umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • 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
Rökgaskondensering på Ålidhems värmeverk
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2013 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Flue gas condensation at Ålidhem thermal power plant (English)
Abstract [sv]

Umeå Energi har som kundlöfte att bli klimatneutrala till år 2018. En stor del av detta är att minska sin användning av fossila bränslen. Detta kan åstadkommas på en rad olika sätt och man undersöker nu vilka olika möjligheter som finns att möjliggöra detta. Ett sätt är att effektivisera de anläggningar man har och därför vill man undersöka om en rökgaskondensering på Ålidhems värmeverk skulle vara ett bra alternativ.

På Ålidhems värmeverk finns ett antal pannor varav två biobränslepannor, P6 och P7, som eldar torrflis respektive returträ. Ingen av dessa har i dagsläget någon rökgaskondensering. Det har tidigare gjorts liknande försök för att undersöka om det skulle vara lönsamt men man har då funnit att så inte varit fallet. Skillnaden med detta arbete är att man tittat på båda pannorna. Tidigare har endast P6, den största av pannorna med sina 32 MW, undersökts.

Arbetet inleddes med att beräkna värmeinnehållet i rökgaserna för respektive panna. Beräkningarna har genomförts med två metoder varav den ena är baserad på bränslesammansättningen och den andra är baserad på mätdata på rökgassammansättningen. Sedan kontaktades tre företag för att få kostnadsförslag på kondenseringsanläggningar varav två återstår, Radscan Intervex samt Pilum Polyproject.

Kostnadsförslagen skiljer sig något mellan de två företagen. Radscan har två förslag till varje panna, ett utan uppfuktning och ett med uppfuktning. Radscan ville inte lämna några uppgifter om en gemensam kondensering då man inte anser att det skulle vara lönsamt. Pilum har bara ett förslag för varje panna, vilket inte innehåller uppfuktning då man anser att detta inte skulle vara uppskattat av Umeå Energi med tanke på att återbetalningstiden ökar. Ur ett 2018-perspektiv kan detta ändå vara intressant genom att det är koldioxidfri värme. Pilum har dock gett ett förslag på en gemensam kondensering även om man inte rekommenderar en sådan uppställning.

Bränslemetoden visar att hos P6 finns ett möjligt effektuttag på ca 4 MW och hos P7 3,4 MW. Rökgasmetoden ger ett högre effektuttag, för P6 ca 6 MW och för P7 ca 5 MW. Varför det är så stor skillnad har inte kunnat fastställas med säkerhet men det mest troliga är flera felaktiga indata eller beräkningsfel. Eftersom att bränslemetoden verkar vara den vedertagna metoden inom rökgaskondenseringsbranschen baseras de ekonomiska beräkningarna på dessa resultat.

Det mest lönsamma förslaget kommer från Radscan och gäller P7. Det är förslaget utan uppfuktning och har en återbetalningstid på strax under 6 år och en internränta på 23,6 %. För P6 är det mest lönsamma förslaget det med uppfuktning från Radscan. Det har en återbetalningstid på ca 12 år och en internränta på 12,6 %. Det minst lönsamma förslaget gäller P6 och Pilum. Med en kalkylperiod på 20 år hinner inte punkten för återbetalning nås och internräntan ligger på 6,9 %. Lägsta nivå på internräntan är 8 %. Det minst lönsamma förslaget för P7 är både Pilums och Radscans förslag med uppfuktning med en återbetalningstid på 7 år och en internränta på 20,2 %.

Slutsatsen är att det skulle löna sig att investera i en rökgaskondensering på Ålidhem, framförallt på P7, och att detta är en särskilt god investering med tanke på 2018.

Abstract [en]

The local energy company in Umeå, Umeå Energi AB, has set a goal to become a carbon neutral company by the year 2018. There is a number of ways on how this could be achieved. What’s important is that the approach is economically viable, as with any company’s investments.

A part of this goal could be a flue gas condensation for the thermal power plant at Ålidhem. At this plant there are a number of different boilers of which two are hot water boilers fired with bio fuel. These two are also the largest boilers at that plant. P6 which is the largest has a capacity of 32 MW and is fired with wood chips. The smaller P7 has a capacity of 20 MW. P7 used to have waste as fuel but was modified in 2005 and is now fired with recycled wood.

The purpose of this project is to find out whether or not flue gas condensation would be a good investment. There has been some research done in this matter before but it did not prove economically viable at that point. At that time only one of the bio fueled boilers, P6, were considered. The difference now is that both P6 and P7 are under consideration.

Initially the work consisted of calculating the amount of heat that’s possible to recover from the flue gas. The calculations were conducted with two methods. The difference between the two is that one is based on the elementary composition of the fuel and the other is based on the composition of the flue gas. After that contact were established with two companies that specialize in flue gas condensation, in order to receive cost estimations. These two companies are Radscan Intervex and Pilum Polyproject.

There are some small variations in the content of the estimations from the two companies. Furthermore Radscan has proposed two set ups, one with combustion air humidification and one without.  Pilum did not make a suggestion with combustion air humidification since they believed it would not be profitable. On the other hand they made a cost estimate for a joint condensation even though they thought it not to be the most efficient solution.

Calculations performed with the fuel method resulted in a possible heat recovery of about 4 MW for P6 and about 3,4 MW for P7. The results with the flue gas method are 6 MW for P6 and 5 MW for P7. Why there is such a big difference between the results have not been established. There could be a number of reasons but most likely it’s a problem with some of the input. Since the fuel method seems to be the conventional method within the industry the economic calculations are based on this result.

The most economically viable suggestion is the one without combustion air humidification from Radscan considering P7. The pay back time for this investment is about 6 years with an internal rate of return at 23,6 %. The best alternative for P6 is also from Radscan but with the combustion air humidification. The pay back time is 12 years with an internal rate of return at 12,6 %. The worst alternative comes from Pilum regarding P6. The point of pay back won’t be reached with a depreciation period of 20 years and has an internal rate of return at 6,9 % which is below the allowed minimum at 8 %. The least profitable suggestion for P7 is from Pilum and Radscan both with a pay back time of 7 years and an internal rate of return at 20,2 %.

The conclusion is that it can be profitable with a flue gas condensation at Ålidhem and that it could be twice as positive considering 2018.

Place, publisher, year, edition, pages
2013.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-72718OAI: oai:DiVA.org:umu-72718DiVA: diva2:626907
External cooperation
Umeå Energi AB
Subject / course
Energiteknik
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-06-11 Created: 2013-06-10 Last updated: 2013-06-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Rökgaskondensering på Ålidhems värmeverk(1882 kB)794 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1882 kBChecksum SHA-512
7eb10cbec35c8b994da09a251d01b728f7029765437148e64e7f98a9d4e55bd418392cb695e9abe1d9ab74fdda0e39aca46091a8a3d887cec479b645447ab8b8
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 794 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

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 296 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • 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