Puukaasuvoimala tuottaa omaa sähköä ja lämpöä

Teksti: Pekka Hietala

Kuittisten maitotilalla Nurmeksessa hakekäyttöinen puukaasuvoimala tuottaa 160 lehmän maitotilan tarvitseman lämmön ja myös osan sähköstä. Koska lämpöä prosessissa syntyy runsaasti, ylimäärällä kuivataan haketta.

Jouni ja Eini Korhosen maitotilalla on kahden robotin navetta. Karjasta puolet, eli n.160 on lypsäviä ja toinen osa on nuorkarjaa.

Yli miljoona litraa maitoa vuodessa tuottavalla tilalla kuluu sähköä n. 350000kWh. Lisäksi tontilla on kuivaamo, varastot, korjaamo ja asuinrakennukset.

Kuittisten maitotila

Kuittisten maitotila

Aikanaan uuden navetan valmistuttua Korhoset ryhtyivät miettimään myös tilan energiantuotantovaihtoehtoja. Korjaamo ja asuinrakennukset lämpenivät öljyllä mutta myös huimalle sähkönkulutukselle olisi tehtävä jotain.

Tilalle tarvittaisiin hakevoimala, joka ei vielä toisi helpotusta sähkönkulutukseen, joten syntyi ajatus myös omasta sähköntuotannosta.

Markkinoille oli saatu ensimmäiset haketoimiset CHP -puukaasuvoimalat, joissa kokoluokka osui kohdalleen – Sähköä olisi saatavilla n. 40kW ja lämpöä n. 100kW.

Korhoset olivat yhteydessä laitetoimittaja Volteriin, josta tehtiin tarjous laitteesta, jonka lisäksi tarvittaisiin oma lähilämpöverkko tilalle.

Hankkeen kustannusarvio oli 350000€. ELY- keskuksen yrityspuolelta Korhoset saivat 35% avustuksen hankkeelle.

Pyrolyysivoimalassa hake kaasutetaan polttokelpoiseksi tuotekaasuksi ja hyödynnetään tavanomaisessa mäntämoottorissa, joka pyörittää sähkögeneraattoria. Prosessista kyetään ottamaan myös lämpö talteen lämpimänä vetenä.

Pyrolyysivoimalassa hake kaasutetaan polttokelpoiseksi tuotekaasuksi ja hyödynnetään tavanomaisessa mäntämoottorissa, joka pyörittää sähkögeneraattoria. Prosessista kyetään ottamaan myös lämpö talteen lämpimänä vetenä.

Voimala toimitettiin tontille maisemaan verhoiltuna konttina, jossa on kaikki tarpeellinen jo valmiina. Tarvittavia kytkentöjä ovat lähilämpöverkko, sähkökaapeli, hakesyöttö sekä voimalan ohjaamiseen tarvittava GSM-yhteys.

Lämmitysmuodon muuttamista varten tontille kaivettiin kilometrin mittainen lähilämpöverkko, joka ulottuu navetalle, korjaamolle, asuinrakennuksille, viljankuivaamolle, sekä voimalaa varten rakennetulle hakekuivaamolle.  Myös sähköpuolelle tarvittiin lisäkaapelointeja, sillä jokaiseen tilan eri tuotantorakennukseen asennettiin erillinen lämmön-, ja sähkön kulutusmittari. Idea oli tuottaa sähköä ja kaikki lämpö tilan rakennuksiin oman energiayhtiön kautta. Vain lisäsähkö ostettaisiin valtakunnanverkosta, johon myös voimala on liitetty.

Kun tarvittavat putkitukset ja kaapeloinnit olivat valmiina, voimala tuotiin tontille ja liitettiin verkkoon. Voimalan vierellä on erillinen hakesiilo, josta polttoaine otetaan jousipurkaimella ja ruuvikuljettimilla voimalalle.

Kun tarvittavat putkitukset ja kaapeloinnit olivat valmiina, voimala tuotiin tontille ja liitettiin verkkoon. Voimalan vierellä on  hakevarasto.

Hakkeen siirto kaasuttimelle on hoidettu ruuvikuljettimilla.

Hakkeen siirto kaasuttimelle on hoidettu ruuvi-, ja ketjukuljettimilla.

Voimalaan ja hakesiiloon asennettiin vikailmoittimet, sekä etäohjaus omalta päätteeltä. Kun ensimmäinen hakekuorma oli saatu siiloon, päästiin koekäyttöön. Voimalaan tarvitaan kuivaa (< 20%), tasaisen palakoon omaavaa ja hyvälaatuista haketta. Sitä ei alueelta ollut vielä ensimmäisenä talvena saatavilla, joka sujui vain koekäyttöjen merkeissä. Kun oma kuivaamo saatiin toimimaan, oli seuraavalle talvikaudelle jo kunnollista polttoainetta tarjolla.

Omassa hakekuivaamossa kyetään kuivaamaan 50m³ haketta kerrallaan.

Kuivaamon pohjassa on reikäarina, johon ohjataan kanavapuhaltimella lämmönvaihtimelta lämmintä ilmaa.

Kuivaamon pohjassa on reikäarina, johon ohjataan kanavapuhaltimella lämmönvaihtimelta lämmintä ilmaa.

Optimaalinen kuivuminen saavutetaan, kun hake on reikäarinalla noin metrin korkuisena patjana. 50 kuutiota haketta kuivaa arinalla noin 3 vuorokautta. Kuivausprosessin jälkeen hake siirretään varastoon ja uusi satsi otetaan kuivaamoon. Tilalla on mahdollista varastoida haketta noin 120m³, jonka kuivaus kestää siis pari viikkoa.Voimalan hakkeenkulutus on 100% teholla neljä kuutiota vuorokaudessa mutta tähän saakka on riittänyt noin kahden kuution vuorokausimäärä. Varastossa oleva hakemäärä riittää siis noin kolme kuukautta.

Voimalaa ajetaan lauhalla kelillä alle 50% teholla koska muutoin lämpökuorma kasvaa liikaa. Lämmityskauden aikana sähköä on kyetty tuottamaan noin 16000kWh/kk, joka on puolet tilan sähköntarpeesta. Pakkaskaudella voimalalla tavoitellaan 80% tehoja, jolloin sähköä saataisiin paremmin. Lämpöä on kyetty hyödyntämään lämmityskauden ulkopuolella viljan- ja hakkeen kuivaukseen.

Voimalan toiminta edellyttää kuivaa ja optimaalisen palakoon omaavaa haketta. Kun tämä on huomioitu, toimii laite varsin moitteettomasti.

Voimalan toiminta edellyttää kuivaa ja optimaalisen palakoon omaavaa haketta. Kun tämä on huomioitu, toimii laite varsin moitteettomasti.

  •  Voimalan automatiikka puhdistaa tuotekaasusuodattimen kahden vuorokauden välein.
  • Kaasutuksessa muodostuva hiili siirtyy automattisesti 200 litran tynnyriin, joka on tyhjennettävä kolmen päivän välein.
  • Voimalan polttomoottorissa on normaalit öljynvaihdot ja huollot.
  • Tilan lämmöntarve ohjaa voimalan toimintaa itsenäisesti.
  • Hakkeensyötössä on vikailmoittimet mutta käytettäessä hyvälaatuista haketta, tukkeutumat tai toimintahäiriöt ovat kokemusten mukaan harvinaisia. Hakkeessa ei saa olla hienoainesta tai tikkuja.

Volter 40 – voimala

Polttoaine: Alle 18% kosteudessa oleva puuhake (koivu, mänty, kuusi, haapa)

Polttoaineen syöttö: Jousipurkain, ruuvi- ja ketjukuljettimet, lokerosyötin

Moottori: Agco Sisu Power, 6-sylinterinen kaasumoottori.

Teho: Generaattoriteho 40kW, lämpöteho 100kW

Polttoaineen kulutus: N. 4,5 m3 haketta/24h 100% teholla

Automaatio: Schneider electric PLC, GSM –hälytykset, etävalvonta

Liitännät:      Sähkökaapeli, lämpökanaali, nettiyhteys, GSM-liittymä

Huoltotarve: 1,5h/viikko. Automaattinen tuhkanpoisto. Polttomoottorilla tavanomainen öljynvaihto ja huollot.

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s