Lauhdepumppaamon kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää Oulun Energian Laanilan Biovoimalaitoksen lauhdepumppaamon toimintavarmuutta parantamalla käytössä olevien pystyasenteisten keskipakopumppujen rakennetta ja laakerointia. Pumppujen aikaisemmat käyttöongelmat, erityisesti laakerivauriot ja pumpun epätasainen käynti, aiheutuivat pääasiassa voiteluveden epäpuhtauksista ja riittämättömästä voitelusta. Työssä toteutettiin laitemuutoksia, joiden avulla pumppujen käyttöikä ja toimintavarmuus parani. Työssä kartoitettiin ensin pumppujen rakenne, toimintaperiaate ja aiemmin esiintyneet viat. Voiteluveden likaantuminen osoittautui merkittävimmäksi ongelmien juurisyyksi, minkä perusteella pumpun rakennetta päätettiin muuttaa siten, että erillisestä voiteluvesipumpusta voitiin luopua. Pumppujen alkuperäinen voitelu oli toteutettu erillisellä voiteluvesipumpulla, joka pumppasi voiteluveden erillisten putkilinjojen kautta laakereille. Ratkaisuksi suunniteltiin ja toteutettiin pumppuun uusi rakenteellinen muutos, jossa puhdas lauhdevesi johdettiin pumpun painepuolelta kannatusputkea pitkin laakerien voiteluun. Samalla kannatusputkeen tehtiin tiivistysrakenteen muutos punostiivisteen avulla. Muutostyöt toteutettiin Oulun Energian mekaanisen kunnossapidon työntekijöiden toimesta. Muutostöiden valmistuttua pumppu asennettiin takaisin pumppaamoon ja koekäytettiin. Koekäytön perusteella pumpun toiminta oli tasaista, pumpun tuottama paine riittävä ja laakerien voitelu toimi huomattavasti aiempaa paremmin. Rakenteelliset muutokset olivat onnistuneita. Toteutettu rakenteellinen muutos parantaa pumpun käyttövarmuutta merkittävästi poistamalla voiteluvesijärjestelmän aiemmat heikkoudet. Jatkossa on suositeltavaa seurata uuden laakerimateriaalin pitkäaikaiskestävyyttä ja arvioida mahdollisuutta edullisempiin materiaalivaihtoehtoihin.

The objective of this thesis was to improve the operational reliability of the condensate pumping system at Oulun Energia’s Laanila Biopower Plant by enhancing the design and bearing arrangement of the existing vertically mounted centrifugal pumps. Previous operational issues, particularly bearing failures and unstable pump performance, were mainly caused by impurities in the lubrication water and insufficient lubrication. Structural modifications were implemented to extend the service life of the pumps and improve their reliability. The study began with an examination of the pump structure, operating principles, and previously observed failures. Contamination of the lubrication water was identified as the primary root cause of the problems. Based on this finding, the pump design was modified so that the separate lubrication water pump could be eliminated. In the original configuration, lubrication water was supplied to the bearings through dedicated pipelines. The redesigned solution directed clean condensate water from the pump’s discharge side through a support pipe to lubricate the bearings. At the same time, the support pipe was equipped with a new sealing structure using a packing seal. The modification work was carried out by Oulun Energia’s mechanical maintenance personnel. After installation and testing, the pump operated smoothly, produced sufficient pressure, and demonstrated significantly improved bearing lubrication. The structural modifications were therefore deemed successful. The implemented design change substantially enhances pump reliability by eliminating the weaknesses of the previous lubrication system. Future work should include monitoring the long-term durability of the new bearing material and evaluating the potential for more cost-effective alternatives.