Energiefektivisering av processluftsuppvärmning till bentonitkvarn i Luleå malmhamn

Sammanfattning: LKAB har en bentonitkvarn i Luleå malmhamn, vars uppgift är att mala samt torka bentonit, vilket är ett hydroflt material. Torkningen utförs genom att värma upp torr uteluft med direktverkande el. Luften passerar bentoniten vid malningen, där fukten extraheras från materialet och binder den i luften. Ungefär en tredjedel av luften släpps sedan ut ur anläggningen, då den har en temperatur på runt 60 °C, resterande återcirkuleras i processen. Kvarnen sänker bentonitens fukthalt med sex procent. LKAB har fått i uppdrag av miljöprövningsdelegationen att utreda möjligheterna att tillvarata överskottsenergin som uppstår vid kvarnanläggningen. Arbetet har undersökt energiefektivisering av processluftsuppvärmningen då det är en stor andel av den totala elförbrukningen för bentonitkvarnen. Energibesparingspotentialen beräknades med hjälp av entalpier för fuktig luft, på till-samt frånluften. Koncept togs fram som innefattade bland annat nyttjande av fjärrvärmens returledning, värmepumpar som använder uteluft för att förvärma processluften, batterivärmeväxlare samt plattvärmeväxlare mellan till-och frånluften. För att fltrera bort bentonitdammet, så att det inte skapar beläggningar i värmeväxlarna undersöktes skrubbers, elektroflter samt påsflter. Arbetet rekommenderar LKAB att investera i batterivärmeväxlare, med påsflter av klassen F7, där en energibesparing uppskattas till 2,2 GWh/år samt en verkningsgrad på 58%. Investeringen ligger på 3,8 miljoner kronor, vilket motsvarar en återbetalningstid på 7-8 år vid 11% kalkylränta. Då LKAB:s elpriser är sekretessbelagda har spotpriser använts vid kostnadsberäkningar, vilket kompletterats med en känslighetsanalys som tar en procentuell ökning av elpriset i beaktning.