Kapacitetsanalys av CFB-pannan vid SCA Packaging Munksund AB

Sammanfattning: 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.