Influence of Equipment Operation and Performance Deterioration on Power Plant Economy.

Abstract

Pysyäkseen kilpailukykyisenä vapautuneilla sähkömarkkinoilla on voimalaitoksen energiantuotantokustannusten oltava mahdollisimman matalia, tinkimättä kuitenkaan korkeasta käytettävyydestä. Polttoaineen energiasisällön mahdollisimman hyvä hyödyntäminen on ratkaisevan tärkeää voimalaitoksen kannattavuudelle. Polttoainekustannusten osuus on konvektiivisilla laitoksilla yleensä yli puolet koko elinjakson kustannuksista. Kun vielä päästörajat tiukkenevat koko ajan, korostuu polttoaineen korkea hyötykäyttö entisestään. Korkea energiantuotannon luotettavuus ja käytettävyys ovat myös elintärkeitä pyrittäessä kustannusten minimointiin. Tässä työssä on käyty läpi voimalaitoksen kustannuksiin vaikuttavia käsitteitä, kuten hyötysuhdetta, käytettävyyttä, polttoaineen hintoja, ylös- ja alasajoja ja tärkeimpiä häviöitä. Ajostrategiassa ja poikkeamien hallinnassa pyritään hyvään hyötysuhteeseen ja alhaisiin päästöihin joka käyttötilanteessa. Lisäksi on tarkasteltu tiettyjen suureiden, eli höyryn lämpötilan ja paineen, savukaasun hapen pitoisuuden, savukaasun loppulämpötilan, sekä lauhduttimen paineen poikkeamien vaikutusta ohjearvostaan energiantuotantokustannuksiin. Happi / hiilimonoksidi optimoinnissa on otettu huomioon myös pohjatuhkan palamattomat.

The worldwide deregulation of the electricity market has set new requirements for power plant. Thus, successful companies must be able to maximise both performance and cost efficiency. The use of fuel energy content as efficient as possible is important to the operation economy. Fuel costs compose generally more than half of the operating costs in power plants that use fossil fuels. Emission limits are constantly being tightened at the same time so the efficient use of fuel, high reliability and availability, and emissions control are more and more important. This thesis presents the definitions of the costs of power plant for instance efficiency, availability, price of fuels, start-ups, shutdowns, operation strategy and the most significant losses. The thesis also presents the functionality of power plant operation point deviation calculation. In the calculation, the deviation of certain process parameters from their optimum values is converted to the monetary values. Typically monitored parameters are live steam pressure and temperature, flue gas end temperature, oxygen (O2) and carbon monoxide (CO) concentration, and condenser pressure (vacuum). Optimisation of oxygen and carbon monoxide as well as unburnable fuel in the ash is also presented.