Hakkeen kaasutus- ja polttolaitteiston kehittäminen

Abstract

Tässä työssä tutkitaan kohdeyrityksen valmistaman Vipa-hakeautomaatin toimivuutta ja selvitetään sen valmiutta sarjavalmistukseen. Pääpaino on asetettu itse polttomenetelmän tutkimiseen. Vipa-hakeautomaatti on suunniteltu ainoastaan hakkeella toimivaksi. Laitteiston toimintaperiaatteena on puun kaasutus erillisessä kaasuttimessa, kaasun välijäähdytys ja sen jälkeen polttokaasun polttimella. Toiminta on automatisoitu mahdollisimman pitkälle. Hakkeen syöttö kaasunkehittimeen tapahtuu ruuvikuljettimella erillisestä hakesiilosta. Kaasunkehitin ja kaasupoltin on varustettu sähköisellä sytytyksellä. Työssä on selvitetty kattilan teho, häviöt sekä hyötysuhdesuoralla menetelmällä; erityisesti kiinnitettiin huomiota laitteistolle asetettaviin toiminnallisiin vaatimuksiin. Samalla selvitettiin hakkeen laadulle asetettavat vaatimukset. Hyötysuhdemittaukset olivat olosuhteista johtuen likimääräisiä. Hakkeen kosteuden ollessa alle 40 % oli toiminta häiriötöntä, kosteammalla hakkeella oli vaikeuksia kaasunkehittimen toiminnassa. Kattilan teho oli 16-20 kW hakkeen kosteuden ollessa 32-33 %. Poistokaasujen keskimääräinen CO2-pitoisuus vaihteli 16-19 % ja ilmakerroin 1.1 - 1.2 %, hyötysuhde oli n. 80 %. Mittauksia haittasi kaasunkehittimen hiillustan tukkeutuminen pitkissä yhtäjaksoisissa ajoissa, tästä johtuen kattilan teho muuttui ajon aikana. Työssä on laskettu kattilan teho ja hyötysuhde. Savukaasujen lämpötila, CO2-, O2- ja CO -pitoisuudet on esitetty käyrästöissä ajan funktiona. /Kir10