CHP-teknologia vähentää haitallisia hiilipäästöjä
CHP-laitokset (Combined Heat and Power, yhdistetty lämpö ja energia) yleistyvät ympäri Pohjois-Eurooppaa. Niissä käyttökelpoisen lämmön ja sähköenergian tuotanto yhdistyy yhdeksi korkean hyötysuhteen prosessiksi. Xylem pitää Ruotsin suurimman biopolttoaineella käyvän CHP-laitoksen viileänä.
Lämpö ja energia yhdistyvät CHP-laitoksessa
CHP, jota kutsutaan myös yhteistuotannoksi, ottaa absorptiolämpöpumpun avulla talteen lämpöenergian, ja käyttää sen kaukolämpöön ja -kylmään. Perinteisissä voimaloissa lämpöenergia menisi hukkaan. Tämä parantaa merkittävästi hyötysuhdetta ja vähentää polttoaineen kulutusta.
CHP-teknologia on myös yksi kustannustehokkaimmista tavoista vähentää haitallisia hiilipäästöjä ja siksi se kasvattaakin suosiotaan energiantuotantotapana ympäri maailma. Energian ja lämmön tuotantopotentiaalin mukana tulee kuitenkin vaatimus jäähdytyksestä, ja tässä asiassa Xylem pystyy tarjoamaan kriittistä tukea.
Hanke
Energiayhtiö Fortumin tytäryhtiö Fortum Värme, josta osan omistaa Tukholman kaupunki, rakentaa uutta CHP-laitosta Tukholman Värtaniin, Ruotsiin. Laitoksen odotetaan vähentävän hiilidioksidipäästöjä 650 000 tonnia vuodessa, joka vastaa lähes 140 000 matkustaja-ajoneuvon vuotuista ajoa. Laitos tuottaa yhtä aikaa sekä lämpöä että sähköä paikalliselle yhteisölle ja se toimii biopolttoaineilla, pääasiassa metsäteollisuuden jätteellä esim. sahanpurulla ja kaarnalla. Biopolttoaineella tuotetaan arviolta 1 700 GWh lämpöä ja 750 GWh sähköä, joka vastaa noin 190 000 ruotsalaisen asunnon vuotuista kulutusta.
Laitos edustaa merkittävää 5 miljardin kruunun (545 miljoonaa euroa) sijoitusta Fortum Värmelle, ja jopa 90 prosenttia tuotetusta energiasta hyödynnetään CHP-teknologian tehokkuuden ansiosta —tämä varmistaa merkittävät ympäristöhyödyt yritykselle ja koko kaupungille.
CHP tuottaa sähköä, ja samalla se ottaa talteen prosessissa syntyvää lämpöä, minkä ansiosta lähes 90 prosenttia biopolttoaineen polttamisesta syntyvästä energiasta saadaan hyötykäyttöön. Tämä eroaa jyrkästi verrattuna perinteisempiin fossiilisia polttoaineita käyttäviin sähkön tuotantotapoihin, missä suuria määriä lämpöä karkaa prosessin aikana ja jopa 70 prosenttia energiasta hukataan. Laitoksen lämmöntalteenottopotentiaalista huolimatta, jäähdytys on edelleen välttämätöntä, erityisesti prosessilaitteistoissa.
ALSA Thermal Power Consultant AB määritti tähän projektiin Xylemin laitteiston, mukaan lukien muuntajat, generaattori ja moottorit. Xylemin Ruotsin avainasiakaspäällikkö Magnus Brander avusti heitä epäsuoran jäähdytysjärjestelmän kehittämisessä.
Ratkaisu
Xylem valittiin tähän projektiin sen tarjoamien asennus-, käyttöönotto- ja huoltopalvelujen sekä Lowara-tuotteiden korkean hyötysuhteen perusteella, mitkä yhdessä tarjoavat erittäin tehokkaan kokonaisratkaisun.
Kohteeseen määriteltiin kaksi Lowaran päästä imevää e-NCS-pumppua, joiden tuotto on 760 m3/h 5,5 baarin paineella, ja joissa on ABB:n 160 kW moottorit käyttövoimana.
Pumput toimitettiin Xylemin tehtaalta Itävallasta ja kuljetettiin suoraan CHP-laitoksen työmaalle, missä Xylemin tiimi oli valmiina odottamassa asennuksen ja käyttöönoton aloittamista.
Pumput ja moottorit asennettiin pohjalevylle, ja ne yhdistettiin Flenderin kytkimillä. Koska yksi pumppu on noin 2,5 metriä korkea ja sen pohjapinta-ala on suuri, piti turbiinihallin väliseinä poistaa käyttöönottovaiheen ajaksi.
Kokoaminen sekä pumppuosan ja moottorin yhdistävän akselin kohdistaminen täydellisesti vaativat aikaa kaksi päivää. Jos tuotteelle määriteltyjä toleransseja ei olisi noudatettu, pumppu kuluisi tarpeettomasti, mikä puolestaan saattaisi aiheuttaa häiriöitä ja kalliita korjauksia myöhemmin. Laadukkaimman asennuksen ja tarkimman kohdistuksen varmistamiseksi käytettiin laser-kohdistusjärjestelmää.
Lopputulos
Asennuksen jälkeen Xylem-tiimi testasi järjestelmän sen jälkeen, kun putkisto oli liitetty ja pumput käynnistettiin. Myös laserlinjaukseen tehtiin viimeiset säädöt tässä vaiheessa. Kaksi uutta kiertovesipumppua ovat nyt osa suljettua järjestelmää, joka ottaa jatkuvasti talteen 4–6 MW lämpöä lämmönvaihtimien kautta.
Teollisuuden liiketoiminta-alueen johtaja Giorgio Sabbatini Xylemiltä kertoo:
”Teollisuuden prosessit sekä lämmön ja energian tuotanto ovat maailmanlaajuisesti suurimpia hiilipäästöjen synnyttäjiä. Tämän takia on erittäin tärkeää suunnitella järjestelmät mahdollisimman energiatehokkaiksi.
Fortum Värme on vain yksi esimerkki yrityksistä, jotka laittavat paljon painoarvoa energiatehokkuudelle ja innovatiivisille järjestelmille. Tämän uuden CHP-laitoksen vaikutus hiilipäästöjen vähentämiseen oletetaan olevan merkittävää.
Toimimalla tiiviisti yhteistyössä ALSA:n kanssa ja käyttämällä sovellustuntemustamme pumppauksen saralla, olemme toteuttaneet kattavan järjestelmäratkaisun, joka vastaa Forum Värmen vaatimuksiin.”
