Terästehtaan höyrynkäytön kartoitus ja optimointi
Koivusaari, Miska (2017)
Koivusaari, Miska
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017062814038
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017062814038
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli kartoittaa SSAB:n Hämeenlinnan tehtaan höyryä kuluttavat ja tuottavat kohteet. Työn ensimmäisenä vaiheena oli taustatutkimus erityyppisistä höyryntuotantolaitteista ja lämmönvaihtimista.
Toisessa vaiheessa tavoitteena oli tehtaan höyryjärjestelmien perusteellinen kartoitus, joka toteutettiin käymällä paikan päällä tarkistamassa jokaisen PI-kaaviossa näkyvän höyryä kuluttavan tai tuottavan laitteen käytössä oleminen. Selvityksessä ilmeni, että osa kaavioissa näkyvistä laitteista oli poistettu ilman asian merkitsemistä PI-kaavioihin. Yhdessä tapauksessa säiliön höyrylämmitys oli muutettu vesilämmitykseksi.
Kolmas ja viimeinen vaihe koostui optimointiehdotusten laatimisesta. Kartoituksen perusteella voitiin huomata, että tehtaalla käytetään lähes kaikkeen lämmöntarpeeseen höyryä. Höyry ei kuitenkaan kaikissa sovelluksissa ole välttämättä taloudellisin ratkaisu. Useissa neste- ja öljysäiliöissä lämmitys on toteutettu säiliössä kiertävällä höyrykierukalla. Höyry on tehokas lämmitysmenetelmä, mutta sen korkeiden tuotantokustannusten vuoksi matalaenergisempi vaihtoehto olisi sopivampi kohteissa, joissa korkeat lämpötilat tai nopea lämmitys ei ole tarpeen. Yhdessä kohteessa säiliö olikin muutettu aiemmin höyrylämmitteisestä kuumalla vedellä lämmitettäväksi. Toinen yleinen käyttökohde tehtaalla oli höyrylämmitteinen ilmakuivaus. Useita höyrypattereita käytetään teräsnauhan kuivaamiseksi. On todennäköistä, että höyrylämmitys ei ole kaikissa kohteissa ensisijaisen tärkeä.
Tehtaan suurin höyrynkuluttaja on peittauslinja. Peittaukseen käytettävää suolahappoa lämmitetään grafiittilämmönvaihtimissa höyryllä. Nykyisen järjestelmän tilalle ehdotettiin osan tai kaikkien lämmönvaihdinten korvaamista suoralla höyrylämmityksellä. Tämän vaihtoehdon järkevyyttä tutkittiin myös laskennallisesti.
Toisessa vaiheessa tavoitteena oli tehtaan höyryjärjestelmien perusteellinen kartoitus, joka toteutettiin käymällä paikan päällä tarkistamassa jokaisen PI-kaaviossa näkyvän höyryä kuluttavan tai tuottavan laitteen käytössä oleminen. Selvityksessä ilmeni, että osa kaavioissa näkyvistä laitteista oli poistettu ilman asian merkitsemistä PI-kaavioihin. Yhdessä tapauksessa säiliön höyrylämmitys oli muutettu vesilämmitykseksi.
Kolmas ja viimeinen vaihe koostui optimointiehdotusten laatimisesta. Kartoituksen perusteella voitiin huomata, että tehtaalla käytetään lähes kaikkeen lämmöntarpeeseen höyryä. Höyry ei kuitenkaan kaikissa sovelluksissa ole välttämättä taloudellisin ratkaisu. Useissa neste- ja öljysäiliöissä lämmitys on toteutettu säiliössä kiertävällä höyrykierukalla. Höyry on tehokas lämmitysmenetelmä, mutta sen korkeiden tuotantokustannusten vuoksi matalaenergisempi vaihtoehto olisi sopivampi kohteissa, joissa korkeat lämpötilat tai nopea lämmitys ei ole tarpeen. Yhdessä kohteessa säiliö olikin muutettu aiemmin höyrylämmitteisestä kuumalla vedellä lämmitettäväksi. Toinen yleinen käyttökohde tehtaalla oli höyrylämmitteinen ilmakuivaus. Useita höyrypattereita käytetään teräsnauhan kuivaamiseksi. On todennäköistä, että höyrylämmitys ei ole kaikissa kohteissa ensisijaisen tärkeä.
Tehtaan suurin höyrynkuluttaja on peittauslinja. Peittaukseen käytettävää suolahappoa lämmitetään grafiittilämmönvaihtimissa höyryllä. Nykyisen järjestelmän tilalle ehdotettiin osan tai kaikkien lämmönvaihdinten korvaamista suoralla höyrylämmityksellä. Tämän vaihtoehdon järkevyyttä tutkittiin myös laskennallisesti.