Selvitys suurjännitekäyttöjen modernisointimahdollisuuksista voimalaitoksella
Pulkkinen, Ville (2015)
Pulkkinen, Ville
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201504073994
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201504073994
Tiivistelmä
Insinöörityössä tarkasteltiin hiilivoimalaitoksella sijaitsevien suoraan voimalaitoksen 6 kV:n sähköverkkoon kytkettyjen ja mekaanisesti kahdella eri säätölaitteella kuristettujen kiertokaasupuhallinkäyttöjen modernisointimahdollisuuksia. Lähtökohtana työssä oli vain käyttöjen moottorien ja tilavuusvirtauksen säädön nykyaikaistaminen, eikä varsinaisiin keskipakopuhaltimiin ollut tarkoitus tehdä muutoksia.
Puhaltimien alhaisten tehovaatimusten takia suurjännite ei ollut kannattava vaihtoehto, joten uudeksi jännitetasoksi valittiin 400 V, joka oli käytännön syistä ainoa vaihtoehto kolmivaiheisen pienjännitekuorman käyttöjännitteeksi voimalaitoksella. Vanhojen suurjännitemoottoreiden mitattua tehoa vertailtiin kiertokaasuprosessin tärkeimpien suureiden arvoihin, ja uudet moottorit sekä taajuusmuuttajat valittiin sillä oletuksella, että kiertokaasuprosessissa todennäköisesti esiintyvä virtaaman maksimiarvo on lähellä alkuperäistä mitoitusarvoa.
Uuden moottori- ja taajuusmuuttajayhdistelmän valintaprosessissa kiinnitettiin huomiota myös voimalaitokselle tulevaisuudessa tapahtuviin muutoksiin, kuten jatkuvaan pelletin seospolttoon, sekä palamisprosessissa aiheutuvien typpioksidipäästöjen pienentämiseen. Nämä muutokset aiheuttivat epävarmuutta valintaprosessiin, koska niiden aiheuttamaa vaikutusta kiertokaasun tarpeeseen ei voitu tietää täysin varmasti.
Modernisointityön taloudellisia vaikutuksia tarkasteltiin investointikustannusten sekä nopeussäädetyn käytön tuoman säästön kannalta, ja uuden käytön kuluttaman sähköenergian arvioitiin olevan noin 30 % pienempi kuin vanhan, mikä tekee muutostyöstä taloudellisesti kannattavan. Taloudellisten säästöjen lisäksi myös vanhojen säätölaitteiden korvaaminen pelkällä puhaltimen nopeussäädöllä tuo myös luotettavuutta prosessiin laitteiden kokonaismäärän vähentyessä.
Puhaltimien alhaisten tehovaatimusten takia suurjännite ei ollut kannattava vaihtoehto, joten uudeksi jännitetasoksi valittiin 400 V, joka oli käytännön syistä ainoa vaihtoehto kolmivaiheisen pienjännitekuorman käyttöjännitteeksi voimalaitoksella. Vanhojen suurjännitemoottoreiden mitattua tehoa vertailtiin kiertokaasuprosessin tärkeimpien suureiden arvoihin, ja uudet moottorit sekä taajuusmuuttajat valittiin sillä oletuksella, että kiertokaasuprosessissa todennäköisesti esiintyvä virtaaman maksimiarvo on lähellä alkuperäistä mitoitusarvoa.
Uuden moottori- ja taajuusmuuttajayhdistelmän valintaprosessissa kiinnitettiin huomiota myös voimalaitokselle tulevaisuudessa tapahtuviin muutoksiin, kuten jatkuvaan pelletin seospolttoon, sekä palamisprosessissa aiheutuvien typpioksidipäästöjen pienentämiseen. Nämä muutokset aiheuttivat epävarmuutta valintaprosessiin, koska niiden aiheuttamaa vaikutusta kiertokaasun tarpeeseen ei voitu tietää täysin varmasti.
Modernisointityön taloudellisia vaikutuksia tarkasteltiin investointikustannusten sekä nopeussäädetyn käytön tuoman säästön kannalta, ja uuden käytön kuluttaman sähköenergian arvioitiin olevan noin 30 % pienempi kuin vanhan, mikä tekee muutostyöstä taloudellisesti kannattavan. Taloudellisten säästöjen lisäksi myös vanhojen säätölaitteiden korvaaminen pelkällä puhaltimen nopeussäädöllä tuo myös luotettavuutta prosessiin laitteiden kokonaismäärän vähentyessä.