HIGHWAY-projekti

Olemassa olevien leijupetikattiloiden varustaminen korkean lämpötilan lämpövarastojärjestelmillä on lupaava lähestymistapa joustavan ja hiilivapaan sähkön ja lämmön tuotantoon. High-temperature thermal energy storage enabling a second life for existing fluidized bed boilers with a high efficiency (HIGHWAY) -projekti tutkii lämpövarastojen käyttöpotentiaalia osana nykyisten leijupetikattiloiden toimintaa pilottitason koelaitteistolla. Laitteiston lataus- ja purkusyklit koeistetaan lämpövaraston avulla, jossa lämmönsiirtoaineena toimivaa ilmaa lämmitetään uusiutuvaa energialla hyödyntävällä sähkölämmittimellä. Varaston sisälle vietävä lämmitetty ilma kulkee hiukkaspedin läpi, jossa lämpö siirtyy ilmasta petimateriaaliin. Purkuprosessin aikana varastoon syötetään kylmää ilmaa, missä se vastaanottaa petimateriaaliin varastoitunutta lämpöä ja kuljettaa sen vesi-höyryjärjestelmään höyryntuotantoa varten.

Prosessia kuvaavia numeerisia menetelmiä (staattinen, dynaaminen, CFD) pyritään kehittämään ja varmentamaan kokeellisten tulosten avulla, joka mahdollistaa niiden soveltamisen prosessisuunnittelussa ja sen muutoksissa. Hankkeen kannattavuutta arvioidaan lopputuloksista saatavien sähköhyötysuhteen, taloudellisen hyödyn, sekä ympäristö- ja yhteisövaikutteiden kannalta.

Tavoitteet

Hankkeen tavoitteet keskittyvät integroidun lämpövarasto-kattilajärjestelmän tehokkaaseen toimintaan muokkaamalla olemassa olevien leijupetikattiloiden laitteistoja. Lämmönsyötön, ilmakierron ja optimaalisen lämpövaraston suunnittelun tekniset ratkaisut pyritään tunnistamaan ja vahvistamaan laboratorio- ja pilottimittakaavan testeillä. Tämä mahdollistaa samalla integroidun järjestelmän käyttöaikojen ja syklisen suorituskyvyn määrittämisen. Tavoitteet kohdistuvat myös edistyksellisten mallinnustyökalujen kehittämiseen, joiden avulla voidaan ennustaa prosessin skaalattavuutta, dynaamista suorituskykyä ja virtaavien aineiden käyttäytymistä. Lopullisessa arvioinnissa korostuvat myös hankkeen markkinapotentiaali, taloudelliset ja ympäristövaikutukset, sekä muokatun voimalaitoksen toiminnallinen joustavuus ja tehokkuus.