Energiatuotanto ja -jakelu (Kattilat ja kattilalaitokset)
Kilpilahden voimalaitos toimii uudenlaisilla polttoaineilla
Uusi yhdistetty lämpö- ja sähkövoimalaitos rakennetaan Porvoon Kilpilahteen. Laitos tuottaa höyryä, sähköä ja syöttövettä sekä Nesteen jalostamolle että Borealiksen petrokemiantehtaalle. Rakenteilla olevan voimalaitoksen höyryntuotantokapasiteetti on 450 megawattia (MW) ja sähköntuotantokapasiteetti 30 MW.
AIKATAULUN MUKAAN Kilpilahden voimalaitos käynnistyy vuonna 2018. Rakennuttajana on Kilpilahden Voimalaitos Oy. Neste ja Veolia omistavat yhtiöstä kumpikin 40 prosenttia ja Borealis 20 prosenttia.
Voimalaitokseen tulee kolme kattilaa. Yksi kattiloista on kiertoleijupetiteknologiaan perustuva Valmetin CYMIC-boileri. Sen lisäksi laitokselle asennetaan kaksi kaasulla ja öljyllä toimivaa kattilaa.
Kunkin kattilan polttoaineteho on 150 MW. Voimalaitos toimittaa energiaa teolliseen prosessiin ja on monella tavoin teknisesti haastava. Kattiloissa voidaan käyttää polttoaineena monenlaisia öljynjalostamolta ja petrokemian laitokselta saatavia kiinteitä ja kaasumaisia sivutuotteita, muun muassa pääpolttoaineeksi tulevaa asvalteenia.
Kaikkiaan noin 700 miljoonan euron arvoinen hankekokonaisuus on suurimpia viime aikojen investointeja Suomessa. Laitoksen rakentaminen tuo töitä noin tuhannelle ihmiselle vuodeksi.
Erikoispolttoaineen käyttö vaikuttaa kuljetinjärjestelmiin
Projektipäällikkö Matti Rantala kuljetin- ja polttoainejärjestelmiä toimittavasta Raumaster Oy:stä kertoo, että Raumaster oli mukana jo voimalaitoshankkeen valmisteluvaiheissa.
"Uutta voimalaitosta onkin suunniteltu huolella ja pitkään", hän toteaa.
"Raumaster toimittaa asvalteenin ja hiilen syöttöjärjestelmät, samoin kuin kalkin, hiekan, pohjatuhkan ja lentotuhkan käsittelylaitteistot."
Laitoksen pääpolttoaineena on asvalteeni ja apupolttoaineena hiili.
"Osaa kuljettimista on jo alettu asentaa laitosalueelle. Ne muistuttavat tyypiltään peruskuljettimia, mutta kuljettimia on hieman modifioitu soveltuviksi polttoaineille, joilla on tavallista hankalampi koostumus."
"Esimerkiksi asvalteenia syötetään kattilaan suunnilleen kurkkupastillin kokoisina palasina, jotka ovat pölyävää ja myös helposti sulavaa materiaalia. Sen sulamispiste on alle +200 °C."
"Asvalteeni puretaan ruuvipurkaimella ja siirretään ruuvikuljettimilla eteenpäin. Järjestelmä on suunniteltu siten, että polttoainetta syötetään tulipesään osaksi ilmapuhallusta käyttämällä."
"Myös jäähdytystä tarvitaan syöttölaitteistoa varten. Laitteistoa jäähdytetään sekä ilmalla että vedellä, jotta asvalteeni ei pääse sulamaan ja tarttumaan seinämiin", Rantala selittää prosessia.
Kyseessä on hänen mukaansa ensimmäinen kerta, kun asvalteenia ylipäätään hyödynnetään voimalaitospolttoaineena.
"Muovia ja erilaisia kumiseoksia on voitu polttaa, mutta asvalteenia ei ole ennen käytetty polttoaineena voimalaitosten kattiloissa. Suunnittelimme ja testasimme polttoaineen koesyöttöä testilaitoksella yhteistyössä Valmetin kanssa."
"Haasteellisuudestaan huolimatta asvalteeni on hyvä polttoaine. Sillä on paljon parempi lämpöarvo kuin esimerkiksi hiilellä. Myöhemmin asvalteeni saattaakin tulla lisäpolttoaineeksi myös muissa voimalaitoskattiloissa", Rantala arvioi.
Asennustyöt käynnissä
Kattilarakennuksen yläosassa sijaitseviin kahteen päiväsiiloon voidaan varastoida polttoainetta yhden vuorokauden kulutusta varten. Kummankin päiväsiilon koko on 120 m3.
"Siiloihin tuodaan polttoaine ulkokentän vastaanottoasemalta toisen toimijan laitteilla. Syöttölinjat päiväsiiloilta eteenpäin ovat runsaat 16 kuutiota tunnissa", Rantala täsmentää.
Voimalaitos on yhteydessä Nesteen jalostamoalueelle rakennettavaan raaka-ainesyötön esikäsittely-yksikköön. Kokonaisuuteen kuuluu siilojen lisäksi myös pelletointirakennus.
Polttoaineen syöttöjärjestelmien asennukset laitostyömaalla valmistuvat syksyn 2017 aikana.
"Laitteet on valmistettu pääosin Raumaster Oy:n omalla konepajalla Raumalla. Mukana on joitakin tavallista erikoisempia laitteita, kuten poikkeuksellisen vaativia ruuvikuljettimia. Joitakin vakiomallisia suppiloita ja siiloja hankitaan luotettavilta ulkopuolisilta toimittajilta."
Keskikesällä 2017 syöttölaitteiden asennustyöt olivat meneillään. Loppukesällä työmaalla siirrytään pohjatuhka- ja lentotuhkalaitteistojen asennuksiin. Käytännön asennustyön hoitaa alihankkija, mutta Raumasterin omat asiantuntijat valvovat työtä ja lopputarkastuksia.
"Laitteistojen sähköisten testausten jälkeen järjestelmät ovat käyttövalmiina loppuvuodesta 2017", Rantala vakuuttaa.
"Myös laitoskattilan asennus on jo meneillään. Aikataulun mukaan kattila on käyttökunnossa elokuussa 2018."
Voimalaitos täyttää tiukat ympäristönormit
Nesteen, Veolian ja Borealiksen yhteinen projekti uuden, aiempaa ympäristöystävällisemmän Kilpilahden voimalaitoksen rakentamiseksi alkoi maanrakennustöillä keväällä 2016. Suuri osa varsinaisista rakennustöistä painottuu vuoteen 2017.
Kolmen laitoskattilan suunnittelussa on pyritty yhdistämään korkea polttotehokkuus ja useiden erityyppisten kiinteiden ja kaasumaisten sivuvirtojen joustava käyttö polttoaineena. Noin 80 prosenttia voimalaitoksessa käytettävistä polttoaineista on jalostamon tai petrokemian laitoksen tuotannon sivuvirtoja.
Uusi laitos on suunniteltu täyttämään uusimmat ympäristövaatimukset, muun muassa Euroopan Unionin teollisuuspäästödirektiivin IED:n (Industrial Emissions Directive) tiukat päästörajat. Laitoksen odotetaan pienentävän alueellisia CO2-päästöjä noin 20 prosenttia nykytilanteesta.
Kilpilahden Voimalaitos Oy ostaa voimalaitoksen suunnittelun, hankinnat ja rakentamisen avaimet käteen -periaatteella espanjalaiselta Tecnicas Reunidakselta. Espanjalaisyhtiö on kilpailuttanut ja jakanut hankkeeseen kuuluvat aliurakat.
Laitoksen kattiloihin liitetään savukaasujen puhdistusjärjestelmät sekä niiden pussisuodattimet ja märkäpesurit. Savukaasuanalysaattorit toimittaa SICK Oy yhteistoiminnassa Valmetin kanssa. Laitokselle asennetaan myös Valmetin toimittama DNA-automaatiojärjestelmä, joka kattaa voimalaitoksen kokonaisuudessaan.
Nesteen porvoolainen suunnittelutoimisto Neste Jacobs vastaa muun muassa hankkeeseen kuuluvista liitäntäputkistoista ja muusta infrastruktuurista, joilla voimalaitos integroidaan Nesteen öljynjalostamoon ja Borealiksen petrokemian laitoksiin.
Neste Jacobsin työalueeseen kuuluu myös vedenkäsittelyyn liittyvän uuden suolanpoistolaitoksen sekä uuden valvomoja toimistorakennuksen rakentaminen. Hankkeen alkuvaiheissa Neste Jacobs vastasi myös voimalaitoksen perussuunnittelusta.
Neste luovuttaa nykyisen Kilpilahden voimalaitoksensa yhteisyritykselle ja siten maksaa oman osuutensa yhteisyrityksen pääomasta.
Voimalaitosyhtiö on solminut Veolia Services -yrityksen kanssa 20-vuotisen sopimuksen voimalayksiköiden operointija kunnossapitotöistä. Veolia-sopimuksen arvo on noin 350 miljoonaa euroa.
Teksti: Merja Kihl ja Ari Mononen
Kuva: Neste
