Höyrykattilan kattilasuojan ja öljypoltinlogiikan modernisointi

Abstract

Rautaruukki Oyj :n Raahen terästehtaan voimalaitoksen höyrykattilan kattilasuoja ja öljypoltinlogiikka on toteutettu releohjauksilla. Öljypolttimia ja kattilasuojaa valvotaan ja ohjataan valvomon ohjauspulpetista. Modemisointiprojektin tarkoituksena on siirtää vanhat ohjaukset metsoDNA-automaatiojärjestelmään sekä toteuttaa uusi kattilasuoja, joka vastaa nykypäivän vaatimuksia.

Höyrykattilat ovat painelaitteita, joita koskevat painelaitelain vaatimukset turvallisuudesta. Höyrykattilan kattilasuoja kuuluu turvallisuuteen liittyviin järjestelmiin, joiden täytyy noudattaa standardissa IEC 61508 maariteltyja vaatimuksia ja elinkaarimallia. Turvallisuuteen liittyvistä järjestelmistä käytetään lyhennettä TLJ.

Laitoksen uusi TLJ toteutetaan käyttäen metsoDNA-automaatiojärjestelmän laitteita. Projektissa käytiin läpi TLJ-projektilta vaadittavat elinkaaren vaiheet ja suunniteltiin turvallisuuteen liittyvä järjestelmä niin, että se täyttää sille asetetut vaatimukset ja toteutusperiaatteet.

Työn alkuosassa kerrotaan höyrykattilatekniikasta, metsoDNA-automaatiojärjestelmästä, TLJ :n elinkaarivaiheista j a toteutusperiaatteista. Jälkimmäisessä osassa keskitytään projektin kulkuun, suunnitteluun ja päädyttyihin toteutusratkaisuihin.

Työn tuloksena syntyivat suunnitelmat, joiden avulla modemisointi voidaan toteuttaa. Suunnitelmat sisältävät periaate-, logiikka- ja piirikaaviot, kytkentä-, kaapeli-, johdotus- ja piiriluettelot sekä TLJ:ssa vaaditut kirjalliset dokumentit. Työ osoitti myös, ettei TLJ:ta tarvitse toteuttaa aina erillisiä turvalogiikoita käyttäen, vaan muita kustannustehokkaita vaihtoehtoja on olemassa.

The boiler protection system and the oil burner logic at the power plant of Rautaruukki Corporation are carried out by relay-based controls. The oil burners and the boiler protection system are supervised and controlled at an old-fashioned control desk in the control room. The purpose of the modernization project is to transfer the old controls to the metsoDNA automation system and to produce a new boiler protection system, which meets today's demands.

Steam boilers are pressure apparatuses and the safety demands determined by the law for pressure apparatuses apply to them. The boiler protection system is related to the safety related systems, which must comply with the demands and the lifecycle model defined by the standard IEC 61508. The safety related system is abbreviated as SRS.

The new SRS is based on applications of the metsoDNA automation system. The project went trough the demanded phases of the SRS- lifecycle, and SRS was designed so that it fulfills the required demands and principles of engineering.

Boiler techniques, metsoDNA automation system, SRS lifecycle and engineering principles were explained at the beginning of the thesis. The latter part of the thesis was focused on how the project advanced, on the designing process and on the solutions that were concluded.

As a result of the thesis the plans to carry out the modernization installations were created. Principle-, logic-, and circuit diagrams, connection-, cable-, wiring- and circuit lists were included in the plan. Also the documents required in SRS were created. The thesis showed that it is not always necessary to use a separate safety logic in SRS, but it would also be possible to design other cost efficient solutions.