Tulipesätase FluidProp-ohjelmalla
Malinen, Kalle (2018)
Kandidaatintyö
2018
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201802203512
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201802203512
Tiivistelmä
Voimalaitosten hyötysuhteen maksimoimiseksi on usein mallinnettava erilaisia käyttötilanteita. Voimalaitoksen tulipesän mallinnus on nykyaikaisten kattiloiden osalta monimutkaista ja vaati usein siihen erikseen tarkoitettuja luotuja kaupallisia ohjelmistoja. Myös muidenkin polttoprosessien kehityksessä on perusteltua käyttää mallinnustyökaluja hyötysuhteen optimointiin. Yksinkertaisten ja edullisten mallinnusohjelmien kirjo ei ole valtava, vaan kehittäjän on usein luotava malli lähes alusta asti itse.
Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan voimalaitosten tulipesässä tapahtuvia reaktioita yleisellä tasolla ja tarkemmin kiertoleijupetikattilan osalta. Opinnäytetyöhön liittyen tehtiin Microsoft Excel -pohjainen kiertoleijupetikattilan energiataseen mallinnustyökalu. Laskentatyökalun avulla selvitetään ilmaisesti saatavissa olevan Asimptoten valmistaman FluidProp-ohjelmiston soveltuvuutta energiatekniikan mallinnuksiin. FluidPropia käytetään mallinnustyökalun fluidin tuntuvien entalpioiden määrittämiseen. Laskentatyökalu on sovellettavissa myös muille polttoprosesseille.
FluidProp soveltuu hyvin käytettäväksi energiatekniikan prosessien yksinkertaisiin mallinnustarpeisiin, sekä apuvälineenä monimutkaisemmissa tapauksissa. FluidProp itsessään ei aiheuta virhettä, vaan virhe tulee käytettävistä termodynaamisista tietokannoista. Maksullisten tietokantojen ja ominaisuuksien avulla sen käyttö on vielä huomattavasti monipuolisempaa.
Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan voimalaitosten tulipesässä tapahtuvia reaktioita yleisellä tasolla ja tarkemmin kiertoleijupetikattilan osalta. Opinnäytetyöhön liittyen tehtiin Microsoft Excel -pohjainen kiertoleijupetikattilan energiataseen mallinnustyökalu. Laskentatyökalun avulla selvitetään ilmaisesti saatavissa olevan Asimptoten valmistaman FluidProp-ohjelmiston soveltuvuutta energiatekniikan mallinnuksiin. FluidPropia käytetään mallinnustyökalun fluidin tuntuvien entalpioiden määrittämiseen. Laskentatyökalu on sovellettavissa myös muille polttoprosesseille.
FluidProp soveltuu hyvin käytettäväksi energiatekniikan prosessien yksinkertaisiin mallinnustarpeisiin, sekä apuvälineenä monimutkaisemmissa tapauksissa. FluidProp itsessään ei aiheuta virhettä, vaan virhe tulee käytettävistä termodynaamisista tietokannoista. Maksullisten tietokantojen ja ominaisuuksien avulla sen käyttö on vielä huomattavasti monipuolisempaa.