Ympäristöratkaisut Case Tornion Voima Oy Results From Assets Environmental Excellence
Sisältö Taustaa - Laitoksen esittely - Ympäristöluvan tarkkailuvaatimukset Päästöjen valvontaratkaisu - Päästölaskennat, -ennusteet ja -raportointi - Hälytykset ja tiedon siirto automaatiojärjestelmiin - DNAecoDiary ympäristötietämyksen hallintasovellus 2 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Tornion Voima Oy Tornion voimalaitos - Höyryä, lämpöä ja sähköä tuottava apujäähdyttimellä varustettu teollisuuden vastapainevoimalaitos - Foster Wheeler Energia Oy:n toimittama kiertopetikattila - Kattilan teho 145 MW - Tuorehöyryn lämpötila 540 C ja paine 130 bar - Höyry- ja lämpöteho yhteensä 90 MW - Vastapainesähköteho noin 40 MW - Höyryä ja lämpöä Outukummun Tornion tehtaiden tuotantoprosesseihin ja sähköä valtakunnan verkkoon
Tietoja laitoksesta Uusi laitos - käyttöönotto vuodenvaihteessa 2007-2008 Voimalaitoksen polttoaineet - jyrsinturve, palaturve, biopolttoaine, lajitellusta jätteestä valmistettu REFkierrätyspolttoaine ja Outokumpu Tornio Worksin ferrokromitehtaan prosessissa syntyvä häkäkaasu - käynnistys- ja häiriöpolttoaine: raskas polttoöljy - isojen kattilarevisioiden jälkeen muurausten kuivaukseen: kevyt polttoöljy - vara- ja lisäpolttoaineena on mahdollista käyttää kivihiiltä Savukaasupäästöjen rajoittaminen - hiukkaspäästöt: sähkösuodatin - rikkipäästöt: kalkkikiven syöttö tulipesään - typenoksidit: mahdollisuus ammoniakkiveden syöttöön Jatkuvatoimiset päästöanalysaattorit - Gasmet Technologies Oy:n FTIR-kaasuanalysaattori: NO x -, SO 2 -, CO-, HCl-, HF-, TOC - Dr. Födisch AG:n virtaus- ja pölyanalysaattori 4 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Lähtökohta Tarkkailuperiaatteet LCP- ja jätteenpolttoasetuksista sekä laitoksen ympäristöluvasta - Lupa mahdollistaa sekä tavanomaisten että kierrätyspolttoaineiden käytön - Ajomoodien vaihto joustavaa (LCP ja WI), raportointijakso vuorokausi - Erilliset päästöraja-arvot ja tarkkailu Tavoitteena tarkkailuperiaatteita tukeva järjestelmä - eri käyttäjäryhmiä tukeva raportointi - tehokas reaaliaikainen päästöjen tarkkailu - poikkeamatilanteiden sujuva käsittely Päästöjen valvonta- ja raportointisovellus osana metsodna automaatio- ja informaatiojärjestelmää 5 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Sovelluksen laajuus Päästöjen valvonta- ja raportointisovellus - mittaustietojen tallentaminen - päästölaskennat - raportit (LCP-vrk, WI-vrk, kk, vuosi, QAL2) - tiedon siirto automaatiojärjestelmään ja hälytykset - valvontanäyttö Ympäristötietämyksen hallintasovellus DNAecoDiary - manuaaliset kirjaukset - automaattikirjaukset laskennan perusteella - luokittelut 6 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
metsodna informaatiojärjestelmä Työkalut päästöjen tarkkailuun
metsodna Info / Perusympäristö My Community DNAview Excel Erilaiset rajapintateknologiat (DNAdata, ODBC, API) Käsin syötetyt arvot (DNAentry) Lasketut arvot (DNAproCalc) Polttoainemäärät (Polttoainetietojärjestelmä, PAT) DNAhistorian, DNAecoDiary CIM-IO metsodna 8 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöjen tarkkailu Päästölaskennat ja raportointi
Mittaukset ja laskennalliset päästöt - ajomoodeissa eri mittausvaatimukset Ajomoodi Jatkuvat mittaukset Kertamittaukset Laskennalliset päästöt WI - NOx-, SO2-, hiukkas-, CO-, HCl-, HF- ja TOC-päästöt - savukaasun virtausnopeus, paine, lämpötila, happipitoisuus ja kosteus Raskasmetallit: Cd ja Tl, Hg, sekä Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni ja V sekä PCDD/F LCP - NOx-, SO2-, hiukkas-, (CO-, HCl-, HF- ja TOC- ) päästöt - savukaasun virtausnopeus, paine, lämpötila, happipitoisuus ja kosteus Raskasmetallit: As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, V ja Zn, Suomen ympäristökeskuksen ominaispäästökertoimien avulla 10 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöraja-arvojen noudattaminen -ajomoodikohtaiset päästörajat Kierrätyspolttoaineet (WI) Jätteenpolttoasetuksen mukainen rinnakkaispoltto Päästöraja-arvoa on noudatettu, jos yksikään raja-arvoon verrattava päästöjen vrk-keskiarvo ei ylitä rajaarvoa. jos 97 % vuoden aikana mitatuista hiilimonoksidin liukuvista vrkkeskiarvoista ei ylitä raja-arvoa. jos yksikään raskasmetallien näytteenottoajan aikana mitattavista keskiarvoista ei ylitä raja-arvoa. jos yksikään dioksiinien ja furaanien näytteenottoajan aikana mitattavista keski-arvoista ei ylitä raja-arvoa. Tavanomaiset polttoaineet (LCP) Uusi LCP-laitos Päästöraja-arvoa on noudatettu, - jos yksikään raja-arvoon verrattava päästöjen vrk -keskiarvo ei ylitä raja-arvoa. - jos 95 % vuoden aikana raja-arvoon verrattavista päästöjen tuntikeskiarvoista ei ylitä 200 % raja-arvosta. 11 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöjen tarkkailun vaatimukset WI- ja LCP -ajomoodit kierrätyspolttoaineiden ja tavanomaisten polttoaineiden poltolle - Ajotavan mukainen raportointijakso on vuorokausi. - Vuorokausi, jonka aikana on edes osittain poltettu kierrätyspolttoainetta, raportoidaan kierrätyspolttoaineen käyttövuorokaudeksi. 12 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Perustarkkailussa ajomoodikohtaisia eroja - ½ h vs. 1h keskiarvot WI Mittausten keruu 1 s syklillä 1 min keskiarvot LCP Mittaus 1 s syklillä 1 min keskiarvot 1 min keskiarvoista lasketaan puolen tunnin keskiarvoja, joista edelleen lasketaan raja-arvoon verrattavia vuorokausikeskiarvoja. Tarkkailtavat komponentit: NOx, SO2, hiukkaset, CO, HCl, HF, TOC, raskasmetallit ja PCDD/F. QAL2-seuranta tuntitasolla. 1 min keskiarvoista lasketaan tunnin keskiarvoja, joista edelleen lasketaan raja-arvoon verrattavia vuorokausikeskiarvoja. Tarkkailtavat komponentit: NOx, SO2, hiukkaset ja raskasmetallit. Lisäksi seurataan CO-, HCl-, HF- ja TOC-päästöt tuntitasolla. QAL2-seuranta tuntitasolla. 13 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästölaskennat Pitoisuuslaskennat Kattilan normaaliajon/ varsinaisen käynnissä olon aikana Kalibrointifunktiolla korjaus, redusointi NTP, muunnos kuivaan tilaan, happikorjaus (6 % O 2 ), epävarmuusvähennys Validisuusehdot (mm. statustarkastelu, 2/3 sääntö) Kalibrointifunktion voimassaolon valvonta (EN 14181) Vertailu päästörajoihin Kertymät ja ennusteet Kierrätyspolttoaineiden käyttöä ei saa jatkaa yli 4 tuntia, jos päästöraja-arvot ylittyvät. Yhteenlaskettu ylitysaika saa olla enintään 60 tuntia vuodessa. Kokonaispäästöt Kattilan käynnin aikana Erillinen laskenta normaaliajon aikana, ylös/alasajotilanteissa + puhdistinlaitehäiriöissä sekä mittalaitteiden häiriöissä 14 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Savukaasun puhdistinlaitteiden häiriöt Sähkösuodin Kierrätyspolttoaine WI-ajossa kierrätyspolttoaineiden poltto on pysäytettävä välittömästi sähkösuotimen häiriötilanteissa. Operaattori saa hälytyksen REF-polton pysäyttämiseksi Tavanomaiset polttoaineet LCP-ajossa päästöt voidaan johtaa puhdistamattomina ulos hetkellisesti. Jos normaaliin toimintaan ei voida palata 24 tunnin kuluessa ja raja-arvot ylittyvät, päästöjä on vähennettävä sopivilla polttoainevalinnoilla tai rajoittamalla kattilan toimintaa. Laitos ei saa toimia ilman savukaasun puhdistinlaitteita yli 120 tuntia kalenterivuoden aikana. Operaattori saa hälytyksen heti häiriön alussa sekä vuosilaskurin 100 tunnin ja 120 tunnin täytyttyä. 15 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöraportit 1/4 WI-vuorokausiraportti Päästörajat NO x, SO 2, CO, hiukkaset, HF, HCl, TOC Laskentajakso ½ h Pitoisuudet Kokonaispäästöt normaaliajo ylös/alasajot + puhdistinlaitehäiriöt mittalaitehäiriöt 16 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta Käyntitiedot käynnissä LCP ajossa WI ajossa Häiriötiedot sähkösuodin mittalaitteet
Päästöraportit 2/4 LCP-vuorokausiraportti Päästörajat NO x, SO 2, hiukkaset Laskentajakso 1 h 17 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöraportit 3/4 Kuukausiraportti 18 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöraportit 4/4 Vuosiraportti Päästörajojen ylitykset Kokonaispäästöt Raskasmetallipäästöt Polttoainetiedot 19 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Päästöjen valvonta Reaaliaikainen tieto operaattorille
Tietojen siirto automaatiojärjestelmään -operaattorin päätöksenteon tueksi Valitut laskennalliset tiedot esitetään operaattorinäytöillä - ajomoodikohtaiset päästöjen valvontanäytöt - päästömittaukset ja apusuureet - reaaliaikaiset raja-arvoihin verrattavat pitoisuudet - päästökertymät ja ennusteet - lupaehtojen seuranta - sähkösuotimen häiriöt Hälytykset - päästörajojen ylitykset - sähkösuotimen häiriöt WI-ajo: häiriön alku LCP-ajo: häiriölaskuri 21 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Valvontanäyttö - tavanomaiset polttoaineet (LCP) 22 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Valvontanäyttö - kierrätyspolttoaine (WI) 23 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Ympäristötietämyksen hallinta Tehokas tiedon käsittely ja jakelu Mitä, missä, milloin on tapahtunut? Toimenpiteet tilanteen ratkaisemiseksi. Seuraukset? Tapahtumaan johtaneet syyt? Miten vastaava tapahtuma voidaan estää jatkossa?
Ympäristötietämyksen hallintasovellus DNAecoDiary Osa DNAdiary-päiväkirjasovellusta - poikkeamakirjaukset - tuotannonmenetyskirjaukset - vuorokirjaukset Ympäristötiedon keräämiseen, tallentamiseen ja raportointiin sekä tiedon jakeluun - Automaattikirjaukset (esim.päästörajojen ylitykset) - Tapahtumapohjaiset manuaaliset kirjaukset - Asiakkaan kanssa suunniteltu luokittelu - Monipuoliset hakumahdollisuudet - Yhteenvetoraportit - Kokemusperäisen tiedon kerryttäminen läpi organisaation 25 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Manuaaliset kirjaukset Käyttäjä valitsee kirjaukselleen sopivan lomakkeen ja täydentää avautuvan näytön. 26 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Automaattiset kirjaukset - laskennassa määritellyistä tapahtumista Automaattiset kirjaukset - mittalaitehäiriöt ja -huollot - päästörajojen ylitykset - sähkösuotimen häiriöt - REF-polton lämpötilan alitus Automaattinen kirjaus muodostetaan DNAproCalc laskentasovelluksessa, josta se siirretään DNAecoDiaryyn Käyttäjä voi täydentää tarpeen vaatiessa kirjausta jälkeenpäin muokkaa toiminnolla 27 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Hakutyökalu - tietojen jäsentelyyn ja hallintaan Monipuoliset hakuominaisuudet - Ajan mukaan - Avainsanojen mukaan - Luokittelujen mukaan - Vapaa tekstihaku - Kirjaajan mukaan - Yhdistetyt haut 28 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Esimerkki ympäristökirjauksesta pdf-muunnos e-mail Viranomainen Tiedoksi viranomaiselle Esimerkkikirjaus on kuvitteellinen!!! 29 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
Kokemuksia
Kokemuksia toteutusvaiheessa Rinnakkainen WI/LCP ympäristölupa tuo haastetta raportointiin - käsinlaskenta työlästä, jollei mahdotonta - tarve selkeällä, ajomoodit erottavalle raportoinnille - Metso Automationin asiantuntijat tukena sovelluksen kehittämisessä Lainsäädännön alueellinen tulkinta monimutkaistaa määrittelytyötä - yksityiskohtainen suomenkielinen sovellusdokumentaatio tukena viranomaisneuvotteluissa Linkitys automaatiojärjestelmään on tärkeää - reaaliaikainen lupaehtojen seuranta - nopea reagointi häiriö- ja poikkeustilanteissa Tehokas ympäristötietojen käsittely ja analysointi - poikkeamien käsittely sisäisesti - tiedon välittäminen viranomaisille 31 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta
KIITOS MIELENKIINNOSTA! Vastaan mielelläni kysymyksiin nyt tai myöhemmin! sähköposti: maria.nurmoranta@metso.com puhelin: 040 5727299 33 Metso Automation Inc. Maria Nurmoranta