Vesikattilan lieriön paineen säätö
Pudas, Jani (2010)
Pudas, Jani
Savonia-ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010120817538
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010120817538
Tiivistelmä
Työn aiheena oli vesikattilan lieriön paineen ja sen säätämisen tutkiminen. Työ tehtiin Rovaniemen Energia Oy:lle ja se oli osa laajempaa vesikattilan prosessitutkimusta. Tarkoituksena oli saada tietoa vesikattilan lieriön painesäätimen käyttäytymisestä. Tavoitteena oli lieriön paineen mahdolli-simman hyvä hallinta eri kuormitustilanteissa. Vesikattila on leijupetityyppinen. Polttoaineena katti-lassa käytetään turvetta, haketta sekä öljyä. Lieriön painetta ohjataan PID-säätimellä.
Työssä kerättiin tietoa lieriön paineen vaihtelusta, painesäätimen toiminnasta sekä lieriön painee-seen vaikuttavista tekijöistä. Tietoa kerättiin MetsoDNA CR -automaatiojärjestelmän Info-palvelimen avulla. Tietoa analysoitiin graafisesti Aspen Process Explorer -ohjelmistolla. Kerättyä tietoa käytettiin matemaattisesti hyväksi MatLab-ohjelmistossa. MatLab-ohjelmistolla laskettiin pro-sessin siirtofunktio ja testattiin painesäätimen toimintaa virtuaalisesti. MetsoDNA CR -automaatiojärjestelmän suunnittelutyökalujen avulla lieriön painesäätimeen tehtiin muutoksia ja testattiin toimintaa käytännössä.
Tallennetun tiedon sekä käytännössä tehtyjen kokeiden perusteella suunniteltiin säätimeen kompensointipiiri. Kompensointipiirillä haluttiin kumota polttoaineen laadusta sekä syötöstä aiheutuvat häiriöt. MatLab-ohjelmistolla suoritettujen prosessin mallinnusten ja simulointien avulla laskettiin lieriön painesäätimelle uudet parametrit.
Tehtyjen käytännön kokeiden perusteella voidaan todeta lieriön paineen käyttäytyvän stabiilimmin. Lieriön paine pysyy paremmin asetusarvossaan polttoaineen ja kaukolämpötehon muutoksista huolimatta.
Työssä kerättiin tietoa lieriön paineen vaihtelusta, painesäätimen toiminnasta sekä lieriön painee-seen vaikuttavista tekijöistä. Tietoa kerättiin MetsoDNA CR -automaatiojärjestelmän Info-palvelimen avulla. Tietoa analysoitiin graafisesti Aspen Process Explorer -ohjelmistolla. Kerättyä tietoa käytettiin matemaattisesti hyväksi MatLab-ohjelmistossa. MatLab-ohjelmistolla laskettiin pro-sessin siirtofunktio ja testattiin painesäätimen toimintaa virtuaalisesti. MetsoDNA CR -automaatiojärjestelmän suunnittelutyökalujen avulla lieriön painesäätimeen tehtiin muutoksia ja testattiin toimintaa käytännössä.
Tallennetun tiedon sekä käytännössä tehtyjen kokeiden perusteella suunniteltiin säätimeen kompensointipiiri. Kompensointipiirillä haluttiin kumota polttoaineen laadusta sekä syötöstä aiheutuvat häiriöt. MatLab-ohjelmistolla suoritettujen prosessin mallinnusten ja simulointien avulla laskettiin lieriön painesäätimelle uudet parametrit.
Tehtyjen käytännön kokeiden perusteella voidaan todeta lieriön paineen käyttäytyvän stabiilimmin. Lieriön paine pysyy paremmin asetusarvossaan polttoaineen ja kaukolämpötehon muutoksista huolimatta.