Kuorikaasuttimen prosessinohjauksen kehittäminen
Kuusrainen, Topias (2019)
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904124929
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904124929
Tiivistelmä
Kiinnostus teolliseen biokaasutusprosessiin on kasvanut viimeisen muutaman vuosikymmenen aikana. Syitä siihen ovat fossiilisten polttoaineiden korkeat päästöt ja hintojen nousu. Yksi esimerkki tällaisesta kaasuttimesta löytyy Metsä Fibre Oy:n biotuotetehtaalta. Siellä kaasuttimen tehtävä on muuttaa kiinteä kuori meesauunin polttimelle sopivaksi tuotekaasuksi.
Biotuotetehtaalla automaatio on merkittävässä roolissa. Kaasutuslaitoksen ohjaamisessa automaation tai prosessin ei koettu toimivan riittävällä tasolla. Vaikeuksia aiheutui erityisesti vaihtelevasta kaasutustehosta, joka vaikutti meesauunin prosessiin. Opinnäytetyön tavoite oli kehittää kaasutuslaitoksen prosessinohjausta. Työ toteutettiin kehittämistutkimuksena, johon kuului tutkimusaineiston kerääminen, prosessiin perehtyminen ja kehitysehdotuksen antaminen. Tutkimuksen rajattiin kolmeen tutkimuskysymykseen: Mitkä häiriöt vaikuttavat kaasuuntumisprosessiin? Mikä on tehokkain vaihtoehto niiden vaikutuksen poistamiseksi? Miten valittu vaihtoehto toteutetaan? Työn tutkimusaineistona toimivat pääosin kaasutuslaitoksen mittaushistoria, toimintakuvaukset ja kirja- sekä internetlähteet.
Mittaushistoriaa tutkimalla voitiin todeta merkittävin syy ongelmille. Tutkimuksen perusteella tilannetta olisi voitu parantaa poistamalla kuormahäiriöitä tai suunnittelemalla säätötapa uudestaan. Tuloksina saatiin ehdotus säätötavasta, jonka arvioitiin reagoivan paremmin kuormahäiriöihin ja vähentävän niiden syntymistä. Lisäksi löydettiin lisätutkimusta tarvitsevia kehitysmahdollisuuksia, joilla prosessinohjausta voidaan tarvittaessa kehittää eteenpäin. Kehitetyn ehdotuksen toimintaperiaatteet otettiin käyttöön, ja tulokset olivat arvioiden mukaiset. Kaasutuslaitoksen prosessinohjaus saatiin tasolle, johon toimeksiantaja oli tyytyväinen.
Biotuotetehtaalla automaatio on merkittävässä roolissa. Kaasutuslaitoksen ohjaamisessa automaation tai prosessin ei koettu toimivan riittävällä tasolla. Vaikeuksia aiheutui erityisesti vaihtelevasta kaasutustehosta, joka vaikutti meesauunin prosessiin. Opinnäytetyön tavoite oli kehittää kaasutuslaitoksen prosessinohjausta. Työ toteutettiin kehittämistutkimuksena, johon kuului tutkimusaineiston kerääminen, prosessiin perehtyminen ja kehitysehdotuksen antaminen. Tutkimuksen rajattiin kolmeen tutkimuskysymykseen: Mitkä häiriöt vaikuttavat kaasuuntumisprosessiin? Mikä on tehokkain vaihtoehto niiden vaikutuksen poistamiseksi? Miten valittu vaihtoehto toteutetaan? Työn tutkimusaineistona toimivat pääosin kaasutuslaitoksen mittaushistoria, toimintakuvaukset ja kirja- sekä internetlähteet.
Mittaushistoriaa tutkimalla voitiin todeta merkittävin syy ongelmille. Tutkimuksen perusteella tilannetta olisi voitu parantaa poistamalla kuormahäiriöitä tai suunnittelemalla säätötapa uudestaan. Tuloksina saatiin ehdotus säätötavasta, jonka arvioitiin reagoivan paremmin kuormahäiriöihin ja vähentävän niiden syntymistä. Lisäksi löydettiin lisätutkimusta tarvitsevia kehitysmahdollisuuksia, joilla prosessinohjausta voidaan tarvittaessa kehittää eteenpäin. Kehitetyn ehdotuksen toimintaperiaatteet otettiin käyttöön, ja tulokset olivat arvioiden mukaiset. Kaasutuslaitoksen prosessinohjaus saatiin tasolle, johon toimeksiantaja oli tyytyväinen.