Rumpukuorinnan ajoparametrien optimointi

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin UPM Kymmenen Pietarsaaren sellutehtaan puunkäsittelyyn. Tehtaalla oli otettu käyttöön syksyllä 2010 uusi koivun kuorintalinja, jonka ajoparametreja oli viritetty pitkin syksyä. Työssä keskityttiin hienosäätämään nykyisen ajomallin ajoparametreja optimaalisen ajo-ohjelman löytämiseksi. Parannuksia lähdettiin hakemaan pienentämällä kuorintarummun täyttöastetta, ja täten vähentämällä kuorinnassa tapahtuvia puuhäviöitä. Muutoksissa huomioitiin tehtaan puhtausastetavoite sekä tarpeiden mukaisen tuotantokapasiteetin ylläpito.

Ajoparametrien optimointia varten toteutetut koeajot suoritettiin maaliskuussa 2011. Koeajojaksot olivat kestoltaan 16 tunnin mittaisia. Niiden tulokset kerättiin Teknosavon ProfiSmart- ja BarkSmart-mittareiden sekä muiden mittapiirien järjestelmään kokoamista keskiarvoista.

Kokeet osoittivat, että kuorinnan toteuttaminen pienellä, noin 20 %:n täyttöasteella on hyvin vaikeasti toteutettavissa Pietarsaaren kuorimon olosuhteissa. Suurimmaksi ongelmaksi muodostui puun puhtausastetavoitteen saavuttaminen jatkoprosessin vaatimalla tuotantovauhdilla ajettaessa.

Käytetyt koeajomallit eivät antaneet lupaavia tuloksia, sillä kaikki tuotannolliset vaatimukset huomioon ottaen vanha ajomalli osoittautui näistä parhaaksi vaihtoehdoksi. Vanhan ajomallin ongelmana on ajoittain liian korkea puun kuoripitoisuus kuorinnan jälkeen. Ongelma olisi todennäköisesti korjattavissa pienillä muutoksilla vanhan reseptin rummun portin liikeratoihin sekä alentamalla täyttöasteen pysäytysrajaa, pitäen kuitenkin täyttöastetavoite ennallaan. Muutokset vaativat kuitenkin koeajoja niiden toimivuuden varmistamiseksi.

This final thesis was done for pulp mill of UPM-KYMMENE in Pietarsaari. The mill had newly in Autumn 2010 renewed debarking production line for birch debarking. The goal of thesis was to optimize automation system’s control parameters in order to achieve optimal debarking degree with at least amount of wood losses as possible. The changes aimed towards reducing the filling degree of the debarking drum and still achieving sufficient barking degree with minimal wood losses. The sufficient production capacity also needed to be maintained after the changes.

For examination and optimization of the system control parameters four test runs were made during March of 2011. Each of the test runs took approximately 16 hours. With help of optical measuring devices and other measuring equipment the research data was able to been collected from the automation system.

The mill scale tests indicated that it is hard to debark birch with low-level filling of the debarking drum in conditions of the Pietarsaari pulp mill. The hardest obstacle to overcome was to reach sufficient production capacity and achieve adequate debarking degree with the low-level filling of the drum.

The test results were not promising because all things considered the old control parameters proven to be best for time being. The biggest problem with old parameters is that occasionally the barking degree is inadequate. Insufficient barking degree might be repaired with some changes in parameters of drum's gate while keeping the filling degree unchanged.