Voimalaitoksille petimateriaalin seurannasta ja analysoinnista merkittävät kustannussäästöt

Julkaistu: 14.05.2021
Teknologiajohtaja Tapio Klasila Fescon Oy

 

Voimalaitokset painivat monien haasteiden kanssa kuten energiatehokkuuden, ympäristöasioiden, kustannusten kuin myös tuottavuuden kanssa. Ratkaisuja etsiessä on tärkeää pureutua juurisyihin.

Fescon Oy on panostanut vahvasti voimalaitosasiakkaiden palvelemiseen sekä ympäristöasioihin. Fescon patentoi vuonna 2020 leijupetikattilamenetelmän, jossa petimateriaalina käytetään kiteytettyä kvartsivapaata masuunikuonaa eli Granulia. Granuli on täysin suomalainen ja valmistetaan terästeollisuuden sivutuotteesta Raahen tehtaalla. Granulin käyttöön siirtyminen siis säästää mm. luonnonvaroja. Mutta ratkaistaanko kaikki haasteet pelkästään vaihtamalla uusi polttojärjestelmä ja petimateriaali?

”Jos halutaan ottaa täysi hyöty irti järjestelmästä, niin kylkeen tarvitaan myös petimateriaalin seuranta ja analysointi”, täräyttää teknologiajohtaja Tapio Klasila, Fesconin voimalaitosmateriaalien ja -järjestelmien rautainen ammattilainen

”Voimalaitokset  voivat säästää merkittäviä summia panostamalla petimateriaalin seurantaan ja sen analysointiin”, toteaa Klasila.

Juurisyiden selvittäminen auttaa valitsemaan oikean ratkaisun

Yksinkertaisimmillaan petimateriaalista voidaan seurata kalium ja natrium -arvoja.

”Esimerkiksi korkeat kalium arvot voivat kertoa tuhkan kerääntymisestä petiin tai polttoaineen mukana tulevista epäpuhtauksista", kertoo Klasila. ”Tällöin pedin sintraantumisriski kasvaa. Luonnohiekkasintraantuman ja kerrostumien pääasiallinen syy onkin hiekan sisältämän kvartsin alkalireaktio”, jatkaa Klasila.

Monet voimalaitokset käyttävät energiantuotannossaan turvetta. Uusia vaihtoehtoisia polttoaineita etsiessä on tärkeää seurata pedin sintraantumisriskiä, sillä turpeesta luopuminen lisää erilaisten puuperäisten biomassojen osuutta polttoaineessa. Siirtymävaiheessa pedin kunnon seuranta on tärkeää, jotta tarvittaessa voidaan vaihtaa sopivampi petimateriaali biomassalle.

Ennen korjaavia toimenpiteitä on kuitenkin tärkeää selvittää ilmiön perimmäinen juurisyy. Muita tutkimuksissa esiintyneitä juurisyitä sintraantumisille ovat olleet mm. tuhkan tai petimateriaalin sulaminen sekä erilaisten kemiallisten reaktioiden aikaansaamat liimautumiset. Elektronimikroskooppisilla poikkileiketutkimuksilla voidaan selvittää juurisyy mm. kerrostumien muodostumisiin ja sintraantumisilmiön aiheuttajaan. Osa ilmiöistä edellyttää välittömiä toimenpiteitä, kun taas osa ei aiheuta mitään huolta.

Teknologiajohtaja Tapio Klasila Fescon Oy


”Meillä laadunvalvonta-analyysissä on mahdollista analysoida jopa 79 alkuainetta. Kaikkeahan ei toki seurata joka kohteessa vaan se määräytyy laitoskohtaisten tarpeiden mukaisesti”, selventää Klasila.

Laitoskohtaiset raja-arvot lasketaan tilastollisilla menetelmillä ottaen huomioon laitoksen tausta- ja historiatiedot.

Laadunvalvontakortin lähetyksen yhteydessä annetaan lausunto sen hetkisestä pedin tilasta tai mahdollisesta sintraantumisriskistä sekä suositus korjaavista toimenpiteistä.

Petimateriaalin sintraantumisriski on vain yksi haaste minkä parissa voimalaitokset painivat. Tämän ohella mm. tulistimien korroosio-ongelmat aiheuttavat päänvaivaa. ”Näitä me tutkimme myös samalla intensiteetillä kuin sintraantumisia”, kertoo asioihin vihkiytynyt Klasila.

Petimateriaalin seuranta on helppo ottaa käyttöön

Fescon tarjoaa vaivattoman tavan ottaa petimateriaalin laadunvalvonnan käyttöön.  Ennen palvelun käyttöönottoa käydään tarkasti läpi nykytilanne, haasteet ja näiden perusteella voidaan määritellä seurattavat alkoritmit. Samalla määritellään myös näytteenoton seurantaväli.

Käytännössä asiakas hoitaa näytteenoton suunnitellusti ja toimittaa ne Fesconin laboratorioon tutkittavaksi, jossa ne analysoidaan, jonka jälkeen asiakkaalle annetaan lausunto korjaavine toimenpiteineen.

Kokonaisvaltaista palvelua voimalaitoksille

Leijupetikattilamenetelmien, petimateriaalien sekä niiden tutkimuksien lisäksi tarjoamme asiakkaillemme myös vuosiseisakkeihin liitettyjä laajempia tuhka- ja kerrostumatutkimuksia mm. haitta-aineiden ja korroosion hallintaan. Lisäksi tarjoamme asiantuntijapalvelua erilaisiin voimalaitoksen kehityshankkeisiin ja häiriötilanteisiin. Fescon Oy:n hiekkaliiketoimintayksikkö tarjoaa petimateriaaliksi eri luonnonhiekkapetimateriaaleja sekä masuunikuonasta tehtyä Granulia.

Asiakkaat ovat saaneet merkittäviä etuja liiketoimintaansa

Tehokkaalla kartoituksella ja polttomenetelmien kehittämisellä ovat nykyiset käyttäjät saaneet kustannussäästöjä, pystyneet vähentämään ympäristöpäästöjä sekä optimoimaan korkean käyttöasteen poltossa. Petimateriaalin kierrätyksen ansiosta sen vaihtotarve on vähentynyt.

Metsä Boardin tehtailla otettiin käyttöön vuonna 2016 leijupetikattilamenetelmä sekä petimateriaalina Granuli. Järjestelmän vaihtoon ajoi luonnonhiekan suuri kulutus sekä pedin sintraantuminen. Myös luontoa säästävät kiertotalousarvot vaikuttivat siirtymäpäätökseen. Fescon osallistui tutkimushankkeeseen sekä silloin vielä VTT:llä työskennellyt Tapio Klasila johti käyttöönottotutkimusta.

”Konkreettista hyötyä meillä on petiseurannasta ollut se, että kunnon seurantaa voidaan tehdä ajon aikana ja se toimii siten mittarina huoltoseisokeissa tehtävän perusteellisemman tutkimuksen ilmiöille. Pedin kunnon seurannalla on voitu optimoida petimateriaalin kulutusta ja välttää piileviä petihäiriöitä”, summaa Jari Viitasalo Metsä Boardilta.  ”Hyvinhän meillä on yhteistyö sujunut”, toteaa Viitasalo hymyssäsuin.

Teknologiajohtajamme Tapio Klasila antaa lisätietoja

Tapio Klasila työskenteli 30-vuoden ajan VTT:llä vaurio- ja onnettomuustutkinnan parissa. Viimeiset 10 vuotta hän on työskennellyt vahvasti voimalaitospuolella. Hän on ollut kehittämässä patentoitua leijupetikattilamenetelmää yhdessä Fesconin kanssa ennen siirtymistään kokonaan Fesconin palvelukseen. Klasila on ollut mukana useiden voimalaitosten leijupetikattilamenetelmien suunnittelussa ja käyttöönotossa.

Tapio Klasila
Teknologiajohtaja
puh. 040 510 8035
tapio.klasila@fescon.fi

Anna määrä

yksikköä
Lisää