Kuoren arvon nostaminen polttoaineena
HQ-Press – uuden sukupolven kuoripuristin tuottaa entistä korkeamman kuiva-ainepitoisuuden ja se on myös paljon tehokkaampi käyttää ja ylläpitää.
Vaikka kuoripuristin ei olekaan sellutehtaan toiminnan kannalta kriittisen tärkeä, sen merkitystä ei sovi väheksyä. ”Asiakkaamme toimivat nykyään erittäin kovassa kilpailutilanteessa”, toteaa markkinointi- ja myyntijohtaja Hannu Silventoinen ANDRITZin Fiber Technologies -divisioonasta. ”Pienillä säästöillä ja voiton lisäyksillä voi olla suuri vaikutus tehtaan kannattavuuteen.”
HQ-Press on huomattavasti vankempi kuorenkäsittelylaite puukentällä tai biomassan käsittelyprosessissa.
”ANDRITZin puunkäsittelytiimille tällaisten pienten ja suurten saavutusten tavoittelu ruokkii tuotekehitystä”, sanovat Silventoinen ja T&K- ja prosessijohtaja Ari Hannimäki ANDRITZin Fiber Technologies -divisioonasta.
Metsä Groupin Äänekosken biotuotetehtaalle myytyjen neljän HQ-Press-yksikön koekäyttö on jo alkanut. Vaikka Metsä Groupiin kuuluva Metsä Fibre on dynaaminen ja edistyksellinen biotuotteiden ja -energian tuottaja, sillä ei ole tapana ottaa suuria teknisiä riskejä. Siksi tässä uudessa tuotteessa täytyy piillä jotain merkittävää.
Kuori on tärkeä sivuvirta
”Äänekosken biotuotetehdasprojektin kulmakivenä on fossiilisten polttoaineiden tarpeen minimointi”, kertoo Metsä Fibren projektijohtaja Timo Merikallio. Tehdas rakennetaan olemassa olevan Äänekosken tehtaan viereen, ja tehtaat jakavat osan infrastruktuurista. Mitoituskapasiteetti on 1,3 miljoonaa tonnia valkaistua sellua.
”Tarkoituksenamme on tuottaa korkealaatuista sellua sekä luoda edellytykset tuotannon kaikkien sivuvirtojen käytölle sisältäen biomateriaalit, bioenergian ja biokemikaalit. Oletamme, että 100 % raaka-aineesta muunnetaan myyntikelpoisiksi tuotteiksi tai energiaksi.”
Vaikka kuori onkin sivuvirta, sillä on suuri merkitys. Noin 60 % paikan päällä käsitellystä kuoresta käytetään polttoaineena meesauunissa (kaasuuntuneena) korvaamassa fossiilisia polttoaineita. Merikallion mukaan noin 40 % menee myyntiin. ”Luonnollisesti mitä kuivemmaksi saamme kuoren kohtuullisella energian lisäyksellä, sitä myyvempi kuori tuotteena on.”
"Asiakastyytyväisyys avainroolissa"
HQ-Press hoitaa monta asiaa erittäin hyvin – tärkeimpänä se kuivaa kuorta paremmin kuin mikään muu laite markkinoilla käyttämällä mekaanista puristustekniikkaa.
Kuivuus on kuitenkin vain yksi tekijä. ”Meillä oli yksi vanha EcoPress-yksikkö olemassa olevalla Äänekosken linjalla”, Merikallio kertoo. ”Suoraan sanottuna se oli pettymys. Se ei ollut riittävän jykevätekoinen ja vaati aivan liikaa huoltoa. Siksi se korvattiin suhteellisen lyhyen ajan jälkeen.”
EcoPress-kuoripuristinmalli polveutui Ensolta Ahlstromille ja edelleen Kone Woodille ja ANDRITZille. Silventoinen arvioi myytyjen yksiköiden määräksi noin 100, mistä ANDRITZ sai tämän tuotesegmentin kokemuspohjan. ”Monet niistä toimivat varsin hyvin”, hän toteaa. ”Mutta sitten on ollut Äänekosken kaltaisia laitteita, joiden huolto on aivan liian vaativaa, ja asiakkaat tyytymättömiä.”
HQ-Press-yksikössä on avoin, yksinkertainen rakenne. Komponentit on sijoitettu niin, että ne on helppo huoltaa ja avoin rakenne on helppo pitää puhtaana.
Tästä syystä ANDRITZ vetäytyi kuoripuristinmarkkinoilta ja alkoi tarjota johtavan, Suomessa toimivan kuoripuristinvalmistajan laitteita. Asiakkaat olivat kuitenkin edelleen tyytymättömiä huoltoväleihin ja huoltokustannuksiin (erittäin kalliin seularummun joutuu vaihtamaan turhan tiheästi). Puristinta oli myös vaikea pitää jatkuvasti toiminnassa.
”Näimme tässä mahdollisuuden tehdä asiakkaista tyytyväisiä”, Silventoinen toteaa. ”Entistä parempi suorituskyky ja luotettavuus sekä alhaisemmat huoltokustannukset ovat kaikki hyviä syitä kehittää entistä parempi kuoripuristin.”
"Näimme tässä mahdollisuuden tehdä asiakkaista tyytyväisiä", Silventoinen toteaa. "Entistä parempi suorituskyky ja luotettavuus sekä alhaisemmat huoltokustannukset ovat kaikki hyviä syitä kehittää entistä parempi kuoripuristin."
Hannu Silventoinen, markkinointi- ja myyntijohtaja, Fiber Technologies, ANDRITZ
Lähtökohdat kunnossa
”Olemme saaneet aikaan selkeää teknistä edistystä koko puunkäsittelylinjalla: kuorinnassa, haketuksessa, seulonnassa, rejektien käsittelyssä, hakkeen varastoinnissa ”, kertoo Hannimäki. ”Tavoitteemme on käydä jokainen prosessi systemaattisesti läpi ja parantaa sitä. Vaikka kuoren puristaminen ei ole kriittinen pääprosessien kannalta, sen merkitys on kasvanut, kun tehtaat korvaavat ulkopuolelta tehtyjä energiahankintoja ja fossiilisia polttoaineita omilla talon sisäisillä biopolttoaineilla. Tämä on yksi keskeisistä syistä, miksi suunnittelutiimimme alkoi kehittää uuden sukupolven kuoripuristinta.”
”Katsahdus menneisyyteemme auttoi meitä päättämään, mikä oli hyvää ja mitä oli muutettava”, Hannimäki kertoo. ”Aiemmat kokemuksemme vahvistivat sen, että monet puristusperiaatteet pätevät yhä. Vain näiden periaatteiden toteutus kaipasi muutosta.”
Puristusperiaatteet:
- Kuori on puristettava rummun yhden kierroksen aikana – ei jatkuvassa pyörinnässä.
- Puristusajan (viipymäaika puristusrummussa) tulisi olla mahdollisimman pitkä.
- Korkeampi kuiva-ainepitoisuus saavutetaan tehokkaammin korkeammalla puristuspaineella.
- Veden poisto tehostuu kun se pääsee ulos puristettaessa moneen suuntaan.
Perinteiset puristimet tuottavat vuosikeskiarvona tyypillisesti 40 prosentin kuiva-ainepitoisuuden, mutta HQ-Press tuottaa mm. ainutlaatuisen kaksivaihepuristuksen ansiosta vuosikeskiarvona jopa 45 prosentin kuiva-ainepitoisuuden vastaavissa olosuhteissa.
Kehitystyö alkoi vuonna 2014, minkä perusteella päädyttiin tärkeisiin suunnitteluratkaisuihin: kaksivaiheinen puristus, suuren halkaisijan rumpu (noin 3 m) ja erittäin hidas vauhti (takaamaan riittävä puristusaika, entistä suurempi puristuspaine mahdollisimman suuren vesimäärän poistamiseksi sekä vedenpoisto sekä seularummun että puristinrummun kautta. )
Kun konsepti oli todistettu oikeaksi ja prototyyppi oli valmis, ANDRITZ käynnisti keskustelut uudesta tuotteesta kiinnostuneiden asiakkaiden kanssa Pohjoismaissa. Ideat saivat nopeasti vastakaikua, koska useat sellutehtaat olivat turhautuneita olemassa olevien kuoripuristimiensa toimintaan ja saatavilla olevaan huoltopalveluun.
”Erinomainen tuottopotentiaali”
ANDRITZ tiedusteli Metsä Fibreltä halukkuutta kokeilla ensimmäisenä uutta kuoripuristinta Äänekosken projektissa.
Merikallio muistuttaa: ”Meillä on hyviä kokemuksia tuotteiden kehityksestä ANDRITZin kanssa, ja olemme tehneet yhteistyötä jo vuosia. ANDRITZ näyttää ratkaisseen ongelmakohdat ehdotetun suunnitteluratkaisun perusteella. Rehellisesti sanottuna, tämä on meille vain pieni riski. Meille tulee neljä yksikköä, jolloin yksi on varalla. ANDRITZ kyllä korjaa mahdolliset ongelmat. Mielestäni odotettavissa oleva hyötypotentiaali on erinomainen.”
"ANDRITZ kyllä korjaa mahdolliset ongelmat. Mielestäni odotettavissa oleva hyötypotentiaali on erinomainen."
Timo Merikallio, projektijohtaja, Metsä Fibre
Toistuvasti testattu
Vuoden 2016 elokuussa ja syyskuussa Metsä Fibren projektitiimi seurasi uuden HQ-Press-yksikön testausta konepajalla Suomessa. Merikallio oli paikalla. ”Puristin on vaikuttava kokonaisuus, siinä on erittäin lujatekoinen ja vankka rakenne. Kuiva-ainepitoisuus oli parempi kuin mihin tyypillisesti päästään. Jos saavutamme muutamaa prosenttiyksikköä paremman kuivuuden samalla energiamäärällä ja ilman huoltohuolia, tulemme olemaan erittäin tyytyväisiä.”
HQ-Press-yksikössä on itsestään ohjautuva rumpu, jossa on kaksivaihepuristus entistä paremman kuivuuden saavuttamiseksi. Käytännössä tämä kaksivaiheinen toiminta mahdollistaa tehtaalle joko kapasiteetin tai kuivuuden – tai molempien – optimoinnin riippuen senhetkisistä tarpeista.
ANDRITZin oma kattava testaus osoittaa, että HQ-Press tuottaa noin 5 prosenttiyksikköä paremman kuiva-ainepitoisuuden kuin mikään kilpaileva puristin. Vuotuinen keskiarvo (kesä- ja talvikuori yhdessä) on noin 45 prosentin kuiva-ainepitoisuus. Perinteisten puristimien vastaava arvo on noin 40 prosenttia. Tämä voi nostaa kuoren vihreän energian nettoarvoa noin 15 prosentilla, joka vastaa öljytynnyrisäästönä laskettuna 3 400 euroa päivässä.
Edut lyhyesti
HQ-Press-yksikössä on avoin, yksinkertainen rakenne. Komponentit on sijoitettu niin, että ne on helppo huoltaa. Avoin rakenne on helppo pitää puhtaana. Siinä on automaattinen pesusekvenssi.
Rummun hidas pyörintä ja käytetyt materiaalit pidentävät rummun käyttöikää merkittävästi. Hidas pyörimisnopeus, suurempi halkaisijainen rumpu sekä isompien syöttö- ja poistoruuvien ansiosta HQ-Press on huomattavasti vankempi kuorenkäsittelylaite puukentällä tai biomassan käsittelyprosessissa.
