Balance+ -säätökonsepti Voimalaitoksen vakionopeudensäädin. Myynti- ja projektipäällikkö Joni Viitanen, ÅF

Transkriptio

1 -säätökonsepti Voimalaitoksen vakionopeudensäädin Myynti- ja projektipäällikkö Joni Viitanen, ÅF Energia 2016,

2 Kuulostaako tutulta? Palamattomia pohjatuhkassa Epätasaiset petilämmöt Häkäpiikkejä Korkea NOx-pitoisuus Heiluva savukaasun loppuhappi Heiluva höyryn loppulämpötila Korkea savukaasun loppuhappi Värähtelevä lieriön pintasäätö Säätimet yliohjaavat liikaa Säätimet eivät saavuta asetusarvoa Ajetaan heilunnan vuoksi matalampaa asetusarvoa Säätimet ovat manuaalilla Säätimet eivät toimi Säätimet ajautuvat laitaan Korkea syve-venttiiliin paine-ero Epätasainen loppuhapen jakautuminen kattilapuoliskoilla

3 , patentoitu, adaptiivinen säätökonsepti lieriö- ja läpivirtauskattiloille.

4 PID vs. PID 1,6 1,6 1,4 1,4 1,2 1, ,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,

5 Perinteinen höyryn lämpötilansäätö T E

6 höyryn lämpötilansäätö F E P E T E T E E F E T T E

7 Miten hyöty syntyy? Tavoitteen muutos Tavoitteen muutos Alkuperäinen asetusarvo Uusi asetusarvo Hälytysraja Parannettu säätö Alkuperäinen säätö

8 tuloksia Gheco-one, Rayong Thaimaa [MWe] Ennen Net Electric power House Load [MWe] Jälkeen [MWe] House load Net Electric power [MWe] vähensi omakäyttötehoa ~4.0 MWe ja samalla myös tuotettu sähköteho kasvoi

9 tuloksia Gheco-one, Rayong Thaimaa Ennen Jälkeen [ C] 1st Spray flow 2nd Spray flow 575 [kg/s] 45 [ C] 575 Main steam temperature left Main steam temperature right [kg/s] Tulistetun höyryn loppulämpötila pysyy vakaampana patentoidulla -ratkaisulla. Adaptiivisen mallin avulla säätö reagoi nopeasti muutoksiin, ilman että ruiskuventtiileitä täytyy ohjata voimakkaasti.

10 tuloksia Gheco-one, Rayong Thaimaa Ennen Jälkeen [%] O2 left average O2 right average 4 3,8 3,6 3,4 3,2 3 2,8 2,6 2,4 2,2 [%] O2 average 4 3,8 3,6 3,4 3,2 3 2,8 2,6 2,4 2,2 laski loppuhappitaso 3,4%-yks. -> 2,7 %-yks. Lisäksi kattilapuoliskojen välinen ero saatiin minimiin.

11 Mitä tuo mukanaan? Nopea säätö myös hitaisiin säätösuureisiin Prosessin häiriöt saadaan kompensoitua jo ennen kuin ne näkyvät säädettävässä suureessa Yli- ja aliohjaus vähenevät Säädöt mukautuvat prosessin muutoksiin Viritysparametrit määritettävissä prosessisuureista jo ennen käyttöönottoa Tarkempi ja tasaisempi säätö

12 hyödyt Takaisinmaksuaika < 1 a Vuotuiset säästöt Parempi hyötysuhde ja käyttöaste Pienempi omakäyttöteho ja minimikuorma Vähemmän päästöjä Matalammat ylläpitokustannukset Mahdollisuus käyttää huonompia polttoaineita Parempi kuormitushäiriöiden sietokyky Pienemmät kattilaan kohdistuvat rasitukset

13 projektin toteutus Askel kerrallaan Asiakkaan kiinnostus Prosessidata ja selvitykset Potentiaalin analysointi Takaisinmaksulaskelma Tarjous Sopimus projekti Hyötyjen analysointi

14 referenssit Customer Location Boiler Project description Year CFB1&2, Rayong Thailand Gogeneration CFB, Coal 2x222 MWe, 190 t/h (GT+CFB+ST) (Ongoing) 2016 Ekovoimalaitos, Oulu, Finland 53 MW, 45 MWth, Grate, Waste (Ongoing) 2016 Suomenoja 1, Espoo, Finland Heinola Primary boiler 2, Recovery Boiler 2, Finland Novocherkasskaya, Russia Samcheok, South Korea Kerava Bio power plant, Finland 265 MW, 160 MWdh, 80 MWe, PC, Corner burners 120 MW Coal / Bio BFB, 33 MW Recovery boiler 330 MWe Supercritical CFB OTU 4x 550 MWe Supercritical CFB OTU 1300t/h 560 C 275bar 72,5 MWth and 21 MWe Peat / Bio BFB BFB, RB water-steam controls (Ongoing) main controls engineering & two boilers coordinated controls (Ongoing), Process heat controls, Rayong CFB3, Thailand 85 MWe, 79 t/h CFB Coal 2015 Varkaus K6, Finland 150 MWth Bio / PDF 2015 Rauhalahti, Jyväskylä, Finland 180 MWth and 87 MWe Bio / Peat / Coal / Oil BFB 2014

15 referenssit jatkuu Customer Location Boiler Project description Year Keljonlahti, Jyväskylä, Finland 250 MWth and 210 MWe Bio / Peat / Coal CFB 2014 Haapavesi, Finland 25 MWth and 3 MWe Peat / Bio BFB 2014 Lieksa, Finland 22 MWth and 8 MWe Peat / Bio BFB 2013 Rayong, Thailand 660 MWe Supercritical PC, Wall burners, OTU 2013 Polaniec, Poland 447 MWth Agro Bio CFB, 2013 Forssa, Finland 70 MWe Peat / Bio BFB 2013 Kladno, Czech Republic 303 MWth Lignite / Bio CFB, 2013 Pieksämäki, Finland 27 MWth and 10 MWe BFB and Steam turbine main controls, Turbine_controls 2013 Kaskinen, Finland 65 MW Bark BFB, 2012 Hyltebruk P3, Sweden 100 MW Gas / Oil Boiler Boiler control design, 2012

16 referenssit jatkuu Customer Location Boiler Project description Year Naistenlahti K1 & K2, Tampere, Finland 144 MWth CCGT HRSG 190 MWth Peat / Bio BFB BFB, HRSG water-steam controls 2012 Kantvik K3, Kirkkonummi, Finland 29 MW, Coal, Grate, 2012 Myllykoski K7, Finland 88 MWth Peat / Bio BFB, 2011 Kauttua, Finland 65 MW Peat / Waste CFB and Steam turbine 14 MWe, Turbine controls 2011 Händelö P15, Sweden 85 MWth Waste CFB, 2011 Rauma K5 & K6, Finland Inkoo Block 1 & 2, Finland 200 MWth CFB & 130 MWth Bio / Peat / Coal BFB main controls, Coordinated control, Steam network balance control x 250 MWe PC OTU Boiler Control design, 2010 Navia, Spain 120 t/h 122 bar Bio BFB Total automation project 2008 Lagisza, Poland Pietarsaari, Finland 460 MWe Supercritical CFB OTU 1300t/h 560 C 275bar MWe/160 Peat / Bio / control Development projects 2006 Coal / Waste CFB

17 Kiitos! Lisää aiheesta ÅF:n ständiltä nro A514 Tervetuloa! yhteyshenkilöt: Joni Viitanen Jari Leppäkoski Sähköposti