umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utredning kring verkningsgrad och driftparametrar hos en biobränsleeldad rosterpanna: Panna 6 Ålidhems värmeverk
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2017 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 300 HE creditsStudent thesisAlternative title
Efficiency calculations and investigation of improvements of a grate fired biomass boiler : Boiler 6 Ålidhem´s heat plant (English)
Abstract [sv]

Panna 6 på Ålidhems värmeverk drivs av Umeå Energi AB och används som spetslast i deras fjärrvärmeproduktion. Det är en rosterpanna med en installerad effekt på 32 MW som eldas på fin stamvedsflis och har så gjorts under det senaste decenniet. Pannan har under en längre tid haft problem med några driftparametrar som inte fungerat optimalt, däribland höga halter av kolmonoxid (CO) i rökgaserna och höga halter oförbränt i askan. Då pannan inte körs kontinuerligt under året så har det varit svårt att identifiera när samt varför detta uppstår. I dagsläget beräknas pannans verkningsgrad med den direkta metoden på månadsbasis, men då pannan kan eldas upp och ned ett flertal gånger under en månad har en mer noggrann utredning av verkningsgraden gjorts med hjälp av den indirekta metoden. Syftet med arbetet har därför varit att beräkna pannverkningsgraden med den indirekta metoden vid olika driftfall samt utreda och undersöka de driftparametrar som kan optimeras.

För att beräkna pannverkningsgraden initierades en provtagning under tre olika drifttillfällen. Bränsle- och askprover togs för vardera tillfälle, och samtidigt mättes yttemperaturen på pannkroppen och lufthastigheten intill pannan. Proverna analyserades och pannverkningsgraden beräknades för de olika tillfällena. Därefter studerades de driftparametrar som kunde förbättras, där viss grund kunde tas från beräkningarna av pannverkningsgraden.

Resultatet visade att pannverkningsgraden är hög, ca 92-93 % för de olika driftfallen. Utredningarna kring driftparametrarna visade att det går att spara upp till ca 55 000 SEK per år genom att minska andelen oförbränt i askan med 85 %. Denna höga andel kommer mest troligt från någon form av genomfall från inmatningen eller rosten. Det visade också att det finns ett samband mellan CO-halten i rökgaserna och pannans effekt. Då pannan körs på maxlast så hinner bränslet mest troligt inte förbrännas färdigt, och höga halter CO bildas i rökgaserna. Sambandet mellan CO-halterna och sekundärluften undersöktes också, och resultatet visade att ingen negativ påverkan mellan dessa finns.

Slutsatsen med arbetet är att pannan överlag fungerar väldigt bra, men att det finns några förbättringsåtgärder kring de höga halterna CO i rökgaserna och oförbränt i askan. Vidare föreslås ett fortsatt arbete kring att utreda sambandet mellan CO-halten och effekten, samt identifiera den kritiska effektgräns där pannans drift- och emissionsparametrar stabiliseras.

Abstract [en]

Boiler 6 is one of Umeå Energy's heating boilers that are placed at Ålidhem's heat plant and it is used for top heat production during the winter season. It is a grate fired biomass boiler with an installed effect of 32 MW and it is fed with fine wood chips. During the past few years, the boiler have had problems with some of the parameters that does not work the way they should. For example, the content of carbon monoxide (CO) in the flue gases are extreamly high at sometimes and it is a high amount of unburnt organic material in the the ash. Since the boiler is not continuously in use, it is difficult to identify the reason to this unwanted conditions. The efficiency of the boiler is calculated with the input-output method every month, but a more thorough determination is demanded from Umeå Energy. Therefore, the efficiency has been calculated with the heat loss method in this work together with an investigation of the non-optimal parameters.

Samples from three different times when the conditions of the boiler was different was taken and sent of for analysis. Samples from the fuel and the ashes were taken and the surface temperature and wind flow close to the boiler was determined. After the sampling and calculation was done, the investigation of the parameters started and some help could be taken from the efficiency determination.

The result showed that the efficiency is high, between 92-93 % depending on the conditions. The investigation showed that it is possible to save up to 55 000 SEK per year by reduce the amount of unburnt material in the ash with 85 %. It also showed a relation between the high amount of CO in the flus gases and the heat output of the boiler. When the boiler is on maximal operation, the fuel is most likely not fully combusted. That is therefore the reason for the high amount of CO when the boiler is at its maximal operation. The result also showed that the secondary air supply does not have any relation to the CO amount, which it was assumed to have in the first place.

The conclusion of the work is that the boiler works well overall, but there are some improvments of the parameters that could be done and further investigated. It is recommended to further look at the relation between the CO and heat output to determine its occurrence and aslso determine the new maximum heat output for the boiler to work in a more stable and environmental way.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 61 p.
Keyword [sv]
Förbränning, Verkningsgrad
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-136503OAI: oai:DiVA.org:umu-136503DiVA: diva2:1111735
External cooperation
Umeå Energi AB
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-19 Created: 2017-06-19 Last updated: 2017-06-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Utredning kring verkningsgrad och driftparametrar: Panna 6 Ålidhems värmeverk(7127 kB)11 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 7127 kBChecksum SHA-512
15377b2b3a5f08cfc8bace6307ceb0c03333b250211e9b6369b27f2f85fcbf974b246791bd5e139d7f3247d4e2ece5740f0bb933c450e8508268ed85d9399d77
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 11 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 17 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf