E-Power. Vibroakustisesti ympäristötehokkaan voimalaitoksen tuoteprosessi. Tommi Rintamäki General Manager Power Plant Technology Wärtsilä Finland Oy

Transkriptio

1 E-Power Vibroakustisesti ympäristötehokkaan voimalaitoksen tuoteprosessi Tommi Rintamäki General Manager Power Plant Technology Wärtsilä Finland Oy 1 Wärtsilä 22 March 2013

2 E-Power Projekti Kyseessä on Wärtsilä Power Plants in 2.5 MEur yrityshanke joka toteutettiin vuosina Projektissa oli poikkeuksellisen suuri tutkimuksellinen sisältö ja VTT oli tutkimuksen toteuttaja Projektin suuren haastavuuden, tutkimuksellisen luonteen ja laajan kotimaisen verkottumisen vuoksi rahoitus myönnettiin enimmäistasoisena avustuksena Projektin tarkoitus oli pienentää reilusti voimalaitoksen ympäristömelua Meluntorjuntaratkaisujen mitoitus oli kokemusperäistä Rajoitettu tarkkuus Ylimitoitetut ratkaisut Wärtsilän kilpailukyvyn säilyttäminen ja parantaminen vaativat vibroakustisen suunnitteluprosessin tehokkuuden ja tarkkuuden nostamista uudelle tasolle 2 Wärtsilä 22 March 2013

3 E-Power - päämäärä Toteutetaan simulointipohjainen tuoteprosessi akustisten ilmiöiden osalta Yhdistämällä tähän EG-set suunnitteluprosessi syntyy Ainutlaatuinen voimalaitoksen vibroakustiikan kattava digitaalinen tuoteprosessi Hankkeen mahdollistamat merkittävät teknologiaharppaukset: Kokemuspohjaisesta ympäristömeluarvioinnista simulointipohjaiseen suunnitteluun Dokumenttipohjaisesta tiedonhallinnasta numeerisessa muodossa tallennettavan simulointitiedon ja tuotteen elinkaaren aikana tuotettavan mittaustiedon hallintaan 3 Wärtsilä 22 March 2013

4 Jäähdytysjärjestelmäkonseptit - lähtökohta Voimalaitosten jäähdytys on merkittävä loistehon kuluttaja ja ympäristömelunlähde Jäähdytyskenttä voi koostua sadoista puhaltimista, jotka toimivat ei-optimaalisella tavalla Uusien konseptien kehittämiseksi tarvitaan ilmiöosaamisen lisäksi järjestelmien hallintaan tähtäävää osaamista Tavoitteena lisätä voimalaitoksen kokonaistehokkuutta vähäisin ympäristövaikutuksin Ympäristötehokkuus 4 Wärtsilä 22 March 2013

5 Jäähdytysjärjestelmäkonseptit - tavoitteet Järjestelmämallin avulla voidaan mitoittaa optimiratkaisu kohteeseensa Komponenttien ilmiömallit tuottavat dataa järjestelmämalleihin ja tuovat esiin uusia kehityspotentiaaleja Uusien konseptien tavoitteena on vähentää ympäristömelupäästöä 10 db ja tehonottoa 30 %. VA-tiedon hallinta ja jakaminen digitaalisessa tuoteprosessissa Komponenttimallit koedata Järjestelmämallit 5 Wärtsilä 22 March 2013

6 Pakokaasukanavistot ja äänenvaimentimet - lähtökohta Suuret mittasuhteet, pitkät kuljetusmatkat, muutokset erittäin kalliita Nykyratkaisut eivät herätteiden kannalta optimaalisia Merkittävä ympäristötehokkuuden parantamispotentiaali 6 Wärtsilä 22 March 2013

7 Vaimennus [db] Pakokaasukanavistot ja äänenvaimentimet - tavoitteet Pakokaasumelun koko syntyketjun hallinta tuoteprosessissa Hajautetun, modulaarisen täsmävaimenninjärjestelmän toteutusperiaatteet Tavoite: komponenttien paino -75%, melu -10dB, kustannukset -25% Taajuus [Hz] VA-tiedon hallinta ja jakaminen digitaalisessa tuoteprosessissa D.A. System S. C. S.C. Loud Speakers Loud Speakers Mic. 4 Mic. 3 M Damper Mic. 6 Test Object Mic. 1 Damper M Komponenttimallit Kokeellinen todentaminen Järjestelmämallit 7 Wärtsilä 22 March 2013

8 Vibroakustisen tuotetiedon hallinta Tiedon tuottaminen ja käsittely Tiedon tallentaminen Työkalut tiedon siirtoon yli ohjelmistorajapintojen VA-tuotetietojärjestelmä Simulointi ja laskenta Rakenteiden dynamiikka ja kestävyys Mittaukset Verifiointi Kunnonvalvonta Vikadiagnostiikka Akustiikka Vibroakustisen tiedon tallennus Jälkiseuranta Testit/uusien konseptien koeajot CFD Monikäyttöiset simulointiympäristöt Alihankkijat CAD Wärtsilän PDM-järjestelmä 8 Wärtsilä 22 March 2013

9 Hankkeen riskit Liiketoiminta Ilman uusien teknologioiden sovellusta mäntämoottoriin perustuva ratkaisu poistuu markkinoilta Asiakkaat saatava vakuuttuneeksi uusien ratkaisujen toimivuudesta Teknologia Täysin uusi teknologia muodostaa projektille merkittävän riskin Akustisen tuoteprosessin digitalisointi merkitsee siirtymistä täysin uuteen mitoitus- ja suunnittelumenettelyyn Yli organisaatiorajojen ulottuva suunnitteluprosessi Riittämätön panostus kallis kokeilu, ei käytännön hyötyä puolittaisesta järjestelmästä 9 Wärtsilä 22 March 2013

10 JTK-Power, Vöyri 10 Wärtsilä 22 March 2013

11 Rand Simulation Oy, Vantaa 11 Wärtsilä 22 March 2013

12 12 Wärtsilä