liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • 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
Kapacitetsanalys av CFB-pannan vid SCA Packaging Munksund AB
Linköping University, Department of Management and Engineering, Energy Systems.
2009 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Capacity analysis of the CFB-boiler at SCA Packaging Munksund AB (Swedish)
Abstract [sv]

Kraftvärmeverket vid SCA Packaging Munksund AB är ett samarbete mellan SCA och Vattenfall och det består av en ångpanna av typen cirkulerande fluidiserad bädd som togs i drift 2001. Man vill nu genomföra en undersökning om CFBpannans prestanda har förändrats sedan starten, samt en undersökning av pannans maximala kapacitet. Examensarbetet har då bestått av att utföra ett prestandaprov samt ett prov för maximal kapacitet. Arbetet har även innefattat att utarbeta en algoritm för att fiktivt beräkna ingående bränslets fukthalt via rökgasparametrar.

CFB-pannan är dimensionerad mot en termisk effekt på 98MW, vid en bränslekvalitet på 55 % fukthalt och värmevärdet 7,3 MJ/kg. Vid denna driftpunkt garanterar panntillverkaren Foster Wheeler en verkningsgrad på minst 90,57 %. Prestandaprovet från 2002 visade på en verkningsgrad på 91,1 %. Resultatet från dessa observationer visade på en verkningsgrad på 92,07 %, att notera är att bränslekvaliteten legat på fukthalten 50 % och värmevärdet 8,48 MJ/kg.

Vid framtida produktionsökningar i pappersbruket kommer man samtidigt behöva öka produktionen av processånga. Man har sedan tidigare drifterfarenheter påpekat att man har haft problem med pannans luft/rökgassytem vid höga laster. Resultatet från maxkapacitetstesterna var att pannan primärt begränsas av kvaliteten på bränslet, då detta sätter en begränsning på hur mycket energi som finns tillgängligt. Processmässigt så blev resultatet att motorn till rökgasfläkten samt sandåterföringen var de begränsande enheterna. Vid testet var bränslefukthalten 45 % och man uppnådde då ett ångflöde på 146 ton/h. Det kom även fram att sekundärfläkten inte körts enligt panntillverkarens rekommenderade motorhastighet på 1765 varv/min, den aktuella inställningen har ett synkront varvtal på 1500 varv/min.

Att utreda hur mycket effekt som dessa begränsningar låser fast har varit oerhört svårt att ge svar på, och vad gäller tidsramen för arbetet så har det inte kunnat grävas djupare i denna problemställning. En teoretisk analys har däremot utförts på maximal kapacitet vid olika bränslefukthalter, se Figur 33 och Figur 34 på sidan 78. Dessa figurer belyser hur viktig kvaliteten på bränslet är för att pannan skall kunna ha en möjlighet att leverera en hög last. Då hanteringen av bränslet för att minimera kvalitetsförluster är något man kan påverka med enklare metoder, är rekommendationen att man startar en projektgrupp som ser över bränslehanteringen för att minimera kvalitetsförluster vid egen kortvarig lagring.

Abstract [en]

The combined heat and power plant at SCA Packaging Munksund AB is a collaboration between SCA and Vattenfall and it consists of a steam boiler with a circulating fluidized bed which was taken in to service in 2001. Today the company wants to make an evaluation about if there is any changes in the CFPboilers performance since the start, they would also like an evaluation about the maximum capacity. The examination work has then been about executing a performance test and a maximum capacity test. The work has also included the construction of an algorithm that would fictively calculate the content of moisture for the in fed biofuel through the fluegas parameters.

The CFB-boiler is dimensioned to have a thermal effect of 98 MW, with the quality of the biofuel having a content of moisture at 55 % and the heating value of 7,3 MJ/kg. At this operation point the boiler constructor guarantees an efficiency of 90,57 %. Evaluations made in 2002 concluded an efficiency at 91,1 %. The results from this report showed an efficiency at 92,07 %, one should then note that the biofuel quality then had a content of moisture at 50,05 % and a heating value at 8,48 MJ/kg.

Future increases in the mills production will mean that they also need to increase the steam production as well. From earlier experiences with the boilers capacity, operators have countered problems with the air/fluegas-system at high loads. The primary result from the maximum capacity test is that the quality of the biofuel sets the limit for how well the boiler can perform. The secondary results indicate that the motor for the fluegasfan and that the bedmaterialreentrysystem are the narrow sections. For the test the contest of moisture was 45 % and the produced steam reached 146 ton/h. Something else that surfaced during the report was that the motor for the secondary air fan was not running at the boiler manufacturer dimensioned speed at 1765 rpm, the actual settings had a maximum synchronous speed at 1500 rpm.

To investigate how much production capacity that is tied up in the narrow sections is extremely difficult to answer, the timeframe for the report limited the digging for an answer for this question. Instead a theoretical analysis was made on the maximum capacity from a perspective of different contests of moisture for the biofuel, watch Figur 33 and Figur 34 on page 78. These figures cast a light on the importance on the quality of the biofuel, so that the boiler has the ability to deliver high loads. Handling of the biofuel to minimize the loss of quality is something that can be affected with relatively simple methods, the recommendation is that a project group is started that looks over the handling of the biofuel to minimize the quality losses during short time storage.

Place, publisher, year, edition, pages
2009. , 104 p.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-52677ISRN: LIU-IEI-TEK-A--09/00725--SEOAI: oai:DiVA.org:liu-52677DiVA: diva2:284603
Presentation
2009-12-07, IKP 3, Linköpings Universitet, Linköping, 15:15 (Swedish)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2010-02-12 Created: 2010-01-07 Last updated: 2010-03-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4625 kB)968 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4625 kBChecksum SHA-512
3a6c6ee4514fc8440ede36b1410383e5590bad9dd9063ae85fb766f6cd54270d87b05914086150d2ff30915b45a635e295b4f7d651a19d66c7bfa2beddde05b7
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Elvemo, Kristian
By organisation
Energy Systems
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 968 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: 443 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • 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