e f f i C i e n C y Caligo CS X HP -savukaasupesurijärjestelmä
e f f i C i e n C y Lämmön talteenoton uudet mahdollisuudet Caligo CS X HP -savukaasupesuri Biolämpölaitosten savukaasujen mukana poistuu ilmakehään edelleen merkittävä määrä lämpöenergiaa riippumatta polttotekniikan energiatehokkuudesta. Perinteisten savukaasulauhduttimien haasteena on niiden lämmön talteenottotehon riippuvuus kaukolämpöverkon paluulämpötilan tasosta. Jos paluulämpötila on korkea, lauhduttimessa ei aliteta riittävästi savukaasujen kastepistelämpötilaa ja lauhtuminen jää vaatimattomaksi. Riittävä savukaasujen lauhtuminen on edellytys tehokkaalle lämmön talteenotolle. Olemme ratkaisseet ongelman kytkemällä lämpö pumpun osaksi pesurin lämmöntalteen ottoa. Vuositason energiansäästössä ero perinteisiin ratkaisuihin on merkittävä. Caligo CSX HP edustaa savukaasupesureiden uutta sukupolvea. CS X HP:n huippuunsa viritetyt lämmön talteenotto-ominaisuudet perustuvat lämpöpumpun ja pesurin lauhdutinvyöhykkeen termodynaamiseen yhteistyöhön optimaalisen lauhtumisen ja lämmön siirtymisen aikaansaamiseksi lauhdutinyksikössä. CS X HP:n lämmön talteenotto toimii lähes riippumatta kaukolämpöverkoston paluulämpötilasta. Lämpöpumpulla säädämme dynaamisesti pesurin lauhdekierron lämpötilaa siten, että lauhdutinyksikön lauhdekierto on joka tilanteessa riittävästi savukaasujen kastepistelämpötilan alapuolella. Lauhtuminen tapahtuu varmasti ja lauhtumisikkuna on aina riittävän suuri. Poltettaessa massakosteudeltaan 50 % haketta kaukolämpöverkon paluulämpötilan ollessa samanaikaisesti 60 C CS X HP:n lämmön talteenottoteho on edelleen yli 20 %. Vastaavissa olosuhteissa perinteisen pesurin lämmön talteenotto laskee n. 6 %:iin.
CS X HP -savukaasupesurijärjestelmä Lämmöntalteenottokaavio Savukaasut Lauhteenkäsittely Savukaasut LTOvyöhyke 2 Kattilalle lämpöpumppu WT x B pesuvyöhyke LTOvyöhyke 1 Kaukolämpö paluu lauhde Patent Pending Caligo CS X HP:n tekniset tiedot Runkomateriaalit Pesutorni: Super Duplex -teräs Lauhdutintorni: Super Duplex -teräs Lauhteenkäsittely: WT X B, teräs EN1.4404 Tikkaat ja kaiteet: teräs EN1.4301 (ruostumaton) Hoitotasot: teräs EN1.4301 (ruostumaton) Jalusta: teräs S355 (maalattu) Automaatio Logiikka: Säätö- ja ohjaus: I/O -määrä: Tiedonsiirto: Lauhteenkäsittely WT X B (ks. erillinen esite) Siemens S7 (sis. PC-valvomon sekä paikallisnäytön) Caligo SW v.2.03 ohjelmisto n. 120 kpl Profibus-väylä Lämpöpumppu HeatPac-sarja, valmistaja Johnson Controls Liitynnät Kaukolämpö: Laippaliitokset x 2 kpl DN150 DN250 Savukaasukanavat: Laippaliitokset 3 kpl DN500 DN1200 Sähkön syöttö: pesuri 10 50 kw, lämpöpumppu 50 250 kw Paineilma: Instrumentti-ilma 6 bar (g) Raakavesi: Laippaliitos DN32 Lipeän syöttö: 8 12 mm putkiliitos Poistuva lauhde: DN40 DN65 Poistuva liete: DN40 DN50 Kommunikaatio: Profibus-väylä Optiona saatavana Tehostettu savukaasuhiukkasten pesufunktio (EW X ) Lietteen säkitys (SS X ) Lauhteen jäähdytys (CC X ) Tehostettu lietteen kierrätys (HSC X )
e f f i C i e n C y Energiatehokkuutta lämpöpumpulla Caligo CS X HP:ssa käytetään lämpöpumppuratkaisuja, jotka on mitoitettu ja suunniteltu erityisesti pesurin lauhdutinvyöhykkeen toimintaa silmällä pitäen. Lämpöpumpun pääosat, kuten höyrystin, lauhdutin ja kompressori, mitoitetaan erikseen kutakin toimitettavaa pesuria varten sekä integroidaan osaksi lämmön talteenottokokonaisuutta patentoidun kytkennän avulla. Lämpöpumpun ohjaus ja säätö on toteutettu pesurin automaatiojärjestelmällä. Lämpöpumpun termoaineena käytetään pääsääntöisesti ammoniakkia toiminta-alueen säädettävyyden sekä korkean hyötysuhteen takaamiseksi. Tyypillisesti lämpöpumppuyksikön COP h -arvo on 7 9. CS X HP:n lämpöpumpun lämmön talteenotto on toteutettu energiatehokkaasti. Lämpöpumpulla aikaansaatu kaukolämpöveden jäähdytys ei hukkaa lämpöä, vaan lämpö siirretään pesurin ohi takaisin kaukolämpökiertoon. Samoin lämpöpumpun sähkömoottorin ja mekaniikan tuottama hukkalämpö siirretään hyötyenergiaksi kaukolämpökiertoon. Merkittävä savukaasujen puhdistaja CS X HP on kehitetty puhdistamaan tehokkaasti savukaasujen sisältämät haitalliset hiukkaset sekä rikkidioksidi. Pesurin perusominaisuuksilla voidaan savukaasuista poistaa huomattava osa yli 2 μm:n kokoisista hiukkasista, kun laitoksella käytetään asianmukaisesti toimivia esisuodatusasteita. CS X -järjestelmä voidaan myös toimittaa varustettuna tehostetulla pesuominaisuudella, joka on lisäoptio. Tehostetulla pesuominaisuudella voidaan pesurin hiukkaskuormitustaso nostaa 3 6 -kertaiseksi, mikä mahdollistaa tapauskohtaisesti sähkösuodattimen pois jättämisen laitoksen prosessista. Alle 2 μm:n hiukkaskoon poisto savukaasuista vaatii tyypillisesti sähkösuodattimen käyttöä lämpölaitosprosessissa. Tehostettu lietteen poisto Tehostettu lietteen poisto (HSC) varmistaa pesurin moitteettoman toiminnan tilanteissa, joissa lauhteen kiintoainepitoisuus on korkealla tasolla. HSCtoiminnolla säädetään aktiivisesti pesurilauhteen kiintoainepitoisuutta, jolloin kiintoaineiden sakkautuminen ja pesurin tukkeutuminen estyy. HSC-ominaisuus on lisäoptio. Lähes täydellinen rikkidioksidin poisto CS X HP poistaa lähes kokonaan savukaasujen sisältämän rikkidioksidin. Hapan pesuvesi neutraloidaan lipeällä. Neutralointi on CS X HP:n vakio-ominaisuus.
CS X HP -savukaasupesurijärjestelmä Savukaasun luovuttama energia Savukaasun luovuttama energia (kw/mw pa ) lämpötilan funktiona 400 Savukaasun luovuttama teho, kw/mw pa 350 300 250 200 150 100 50 Polttoainekosteus 50 % Jäännöshappi 5,0 %-vol. kuivissa savukaasuissa Savukaasun alkulämpötila 180 C Savukaasun lauhtuminen Savukaasun kastepiste Savukaasun jäähtyminen Hake Turve 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 CS X HP:n toiminta-alue Savukaasun lämpötila, C Savukaasun hiukkaspitoisuus Pesuvaiheeseen tulevan ja lähtevän savukaasun hiukkaspitoisuus partikkelikoottain mg/m3 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0 0,5 µm 0,5 1 µm 1 2 µm 2 4 µm 4 8 µm 8 16 µm 16 30 µm 30 50 µm > 50 µm Tuleva mg/m3 Lähtevä mg/m3 2,2 6,4 8,2 17,5 28,8 14,4 8,1 2,6 6,9 2,2 6,4 6,8 7,3 1,0 0,001 0,000 0,000 0,000
e f f i C i e n C y Lauhteen käsittely CS X HP toimitetaan aina varustettuna Caligo WT X B -lauhteenkäsittely-yksiköllä (kts. erillinen tekninen esite). Lauhteenkäsittely-yksikkö on integroitu osaksi pesurin mekaniikkaa ja yksikköä ohjataan pesurin logiikalla. Päämitat Pesurimoduuli (CS X HP) Pituus Leveys Nettokorkeus Nettopaino (t) Lietteen käsittely Pesurissa muodostuva liete poistetaan automaattisesti joko laitoksen lietteenkäsittelyyn tai pesurin lisäoptiona toimitettavaan lietteen jälkikäsittely- ja säiliöintiyksikköön. Jälkikäsittely- ja säiliöintiyksikkönä toimitetaan suursäkitysjärjestelmää suodosaltaineen. Jälkikäsittelyssä lietteen vesipitoisuutta vähennetään mekaanisen suodatuksen avulla siten, että säiliöidyn lietteen kiintoainepitoisuus nousee yli 40 %:iin. Kiintoainepitoisuuden nosto helpottaa lietteen jatkokäsittelyä ja kuljetusta. CS₄ HP (4 MW) 6000 3000 6000 8,0 CS₆ HP (6 MW) 6000 3500 7500 12,0 CS₁₂ HP (12 MW) 9000 4000 8000 20,0 CS₂₀ HP (20 MW) 11000 5000 8500 28,0 Lämpöpumppumoduuli (HP) Pituus Leveys Nettokorkeus Kuivapaino (t) HeatPac 104 3050 1000 2000 2,6 HeatPac 106 3750 1000 2000 3,3 HeatPac 108 4050 1000 2000 4,0 Käyttöliittymä Päämitat ovat suuntaa antavia.
CS X HP -savukaasupesurijärjestelmä Suorituskyky kokoluokittain Verkon virtaama (m3/h) Pesuri LTO kaukolämmön paluulämpötila 40 C (kw) LTO kaukolämmön paluulämpötila 50 C (kw) LTO kaukolämmön paluulämpötila 60 C (kw) Kattilakoko Omakäyttösähköteho (kw) Lauhteenkäsittelykapasiteetti (kg/h) 80 CS₄ HP 4 MW 1310 1110 730 <90 >1400 100 CS₆ HP 6 MW 1870 1640 1210 <120 >2000 150 CS₈ HP 8 MW 2510 2200 1610 <140 >2700 200 CS₁₀ HP 10 MW 3120 2730 2000 <180 >3400 250 CS₁₂ HP 12 MW 3740 3240 2400 <220 >4000 300 CS₁₄ HP 14 MW 4330 3780 2850 <230 >4700 350 CS₁₆ HP 16 MW 4920 4240 3040 <240 >5300 400 CS₁₈ HP 18 MW 5510 4710 3220 <240 >6000 450 CS₂₀ HP 20 MW 6050 5140 3420 <240 >6600 Huom! Taulukon arvot ovat tyypillisiä. Takuuarvot määritellään tapauskohtaisen mitoituksen yhteydessä. Suorituskykyarvojen määrittelyssä käytetyt lähtöarvot: Polttoaineena 50% -m hake Jäännöshappi (O₂) 6 % kuivissa savukaasuissa Pesurille tulevien savukaasujen lämpötila 150 C Muut suorituskykyarvot Suorituskyvyn määritelmä Malli Takuuarvo Hiukkaspitoisuus pesurin jälkeen, kun tulevien hiukkasten pitoisuus max 150 mg/m3n * Hiukkaspitoisuus pesurin jälkeen, kun tulevien hiukkasten pitoisuus max 300 mg/m3n * CS X HP BC CS X HP HC Alle 50 mg/m3n Alle 50 mg/m3n Rikkidioksidin erotusaste Kaikki mallit Yli 95 % Poistuvan lauhteen ph Kaikki mallit 6 10 Poistuvan lauhteen kiintoainepitoisuus Kaikki mallit Alle 10 mg/l Raakaveden käyttö normaaliajotilanteessa Kaikki mallit 0 m3/h * Huom! Suodatuskykyarvon takaaminen edellyttää, että savukaasupesuriin tulevien hiukkasten kokojakauma noudattaa standardin SMS 2027 Diagram 4:ää (hakkeelle ja turpeelle).
e f f i C i e n C y Elomatic Group -yhtiö Caligo Industria Oy Puhtautta ja energiatehokkuutta Kehitämme ja toimitamme tuote- ja järjestelmäratkaisuja energia- ja prosessiteollisuuden savukaasujen puhdistukseen sekä prosessin jätelämmön hyödyntämiseen. Kaikki Caligo-ratkaisut toimitetaan valmiina toiminnallisina kokonaisuuksina, jotka on testattu ja koekäytetty jo osana valmistusprosessia. Lisäksi Caligo-ratkaisut ovat erittäin pitkälle tuotteistettuja. Kalliit kenttäasennushankkeet eivät enää ole tarpeellisia. Toimistomme sijaitsevat Turussa ja Jyväskylässä. Ota yhteyttä ja kerro meille haasteistasi. Löydämme sinun tarpeitasi parhaiten vastaavan tuoteratkaisun valikoimastamme. Caligo Industria Oy Itäinen Rantakatu 72, 20810 Turku Kangasvuorentie 10, 40320 Jyväskylä Juha Järvenreuna, toimitusjohtaja GSM 040 574 5719 juha.jarvenreuna@caligoindustria.com Mika Nummila, teknologiajohtaja GSM 050 530 8311 mika.nummila@caligoindustria.com www.caligoindustria.com v1.0 2/2015