• No results found

Undvika  nivå-­‐ras  i  hetvatten-­‐cisternen

6   Diskussion

6.2.5   Undvika  nivå-­‐ras  i  hetvatten-­‐cisternen

6.2.4  Utnyttjande  av  kondensat    

Pumpen  som  sköter  nivåhållningen  från  SK1  till  hetvatten-­‐cisternen  upptäcktes   kunna  sjunka  plötsligt  i  tryck.  Anledningen  till  detta  tros  vara  ett  flöde  som  går   till  mixeriet  från  samma  ledning  som  nivåhållningen  till  hetvatten-­‐cisternen  på   SK2.  Detta  flöde  kan  öka  väldigt  hastigt  från  ca  5  𝑚!/ℎ  ända  upp  till  180  𝑚!/ℎ   för  att  sedan  sjunka  lika  fort  igen.  När  detta  sker  finns  en  misstanke  att  pumpen   ej  klarar  av  att  nivåhålla  cisternen  om  en  flingtorklinje  skulle  stängas  av.  Flödet   går  till  en  bakvatten-­‐cistern  på  mixeriet,  vattnet  i  denna  cistern  används  för   rengöring  av  två  stycken  filter  i  mixeriet.  Detta  sker  automatiskt  när  filtren  blivit   igensatta,  med  ett  intervall  på  ca  två  gånger  på  tre  timmar.  Då  bakvatten-­‐

cisternen  endast  är  på  5  𝑚!  krävs  ett  stort  hetvattenflöde  till  cisternen  för  att   förse  filtren  med  vatten.      

 

Det  tillgängliga  kondensatet  skulle  kunna  användas  till  Press  7  som  simuleringen   visar.  Alternativt  kan  det  användas  till  att  rengöra  filtren  i  mixeriet.  Då  

kondensatet  inte  räcker  till  båda  dessa  bör  därför  en  avvägning  göras  mellan   alternativen.  Installationskostnaderna  skulle  bli  mindre  om  kondensatet   utnyttjas  i  mixeriet  då  det  geografiskt  ligger  närmre  kondensattanken  och   befintliga  ledningar  redan  finns.    

 

6.2.5  Undvika  nivå-­‐ras  i  hetvatten-­‐cisternen  

Det  upptäcktes  att  innan  revisionsstoppet  år  2014  nivåhölls  hetvatten-­‐cisternen   mot  80  %  för  att  efter  nivåhållas  mot  70  %  utan  någon  egentlig  klar  anledning.   Skulle  cisternen  nivåhållas  mot  80  %  som  innan  stoppet  skulle  tiden  öka  innan   cisternen  når  ner  till  30  %  och  fabriksvatten  går  in.    

 

Vid  upptäckten  av  att  nivåregleringen  i  tanken  ändrats  från  80  %  till  70  %  efter   revisionsstoppet  år  2014  togs  kontakt  med  driften  på  SK2.  Regleringen  ändrades   till  att  återigen  nivåhålla  mot  80  %.  Då  denna  åtgärd  endast  förlänger  tiden   innan  nivån  i  cisternen  når  30  %  har  den  antagligen  ingen  stor  effekt  för  

systemet,  även  om  det  vissa  gånger  kan  motverka  att  nivån  i  cisternen  når  ner  till   30  %.  Detta  gjordes  i  början  av  april  2015  och  på  grund  av  revisionsstoppet   vecka  16  och  de  driftstörningar  som  det  medför  att  starta  upp  fabriken  igen  är   det  för  tidigt  att  dra  några  slutsatser  om  vad  konsekvenserna  blivit.  Även  om  ett   samband  kan  ses  mellan  nivåsänkningen  i  cisternen  och  när  en  eller  båda  

flingtorkslinjerna  stängs  av  är  det  sannolikt  beroende  av  de  andra  förbrukarna   till  cisternen  också.  Vid  jämförelse  mellan  hur  systemet  såg  ut  tidigare  år  har   producenter  till  hetvatten-­‐cisternen  minskat.  Tvättvätskekylaren  var  tidigare  en   större  producent  än  den  är  idag  med  ett  flöde  på  ca  80  𝑚!/ℎ  in  till  cisternen.   Även  detta  påverkar  balansen  i  cisternen.  Då  modellen  som  byggdes  för  arbetet   inte  är  dynamisk  är  det  svårt  att  använda  den  till  att  just  simulera  hur  nivån  i   cisternen  beter  sig.    

 

6.3  Val  av  systemgräns  och  referensperiod  

Anledningen  till  att  systemgränsen  har  satts  som  den  gjort  är  helt  och  hållet   beroende  på  tiden  som  är  avsatt  för  examensarbetet.  Hela  

sekundärvärmesystemet  på  bruket  är  sammankopplat  och  en  utökad  

systemgräns  skulle  troligtvis  leda  till  en  bättre  bild  av  hur  systemet  fungerar  och   är  reglerat  med  fler  identifierade  effektiviseringsmöjligheter  till  följd.  

Referensperioden  är  vald  efter  den  tid  på  året  då  leverans  av  fjärrvärme  är   aktuell  och  sattes  att  sluta  den  31:e  januari  då  arbetet  med  att  samla  in  indata   påbörjades  tidigt  i  processen.  Önskvärt  skulle  ha  varit  att  referensperioden  även   skulle  ha  innefattat  februari  och  mars  då  dessa  månader  också  är  relevanta  för   fjärrvärmeleverans.  En  utökad  referensperiod  hade  lett  till  riktigare  

medelvärden  för  systemet.  Ett  alternativ  skulle  ha  varit  att  valt  en  

referensperiod  från  tidigare  år,  detta  skulle  dock  leda  till  icke-­‐representativa   data  till  följd  av  de  tillbyggnader  och  ombyggnationer  som  skett  på  bruket.    

6.4  Indata  

Den  största  delen  av  insamlade  indata  är  timmedelvärden  hämtade  från  

Winmops  under  referensperioden.  Då  kompletterande  data  har  behövts  göras  i   form  av  mätningar  har  dessa  uppmätts  momentant  vid  upprepade  tillfällen.   Dessa  värden  är  oftast  uppmätta  efter  referensperioden  och  har  en  större   osäkerhet  kring  sig  än  de  data  som  noggrant  finns  loggade  i  Winmops.  Vid   uppmätning  av  temperatur  på  flöden  har  en  temperaturmätare  använts  på   utsidan  av  röret  fluiden  strömmar  i.  Temperaturen  som  uppmäts  är  med   säkerhet  lite  lägre  än  den  faktiska  temperaturen  på  fluiden  i  röret  då  förluster  i   form  av  konvektion  och  strålning  sker  till  omgivningen.  I  de  fall  indata  behövts   räknats  fram  som  i  fallen  med  svartlutkylaren  och  NS  tvättlutkylaren  har  

förenklingen  gjorts  att  värmeöverföringen  mellan  fluiderna  sker  förlustfritt  och   att  fluidegenskaperna  är  konstanta.  

 

6.5  Modell  

Modellen  är  starkt  beroende  av  indata  på  de  flöden  som  går  in  i  systemet.  För  att   använda  modellen  till  att  simulera  hur  sekundärvärmesystemet  påverkas  vid   olika  driftfall  krävs  en  del  arbete  med  att  ta  fram  indata  till  modellen.  En  önskan   hade  varit  att  utvidga  modellen  till  att  anpassa  indata  för  flöden  efter  

Försök  gjordes  att  ta  fram  dessa  för  svartlutkylaren  men  det  visade  sig  vara   problematiskt  på  grund  av  dess  ålder.  Leverantören  av  värmeväxlaren   kontaktades  men  även  de  hade  svårt  att  få  fram  data  på  den.    

   

7.  Förslag  till  fortsatt  arbete  

 

• En  utökad,  dynamisk  modell  där  de  olika  flödena  anpassas  efter  hur   produktionen  på  bruket  varierar.  

• Se  till  möjligheterna  att  även  leda  om  vattenledningarna  från  

svaggaskondenskylaren  och  efterkondensorn  då  dessa  bidrar  med  en   temperaturökning  i  ljumvatten-­‐cisternen.  

• Fördjupning  om  varför  nivå-­‐rasen  i  hetvatten-­‐cisternen  sker.              

 

 

 

 

 

             

8.Slutsats  

Den  enklaste  effektiviseringsåtgärden  för  att  öka  effektöverföringen  till   fjärrvärmenätet  är  att  leda  om  kylvattenflödet  från  ljumvatten-­‐cisternen  till   hetvatten-­‐cisternen,  detta  leder  till  en  ökad  effektöverföring  till  fjärrvärmenätet   med  3,1  MW.  Denna  åtgärd  genomfördes  också  under  revisionsstoppet.  Den   åtgärd  som  skulle  innebära  den  största  ökningen  av  överförd  effekt  till  

fjärrvärmenätet  är  att  kyla  svartluten  med  vatten  från  hetvatten-­‐cisternen  för  att   sedan  leda  tillbaka  kylvattnet  till  cisternen.  Den  potentiella  effektöverföringen   ökar  då  med  9  MW.  Problemet  med  de  hastiga  nivåsänkningarna  i  hetvatten-­‐ cisternen  bör  studeras  djupare  då  det  troligen  är  en  kombination  av  olika   faktorer  som  påverkar.  Klart  är  dock  att  det  är  starkt  kopplat  till  driften  av   flingtorkarna.      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.  Referenser  

 

Andersson,  L,  F  &  Bergquist,  A-­‐K  (2013).  Effekter  av  miljöpolitiska  styrmedel  i  

skogsindustrin.  Stockholm:  Tillväxtanalys.  Tillgänglig:  

http://www.tillvaxtanalys.se/download/18.32fe391442ad9e964477/13927274 58042/Effekten+av+miljöpolitiska+styrmedel+i+skogsindustrin.pdf    

[2015-­‐05-­‐15]    

BillerudKorsnäs  (2013).  Miljöredovisning,  Gruvön  2013.  Grums:  BillerudKorsnäs,   Gruvön.  Tillgänglig:  

http://billerudkorsnas.se/hallbarhet/rapporter/miljorapporter/  [2015-­‐05-­‐13]    

Energimarknadsinspektionen  (2015).  Fjärrvärmekollen,  Grums.  [Elektronisk].   Tillgänglig:    

http://ei.se/sv/start-­‐fjarrvarmekollen/foretag/varmevarden-­‐ab/grums/     [2015-­‐05-­‐13]  

 

Kassberg,  M.  (1998).  Massa  och  papper  –  en  grundbok.   Markaryd:  Skogsindustrins  utbildning.  

 

Nygaard,  J.  (1986).  Energikompendium  för  massa-­‐  och  pappersindustrin.   Markaryd:  Sveriges  skogsindustriförbund.  

 

Svensk  fjärrvärme  (2015).  Om  fjärrvärme.  [Elektronisk].  Tillgänglig:  

http://www.svenskfjarrvarme.se/fjarrvarme/  [2015-­‐05-­‐13].    

Öster,  M.  (2002)  Åtgärder  för  att  på  ett  systemriktigt  sätt  förbättra  förvärmningen   av  spädvatten  vid  Gruvöns  bruk.  Göteborg:  Chalmers  University  of  Technology      

 

                                   

 

Bilaga  A    

 

Wingems-­‐modell  

 

Nedan  följer  en  beskrivning  av  parametrar  som  är  lagrade  i  STORE-­‐blocken:    

Block  15,  indata  

B15:1  Flöde  in  till  Lockman  [m3/h]   B15:2  Temperatur  in  till  Lockman  [°C]  

B15:3  Rent  kondensat  som  ersätter  hetvatten  till  press  7  [m3/h]   B15:4  Fabriksvatten  temperatur  [°C]  

B15:5  Flöde  hetvatten  till  flingtork  [°C]  

B15:6  Flöde  kylvatten  till  tvättvätskekylare  X004  [m3/h]   B15:7  Flöde  kylvatten  till  terpentinkondenskylare  [m3/h]   B15:8  Flöde  hetvatten  till  sandfilter  [m3/h]  

B15:9  Flöde  hetvatten  till  Press  7  [m3/h]   B15:10  Flöde  hetvatten  till  Press  23  [m3/h]   B15:11  Flöde  SK1  till  mixeri  [m3/h]  

B15:13  Temperatur  ut  från  291X001  [°C]  

B15:14  Registrerat  flöde  till  efterkondensor/svaggaskylare  [m3/h]   B15:15  Andel  av  B15:14  som  går  till  svaggaskylare  [%]  

B15:16  Börtemperatur  på  hetvatten-­‐cistern  [°C]      

Block  32,  indata  svartlutkylare  421X905   B32:1  CP  svartlut  [KJ/kg*K]  

B32:2  Densitet  svartlut  [kg/m3]  

B32:3  Temperatur  på  svartlut  in  till  svartlutkylare  421X905  [°C]   B32:4  Temperatur  på  svartlut  ut  ur  svartlutkylare  421X905  [°C]   B32:5  Flöde  svartlut  genom  svartlutkylare  [m3/h]  

B32:6  Effekt  svartlutkylare  [MW]  

B32:7  temp  vatten  ut  ur  svartlutkylare  [°C]  

B31:8  Temperatur  på  fabriksvatten  in  till  svartlutkylare  [°C]   B31:9  Vattenflöde  genom  svartlutkylare  [m3/h]  

 

Block  31,  indata  tvättlutkylare  R910.101   B31:1  CP  tvättlut  [KJ/kg*K]  

B31:2  Densitet  tvättlut  [kg/m3]  

B31:3  Temperatur  på  tvättlut  in  till  tvättlutkylare  R910.101  [°C]   B31:4  Temperatur  på  tvättlut  ut  ur  tvättlutkylare  R910.101  [°C]   B31:5  Flöde  tvättlut  genom  tvättlutkylare  [m3/h]  

B31:6  Effekt  tvättlutkylare  [MW]  

 

 

Beräkningar  

Nedan  redogörs  de  beräkningar  som  används  i  olika  strömmar  och  block  som   reglerar  modellen.  S  följt  av  en  siffra  syftar  till  ett  flöde  i  modellen,  exempelvis   S4.  B  följt  av  en  siffra  syftar  till  ett  block  i  modellen,  exempelvis  B15.  Vidare   hänvisas  till  olika  parametrar  för  ett  flöde,  de  är  flödesstorlek  och  temperatur.  1   betyder  flödesstorlek  och  3  betyder  temperatur.  Exempelvis  S4:3  hänvisar  till   flöde  nummer  fyras  temperatur  medan  S2:1  hänvisar  till  flöde  nummer  tvås   flödesstorlek.  Se  bifogad  bild  över  modellen  på  nästa  sida  för  orientering.       S30:1=(B15:1+S36:1)-­‐(S52:1+S3:1+S56:1+S2:1)     S43:1=(S20:1+S21:1+S22:1+S32:1+S44:1+S45:1)-­‐(S24:1+S2:1+S30:1+S56:1)     S50:1=if(S1:3<B15:2,((S31:1*B15:2-­‐S1:1*S1:3)/(S55:3)+B15:6),B15:6)     B25:4  (vattentemp  ut  från  VVX)=     (((S20:1+S21:1+S22:1+S32:1+S11:1+S23:1+S26:1)*B15:16)-­‐ (S12:1*S12*3+S51:1*S51:3+S16:1*S16:3))/(S13:1)                                                        

Related documents