Standardization and modularization of BFB auxiliaries : start-up burners
Sorsa, Tatu (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023041937672
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023041937672
Tiivistelmä
The purpose of the study is to research and evaluate possibilities to utilize the standard auxiliaries for Sumitomo SHI FW Oy’s BFB boiler fleet and modularize the auxiliar part’s design as far as possible to gain universal fitting of the device through the specific BFB product range.
Designing the boiler from standardized point of view, so that the same auxiliar equipment like pumps, fans, valves etc. could be fitted with different boiler structure through the boiler range, the production efficiency would be improved. Especially standardization and utilizing the modular structure, the design- and documentation work will be reduced. Because design work plays a big role of the manufacturing costs, even the smaller changes to design can end up to something bigger and more expensive solutions.
In the ideal case, device’s performance and physical measurements would be suitable for different purposes and different standard boiler products. However the boiler design needs to take account many different variables, like available fuel, needed performance, site condition, electrical requirement, emission limits etc. which will set different needs for devices and make universally fitting principle more complex.
This study focuses on defining the possible auxiliaries, which would be beneficial to standardize and search the possibilities to modularize the boiler design for utilizing the standard parts. Study takes account the possible limits which are set for needed auxiliaries of BFB-boilers from Sumitomo SHI FW Oy’s Standard BFB-boiler fleet. Työn tarkoituksena on tutkia ja arvioida BFB-kattilan mahdollisuuksia hyödyntää modularisoitua rakennetta ja standardisoituja apulaitteita Sumitomo SHI FW Oy:n standardi BFB-kattila tuoteperheessä.
Hyödyntämällä standardoitua rakennetta siten, että samoja apulaitteiston komponentteja kuten pumppuja, puhaltimia, venttiilejä ym. voitaisiin hyödyntää eri BFB-kattilakokonaisuuksissa, saavutettaisiin säästöjä muun muassa suunnittelu ja laitedokumentoinnin osa-alueilla. Koska suunnittelutyöllä on iso vaikutus valmistuskustannuksiin, niin useasti pienikin muutos suunnittelussa voi johtaa suuriin muutoksiin valmistusprosessin loppuvaiheessa ja siksi standardisointi tuo etua ja säästöä voimalaitoksen suunnittelun ja toteutuksen vaiheisiin. Esimerkiksi muutoksista ja eroavaisuuksista johtuva tapaus- ja laitekohtainen dokumentointi aiheuttaa paljon kuluja verrattaen tapaukseen, jossa samaa laitedokumentointia voitaisiin hyödyntää myös osana toista laitekokonaisuutta/projektia.
Ihannetapauksessa apulaitteiden suorituskyky ja fyysiset mitat sopisivat eri kattilakonseptien ja olosuhteiden kanssa yhteen ja käytettävien apulaiteiden valikoima yksinkertaistuisi. Kattilan suunnittelussa on kuitenkin otettava huomioon useita eri muuttujia, kuten saatavilla oleva polttoaine, haluttu höyrytehon tuotto, voimalaitoksen sijainnin vaikutukset, sähkön saanti, asetetut päästörajat jne., jotka asettavat erilaisia tapauskohtaisia vaatimuksia laitteistolle ja vähentävät näin ollen apulaitteiden yleistä sopivuutta.
Designing the boiler from standardized point of view, so that the same auxiliar equipment like pumps, fans, valves etc. could be fitted with different boiler structure through the boiler range, the production efficiency would be improved. Especially standardization and utilizing the modular structure, the design- and documentation work will be reduced. Because design work plays a big role of the manufacturing costs, even the smaller changes to design can end up to something bigger and more expensive solutions.
In the ideal case, device’s performance and physical measurements would be suitable for different purposes and different standard boiler products. However the boiler design needs to take account many different variables, like available fuel, needed performance, site condition, electrical requirement, emission limits etc. which will set different needs for devices and make universally fitting principle more complex.
This study focuses on defining the possible auxiliaries, which would be beneficial to standardize and search the possibilities to modularize the boiler design for utilizing the standard parts. Study takes account the possible limits which are set for needed auxiliaries of BFB-boilers from Sumitomo SHI FW Oy’s Standard BFB-boiler fleet.
Hyödyntämällä standardoitua rakennetta siten, että samoja apulaitteiston komponentteja kuten pumppuja, puhaltimia, venttiilejä ym. voitaisiin hyödyntää eri BFB-kattilakokonaisuuksissa, saavutettaisiin säästöjä muun muassa suunnittelu ja laitedokumentoinnin osa-alueilla. Koska suunnittelutyöllä on iso vaikutus valmistuskustannuksiin, niin useasti pienikin muutos suunnittelussa voi johtaa suuriin muutoksiin valmistusprosessin loppuvaiheessa ja siksi standardisointi tuo etua ja säästöä voimalaitoksen suunnittelun ja toteutuksen vaiheisiin. Esimerkiksi muutoksista ja eroavaisuuksista johtuva tapaus- ja laitekohtainen dokumentointi aiheuttaa paljon kuluja verrattaen tapaukseen, jossa samaa laitedokumentointia voitaisiin hyödyntää myös osana toista laitekokonaisuutta/projektia.
Ihannetapauksessa apulaitteiden suorituskyky ja fyysiset mitat sopisivat eri kattilakonseptien ja olosuhteiden kanssa yhteen ja käytettävien apulaiteiden valikoima yksinkertaistuisi. Kattilan suunnittelussa on kuitenkin otettava huomioon useita eri muuttujia, kuten saatavilla oleva polttoaine, haluttu höyrytehon tuotto, voimalaitoksen sijainnin vaikutukset, sähkön saanti, asetetut päästörajat jne., jotka asettavat erilaisia tapauskohtaisia vaatimuksia laitteistolle ja vähentävät näin ollen apulaitteiden yleistä sopivuutta.