Vallvik höjer kapaciteten

Från dagens nivå måste kapaciteten höjas med cirka 10 procent. För att klara detta uppgraderas indunstningsanläggning och sodapanna. Parallellt planeras fler kapacitetshöjande åtgärder och man kommer att göra en ansökan om ett temporärt tillstånd för en ökning av produktionen med ytterligare 10 procent utöver nu gällande miljödom.

Vid bruket tillverkas oblekt och blekt sulfatmassa. Fabriken har en linje, från början till slut. Det innebär att det finns ett renseri, ett kokeri, en kemikalieåtervinning o.s.v. Enda avsteget från denna konsekventa layout är att man har två flingtorkar. Oblekt respektive blekt massa produceras i kampanjer.

Viktiga processer

En mycket viktig process i en sulfatmassafabrik är att ta hand om restprodukten svartlut från kokeriet och återvinna kemikalierna ur denna samtidigt som energi utvinns. Svartluten ut från kokeriet har låg torrhalt och måste först indunstas. Denna tunnlut upparbetas genom indunstning till tjocklut som går till sodapannan.

Tunnluten till indunstningsanläggningen får i en förindunstning (i Lockman-kolonn) en torrsubstanshalt på cirka 20 procent. TS-halten ökas sedan stegvis i indunstningsanläggningens så kallade effekter. Effekterna har nummer 1 till 6. Värmen till indunstningsanläggningen tillförs som ånga och den värmer luten i effekt 1. Lutflödet går emellertid först genom sekvensen 4-5-6. Då koncentreras luten till mellanlut. Därefter fortsätter den i sekvensen 3-2-1. Effekt 1 består av två parallella koncentratorer och fungerar som slutförtjockare. Här uppnår luten slutlig TS-halt på 70 procent.

En indunstningsanläggning baseras på principen att färskånga driver avdunstningen i effekt 1. Den från svartluten avdrivna ångan från effekt 1 får sedan driva effekt 2, och så vidare. Om indunstningen bara hade ett steg skulle inte mer vatten kunna avdunsta från svartluten än vad som motsvarade den överskjutande värmeenergin från färskångan. Genom att ha många steg utnyttjas den i effekt 1 tillförda energin effektivt. Temperatur och tryck sjunker sedan för varje steg. Färskångan i Vallviks indunstningsanläggning är lågtrycksånga på 3,5 bar och cirka 150 grader C. Den kommer från brukets ordinarie ångnät. Förbrukningen av färskånga var tidigare 40 ton per timme vid maxkapacitet.

Samma torrsubstanshalt

Industningsanläggningen vid Vallvik har nu byggts om. Alla effekter har bytts ut till fallfilmsindunstare med högre kapacitet. De fick plats på befintligt utrymme. Kapaciteten på den gamla anläggningen var 220 ton avdunstat vatten per timme. Nu blir kapaciteten 300 ton vatten per timme.

– Vi har inte uppgraderat Lockman-kolonnen. Ett ökat svartlutsflöde, utöver tidigare maxflöde, innebär därför att torrsubstanshalten in till indunstningsanläggningen minskar något, förklarar Sofia Strandvall, produktionschef och ansvarig för processdelarna i projektet.

– Vi har inte byggt ut med fler effekter än tidigare. Om man bygger ytterligare effekter ökar inte kapaciteten, men anläggningen får bättre ångekonomi. Vi begränsas dock i det fallet av det fysiska utrymmet i den befintliga anläggningen.

Även i fortsättningen indunstas svartluten till TS 70 procent (konstruktionen är dimensionerad för 72 procent). Man har alltså inte frestats att som vid många andra bruk indunsta till betydligt högre halter. Ända upp till 85 procent förekommer.

– Hur högt det går att komma beror på resten av systemet och då skulle vi behöva investera även där, med bland annat trycksatta lutcisterner, berättar Sofia Strandvall. Högre TS innebär högre risker och därmed högre krav på utrustning och material.

Mer användbart kondensat

Projektet innefattar också byte av stripper, där en betydligt större har installerats. Det innebär att mycket större andel av kondensaten kan strippas. Framförallt tar strippern allt
kondensat från Lockman-kolonnen. Strippern producerar ett av de renaste kondensaten. Tillsammans med kondensat från effekt 1 och 2, används det i fabrikens processer. Det kan bli aktuellt att använda vid vitlutberedning, i kokeriet och för massatvätt i blekeriet.

Flera vinster

Projektet har genomförts för att öka kapaciteten, men det utgör delvis också en reinvestering. Besiktningar hade påvisat korrosion och godsförtunning i effekterna, vilket gjorde att man tvingades avsäkra indunstningen vid lägre tryck.

Projektet leder till flera fördelar för miljön. Tack vare den nya strippern tar man hand om större andel organiska ämnen i kondensatet. Det innebär lägre belastning på externa avloppsreningsanläggningen, lägre flöden av COD till den.

Åtgärder har också gjorts för att ta hand om mer av svavelhaltiga gaser. Den färdiga tjockluten förvaras i lutcistern. Gaserna därifrån uppsamlas nu och tillsammans med andra flöden av luktande gaser (från kokeri, Lockman-kolonn m.m.) används de som bränsle i mesaugnen, eller bränns i en fackla.

Ombygget av indunstningsanläggningen har genomförts i etapper. År 2003 byttes effekt 3, 4 och 5 samt två kondensorer. År 2004 och 2005 var det dags för innanmätena i koncentratorerna (mantlarna behölls). Under ett förlängt höststopp nu i oktober byttes effekt 1 och 2 samt installerades den större strippern. Man bytte också en av de två vakuumpumparna. Någon uppgradering av kringutrustning behövdes inte. Cisternparken för lagring av lut har bibehållits. Hela projektet har kostat cirka 77 miljoner kronor.

Sodapannan har modifierats

Vallvik har också genomfört ett projekt på sodapannan. Den byggdes 1974 då fabriken konverterades från sulfit- till sulfatprocessen. År 1998 drabbades pannan av ett lika dramatiskt som känt haveri. En panntub fläktes upp längs en sträcka på cirka 50 cm. Vatten kom in i sodapannan. Det var troligen en kombination av oförbrända gaser och smältavattenexplosion som gjorde att skadorna blev mycket omfattande. Hela eldstaden blev skadad. Bland annat kastades smältan genom de uppfläkta pannväggarna ut på fabriksgården. Pannan reparerades på rekordtid. I början på 2000-talet byttes sedan den kalla ekonomizern i pannan.

Nu har pannan uppgraderats för att klara 1350 ton TS svartlut per dygn, jämfört med 1200 tidigare. På flera punkter har pannan modifierats. Avsikten är att förbättra rökgasflöden och termodynamik på så sätt att pannan klarar högre flöden av svartlut, ånga och vatten, samtidigt som energiinnehållet i svartluten tas tillvara. Lufttillförseln på sekundärnivån utgjordes tidigare av ett konventionellt 4-väggs sekundärregister. Det har byggts om till ett tvåväggs 3+2 i två nivåer. Större luftportar har monterats, placerade interlaced visavi portarna på motsatt sida.

Tubsatser i pannan har utglesats för att minska risken för igensättning. Sådana problem har hittills försämrat tillgängligheten på pannan. En så kallad vattenscreen har monterats mellan eldstad och överhettarregion. Det höjer värmeöverföringskapaciteten från pannans inre till pannvattnet. Grövre fallrör har satts in mellan vattendom och pannbotten. Det höjer pannans cirkulationsgräns, så att mer värme kan tas om hand av pannan.

– Sedan har vi installerat två nya sotblåsare samt lutsprutestationer, berättar Sofia Strandvall. Några byten eller kompletteringar av kringutrustning har inte gjorts. Vi hoppas nu på högre tillgänglighet och att pannan också klarar minst tio procent högre last än hittills.

Arbetena på sodapannan gjordes under ett förlängt höststopp, 18 dagar i oktober. Projektet kostade cirka 45 miljoner kronor.

Uppgraderingarna av indunstningen och sodapannan har inneburit att berörda delar av styrsystemen har programmerats om. På bruket finns två kontrollrum, ett för renseriet och ett för övriga delar; indunstningen och sodapannan hör således till det senare.

Sodapannans ångdata är 60 bar och 470 grader C. Ångan från sodapannan tillsammans med ånga från brukets barkpanna används för elproduktion i mottrycksturbin.

Projektorganisation

Rottneros Vallviks Bruk har en relativt liten organisation och har ingen egen projektavdelning eller fast anställd projektchef. För varje nytt projekt sätter man samman en projektgrupp och utser projektledare. Gruppen består av personal från produktion, drift, underhåll och anläggningskontor. Sofia Strandvall var driftingenjör på återvinningen när projektet inleddes, och blev då utsedd till ansvarig för processdelen av projektet. Idag är hon produktionschef för bruket.


Ordförklaring:
COD = Chemical Oxygen Demand, ett mått på hur mycket syre innehållet i avloppet förbrukar vid nedbrytning

Kjell-Arne Larsson