| 1. |
- Ahlgren, Erik, 1962, et al.
(författare)
-
Produktionsrelaterade systemstudier
- 2006
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I denna rapport, Produktionsrelaterade systemstudier – flexibla el- och värmesystem, har kortfattat ett antal områden som kan tänkas få betydelse för utvecklingen av de svenska el- och värmeförsörjningssystemen analyserats. Målet har varit att ge en bakgrundsbeskrivning av ett antal tekniska och teknisk-ekonomiska områden som kommer att påverkas av och/eller påverka framtida el- och värmeförsörjning. Författarna har utgått från de övergripande frågorna, såsom försörjningstrygghet i en avreglerad marknad och energisektorns miljöpåverkan speciellt med avseende på klimatpåverkan. Systemgränsen runt el- och värmesektorn har avsiktligt dragits mycket brett så att också bebyggelse- och industrisektorerna är inkluderade, eftersom dessa är de klart dominerande sektorerna både med avseende på elanvändning och med total energianvändning. Avsikten med detta har varit att peka på den stora betydelse som ändrade energiefterfrågemönster inom bebyggelsesektorn och än annan syn på industrisektorn, inte bara som energianvändare utan också delvis som energileverantör, kan få för det framtida el- och värmeförsörjningssystemet. Studien behandlar produktionsrelaterade elsystemfrågor, men med ett perspektiv av interaktion mellan tillgång och efterfrågan. Ett stort antal tillförseltekniker och –system har kort berörts. Vissa av dessa dominerar systemet idag, andra kan tänkas få en inte oväsentlig betydelse i framtida system. Genomgående trycks på behovet av en integrerad analys där hänsyn tas till samspel mellan tillförsel och användning, mellan teknik och ekonomi, mellan kort och lång sikt, mellan el och värme och även transporter, för att uppnå en högre verkningsgrad och därmed minskad miljöbelastning. Verkningsgraden har betraktats utgående från ett systemperspektiv snarare än från ett anläggnings-perspektiv. Slutsatsen av analysen är att det fortfarande finns ett antal markanta kunskapsluckor, och att dessa framför allt finns på systemnivå i samspelet, eller det möjliga samspelet, mellan ovan nämnda områden; tillförsel och användning; el, värme och transporter; samt betydelsen för försörjningssystemet av förväntade ändringar med tiden av såväl el- och värmeefterfrågan, som av tillgängliga tekniska lösningar.
|
|
| 2. |
- Albert, Ludvig, et al.
(författare)
-
Icke-azeotropa blandningar i värmepumpar - Förstudie för fullskaleprojekt
- 1990
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In cooperation between STAL Refrigeration AB and the Department of Heat and Power Technology, Chalmers University of Technology, an experimental heat pump with a nonazeotropic mixture as working fluid is being prepared. This will be the first full scale plant in Sweden.This report contains the results from a pre-study to thefull scale project. The influence of a non-azeotropic mixture, as compared with a pure fluid on the design of the components in the heat pump, has been analyzed. This study has partly been done with a previously developed computer program, which has been improved. Some supplementary routines have been added to it, and the specific design of the prepared experimental planthas been inserted.The experimental heat pump which is to be used, has a countercurrent evaporator and a crosscurrent condenser. Since the best design for a non-azeotropic mixture is countercurrent, heat exchanger calculations have been done for this type of condenser. Comparisons indicate that a shell and tube heat exchanger with the non-azeotropic mixture on the shell side is highly interesting to investigate practically. The study of the internal heat exchanger shows that the dependence of COP on the degree of superheat before the compressor is slightly larger for a non-azeotropic mixture than for a pure fluid.During this project and also afterwards a dynamic debate onthe environmental effect of "CFCs" has been going on. Theuse of the mixture HCFC22/CFCl14, suggested in this report,will be forbidden in the future. However, it is stillinteresting to study it, since there are more and betterthermodynamic and physical data available for this mixturethan for other non-azeotropic mixtures. The experience andknowledge acquired in this project are possible to apply onother mixtures. Accurate calculations can be done for thesewhen more reliable data are available.
|
|
| 3. |
- Albert, Ludvig, et al.
(författare)
-
Provning av icke azeotropiska arbetsmedieblandningar i större värmepumpar
- 1990
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Ett fullskaleprov har genomförts med en ickeazeotrop blandning av HCFC22 och CFC114 i en enstegs värmepump. Mätningar och utvärdering har gjorts i samarbete mellan Institutionen for Värmeteknik och maskinlära och STAL refrigeration AB. Den använda värmepumpen är en av STALs testriggar vid fabriken i Norrköping. STAL har ansvarat for utförande och utvärdering av mätningarna medan Institutionen for Värmeteknik och maskinlära genomfort en jämförelse mellan matresultat och datorsimuleringar.Fullskaleprovet har visat att användning av arbetsmedieblandningar som ersättning av CFC12 i befintliga aggregat, åtminstone av den typ som provats, ar tekniskt mojlig. Betydande insatser återstår dock for att uppnå den säkerhet, servicevanlighet och lönsamhet som stalls på värmepumpar arbetande med rena arbetsmedier. En del registrativa frågor, sa som faststallande av tillåtet drifttryck, dimensionering av säkerhetsventiler, hantering av arbetsmedier etc, for blandningar måste lösas.Utvärdering av referensprov med HCFC22 visade att förångarens kapacitet inte var sa hög som förväntat. Troliga orsaker kan vara kraftig snedfördelning av arbetsmediet mellan tuberna alternativt att kontakten mellan rörväggen och insaten i tuberna varit dalig. Vid fortsatta simuleringar beaktades förångarens laga kapacitet på samma sätt for rena ämnen som for blandningar. Jämförelser mellan simulering och matning for blandningarna antyder att det masstransportmotstånd som förekommer vid förångning av en blandning inte har sa stort inflytande som man tidigare hävdat. Nar masstransportmotståndet försummades fick vi lika god överensstämmelse mellan matning och simulering för blandningarna av HCFC22/CFC114 som för ren HCFC22.
|
|
| 4. |
- Algehed, Jessica, 1971, et al.
(författare)
-
Energieffektiv indunstning i framtidens massabruk
- 2001
-
Ingår i: Fiberlinjekonferensen 01, Stockholm 2001. - 1404-7098.
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Det arbete som presenteras i denna artikel har gjorts inom KAM-programmets energipotentialprojekt. KAM står för Kretsloppsanpassad massafabrik och är ett MISTRA-finansierat forskningsprogram, vars vision är en kretsloppsanpassad massafabrik som tillverkar högkvalitativa produkter och samtidigt utnyttjar vedråvaran så effektivt som möjligt. Förenklat kan man säga att avsikten med energipotentialprojektet är att finna effektiva energisystem för framtidens massa- och pappersbruk, som är tekniskt och ekonomiskt möjliga.För att spara energi i en fabrik måste processerna i sig göras mer effektiva, vilket naturligtvis sker i och med den ständiga teknikutveckling som pågår, men de måste även värmeintegreras bättre med varandra. Exempel på värmeintegration som redan sker är sekundärvärmesystem där värme från olika processdelar återanvänds och integrerade stripprar, som ”lånar” ånga från indunstningsanläggningen istället för att använda färskånga. Pinchtekniken är ett vanligt hjälpmedel för att finna vilka delar i en fabrik som bör värmeintegreras med varandra och vilket minimalt värme- och kylbehov man har när alla delar av fabriken är integrerade på ”rätt” sätt. Flera tidigare pinchstudier har visat att man i ett sulfatmassabruk uppnår störst ångbesparingar när man värmeintegrerar indunstningen med den övriga processen. Anledningen till detta är att indunstningen är en av de största ånganvändarna och samtidigt en av de mest flexibla processerna i ett sulfatmassabruk. I princip kan indunstningen värmeintegreras med den övriga processen på två sätt, antingen genom att indunstningen till viss del utnyttjar spillvärme från den övriga processen vid relativt låga temperaturer, dvs under 100°C, eller att indunstningen drivs vid så hög temperatur att den delvis kan leverera lågtrycksånga till den övriga processen. Dessa båda sätt att värmeintegrera indunstningen på har studerats vid Institutionen för värmeteknik och maskinlära och i denna artikel sammanfattas resultat från två vetenskapliga artiklar , , som handlar just om spillvärmedriven indunstning och indunstning driven med mellantrycksånga.
|
|
| 5. |
- Algehed, Jessica, 1971, et al.
(författare)
-
Energy efficient evaporation in future pulp and paper mills
- 2002
-
Ingår i: 7th Conference on New Available Technologies, SPCI 2002, Stockholm 2002. - 1404-7098.
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- In this paper ways to design energy efficientevaporation plants in future pulp and paper mills arediscussed. There is more than 1 GJ/ADMT excessheat in the model mills studied that can be madeavailable for use in other parts of the mill. If thisheat is used for evaporation and/or if the evaporationplant is designed to use MP steam and deliver LPsteam to the steam network, large amounts of steamcan be saved. It is shown that these savings lead toreductions in CO2 emissions; the largest reductionare achieved if assuming that oil can be saved or ifbiomass fuel is exported from the mill and used toreplace oil elsewhere. It is also shown that theeconomic incentive for redesigning the evaporationplant depends on how the saved live steam is usedand the economic conditions assumed. The largestsavings are obtained if the live steam savings lead todecreased oil consumption. If producing condensingpower or excess bark that can be sold, the savingsare smaller, but in most cases still considerable in size.
|
|
| 6. |
|
|
| 7. |
- Algehed, Jessica, 1971, et al.
(författare)
-
Evaporation of black liquor and wastewater using medium-pressure steam : Simulation and economic evaluation of novel designs
- 2003
-
Ingår i: ScienceDirect. - 1404-7098. ; 23:4, s. 481-495
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In this paper, novel evaporation plant designs that use medium-pressure steam and deliver low-pressure(LP) steam to the steam network as well as conventionally designed plants are simulated and evaluatedfrom a technical and economic point of view. Both evaporation of black liquor only and combinedevaporation of black liquor and wastewater are analyzed.The results show that the novel designs suggested in this work all have large potential to save live steamand that an additional 8 m3 of wastewater/ADMT (air dry metric ton) can be evaporated without increasingthe mill´s total live steam demand. They also indicate that the demand for LP steam in the rest ofthe process is less important for the savings in live steam. The total cost for the novel designs and the relationship between that cost and the cost for conventional designs depend on the economic conditions assumed. If the investment in a more energy efficient evaporation plant is considered from a strategic point of view using an annuity factor of 0.1 and if the cost of thesaved fuel is rather high in comparison to the electricity price, the total cost for the novel designs will have alower total cost than the traditional designs.
|
|
| 8. |
- Algehed, Jessica, 1971, et al.
(författare)
-
Opportunities for process integrated evaporation in kraft pulp mills
- 2000
-
Ingår i: TAPPI Engineering Conference. ; , s. 841-849
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- This paper discusses how medium high temperature excess heat made available through process integration can be used for evaporation of black liquor and different types of wastewater. The amount of medium high temperature excess heat varies considerably in different mills, and apart from a reference mill two other mills are simulated-one that uses a new dryer combined with non-conventional evaporation design and one minimum effluent pulp mill. Several new evaporation plant designs are technically and economically analyzed. The total number of evaporators, amount and temperature of black liquor and wastewater to be evaporated, as well as temperature and amount of excess heat available are varied. The economic value of the total energy savings due to the new evaporation design is shown, and the investment opportunity to make different amounts of excess heat available is stated. This work shows that the total live steam demand for today's and future kraft pulp mills can be reduced by at least 20% with a non-conventional evaporation design. The results also show that there is a relatively large investment opportunity to make excess heat available for evaporation.
|
|
| 9. |
- Andersson, Eva Ingeborg Elisabeth, 1956, et al.
(författare)
-
Energy efficient upgrading of biofuel integrated with a pulp mill
- 2006
-
Ingår i: Energy. - : Elsevier BV. - 0360-5442. ; 31:10-11, s. 1384-1394
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This paper presents and evaluates different energy efficient options for integrating drying and pelletising ofbiofuel with a modern energy efficient pulp mill process. When drying biofuel, a large amount of the heat input canoften be recovered. One option for heat recovery is to cover low-temperature heat demand in the pulping process.Alternatively available excess heat from the pulp mill can be used for drying. Both alternatives will contribute to abetter energy efficiency for the combined pulp mill and biofuel upgrading facility. Pinch analysis tools can be usedto estimate the excess heat potential at different temperature levels in the pulp mill. Three different technologies forpulp mill integrated biofuel drying were chosen for the study, namely steam drying, flue gas drying and vacuumdrying. The different technologies are evaluated on the basis of energy usage, global CO2 emissions and resultingpellets production cost, using stand-alone pellets production as a reference. The pulp mill assumed for thecalculations is the Eco-Cyclic reference pulp mill. The results of the study indicate that the most attractiveintegrated drying technology option is the flue gas dryer, using flue gases from the black liquor boiler. With theavailable flue gas stream at the reference pulp mill, a potential pellets production of 70,000 ton/yr could beachieved at a cost of 24.6 EUR/ton. The associated reduction in CO2 emissions compared to stand-alone pelletsproduction is 3136 kg/MWh-pellets.
|
|
| 10. |
- Andersson, Eva Ingeborg Elisabeth, 1956, et al.
(författare)
-
Energy Efficient upgrading of Biofuel Integrated with a Pulp Mill
- 2003
-
Ingår i: Proceedings of ECOS 2003, Copenhagen, Denmark. - 1404-7098.
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- This paper presents and evaluates different energy-efficient options for integrating drying and pelletising of biofuel with a modem energy-efficient pulp mill process. When drying biofuel, a large amount of the heat input can often be recovered. One option for heat recovery is to cover low temperature heat demand in the pulping process. Alternatively available excess heat from the pulp mill can be used for drying. Both alternatives will contribute to a better energy efficiency for the combined pulp mill and biofuel upgrading facility. Pinch analysis tools can be used to estimate the excess heat potential at different temperature levels in the pulp mill. Three different technologies for pulp mill integrated biofuel drying were retained for the study, namely steam drying, flue gas drying and vacuum drying. The different technologies are evaluated on the basis of energy usage, global CO2 emissions and resulting pellets production cost, using stand-alone pellets production as a reference. The pulp mill assumed for the calculations is the Eco-Cyclic reference pulp mill. The results of the study indicate that the most attractive integrated drying technology option is the flue gas dryer, using flue gases from the black liquor boiler. With the available flue gas stream at the reference pulp mill, a potential pellets production of 70 000 tonnes/yr could be achieved at a cost of 24.6 €/tonne. The associated reduction in CO, emissions compared to stand-alone pellets production is 31-36 kg/MWhpellets.
|
|
