Industrier över hela världen använder ånga för att driva sina verksamheter; vissa för att producera elektricitet och andra för att driva stora maskiner. Ånga produceras genom förångning av vatten med en energikälla. På Lantmännens foderfabrik i Holmsund utanför Umeå, används biomassa i form av träpellets som energikälla för att producera ånga i en 2 MW förbränningsanläggning. Vid förbränning bildas även rökgaser som innehåller olika kemiska ämnen i form av gaser och partiklar som kan vara skadliga för både levande organismer och naturen. För att minska utsläppen av dessa partiklar i luften har det införts utsläppsgränser. EU och Naturvårdsverket har nyligen skärpt emissionskraven för den här typen av förbränningsanläggningar, vilket träder i kraft 2030. Syftet med examensarbetet var att undersöka förbränningsanläggningens utsläppsnivåer och identifiera förhållandena idag kopplat till de skärpta utsläppskraven. Vidare var syftet att identifiera anpassade lösningar för hantering av utsläppsgaser samt analysera anläggningens ångbehov och energianvändning. Arbetet utfördes i form av en förstudie på beställning av Lantmännens ekonomiska förening i samarbete med Sweco. Resultaten från tidigare utsläppsmätningar indikerade på att stoftutsläppen kommer att vara en begränsande faktor för anläggningen. Genom litteraturstudier och analyser av olika möjliga reningstekniker identifierades slangfilter, elfilter och en övergång till en elångpanna som potentiella lösningar. För kartläggningen av ångbehovet genomfördes platsbesök där datainsamling, mätningar och diskussion med personalen utfördes. Dessa utnyttjades vidare till beräkningar för att upprätta en energi- och massbalans över anläggningen. Offertförfrågningar skickades även till externa företag för investering avfilterlösningar, samt att energi- och massbalansen användes för att dimensionera den maximala ångförbrukningen. Vidare begärdes, som alternativ, offerter in för en panna med kapacitet att hantera den maximala ångproduktionen. Genom jämförelser av olika tekniska lösningar presenterades både för- och nackdelar somekonomi, verksamhetspåverkan och placering där elfilter och elångpanna bedömdes som de mest relevanta lösningarna för anläggningen. Begränsningar som identifierades inkluderade höga kostnader, påverkan på den befintliga anläggningen och platsbrist. Sammantaget ger denna förstudie en översikt över potentiella åtgärder för att hantera framtida utsläppsnivåer av luftföroreningar vid Lantmännens förbränningsanläggning i Holmsund, och som förhoppningsvis kan utgöra underlag för det fortsatta arbetet. / Industries worldwide utilize steam to power their operations, some for electricitygeneration and others for driving large machinery. Steam is produced by vaporizing water with an energy source. Biomass in the form of wood pellets is used as feedstock in a combustion plant to produce steam at Lantmännen, in Holmsund, outside Umeå. Exhaust gases are generated containing various chemical substances during combustion, in gaseous and particulate form, that can be harmful to both living organisms and the environment. Governmental bodies such as the EU Parliament and the Swedish Environmental Protection Agency have recently introduced stricter emission limits to reduce emissions of these substances into the air, which will come into effect in 2030. The present work aimed to investigate the emission levels from Lantmännen's facility and identify the emission criteria that the facility will not meet when the stricter regulations come into force. The objective also includes to identify relevant solutions for emissioncontrol and estimating the facility's steam requirements and energy usage of the facility. Results from previous emission measurements indicated that particulate emissions would be a limiting factor for the facility in the future. Through literature reviews and careful analyses of various flue gas cleaning technologies, potential solutions such as bag filters, electrostatic precipitators, as well as a change to an electric boiler, were identified and assessed. Site visits was carried out to assess the steam requirements, where data, measurements and discussion with personnel were carried out. The collected information was later used to establish an energy and mass balance for the facility. Requests for quotations were sent to external companies for investment in flue gas cleaning solutions.The energy and mass balances were used to size the maximum steam consumption. Furthermore, quotes were requested for a new boiler capable of handling maximum steam production. Comparative analyses of different technical solutions were conducted, presenting both advantages and disadvantages. Electrostatic precipitators and electric boilers were deemed the most relevant solutions to fulfill the future needs for the facility. This was decided from the economical, operational impact and space point of view. The identified limitations included high cost, impact on the existing facility, and space constraints. Overall, this study provides an overview of challenges and potential measures to manage future emission levels at Lantmännen's facility, which can serve as a preliminary assessment to guide further directions and actions for the plant owner.
Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-227207 |
Date | January 2024 |
Creators | Morari, Adrian |
Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
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 0.0021 seconds