Hukkalämpö on nykyään hyötylämpöä – savukaasupesureilla jopa 30 prosenttia lämpöä talteen
Suomalaiset lämpöyhtiöt ovat aktiivisesti investoineet savukaasupesureihin viimeisten reilun kymmenen vuoden aikana. Pesureita rakennetaan kaikenkokoisiin ja kaikenikäisiin kattiloihin. Moni lämpöyhtiö satsaa niihin saavuttaakseen tiukentuvat päästörajoitukset sekä ennen kaikkea hyödyntääkseen taivaalle hukatun lämpöenergian: savukaasuista on mahdollista saada jopa 30 prosenttia lämpöä talteen.
Tämä tarkoittaa energiatehokkuuden parantumista, polttoaineen käytön vähenemistä ja siten energian säästöä.
”Vaikka hukkalämpöjen hyödyntämisestä puhutaan nykyisin paljon, pesuri-investoinneista ei välttämättä tehdä enää numeroa, koska ne ovat jo niin tavallisia. Samalla juuri niiden yleisyys tekee niistä Suomen mittakaavassa merkittävän energiatehokkuustoimen, kun laitos laitokselta savukaasujen hukkalämmöt on otettu käyttöön”, sanoo FinDHC ry:n toiminnanjohtaja Katja Kurki-Suonio.
Hukkalämpöä hyödyntämällä voidaan biokattilasta saada enemmän tehoa irti, mikä voi vähentää esimerkiksi fossiilisten polttoaineiden käyttöä huippukuormatilanteissa.
”Pesureiden käyttö vähentää polttamista keskimäärin noin neljänneksen parantamalla laitosten kokonaistehokkuutta”, sanoo Kauhavan Kaukolämmön toimitusjohtaja Juho Lahtinen. Kauhavan Kaukolämpö on jo vuosia hyödyntänyt savukaasupesureita energiantuotannossaan.
Pesurista hyötyvät lämpöyhtiöt ja sen asiakkaat
Tuore esimerkki pesuri-investoinnista löytyy Imatralta: Imatran Lämpö Oy hankki savukaasupesurin kuluvana syksynä Imatran Rajapatsaalla sijaitsevan, teholtaan neljän megawatin biolämpökeskuksen yhteyteen. Käyttöpäällikkö Turo Valkaman mukaan noin 500 000 euroa maksanut pesuri maksaa itsensä takaisin 4–5 vuodessa.
”Pesurin ansiosta kattilalaitoksen hyötysuhde paranee 10–15 prosenttia. Se tarkoittaa 2 500–3 500 megawattituntia eli 25–35 rekkakuormaa vähemmän ostettavaa polttoainetta vuodessa. Tämän polttoainemäärän rahallinen arvo on noin 50 000–70 000 euroa.”
Savukaasupesurin toiminta perustuu siihen, että polttoaineen ja palamisilman mukana tuleva vesi höyrystyy kattilan tulipesässä ja savukaasuihin sitoutuu energiaa. Pesurissa savukaasut pestään ja niistä poistetaan suurin osa pienhiukkasista, minkä lisäksi kosteista savukaasuista otetaan talteen vesihöyryn sisältämä suuri energiamäärä.
”Aiemmin Rajapatsaan laitoksen savukaasut on johdettu taivaalle noin 150-asteisena. Savukaasupesurilla savukaasujen lämpötila voidaan pudottaa lähelle kaukolämmön paluuveden lämpötilaa, joka vaihtelee 50 asteen molemmin puolin.”
Pesuri mahdollistaa näin ollen aiempaa kosteamman polttoaineen hyödyntämisen: mitä kosteampaa polttoaine on, sitä kosteampia ovat myös savukaasut eli lauhdutettavan vesihöyryn sekä siitä saadun energian määrä kasvavat.
Valkaman mukaan kuivan polttoaineen massasta noin 30–45 prosenttia on vettä, kun taas kosteassa polttoaineessa vettä voi olla jopa 50–65 prosenttia. Tämä vaikuttaa merkittävästi polttoainekustannuksiin.
”Märkä polttoaine on huomattavasti edullisempaa kuin kuiva polttoaine. Esimerkiksi meillä polttoainekustannukset putoavat pesurin ansiosta kokonaisuudessaan noin 30 000–45 000 euroa vuodessa. Lisäksi talven huippupakkasilla biokaasun käyttö vähenee joitakin kymmeniä megawattitunteja vuodessa ja sen rahallinen arvo 2 500–5 000 euroa”, hän sanoo ja jatkaa:
”Nämä ja ostamatta jäävän polttoaineen tuomat säästöt tekevät yhteensä yli 100 000 euroa vuodessa. Se mahdollistaa kaukolämmön kuluttajahinnan pitämisen nykyisellä tasolla sekä investoinnit esimerkiksi muihin tuotantolaitteisiin ja kaukolämpöverkoston kehittämiseen.”
Kosteamman polttoaineen polttaminen vaatii laitokselta ja sen komponenteilta paljon. Siitä aiheutuu säästöjen lisäksi myös lisäkuluja, Valkaman arvion mukaan noin 25 000 euroa vuodessa. Lisäkuluja voivat aiheuttaa esimerkiksi häiriöiden sekä kunnossapitotarpeiden lisääntyminen.
”Pesuri-investointia suunnitellessa on hyvä varmistaa, ettei itse kattila aiheuta rajoitteita kosteamman polttoaineen hyödyntämiselle. Esimerkiksi meidän 1,5 megawatin biolämpökeskus Imatran Immolassa on ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan sellainen, ettei se sovellu kovin kostean polttoaineen polttamiseen.”
Lämpöpumpulla tehoa lämmöntalteenottoon
Kauhavan Kaukolämmöllä on savukaasupesurit lähes kaikissa yhtiön kiinteän polttoaineen laitoksissa. Lisäksi osassa pesureista on myös lämpöpumppukytkennät, joilla lämmöntalteenottoa voidaan tehostaa entisestään. Lahtisen mukaan yhtiö säästää vuosittain hieman yli 200 000 euroa polttoainekustannuksissa pesureista saatavan tehon ansiosta.
”Pystymme tuottamaan samalla polttoainemäärällä enemmän energiaa. Lisäksi lämpöpumppu mahdollistaa pesurin käytön myös epäedullisissa olosuhteissa, kuten poltettaessa kuivaa polttoainetta tai kesällä, kun paluuvesi on kuumaa.”
Pesurin toinen tärkeä tehtävä on savukaasujen puhdistus. Lämpöyhtiöt hankkivat pesurin usein siksi, että sen avulla olemassa olevilla laitoksilla voidaan saavuttaa 2025 voimaan tulevat, EU:n asettamat uudet pienhiukkaspäästörajoitukset. Rajoitukset koskevat pääasiassa 5–50 megawatin tehoisia polttolaitoksia. Vuonna 2030 astuvat voimaan 1–5 megawatin tehoisia laitoksia koskevat rajat.
Hiukkaspäästöjen yläraja teholtaan 1–20 megawatin laitoksilla on jatkossa 50 mg/m3n. Teholtaan 20–50 megawatin laitoksilla raja on 30 mg/m3n. Uusille laitoksille uudet hiukkaspäästörajat ovat jo voimassa.
”Pesureilla voidaan vähentää erityisesti pienemmissä laitoksissa hiukkaspäästöjä arviolta 75–90 prosenttia. Turvetta käyttävien laitosten rikkidioksidipäästöjä tietyntyyppinen pesuri voi vähentää jopa 90 prosenttia”, kertoo Lahtinen.
Etenkin vanhemmille laitoksille savukaasupesuri on yleensä kannattava investointi: se lisää merkittävästi lämmöntuotannon energiatehokkuutta sekä vähentää hiukkaspäästöjä kustannustehokkaasti uusia vaatimuksia vastaavalle tasolle.
Teksti: Satu Tähkä
Kuva: Imatran Lämpö Oy