Puupolttoaineiden laatu vaikuttaa polttoainekauppaan, kuljetuskustannuksiin sekä laitoksella polttoaineiden käsittelyyn ja polttoprosessiin. Puupolttoaineiden merkittävä laatutekijä on kosteus. Se vaikuttaa polttoaineen teholliseen lämpöarvoon ja sitä kautta polttoaine-erästä saatavaan energiasisältöön, jonka perusteella polttoaine hinnoitellaan. Kosteus voidaan määrittää joko näytteenottoon perustuvilla menetelmillä tai reaaliaikaisilla mittausmenetelmillä. Röntgenskannaukseen perustuva FuelControl-laadunmittausjärjestelmä on nimensä mukaisesti polttoaineen laatua reaaliaikaisesti mittaava menetelmä, joka tuottaa monia hyötyjä kosteuden määrittämisen lisäksi. Olemmekin listanneet yhteensä kahdeksan kohtaa, jotka muuttuvat laitoksen toiminnassa röntgenin myötä. Tässä artikkelisarjan ensimmäisessä osassa esittelemme kaksi ensimmäistä niistä.
1. Röntgenmittauksella kuormakohtainen tulos koko polttoaine-erästä
Nykyisen kosteusmäärityksen ongelmana on se, että edustavaa näytteenottoa polttoainekuormasta on vaikea saavuttaa: näytteenotossa otetaan vain kaksi muutaman litran näytettä jokaista 50 kuutiometriä kohti. Yksittäisnäytteistä muodostettu kokoomanäyte jaetaan tarvittavan tai halutun kokoiseksi laboratorionäytteeksi, jonka tilavuus kiinteillä polttoaineilla on vähintään kaksi litraa. Vähimmäistilavuuden määrää kosteusstandardin mukainen kosteusmääritys, jonka edellyttämä näytemäärä on vähintään 300 grammaa kosteaa näytettä. Täysi kuorma energiapuuta kuorma-autossa on tilavuudeltaan noin 150 kuutiometriä, kun taas yksi kosteusnäyte sisältää enintään 300 grammaa kosteaa polttoainetta. Puupolttoaineiden ollessa hyvin heterogeenisiä on odotettavissa huomattavia vaihteluita kosteudessa yhdessä polttoaine-erässä, erityisesti sellaisten metsäpolttoaineiden osalta, jotka ovat tuoreita. Onneksi Inrayn FuelControl-järjestelmä ratkaisee ongelman – se ei ota näytteitä, vaan skannaa koko kuorman. Järjestelmän mittaustulos edustaa tasaisesti koko kuormaa, mikä aiheuttaa kosteuden vaihtelun tason pienenemisen kosteuden määrityksessä verrattuna normaaliin näytteenottoon.
2. Ainoa menetelmä päästä käsiksi vierasainepitoisuuksiin
Puupolttoaineiden vierasaineet, kuten kivet ja metalliromu aiheuttavat voimalaitoksen prosessiin päätyessään merkittäviä kustannustekijöitä sekä suoraan että välillisesti. Pahimmillaan vierasaineet voivat rikkoa laitoksen kuljetinjärjestelmiä tai kattilan rakenteita. FuelControl-järjestelmä on ainoa laatuaan, millä päästään käsiksi polttoainekuormien vieraskappalemääriin järjestelmän tunnistaessa ei-toivotut vierasaineet. Tyypillisesti kierrätyspuu ja kantomurske voivat sisältää paljon vierasaineita ja niissä on havaittu suuria toimittajakohtaisia eroja. Fortumin Kivenlahden lämpölaitoksella röntgenin avulla haitalliset ja isot vieraskappaleet saadaan poistettua prosessista hallitusti ja täysin automaattisesti, mikä ei ole mahdollista muilla markkinoilla olevilla mittausmenetelmillä. Tällä tavalla vieraskappaleiden aiheuttamia vikoja ja vaurioita saadaan vähennettyä merkittävästi. Toimittaja- ja kuormakohtaisen tiedon ansiosta voidaan myös antaa laatupalautetta, joka auttaa myös polttoaineentoimittajaa kehittämään toimintaansa.
