Askdeponi i bergrum : Metoder för slurrytillverkning

(1)

Askdeponi i bergrum

Metoder för slurrytillverkning

David Johansson

Maskinkonstruktion

Examensarbete

Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling

LIU-IEI-TEK-G--09/00127--SE

(2)

(3)

Detta examensarbete har utförts på konsultföretaget Pöyry Sweden AB i Norrköping, som i sin tur utför uppdraget åt E.ON Värme Sverige AB, Händelöverket i Norrköping. Rapporten redovisar metoder för att tillverka en slurry av flygaska och vatten. Slurryn skall pumpas ner i flera före detta oljebergrum som E.ON driftsatt för det specifika ändamålet. Askblandningen bildar även vätgas vid kontakt med vatten.

Arbetet har syftat till att ta fram olika förslag på metoder och utrustning som kan användas för ändamålet. Vid arbetet med förslagen har blandningsmetod och säkerhetsfrågor varit i

centrum. Delar som endast indirekt har med tillverkningen av slurry att göra, har av tidsskäl inte tagits med.

Information har först och främst hämtats ifrån Internet och olika företags hemsidor, men senare även genom kontakt med försäljare och kunniga personer inom askhantering. Flera referenser har undersökts. Ett närgånget och tankeväckande studiebesök genomfördes dessutom.

Resultatet av arbetet är tre beprövade huvudförslag, samt ett förslag där en helt annan blandningsteknik används. Resultatkapitlets inledning behandlar även jämförbara

blandningsverksamheter inom industrin, samt viss teori om tre olika blandningstekniker. Dessutom har exempel på pumpningsmetoder tagits fram.

Fortsättningsvis återstår mycket arbete. En utvärdering av denna examensrapport bör genomföras före val av blandningsmetod och utrustning görs. Även samordning kring

allehanda praktiska och tekniska detaljer rörande byggnation, upphandlingar med mera, tillhör det arbete som ligger framöver.

(4)

(5)

This thesis work has been carried out at the consultant company Pöyry Sweden AB in Norrköping, whom performs the task for E.ON heating Sweden AB, Händelöverket in

Norrköping. The report shows methods to manufacture slurry consisting of fly ash and water. The slurry shall be pumped into several former oil storage rock shelters that E.ON has put into operation for the specific purpose. The ash mixture also develops hydrogen gas in contact with water.

The work has aimed to produce different suggestions of methods and equipment that can be used for the objective. Mixing method and security issues were in centre while working with the suggestions. Parts which only indirectly are involved in the slurry manufacturing have been left out.

Information has first and foremost been obtained from the Internet and company websites, but also later on through contact with salesmen and persons with knowledge in ash handling. Several references have been investigated. A close visual inspective and thought-provoking educational visit was also conducted.

The results of the work are three well-tried main suggestions and one suggestion where a totally different mixing technique is used. Comparable industrial mixing activities are discussed in the beginning of the result chapter, along with some theory in three different mixing technologies. Examples of pumping equipment have also been put together.

In the future a lot of work remains. An evaluation of this thesis report should be conducted before the choice of mixing method and equipment is done. Also coordination concerning all sorts of practical and technical details regarding construction work, purchasing and so on, belongs to the work that lies ahead.

(6)

(7)

(8)

(9)

1. Inledning... 2 1.1 Bakgrund ... 2 1.1.1 Bergrum ... 3 1.1.2 Slurry ... 5 1.2 Företagen ... 6 1.3 Syfte... 6 1.4 Avgränsningar ... 6

1.5 Metod och källor... 7

1.6 Begrepp och förkortningar ... 7

2. Blandningsteknik ... 10 2.1 Applikationer ... 10 2.2 Blandare... 10 2.2.1 Vertikala blandare ... 10 2.2.2 Horisontella blandare... 11 2.2.3 Frifallsblandare... 12 3. Krav ... 14

4. Allmän beskrivning av utrustning ... 16

5. Utrustningsalternativ ... 18

5.1 Alternativ 1 ... 18

5.4 Twin-Shaft- och frifallsalternativ ... 18

6. Studiebesök... 20

7. Pumpning... 24

8. Slutsats och framtida arbete... 26

Referenslista ...28

Bilaga 1 Projektbeskrivning22...30

Bilaga 2 Kravdokument askblandningsanläggning22...32

Bilaga 3 Ritning 3D-modell22...34

Bilaga 4 Förslag Anboni AB18...36

Bilaga 5 Förslag Nordströms konstruktionsbyrå AB19...44

Bilaga 6 Förslag Tecwill Oy20...50

Bilaga 7 Exempel från Röbäcks Sweden AB21...70

Figurförteckning

Figur 1. Översikt över bergrummen21...3

Figur 2. Principskiss bergrum6...4

Figur 3. Tvärsnitt bergrum6...5

Figur 4. Planblandare med centriskt- respektive excentriskt system av roterande skovlar10...11

Figur 5. Horisontella trågblandare med en respektive två axlar10...11

Figur 6. Frifalls- eller trumblandare med två rotationsriktningar10...12

Figur 7. Allmän blandningsenhet21...16

Figur 8. Askhantering vid Västerås kraftvärmeverk1...20

Figur 9. Insidan på Fejmertblandare1...21

(10)

Askdeponi i bergrum – Metoder för slurrytillverkning David Johansson

(11)

1. Inledning

1.1 Bakgrund

Händelöverket är ett av Sveriges största kraftvärmeverk, tillhörande E.ON Värme Sverige AB, härefter benämnt E.ON. Fjärrvärmeproduktionen vid Händelöverket är mestadels biobränsleproducerad, men det pågår även avfallsförbränning. I dagsläget är fyra förbränningspannor i drift varav en kolpanna. Förbränning av kol görs så sällan som möjligt bland annat eftersom det kostar mycket i skatt.1

Nu byggs en ny avfallspanna som kommer att utgöra en femte förbränningspanna vid Händelöverket. Då avfall och biobränsle bränns bildas det i rökgaserna stoft, vanligen benämnt flygaska. Det bildas även bottenaska som inte är lika skadlig för miljön som flygaskan. Vid förbränning av biobränslen kan botten- och flygaskan användas bland annat vid vägbyggnation, sluttäckning av Tvetadeponin i Södertälje, och som

förbättringsmedel av olika slag. Ett sådant exempel där aska används som

förbättringsmedel, är som tillsats till betong för att öka dess stabilitet. Bottenaska från avfallsförbränning används också, bland annat som sluttäckning av ovan nämnda deponi. Flygaskan från framförallt avfallsförbränning innehåller en viss mängd

tungmetaller som inte får användas som förbättringsmedel av olika slag. Denna flygaska måste då samlas ihop och förvaras på något sätt. Flygaska från avfallsförbränning får dessutom inte läggas på deponi, något som förekommer med andra typer av flygaska och bottenaska. Det finns företag som tar hand om farligt avfall, till exempel SAKAB i Sverige och NOAH i Norge.1,6

(12)

1.1.1 Bergrum

Händelöverket har de senaste åren, innan avfallsförbränningen startades, tagit hand om flygaskan genom att pumpa ner den i gamla oljebergrum. För översikt över bergrum, se figur 1. E.ON anser att utfyllnaden av bergrummen är det ekonomiskt och miljömässigt mest fördelaktiga alternativet. Att deponera flygaskan vid godkänd deponi skulle kräva långa transporter och vara allmänt dyrt.1

Figur 1. Översikt över bergrummen

Fylls hela den rektangulära delen av bergrummen med aska så ryms det cirka

160 000 m3. Det finns även några mindre bergrum som är lite kortare med en volym på 100 000 m3. För principskiss över ett bergrum, se figur 2 på nästa sida. Bergrummen ligger under grundvattennivån. För att kunna fylla bergrummen med aska måste

bergrummen först fyllas med vatten. Askan hämtas med tankbil från en stor silo belägen intill verket. Sedan blåses askan ner med tryckluft från en kompressor. Askan hamnar på vattenytan och sjunker sedan ner i vattnet och bildar en fast kropp. Askan stelnar på en till tre dagar. Vattenytan måste alltid ligga ovanför askan för att vätgasen skall gå bort direkt och att askan skall bilda en fast kropp. Detta så det inte blir stora mängder på kort tid i fall toppen på högarna av flygaska ovanför vattenytan skulle rasa. Det bildas högar på vattenytan innan askan sjunkit ner i vattnet. Vattennivån höjs därmed allt eftersom askan fyller bergrummen.1

(13)

Figur 2. Principskiss bergrum

Dramatiska händelser inträffade på Händelö utanför Norrköping morgonen den 19 januari 2004, då tre kraftiga smällar fick Norrköping med omnejd att reagera. Det var vätgasexplosioner som inträffat i en bergtunnel i anslutning till bergrum 7, där fyllning av flygaska från avfallsförbränning påbörjats. Orsaken till detta var att i askan, som klassas som farligt avfall, fanns rester av metalliskt aluminium. Detta aluminium, som bland annat kommer ifrån insidan på förpackningar, aluminiumfolie och

värmeljuskoppar som kastas i hushållsavfall, bildar stora mängder vätgas vid kontakt med vatten. Delen av aluminium i hushållsavfall tenderar att öka på grund av för dålig avfallssortering. Då vätgaskoncentrationen i luft överstiger en kritisk nivå vid 4-14 % är risken för explosion påtaglig. Explosionerna på Händelö slog ut fjärrvärmeproduktionen under cirka två veckor, något som var högst olägligt med tanke på vintertemperaturerna i januari månad.1,2

E.ON fick trots detta fortsatt tillstånd att lagra flygaska i bergrum då åtgärder vidtogs som ökade säkerheten. Åtgärder såsom att ventilera bort vätgas, att ta bort gammal elektrisk utrustning i bergtunnlar som kunde orsaka gnistor, samt att hela tiden mäta vätgasnivån.1

(14)

Då bergrummet fyllts med vatten och aska så att det återstår fem meter (5-10 %) upp till taket, så kan nivån inte höjas med samma påfyllningsmetod längre. I det läget skulle det höjdmässigt bli fullt precis under hålen till bergrummen, medan det fortfarande finns volymer att fylla mellan dessa hål. Av säkerhetsskäl finns det anledning att inte fylla på med aska ända upp till taket då det finns små ”fickor”, sprickor och gropar i taket där berget kan lossna och orsaka gnistor. En bild som visar detta i tvärsnitt ses i figur 3. Dessutom gör liten kvarvarande volym att vätgashalten stiger mycket snabbt, vilket innebär svårigheter att toppfylla. Det bör av denna anledning finnas en marginal upp till taket så att vätgasen kan röra sig och strömma ut i de hål som borrats för att ventilera ut gasen.1

Figur 3. Tvärsnitt bergrum

Att borra fler hål och fortsätta att fylla på med samma metod är inte ett alternativ då det skulle krävas väldigt många hål. Samtidigt finns det vägar och byggnation ovanför bergrummen på vissa ställen, vilket komplicerar verksamheten ytterliggare.1

1.1.2 Slurry

En idé som funnits länge är att tillverka en slurry, aska och vatten i en mix, som sedan pumpas ner i bergrummet. Denna slurry skulle med rätt koncentration rinna ut mot kanterna i bergrummet och sedan fylla även toppen på detsamma. Personal på Händelöverket har genomfört tester med olika blandningar för att mäta vätgasproduktionen.1,23

E.ON har givit Pöyry Sweden AB, härefter benämnt Pöyry, i uppdrag att göra en studie på vilken utrustning som kan användas för att tillverka en slurry ovan jord för att sedan pumpa ner den i bergrummen. I denna studie ingår, se projektbeskrivning i bilaga 1, att

(15)

studera vilken utrustning som finns idag för att blanda aska och annan typ av slurry. Ingår gör även studiebesök, att eventuellt utarbeta en ny metod med befintlig eller modifierad utrustning, att samverka med Pöyrys personal, samt att hålla kontakt med leverantörer och E.ON.1

Inom ett år kommer det vara aktuellt att toppfylla två bergrum. De som är i drift idag börjar närma sig sin maxnivå för fyllning med dagens teknik.1

1.2 Företagen

Pöyry är ett globalt ingenjörs- och konsultföretag med 8000 anställda i 47 länder. I Sverige har Pöyry 14 kontor med cirka 320 anställda från Kiruna i norr till Lund i söder. Företaget grundades år 1958 i Finland av Dr Jaako Pöyry tillsammans med sin dåvarande kollega. Verksamheten var från början inriktad mot skogsindustrin, som med tiden gick vidare mot pappers- och massaindustrin. Idag utför Pöyry även en stor mängd uppdrag inom den snabbt växande energisektorn, miljöindustrin, gruv- och

metallindustrin samt kemi- och livsmedelsindustrin. Tjänsterna omfattar processteknik, automationsteknik, el- och instrumentteknik, anläggning och mekanisk konstruktion samt projektledning.3

E.ON Värme Sverige AB är Sveriges största privata värmeproducent och tillhör koncernen E.ON, som är världens största privata energiföretag. Till E.ON Värme Sverige AB hör Händelöverket i Norrköping som är ett av Sveriges största biobränsleeldade kraftvärmeverk. Över 95 % av bränslet som används består av biobränslen och avfall. Vid Händelöverket finns fyra pannor samt grunden till en ny panna som ingår i en investering på 1,5 miljarder kronor på Händelö. Värmen som produceras går mestadels till fjärrvärmenätet i Norrköping.4

1.3 Syfte

Syftet med detta examensarbete var att ta fram förslag på maskintekniska metoder för att blanda flygaska med vatten för vidare pumpning ner i bergrum. Detta genom att titta på liknande tekniker som finns idag och att uppsöka företag som tillverkar relevant utrustning.

Ursprungligen var syftet att i det fall ingen existerande teknik passade in på denna applikation, så skulle en lämplig teknik tas fram. En befintlig teknik som skulle ha anpassats till detta specifika fall. Under arbetets gång hittades dock flera företag med utrustning och erfarenhet från denna typ av applikation, därmed blev en framställning av en gammal modifierad teknik inte nödvändig.

1.4 Avgränsningar

Tidsbegränsningen vid arbetet med denna rapport har gjort att de förslag som redovisas, är de förslag som inkom under den tidsperiod som tilläts. Förfrågningar skickades ut till fler företag än dem som redovisas i denna rapport. Det som behandlas är redovisning av utförd informationssökning samt framtagning av ett antal förslag till en

blandningsenhet. Byggnadstekniska frågor, ventilations- och pumpsystem utelämnades från dessa förfrågningar för att få in svar inom den tidsram som fanns. Den del som behandlar pumpning är av tidsskäl begränsad till exempel på fungerande pumptyper och exempel på leverantörer. Endast maskintekniska frågor behandlas i denna rapport.

(16)

För kemiska och miljömässiga aspekter hänvisas till rapporterna Cementstabiliserad granulerad flygaska och dess tekniska egenskaper samt MKB i praktiken – Utfyllnad av bergrum med aska, som finns i referenslistan. Bedömningen av nämnda förslag lämnas att utföras efter detta examensarbetes slut. Det har tydligt uttryckts från Pöyry att en jämförelse mellan alternativen, samt priser, inte skall ingå i detta examensarbete. Med priser menas även inköpskostnad, som initialt fanns med i projektbeskrivningen.5,6

1.5 Metod och källor

Den inhämtning av information som tog upp mest tid utgjordes av frisökningar på Internet. Från början var tanken att det inledande sökandet av information skulle fokusera på olika tekniker för att blanda medium liknande flygaska och vatten.

Sökandet kom istället snabbt att inriktas på olika leverantörer av utrustning. Information och teori om olika blandningstekniker som är frånkopplad från företagen och försäljare som säljer blandare, är mycket svårt att hitta. Ett besök på Händelöverket gjordes då ett antal frågor ställdes. Med stöd från handledaren på Pöyry utformades ett kravdokument för blandningsenheten, se bilaga 2. Varefter denna skickades ut med förfrågningar via e-post till ett antal företag. De förslag som sedan kom tillbaka gicks igenom och

diskuterades. Ett studiebesök genomfördes på kraftvärmeverket i Västerås, Mälarenergi, som är Sveriges största kraftvärmeverk.

Nästintill all information, förutom förslagen, är hämtad från Internet. Det har, bland annat av tidsskäl, inte inneburit att källkritiken varit noggrann och omfattande. Informationen är mestadels hämtad från företagssidor, artiklar och diverse rapporter. Artiklarna och rapporterna är bland annat hämtade från forsknings- och företagsnätverk, samt examensarbeten. Information från försäljare har vägts mot intresset att

marknadsföra. Vad gäller artiklar och rapporter så är de för det mesta av det undersökande slaget där bakgrund och informationshämtning varit trovärdig.

1.6 Begrepp och förkortningar

Flygaska

Den aska som lämnar pannan och fångas upp i olika typer av filter som renar rökgasen, innan den lämnar skorstenen, kallas flygaska. Till största delen består den av kalcium, kisel och aluminium. Den innehåller högre halter tungmetaller än bottenaska, och i CFB-panna utkommer oftast mer flygaska än bottenaska.5,6,7

Bottenaska

Den aska som blir kvar i pannan kallas bottenaska, vilken från CBF-förbränning innehåller mycket sand.7

CFB

Cirkulerande fluidiserad bäddpanna är idag den vanligaste typen av biobränslepanna som används vid värmekraftverk. I pannan virvlar bränslet runt tillsammans med sand vilket gör att temperaturen inte varierar så mycket vid förbränning. Den stabila

temperaturnivån ger en jämn drift, något som självklart är en fördel vid

värmeproduktion. CFB-tekniken gör också att det inte behövs lika bra kvalitet på bränslet i denna panna som vid andra vanliga pannor.7,8

ATEX

ATEX-direktiven reglerar arbete och utrustning i explosionsfarlig miljö. Enligt direktiven skall riskbedömning och zonklassificering göras för anläggningar där

(17)

explosionsfarlig miljö kan förekomma. Zonerna anger hur stor risken är i förhållande till avståndet till den explosiva miljön. Utrustningen i detta examensarbete måste vara ATEX-klassificerad för att kunna användas för tillämpningen att blanda flygaska som vid kontakt med vatten bildar vätgas.1,9

Redundans

Innebär en åtgärd för ökad driftsäkerhet genom att överkapacitet byggs i anläggningen. I stället för att ha en blandare som vid haveri leder till att hela anläggningen står still, används två eller möjligen tre blandare som körs parallellt. På så sätt säkras att anläggningen kan köras även om en blandare underhålls eller havererar.1 MKB

MKB står för miljökonsekvensbeskrivning och finns för utfyllnad av bergrum vid Händelöverket i referenslistan.

(18)

(19)

2. Blandningsteknik

2.1 Applikationer

Det finns applikationer där blandningsmetoder analogt kan jämföras med den specifika applikation som beskrivs i denna rapport.

En sådan jämförbar applikation, är den som är nästintill identisk med den metod som detta examensarbete skall ge förslag på. Nämligen blandning av aska och vatten för deponi eller för tillsatsblandning med cement. Det som skiljer denna applikation från den som behandlas i denna rapport, är att här blandas endast flygaska från CFB-panna med vatten, samt att denna askblandning bildar stora mängder vätgas. Efter själva blandningen finns skillnaden hur blandningen skall användas, då det är mycket sällan som den skall pumpas ner i ett bergrum. Det finns en stor mängd användningsområden för aska från förbränning av olika slag. Detta visas inte minst i en intressant rapport, Cementstabiliserad granulerad flygaska och dess tekniska egenskaper, som handlar om användning av askor och som titeln uttrycker, granulerad flygaska. Granulerad betyder att flygaskan klumpats ihop när den initialt blandas med vatten, och detta görs för att få askan mindre löslig och frätande. I ovan nämnda rapport, som finns i denna rapports referenslista, beskrivs projekt som genomförts med användning av flygaska både i Sverige och internationellt. Den rapporten räknar även upp ett stort antal

användningsområden där flygaska ingår och kan även vara intressant ur ett tekniskt perspektiv avseende flygaska, om än i granulerad form. En större källa för användning och hantering av askor, finns på www.energiaskor.se/aweb/rapporter1/rapporter.htm.5,17

Gemensamt i nästan alla applikationer där aska används som förbättringsmedel är att askan blandas med vatten före vidare behandling. Detta gör att det finns en mängd företag som erbjuder utrustning för blandning av allt möjligt. Därför har det inte varit svårt att hitta vare sig liknande applikationer, metoder eller blandare. Något som

däremot kan vara invecklat, är att komma fram till vilken metod som passar bäst för den situation som eftersöks. Det som låter sig göras är att anpassa metod och utrustning efter det aktuella fallet, men även detta blir ett stort arbete då många alternativ att välja mellan uppkommer. Valmöjligheter är inte enbart positivt utan kan också göra att fokus läggs på fel saker. I slutändan bör det alternativ ändå väljas, där erfarenhet av liknande tillämpning finns.

2.2 Blandare

2.2.1 Vertikala blandare

Vertikala blandare, där tvångsblandaren är mycket vanlig, finns i olika modeller där den vanligaste tvångsblandaren kallas för planblandare. Modellerna delar dock samma funktionella huvudprincip, nämligen att medium som skall blandas förs in i en fast trumma där själva blandningen sköts av roterande skovlar. Dessa skovlar sitter oftast monterade på armar. För de roterande verktygen som blandar massan finns framförallt två principer. Dels den där drivningen sitter i bottens centrum och där armarna roterar runt en fast axel i mitten. Samt motströmsprincipen där drivningen sitter i toppen på blandaren och där oftast två skovelsystem roterar excentriskt i blandaren.

(20)

För principskisser på botten- respektive toppendrivning, se figur 4.10

Figur 4. Planblandare med centriskt- respektive excentriskt system av roterande skovlar

Planblandare finns av många olika fabrikat och är den mest förekommande blandaren i anläggningar främst för att blanda betong, och därmed också aska. Det projekt inom industrin som hittats, där blandare avsedda för betongtillverkning jämförts, visar att tvångsblandare är mer effektiva än frifallsblandare. Tvångsblandare ger dessutom en billigare och miljövänligare produktion. Det faktum att den är så vanlig, samt att den finns i mindre storlekar, borde innebära att inköpspriset blir lägre än för andra

alternativ. I Fjärrvärmeföreningens Handbok för restprodukter från förbränning, eller Askhandboken som den kallas, konstateras att tvångsblandaren ger den mest homogena blandningen. Den kan även lätt utrustas med komponenter som ger en helt dammfri hantering. Däremot har ingen studie eller information hittats där olika typer av

tvångsblandare jämförts. Vilken av de två planblandarprinciper som beskrivs ovan som är bäst står outforskat.11,12

2.2.2 Horisontella blandare

Horisontella blandare, där trumman är fast och blandarvingar roterar runt en horisontell axel, finns i både en- och tvåaxligt utförande. Dessa utföranden finns i form av

principskiss i figur 5. Dessa horisontella blandare kan även kallas trågblandare.10

Figur 5. Horisontella trågblandare med en respektive två axlar

Denna typ av tvångsblandare är den näst vanligaste efter planblandaren när det gäller blandning på områden där betongtillverkning borträknats. Skillnader mellan denna typ och den vertikala planblandaren, vad gäller för- och nackdelar, är få att behandla. Kvaliteten på blandningen torde vara densamma som för planblandaren. Däremot kan den vara svårare att rengöra med avseende på att den har större och mer sammansatta komponenter inuti blandaren än vad planblandaren har. Den modell som skulle vara aktuell för horisontell blandning, en så kallad Twin-Shaft blandare med dubbla

(21)

horisontella axlar, finns endast i större format än som krävs för den utrustning som behandlas i denna rapport. Det skulle ge en onödigt stor och dyr blandningsenhet. För den horisontella varianten är det dessutom krångligt att byta ut komponenter i

blandaren. Detta beroende på att den inte har några serviceluckor på sidorna, något som planblandaren har, samt att en tekniker måste klättra ner i blandaren för att utföra underhållet.

2.2.3 Frifallsblandare

Frifallsblandare, eller trumblandare, utgör ett relativt obeprövat alternativ i fråga om att blanda aska är. I frifallsblandaren blandas medium genom att hela trumman roterar. För principskiss, se figur 6.10

Figur 6. Frifalls- eller trumblandare med två rotationsriktningar Trumman är försedd med fasta vingar på insidan. Blandaren töms genom att rotationsriktningen byts och skruvformade skovlar matar ut massan. Denna typ av blandare skulle klara större satser och kräva mindre energi. Däremot ger

frifallsblandaren en sämre och mindre homogen blandning. Inga eller få rörliga delar gör att underhållskostnaderna skulle bli låga och för den delen inte ligga till last för detta alternativ. Då klumpbildning är vanligt vid blandning av askor på grund av hög fukthalt, uppkommer ett spörsmål gällande huruvida dessa klumpar slås sönder när vatten och aska bara vänds i en tunna om och om igen. Även luftbubblor kvarstår efter denna typ av blandning, något som är negativt både när slurryn skall pumpas och genom att vätgas kan inhysas i bubblorna och kan leda till senare konsekvenser. Dålig

blandning skulle leda till att slurryn inte skulle fördela sig över de volymer som syftet är med tekniken för att toppfylla. Frifallsblandare är stora pjäser och är, liksom Twin-Shaft blandare, formatet större än vad som är aktuellt här. Det största frågetecknet är dock vem som skall leverera blandaren. En möjlig leverantör kan ha hittats i arbetet med denna rapport. Sedan finns det många företag som tillverkar frifallsblandare för betongblandning på lastbil till exempel. Att styra en sådan blandare in på denna

applikation förefaller dock komplicerat. I så fall måste det till ett stort utvecklingsarbete för att inte nämna det faktum att den eventuella enheten skulle bli en testenhet i stället för en beprövad enhet, där kontakt med leverantör redan finns. Detta alternativ kan ses som en enkel princip för att blanda, men skulle bli ett vanskligt projekt rent

(22)

(23)

3. Krav

Förutom kravdokumentet i bilaga 2, kommer här en kort allmän beskrivning av vilka krav som bör ställas på utrustning för denna applikation:

• Utrustningen skall som tidigare nämnts vara klassificerad enligt ATEX, vilket bland annat innebär att utrustningen är gnistsäker, dammtät och vattentät • För att skydda mot den korrosiva flygaskan bör de vätskeberörda delarna vara i

rostfritt material

• Dammet som uppstår vid hantering av askan måste hanteras på ett bra sätt • Det måste också finnas ventilation för och mätning av vätgasen som bildas • Ett annat krav är att det skall finnas ingående lagringskapacitet i enheten • Det skall också finnas en inbyggd redundans så att en hög driftsäkerhet skapas • Effektiv rengöring

• Lättåtkomlig utrustning

(24)

(25)

4. Allmän beskrivning av utrustning

Blandningsenhetens större delar består av en silo, två blandare, en pumptank och en pump. Med silo ingår matarskruv för transport från silo till blandarna, samt med blandarna ingår ett vågkärl med askvåg och en fördelare till blandarna. För att blandarna skall kunna släppa ner blandningen i pumptanken rakt under så krävs en plattform av något slag för att höja upp blandarna. Under plattformen kan pumptanken, som skall vara tetraedformad (upp- och nedvänd pyramid), vara fastmonterad. Alternativet till pumpning är transport med lastbil. Därför är plattformen upphöjd och försedd med ett halvplan där en pump kan placeras, för att visa båda möjligheterna. För en 3D-modell av en möjlig blandningsenhet, se figur 7. Vidare behövs system för tvättning och ventilation. Högtrycksspolning ingår de flesta blandare, men även tvättning av pumptank behövs. Ventilation skall ske från blandare, pumptank och byggnaden som skall inhysa utrustningen. Enheten skall vara uppvärmd för brukbarhet under vinterhalvåret. För ritning på blandningsenheten i figuren nedan, se bilaga 3.

I nedanstående alternativ ingår inte pumpning, ventilation, värme eller byggnad. Därför att, som tidigare nämnts, förfrågan till företagen av tidsskäl inte innehöll krav på dessa delar.

Askvåg + vågkärl Blandare

Figur 7. Allmän blandningsenhet

Silo

Plattform Pumptank

(26)

(27)

5. Utrustningsalternativ

I detta kapitel behandlas tre alternativ på utrustningar från tre företag, samt ett exempel på utrustning med tekniker där planblandare inte ingår, och hur dessa skiljer sig från den allmänna beskrivningen ovan. Eftersom förfrågan till företagen inte innehöll någon pump, så finns därmed ingen pump i de alternativ som beskrivs i kommande avsnitt. Däremot ges ett separat kapitel om pumpning. Företagen är medvetna om ATEX-kraven men frågor avseende klassificering återstår. Då siffror och beräkningar i framförallt ett av förslagen är baserade på tidiga uppgifter, kan dessa vara inaktuella, och bör ses som ett möjligt upplägg. Formatet är av diskussionskaraktär utan att alternativen ställs mot varandra. För detaljer och specifikationer hänvisas till bilagor 4, 5, 6 och 7.

5.1 Alternativ 1

Detta förslag från Anboni AB visas i sin helhet i bilaga 4. Det bygger på

planblandarteknik av motströmsprincip, där utrustningen står på en plattform. Anboni har med sin blandarleverantör Wiggert, tillsammans med Mälarenergi i Västerås, utvecklat en omrörare i blandaren som markant effektiviserar blandningen. En lösning som visar på benägenhet till teknisk utveckling och tillgång till tekniskt kunnande. Omröraren visas på bild i bilaga 4. Den enda referens inom askblandning som finns för detta alternativ är Västerås kraftvärmeverk.18

5.2 Alternativ 2

Detta förslag från Nordströms Konstruktionsbyrå AB visas i sin helhet i bilaga 5. Även detta alternativ innehåller planblandare, som är en typ av blandare som ofta förekommer i betongfabriker och askbefuktningsutrustning. Förslaget har i nuvarande form inte någon plattform eller ställning på vilken utrustningen skall placeras. Nordströms har stor erfarenhet av blandning av betong och aska. Ett stort antal referenser i form av levererade anläggningar är meriterande. Nordströms amarbete med leverantör av blandare har pågått under lång tid, och ger ett gediget intryck av beprövad

blandningsteknik. Blandarna kommer från Fejmert och är i första hand konstruerade för att blanda cement, betong och liknande. Ett blandningsprov gjordes av företaget

Cementa, där en Fejmertblandare jämfördes med en motströmsblandare. Under testet blandades cement och aska, där Cementa kom fram till att blandaren från Fejmert gav den bästa blandningen. Att blanda cement och aska ställer andra krav än vad det gör att blanda en slurry av flygaska och vatten som skall vara pumpbar.19,24

5.3 Alternativ 3

Det sista huvudförslaget kommer från Tecwill Oy och visas i bilaga 6. Tecwill levererar en komplett fabrik för askblandning. Den är en specialbyggd variant då Tecwill i

huvudsak levererar betongfabriker. Fabriken är utrustning och byggnad i ett och ger därmed ett sammanhållet intryck. Framförallt är det den enda referens, där det

framkommit att det blandats flygaska av den typ som bildar vätgas i vatten. Något som ger Tecwill en stor fördel i denna rapport i och med att vätgasbildande flygaska blandats under lång tid. Samt att det visar sig fullt möjligt att använda denna utrustning under

ikvärdiga förhållanden.20 l

(28)

Örebro energi använder en frifallsblandare från Röbäcks Sweden AB. De blandar aska och vatten för att få kulor, alltså granulerar de askan. Röbäcks uppger att

frifallsblandaren inte är byggd för att blanda aska med vatten. Företaget uppger även att det största problemet med att blanda med den höga vattenhalt som gäller i detta fall, är att tömma blandaren. Blandaren töms genom att rotationsriktningen vänds och skovlar på blandarväggen matar ut blandningen. Sedan finns begränsningen att blandarna endast tillverkas i 2 m3 och uppåt. Något som ställer kravet på redundans mot rätt volym, eftersom 4 m3 är dubbelt vad som behövs, och ekonomi då stora blandare kostar mer. Med i referensen från Röbäcks, se bilaga 7, finns även Twin-Shaft blandare från BHS. Denna blandares egenskaper beskrevs i avsnitt 2.2.2. Förutom BHS finns ytterliggare ett antal tillverkare och leverantörer av denna typ av blandare.21

(29)

6. Studiebesök

I slutet av detta examensarbete genomfördes ett studiebesök vid Västerås kraftvärmeverk. En ny stor investering på cirka 2,4 miljarder kronor i ny

förbränningsutrustning, kommer att innebära att det inom några år produceras 66 000 ton flygaska per år. Till detta kommer det att behövas en lösning för att deponera dessa stora mängder aska, där pumpning ner i bergrum diskuteras, precis vad som pågår på Händelöverket.

Under studiebesöket visades den utrustning för blandning av askor som finns. En bild på utrustningen visas i figur 8, där byggnaderna ovanför lastbilsöppningarna innesluter blandningsutrustningen. Det som blandas är 95 % aska och 5 % cement, samt 15 % vatten av den totala mängden aska och cement. Någon form av tillsats kan även förekomma för att anpassa massan till det valda alternativet för nyttiggörande.

Figur 8. Askhantering vid Västerås kraftvärmeverk

Den utrustning som fanns vid Västeråsverket bestod dels av en gammal blandare från Fejmert anno 1986 på 7 000 liter levererad av Nordströms Konstruktionsbyrå. Dels av en blandare från Wiggert (2004) på 3 000 liter levererad av Anboni. Enligt personalen fungerade den senare blandaren mycket bättre, bland annat med avseende på den omrörare som beskrivs i avsnitt 5.1. Blandaren från Fejmert uppgavs ta lång tid att blanda samtidigt som den krävde en större vattenmängd än blandaren från Wiggert.

(30)

Blandaren från Fejmert var under renovering och insidan kan ses i figur 9.

Figur 9. Insidan på Fejmertblandare

Det underhåll som utförts på blandaren från Wiggert har främst varit byte av sidoskrapa. Alltså har inget annat verktyg i blandaren krävt byte på fem år. En anmärkning som fanns rörde rost på blandarens utsida, där det målade skiktet höll en för dålig standard. Här vore alltså ett material i rostfritt, eller bättre ytbehandling och målning, önskvärt.

(31)

I figur 10 visas kontrollrummets datorskärmar, där operatören övervakar processen. I användargränssnittet på höger skärm visas bland annat nivåer på aska och cement, samt flöden av vatten, cement och aska. Vänster skärm visar kamerabilder under blandaren, där lastbilar hämtar askblandningen.

(32)

(33)

7. Pumpning

I detta kapitel ges exempel på och leverantörer av pumptyper som kan fungera vid denna speciella applikation. Det ingår inte någon beskrivning av tekniken bakom pumparna.

Det som framkom, om än svaren varit divergerande, var att centrifugalpumpar inte är lämpliga för att pumpa medier där gasbildning förekommer. En metod som används för att komma åt problemet med gas i massa som skall pumpas inom pappers- och

massaindustrin, är att en vakuumpump kopplas till pumpen och suger ut gasen. Denna gas är vanligtvis luft och består den av något annat så är den förmodligen inte explosiv. Att använda denna metod i detta fall där vätgas förekommer är ytterst tveksamt.

Dessutom kostar en vakuumpump nästan lika mycket som den pump som skall pumpa slurryn.

Ett alternativ som flera företag nämnt som möjligt är en slangpump. Den klarar

partiklarna i slurryn och kan pumpa trögflytande och slitande medier. Frågetecknet för detta alternativ är hur stor pumpen behöver vara beroende på flöde och pumptid. Skall pumpning ske i stora mängder om pumptanken fyllts ordentligt, så kommer detta att kräva en stor och dyr pump samtidigt som slitage gör att den nöts snabbt. Slangpumpen fungerar bättre vid små flöden och ofta vid långa uppehåll.15

Ett annat alternativ är tryckluftsdrivna membranpumpar. De klarar slitande partiklar och är ett ekonomiskt mer fördelaktigt alternativ än slangpumpen av motsvarande storlek.

Ytterliggare ett alternativ är excenterskruvpumpen. Den är även mycket känslig i fall torr massa skulle passera. Garanti för att torrkörning inte förekommer vid pumpning av askslurry utgör en svårighet.13

Avslutande exemplet är ett mycket robust sådant, nämligen kolvpumpen. Betongpumpar innebär ofta underförstått kolvpumpar, vilket betyder att den ofta används för pumpning av betong. Den kan pumpa allt ifrån vatten till betong och gas, vilket innebär en mycket stabil och användbar pump.

De företag som levererar slangpumpar, membranpumpar och excenterskruvpumpar är: Zander & Ingeström, Sikama och Axflow. En stor leverantör av kolvpumpar är

(34)

(35)

8. Slutsats och framtida arbete

Detta examensarbete har inte haft som syfte att göra ett slutgiltigt val för investering av utrustning. Syftet att ta fram förslag på metoder och utrustning för att blanda slurry har uppfyllts. De avsnitt som behandlar metoder och utrustning för blandning tar upp olika aspekter gällande utformning och innehåll av dessa. Det är för tidigt att avgöra vilken metod och vilken utrustning i detalj som är mest lämplig. Pumpningsavsnittet nämner några pumptyper som kan utvärderas vidare. Arbetet med att undersöka erfarenheter och referenser är något som bör följas upp. Premissen från arbetets början, att teknik för att blanda vätgasbildande askslurry inte fanns, stämde inte. Referenser från flera värmeverk tyder på att blandaning av aska förekommer i stort sett överallt. Olika tekniker och blandare har använts och fungerat. Det har snarare handlat om att hitta den metod som passar bäst för just det fall, med de förutsättningar, som gällt för uppdraget. För trots att värmeverken liknar varandra finns det alltid faktorer som skiljer dem åt. Mängder, fysikaliska och kemiska skillnader på askor, utrymme, kunskap, tid och ekonomi är sådana faktorer. Arbetet fortsätter i den förstudie som görs av Pöyry.

Det återstår en hel del arbete för att komma fram till den slutliga lösningen. Dels skall rätt blandningsmetod och leverantör väljas. En fullständig och formell offert skickas ut till en eller flera leverantörer. Rätt metod för blandning bör gå före pris, men självklart skall budget hållas. Förmodligen kommer ett antal modifieringar göras till det alternativ som väljs vilket i sin tur påverkar priset. Det som utelämnats från de tre

huvudalternativen i denna rapport, såsom byggnad, pumpning och värme, hör självklart till det framtida arbetet. Besök på någon av den slutligen valda leverantörens

referensanläggningar bör göras. Samt att erfarenheter utbyts med personer från referensföretaget och vald leverantör. Provkörning av utrustning är slutligen en viktig aktivitet för framtida genomförande.

(36)

(37)

Referenser

Muntliga

1. Mats Lindroth, Pöyry Sweden AB, 011-15 74 10

Internet

2. http://www.askprogrammet.com/ (2009-05-04) 3. http://www.poyry.se (2009-05-08) 4. http://www.eon.se (2009-05-08) 5. http://epubl.ltu.se/1402-1617/2003/272/LTU-EX-03272-SE.pdf (2009-05-04) 6. http://epubl.ltu.se/1402-1617/2007/111/LTU-EX-07111-SE.pdf (2009-05-04) 7. http://www.recash.info/uploads/documents/Total%20svår.pdf (2009-05-04) 8. http://www.barsebackkraft.se/ordlista/mainresult.asp?ItemID=195 (2009-05-04) 9. http://www.sikama.se/sika/filer/31.pdf (2009-05-04) 10. http://www.sis.se (2009-05-13) 11. http://www.sbuf.se (2009-05-05) 12. http://www.energiaskor.se/rapporter/Askhandboken/askhandb.pdf (2009-05-05) 13. http://www.pumpportalen.se/pumphandboken/3/pumphandboken_kapitel03.pdf (2009-05-22) 14. http://www.zeta.se/ (2009-05-28) 15. http://www.sikama.se/sika/ (2009-05-28) 16. http://www.axflow.com/sv/se/ (2009-05-28) 17. http://www.energiaskor.se/aweb/rapporter1/rapporter.htm (2009-05-28)

Skriftliga

18. Anboni AB 19. Nordströms Konstruktionsbyrå AB 20. Tecwill Oy 21. Röbäcks Sweden AB 22. Pöyry Sweden AB

23. E.ON Värme Sverige AB (Projektrapport slututgåva) 24. AB Fejmert Patent

(38)

(39)

PM

Projektbeskrivning Ex-jobb

Kund EON Värme, Region Norrköping

Benämning Fas 2 Asklagring i bergrum - toppfyllning

Bakgrund:

EON Värme , Händelöverket i Norrköping, erhåller vid förbränning i sin avfallspanna en betydande mängd restprodukter, bl. a flygaska. EON har tillstånd att deponera denna aska i ett antal tidigare oljebergrum belägna på området. Flygaskan blåses ned i bergrummen med hjälp av tryckluft.

Askan innehåller en viss mängd aluminium som vid kontakt med vatten i bergrummet bildar vätgas. Bergrummen har anpassats för att ventilera ut och övervaka mängden vätgas som bildas.

I två av de nio bergrummen pågår fyllning och inom ca 1-2 år kommer ett av dessa preliminärt att vara fyllt. Idag finns det ett problem med att på ett säkert sätt toppfylla bergrummet den sista 5-10% av volymen. Beroende på liten kvarvarande utjämnande volym så stiger vätgashalten orimligt snabbt och det innebär att det blir svårare mot slutet av fyllningen.

Ex-jobb:

EON har planerat att göra en studie på om det kan finnas alt etableras annan teknik än den

nuvarande att fylla bergrummen den sista biten. Pöyry har nyligen avslutat en studie till EON kallad fas 1 för utökning av befintliga bergrumslagringen med ytterligare 2 bergrum.

Till fas 2 – toppfyllning, planeras nu denna nya studie för att kunna planera för en installation inom ett till två år med utrustning för toppfyllning.

Examensarbetet kan ingå som en väsentlig del i Pöyry´s studie fas 2 och behandla den

maskintekniska delen i studien. Genom samverkan med vår personal ska en komplett studie utföras med utvärdering av processteknik, presentation en maskinteknisk lösning, layout samt

kostnadskalkyl. Den maskintekniska delen (exjobbet) kan omfatta en egen rapport som ingår i den totala rapporten.

Den teknik som efterfrågas är att tillverka en form av askslurry som kan pumpas ner i bergrummet och ha en sådan viskositet så den lätt fyller ut övre delen av bergrummen. Problemen består i att blanda slurryn ovan jord så att merparten av vätgasen avgår samt att slurryn ej stelnar innan den kan pumpas ner i bergrummet.

Litteraturstudier, studiebesök, leverantörskontakter och samverkan i team med Pöyrys personal ingår i exjobbet. Rapport eftersträvas inom 10 veckor och ska beskriva den föreslagna

maskintekniska lösningen inklusive inköpskostnad.

Mats Lindroth

Avdelningschef Anläggning&Process

Domicile Gävle, Sweden Trade Reg No. 556247-1267 Tel. +46 11 15 74 00 Fax +46 11 15 74 01

(40)

(41)

Askblandningsanläggning

Komponentinnehåll:

• En silo för buffertlagring av flygaska

• Doseringsskruv/ar för att överföra aska från silo till blandare • Två eller tre blandare beroende på redundansnivå

• Överföringsdel mellan blandare och pumptank

• En pumptank med bottenutformning som passar för askslurry, pump ingår ej • Tvättsystem för att lätt spola av askspill i blandningstank samt pumptank • Blandningstank och pumptank skall vara öppna enheter, med avseende på

utvecklingen av vätgas och ammoniakgas

• Hänsyn skall tas till redundans så att två blandare (60+60 %), alternativt tre blandare (40+40+40 %) kan användas

• Material i blandningsenhet och pumptank EN 1.4432 eller liknande

• Kontrollsystem för enkel hantering av anläggningen, bussanslutning till övergripande DCS-system

• Elektriska motorer 690 V

Kapacitet och prestanda:

(Siffervärdena är preliminära och variationerna ej exakta.)

• Genomströmning, ton/timme: 2,5-4,2 torrt eller 5-8,5 slurry (med 50 % aska), 9-14 slurry (med 30 % aska)

• Kornstorlek, aska: 10-70 µm

• Blandningsförhållande: 50-70 % vatten, 30-50 % aska • Blandvatten, pH: 7-12

• Aktiv tid per dag: 8 timmar (5 dagar i veckan) • Blandtid: 15-60 min – batchvis drift dagtid

Säkerhet:

All elektrisk utrustning skall vara försedd med ATEX/EX klassificering. (Brytare, motorer etc.)

Säkerhetskraven är höga då, som tidigare nämnts, flygaska från avfallsförbränning i CFB-panna i kontakt med vatten bildar vätgas och viss mängd ammoniak. Ungefär 1 kg aska blandat med vanligt vatten ger 25-35 liter vätgas. Även ammoniak bildas och bör ventileras bort i det fall att ventilationen för vätgas inte täcker detta.

Anläggningen skall vara CE-märkt (2A-certifikat)

Systemgränser:

Inloppsfläns till silo Vattenfläns i blandarenhet Pumpfläns vid pumptank

(42)

Underhåll och service:

Anläggningen skall vara lätt och inte för dyr att underhålla. Reservdelar skall finnas till rimlig kostnad.

Referenser:

Lämna ett antal referenser på liknande lösningar med inskickat förslag.

(43)

2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 0 ₁0 1 1 ₁1 M o de ll B la n da re n -v y e r sg t2 7 2 0 0 9 -0 5 -2 6 D e si g n e d b y C h e ck e d b y A p p ro v e d b y D at e E d it io D at e

(44)

(45)

Anboni AB ☼ Lokegatan 1 ☼ SE-263 37 höganäs

Er ref Vår ref Datum

Anders Nilsson 2009-04-20

Offert 1059

Budgetoffert ny askeblandnings anläggning Refererande till vårt samtal, har vi nöjet att offerera:

1 st Silo 105 m³

Silon är utrustad enl följande: Diameter ca 3200 mm. 1700 mm från kona till mark. Volym ca 105 m³.

60º kona.

Räcke på toppen.

1 st 24 m² tryckluftsrensat filter

inkl kontrollbox, tryckluftstank och magnetventil. 1 st Säkerhetsventil för över- och undertryck.

Kontinuerlig nivågivare

1 st fluidbotten diameter 1200 mm 1 st 300 mm utlopp.

1 st Manuellt säkerhetsspjäll.

1 st Askskruv Ø 273 mm Längd ca 5 000 mm universalt inlopp rakt utlopp. Motor 5,5kW

4” inblåsningsrör.

Fångstlina. Klokoppling + lock. Målas i valfri RAL-färg.

(46)

Anboni AB ☼ Lokegatan 1 ☼ SE-263 37 höganäs Tel: 042-352950 ☼ Fax: 042-352951 ☼ E-post: info@anboni.se

A Mixer plattform

Modern stabil stålkonstruktion med stor serviceplattform, pelare och grova stag, golvplåt och ankarbult för fastsättning i fundamentet.

Höjd under stativ 2000 mm På plattformen är det installerat:

2 st HPGM 1500

Blandare i standard stål med utbytbara slitplåtar.

1 st hydrauliska luckor med öppen-stängd lägesgivare, hydrauliskt system med drivmotor, hydraulisk pump, 4/3 ventil, tryckvakt och cylinder, handpump för nödöppning av lucka.

Motor med termistor, växellåda och kuggkrans.

Blandarstjärna med blandararmar - skyddade med polyuretan. Vattensystem med spraymunstycken, och backventil.

Blandarlock med stora luckor med säkerhetsbrytare.

Teknisk data:

Torrfyllning: 1500 liter

Uteffekt kompakterad färsk betong 1125 liter

Motor 45,0 kW

Hydraulisk motor 2,2 kW

Blandarstjärnor 1 st

Blandararmar/stjärna 3 st

Sidoskrapor/utmatning 1+1st

Hastighet på blandare 12,5 varv/min

Hastighet på stjärna 41 varv/min

Vattenledning Ø 2” tum

Uppsamlingstank

Tank som rymmer en och en halv sats.

Automatisk tvättning av blandare Komplett system, tvättid ca 10 min Högtrycksaggregat 110 bar, 15kW 4 st roterande spraydysor/blandare 1 st roterande spraydysa för mellanficka Sprayhantag för tvättning utanför blandare

1 st Askvåg 1500 kg

Med 2 st inlopp, ventilationsutlopp, vågceller, vibrator

och pneumatisktvridspjäll.

1 st Spädvattenmätare

2 ”

1 st Luftskanalsystem

300 mm spirorör in till varje blandare för friskluft

300 mm spirorör ut från varje blandare för bortföring av gaser. 2 st fläktar 2,2 kW (ca 2400m3 luft/tim/fläkt)

(47)

Anboni AB ☼ Lokegatan 1 ☼ SE-263 37 höganäs

Tel: 042-352950 ☼ Fax: 042-352951 ☼ E-post: info@anboni.se

Blandarstyrning:

Komplett elskåp med plc, 4 vågar, 2 blandare, max 64 utgångar,64 ingångar,4 analoga in, tcp/ip nätverk, pc ink 2 skärmar 19 tum, kontaktorskåp, ritningar, programvara

Frakt och montage ingår ej

Mervärdesskatt tillkommer

Offertens giltighet: 30 dagar Leveransvillkor: Fritt vår fabrik Betalningsvillkor: 30% vid order

60% före leverans

10% 30 dagar efter leverans Leveransbestämmelser: NL 01

Leveranstid: enligt överenskommelse

Vi hoppas att offerten uppfyller Era förväntningar.

Med vänliga hälsningar

ANBONI AB

(48)

(49)

(50)

(51)

Anboni AB ☼ Sädesvägen 6 ☼ SE-263 54 Lerberget

375 – 4500 liter

☺ Blandare av mycket hög kvalite

☺

Designas enligt era önskemål

☺ Mycket effektiv blandning

Med hundbana Komplett

vågutrustning

Hydraulik Provlucka

Temp mätare _Automatisk

tvättning

(52)

(53)

maj 27, 2009 Kenth Ärletun

David Johansson Pöyry Sweden AB Hotellgatan 5

602 22 NORRKÖPING

Angående förfrågan om askbefuktningsanläggning värmeverk i Norrköping Förutsättningar:

1. Ca 20 – 30 ton torr aska levereras till ny silo per dygn

2. Stillestånd fredag em till måndag fm medför en silostorlek på för ca 2,5 dygn d v s ca 50 – 75 ton men vi föreslår en isolerad silo med en rymd på ca 90 ton

3. Askan skall blandas med ca 50 – 70% vatten för att sedan pumpas direkt från pumptank till bergrum

4. Pumptanken bör vara ventilerad för bortforsling av ev vätgas o ammoniak. 5. Batchning kan ske under ett 8-timmars skift x 5 dagar/vecka

6. Totalt produceras ca 7 x 30 ton= 210 ton aska/kalendervecka. Det betyder att ca 40 – 45 ton torr aska skall hanteras per arbetsdag. Det medför i sin tur att med en inblandning av ca 50% vatten ger det en total mängd på 420 ton/vecka eller ca 90 ton färdig blandning/arbetsdag eller 5 ton torr aska/timme. Det skulle klaras med en blandarstorlek som gör 500 liter färdig blandning/sats. Men om inblandning är 70% vatten måste blandningskapaciteten ökas för att klara samma mängd aska per arbetsdag. Om inblandning är 70%vatten medför det att blandarstorleken skall ökas till ca 750 liter färdig blandning/sats.

7. Vårt förslag är då att man bygger en anläggning med 2 st blandare som ger 500lit färdig blandning/sats för att klara ev variationer i vatteninblandning och för att klara ev driftstopp för underhåll mm samt att hela dagen inte tas i anspråk för att klara att hålla undan produktionen av aska.

8. Man bygger en pumptank som klarar ett viss lagringsutrymme innan pumpanläggningen startas.

Leveransen skulle då bestå av:

1 st isolerad asksilo som rymmer 90 ton med spjäll och uttag i sida för ev slamsugningsbil vid ev haveri

2 st askskruvar

(54)

Sida 2

2 st dammlungor för att ta hand om askdammet när blandaren fylls

2 st vattenanläggningar för ca 10 bars tryck för vattenpåfyllning i blandare ( det medför att blandaren både får sitt satsvatten samt att blandaren rengörs på insidan via dysor för att minimera behovet av manuell rengöring )

1 st pumptank med avluftning 1 st elskåp

1 st PLC för styrning av processen

Jag bifogar lite bilder på hur en sådan anläggning kan se ut. Bilderna härrör från en leverans vi gjort till Göteborgs Energi i Sävenäs.

Med vänlig hälsning Kenth Ärletun

Nordströms Konstruktionsbyrå AB

(55)

(56)

(57)

(58)

S-150

_{Nominal input capacity:}Little one - suitable for small operations and laboratory work!_{Nominal output capacity:}

Nominal batch weight: Electric motor(s):

Maximum aggregate size: Number of mixing paddles: Number of discharge accelerators: Weight of machine: Diameter: 150 litres 230 kg 40 mm 100 litres 11kW 4 1000 kg

S-350

_{Nominal input capacity:}Junior - but with enough power to deliver a brilliant performance in any industry!_{Nominal output capacity:}

Maximum aggregate size: Number of mixing paddles: Number of discharge accelerators: Weight of machine:

350 litres 535 kg 60 mm 235 litres 15 kW 3 1500 kg

S-500

_{Nominal input capacity:}Another junior - but it gives you another hundred litres per batch!_{Nominal output capacity:}

Maximum aggregate size: Number of mixing paddles: Weight of machine: 500 litres 765 kg 60 mm 335 litres 18,5 kW 4 1600 kg

S-750

Popular thing - thousands of this model in operation, one of the most popular sizes with pre-cast and concrete products manufacturers all over the world!

Nominal input capacity: Nominal output capacity: Nominal batch weight: Electric motor(s):

750 litres 1150 kg 60 mm 500 litres 22 kW 6 2300 kg

S-1125

Middle size - not as popular as the S-750, but still a very frequently used model!

Nominal input capacity: Nominal output capacity: Nominal batch weight: Electric motor(s):

1125 litres 1725 kg 60 mm 750 litres 2 x 15 kW 7 3100 kg

S-1500

_{Nominal input capacity:}Loved size - competing for the award as most popular model of all categories!_{Nominal output capacity:}

Maximum aggregate size: _{Number of mixing paddles:} Number of discharge accelerators: Weight of machine:

1500 litres 2300 kg 75 mm 1000 litres 2 x 22 kW 8 4400 kg

The Fejmert S Mixers

1 Number of discharge accelerators:

-1402 mm Height: 1054 mm Diameter: 1542 mm Height: 1044 mm -Diameter: 1758 mm Height: 1154 mm Diameter: 2104 mm Height: 1059 mm Diameter: 2350 mm Height: 1189 mm Diameter: 2860 mm Height: 1180 mm -49

(59)

TECWILL OY 02.10.2007 № ”förfrågan” Rahtikatu 3 B 80100 Joensuu, Finland Fax +358 10 8302900 Tel +358 10 830 2901 PÖYRY SWEDEN AB David Johansson Hotellgatan 5 60222 Norrköping Sverige

Ärade Mottagare,

Med hänvisning till tidigare konversation har vi nöjet att offerera

Er TECWILL askblandningfabrik COBRA C100-A

Innehåll av Offerten

Den här offerten omfattar TECWILL askbladningsfabrik utrustningar baserad på teknisk specifikation, appendix 1.

Pris

Prissättning efter detaljerad diskussion med slutkunden

Leveransvillkor

Leveransvillkor är EXW i Tecwill fabriken enligt INCOTERMS 2000. Andra villkor är enligt NLM 02 allmänna bestämmelser. Transportering till Sverige kan offereras senare.

Leveranstid

Leveranstid informeras efter detaljerad diskussion med slutkunden. Leveranstid ska i alla fall ordnas enligt kundens behov.

Betalningsvillkor

(60)

Tecwill Oy | Rahtikatu 3 B, 80100 Joensuu | Finland

Tel. +358 (0)10 830 2900 | Telefax +358 (0)10 830 2900 | info@tecwill.com | www.tecwill.com

Garanti

Garantitiden är 12 månader i enskiftesarbete och den börjar när monteringen är färdig. Garantitiden är dock max 15 månader efter senaste EXW leverans.

Giltighet

Vi ser fram emot ett samarbete med Pöyry Sweden AB och slutkunden och står gärna till tjänst med ytterligare upplysningar om ni så önskar.

Kontakt person och mer information:

- Tapio Pirinen, Exportchef

o Mobil telefon +358 50 5404669

o Fax +358 10 830 2901

o Email tapio.pirinen@tecwill.com

Med vänliga hälsningar,

Tecwill Oy

Tapio Pirinen Datum 17.4.2009

Exportchef

Bilagor 1. Tekniska specifikationer.

2. Preliminär layout ritning. 3. Installation.

(61)

Tecwill

askblandningsfabrik

COBRA C100-A

GRUNDDATA

Askbladningsfabrik

Tvångsblandare med motstömprincip Aska silorna 1 – 4 st., volym 50-150m3 Tecwill WillControl automatisk styrsystem

Betongstation färger enligt kundens krav (standard RAL färger) Fabriken är CE märkt med 2A sertifikat

TEKNISK SPECIFIKATION

A) STANDARD UTRUSTNINGAR

1 BLANDARMODUL MED UTRUSTNINGAR

1.2 BINDEMEDEL DOSERING

1 st. Askvåg SV-900-4000

- hänger med tre lastgivare

- vägningskapacitet enligt blandarens kapacitet, 900 -4000 kg - tömning med en pneumatisk klappventil, Ø 400 mm

- utrustad med en pneumatisk vibrator med underplåt och säkerhetskedjan - utrustad med en ventilation rör mellan våg och blandare

- material av våg rostfristål

- mekaniska anslutningar färdiga för fyra ask skruvarna

1 st. Delningsapparat för askan

- rostfristål konsturerat delningsapparat som delar askan till valt blandare - utrustad med tryckluftstyrt delningslucka, material rostfristål

- utrustad med 2 st. tömningsstub till blandaren, material rostfristål

1.3 VATTEN SYSTEM

1 st. Vattenvåg VV-xxxx

- för vägning av kalt vatten - hänger med en lastgivare

- vägningskapacitet xxxx kg (enligt behov) - fyllning med magnetventil NS65, för kallt vatten - tömning med pneumatisk klappventil, Ø 150 mm

1 st. Rörsystem i blandarrum VEPU-C-DN65

- anslutning DN65

- ansluten till beställarens rörsystem

- i botten modul i nivå+3000, KALT VATTEN - bara en anslutning, värmeisolerad vattenrörsystem

- anspråk för beställarens vatten;

- rent vatten utan sand eller mudder

- tryck 3 - 5 bar, skyddad mot tryckslag

(62)

1.4 BLANDARUTRUSTNING

1 st. Blandare L-1500 / L-2000 / L-3000 / L-4000

- planblandare med motström princip - volym 1500 - 4000 l beroende om blandare

- kort blandningstid tack vare motström princip i blandning - två starka aktivatorer

- 3-9 blandarskovlar av NiHard eller polyurethan, beroende om blandare - tömningslucka med pneumatisk cylinder och skydd

ELLER blandare tömning med pump

- blabdarkaret är försett men utbytbara slitplåtar av manganstål Hardox 500 i botten och på sidårna

BLANDARENS MATERIAL DEFINERAS NÄR MAN VET MER OM KVALITET AV ASKAN

- skyddskåpa med inspectionslucka med säkerhetsbrytare - två serviceluckor med säkerhetsbrytare

- motor 1 x 30 kW / 2/3 x 22 kW

- blandare är utrustad med temperatur mätare - ventilation rör mellan blandare och cement våg - dammsugning, se på pos. 9.1

- temperatursensor i blandaren 1 st - tömningrörsystem till slurrytank BLANDARENS

1.5 PNEUMATISK SYSTEM

1 st. Pneumatisk kompressor CO-900

- ATLAS COPCO kolvkompressor - kapacitet 900 l / min

- galvaniserad luft tank 250 l 10 bar - automatisk torkare

- tryckmätare, timmätare

1 st. Pneumatisk system PI-C

- rörsystem

- ventiler för olika pneumatisk linjer

1.6 KONSTRUKTIONER FÖR BETONGSTATION

1 st. Trappor och fotbräde C-PORTAAT

- trappor och fotbräde till styr- och blandnigsmoduler - trappsteg och fotbräde är galvaniserad, ledstänger är målat

1 st. Kontroll- och blandarmodul MOD-C-SUPER

- blandarplan, lagerrum, el-centralrum, kontrollrum och vågplan

- modul stålramskonstruktion,dimensionering passlig för biltransport

- inomhus maskinutrustningar mekaniskt och elektriskt färdig installerat - blandarmodulens bottengolv av stålplåt

- kontrollrummets golv betäckt med vinylmatta, på väggarna inredningsplåt - trappor från blandarplan till vågplan inne i bladningsmodul

- se på pos. 6.4 VINTER UTRUSTNINGAR 2 st. Underhåll del av modul COBRA-MOD-LEV

- stålkonstruerad ram

- möjliggör 1,0 m större fritt rum omkring blandare - på båda sidor av blandarrum

(63)

WillControl är ett modernt styrsystem till blandningtationen, som utnyttjar den nyaste Windows teknologien.

* Det består av högklassiga lastgivare, vågomstärkare och software i Windows omgivning.

* Styrsystemet sköter produktionsprocessen helt automatiskt. * Styrsystemets utrustningar;

- 1 st Pentium PC datorer nätverk, Windows XP SWE, Cd-rom station, tangentbord, mus, nätkort

- 2 st19 ” monitor

- 1 st laserskrivare för rapportering - 1 st vägningsenhet

- 1 st UPS utrustning

- kablar och anslutningstillbehör

* WillConSeq processtyrningssystemet styr väganingsutrustningar, som ansluts till blandning av aska. Det justerar också

korrektheten av vägning efter varje sats.

* Software kan blanda aska oberoende av order. Det ger säkerhet och pålitlighet till askaproduktionen.

* Antal av kunder och recept är obegränsad. * Styrsystem innehåller vidstäckt rapportering. * Standard rapporter är : - satsrapport - råmaterialsrapport - olika produktionsrapporterna - kundrapport, beställningsrapport - transporteringsrapport, receptrapport

* WillConBet software automatiserar allajusterings- och styrnings funktioner, och

minskarfördröjningar mellan olika arbetsfaser.

* Man kan följa blandning process med hjälp av WillConPros software.

I program kan man se olika etapper av blandningen. * Vägning i vågar, tömning av vågar, betong blandning,

dosering av tillsatsvatten och tömning av blandaren kan också följas. * På monitor av WillConPros kan man styra alla

anläggningar manuellt.

1.8 ELEKTRIFIERING

1 st. Elektrifiering EL-C

- elektrisk kopplingsschema - elcentral med motorutgångar

- alla processutrustningar är färdigomkoplade ochutrustade med

snabbsärkopplingsdonar för snabbinstallation och ibrukstagning

- elcentral innehåller inte mätning av energi och kompensering av reaktiv effekt

- el anslutning; PRELIMINÄR

- omkopplingseffekt ca. 270/250 kVA, 400 V, 50 Hz - huvud säkring 3x400 A

- kablar 2 st. AXMK 3x185 + 95/97

ATEX/EX klassifiering är möjlig men kunden måste definera först vilka rum hör till zon 0 (vi tycker att hela fabriken behöver inte vara zon 0 klassifierad)

(64)

B) BINDEMEDEL OCH ADDITIVER

3 TRANSPORTERING OCH LAGRING AV BINDEMEDEL

3.1 TRANSPORTERING AV BINDEMEDEL

1 st. Ask skruvtransportör SR-250

- kapacitet 1000 kg/min - snäckväxel

- motor 15 kW

- inspektionsluckor på båda ändarna - inre diameter 250 mm

- progressiv spiral and fluidiseting vid skruv

3.2 BINDEMEDEL SILO

1-4 st. Ask silo SS-50 – SS-150

- volym kan vara mellan 50 - 150 m3 - manlucka, ut- och innestege och räcke - övertrycksventil

- manuell avstängningslucka i silo botten

- rotenrande max. nivå sensor med varningslampa och signal för varning av överfyllning

- silo benkonstruktioner

- inblåsningsrör med slang, NS100 för aska

3.3 UTRUSTNINGAR FÖR BINDEMEDEL SILO

1 st. Cementsilo nivå mätning system LEVELFLEX

- kontinuerlig kapasitiv mätning - cement nivå indikator i styrsystemet

1 st. Cementsilo filter sss

- filtering area 25 m²

- rengöring med en pneumatisk vibrator, rengöring tid kan regleras - filter material, polyester

C) VINTERUTRUSTNINGAR

6 APPARATER AV VINTER UTRUSTNINGAR

6.4 VÄRMEISOLERING OCH VINTERUTRUSTNINGAR AV RUM

1 st. Vinter utrustningar, belysning och modulens uppvärmning C-WINTER

- vinter utrustningar och värmeisolering av blandningsstation - alla väggarna betäckta med värmeisolerade

element av polyuretan, tjocklek 80 mm - utomhusbelysning ovanför dörrarna

- i styrrummet

- uppvärmning med elektrisk batteri - belysning

- 2 st 16A 220 V

- 3 fönstren, 1 st dörrar 900 x 2100 med ASSA lås

- golv betäckt med vinylmatta

- bord för styrsystem

- blandar modul:

- bottengolv av stålplåt

- uppvärmning elektrisk fläkt 2 x 9 kW

- belysning, 1 st dörr 900 x 2100 med ASSA lås - 2 st 16A 220 V och 1 st 380 V el anslutning - tvättningsvatten anslutning

(65)

- uppvärmning med elektrisk batteri - belysning

- 1 st 16A 220 V och 1 st 380 V el anslutning - 2 st dörrar 900 x 2100 med ASSA lås

D) EXTRA LEVERANS

8 HANDLEDNING AV INSTALLATION, UTBILDNING OCH IBRUKSTAGNING

8.1 HANDLEDNING AV INSTALLATION, UTBILDNING OCH IBRUKSTAGNING

1 st. Installation handledning ASVAD

- se på installation, ibrukstagning och utbildning, appendix 3

1 st. Dokumentation av betongstation DOC

Tecwill Oy levererar följande svenska språkiga dokumentation;

- 2 serie general ritningar med måttsättning, belastningar och anslutningar för el och vatten

- 2 serie bruksanvisningar och serviceinstruktioner - 2 serie bruksanvisningar av styrsystem

- 2 serie el-ritningar

- enskilda apparat instruktioner kan vara på engelska

9 ÖVRIGA UTRUSTNINGAR

9.1 OPTION UTRUSTNINGAR 1

1 st. Servis paket electricitet, automation och mekanik

- inductiv sensor E2A-M30LS15-M1-B1 (Omron) 2 st

- lampa 24VDC (led lampa) 2 st

- relä + hållning Omron 24VDC 5 st

- propp 2A (20mm) 2 st

- el matning enhet 5A (Phoenix) 1 st

- propp 1 serie

- kontaktor 1 serie

- motor propp 1 serie

- handtag för prop ombytning 1 st

- magnet ventiler 1 serie

1 st. Kamera system för betongstation CAMERA

- Färgmonitor 17", LCD skärm - 1 st. kamera i blandar modul

- 1 st. kamera som visar blandare tömning område

1 st. Dammsugare för blandare

- dammsugare med rörsystem

- sugenhet typ "B”, 1,5 kW, undertryck 2000 Pa med luftmängd 1700 Nm3/h. - sugare 230/400V, 50 Hz

- sugenhet installerad i filterenhet - total höjd = 1291 mm

- filterkammare 845 x 1200 mm

- rostfritt stål Inox, där kontakt med damn - rensas med tryckluft stötvåg

- filterelementer horisontala, beklädd med teflon, material FV, 550 g/m2 - spjäll