Optimering av förebyggande underhåll och panninspektioner vid en WtE-anläggning

Abstract

Vid en WtE-anläggning (Waste-to-Energy) kan energi från avfall tas tillvara genom kontrollerad förbränning i en avfallspanna. Från processen erhålls förutom elenergi och fjärrvärme också aska som kan användas till jordbyggnad och betongprodukter. De miljöskadliga utsläppen från anläggningen är marginella tack vare modern rökgasreningsteknik.

Detta examensarbete behandlar uppdatering av förebyggande underhållsuppgifter och optimering av årliga konditionsgranskningar för en rosterpanna vid ett avfallsförbränningskraftverk. Arbetet har utförts på uppdrag av Westenergy Oy, ett cirkulärekonomiskt icke-vinstdrivande företag som upprätthåller ett kraftvärmeverk i Kvevlax, Korsholm.

Syftet med arbetet var att identifiera bristfälliga automatiskt genererande arbetsuppgifter i det datoriserade underhållssystemet och uppdatera dessa till att motsvara den nuvarande driften av kraftverket. Till uppgiften hörde dessutom att definiera lämpliga materialprovningsmetoder och upprätta en granskningsplan för pannan vid kraftverket.

I arbetet har en intern studie om anläggningens reparations- och granskningshistorik utförts där mätprotokoll från panninspektionerna har sammanställts och analyserats. En empirisk studie som innehållit intervjuer vid två andra liknande företag har utförts för att jämföra underhållsmässiga tillvägagångssätt och kartlägga förekomsten av skademekanismer samt slitage i olika delar av kraftverket, med fokus på pannan.

Resultatet utformas av uppdaterade och logiska förebyggande underhållsuppgifter samt en femårig preliminär granskningsplan för pannan. Arbetet har också bidragit till framställandet av uppföljningsverktyg för väggtjocklekar av pannans konvektionstuber för att effektivera uppföljningen och analysen av mätresultat.

WtE-laitoksella (Waste-to-Energy) pystytään ottamaan talteen jätteen energiasisältö jätekattilassa hallitun polton avulla. Jätteenpoltosta syntyy sähkön ja kaukolämmön lisäksi tuhkaa, jota voidaan käyttää maanrakennuksessa ja betonituotteiden valmistuksessa. Laitoksen ympäristöhaitalliset päästöt on saatu mitättömiksi modernin savukaasupuhdistustekniikan avulla.

Opinnäytetyö käsittelee ehkäisevän kunnossapidon huoltotehtävien päivittämistä sekä arinakattilan tarkastuksien optimointia jätteenpolttolaitoksella. Työn toimeksiantajana toimii Westenergy Oy, kiertotaloutta edistävä voittoa tavoittelematon yhtiö, joka ylläpitää lämpövoimalaitosta Koivulahdessa, Mustasaaressa.

Työn tarkoitus oli tunnistaa puutteellisia automattisesti generoituvia ehkäisevän kunnossapidon työtehtäviä kunnossapitojärjestelmästä ja päivittää nämä vastatakseen voimalaitoksen nykyistä käyttöä. Työhön kuului myös sopivien aineenkoetusmenetelmien määrittely kattilatarkastuksia varten ja voimalaitoksen kattilan painerungon tarkastussuunnitelman laatiminen.

Työssä tehtiin sisäinen tutkimus koskien laitoksen huolto- ja tarkastushistoriaa samalla keräten ja analysoiden kattilan tarkastuksista syntyneitä mittauspöytäkirjoja. Työssä on myös haastateltu kunnossapidon vastuuhenkilöitä kahdelta muilta samankaltaisilta laitoksilta, joiden kunnossapitokäytäntöjä, vikaantumishistoriaa ja laitoksien erimuotoista kulumaa on vertailtu keskenään.

Tulos koostuu päivitetyistä ja loogisista ehkäisevistä kunnossapitotyötehtävistä sekä viisivuotisesta alustavasta kattilan tarkastussuunnitelmasta. Työn tuloksena on myös syntynyt kattilaputkien seinämäpaksuuksien seurantatyökaluja tehostaakseen seurantaa ja analysointia.

In a WtE-facility (Waste-to-Energy) it is possible to recover energy from municipal solid waste by controlled incineration in a grate-fired boiler. The process creates electricity and district heating as well as ashes which can be used for earthworks and to create concrete products. The emissions from the plant are minimized by using modern flue gas treatment technology.

This thesis is covering the process of updating preventive maintenance work tasks and optimizing yearly inspections for a grate fired steam boiler in a WtE-facility. The work has been executed on behalf of Westenergy Oy, a circular economy-promoting non-profitable company maintaining a CHP plant in Koivulahti, Mustasaari.

The purpose of this work was to identify insufficient automatically generating maintenance work tasks in the computerized maintenance management system and to update these to match the current operation of the plant. The work also included defining appropriate material testing techniques and creating an inspection plan for the steam boiler at the power plant.

The work has consisted of internal studies of maintenance and inspection history and compiling measurement protocols to analyze the results. An empirical study covering interviews of corporate people has been conducted on two other similar companies to compare the several types of degradation mechanisms, particularly in the boiler, and occurrence of wear in various parts of the plant.

The work has resulted in updated and logical preventive maintenance work tasks as well as a five-year boiler inspection plan. The process also led to producing of follow-up tools for wall thickness measurements of boiler tubes to enhance the effectiveness of follow-up work and analyzing the measurement results.