haku: @keyword gasification / yhteensä: 16
viite: 13 / 16
| Tekijä: | Vänskä, Petri |
| Työn nimi: | Biomassan hyödyntäminen sähkön- ja lämmöntuotannossa |
| Using biomass as a fuel on combined heat and power production | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2009 |
| Sivut: | 98 (+12) Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Koneenrakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Koneensuunnitteluoppi (Kon-41) |
| Valvoja: | Kuosmanen, Petri |
| Ohjaaja: | Makkonen, Pasi |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 6155 | Arkisto |
| Avainsanat: | biomass gasification pyrolysis biogas production combined heat and power production biomassa kaasutus pyrolyysi biokaasun tuotanto yhdistetty lämmön- ja sähköntuotanto |
| Tiivistelmä (fin): | Bioenergian asema energiamarkkinoilla on vahvistunut viime aikoina merkittävästi ja fossiilisten polttoaineiden korvaaminen biopolttoaineilla hidastaa ilmastonmuutosta. Biomassasta valmistetaan nykyisin esimerkiksi alkoholipohjaisia biopolttoaineita, joiden liikennekäyttö vähentää syntyviä hiilidioksidipäästöjä merkittävästi. Biomassan käyttö energiaprosesseissa on usein taloudellisesti kannattamatonta ja tästä johtuen bioenergialaitoksien kannattavuus perustuu usein raaka-aineesta saatavaan porttimaksuun. Diplomityössä tehtävä tutkimus selvittää miten etanoliprosesseista ylijäävä biomassa tulisi hyödyntää. Lähtökohtana esitellään kolmesta eri etanoliprosessista muodostuvat sivuvirrat ja niiden koostumukset. Sivuvirtojen hyödyntämismahdollisuuksia energiantuotannossa tarkastellaan kirjallisuustutkimuksessa, jonka avulla selvitetään biomassan käyttöön soveltuvat prosessiteknologiat ja niissä mahdollisesti esiintyvät ongelmat. Biomassan käyttöön soveltuvista prosessiteknologioista koottiin kymmenen erilaista laitosmallia. Jokaiselle laitosmallille muodostettiin laskentamalli, jonka avulla laitoksista laskettiin energiatekninen ja taloudellinen kannattavuus. Kannattavuusanalyysin tulokset osoittavat, että pyrolyysiprosessi on kannattavin teknologia biomassan hyödyntämiseen. Kaasutusprosessi on perinteisiä polttosovelluksia ympäristöystävällisempi, mutta nykyisillä sähkön ja lämmön hinnoilla polttosovellukset ovat hieman kannattavampia. Uusiutuvan energian syöttötariffeilla olisi mahdollista muuttaa kaasuttaminen erittäin kannattavaksi liiketoiminnaksi. Mädättämällä aikaansaatu biokaasuntuotanto ei tehdyn selvityksen perusteella ole kannattavaa lasketuissa kokoluokissa. Myöskään Työ- ja elinkeinoministeriön antamilla tariffiehdotuksilla ei biokaasulaitos ole laskelmien mukaan kannattavaa liiketoimintaa. Tehdyn selvityksen perusteella biomassan käyttö energialaitoksissa vaatii erityishuomiota prosessisuunnitteluun ja materiaalien valintaan. Polttosovelluksissa ongelmat muodostuvat tuhkan sulamisesta ja kattilan korroosiosta. Tuhkan sulamiseen voidaan kuitenkin vaikuttaa polttolämpötiloilla ja kattilan korroosiokestävyyttä voidaan parantaa materiaalivalinnoilla. Moottorisovelluksissa ongelma-alueet ovat materiaalien kestävyys ja kanavien tukkeutumisongelmat. Ennenaikaista kulumista on havaittu polttoainesuuttimissa ja biopolttoaineiden kuljettamat epäpuhtaudet aiheuttavat tukkeumia venttiilikoneistossa ja sylinterikansissa. Suuttimien ennenaikaiseen kulumiseen voidaan vaikutta materiaalivalinnoilla ja lisäämällä polttoaineeseen voitelevia ainesosia. Polttoaineen huolellisella puhdistamisella voidaan tukeutumisongelmat ratkaista. |
| Tiivistelmä (eng): | The status of bio energy on the market has grown recently and global warming can be reduced by replacing fossil fuels with biofuels. These days biomass is used to make alcoholic based fuels which reduce carbon dioxide emissions if used instead of fossil fuels. Using biomass as a fuel in energy production is typically unprofitable and therefore plants are usually based on gate fees. This master's thesis solves how biomass, the by-product of ethanol production, could be used. The starting points for this study are the by-products from three different methods of ethanol production. The exploitation potentialities of by- products in power production are examined in the theoretical study. With this study, the process technologies applicable to use of biomass and the possible complications of these technologies are examined. The technologies were gathered into ten different plant solutions. Energy technologic profitability and economic profitability were calculated to each plant. The results of the profitability analysis demonstrate that pyrolysis is the most profitable technology for the use of biomass. The gasifying process is better for the environment than the traditional incineration applications, but it is unprofitable with the current prices of heat and power. However, it could he possible to make gasifying highly profitable with feed-in tariff. According to this study, biogas production, which is made by decomposing, is not profitable in any calculated plants - regardless of the size of the plant. Even with the feed-in tariff recommendations made by TEM, biogas production wasn't profitable. According to this study, the utilization of biomass in energy production plants requires that special attention is paid to processes as well as the durability of materials. The major problems can be found in ash melting and boiler corrosion in incineration applications. Ash melting can he solved by choosing the burning temperatures correctly and the corrosion durability of the boiler can he improved with material selection. In motor applications, the problem areas lie on material durability when using bio fuels. Also impurities carried by bio fuels cause blockages in cylinder heads and valves. In addition, premature wear has been observed in fuel injectors. The wearing could he solved by choosing the right materials and adding lubricant ingredients to the fuel. The blockage problems can he solved by proper cleaning of the fuel. |
| ED: | 2010-02-03 |
INSSI tietueen numero: 38855
+ lisää koriin
INSSI