Käyttö ja kunnossapito (Mittaukset, mittalaitteet)
Savukaasupäästöt selvitetään monenlaisilla analysaattoreilla
PORVOON KILPILAHDEN jalostamoalueen läheisyyteen rakennetaan uusi lämpöä ja sähköä tuottava voimalaitos. Se tuottaa energiaa erityisesti Nesteen ja Borealiksen käyttöön.
Laitos on tulossa käyttöön vuonna 2018. Rakennuttajana on Kilpilahden Voimalaitos Oy. Pääosa voimalaitoksessa käytettävistä raaka-aineista syntyy Kilpilahden jalostamon ja petrokemian prosessien sivutuotteena.
Savukaasumittalaitteiden toimittajana on SICK Oy.
Voimalaitos täyttää päästövaatimukset
Teollisuuden antureihin ja mittalaitteisiin erikoistunut SICK toimii voimalaitostyömaalla yhteistyössä Valmetin kanssa.
"Laitoksessa on kolme eri polttoaineilla toimivaa yksikköä, joihin kaikkiin SICK toimittaa päästöanalysaattorit", kertoo SICK Oy:n tuotepäällikkö Kari Karhula.
Analysaattoreilla mitataan voimalaitoksen savukaasujen pölypitoisuuksia sekä rikki-, häkä-, happi-, hiilidioksidija typenoksidipitoisuuksia. Laitteiden anturit sijoitetaan savupiippuihin.
"Toimitamme myös prosessimittalaitteet savukaasujen puhdistusta varten. Kaasupolttoainetta käyttävässä yksikössä on katalyyttinen SCR-typenpoisto, kuten nestemäisiä polttoaineita käyttävässä yksikössäkin. Savukaasujen typenpoistoa ohjataan NOx- ja NH3-mittauksin."
"Nestemäisiä polttoaineita ja asfalteenia käyttävissä yksiköissä on myös savukaasupesurit, joilla sekä puhdistetaan savukaasuja että otetaan talteen veden höyrystymislämpö. Mittalaitteet tutkivat eri kaasukomponenttien määrät ennen savukaasupesureita: rikin ja typen oksidit, CO- ja CO2-pitoisuudet sekä hapen, veden ja ammoniakin pitoisuudet", Karhula selvittää.
Päästömittauslaitteilla tutkitaan edellä mainittujen komponenttien lisäksi myös savukaasujen pölypitoisuutta, virtausta, lämpötilaa ja painetta. Kaasujen mittausta edellytetään sekä uudessa lainsäädännössä että laitoksen ympäristölupaehdoissa.
"Mittalaitteiden antamat signaalit johdetaan laitoksen automaatiojärjestelmään, minkä jälkeen lukemille tehdään tarvittavat redusointilaskelmat - muun muassa happikompensoinnit - ja tiedot siirretään raportointijärjestelmään."
"Lukemia voidaan tällöin verrata sallittuihin päästörajaarvoihin. Jos raja-arvot ovat ylittymässä, laitoksella ryhdytään toimenpiteisiin. Analysaattorien antamia lukemia seurataan myös laitoksen valvomossa, joka sijaitsee voimalaitosalueella", toteaa Karhula.
Savukaasupuhdistuksen ja analysaattorien ansiosta voimalaitos täyttää uusimmat ympäristövaatimukset, muun muassa Euroopan Unionin IED-teollisuuspäästödirektiivin vaatimukset.
Nykyaikaista ja tarkkaa kaasumittaustekniikkaa
SICK Oy:n laitokselle toimittamat mittarit ovat kaikki jatkuvatoimisia.
"Savukaasuista otetaan näyte, joka siirretään kuumaa linjaa pitkin analysaattoriin. Näyte pysyy kuumana koko ajan ja siitä mitataan eri savukaasukomponentit. Poistuttuaan analysaattorista kaasu jäähtyy ja lauhtuu", Karhula selittää mittaustekniikkaa.
"Savukaasupesuria käyttävissä prosesseissa pölypitoisuusmittaus toimii niin, että näyte siirretään savukanavan ulkopuolelle ja kuumennetaan. Kun pölypitoisuus on mitattu, näyte palautetaan savukanavaan."
"Mittausperiaatteena on optiseen sirontaan perustuva mittaus. Savukaasuun kohdistetaan kirkas laservalo, joka saa pölypartikkelit kimaltamaan. Sen jälkeen mitataan valosironnan intensiteetti."
Savukaasuvirtaukset puolestaan mitataan ultraäänimittauksella, joka Karhulan mukaan on tarkka mittausmenetelmä sekä pienillä että suurilla virtausnopeuksilla. Virtausmittausten pohjalta voidaan laskea pitkän aikavälin kokonaispäästömäärät, jotka raportoidaan viranomaisille.
Kaasuanalysaattorit asennetaan laitostyömaalla syksyn 2017 kuluessa. Laitteet on testattu SICKin tehtaalla Überlingissä Etelä-Saksassa.
"SICK Oy:llä ja Valmetilla on ollut jo aiempaakin kokemusta hyvästä yhteistyöstä. Laitetoimittajaksi meidät valittiin myös laajan tuotevalikoimamme sekä osaavien ammattilaistemme ansiosta", Karhula arvioi.
Valmistuttuaan Kilpilahden uusi voimalaitos tuottaa höyryä 450 MW (megawattia) ja sähköä 30 MW. Neste ja Veolia omistavat kumpikin voimalayhtiöstä 40 prosenttia ja Borealis 20 prosenttia.
Laitoksen kokonaishinnaksi tulee noin 400 miljoonaa euroa.
Teksti: Merja Kihl ja Ari Mononen
