CHP-puukaasutinlaitoksen hyötysuhteen määrittäminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli määrittää uudistetulle CHP-voimalaitokselle hyötysuhteet. Volter Oy:n Walter-voimalaitos on myötävirtakaasuttimeen perustuva, ja se käyttää polttoaineena metsähaketta. Voimalaitoksen nimellinen sähköteho on 50 kW ja lämpöteho 130 kW.

Työ toteutettiin suorittamalla Walter-voimalaitokselle hyötysuhde- ja päästömittaukset. Tulosten pohjalta päästiin määrittämään lämmön ja sähkön tuoton hyötysuhteet sekä yhdistetty hyötysuhde. Savukaasumittauksilla päästiin mittaamaan laitoksen ympäristökuormaa ja optimoimaan palamisprosessin kulkua.

Kirjallisessa osiossa perehdytään Volter Oy:n historiaan, Walter-voimalaitoksen tekniikkaan ja myötävirtakaasuttimen toimintaan. Lisäksi käsitellään puukaasutuksen historiaa ja prosessia sekä puupolttoaineen ominaisuuksia. Laskennan teoriaosuudessa käsitellään laskukaavoja, joita tarvittiin hyötysuhteiden sekä savukaasun koostumuksen ja määrän määrittämisessä. Hyötysuhteet määritettiin suoralla menetelmällä.

Mittaus ja tulokset osioissa esitettiin tammikuussa suoritetun mittauksien asetelmat ja mittauksissa saadut arvot. Tuloksena esitettiin voimalaitoksen laskennalliset hyötysuhteet ja päästömittauksien arvot.

This thesis aimed to determine the efficiency ratios for Volter Oy's renewed CHP power plant, the Walter power plant, which utilizes a co-flow gasifier with wood chips as fuel. The nominal output of the power plant is 50 kW (electricity) and 130 kW (thermal power).

The study involved conducting efficiency and emission measurements for the Walter power plant, enabling the determination of heat production and electricity production efficiency ratios, as well as the combined efficiency ratio. Flue gas measurements were used to assess the plant's environmental impact and optimize the combustion process.

The written report covers Volter Oy's history, the technology of the Walter power plant, and the functioning of the downstream gasifier. Additionally, it discusses the history and process of wood gasification, along with the properties of wood fuel. The theoretical part provides the formulas needed to calculate the efficiency ratios and the composition and amount of flue gas, while profit ratios were determined using the direct method.

The measurement and results sections presented the layout and values obtained in the measurements conducted in January. The results are presented as the calculated efficiencies and emission measurement values for the power plant.