Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Energikartläggning av ett mjukpappersbruk: Värmeåtervinning som alternativ till ånga för uppvärmning av lokaler
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2016 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Energy audit of a tissue mill : Heat recovery as an alternative to steam for heatin of buildings (English)
Abstract [sv]

Massa- och pappersindustrin i Sverige stod för 51 % av den svenska industrisektorns totala energianvändning år 2015. Det gör det extra viktigt för svenska massa- och pappersbruk att dokumentera sin energianvändning med jämna mellanrum för att identifiera var och hur energin används, en så kallad energikartläggning. På så vis kan brister i systemet identifieras och eventuella åtgärder sedan tas fram.

Denna studie utfördes på Katrinefors bruk som är placerat i Mariestad och är ett av tre mjukpappersbruk som koncernen Metsä Group har i Sverige. På Katrinefors bruk används både returfibrer och nya träfibrer för att producera mjukpapper i form av bland annat toalett- och hushållspapper.

En energikartläggning av Katrinefors bruk utfördes där brukets totala energianvändning år 2015 identifierades genom att analysera Excel dokument som bruket använder för att dokumentera sin energianvändning.

Vidare studerades värmeåtervinningen av den våta luften från en av pappersmaskinernas yankeekåpa för att ta reda på om ytterligare energi skulle kunna hämtas ur en av värmeväxlarna för användning i uppvärmningssystemet. Massbalanser över yankeekåpan ställdes upp för att identifiera massflödet av luft och luftens vatteninnehåll. Energi- och massbalanser tillsammans med temperaturmätningar användes för att identifiera energiinnehållet i luften vid olika steg i värmeåtervinningsprocessen. Beräkningar utfördes för hur mycket vatten som skulle krävas för att befukta luften till mättat tillstånd. Det antogs att om luften gjordes mättad på vatten skulle kondensationen öka i efterliggande värmeväxlare och på så vis skulle värmeöverföringen också öka.

Energikartläggningen visade att pappersmaskinerna och avsvärtningsanläggningen var brukets stora energianvändare. Energikartläggningen visar också att förbättringar gällande energianvändningen på bruket utförts sedan 2010 med en stadigt minskande energianvändning per ton producerat papper per år.

Resultaten från beräkningarna gällande värmeåtervinningen visar att energiinnehållet i luften skulle räcka för att täcka uppvärmningen av samtliga byggnader. Resultaten visar dock också att värmeväxlaren som studerades troligtvis inte är tillräckligt stor utan den skulle behöva kompletteras eller bytas mot en ny värmeväxlare.

Åtgärderna framtagna i denna studie skulle fortfarande vara möjliga att implementera utan att komplettera eller byta ut den befintliga värmeväxlaren. Då krävs en fortsatt studie som undersöker värmebehovet byggnad för byggnad för att ta reda på om en del av den totala uppvärmningen skulle kunna täckas av de åtgärder som presenteras i denna studie.

Abstract [en]

The pulp and paper industry in Sweden accounted for 51% of the Swedish industrial sector's total energy consumption in 2015. This makes it particularly important for the Swedish pulp and paper industries to document their energy on a regular basis to identify where and how energy is used, a so-called energy audit. This allows for the weaknesses in the system to be identified and measures to fix them can then be developed.

This study was performed on Katrinefors mill, which is located in Mariestad and is one of three tissue mill that the group Metsä Group has in Sweden. Katrinefors mill uses both recycled fiber and virgin wood fibers to produce tissue paper in the form of toilet paper and paper towels among others.

An energy audit on Katrinefors mill was performed where the mill's total energy consumption in 2015 was identified by analyzing Excel documents used by the mill to document their energy usage.

The heat recovery system for the wet air from one of the paper machines Yankee hoods was also studied to see if additional energy could be extracted from one of the heat exchangers for use in the heating system. The mass flow of air and water through the Yankee hood was calculated using mass balances. The energy content in the air at different positions in the heat recovery system was established using energy- and mass balance calculations together with dry- and wet bulb temperature measurements. Calculations were performed for the amount of water that would be required to humidify the air to a saturated state. It was assumed that if the air were to be saturated that the heat transfer in the heat exchanger would increase due to a higher rate of condensation.

The energy audit showed that the paper machines and deinking plant was the mill's largest energy users. It also showed that the improvements made at the mill since 2010 have led to a steadily declining energy usage per ton of paper produced per year.

The results of the calculations regarding the heat recovery shows that the energy content of the air would suffice to cover the heating of all buildings that otherwise would rely on steam. The results show, however, that the heat exchanger studied probably is not big enough and that it would need to be supplemented or replaced by a new heat exchanger.

The actions developed in this study could still be possible to implement without supplementing or replacing the existing heat exchanger. This requires a further study investigating the heating requirements for the each building individually to see if a portion of the total heating could be covered by the measures presented in this study.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 29 p.
Keyword [sv]
Mjukpapper, energianvändning, värmeväxlare
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-45444OAI: oai:DiVA.org:kau-45444DiVA: diva2:955568
External cooperation
Metsä Tissue
Subject / course
Environmental and Energy Systems
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Presentation
2016-06-01, 9c203 Nyqvist, Universitetsgatan 2, Karlstad, 15:44 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-08-26 Created: 2016-08-25 Last updated: 2016-08-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(781 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 781 kBChecksum SHA-512
7cfa47cd87de6a54684b6a47df96a8e0674044e86069ff63d0a5263737629c32088121023edbe6e1637be3870ece98968e09af10405ac28479cf8009a474201a
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Eriksson, Viktor
By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 49 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link