Virtausmittauksen optimointi Kaukaan tehtailla
Auvinen, Senni (2021)
Kandidaatintyö
2021
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202103157412
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202103157412
Tiivistelmä
Tämä kandidaatintyö on tehty UPM-Kymmene Oyj:lle Kaukaan tehdasalueella Lappeenrannassa. Työn lähtökohtana oli tarkastella UPM-Kymmene Oyj:n tehtaiden ja Kaukaan Voima Oy:n biovoimalaitoksen välisessä 3,5-bar matalapainehöyrylinjassa sijatsevan virtausmittalaitteen mittaustarkkuutta taselaskennan keinoin.
Aluksi työssä vertailtiin erilaisia höyryvirtauksen massa- ja tilavuusvirran mittaamiseen soveltuvia laitteita työssä tarkasteltavan höyrylinjan ominaisuudet huomioon ottaen. Taselaskenta rajattiin Kaukaan Voima Oy:n biovoimalaitoksen korkeapaineturbiiniin. Turbiinille laaditun vesi-höyrytaseen avulla voitiin 3,5-bar matalapainehöyrylinjan massavirtaukselle päätellä laskennallinen arvo. Laskennallista arvoa verrattiin käytössä olevan mittalaitteen tuottamaan mittausdataan vuoden 2020 ajalta. Työssä tarkasteltiin lopuksi myös taselaskennan tulosten vaikutusta laitoksen kokonaishyötysuhteeseen.
Tuloksista havaittiin heikkouksia tarkasteltavan mittalaitteen tarkkuudessa. Tuloksia ei voida kuitenkaan pitää täysin luotettavina, sillä työssä ei otettu huomioon muiden korkeapaineturbiinin vesi-höyrytaseeseen vaikuttavien mittausten mahdollisia epätarkkuuksia. Mittaustilannetta voitaisiin optimoida tilanteeseen sopivammaksi ultraäänivirtausmittarin käyttöönotolla ja mittauksen siirtämisellä pidemmälle suoralle putkiosuudelle.
Aluksi työssä vertailtiin erilaisia höyryvirtauksen massa- ja tilavuusvirran mittaamiseen soveltuvia laitteita työssä tarkasteltavan höyrylinjan ominaisuudet huomioon ottaen. Taselaskenta rajattiin Kaukaan Voima Oy:n biovoimalaitoksen korkeapaineturbiiniin. Turbiinille laaditun vesi-höyrytaseen avulla voitiin 3,5-bar matalapainehöyrylinjan massavirtaukselle päätellä laskennallinen arvo. Laskennallista arvoa verrattiin käytössä olevan mittalaitteen tuottamaan mittausdataan vuoden 2020 ajalta. Työssä tarkasteltiin lopuksi myös taselaskennan tulosten vaikutusta laitoksen kokonaishyötysuhteeseen.
Tuloksista havaittiin heikkouksia tarkasteltavan mittalaitteen tarkkuudessa. Tuloksia ei voida kuitenkaan pitää täysin luotettavina, sillä työssä ei otettu huomioon muiden korkeapaineturbiinin vesi-höyrytaseeseen vaikuttavien mittausten mahdollisia epätarkkuuksia. Mittaustilannetta voitaisiin optimoida tilanteeseen sopivammaksi ultraäänivirtausmittarin käyttöönotolla ja mittauksen siirtämisellä pidemmälle suoralle putkiosuudelle.