Projektisuunnitelma: Suomen soodakattilat tuhkan koostumus ja määrä eri kuormatilanteissa

1.Projektin tavoite 

Tämän projektin tavoitteena on tutkia ja analysoida hanhenkaulan likaantumista korkeasti kuormitetuissa kattiloissa. On tärkeää ymmärtää, mistä ongelma johtuu ja miten erilaiset prosessiparametrit, kuten kattilan ajo ja lämpötila sekä tuhkan koostumus ja määrä, vaikuttavat liiallisen tuhkan kertymiseen savukaasukanavistoon sekä EKOn ja ESPn väliseen hanhenkaulaan joka voi johtaa siihen että kertynyt tuhka putoaa kerralla hanhenkaulasta alas vaurioittaen samalla putkistoa. Myös muita tyypillisiä likaantumiskohtia alueella voitaisiin kartoittaa projektin haastatteluvaiheessa (esim. nokan jälkeinen alue, keittopinta) ja keskittyä myöhemmissä vaiheissa eniten haasteita aiheuttaviin kohtiin. Projektissa kartoitetaan Suomalaisten(/pohjoismaisten) kattiloiden tuhkan koostumusta ja syntyvän tuhkan määriä, ja miten nämä riippuvat kattilan kuormasta. Myös savukaasun virtauksiin liittyviä tekijöitä tarkastellaan mahdollisuuksien mukaan (esim. savukaasun virtausnopeudet). Tavoitteena on tunnistaa tuhkaongelmaan vaikuttavat tekijät ja kehittää tehokkaita ratkaisuja ongelman estämiseksi ja hallitsemiseksi. 

2. Aiemmat aiheesta tehdyt työt tai aiheeseen liittyvät standardit 

Effect of Dust Sintering on Fouling of Recovery Boiler Flue Gas Ducting 

Kronqvist, Jacob (2021), https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202101071252  

3. Projektisuunnitelma 

Projekti olisi jaettu kolmeen osaan: 

I. Haastattelu Suomen kattiloissa ilmenneistä haasteista:  

• Tämän vaiheen tarkoituksena on selvittää, kuinka yleistä hanhenkaulan likaantuminen on suomalaisissa/pohjoismaisissa kattiloissa.  
• Alkuun kartoitus, mitkä tehtaat sitoutuisivat mukaan projektiin

II. Datakeruu tehtaista ja prosessiparametrien analyysi:

• Toisessa vaiheessa, jos ilmenee että monessa korkeasti kuormitetuissa kattiloissa ilmenee sama ongelma, kerättäisiin näytteitä ja dataa tehtaista, jotta voisi tunnistaa ne prosessiparametrit, jotka vaikuttavat hanhenkaulan likaantumiseen. Erityisesti kanavien designia, kattilan ajoa ja tuhkan koostumuksen ja määränvaikutusta tuhkan kertymiseen. 
• Vertailun vuoksi näytteitä ja dataa kerättäisiin myös kattiloilta, joilla ei ongelmaa esiinny. 

III. Likaantumisen ehkäisy ja hallinta:  

• Mikäli tuhkaongelmalle löydetään syy tai selittäviä tekijöitä, viimeinen osa keskittyisi erilaisten keinojen tutkimiseen, miten hanhenkaulan likaantumista voisi vähentää. 

• Tuhka-analyysien lisäksi voisi tarkastella elektronimikroskoopilla tuhkan koostumusta. 
• Sulamislämpötilat saadaan selville analyyseista 

4. Projektin tekijä(t) 

AFRYltä tarjous haastatteluvaiheeseen, jonka perusteella mahdollisesti jatketaan diplomityötoteutukseen. 

Haastatteluvaiheessa kaikki Suomen tehtaat, jotka saadaan mukaan. 1h haastattelu per tehdas Teamsissa. 

Haastatteluvaiheen tarjous sisältäisi: kysymysrungon laadinta (työryhmä kommentoi), haastattelujen sopiminen ja itse haastattelut. Tulosten käsittely powerpoint-muotoon + mahdolliset graafit. 

Jos ilmenee, että korkeasti kuormitetuissa kattiloissa on enemmän likaantumisongelmia, otettaisiin tuhkanäytteet ja teetettäisiin diplomityö. Tehtaan ajoparametrien kartoitus, hanhenkaulan design? 

Analyyseissa olisi ICP ja sulfaatin määrittäminen vesiliuoksesta mukana.  Kartoitetaan saadaanko synergiaetuja YTR:n tuhkaprojektista.

5. Projektin kustannukset  

Tarjous AFRYltä haastatteluista 

Dippatyö 

Analyysit valituilta tehtailta (mahdollisesti YTR analyysit osana). 

6. Projektin aikataulu  

Kyselyn tulokset syyskuun loppuun mennessä. 

Tämän jälkeen mietintä jatkosta. 

7. Tilanne 

-Haastattelututkimus tilattiin AFRYltä ja aloituspalaveri pidettiin 25.6.

 -Seuraava kokous AFRY + LTR 6.8.2024, jolloin käydään läpi kysymysrunko