LKAB har en bentonitkvarn i Luleå malmhamn, vars uppgift är att mala samt torka bentonit, vilket är ett hydroflt material. Torkningen utförs genom att värma upp torr uteluft med direktverkande el. Luften passerar bentoniten vid malningen, där fukten extraheras från materialet och binder den i luften. Ungefär en tredjedel av luften släpps sedan ut ur anläggningen, då den har en temperatur på runt 60 °C, resterande återcirkuleras i processen. Kvarnen sänker bentonitens fukthalt med sex procent. LKAB har fått i uppdrag av miljöprövningsdelegationen att utreda möjligheterna att tillvarata överskottsenergin som uppstår vid kvarnanläggningen. Arbetet har undersökt energiefektivisering av processluftsuppvärmningen då det är en stor andel av den totala elförbrukningen för bentonitkvarnen. Energibesparingspotentialen beräknades med hjälp av entalpier för fuktig luft, på till-samt frånluften. Koncept togs fram som innefattade bland annat nyttjande av fjärrvärmens returledning, värmepumpar som använder uteluft för att förvärma processluften, batterivärmeväxlare samt plattvärmeväxlare mellan till-och frånluften. För att fltrera bort bentonitdammet, så att det inte skapar beläggningar i värmeväxlarna undersöktes skrubbers, elektroflter samt påsflter. Arbetet rekommenderar LKAB att investera i batterivärmeväxlare, med påsflter av klassen F7, där en energibesparing uppskattas till 2,2 GWh/år samt en verkningsgrad på 58%. Investeringen ligger på 3,8 miljoner kronor, vilket motsvarar en återbetalningstid på 7-8 år vid 11% kalkylränta. Då LKAB:s elpriser är sekretessbelagda har spotpriser använts vid kostnadsberäkningar, vilket kompletterats med en känslighetsanalys som tar en procentuell ökning av elpriset i beaktning. / LKAB has a bentonite mill in Luleå harbour, whose task is to grind and dry bentonite, which is a hydrophilic material. The drying is carried out by heating up dry outdoor air with electric heaters. The air passes the bentonite during grinding, where the moisture is extracted from the material and binds into the air. About a third of the air is then released from the plant, when it has a temperature of around 60 °C, the rest is recirculated in the process. The mill lowers the bentonite’s moisture content by six percent. LKAB has been tasked by Miljöprövningsdelegationen (the Environmental Permit Ofce) to investigate the possibilities of using the excess energy that occurs at the mill plant. The work has investigated energy efciency of the process air heating as it is a large proportion of the total electricity consumption for the bentonite mill. The energy saving potential was calculated using enthalpies for moist air, on both inlet and outlet of the process air. Concepts were developed which include, inter alia, the use of the district heating’s return line, heat pumps that uses outside air to preheat the supply line of the process air, coil heat exchangers and plate heat exchangers between the supply and exhaust air of the mill. In order to flter out the bentonite dust, so that it does not accumulate in the heat exchangers, scrubbers, electroflters and bag flters were investigated. The work recommends LKAB to invest in coil heat exchangers, with bag flters of class F7, where an energy saving is estimated at 2.2 GWh/year and an efciency of 58%. The investment is SEK 3.8 million, which corresponds to a repayment period of 7-8 years at 11% discount rate. As LKAB’s electricity prices are confdential, spot prices have been used in cost calculations, which has been supplemented with a sensitivity analysis that takes a percentage increase in the electricity price into account.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-92863 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Arvidsson, Erik |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0165 seconds