Evaluation of technical margins in boiler deliveries and technology upgrades

Abstract

As we continue our mission on reducing global emission in the energy sector, the world faces a struggle with transition from fossil energy. Still today the climate-change causing greenhouse gas emissions are mostly produced from the combustion of fossil fuels and the carbon dioxide emissions from these sources only seem to increase. As part of the transition from fossil fuels, renewable fuels in combustion play an important role.

Boiler deliveries and conversion of old units to use biomass fuels are never simple project deliveries as there are multiple variables in every stage of the project, from design works to project take over. Many different aspects have effect on boiler guarantees regarding performance and systems. Therefore, it is important to understand how the performance of boilers and upgraded boiler units actually compare to the guaranteed values.

A total of 18 boiler and upgrade projects were assessed. Contractual guarantee values of these projects were compared to analysis results of boiler performance test reports recorded from each project delivery. The results are partly inconclusive, mainly because of the quality of documentation and limitation in regards of records. However, it was found that there are several possible key points on improving guaranteed performance that may have impact on project acquisition. Some boiler performance bottle-necks were also identified. Recommendations and high-level solutions were proposed.

Energiasektorin aiheuttamia globaaljea kasvihuonekaasupäästöjä pyritään jatkuvasti vähentämään siirtymällä fossiilista polttoaineista uusiutuvien polttoaineiden käyttöön. Tällä hetkellä valtaosa kasvihuonekaasupäästöistä on peräisin fossiilisista polttoaineista, joita käyteään lämmön ja sähköntuotannossa. Näistä lähteistä muodostuvien päästöjen määrä näyttää vuosi vuodelta kuitenkin vain kasvavan. Uusiutuvien polttoaineiden rooli näin ollen korostuu kun arvioidaan vaihtoehtoja fossiilisten polttoaineiden sijaan.

Höyrykattiloiden toimitukset ja vanhojen polttolaitosten teknologiamodernisoinnit eivät koskaan ole suoraviivaisia ja yksinkertaisia projekteja. Muuttujia on paljon ja monet eri tekijät vaikuttavat kattiloiden suorituskykyyn ja apujärjestelmiin liittyviin takuuarvoihin. 18 kattila- ja modernisointiprojektien sopimuksellisia takuuarvoja verrattiin takuukoemittausten tuloksiin, jotta projektien saamiseen vaikuttavia tekijöitä tunnistettaisiin mahdollisista arvojen merkittävistä eroavaisuuksista. Tulokset ovat epäjohdonmukaisia puuttellisten takuukoemittausraporttien vuoksi. Joka tapauksessa, useita tärkeitä kohteita tunnistettiin, jotka vaikuttavat kattiloiden suorityskysyyn. Näillä havainnoilla voi olla merkittävä vaikutus projektien saamisen kannalta. Kattilan suoritusarvoihin vaikuttavia pullonkauloja tunnistettiin. Havainnoille esitettiin jatkotoimia ja ratkaisuvaihtoehtoja.