F¨or att ¨oka kraftverkets konsumtion kan ett flertal olika f¨or¨andringar av hyttgas- n¨atet genomf¨oras. I detta avsnitt presenteras n˚agra olika f¨orslag p˚a f¨or¨andringar
och vilka effekter dessa har p˚a hyttgasn¨atet.
F¨or¨andringarna har unders¨okts genom simuleringar i modellen. F¨or¨andringarna inf¨ors genom att aktuella parametrar ¨andras. Fl¨odet till gasklockan samt konsum- tionen i OK3 studeras.
Fl¨odet till gasklockan anv¨ands som m˚att p˚a om kraftverket kan konsumera all ¨
overskottsgas. Ett utfl¨ode ur gasklockan ¨ar ett tecken p˚a detta. Dessutom unders¨oks vilken ¨okning av bl¨asterfl¨odena som kan till˚atas utan att ett infl¨ode till gasklockan f˚as vid normal drift.
De f¨or¨andringar som unders¨oks ¨ar: 1. ¨Okad belastning p˚a gasklockan
2. Byte av r¨oret mellan M2 och vertikalr¨oret 3. Byte av snabbst¨angare 1 vid OK3
4. Br¨annarplanet vid OK3 ut¨okas med tv˚a extra br¨annare 5. Byte av befintliga br¨annare
6. Inf¨orande av en tryckstegringsfl¨akt
F¨or¨andringarna 2-4 genomf¨ors ¨aven i kombination med f¨or¨andring 1.
I tabell 11.2 presenteras hur hyttgasfl¨odet till kraftverket och gasklockan p˚averkas vid de olika f¨or¨andringarna. I tabell 11.3 redovisas resultaten d˚a f¨or¨andringarna kombineras med ett ¨okat bl¨asterfl¨ode. Resultaten fr˚an simuleringen av inf¨orandet av tryckstegringsfl¨akt redovisas i tabell 11.4.
SSAB har som l˚angsiktigt m˚al att kraftverket ¨aven ska f¨orbr¨anna den gas som bildas i st˚alverket, LD-gasen. Produktionen av LD-gas ¨ar ungef¨ar 50 000 Nm3
/h. F¨or att unders¨oka om f¨or¨andringarna ger en tillr¨acklig kapacitets¨okning f¨or att ¨aven LD-gasen ska kunna f¨orbrukas i kraftverket genomf¨ors simuleringar. Resultaten presenteras i kapitel 11.4.
11.2.1
Okad belastning p˚¨
a gasklockan
Belastningen p˚a gasklockans klockdel kan ¨okas f¨or att h¨oja trycket i n¨atet. Vikt- ¨okningen medf¨or att trycket i gasklockan, vid 85 % fyllnadsgrad, h¨ojs fr˚an 41,5 mbar till maximalt 48,2 mbar. Ber¨akningen av trycket i gasklockan redovisas i bi- laga C.
F¨or¨andringen av klockans belastning inf¨ors i modellen genom att gasklockans tryckb¨orv¨arde ¨andras i tabellen BV tryck som beskrivs i kapitel 9.1. Simuleringar- na genomf¨ors med olika belastning, dels med 34 ton och dels med 74 tons ¨okning av
11.2 F¨orslag p˚a f¨or¨andringar 91
belastningen. Vikt¨okningarna ger en tryck¨okning vid gasklockan i modellen p˚a 3,1 respektive 6,7 mbar vid 85 % fyllnadsgrad. I submodellen f¨or gasklockan defineras tryckb¨orv¨ardestabellen BV tryck enligt tabell 11.1.
Tabell 11.1.Tryckb¨orv¨ardestabeller som anv¨ands vid simuleringar av ¨okad belastning p˚a gasklockan. Tabellen t.v. ben¨amns trycktabell 34 och tabellen t.h. ben¨amns trycktabell 74. Volym, [m3 ] Tryck, [Pa] 0 101325 6250 101 411 6300 104 493 12500 104 568 12550 105 174 18750 105 249 18800 105 755 25000 105 830 26000 110 235 Volym, [m3 ] Tryck, [Pa] 0 101325 6250 101 411 6300 104 856 12500 104 931 12550 105 537 18750 105 612 18800 106 118 25000 106 193 26000 110 325
11.2.2
Byte av r¨or mellan M2 och vertikalr¨or
I r¨oret mellan M2 och vertikalr¨or ¨ar fl¨odeshastigheten betydligt h¨ogre ¨an i det n¨arliggande r¨oret mellan vertikalr¨or och inloppet till OK2. R¨oret ¨ar dessutom l˚angt och tryckfallet ¨ar d¨arf¨or f¨orh˚allandevis stort. Genom att ¨oka diametern p˚a r¨oret fr˚an dagens 1,95 m till 2,40 m s¨anks fl¨odeshastigheten till samma niv˚a som i det n¨arliggande r¨oret.
F¨or¨andringen inf¨ors i modellen genom att de geometriska parametrarna f¨or r¨or och fl¨odesmotst˚and ¨andras. Tv˚a simuleringar genomf¨ors, dels med enbart byte av r¨or och dels med byte av r¨or i kombination med en maximal belastning av gasklockan. Vikt¨okningen inf¨ors i modellen enligt beskrivningen i kapitel 11.2.1.
11.2.3
Byte av snabbst¨angare 1 vid OK3
Snabbst¨angare 1 har ett betydligt h¨ogre tryckfall ¨an snabbst¨angare 2. F¨or att ¨oka fl¨odet till OK3 kan snabbst¨angare 1 bytas ut.
Eng˚angsf¨orlustskoefficienten, KL, f¨or snabbst¨angare 1 ¨andras i simuleringarna fr˚an
1,498 till 0,813. Koefficienten f¨or snabbst¨angare 1 ¨ar st¨orre ¨an koefficienten f¨or snabbst¨angare 2, eftersom det ¨aven ing˚ar en h¨ojdskillnad enligt kapitel 8.4.2. Tv˚a olika simuleringar genomf¨ors, dels med enbart byte av snabbst¨angare och dels d˚a de nya snabbst¨angarna kombineras med en maximal belastning av gasklockan. Be- lastnings¨okningen av klockan inf¨ors i modellen enligt kapitel 11.2.1.
11.2.4
OK3 ut¨okas med tv˚a extra br¨annare
De enskilt st¨orsta tryckfallen i hyttgasn¨atet ¨ar mellan f¨ordelarl˚adan och eldstaden. Ett s¨att att minska tryckfallen ¨ar att komplettera pannan med ytterligare ett par br¨annare. Hyttgasen f¨ordelades d˚a p˚a sex br¨annare ist¨allet f¨or fyra. Detta g¨or att fl¨odeshastigheterna s¨anks och d¨arigenom minskar ¨aven tryckfallen i systemet.
F¨or¨andringen f¨ors in i modellen genom att tv¨arsnittsarean f¨or snabbst¨angarna och br¨annarna ¨andras fr˚an 2,0 m2 till 3,0 m2. Tv˚a simuleringar utf¨ors, dels med enbart tv˚a extra br¨annare och dels med tv˚a extra br¨annare kombinerat med en maximal belastning av gasklockan enligt kapitel 11.2.1.
11.2.5
Byte av befintliga br¨annare
De fyra befintliga br¨annarna kan bytas ut mot nya med l¨agre tryckfall. En f¨ordel med f¨or¨andringen j¨amf¨ort med inf¨orandet av tv˚a extra br¨annare ¨ar att de resterande br¨annarplatserna ist¨allet kan utnyttjas f¨or f¨orbr¨anning av LD-gasen.
M˚alet med simuleringarna ¨ar att best¨amma eng˚angsf¨orlustskoefficienten f¨or br¨an- narna. Simuleringar genomf¨ors d¨arf¨or med olika m˚al:
• ˚Astadkomma samma massfl¨ode till OK3 som f˚as n¨ar tv˚a extra br¨annare inf¨ors • Ge ett infl¨ode till OK3 p˚a 160 000, 170 000 respektive 180 000 Nm3
/h
11.2.6
Inf¨orande av en tryckstegringsfl¨akt
Kraftverkets konsumtion kan ¨okas om en tryckstegringsfl¨akt inf¨ors i hyttgasn¨atet. F¨or att unders¨oka hur stor tryckstegring som kr¨avs genomf¨ors simuleringar i mod- ellen. N¨ar fl¨aktens p˚averkan i hyttgasn¨atet simuleras ers¨atts Hyttgasmodell Statisk mellan volym M 2 och Gasklocka med en reservoar. Modellen som anv¨ands vid simuleringarna visas i figur 11.1.
M˚alet med simuleringarna ¨ar detsamma som vid byte av befintliga br¨annare.
11.3
Resultat fr˚an simuleringar av f¨or¨andringar i
hyttgasn¨atet
I tabell 11.2 visas simuleringsresultatet n¨ar bl¨asterfl¨odena till M2 ¨ar 78 000 Nm3
/h och till M4 118 000 Nm3
/h. Utbytesfaktorerna som anv¨ands i simuleringarna ¨ar desamma som vid intrimningen av modellen d.v.s. 1,48 till M2 och 1,51 till M4.
I tabellen ses att f¨oljande f¨or¨andringar av hyttgasn¨atet ger ett utfl¨ode ur gasklock- an: