Högre elutbyte ur avfall. Reviderad augusti 2009 RAPPORT F2008:01 ISSN 1103-4092

Högre elutbyte ur avfall Reviderad augusti 2009 RAPPORT F2008:01 ISSN 1103-4092

Förord I takt med att elproduktionen spelar en allt större ekonomisk roll vid driften av avfallsförbränningsanläggningar blir det också mer intressant att se hur man kan öka elutbytet ur avfallsbränslet. Ökade elpriser, elcertifikat på vissa fraktioner och skatt på förbränning av hushållsavfall är olika faktorer som påverkar som har det gemensamt att de gör elproduktionen mer lönsam. Denna rapport har tagits fram av Marianne Gyllenhammar, S.E.P. Scandinavian Energy Project AB, och är en studie som bygger på den metodik som togs fram i Värmeforskprojektet Mer El! Rapporten visar hur metodiken kan tillämpas på avfallsförbränningsanläggningar för att systematiskt identifiera och prioritera olika åtgärder för att öka elproduktionen. I rapporten finns även en del exempel på hur man kan spara el genom en del mer eller mindre omfattande åtgärder. Rapporten skall ses som en inspirationskälla och ett verktyg för de anläggningsägare som vill gå igenom sin anläggning i jakten på ett ökat elutbyte. Metodiken som har använts är flexibel och skall anpassas med anläggningsspecifika uppgifter. Malmö januari 2008 Håkan Rylander Ordf. Avfall Sveriges Utvecklingssatsning Avfallsförbränning Weine Wiqvist VD Avfall Sverige

Sammanfattning Högre elpriser, elcertifikat för gröna bränslen och införseln av förbränningsskatten på hushållsavfall har gjort att ökad elproduktion har blivit högintressant. Av miljöskäl så är det positivt med all el som kan produceras extra i våra bio- och avfallseldade anläggningar i Sverige då denna el ersätter kolkondenskraft från kontinenten. I denna rapport har olika åtgärder för högre elproduktion värderats i en betygsmodell, weighted sum method, för att identifiera mest lämplig åtgärd att utföra för en anläggning. Rapporten har följt metodiken beskriven i Värmeforskrapport nr.985 [1]. Metoden går ut på att identifiera tekniska begränsningar som hindrar ökning av elproduktion och att föreslå åtgärder för hur dessa flaskhalsar skall undvikas/åtgärdas. Metodiken innebär att åtgärderna värderas enligt vissa kriterier mot varandra så att den mest intressanta åtgärden kan identifieras. En checklista med tänkbara elproduktionshöjande finns med i rapporten. Den kan vara till hjälp för anläggningsägaren vid en genomgång för att identifiera möjliga åtgärder. Det är viktigt att personer med olika kompetenser för anläggningen är med vid denna genomgång, sk. brain storming, för att uppnå bäst effekt med metoden. Två fallstudier på avfallseldade anläggningar har utförts för att visa på exempel på åtgärder och hur metoden kan användas. Dessa båda anläggningar är E.ONs anläggning i Norrköping, Händelöverket och Renovas anläggning i Göteborg, Sävenäsverket. I Händelöverket identifierades endast en åtgärd så metoden med viktade kriterier var onödig. Anledningen till att inte fler åtgärder identifierades var att turbinen är fullt utnyttjad och anläggningen har överskott på ånga. Så oavsett åtgärd så kan inte turbinen ge mer. Den åtgärd som utreddes var att sätta in en ny turbin för processångan som nu endast stryps till rätt tryck för leverans till ångkund. Denna åtgärd skulle ge ca 14 GWh el per år och ha en rak avskrivningstid på mindre än 6 år. I Sävenäs däremot finns det plats för mer ånga i turbinen. Där identifierades fyra åtgärder som ger mer el från anläggningen och ökar elverkningsgraden, d.v.s. varje åtgärd ger mer el men mindre värme. Med metodiken, weighted sum method, så framkom att åtgärden för byte av 3,5 bars ånga till hetvatten i lågtryckförvärmaren var den åtgärd som var mest intressant att gå vidare med. För Sävenäs var det en hjälp att gradera de fyra åtgärderna med metodiken. Metodiken är ett sätt att skilja ut vilken åtgärd som skall utredas vidare då beräkningar gjorda i detta skede är väldigt grova. En förstudie bör göras för att utreda om det är ett lönsamt projekt. Även om det är elproduktionshöjande åtgärder som ökar elverkningsgraden så är elsparande åtgärder nog så lönsamma för en anläggning. I denna rapport har några exempel på elsparande åtgärder listats och lönsamhet visats. Inom Värmeforsk pågår en utredning för att ta fram en metodik för minskad elförbrukning hos pumpar och fläktar i värme- och kraftvärmeanläggningar, som skall avrapporteras i september 2007. En utblick mot framtiden har också gjorts för att visa på vilken typ av teknisk lösning i anläggningar för avfallsförbränning som är intressanta/möjliga. Målet inom materialteknisk forskning är att kunna

ha ångdata på 500 C år 2015 för överhettare i avfallseldade anläggningar. Det skulle kunna öka elverkningsgraden till uppåt 30 %. Summary The increase of prizes on electricity, the introduction of electric certificates on green fuels and the introduction of taxes on combustion of municipal wastes have increased the interest of producing electricity. For the environment it is positive that we in Sweden produce electricity from our biomass and waste fired heat- and power plants as electricity produced here replace electricity produced in coal fired power plants in Europe. In this report different measures for higher electricity production have been valued in a model, weighted sum method, to identify the most suitable measure in a plant. The report follows the model described in Värmeforsk Report 985 (Thermal Engineering Research Institute) [1]. The purpose of the method is to identify technical limitations which prevent higher electricity production in a plant and suggest measures to avoid or attend to the limitation. The method means that the measures are valued according to special criteria against each other so that the most interesting measure could be identified. In the report there is a check point list with possible electricity increasing measures. The list could be helpful for a plant owner in searching possible measures for the plant. It is important that persons with different knowledge about the plant work with the examination of the plant. A so called brain storming should be made to get best results with the method. To show examples of measures and to show how the method can be used two waste fired plants were studied. The plants studied were Händelöverket in Norrköping, a plant owned by E.ON, and Sävenäsverket in Gothenburg, a plant owned by Renova AB. In the plant at Händelö there was only one measure identified thus made the method with weighed criteria unnecessary. The reason for this is that the turbine is fully used and the plant has excess of steam. As the turbine could not produce more steam all measures were unfeasible. The measure studied was to build a new turbine to use the pressure drop of process steam which now only is throttled to steam pressure suitable for the steam customer. This measure could give ca 14 GWh per year and had a straight pay-off time on less than 6 years. In the plant at Sävenäs the turbine could use more steam to produce electricity. In this study four measures were identified and investigated. All measures gave a higher electrical efficiency, i.e. more electricity with less heat. The method, weighted sum method, showed that the measure which changed the 3,5 bar steam in the low pressure air preheater to heat water was the measure of most interest to investigate further. For this plant the method was a help to choose which measure to investigate further as the calculations up to this point is very rough. A pre-study ought to be done to investigate if it is a profitable project.

Even if measures that increase the electricity production increase the electrical efficiency, electrical saving measures is also very profitable. In this report some examples of electrical saving measures are listed and the profitability is shown. Within Värmeforsk there is an ongoing investigation to get a method to identify electrical saving measures for pumps and fans in heat- and power plants. The project shall be reported in September 2007. A view to the future is also made in the report. This is to show what kind of technical solution for waste fired plants that could be interesting and possible in the future. The goal for material research is to be able to have 500 C steam temperature for super heaters in waste fired boilers in the year of 2015. Then an increase of up to 30% of electrical efficiency could be made.

Innehållsförteckning 1. Bakgrund... 7 2. Syfte och målsättning...8 3. Åtgärder för högre elproduktion... 8 3.1 Turbin/generator...8 3.2 Matarvatten- och ångsystem...9 3.3 Anläggningskonstruktion...9 3.4 Övriga system...9 3.5 Förbränningskemi...10 3.6 Bränslefrågor...10 4. Analysmetodik Weighted Sum Method... 10 4.1 Poängsättning, viktning och kriterier [1]...10 4.2 Arbetsgång för Weighted Sum Method [1]...11 4.3 Exempel på kriterier och viktning för avfallsanläggningar [1]...11 4.3.1 Teknik... 12 4.3.2 Miljö... 13 4.3.3 Ekonomi... 13 4.3.4 Organisatoriska...13 4.4 Poängsättning av åtgärder [1]... 13 4.4.1 Teknik... 13 4.4.2 Miljö... 14 4.4.3 Ekonomi... 14 4.4.4 Organisation... 15 5. Projektutförande...15 6. Anläggningsbeskrivningar...17 6.1 E.On Värme Norrköping, Händelöverken... 17 6.2 Renova AB, Sävenäsverket... 18 7. Elproduktionshöjande åtgärder...19 7.1 Beräkningsförutsättningar... 19 7.2 E.On Värme Norrköping, Händelöverken... 19 7.2.1 Beräkningsförutsättningar... 19 7.2.2 Ny mottrycksturbin...20 7.2.3 Omskovling av turbin... 21 7.2.4 Sammanställning av åtgärder för högre elproduktion... 21 7.3 Renova AB, Sävenäsverket... 21 7.3.1 Beräkningsförutsättningar...22 7.3.2 Fjärrvärmeväxlare flyttad från returledning till framledning...22 7.3.3 Byte av 3,5 bar ånga till hetvatten i rökgasåtervärmaren...25 7.3.4 Byte av 7 bar ånga till 3,5 bar ånga i luftförvärmaren för panna 1...26 7.3.5 Byte av 3,5 bar ånga till hetvatten i lågtrycksförvärmaren...27 7.3.6 Sammanställning av åtgärder för högre elproduktion...28 8. Elsparande åtgärder... 29 8.1 Inledning...29 8.2 E.On Värme Norrköping, Händelöverken...29 8.3 Renova AB, Sävenäsverket...30 9. Framtida anläggningar...31 9.1 Högre ångdata... 31 9.2 Alternativa koncept...32 9.2.1 Överhettare i sandlås...32 9.2.2 Överhettare som slitagedel...32 9.2.3 Extern överhettning...33 10. Slutsatser och diskussion... 33 11. Referenser... 35 Bilaga I. Checklista... 37 Bilaga II. Processchema för ny mottryckturbin i Händelö P14... 43

1. Bakgrund Genom att producera el från våra kraftvärmeanläggningar i Sverige minskar vi utsläpp av växthusgaser i Europa, eftersom den el som produceras här ersätter kolkondenskraft från Europa. Miljöintressen har styrt marknaden mot högre elpriser, införandet av elcertifikat, av utsläppsrätter och av förbränningsskatt på hushållsavfall. Alla dessa styrmedel har ökat intresset för högre elutbyte vid anläggningar för både biobränsleförbränning och avfallsförbränning. Förbränningsskatten på avfall infördes 1 juli 2006 [2][3]. Vid produktion av el så är det ingen skatt på bränslet även enligt tidigare lagar, men det är vid värmeproduktion som skatten påförs. Vid samproduktion av både el och värme erhålls en viss skattelättnad även för den del av bränslet som åtgår för värmeproduktion. Denna skattelättnad är baserad på hur mycket el som produceras i förhållande till hur mycket bränsleeffekt som tillförs. Detta förhållande kallas elverkningsgrad. Skattelättnader erhålls från att elverkningsgraden är 5%. Fr.o.m. 5% elverkningsgrad så ges befrielse från 100% av energiskatten och 19% av koldioxidskatten (CO 2-skatten). Vid högre elverkningsgrad minskas koldioxidskatten med sex gånger det antal procentenheter som verkningsgraden överstiger 5% till dess den uppgår till 15%. Som mest ges befrielse från 79% av CO 2-skatten. Se hur skatten förändras per ton hushållsavfall i förhållande till elverkningsgraden i figur 1. [4] [kr/ton hushållsavfall] 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0% 5% 10% 15% 20% 25% Elverkningsgrad Figur 1: Förbränningsskatt på hushållsavfall som funktion av elverkningsgrad Förbränningsskatten är därför ett av incitamenten till att öka elverkningsgraden vid anläggningar som redan producerar el. 7

En metodisk genomgång av möjliga åtgärder för att öka elproduktionen har tidigare gjorts bland annat inom Värmeforskprojektet Mer El! [1]. Metodik och resultat från detta arbete har i denna rapport efter viss omarbetning tillämpats för avfallsförbränningsanläggningar. 2. Syfte och målsättning Syftet med projektet var att applicera och anpassa framtagen analysmetodik i Värmeforskrapport nr.985 på två avfallsanläggningar och se om det är en bra metod att identifiera lönsamma elproduktionshöjande åtgärder även för avfallsanläggningar. Målsättningen var att ge en handledning till och visa på en arbetsgång för andra avfallsanläggningar som vill öka sin elproduktion. 3. Åtgärder för högre elproduktion Inom Värmeforsk har många rapporter gjorts där frågor för elproduktionshöjande åtgärder har utretts. Några av de rapporter som kan vara aktuella för frågor som berörs i denna rapport är listade i referens [1]. Vi kan dela in anläggningen och dess verksamhet i olika områden för var elproduktionshöjande åtgärder kan vara aktuella. Dessa områden är: Turbin/generator Matarvatten- och ångsystem Anläggningskonstruktion Övriga system Förbränningskemi Bränslefrågor En checklista har tagits fram för att kunna användas vid anläggningsgenomgångar för elproduktionshöjande åtgärder. Grunden för denna checklista gjordes i Värmeforskprojektet [1] men har justerats för att passa avfallsanläggningar, se Bilaga I. I nedanstående kapitel, 3.1-3.6, resoneras runt de olika punkterna för att ge en ledtråd till vad man skall tänka på. Alla anläggningar är olika varför det inte går att ta en generell lista utan varje anläggning får resonera igenom vad som gäller för den. 3.1 Turbin/generator En turbin skall såklart ha så hög verkningsgrad som möjligt men ibland fungerar inte det. Historiskt sett har det inte varit så viktigt med elverkningsgrad varmed många turbiner kanske inte är anpassade till den drift som är i anläggningen. Turbinen har kanske låg verkningsgrad p.g.a. att den inte får optimalt tryck eller temperatur på ångan eller inte får tillräckligt med ånga. Turbinen kan också vara sliten eller igensatt. Den behöver renoveras/skovlas om eller tätas för att öka verkningsgraden. För att ha hög verkningsgrad på turbinen är det viktigt att kondensortrycket är lågt. Detta tryck styrs av framledningstemperaturen som således skall vara så låg som möjligt. Ett sätt att minska framled- 8

ningstemperaturen från kondensorn är att lägga anläggningarna i serie om det finns fler pannor som genererar fjärrvärme. Den elproducerande enheten läggs först i serien och sedan får de andra enheterna ta upp temperaturen till den nivå som kunderna önskar. 3.2 Matarvatten- och ångsystem Oftast är det i matarvatten- och ångsystemen som det finns flest åtgärder att göra för att öka elproduktionen. Ångsystemet skall hålla så höga ångdata (tryck och temperatur) som det är möjligt för att anpassa till turbin. Om är pannan klassad för ett högre tryck är det en möjlighet för ökad elproduktion att uppgradera turbinen (skovla om) eller köpa en ny turbin. Dessvärre är båda dessa åtgärder kostsamma och det blir oftast inte lönsamt. Ett sätt att öka effekten på pannan med bibehållen bränsleeffekt är att förvärma matarvattnet, antingen i en lågtryckförvärmare (före matarvattentanken) eller i en högtryckförvärmare (efter tanken), med avtappningsånga från turbin. Ångflödet genom turbinen ökar och den del av ångan som går som avtappning kyls inte ner till fjärrvärmetemperaturen. På detta sätt ökas elverkningsgraden (mer el med mindre värme för samma bränsleeffekt). Finns det andra värmekällor, t.ex. hetvatten, att förvärma med så är det givetvis ännu bättre. Om turbinen är flödesbegränsad och inte kan ta större flöde men marginalen för att elda mer finns, kan avtappningen istället tas direkt från domen. 3.3 Anläggningskonstruktion Eftersom avfall innehåller många ämnen som kan ge beläggningar och korrosion så är det viktigt att anläggningen är konstruerad för att klara av det så att onödig driftstopp kan undvikas. Om överhettartuberna korroderar onormalt så finns alternativet att byta tubmaterial eller skärma av tuberna så att de inte får ett så utsatt läge. Sotning av anläggningen är viktigt för att uppehålla värmeöverföringen. För lite/dålig sotning sätter igen anläggningen och för mycket sotning kan ge materialskador samtidigt som onödigt mycket sotånga (om ångsotning används) går åt. En optimering av sotningsintervall kan vara lämpligt. Läs mer i Värmeforsk rapporterna nr. 841 och 878. 3.4 Övriga system En ackumulator kan både vara positiv och negativ för elverkningsgraden. Oftast laddas ackumulatorn med en hög temperatur vilket är negativt för elverkningsgraden. Se till att ladda den med så låg temperatur som möjligt. Genom att ha en ackumulator kan pannan gå på en högre last längre tider då variationen i värmebehov kan tas upp av ackumulatorn och el kan då produceras under en längre tid. För en hög elverkningsgrad är oftast en rökgaskondensor negativ, dels för att rökgaskondensorn tar bort värmeunderlag för elproduktion och dels för att en rökgaskondensor oftast läggs före turbinkondonsorn i fjärrvärmekedjan. Detta innebär att när rökgaskondensorn går så får turbinkondensorn 9

jobba mot ett högre tryck än om den inte går. Se jämförelsen med att lägga anläggningar seriellt i kapitel 3.1. 3.5 Förbränningskemi Även om anläggningen är konstruerad för att hantera ett bränsle med många besvärliga ämnen såsom alkali, klor, svavel, zink, bly etc. så måste anläggningen köras på bästa sätt för att inte få problem. En jämn luft och bränslefördelning är viktigt så att inte stråkbildning bildas. Vid dålig förbränning bildas ämnen som lätt sätter sig på de värmeöverförande ytorna eller ger för höga emissioner. Beläggningar på värmeöverförande ytor ger sämre värmeöverföring och kanske korrosion. Vid stråkbildning eller förändrad flödesbild i pannan p.g.a. beläggningar så kan erosion uppstå. För en fluidbädd är det dessutom risk för sintringar av bädd om luft-/bränslefördelningen inte är rätt. Vissa besvärliga bränslen kan behöva blandas med andra bränslen som kan utjämna besvärligheterna eller så kan additiv tillsättas för att ta bort dessa. 3.6 Bränslefrågor Avfall är ett mycket inhomogent bränsle. Beroende på förbränningsteknik, rost eller fluidbädd, krävs olika mycket upparbetning av bränslet före inmatning i pannan. För att få god förbränning med så lite emissioner som möjligt är en jämn bränsleinmatning av högsta vikt. En faktor som påverkar elverkningsgraden är om bränslet inte kan matas in jämnt så att maxlasten inte kan utnyttjas fullt ut. Marginaler måste läggas in för att inte överlasta pannan om för mycket bränsle eller för torrt material kommer in. Ojämn bränsletillförsel kan även ge sintringar (fluidbädd) och/eller beläggningar på värmeöverförande ytor som kan resultera i oplanerade stopp. 4. Analysmetodik Weighted Sum Method En allmänt vedertagen metod, Weighted Sum Method, har i Värmeforskprojektet [1] använts för lämplighetsanalys. Denna metod är ett verktyg som används inom tillverkningsindustrin för att identifiera effektiva åtgärder för att förbättra vissa prestanda i produktionsanläggningar. Metoden värderar varje möjlig åtgärd, enligt ett antal kriterier, för att uppfylla ett givet tekniskt eller ekonomiskt mål. I denna rapport skall metoden användas till att ta fram och prioritera åtgärder som gör att mer el kan produceras i befintliga avfallseldade anläggningar genom att förbättra den tekniska prestandan. Metoden är beskriven i Värmeforskrapporten Mer el! Metodisk genomgång av befintliga anläggningar. Kapitel 4.1-4.4 nedan är ett utdrag ur rapporten [1], delvis modifierat för att passa avfallsanläggningar. 4.1 Poängsättning, viktning och kriterier [1] Metodiken innebär att varje åtgärds prestanda poängsätts d.v.s. hur väl den uppfyller det enskilda kriteriet. Kriterierna är viktade mot varandra för att ge olika tyngd beroende på hur relevanta de anses vara i analysen. Kriteriernas vikt och poängen för åtgärdens prestanda multipliceras och ger ett effek- 10

tivitetstal. För varje åtgärd summeras effektivitetstalen vilket ger ett totalvärde på åtgärdens lämplighet. Totalvärdena för olika åtgärder kan sedan jämföras för att utvärdera vilken åtgärd som är lämpligast att genomföra för att uppnå målet. Arbetsgången för metodiken beskrivs i detalj i kapitel 4.2. Poängsättning, viktning och framtagande av kriterier innefattar subjektiva bedömningar vilket understryker vikten av kvalitetssäkring för att lämplighetsanalysens utfall inte ska bli missvisande. Därför bör alltid denna analys utföras av personer med relevant expertkompetens, i detta fall energiteknisk och miljörelaterad. Kvalitetssäkring bör ske av en i projektet utomstående som innehar den kompetens som krävs i det specifika fallet. I detta fall har kvalitetssäkringen utförts av projektets arbetsgrupp/referensgrupp. 4.2 Arbetsgång för Weighted Sum Method [1] Detta kapitel syftar till att beskriva den numeriska metodiken bakom analysmetoden Weighted Sum Method. Arbetsgången för att ta fram den viktade summeringen sker enligt följande: 1. Ta fram relevanta kriterier som bidrar till att uppfylla målet för åtgärderna; 2. Väg varje kriterie på en skala från 1 till 3 (viktning); 3. Poängsätt varje åtgärd på en skala från 0 till 5; 4. Multiplicera kriteriets vikt med poängen för åtgärden till ett effektivitetstal; 5. Summera effektivitetstalen för varje åtgärd till ett totalvärde; 6. Tolka resultaten genom att jämföra de olika åtgärdernas totalvärden. Metoden illustreras i Tabell 1. Tabell 1: Metodik för utvärdering av olika åtgärders prestanda enligt The Weighted Sum Method. [1] Åtgärd Kriterie (lägst =1 3 = högst) Åtgärd A Åtgärd B Åtgärd C Åtgärd D Kriterie 1 x3 a 1 b 1 c 1 d 1 Kriterie 2 x2 a 2 b 2 c 2 d 2 Kriterie 3 x1 a 3 b 3 c 3 d 3 Kriterie 4 x2 a 4 b 4 c 4 d 4 Totalvärde 3a 1+2a 2 +1a 3 +2a 4 1 3b 1+2b 2 +1b 3 +2b 4 3c 1+2c 2 +1c 3 +2c 4 3d 1+2d 2 +1d 3 +2d 4 1 Observera: (a1..x) = poäng för Åtgärd A; (b1..x) = poäng för Åtgärd B; (c1..x) = poäng för Åtgärd C etc. Viktigt är att poängtera att om någon kriterie får betyget noll så ska den åtgärden förkastas. 4.3 Exempel på kriterier och viktning för avfallsanläggningar [1] I detta avsnitt ges exempel på kriterier som kan ingå i en analys av förbättringsåtgärder för att öka den mängd el som produceras från en aktuell anläggning. Kriterierna är indelade i kategorierna teknik, miljö, ekonomi och organisation. Dessa kriterier ligger till grund för lämplighetsanalysen som utförs i de kommande avsnitten. Nedan ges exempel på kriterier som en anläggningsägare kan använda sig av 11

vid en lämplighetsanalys för en specifik anläggning. Då lämplighetsanalysen utförs för en enskild anläggning bör anläggningsspecifika kriterier tas fram för ett mer effektivt resultat. Kriterier kan läggas till eller dras bort beroende på vad som är viktigt för just den anläggningen som utreds. T.ex. om storleken på investeringsbeloppet är viktigt så läggs denna kriterie till. För varje framtagen kriterie redovisas även dess viktning. En generell bedömning med utgångspunkt från avfallsanläggningars allmänna förutsättningar har legat till grund för viktningen. Vid en anläggningsspecifik lämplighetsanalys bör anläggningsspecifika kriterier viktas efter de lokala förutsättningarna. Det som bedöms med hög vikt för en anläggning är inte säkert att det gäller för en annan. 4.3.1 Teknik Ökad elproduktion En ökad elproduktion från anläggningen kan ske på flera olika sätt t.ex.: Ökning av totalverkningsgraden genom t.ex. att rökgaserna kan kylas mer i matarvattenekonomisern. Elverkningsgraden höjs på bekostnad av värmeverkningsgraden d.v.s. totalverkningsgraden hålls konstant. För detta fall avses framförallt prestandaförbättringar i matarvatten/turbinkretsen. Anläggningens maximala effekt kan höjas med bibehållen elverkningsgrad. Anläggningens tillgänglighet ökar Anläggningens driftsperiod ökar genom exempelvis ökat värmeunderlag Turbinens verkningsgrad kan höjas genom att sänka framledningstemperaturen på fjärrvärmenätet. Åtgärderna för att öka elproduktionen kan vara komplexa och kostnadskrävande men ger under vissa förutsättningar god utdelning. Vikt: 3 Ökad livslängd Vissa åtgärder har baksidan av att livslängden för komponenter eller system minskar. För att komma tillrätta med detta kan åtgärder vara att öka kvaliteten på materialen och/eller ändra systemutformningen så att livslängden för systemet kan förbättras och på så sätt ge en högre tillgänglighet. Vikt: 2 Storlek Åtgärden kan kräva att anläggningsägaren måste upplåta mer eller mindre stort utrymme. Det kan gälla möjlig lagringsyta för bränsle. Detta kriterie hänger till viss del ihop med ekonomi då det oftast handlar om ekonomi att få yta. Dock bör kriteriet ändå utvärderas som en relevant aspekt eftersom anläggningsytor bör utnyttjas optimalt. Vikt: 1 Här kanske en anläggning som är väldigt trång lägger större vikt på denna kriterie än vad vi gjort i denna utredning. 12

4.3.2 Miljö Miljöpåverkan Vid vissa typer av prestandaökningar sker ofta en påverkan på miljöprestanda t.ex. i form av en förhöjning av CO. Detta kan dock i vissa fall åtgärdas med olika metoder. Det är viktigt att ökningen av eluttaget inte sker på bekostnad av miljön. Vikt: 2 4.3.3 Ekonomi Investering Investeringskostnaden för olika åtgärder kan variera i hög grad. Det kan röra sig om en stor investering i ny och komplicerad teknik eller en lite mindre som innebär att hanteringen av bränslen förändras. Eftersom allt detta handlar om ekonomin är åtgärden mycket relevant. Vikt: 3 Drift- och underhållskostnader Detta kriterie tar hänsyn till kostnader för driften, det löpande arbetet kring en åtgärd samt eventuella underhållskostnader. Det kan t.ex. handla om ökad ångsotning eller ökat behov av driftpersonal. Eftersom allt detta handlar om ekonomin är åtgärden mycket relevant. Vikt: 3 4.3.4 Organisatoriska Komplexitet Med komplexitet avses hur pass användarvänlig åtgärden är för driftspersonalen. Det kan vara så att personalen på plats inte har någon vana eller utbildning för att kunna utföra åtgärderna om de är nya och/eller komplexa. Inskolning och träning kan behövas innan åtgärden genomförs. Att personalen redan i ett inledningsskede kan hantera och driva de nya åtgärderna innebär en enklare implementering, mindre kostnader för åtgärden och en säkrare drift. I komplexiteten ska även hänsyn tas till om åtgärden medför merarbete för personalen. Vikt: 1 Arbetsmiljö Kriteriet för arbetsmiljö innefattar den förändring i arbetsmiljö som åtgärden innebär. Användning av nya bränslen, annan hantering av bränslen eller nya tekniker kan medföra förändrade rutiner eller nya arbetsmoment. En god arbetsmiljö är ett lagkrav och ska i alla avseenden värderas högt för att inte äventyra driftspersonalens hälsa. Vikt: 3 4.4 Poängsättning av åtgärder [1] Detta kapitel redovisar de resonemang som ligger till grund för poängsättningen vid bedömning av förbättringsåtgärderna enligt de framtagna förslagen på kriterier i avsnitt 4.3. 4.4.1 Teknik Ökad elproduktion: Ökning i elproduktion på årsbasis (MWh). Produktionsökningen från den åtgärd som ger störst potential för ökning av elproduktionen får betyg (5). Övriga åtgärder normeras mot denna åtgärd enligt följande betygskala: 13

(0) 0 % av maximal ökning (d.v.s. betyg (5)) (1) Upp till 10 % av (5) (2) Upp till 30 % av (5) (3) Upp till 60 % av (5) (4) Upp till 80 % av (5) (5) >80 % av maximal potentiell produktionsökning från enskild åtgärd Ökad livslängd: Åtgärden ger: (1) Avsevärt kortare livslängd än dagens system (2) Något kortare än dagens system (3) Samma som dagens system (4) Något längre än dagens system (5) Avsevärt längre än dagens system Värderingen av livslängdens påverkan gäller för hela systemet och inte för en ny enskild komponent. Storlek: (1) Åtgärden kräver nytt stort utrymme i eller utanför anläggningen (2) Kräver omfattande omplacering av befintligt utrymme eller mindre nytt utrymme (3) Kräver en del omplacering av befintligt utrymme (4) Kräver något utrymme (5) Kräver försumbart utrymme. 4.4.2 Miljö Miljöpåverkan: (0) Miljötillstånd eller andra miljöregler klaras ej trots kompletterande åtgärd (1) Med kompletterande åtgärd klaras miljötillstånd eller andra miljöregler (2) Miljöprestanda försämras men tillstånd och lagar kan innehållas (3) Ingen miljöpåverkan (4) Något förbättrad miljöpåverkan (5) Avsevärd miljöförbättring Betygsättningen ska kopplas till relativ miljöprestanda. Gäller miljöprestanda innanför staketet och inte globala utsläpp såsom CO 2. 4.4.3 Ekonomi Investeringskostnad: Investeringen kopplas till rak återbetalningstid. Denna definieras som investeringen/(intäktsökning-driftkostnadsökning) för respektive åtgärd, finansiella kostnader medtas inte i kostnaderna. De ökade kostnaderna kan i vissa fall vara relativt svårbedömda och återbetalningstiden kommer att vara en grov indikation på lönsamheten. Betygen sätts enligt följande: 14

(0) Ingen eller orimlig återbetalningstid; (1) Normal återbetalningstid plus 4 år eller mer (2) Normal återbetalningstid plus 1 men under 4 år (3) Normal återbetalningstid för anläggningen (4) Normal återbetalningstid minus 1 år (5) Mer än 1 år mindre än normal återbetalningstid. Vad normal återbetalningstid motsvarar för respektive åtgärd avgör anläggsägaren. Åtgärder som ej har någon investeringskostnad får betyget 5. Drift- och underhållskostnader: (0) Högre än elintäkten (1) Samma som elintäkten (3) Hälften av elintäkten (5) Försumbar För att underlätta betygsättningen för drift- och underhållskostnaden har betygen 2 och 4 tagits bort, då detta är en svåruppskattad post. 4.4.4 Organisation Komplexitet: (1) Åtgärden innebär mycket stora förändringar i arbetet och/eller kräver omfattande utbildning av personalen (2) Stora förändringar och/eller utbildning (3) Några förändringar och/eller utbildning (4) Få förändringar och/eller lite utbildning (5) Inga förändringar och/eller ingen utbildning alt. förenklad komplexitet Arbetsmiljö: (1) Åtgärden innebär mycket stor ökning av riskerna i arbetet med t.ex. kemikalier och avfallshantering (2) Stor ökning av riskerna (3) Oförändrade förhållanden (4) Minskning av riskerna (5) Stor minskning av riskerna 5. Projektutförande Eftersom detta projekt är en direkt följd av Värmeforskprojektet Mer el! En metodisk genomgång av anläggningar [1], så har arbetet lagts upp på samma sätt. Metodiken har studerats och applicerats på två anläggningar; E.ONs anläggning i Norrköping och Renovas anläggning i Göteborg. 15

Arbetsgången är hämtad ur [1] och följande text är ett utdrag därifrån med vissa kompletteringar för att passa detta projekt: Den använda metodiken är en del i ett stort, omfattande och mer eller mindre kontinuerligt arbete på anläggningar. Metodiken är gjord så att de åtgärder som är värda att studera vidare i förstudier ska kunna prioriteras. Det är viktigt att projektgruppen bemannas med tekniskt kunniga personer inom flera olika kompetenser som t.ex. bränsle och bränslehantering, förbränning och emissioner, ångcykel och turbin samt fjärrvärmesystemet. Arbetet genomförs enligt följande steg nedan: 1. Genomgång av ett antal scenario, brain storming. 2. Kontroll i checklista, se Bilaga I. 3. Genomräkning av alla åtgärder för mer el som har identifierats så att de kan betygsättas enligt ovan (kapitel 4.4). 4. Betygsättning och sammanräkning av alla åtgärder. 5. Rimlighetsbedömning av utfallet, eventuell justering av modellen och ny sammanställning. 6. Fördjupade förstudier för de mest intressanta projekten. 7. Ny utvärdering och beslutsunderlag. Under punkt 1 ovan ska diskussionen vara av typen brain storming. Inga idéer får förkastas eller kritiseras. Genomgången leds lämpligen av en person som har förmågan att sammanfatta vilda idéer till rubriker. När idéerna ebbar ut görs en genomgång av checklistan enligt punkt 2. Efter den första genomgången kommer det stora arbetet med att räkna fram underlag för betygsättning enligt punkt 3. Lämpligen görs detta av de personer som var aktiva under brain stormingen. I detta skede är det viktigt att alla åtgärden får samma detaljeringsgrad i beräkningen. Det finns ingen anledning att gå för djupt i detta steg. När alla åtgärder är beräknade görs betygsättningen enligt 4. Denna ska ske gemensamt i samma projektgrupp som ovan för att få en liktydig bedömning. När betygen är satta så faller prioriteringslistan ut. Som kvalitetssäkring görs en rimlighetsbedömning enligt 5. Denna kvalitetssäkring kan med fördel utföras av en person utanför projektgruppen som har relevant kompetens och anläggningskännedom. Efter detta arbete har ett antal projekt prioriterats fram och det är dags för att gå vidare med förstudier enligt 6. Jobbet med att optimera anläggningen pågår ständigt och en genomgång enligt metodiken kan rimligen ske en gång per år enligt 7. Inom detta projekt har utvärderingar gjorts enligt ovan t.o.m. punkt 5 för de två kraftvärmeanläggningar som beskrivs i kapitel 6. Punkt 1, s.k. brain storming, är en viktigt punkt för att resultatet skall bli bra. Deltagarna i denna genomgång skall ha olika erfarenhet och kompetens om anläggningen för att få så många infallsvinklar som möjligt. 16

6. Anläggningsbeskrivningar 6.1 E.On Värme Norrköping, Händelöverken Kraftvärmeverket Händelö i Norrköping eldar avfall i en av deras 6 pannor. Avfallspannan, panna 14, är separerad från de andra anläggningarna och är en CFB panna på 75 MW med 65 bar/470 C ångdata som togs i drift 2002. Ångdata är förhållandevis höga för att vara en avfallseldad anläggning och det beror på att det fanns en gammal turbin på verket som användes till denna anläggning. Av ångan som produceras i pannan går en del som processånga (ca 19 MW) till ångkund. Den största delen av ångflödet går till turbinen som ger 11 MW el och 40 MW fjärrvärme maximalt. Resterande ånga går till hjälpånga, ca 5 MW. Turbinen är för liten för att ta hand om hela ångflödet, varför det inte finns intresse för att minska ev. avtappningsflöden eller dra ner på hjälpånga. Den processånga som används stryps till 16 bar(e) och levereras därefter till kund. Se förenklad processbild över ång- och matarvattensystemet för panna 14. 65 bar/470 C P14 75 MW 11 bar G12 El 11 MW 16 bar Hjälpånga 5 MW Ångkund Processånga 19 MW Fjärrvärme 40 MW Figur 2: Förenklad bild av ång-/mavasystemet för P14 på Händelö Det finns planer på att bygga en systerpanna till panna 14 då det kommit förfrågningar från fler kunder på ångleverans. Med ytterligare en panna och fler processkunder kan en ny mottrycksturbin (16 bar) byggas, vilket innebär att den gamla befintliga turbinen inte kommer att användas. Gränsdragning mellan de olika pannorna se nedan i figur 3. 17

P15 75 MW P14 75 MW P15 RGK G13 G13 G12 G DK3 Ångkund DK2 P15 Projektet Panna+RGK P15 projektet Turbin+ anslutn. Bef. Befintlig + utökning Agroetanol Figur 3: Framtidsscenario för ny avfallspanna på Händelö 6.2 Renova AB, Sävenäsverket Avfallskraftvärmeverket i Sävenäs har tre avfallseldade rosterpannor [5]: Ugn 1, togs i drift 2001 och har en panneffekt av 45 MW. Avfallskapaciteten är 15 ton avfall/h vid 10,9 MJ/kg. Ångproduktionen är 54,7 ton/h överhettad ånga vid 40 bar/400 C. Ugn 4 och ugn 5 togs i drift 1994/1995 och har en panneffekt på vardera 56 MW. Avfallskapacietet är på vardera 22 ton/h vid 10,4 MJ/kg. Ångproduktionen i varje ugn är 73 ton/h överhettad ånga vid 40 bar/400 C. Ånga från alla tre ugnar går till en gemensam ångturbin med generator och mottryckskondensor. Maximal effekt från turbinpaketet är 37 MWel och 135-150 MW värme när alla tre pannorna går på fullast. Avtappningsånga tas ut i två steg, 10 bar(ö) (som stryps ner till 7 bar(ö)) och 3,5 bar(ö). Denna avtappningsånga används bl.a. till absorptionsvärmepumparna, rökgasåtervärmarna och luftförvärmaren i panna 1. En principbild av anläggningen visas i figur 4. Principen är likartad för samtliga ugnar även om utformningen är något olika för ugn 1 jämfört med med ugn 4 och ugn 5. 18

Figur 4: Processbeskrivning avfallskraftvärmeverket på Sävenäs, Renova AB 7. Elproduktionshöjande åtgärder 7.1 Beräkningsförutsättningar I beräkningarna har ett elpris på 300 SEK/MWh och ett elcertifikatpris på 200 SEK/MWh använts. Ett fjärrvärmepris på 110 SEK/MWh har använts. 7.2 E.On Värme Norrköping, Händelöverken Eftersom det inte går att få ut mer ur turbinen så hjälper det inte att spara in på ånga eller att öka ångtemperatur eller något sådant för att producera mera el. Det krävs större ingrepp såsom en ny turbin eller ombyggnad av turbin. Följande förslag skulle kunna tänkas för att öka elproduktionen från P14: Ny mottryckturbin med ett slutsteg på 16 bar. Omskovling av befintlig turbin. 7.2.1 Beräkningsförutsättningar Panna 14 har ca 7800 drifttimmar per år, vilket blir ca 6900 ekvivalenta fullasttimmar. Anläggningen får elcertifikat för 25 % av industriavfallet. Bränslemixen består ungefär av 40 % industriavfall. Bränslet som används till processångan räknas av innan beräkning av elverkningsgrad för avfallsskatten görs. Elverkningsgraden är ca 17% för befintligt system. 19

7.2.2 Ny mottrycksturbin Den del av ångan som går som processånga och som hjälpånga stryps från 66 bar ner till 17 respektive 11 bar(a) i befintligt system. Genom att installera en mottryckturbin skulle el kunna produceras istället för att energin stryps bort. 7.2.2.1 Beräkningar Vid fullast är det 24 MW som går som processånga och hjälpånga. Vi räknar med att denna ånga går genom en mottryckturbin. Följande data erhålls: Ångflöde till turbin Ångdata till turbin Genererad effekt fr generatorn Elproduktion per år Värde 31 ton/h 470 C/ 66 bar(a) 2,1 MW 14,3 GWh 4,4 MSEK/år Se Bilaga II för mer detaljer runt processberäkningen. 7.2.2.2 Ökad elproduktion Åtgärden ökar elproduktionen med 2,1 MW, vilket blir ca 14 GWh per år. Den ökade elproduktionen påverkar dock inte avfallsskatten då bränslet till processånga inte räknas med vid beräkning av elverkningsgraden vid bestämning av avfallsskatten. Elproduktionen ökar dock väsentligt och ger betyg 5. 7.2.2.3 Ökad livslängd En ny turbin förkortar inte livslängden men den förlänger inte heller hela cykeln så det blir oförändrad livslängd dvs. betyg 3. 7.2.2.4 Storlek Det krävs ett nytt stort utrymme för turbinpaketet vilket ger betyg 1. 7.2.2.5 Minskad miljöpåverkan Åtgärden påverkar inte miljön, betyg 3. 7.2.2.6 Investeringskostnad En ny mottrycksturbin på ca 2,1 MW med dess system kostar ca 20 MSEK. Kostnader för byggnad och lite kringkostnader tillkommer så totalt blir investeringskostnaden ca 25 MSEK. Med en elproduktion av drygt 14 GWh per år erhålls en återbetalningstid (rak payoff) på under 6 år, betyg 5. 7.2.2.7 Drift och underhållskostnad Drift- och underhållskostnaden ökar jämfört med dagens drift eftersom det är en ny komponent som kommer till men den är försumbar del av elintäkten, betyg 5. 7.2.2.8 Komplexitet En helt ny komponent med dess system ger en mer komplex anläggning med några förändringar av arbetet för personalen, betyg 3. 20

7.2.2.9 Arbetsmiljö Det är samma risker med denna turbin som med den andra turbinen så arbetsmiljön påverkas inte, betyg 3. 7.2.3 Omskovling av turbin Denna åtgärd har nyligen utretts på Händelö. För att det skall löna sig att uppgradera turbinen så måste generatorn klara av att ta emot mera ström. Generatorn är nyligen uppgraderad och klarar 11 MW istället för 10 MW som tidigare. För att kunna öka ytterligare så måste generatorn bytas vilket inte är rimligt. Det innebär att byta hela turbinpaketet. Av denna orsak utreds inte denna åtgärd något mera utan den får en nolla i poäng, se tabell 2. 7.2.4 Sammanställning av åtgärder för högre elproduktion Tabell 2: Sammanställning av åtgärder föreslagna för Händelö Kriterier Ökad elproduktion [MWh/år] Relativ ökning [%] Ökad elproduktion Storlek Ökad livslängd Miljöpåverkan Investeringskostnad DoUkostnad Komplexitet Arbetsmiljö Totalt Vikt 3 3 1 2 3 3 1 3 Ny mottrycksturbin Omskovling av befintlig turbin 14 300 19% 5 3 1 3 5 5 3 3 73 0 0 Eftersom endast en åtgärd utreddes så är värderingsmodellen överflödig. Det kan dock sägas att bygga en ny mottryckturbin för processångan är en mycket lönsam åtgärd som ger drygt 14 GWh/år mer el med en rak pay-off tid på under 6 år. 7.3 Renova AB, Sävenäsverket För att öka elproduktionen i befintligt system finns några olika förslag till åtgärder. Pannorna går idag på full effekt och det går inte att öka ångproduktionen. Avtappningsånga på 7 bar(ö) och 3,5 bar(ö) nivå används inom anläggningen för förvärmning av olika strömmar och som tryckhållning för olika system. Ökad elproduktion erhålls vid ökat ångflöde genom turbinen och att den ånga som tappas av tappas av på så låg nivå som möjligt. Detta innebär att så långt som möjligt bör hetvatten användas för värmeväxling istället för 3,5 bars ånga. I de fall ånga krävs så bör 3,5 bars ånga användas i möjligaste mån istället för 7 bars ånga. Följande förslag har tagits fram på möjliga elproduktionshöjande åtgärder: 1. Minska framledningstemperaturen. Fjärrvärmeväxlaren växlas mot framledning istället för retur. 2. Byt 3,5 bars ånga mot hetvatten i rökgasåtervärmaren. 3. Byt från 7 bar till 3,5 bars ånga i luftförvärmaren till panna 1. 4. Byt 3,5 bars ånga mot hetvatten i lågtrycksförvärmaren (LTFV) 21

Andra förslag har kommit på tal men har inte utretts vidare i detta projekt. Vissa har redan tidigare visat sig inte vara lönsamma eller tekniskt möjliga. All oljeförvärmning görs med 3,5 bar ånga. Delar av ångan skulle kunna bytas mot hetvatten. Det är dock väldigt lite som används (ej kontinuerlig drift) och viss uppvärmning sker med elkablar. Finns ej någon mätning på hur mycket som går åt. Bygg om turbin med nya skovlar. Om det blir ny panna. Exjobb redan gjort som visade på att det inte var lönsamt [6]. Optimera styrning Styrning av primärluftförvärmaren mot bränslets värmevärde 7.3.1 Beräkningsförutsättningar I beräkningarna har elcertifikat använts för 25 % av bränslet. Ekvivalenta fullasttimmar för anläggningen är 7400 h. Panna 1 går lite mer än panna 4 och 5 och för den är ekvivalenta fullasttimmar 7800 h. Elverkningsgrad för anläggningen är ca 16%. Fjärrvärmetemperaturerna varierar under året och för de olika temperaturnivåerna ges olika el- och värmeproduktion. En modell [11] över Sävenäsverket har använts och i beräkningarna har ett grundfall för tre olika temperaturkombinationer använts, se tabell 3. Tabell 3 El- och värmeproduktion vid olika fjärrvärmetemperaturer för befintlig anläggning vid fullast på alla tre pannor Grundfall A Grundfall B Grundfall C Returtemp till turbin [ C] 38 45 52 Framledningstemp från turbinkondensorn [ C] 80 90 100 Kondensortryck [bara] 0,52 0,8 1,1 Elproduktion [MW] 33,7 32,2 30,8 Värmeproduktion [MW] 146,9 144,8 142,9 Drifttid andel per år [%] 10 80 10 7.3.2 Fjärrvärmeväxlare flyttad från returledning till framledning Genom att växla hetvatten mot framledning istället för returledning i fjärrvärmenätet så skulle turbinen kunna gå mot ett lägre kondensortryck och på så sätt generera mer el. I figur 5 är inritat förslag med svarta pilar i svart ring. En komplikation i sammanhanget är att hela fjärrvärmesystemet är avsäkrat mot max 120 C, vilket innebär att ingen del kan gå över 120 C. På detta vis måste troligtvis returledningsvatten schuntas in i framledningen för att inte överstiga 120 C på den delström som går till växlaren, se inritat förslag på förenklad skiss nedan i figur 5 (inom svart ring). 22

Figur 5: Schematisk skiss över flödena i Renovas system med inritade nya kopplingar mot fjärrvärmenätet (inom svart ring) 7.3.2.1 Beräkningar Rökgaser kyls ner av ett hetvattensystem som i sin tur växlas mot fjärrvärmevatten. Alla tre pannorna går mot samma hetvattensystem. När pannorna går på fullast så finns drygt 9 MW för värmning av annat media. En tredjedel av denna effekt används till att värma spädvatten, d.v.s. ca 6 MW finns tillgängligt för växling med fjärrvärmenätet. Idag tas en delström från returledningen på fjärrvärmenätet och växlar mot hetvattnet som värmer fjärrvärmevattnet från 60 C till ca 93 C. På hela fjärrvärmeflödet blir denna temperaturökning ca 2 C. Denna temperaturökning skulle vara bättre att få efter turbinen då en lägre temperatur från turbin (kondensorn kan gå mot ett lägre mottryck) ger mer el. Förslaget innebär att hetvattnet istället växlas mot framledningsvattnet. Det finns dock en begränsning här då vattnet ingenstans får överstiga 120 C. Därför kommer det troligtvis inte att gå att bara växla enbart mot framledningen utan det kommer att behöva schuntas in från returledningen, om inte större delen av hela fjärrvärmeflödet kan gå genom växlaren. 23

Resultatet av förändringen ger en ungefärlig elproduktionsökning på 280 kw som snitt över året, se tabell 4. Tabell 4 Resultat vid förändring av att växla mot framledning istället för returledning Fall A Fall B Fall C Returtemp till turbin [ C] 38 45 52 Framledningstemp från turbinkondensor [ C] 78,3 88,1 97,9 Framledningstemp ut till kund [ C] 80 90 100 Kondensortryck [bara] 0,49 0,7 1,0 Elproduktion [MW] 33,9 32,5 31,1 Elproduktionshöjning [kw] 250 280 310 Värmeproduktion [MW] 146,6 144,5 142,5 Drifttid andel per år [%] 10 80 10 7.3.2.2 Ökad elproduktion Åtgärden ökar elproduktionen med 2072 MWh/år. Betyg 3. 7.3.2.3 Ökad livslängd En ökning av den högsta vattentemperaturen från 90 C till 120 C borde inte påverka materialet i växlaren då hetvattnet är 140 C när det går in. Åtgärden bedöms inte påverka livslängden, betyg 3. 7.3.2.4 Storlek Det krävs vissa rördragningar för att värmeväxla framledning istället för returledning, vilket kräver viss omplacering av befintligt utrymme. Troligtvis behövs även mer yta som kräver ett mindre nytt utrymme, betyg 2. 7.3.2.5 Minskad miljöpåverkan Åtgärden påverkar inte miljön, betyg 3. 7.3.2.6 Investeringskostnad En mindre investeringskostnad i form av projektering och rördragning krävs. Ny/ytterligare värmeväxlaryta och reglerventiler behövs också. Total investering uppskattas till ca 4 MSEK. Rak pay-off ger knappt 6 års avskrivning och ger betyg 5. 7.3.2.7 Drift och underhållskostnad Åtgärden bedöms inte påverka drift och underhållskostnaden nämnvärt, betyg 3. 7.3.2.8 Komplexitet Systemet blir lite mer komplext än tidigare då returvatten kommer att schuntas in i framledningen, betyg 3. 7.3.2.9 Arbetsmiljö Åtgärden påverkar inte arbetsmiljön, betyg 3. 24

7.3.3 Byte av 3,5 bar ånga till hetvatten i rökgasåtervärmaren Rökgasåtervärmaren i rökgasreningen värms med 3,5 bar ånga idag men skulle kunna värmas med hetvatten istället. Den ånga som frigörs kan då gå hela vägen genom turbinen och producera extra el. 7.3.3.1 Beräkningar När pannorna går på fullast kräver rökgasåtervärmaren ca 5,2 ton ånga i timmen för att värma rökgasen från ca 40 till 70 C. Den kräver ca 3,5 MW effekt och i hetvattnet finns ca 6 MW, se kapitel 7.3.2.1. Tabell 5 Resultat vid förändring av att byta 3,5 bars ånga till hetvatten i rökgasåtervärmaren Fall A Fall B Fall C Returtemp till turbin [ C] 38 45 52 Framledningstemp ut till kund [ C] 80 90 100 Kondensortryck [bara] 0,52 0,8 1,1 Elproduktion [MW] 34,1 32,6 31,0 Elproduktionshöjning [kw] 260 330 390 Värmeproduktion [MW] 146,8 144,5 142,6 Drifttid andel per år [%] 10 80 10 Elproduktionshöjningen blir ca 330 kw. 7.3.3.2 Ökad elproduktion Åtgärden ökar elproduktionen 2435 MWh/år, betyg 3. 7.3.3.3 Ökad livslängd Livslängden påverkas inte nämnvärt av denna åtgärd, betyg 3. 7.3.3.4 Storlek Det krävs nya rördragningar från hetvattensystemet. Dessa rör är mer volyminösa än ång- och kondensatledningarna från 3,5 bars systemet. Växlarna får bytas ut men kan placeras på samma plats som befintliga växlare finns. Viss omplacering av befintligt utrymme och mindre nytt utrymme krävs, betyg 2. 7.3.3.5 Minskad miljöpåverkan Åtgärden påverkar inte miljön, betyg 3. 7.3.3.6 Investeringskostnad Åtgärden kräver nya ledningar från hetvattensidan, nya växlare med ny reglering. Dessutom behövs pumpar till hetvattensidan. Med projektering så hamnar vi på ca 6 MSEK, vilket ger en återbetalningstid på ca 7 år. Betyg 5. 7.3.3.7 Drift och underhållskostnad Åtgärden beräknas inte påverka drift- och underhållskostnaden, betyg 5. 25

7.3.3.8 Komplexitet Värmning med hetvatten jämfört med lågtrycksånga ger en något större komplexitet för hetvattensystemet med lite mer styrning på hetvattensystemet. Detta innebär få förändringar och lite utbildning, betyg 4. 7.3.3.9 Arbetsmiljö 7.3.3.10 Arbetsmiljön påverkas inte, betyg 3. 7.3.4 Byte av 7 bar ånga till 3,5 bar ånga i luftförvärmaren för panna 1 Luftförvärmaren till panna 1 använder idag 7 bars ånga för luftförvärmning men skulle kunna använda 3,5 bars ånga istället. Då kan ångan gå fler steg genom turbinen och ge mer el. Det kan finnas driftfall där det inte finns tillräcklig mängd 3,5 bars ånga tillgänglig. Detta måste undersökas i ett senare skede. 7.3.4.1 Beräkningar Luftförvärmningen är inte styrd utan det tillförs lika mycket ånga hela tiden. Idag används ca 2 ton 7 bars ånga i timmen för att värma luften från ca 20 till 100 C. Den effekt som krävs är ca 1300 kw. Tabell 6 Resultat vid förändring av att byta 7 bars ånga till 3,5 bars ånga i luftförvärmaren till panna 1. Fall A Fall B Fall C Returtemp till turbin [ C] 38 45 52 Framledningstemp ut till kund [ C] 80 90 100 Kondensortryck [bara] 0,52 0,8 1,1 Elproduktion [MW] 33,8 32,3 30,9 Elproduktionshöjning [kw] 110 110 100 Värmeproduktion [MW] 146,8 144,7 142,8 Drifttid andel per år [%] 10 80 10 Vi använder 3,5 bars ånga istället vilket innebär att turbinen kan producera ca 110 kw till. 7.3.4.2 Ökad elproduktion Åtgärden ger ökad elproduktion med 850 MWh/år. Betyg 2. 7.3.4.3 Ökad livslängd Åtgärden påverkar inte livslängden, betyg 3. 7.3.4.4 Storlek Det krävs vissa rördragningar för att byta 7 bar ånga till 3,5 bar ånga i panna 1 luftförvärmare, vilket kräver viss omplacering av befintligt utrymme, betyg 3. 7.3.4.5 Minskad miljöpåverkan Åtgärden påverkar inte miljön, betyg 3. 26