Detta examensarbete är utfört i samarbete med Fläkt Woods i syfte att utvärdera frostskyddsregleringen i deras äldre och nyare modeller av batterivärmeväxlare, Ecoterm respektive Econet. Ecoterms frostskydd regleras efter temperaturen på vätskekretsen medan det för Econet även regleras utifrån frånluftens daggpunktstemperatur för att förhindra onödig aktivering av frostskyddet. Ecotermsfrostskydd består främst av shuntreglering av vätskeflödet medan Econet först reglerar vätskeflödet innan shuntreglering påbörjas. Utvärderingen baseras på mätningar utförda vid Norrlands Universitetssjukhus, NUS, under främst februari 2018, varav den lägsta temperaturen uppmätt för uteluften var -23°C. För Ecoterm, som regleras utifrån en vätsketemperatur på -5°C, påbörjas shuntreglering vid en uteluftstemperatur på cirka -14°C, oavsett om det finns risk för frostbildning eller inte. Under mätperioden fanns det aldrig risk för frostbildning i Ecoterm när frostskyddet aktiverats. För Econet är resultaten tvetydiga, men antyder att shuntreglering endast använts vid två tillfällen under hela mätperioden. Detta beror till viss del på designen av Econet, som har spetsvärme integrerad på värmeväxlarens vätskekrets.Resultaten från Ecoterm visar ett tydligt behov av den moderna frostskyddsregleringensom används i Econet, för kvantifierbara jämförelser krävs dock vidare studier. / This master’s thesis was written in collaboration with Fläkt Woods in order to evaluate the frost protection control of two run-around coil heat exchangers, their older model Ecoterm and their newer model Econet. The frost protection of Ecoterm is only reliant on the temperature of the liquid circuit whereas Econet also regards the dewpoint temperature of the exhaust air, as to not activate the frostprotection unnecessarily. Ecoterm uses bypass control for frost protection and defrosting whereas Econet first increases the liquid flowrate before initiating bypass control. The evalutation is built upon data collected from the university hospital in Umeå, NUS, mainly during february 2018, with a minimum outside temperature of -23°C. Ecoterm starts defrosting when the liquid temperature reaches -5°C, which correlates to an outside temperature of -14°C irregardless if there is any risk of frost growth, which there was not during the measuring period. For Econet the results were more difficult to interpret, but imply that bypass control only was nescessary at two occasions during the whole measuring period. This is partly due to the design of Econet, which integrates the additional heating, normally reserved for a separate battery, into the heat exchangers liquid circuit. The results for Ecoterm show the limitations of single parameter controlled frost protection and why better frost protection control is necessary for highly efficient heat exchangers. For quantifiable results further studies are required.

I detta examensarbete har syftet varit att undersöka huruvida smarta elnät kommer att motivera en investering i solcellsanläggningar, rapporten riktar sig främst till bostadsrättsföreningar. För att genomföra detta har en litteraturstudie genomförts. Detta resulterade i vilka typer av lagar och regler som gäller idag och hur de används. Litteraturstudien resulterade även i vilka olika scenarion som var troliga att kunna inträffa i framtiden och utifrån dessa kunde ett resultat arbetas fram. De scenarion som valdes att titta närmare på var om vad som skulle hända om fler började köra elbil, om föreningarna agerar elhandlare och säljer solel till medlemmarna och två olika typer av lagring, nätlagring och batterilagring. När scenarierna var fastställda började arbetet med att jämföra dessa för att se vilken som skulle ge bäst ekonomiska avkastning. Resultatet som erhölls var att batterilagring gav högst avkastning men också längst återbetalningstid. Det visade sig även att nuvärdet för en anläggning med batterilagring var lägst bland de undersökta fallen däremot hade lagring i nätet högst nuvärde. Det som gav kortast återbetalningstid var lagring i elnät. Det går att konstatera att bäst resultat skulle erhållas med hjälp av lagring i elbilar då man slipper den dyra investeringskostnaden i batterier men samtidigt kan behålla högst självförbrukandegrad och därmed högst avkastning. / In this thesis, the aim has been to investigate whether smart grids will motivate an investment in solar cell installations. The report is primarily aimed at housing associations. To complete this, a literature study has been conducted. This resulted in what types of laws and regulations apply today and how they are used. The literature study also resulted in the different scenarios that were likely to occur in the future, and from this a result could be produced. The Scenarios that was chosen to look into was “what would happen if more people started driving electric cars, if the associations acted as electricity dealers and sold solar power to the members and two different types of storage, grid storage and battery storage”. Once the scenarios were established, the work started comparing these to see which one would give the best economic return. The result that could be obtained was that battery storage yielded the highest return but also the longest repayment period, which gave the lowest repayment time was storage in power grids. It was also found that the present value of a battery storage facility was lowest among the cases investigated, but on the other hand, storage in the power grid had the highest present value. It can be concluded that the best results could be obtained from storage in electric cars, avoiding the expensive in-vestment cost in batteries but at the same time maintaining the highest self-consuming degree therefore keeping the highest yield.

When using an intermittent source of energy such as wind power together with a synchronous machine a frequency converter system is needed to decouple the generator from the grid, due to the fluctuations in wind speed resulting in fluctuating electrical frequency. The aim of this master's thesis is to investigate how different types of rectification methods affect permanent magnet synchronous machines of different saliency ratios. A literature study was carried out to review the research within the area and to acquire the necessary knowledge to carry out the work. Two simulation models were created that include a permanent magnet synchronous generator driven by a wind turbine and connected to the grid via a frequency converter, where one model utilizes active rectification and one utilizes passive rectification. The simulation models were verified by carrying out an experiment on a similar setup, which showed that the simulation results coincide well with the results of the experiment. The results of the simulation study were then used to compare the rectification systems as well as investigate the affect that rotor saliency has on the system. It was shown that the active rectification provided a higher efficiency than the passive rectification system, however the saliency of the rotor had little effect on the system

Examensarbetets syfte var att utvärdera hur Umeå kommuns egna energikrav står sig mot det kommande kravet på nära-nollenergibyggnader, NNE-byggnader. Som underlag för utvärderingen på Umeå kommuns kombinerade förskola/äldreboende Nordstjärnan gjordes en energibalansberäkning i simuleringsverktyget IDA ICE. Genom att bestämma byggnadens energiprestanda enligt NNE-kravets författning Boverkets Byggregler, BBR, 26 och enligt tidigare författningar, BBR 24 och 25, kunde utvärdering ske. Byggnadens energiprestanda jämfördes med Umeå kommuns och BBR 24, 25 och 26 krav. Resultatet av utvärderingen visade att Nordstjärnan klarade kraven med kombinerad fjärr- och bergvärme som uppvärmning. Marginalen till BBR 26 krav och Umeå kommuns krav blev 4 % respektive 3 %. Utvärderingen visade också att byggnaden inte hade klarat något av de två kraven om uppvärmningen endast utgjorts av fjärrvärme. Slutsatsen är att Umeå kommuns energikrav är hårdare än BBR 26 krav för byggnader liknande Nordstjärnan. Någon generell slutsats om Umeå kommuns krav mot BBR 26 krav kunde inte dras. Detta på grund av att kraven bygger på olika författningar med olika metoder för bestämning av byggnadens energiprestanda. Vidare undersöktes en egen energiproduktions påverkan på Nordstjärnans energiprestanda. En solcellsanläggning simulerades i programmet PV*SOL. Den mängd solel som momentant kunde nyttjas till byggnadens energianvändning och byggnadens nya energiprestanda beräknades. Resultatet visade att den simulerade solcellsanläggningen förbättrade Nordstjärnans energiprestanda enligt BBR 26. Förbättringen blev 12 % vid fjärrvärme och 14 % vid kombinerad fjärr- och bergvärme som uppvärmning. Byggnaden klarade då NNE-kravet vid både fjärrvärme och kombinerad fjärr- och bergvärme med 4 % respektive 16 % marginal. Det noterades att byggnadens utformning var bristfällig, sett ur ett energiperspektiv. En enklare undersökning av hur en förbättring av formfaktorn påverkar byggnadens uppvärmningsbehov gjordes. Byggnadens specifika uppvärmningsbehov förbättrades med 5 % samtidigt som byggnadens genomsnittliga värmegenomgångskoefficient, Umedel , försämrades. Slutsatsen av detta blev att energiteknisk kompetens bör kopplas in i ett tidigt skede för att i samråd med arkitekten kunna göra förändringar av byggnadsutformningen. Den visade också på att en byggnads Umedel inte räcker för att bedöma en byggnads konstruktion ur energisynpunkt. Även formfaktorn bör beaktas.

The gas turbine has an important role for the energy distribution due to its stability and flexibility. By increasing turbine inlet temperature (TIT) an increased thermal efficiency of the turbine can be achieved. The biggest limitation of the TIT is the material of the turbine components. To avoid this limitation, cooling is needed in the first stages of the turbine by air from the compressor. The downside of the cooling is the decrease of efficiency with excess of cooling air. To achieve an optimum cooling flow, the designing process is important. One major tool in the designing process is simulations by Computational Fluid Dynamics (CFD). For optimum and correct cooling design, the CFD simulations needs to accurate predict the temperature transport through the turbine. Therefore, this study focused to estimate the accuracy of different CFD methods in predicting the temperature distribution through a 1.5 stage turbine with experimental results. The CFD simulations were done by using Ansys CFX and divided into two study cases with steady RANS. One with different turbulence models;  –, Wilcox –  and SST – . The other with two different simulation approaches of interfaces for frame change; Mixing plane and Frozen rotor. All simulations included two configurations of swirlers clocking for interest of their differences within the turbine and validation of the CFD simulations; Passage (PA) and Leading Edge (LE) clockings. The experimental results showed a formation of gradually more uniformed temperature profile with the fluid. This could not be seen in the same extend with any of the simulations. The temperature difference between the hot and cold section with all simulations were marginally decreased in comparison of the measurements. All results with steady RANS simulations tended to over and under predict the temperatures of the hot respectively cold sections within the fluid flow through the turbine. This occurred already after the first stage guide vanes and the difference from the measurements increased after the first stage rotor. This since the steady RANS tended to under predict the mixing process through the turbine. Differences between the turbulence models were noticeable after the rotor blades, where the   – turbulence model predicted most mixing of the evaluated turbulence models but badly compared to the measurements. Another outcome from this study was that the frozen rotor interface with several positions of the rotor blades did not stated better results compared to mixing plane interface for temperature distribution in axial turbines. On the other hand, one simulation of one position of the rotor with frozen rotor interface could be used to simulate an approximatively similar circumferential average temperature as the mixing plane with better convergence with the disadvantage of bigger domain. The gas turbine has an important role for the energy distribution due to its stability and flexibility. By increasing turbine inlet temperature (TIT) an increased thermal efficiency of the turbine can be achieved. The biggest limitation of the TIT is the material of the turbine components. To avoid this limitation, cooling is needed in the first stages of the turbine by air from the compressor. The downside of the cooling is the decrease of efficiency with excess of cooling air. To achieve an optimum cooling flow, the designing process is important. One major tool in the designing process is simulations by Computational Fluid Dynamics (CFD). For optimum and correct cooling design, the CFD simulations needs to accurate predict the temperature transport through the turbine. Therefore, this study focused to estimate the accuracy of different CFD methods in predicting the temperature distribution through a 1.5 stage turbine with experimental results. The CFD simulations were done by using Ansys CFX and divided into two study cases with steady RANS. One with different turbulence models;  –, Wilcox –  and SST – . The other with two different simulation approaches of interfaces for frame change; Mixing plane and Frozen rotor. All simulations included two configurations of swirlers clocking for interest of their differences within the turbine and validation of the CFD simulations; Passage (PA) and Leading Edge (LE) clockings. The experimental results showed a formation of gradually more uniformed temperature profile with the fluid. This could not be seen in the same extend with any of the simulations. The temperature difference between the hot and cold section with all simulations were marginally decreased in comparison of the measurements. All results with steady RANS simulations tended to over and under predict the temperatures of the hot respectively cold sections within the fluid flow through the turbine. This occurred already after the first stage guide vanes and the difference from the measurements increased after the first stage rotor. This since the steady RANS tended to under predict the mixing process through the turbine. Differences between the turbulence models were noticeable after the rotor blades, where the   – turbulence model predicted most mixing of the evaluated turbulence models but badly compared to the measurements. Another outcome from this study was that the frozen rotor interface with several positions of the rotor blades did not stated better results compared to mixing plane interface for temperature distribution in axial turbines. On the other hand, one simulation of one position of the rotor with frozen rotor interface could be used to simulate an approximatively similar circumferential average temperature as the mixing plane with better convergence with the disadvantage of bigger domain. / Gasturbinen har en viktig roll i nutida och framtida energidistribution för elektricitet på grund av dess stabilitet samt flexibilitet. Genom att öka temperaturen in till turbinen ökar den termiska effektiviteten. Den största begränsning av denna temperaturökning är materialen av komponenterna i turbinen. För att kringgå detta används kylning i turbinen med luft från kompressorn. Effektiviteten kan däremot minskas vid överdriven användning av kylluft och därav är designen av kylningen viktig för optimal användning av kylluft. Ett verktyg som oftast används vid design av turbiner är simuleringar med Computational Fluid Dynamics (CFD). För att uppnå en optimal design av kylningen behöver CFD simuleringarna korrekt prediktera temperaturtransporten genom turbinen. Därför fokuserade denna studie på att uppskatta och validera olika CFD metoders förmåga att prediktera temperaturtransporten genom en 1,5 stegs axiell turbin med experimentella resultat. Stationära CFD simuleringar gjordes med RANS av olika turbulensmodeller; k – ε, Wilcox k – ω and SST k – ω. Dessutom jämfördes två olika sätt att simulera gränssnittet mellan stationära och roterande domän; Mixing plane och Frozen rotor. Samtliga simuleringsmetoder inkluderade två olika konfigurationer av virvlarepositioner; Passage (PA) och Leading edge (LE) klockningar. Experimentella resultat visade en stegvis mer enhetlig temperaturprofil med fluidflödet genom turbinen. Detta sågs dock inte i samma utsträckning i någon av simuleringarna. Temperaturskillnaden mellan de varma och kalla stråken i samtliga simuleringar minskade marginellt i jämförelse med de experimentella resultaten. Samtliga resultat med stationära RANS simuleringar tenderade att över och under prediktera temperaturen av de varma respektive kalla stråken. Detta inträffade redan efter förstastegsledskenorna, där skillnaden från de uppmätta temperaturerna ökade över första stegs rotor. Detta på grund av att mixningen i fluiden under predikterades. Skillnader mellan de olika turbulensmodellerna var synliga efter första stegs rotor där  – turbulensmodell predikterade mest mixning av samtliga simuleringar av turbulensmodeller. Däremot predikterade den marginellt bättre i jämförelse med mätningarna. Andra resultat från denna studie var att gränssnittet med frozen rotor med flera positioner inte anger bättre mixning av fluiden genom rotordomänen än vad gränssnittet med mixing plane där liknande radiella temperaturprofiler fås. Däremot gav en simulering med en position av rotorn liknande resultat med radiellt fördelade temperaturer som mixing plan och skulle kunna användas för approximativa simuleringar med bättre konvergens.

Uppdragets huvudsakliga ändamål har varit att utveckla en modell för SCA Ortvikens pappersbruk, för beräkning av ångans momentankostnad. I rapporten bildas en uppfattning om hur Ortviken producerar papper och visar en överblick av fabrikens ångcentral, samt hur okända bränsleflöden kan tas fram. Därefter förklaras modellens konstruktion vilket inkluderar den information som krävs och hur den hämtas, skapade regler och antagande för att göra modellen genomförbar, samt de beräkningssteg som utförs. För att kunna skapa modellen har studier om ångnätet utförts på plats och information hämtats ur litteratur. Modellens slutprodukt är gjord i Microsoft Excel och använder ett tilläggsprogram PI för att kunna hämta information från fabrikens databas. Ångans eftersökta mängdkostnad redovisas i Excel-dokumentet, i rapporten visas exempel från slutprodukten och redogörs med en förklarande text. Slutprodukten innehar inte bara momentana beräkningar utan erbjuder även förmågan att se över dåtida ångkostnader.

Denna rapport utgör ett examensarbete vid Umeå Universitet. Målet med denna rapport är att visa val av metod, tillvägagångssätt och tidsåtgång enligt Miljöbyggnad för befintliga byggnader. Miljöbyggnad är ett certifieringssystem där indikatorer för energi, miljö och material undersöks. Klarar byggnaden kraven får den en Miljöbyggnadscertifiering. \\ \\ Miljöbyggnad startade redan 2003, vid dåvarande namn, Miljöklassad byggnad och var ett samarbete mellan kommun, företag och regering för en hållbar utveckling inom bygg- och fastighetssektorn. Detta var kopplat till de miljömål som regeringen satte upp 1999.\\ \\ De indikatorer som undersökts i detta arbete har varit de kopplade till energi och miljö. Enligt instruktionerna för Miljöbyggnad kan många av indikatorernas resultat redovisas genom simulerade värden eller uppmätta/beräknade värden. \\ De resultat som är kopplade till indikatorerna har undersökts genom mätning, beräkning och simulering då jämförelse mellan metoder har gjorts. \\ \\ Arbetet har resulterat i ett förslag om tillvägagångssätt där företaget i samband med en energideklaration kan göra en grov uppskattning huruvida en Miljöbyggnadsprocess kan göras. Visar byggnaden sig lämplig för en sådan certifiering är förslaget att insamling av nödvändig information om byggnaden sker i första steget. Det innefattar allt från ritningar av hela fastigheten till inventering av fastighetens interna laster. Vidare ska byggnadens energi- och miljödata simuleras för att kunna jämföras mot Miljöbyggnads krav. Detta tillvägagångssätt bedöms vara mest lämpligt för de flesta fastigheter.  \\ Det finns enklare sätt att bedöma vissa av indikatorerna men det kräver samtidigt att ett rum/lokal uppfyller vissa förutsättningar. / This report is a bachelor thesis at Umeå University. The purpose of this report is to show the choice of method, approach and timeframe according to the environmental building for existing buildings. \\ \\ Miljöbyggnad is a certification system in which indicators for energy, environment and materials are examined. If the building meets the requirements, it will receive an environmental certification. Miljöbyggnad started already in 2003, when it was called the Miljöklassad byggnad and was a cooperation between the municipality, companies and government for sustainable development in the construction and real estate sector. This was linked to the environmental goals set by the government in 1999. \\ \\The indicators investigated in this work have been linked to energy and the environment. According to the instructions for environmental construction, many of the indicators can be reported by simulated values or measured/calculated values. \\ The results associated with the indicators have been investigated by measurement, calculation and simulation where comparison of methods has been made. \\ \\ The work has resulted in a proposal for ways in which the company, in connection with an energy declaration, can make a rough estimate of whether an environmental construction process can be done. If the building is considered suitable for such certification, the proposal is that collection of necessary information about the building will take place in the first step. It includes everything from drawings of the entire property to inventory of the property's internal loads. Furthermore, the energy and environmental data of the building will be simulated in order to be able to compare against environmental building requirements. This approach is considered to be most appropriate for most properties. \\ There are easier ways to judge some of the indicators, but it also requires a room/officespace to meet certain conditions.

The objective of this study is to develop what is called aStudent table, which is designed specifically for school children in emergency circumstances, so it will be suitable for partial solutions for the problems facing children in refugee camps, who are forced to leave their homes and schools. The idea of the study focuses on the creation of the Student table so that the generation of electricity will be suitable for lighting and illumination with the use of some electronic devices used in daily school needs like laptops, so the solar cell system will be connected to a small generator through a hybrid system. A fully functional prototype has been built as part of the study. When the system works through the hybrid route for lighting and illumination the solar system will generate the power needed and when the sun light disappears the Power can be generated by bike pedals. The generation of electricity by the hybrid system is considered as an effective and environmentally friendly option with economic benefits.

Linköpings kraftvärmeverk (KV1) som drivs av Tekniska verken har under en längre tid haft en upplevd obalans, dels mellan mängden tillfört bränsle och mängden producerad ånga, dels mellan mängden producerad ånga och mängden producerad el samt nyttig värme i fjärrvärmenätet. Detta arbete syftar till att hjälpa Tekniska verken att utreda den upplevda obalansen mellan mängden tillfört bränsle och mängden producerad ånga. Utredningen gjordes genom att studera standarder samt tidigare arbeten inom området och ta fram en metod för att beräkna den direkta och indirekta pannverkningsgraden. Innan beräkningen av den direkta och indirekta pannverkningsgraden inleddes verifierades trovärdigheten hos de stationära flödesmätarna i anläggningen. Detta gjordes genom att mäta ett antal vattenflöden på KV1 med en handhållen ultraljudsflödesmätare och sedan jämföra dessa flöden mot de värden som registrerades i styrsystemet Delta V. Då verifikationen av de stationära flödesmätarna hade genomförts inleddes beräkningen av den indirekta verkningsgraden genom att samla in ask- och bränsleprover för panna 1 och 3. I samband med dessa provinsamlingar mättes även luftflödeshastigheten och temperaturen vid pannornas yta. De insamlade proverna skickades iväg för labbanalys. Den data som insamlades applicerades i beräkningarna av oförbränt bränsle i askan, oförbränd rest i gasfas, rökgasförluster samt konvektions- och strålningsförluster, vilka var variabler som var nödvändiga för att erhålla den indirekta verkningsgraden. Den indirekta verkningsgraden beräknades till 92,24 % för panna 1 och 95,85 % för panna 3. Dessa verkningsgrader låg i linje dels med vad som kunde förväntas av pannorna på KV1 (85-90 % för panna 1, samt över 90 % för panna 3), dels med tidigare arbeten som beräknat den indirekta verkningsgraden i kraftvärmeverk. Utöver pannverkningsgraden erhölls även en ångverkningsgrad genom den indirekta verkningsgraden. Denna beräknades till 90,66 % för panna 1 samt 88,79 för panna 3. För att få perspektiv från en mindre komplex metod beräknades även ångverkningsgraden genom den direkta verkningsgraden (90,22 % för panna 1 samt 97,78 % för panna 3). Dessa resultat antydde att KV1 hade högre pann- och ångverkningsgrad än vad Tekniska verkens egna beräkningar påvisade. Tre orsaker lyftes fram som potentiella skäl till de otillfredsställande pann- och ångverkningsgraderna som Tekniska verken erhöll med sina beräkningar. De orsakerna var följande: • Producerad ånga som ej går till turbin inkluderas ej i det ångflöde som ligger till grund för beräkningen av ångeffekten. • Energiinnehållet i biobränslet för panna 3 förändras mellan den tidpunkt då bränslet anländer till lagringsplatsen och den tidpunkt då bränslet matas in i pannan, på grund av förmultning (berör endast panna 3). • Problem med invägningen av bränslet. Antingen problem med fordonsvågen vid KV1 (berör både panna 1 och 3) eller att bränslevikten från invägningen på Gärstadområdet används vid beräkningen av den tillförda bränsleenergin till pannan (berör mest panna 3). / The CHP-plant in Linköping (KV1) run by Tekniska verken has experienced an imbalance partly between the amount of fuel added to the boiler and the amount of produced steam, partly between the amount of produced steam and the amount of useful steam in the district heating grid. This thesis aimed to help Tekniska verken investigate the imbalance between the amount of added fuel and the amount of produced steam. The investigation was done by developing a method for calculating the direct and indirect efficiency through studying standards and old theses within the field. Initially there were no clear theory behind what caused the imbalance from Tekniska verken’s side. Before the calculation of the direct and indirect efficiency was initiated, the credibility of the stationary flowmeters was verified. This was done by measuring several waterflows at KV1 with a handheld ultrasonic flowmeter and comparing the measured flows with the flows registered in the stationary flow meters. When the verification of the stationary flow meters was done, the calculations of the indirect efficiency was initiated by collecting ash- and fuel samples for boiler 1 and 3. In connection with the collection of those samples, the air flow rate and temperature at the boiler surface was also measured. The ash- and fuel samples was sent for lab analysis. The collected data was applied in the calculation of unburnt fuel in the ashes, unburnt residual in gas phase, flue gas losses and convection- and radiation losses, which were variables that were necessary for calculating the indirect efficiency. The indirect efficiency was calculated at 92,24 % for boiler 1 and 95,85 % for boiler 3. Those efficiencies were both in line with the boilers expected efficiencies (85-90 % for boiler 1 and over 90 % for boiler 3.) and the efficiencies received in previous theses that had calculated the indirect efficiency in CHP-plants. Except the boiler efficiency, the steam efficiency was also received through the indirect efficiency. The steam efficiency received through indirect efficiency was 90,66 for boiler 1 and 88,79 % for boiler 3. To get perspective from a less complex method, the steam efficiency was also calculated with the direct method (90,22 % for boiler 1 and 97,78 % for boiler 3). Those results indicated that KV1 had higher boiler- and steam efficiencies than what Tekniska verken’s own calculation showed. Three reasons were raised as potential causes to the unsatisfying boiler- and steam efficiencies that Tekniska verken received with their own calculations. Those reasons were the following: • Produced steam that is not going to the turbine is excluded from the steam flow that the calculated steam effect is based on. • The energy content of the biofuel in boiler 3 is changing between point when the fuel is delivered to the storage and the point when it’s fed in to the boiler, due to decay. • Problem with the weigh-in of the fuel. The problem could be related both to the vechicle scale (affecting both boiler 1 and 3) or that the fuel weight from the weigh in at the Gärstad area is used in the calculation of the added fuel energy to the boiler (affecting mostly boiler 3).

Alternative fuels like biomass have become really popular in the last decades as a substitute to fossil fuels. One of the most used technologies in Sweden for the obtention of the energy from the biomass is its direct combustion in a boiler. Bomhus Energi is a company with the purpose of creating steam and district heating for Billerudkorsnäs pulp and paper mill in Gävle and district heating for the city by operating a biomass BFB boiler. Despite being a quite new boiler, there are many sources of errors, losses and unnecessary costs. Between huge number of different losses that can happen in this kind of industrial boilers, the concern about internal leakages is not usually popular among plant designers and operators. This often leads to forget about them or not giving the importance that they could have.This study consists on, firstly, an analysis of different boiler equipment that have potential possibilities of internal leakages by mass and energy balances and by the tracking of possible mass losses. The second point of this thesis is to evaluate the cost of internal leakages that could have happen before, in order to be aware of how important they are. Additionally, measures are proposed in order to avoid or reduce the duration of the internal leakages, where the most common problem is the ignorance of their existence. This study focuses partially on the valve condition and maintenance. It is highly important to carry out valve maintenance procedures at least once per year during the general stop of the plant. Checking and verifying valve perfect conditions, can avoid a waste of a huge quantity of money just by replacing some internal elements that are possibly damaged due to the extreme working conditions. This small damages in valve can lead to a non-proper water tightening, which will be increasing its leakage over time. In the present paper, possible internal leakages through the valves belonging to the feedwater, steam drum, preheater and pressure vessel in general have been the principal aim. The key of this study was to take into account that biggest part of the draining system and valves that are supposed to be closed end in the Bottom blowdown tank. By then a deep study was done regarding this tank. The results show that there is a clear relationship between mass that is getting loss from feedwater tank and pressure vessel and the necessary cooling flow in the bottom blowdown tank. This means that if the cooling flow increases at the same rate as a possible leakage in mass and energy balance, there is an internal leakage somewhere in the system. The author proposes add an alarm to the DCS system in order to alert the plant operations of possible internal leakages. On the other hand, this paper also recommends to carry out a general valve maintenance per year and check which of them could be leaking, a general stop is the perfect time for carrying it out.In conclusion, the study finds that internal leakages can be even automatically detected if the system is provided with the necessary tools for it. The study concludes that internal leakages are not impossible to detect and their cost is non-negligible: the latest two internal leakages in the boiler, happened in the last two years, were from the feedwater draining system and from the steam drum heating loop with a total cost of 200,000 SEK (4240 SEK/day during 47 days) and 263,000 SEK (2120 SEK/day during 124 days) respectively. Additionally, days after the study, the plant general stop was carried out, finding that 12 valves were leaking due to internal damage. The cost of repairing the broken or damaged elements were almost negligible compared with the expected savings estimated in 2 Million SEK per year.