Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa

Translated title of the contribution: Application of new power plant technologies in the pulp and paper industry

Antti Komulainen, Paterson McKeough, Carl-Johan Fogelholm, Johan Gullichsen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksessa selvitettiin, millaiset voimalaitokset sopivat eri sellu ja paperitehdastyypeille. Tutkittiin, millaisia eroja on mm. myytävän sähkön määrissä ja lisäpolttoaineiden tarpeissa kaasutuskombitekniikkaa (IGCC) tai tavanomaista höyrykattilatekniikkaa käytettäessä. Eri voimalaitosprosessivaihtoehdoista laadittiin tarkat energiataseet. Taseet laskettiin PROSIM simulaattorilla. Tutkitut sellu ja paperitehdastyypit olivat: integroimaton sellutehdas, laskelmat sekä männylle että koivulle, integroitu sellu hienopaperitehdas (puuvapaa paperi), integroitu sellu SC-paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle ja integroitu sellu LWC paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle Vuotuinen selluntuotanto oli 400 000 adt kaikissa tapauksissa. Voimalaitosvaihtoehtoja olivat nykyinen soodakattila ja kuorikattila, parannettu soodakattila ja kuorikattila, mustalipeän kaasutus (IGCC) ja kuorikattila sekä mustalipeän ja kuoren kaasutus (IGCC). Kaasutuskombitekniikan ja tavanomaisen tekniikan erot olivat suurimmat silloin, kun prosessihöyryn tarve oli suurin. Esimerkiksi kun kaikki polttoaineet kaasutettiin IGCC vaihtoehdossa, voimantuotannon ero oli 130 MWe hienopaperitehtaassa ja 110-120 MWe hiokepitoista paperia tekevissä tehtaissa (paperintuotanto 500 000 adt/a). Tällöin ostopolttoaineen osuus polttoaineiden määrästä oli 35-49 %. Kaikissa tehdastapauksissa kaasutus tarjoaa mahdollisuuden sähköntuotannon huomattavaan lisäämiseen pienentämättä merkittävästi energiantuotannon kokonaishyötysuhdetta. Jos tavoitteena on tuottaa sähköä vain tehtaan omaan tarpeeseen, kaasutus sopii parhaiten integraatteihin, joiden päätuotteena on puupitoinen paperi.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages82
ISBN (Print)951-38-4477-3
Publication statusPublished - 1994
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1542
ISSN1235-0605

Fingerprint

pulp and paper industry
power plants

Keywords

  • power plants
  • boilers
  • gasification
  • turbines
  • bark
  • drying
  • models
  • recovery boilers
  • black liquor
  • power generation
  • fuels

Cite this

Komulainen, A., McKeough, P., Fogelholm, C-J., & Gullichsen, J. (1994). Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1542
Komulainen, Antti ; McKeough, Paterson ; Fogelholm, Carl-Johan ; Gullichsen, Johan. / Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 82 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1542).
@book{d6d448e1ce5a4e7d8ea2278c04d58f85,
title = "Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen mets{\"a}teollisuusintegraateissa",
abstract = "Tutkimuksessa selvitettiin, millaiset voimalaitokset sopivat eri sellu ja paperitehdastyypeille. Tutkittiin, millaisia eroja on mm. myyt{\"a}v{\"a}n s{\"a}hk{\"o}n m{\"a}{\"a}riss{\"a} ja lis{\"a}polttoaineiden tarpeissa kaasutuskombitekniikkaa (IGCC) tai tavanomaista h{\"o}yrykattilatekniikkaa k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a}. Eri voimalaitosprosessivaihtoehdoista laadittiin tarkat energiataseet. Taseet laskettiin PROSIM simulaattorilla. Tutkitut sellu ja paperitehdastyypit olivat: integroimaton sellutehdas, laskelmat sek{\"a} m{\"a}nnylle ett{\"a} koivulle, integroitu sellu hienopaperitehdas (puuvapaa paperi), integroitu sellu SC-paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle ja integroitu sellu LWC paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle Vuotuinen selluntuotanto oli 400 000 adt kaikissa tapauksissa. Voimalaitosvaihtoehtoja olivat nykyinen soodakattila ja kuorikattila, parannettu soodakattila ja kuorikattila, mustalipe{\"a}n kaasutus (IGCC) ja kuorikattila sek{\"a} mustalipe{\"a}n ja kuoren kaasutus (IGCC). Kaasutuskombitekniikan ja tavanomaisen tekniikan erot olivat suurimmat silloin, kun prosessih{\"o}yryn tarve oli suurin. Esimerkiksi kun kaikki polttoaineet kaasutettiin IGCC vaihtoehdossa, voimantuotannon ero oli 130 MWe hienopaperitehtaassa ja 110-120 MWe hiokepitoista paperia tekeviss{\"a} tehtaissa (paperintuotanto 500 000 adt/a). T{\"a}ll{\"o}in ostopolttoaineen osuus polttoaineiden m{\"a}{\"a}r{\"a}st{\"a} oli 35-49 {\%}. Kaikissa tehdastapauksissa kaasutus tarjoaa mahdollisuuden s{\"a}hk{\"o}ntuotannon huomattavaan lis{\"a}{\"a}miseen pienent{\"a}m{\"a}tt{\"a} merkitt{\"a}v{\"a}sti energiantuotannon kokonaishy{\"o}tysuhdetta. Jos tavoitteena on tuottaa s{\"a}hk{\"o}{\"a} vain tehtaan omaan tarpeeseen, kaasutus sopii parhaiten integraatteihin, joiden p{\"a}{\"a}tuotteena on puupitoinen paperi.",
keywords = "power plants, boilers, gasification, turbines, bark, drying, models, recovery boilers, black liquor, power generation, fuels",
author = "Antti Komulainen and Paterson McKeough and Carl-Johan Fogelholm and Johan Gullichsen",
year = "1994",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4477-3",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1542",
address = "Finland",

}

Komulainen, A, McKeough, P, Fogelholm, C-J & Gullichsen, J 1994, Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1542, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa. / Komulainen, Antti; McKeough, Paterson; Fogelholm, Carl-Johan; Gullichsen, Johan.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 82 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1542).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa

AU - Komulainen, Antti

AU - McKeough, Paterson

AU - Fogelholm, Carl-Johan

AU - Gullichsen, Johan

PY - 1994

Y1 - 1994

N2 - Tutkimuksessa selvitettiin, millaiset voimalaitokset sopivat eri sellu ja paperitehdastyypeille. Tutkittiin, millaisia eroja on mm. myytävän sähkön määrissä ja lisäpolttoaineiden tarpeissa kaasutuskombitekniikkaa (IGCC) tai tavanomaista höyrykattilatekniikkaa käytettäessä. Eri voimalaitosprosessivaihtoehdoista laadittiin tarkat energiataseet. Taseet laskettiin PROSIM simulaattorilla. Tutkitut sellu ja paperitehdastyypit olivat: integroimaton sellutehdas, laskelmat sekä männylle että koivulle, integroitu sellu hienopaperitehdas (puuvapaa paperi), integroitu sellu SC-paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle ja integroitu sellu LWC paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle Vuotuinen selluntuotanto oli 400 000 adt kaikissa tapauksissa. Voimalaitosvaihtoehtoja olivat nykyinen soodakattila ja kuorikattila, parannettu soodakattila ja kuorikattila, mustalipeän kaasutus (IGCC) ja kuorikattila sekä mustalipeän ja kuoren kaasutus (IGCC). Kaasutuskombitekniikan ja tavanomaisen tekniikan erot olivat suurimmat silloin, kun prosessihöyryn tarve oli suurin. Esimerkiksi kun kaikki polttoaineet kaasutettiin IGCC vaihtoehdossa, voimantuotannon ero oli 130 MWe hienopaperitehtaassa ja 110-120 MWe hiokepitoista paperia tekevissä tehtaissa (paperintuotanto 500 000 adt/a). Tällöin ostopolttoaineen osuus polttoaineiden määrästä oli 35-49 %. Kaikissa tehdastapauksissa kaasutus tarjoaa mahdollisuuden sähköntuotannon huomattavaan lisäämiseen pienentämättä merkittävästi energiantuotannon kokonaishyötysuhdetta. Jos tavoitteena on tuottaa sähköä vain tehtaan omaan tarpeeseen, kaasutus sopii parhaiten integraatteihin, joiden päätuotteena on puupitoinen paperi.

AB - Tutkimuksessa selvitettiin, millaiset voimalaitokset sopivat eri sellu ja paperitehdastyypeille. Tutkittiin, millaisia eroja on mm. myytävän sähkön määrissä ja lisäpolttoaineiden tarpeissa kaasutuskombitekniikkaa (IGCC) tai tavanomaista höyrykattilatekniikkaa käytettäessä. Eri voimalaitosprosessivaihtoehdoista laadittiin tarkat energiataseet. Taseet laskettiin PROSIM simulaattorilla. Tutkitut sellu ja paperitehdastyypit olivat: integroimaton sellutehdas, laskelmat sekä männylle että koivulle, integroitu sellu hienopaperitehdas (puuvapaa paperi), integroitu sellu SC-paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle ja integroitu sellu LWC paperitehdas (puupitoinen paperi), laskelmat hiokkeelle ja kuumahierteelle Vuotuinen selluntuotanto oli 400 000 adt kaikissa tapauksissa. Voimalaitosvaihtoehtoja olivat nykyinen soodakattila ja kuorikattila, parannettu soodakattila ja kuorikattila, mustalipeän kaasutus (IGCC) ja kuorikattila sekä mustalipeän ja kuoren kaasutus (IGCC). Kaasutuskombitekniikan ja tavanomaisen tekniikan erot olivat suurimmat silloin, kun prosessihöyryn tarve oli suurin. Esimerkiksi kun kaikki polttoaineet kaasutettiin IGCC vaihtoehdossa, voimantuotannon ero oli 130 MWe hienopaperitehtaassa ja 110-120 MWe hiokepitoista paperia tekevissä tehtaissa (paperintuotanto 500 000 adt/a). Tällöin ostopolttoaineen osuus polttoaineiden määrästä oli 35-49 %. Kaikissa tehdastapauksissa kaasutus tarjoaa mahdollisuuden sähköntuotannon huomattavaan lisäämiseen pienentämättä merkittävästi energiantuotannon kokonaishyötysuhdetta. Jos tavoitteena on tuottaa sähköä vain tehtaan omaan tarpeeseen, kaasutus sopii parhaiten integraatteihin, joiden päätuotteena on puupitoinen paperi.

KW - power plants

KW - boilers

KW - gasification

KW - turbines

KW - bark

KW - drying

KW - models

KW - recovery boilers

KW - black liquor

KW - power generation

KW - fuels

M3 - Report

SN - 951-38-4477-3

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Komulainen A, McKeough P, Fogelholm C-J, Gullichsen J. Uusien voimalaitostekniikoiden soveltaminen metsäteollisuusintegraateissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 82 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1542).