiertokaasu on tyypillisesti käytössä mm. leipomouunien lämmönsiirtoväliaineena. Tavallisesti tämä on hiilidioksidia ja vesihöyryä. Useat PPL:n leipomokäyttäjät ovat raportoineet, että kiertokaasun lämpötilaa on onnistuttu laskemaan paistotuloksen heikentymättä tai paistoaikojen pidentymättä. Tämän mahdollistaa kasvanut lämpösäteilyn määrä liekistä lämmönsiirtoväliaineeseen ja siitä edelleen leipomouunin paistamiin tuotteisiin, jolla saavutetaan lämmönsiirtotehon nousu, suurempi tuotantokapasiteetti ja valtava kokonaisenergian säästö. Energiaa säästyy myös sähkössä, koska uunien kiertoilmapuhaltimet joutuvat pyörimään vähemmän aikaa paistettua tuotetta kohden. Lisäksi vaativammat paistotyöt, kuten ruisleipä, onnistuvat pienemmillä uuneilla kuin aiemmin. Suorakuumennus Suorakuumennus prosesseissa liekki palaa kuumennettavan tai kuivattavan tuotteen kanssa samassa tilassa, usein rumpumaisessa tilassa tai sitten kuumennusaltaan reunaan kohdennettuna. Esimerkkeinä tällaisesta ovat mm. asfalttiaseman kiviaineksen kuumennusrumpu, hiekka-aseman hiekankuivausrumpu tai kuumasinkityslaitoksen sinkitysallas. Lämpösäteilyn intesiteetin kasvu vaikuttaa näissäkin prosesseissa energian käyttöä tehostavista sekä tuotantoa nopeuttavasti. Lisäksi kuumasinkityksessä on havaittu mm. sinkkikerroksien parempaa levittyvyyttä ja vähempää sinkin hävikkiä altaasta. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 13

14 Taloudellisen tuloksen muutos Tuotantokustannusrakenteen muutos Yrityksen taloudellinen tulos kasvaa PPL aktiivisen käytön aikana monen tekijän vaikutuksesta. Yhdessä nämä tekijät ovat merkittäviä, luovat kestävyyttä sekä paremmat mahdollisuudet vastata markkinoilla tapahtuviin muutoksiin. Energiatehokkuuden muutos tuo todellisia säästöjä, jotka menevät lyhentämättöminä suoraan yhtiön tulokseen, jopa ilman liikevaihdon lisäystä. Polttoöljyn kulutuksen vähentymä on tyypillisesti yli 40 %. Sähkön kulutuksen vähentymä on prosessikohtainen muutos, mutta tyypillisesti vähintään % luokkaa laskettuna suoraan tuotettua yksikköä kohden, kun tuotannon nopeutuminen ja kapasiteetin kasvu otetaan hyödyksi. Työ- ja toimitusaikojen lyhentyminen vähentää niiden aiheuttamaa kustannusrasitusta. Laitekannan ylläpito- ja huoltokustannukset vähentyvät, koska järjestelmät toimivat paremmin, vähemmin häiriöin ja näin ollen myös tasaisemmin, jolloin rasituksen muutoksia järjestelmässä esiintyy vähemmän. Lisäksi ylläpito- ja huoltokustannusten suhteuttaminen kasvaneeseen tuotantomäärään aiheuttaa ko. kustannusten suhteellista vähentymää. Kustannustekijöiden muutos ja kilpailukyky Energiatehokkuuden kasvulla on saavutettavissa suuremmat markkinaosuudet sekä suurempi liikevoitto paremman katteen myötä. Koska taloudellinen tulos on riippuvainen näistä kahdesta tekijästä, on myös taloudellisen tuloksen kasvun myötä täysin mahdollista kasvattaa liiketoimintaa PPL:ää käytettäessä. Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 14

15 Ympäristöystävällisyys ja taloudellinen- sekä kestäväkehitys PPL:n jatkuva ja tasainen käyttö vähentää kaikkia ympäristöpäästöjä sekä vähentää luonnonvarojen käytön tarvetta sekä mahdollistaa kestävän ja ympäristöystävällisen kehityssuunnan. Erityisesti CO 2 -, CO, NO x - ja HCl päästöt vähenevät merkittävästi, sekä suhteellisesti että kokonaismääräisesti mitattuna. Kilpailukyvyn kasvaessa myös Suomen kauppataseen korjaantuminen edesauttaa ympäristöarvojen vaalimista, koska jokainen Suomessa säilyvä tuotannon työpaikka vähentää tarvetta tuoda hyödykkeitä ulkomailta, koska kyseisen hyödykkeen tuotantoa tapahtuu Suomessa. Kaiken kaikkiaan Suomessa tapahtuva tuotanto on ympäristöystävällisyydessä erittäin kilpailukykyinen minkä tahansa halpatuotantomaassa tapahtuvaan tuotantoon verrattuna ja pystyy kilpailemaan ympäristöystävällisyydessä missä tahansa maailmalla tapahtuvalle vastaavalle tuotannolle. Näin ollen yhteenvetona PARI polttoöljyjen lisäaineen käytöstä on merkittävää hyötyä suomalaiselle yhteiskunnalle ja työllisyydelle. Varsinkin niille yrityksillä, jotka sitä toiminnassaan hyödyntävät, on hyötyä niin taloudellisesti kuin yrityksen imagon kannalta. Kiitämme lukijaa mielenkiinnosta, kysymyksenne ovat tervetulleita. Yhteistietomme ovat sivun alalaidassa. Toivotamme kaikki tervetulleiksi harjoittamaan menestyksekästä yhteistyötä kanssamme! Ystävällisin terveisin, Esa Valkama Marko Valkama Ville Valkama Sähköpostimme ovat muotoa etunimi.sukunimi@turunpari.fi Mahdollisuus parempaan, vähemmällä. Sivu 15