Leijukerroskattilan tulistinalueen likaantuminen monipolttoainekäytössä - Mittausmenetelmät ja likaantumisen vaikutukset käytettävyyteen

Janne Kärki

Leijukerroskattilan tulistinalueen likaantuminen monipolttoainekäytössä - Mittausmenetelmät ja likaantumisen vaikutukset käytettävyyteen

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference article in proceedings › Professional

Abstract

Voimalaitoksilla biopolttoaineita käytettäessä tuhkan käyttäytymisestä aiheutuvat kattilan ajonaikaiset ongelmat ja lisääntyvä huollon tarve saattavat nostaa merkittävästi energian tuotantokustannuksia. Lisääntyneiden nuohous- ja puhdistuskertojen ja pahimmassa tapauksessa tulistimien uusimisen lisäksi myös kattilan hyötysuhde huononee eristävien tuhkakerrostumien muodostuessa sen lämmönsiirtopinnoille. Biopolttoaineiden käyttö parantaa ympäristön tilaa, mutta niiden poltto-ominaisuuksien kannalta on huomioitava myös poltetaanko niitä yksin tai käytetäänkö niitä seospoltossa turpeen tai muun rikkipitoisen polttoaineen kanssa. VTT:n tutkimuksissa on mm. selvitetty ja ohjeistettu höyrykattilan lämpöpintojen likaantumisen ja kattilan käytettävyyden kannalta turvallisia polttoaineiden seossuhteita ja järkeviä puhdistuskäytäntöjä. Laitoksen käytettävyyteen vaikuttavien ongelmien havaitseminen riittävän ajoissa laitoksen valvomosta on nykyisissä ratkaisuissa vaikeaa tai lähes mahdotonta. Perinteisesti kattilan käyttäjät arvioivat kattilansa likaantumista vasta vuosihuollon yhteydessä. Likaantumisen arviointiin kattilan käydessä voidaan käyttää myös suoria mittauksia. Tällöin voidaan helpommin arvioida eri polttoaineseosten käyttötilanteiden vaikutusta likaantumiseen kuin pelkästään tarkastelemalla laitoksen omia prosessimittauksia. VTT:n tutkimuksessa on havaittu kerrostumasondilla saaduilla mittaustuloksilla ja laitoksen suorituskyvyllä olevan selvää riippuvuutta. Sondin lämpötilojen ja lämpövuon tiheyksien käyttäytyminen kerrostumien lisääntymisen myötä kuvaa kattilan lämpöpintojen likaantumista. Yhdoistämällä kattilan monitoroinnista, kehitetyistä laskennoista ja laitoksen prosessimittauksista saatava tieto laitosta kuvaavaan vesi-höyry -piirin prosessisimulointiin, voidaan kattilan ja koko prosessin tekninen suorituskyky määrittää eri käyttötilanteissa. Simuloinnilla voidaan arvioida likaantumisen vaikutusta kattilan käyttöön ja tuotantotietojen kautta edelleen käyttötalouteen.

Original language	Finnish
Title of host publication	Kattilapäivät 2004, Teema: Polttotekniikan erityiskysymykset
Publisher	Lappeenranta University of Technology
Pages	45-68
ISBN (Print)	951-764-884-7
Publication status	Published - 2004
MoE publication type	D3 Professional conference proceedings
Event	Kattilapäivät 2004 - Lappeenranta, Finland Duration: 8 Mar 2004 → 9 Mar 2004

Conference

Conference	Kattilapäivät 2004
Country/Territory	Finland
City	Lappeenranta
Period	8/03/04 → 9/03/04

Cite this

@inproceedings{94dcee008b704eb0bc1d8528ae681771,

title = "Leijukerroskattilan tulistinalueen likaantuminen monipolttoainek{\"a}yt{\"o}ss{\"a} - Mittausmenetelm{\"a}t ja likaantumisen vaikutukset k{\"a}ytett{\"a}vyyteen",

abstract = "Voimalaitoksilla biopolttoaineita k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} tuhkan k{\"a}ytt{\"a}ytymisest{\"a} aiheutuvat kattilan ajonaikaiset ongelmat ja lis{\"a}{\"a}ntyv{\"a} huollon tarve saattavat nostaa merkitt{\"a}v{\"a}sti energian tuotantokustannuksia. Lis{\"a}{\"a}ntyneiden nuohous- ja puhdistuskertojen ja pahimmassa tapauksessa tulistimien uusimisen lis{\"a}ksi my{\"o}s kattilan hy{\"o}tysuhde huononee erist{\"a}vien tuhkakerrostumien muodostuessa sen l{\"a}mm{\"o}nsiirtopinnoille. Biopolttoaineiden k{\"a}ytt{\"o} parantaa ymp{\"a}rist{\"o}n tilaa, mutta niiden poltto-ominaisuuksien kannalta on huomioitava my{\"o}s poltetaanko niit{\"a} yksin tai k{\"a}ytet{\"a}{\"a}nk{\"o} niit{\"a} seospoltossa turpeen tai muun rikkipitoisen polttoaineen kanssa. VTT:n tutkimuksissa on mm. selvitetty ja ohjeistettu h{\"o}yrykattilan l{\"a}mp{\"o}pintojen likaantumisen ja kattilan k{\"a}ytett{\"a}vyyden kannalta turvallisia polttoaineiden seossuhteita ja j{\"a}rkevi{\"a} puhdistusk{\"a}yt{\"a}nt{\"o}j{\"a}. Laitoksen k{\"a}ytett{\"a}vyyteen vaikuttavien ongelmien havaitseminen riitt{\"a}v{\"a}n ajoissa laitoksen valvomosta on nykyisiss{\"a} ratkaisuissa vaikeaa tai l{\"a}hes mahdotonta. Perinteisesti kattilan k{\"a}ytt{\"a}j{\"a}t arvioivat kattilansa likaantumista vasta vuosihuollon yhteydess{\"a}. Likaantumisen arviointiin kattilan k{\"a}ydess{\"a} voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} my{\"o}s suoria mittauksia. T{\"a}ll{\"o}in voidaan helpommin arvioida eri polttoaineseosten k{\"a}ytt{\"o}tilanteiden vaikutusta likaantumiseen kuin pelk{\"a}st{\"a}{\"a}n tarkastelemalla laitoksen omia prosessimittauksia. VTT:n tutkimuksessa on havaittu kerrostumasondilla saaduilla mittaustuloksilla ja laitoksen suorituskyvyll{\"a} olevan selv{\"a}{\"a} riippuvuutta. Sondin l{\"a}mp{\"o}tilojen ja l{\"a}mp{\"o}vuon tiheyksien k{\"a}ytt{\"a}ytyminen kerrostumien lis{\"a}{\"a}ntymisen my{\"o}t{\"a} kuvaa kattilan l{\"a}mp{\"o}pintojen likaantumista. Yhdoist{\"a}m{\"a}ll{\"a} kattilan monitoroinnista, kehitetyist{\"a} laskennoista ja laitoksen prosessimittauksista saatava tieto laitosta kuvaavaan vesi-h{\"o}yry -piirin prosessisimulointiin, voidaan kattilan ja koko prosessin tekninen suorituskyky m{\"a}{\"a}ritt{\"a}{\"a} eri k{\"a}ytt{\"o}tilanteissa. Simuloinnilla voidaan arvioida likaantumisen vaikutusta kattilan k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n ja tuotantotietojen kautta edelleen k{\"a}ytt{\"o}talouteen.",

author = "Janne K{\"a}rki",

year = "2004",

language = "Finnish",

isbn = "951-764-884-7",

pages = "45--68",

booktitle = "Kattilap{\"a}iv{\"a}t 2004, Teema: Polttotekniikan erityiskysymykset",

publisher = "Lappeenranta University of Technology",

address = "Finland",

note = "Kattilap{\"a}iv{\"a}t 2004 ; Conference date: 08-03-2004 Through 09-03-2004",

}

Leijukerroskattilan tulistinalueen likaantuminen monipolttoainekäytössä - Mittausmenetelmät ja likaantumisen vaikutukset käytettävyyteen. / Kärki, Janne.
Kattilapäivät 2004, Teema: Polttotekniikan erityiskysymykset. Lappeenranta University of Technology, 2004. p. 45-68.

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference article in proceedings › Professional

TY - GEN

T1 - Leijukerroskattilan tulistinalueen likaantuminen monipolttoainekäytössä - Mittausmenetelmät ja likaantumisen vaikutukset käytettävyyteen

AU - Kärki, Janne

PY - 2004

Y1 - 2004

N2 - Voimalaitoksilla biopolttoaineita käytettäessä tuhkan käyttäytymisestä aiheutuvat kattilan ajonaikaiset ongelmat ja lisääntyvä huollon tarve saattavat nostaa merkittävästi energian tuotantokustannuksia. Lisääntyneiden nuohous- ja puhdistuskertojen ja pahimmassa tapauksessa tulistimien uusimisen lisäksi myös kattilan hyötysuhde huononee eristävien tuhkakerrostumien muodostuessa sen lämmönsiirtopinnoille. Biopolttoaineiden käyttö parantaa ympäristön tilaa, mutta niiden poltto-ominaisuuksien kannalta on huomioitava myös poltetaanko niitä yksin tai käytetäänkö niitä seospoltossa turpeen tai muun rikkipitoisen polttoaineen kanssa. VTT:n tutkimuksissa on mm. selvitetty ja ohjeistettu höyrykattilan lämpöpintojen likaantumisen ja kattilan käytettävyyden kannalta turvallisia polttoaineiden seossuhteita ja järkeviä puhdistuskäytäntöjä. Laitoksen käytettävyyteen vaikuttavien ongelmien havaitseminen riittävän ajoissa laitoksen valvomosta on nykyisissä ratkaisuissa vaikeaa tai lähes mahdotonta. Perinteisesti kattilan käyttäjät arvioivat kattilansa likaantumista vasta vuosihuollon yhteydessä. Likaantumisen arviointiin kattilan käydessä voidaan käyttää myös suoria mittauksia. Tällöin voidaan helpommin arvioida eri polttoaineseosten käyttötilanteiden vaikutusta likaantumiseen kuin pelkästään tarkastelemalla laitoksen omia prosessimittauksia. VTT:n tutkimuksessa on havaittu kerrostumasondilla saaduilla mittaustuloksilla ja laitoksen suorituskyvyllä olevan selvää riippuvuutta. Sondin lämpötilojen ja lämpövuon tiheyksien käyttäytyminen kerrostumien lisääntymisen myötä kuvaa kattilan lämpöpintojen likaantumista. Yhdoistämällä kattilan monitoroinnista, kehitetyistä laskennoista ja laitoksen prosessimittauksista saatava tieto laitosta kuvaavaan vesi-höyry -piirin prosessisimulointiin, voidaan kattilan ja koko prosessin tekninen suorituskyky määrittää eri käyttötilanteissa. Simuloinnilla voidaan arvioida likaantumisen vaikutusta kattilan käyttöön ja tuotantotietojen kautta edelleen käyttötalouteen.

AB - Voimalaitoksilla biopolttoaineita käytettäessä tuhkan käyttäytymisestä aiheutuvat kattilan ajonaikaiset ongelmat ja lisääntyvä huollon tarve saattavat nostaa merkittävästi energian tuotantokustannuksia. Lisääntyneiden nuohous- ja puhdistuskertojen ja pahimmassa tapauksessa tulistimien uusimisen lisäksi myös kattilan hyötysuhde huononee eristävien tuhkakerrostumien muodostuessa sen lämmönsiirtopinnoille. Biopolttoaineiden käyttö parantaa ympäristön tilaa, mutta niiden poltto-ominaisuuksien kannalta on huomioitava myös poltetaanko niitä yksin tai käytetäänkö niitä seospoltossa turpeen tai muun rikkipitoisen polttoaineen kanssa. VTT:n tutkimuksissa on mm. selvitetty ja ohjeistettu höyrykattilan lämpöpintojen likaantumisen ja kattilan käytettävyyden kannalta turvallisia polttoaineiden seossuhteita ja järkeviä puhdistuskäytäntöjä. Laitoksen käytettävyyteen vaikuttavien ongelmien havaitseminen riittävän ajoissa laitoksen valvomosta on nykyisissä ratkaisuissa vaikeaa tai lähes mahdotonta. Perinteisesti kattilan käyttäjät arvioivat kattilansa likaantumista vasta vuosihuollon yhteydessä. Likaantumisen arviointiin kattilan käydessä voidaan käyttää myös suoria mittauksia. Tällöin voidaan helpommin arvioida eri polttoaineseosten käyttötilanteiden vaikutusta likaantumiseen kuin pelkästään tarkastelemalla laitoksen omia prosessimittauksia. VTT:n tutkimuksessa on havaittu kerrostumasondilla saaduilla mittaustuloksilla ja laitoksen suorituskyvyllä olevan selvää riippuvuutta. Sondin lämpötilojen ja lämpövuon tiheyksien käyttäytyminen kerrostumien lisääntymisen myötä kuvaa kattilan lämpöpintojen likaantumista. Yhdoistämällä kattilan monitoroinnista, kehitetyistä laskennoista ja laitoksen prosessimittauksista saatava tieto laitosta kuvaavaan vesi-höyry -piirin prosessisimulointiin, voidaan kattilan ja koko prosessin tekninen suorituskyky määrittää eri käyttötilanteissa. Simuloinnilla voidaan arvioida likaantumisen vaikutusta kattilan käyttöön ja tuotantotietojen kautta edelleen käyttötalouteen.

M3 - Conference article in proceedings

SN - 951-764-884-7

SP - 45

EP - 68

BT - Kattilapäivät 2004, Teema: Polttotekniikan erityiskysymykset

PB - Lappeenranta University of Technology

T2 - Kattilapäivät 2004

Y2 - 8 March 2004 through 9 March 2004

ER -