VOIMALAITOKSEN LAUHDUTTIMEN PUHDISTUSLAITTEISTON OHJAUSJÄRJESTELMÄN UUSINTA

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli Fortum Power and Heat Oy:n Meri-Porin voimalaitoksen lauhduttimen puhdistuslaitteiston ohjausjärjestelmän uusinnan suunnittelu. Työn tavoitteena oli tehdä suunnitelma, jossa saadaan kustannustehokkaasti uusittua vanhentunut logiikkaohjausjärjestelmä.

Matalapaineturbiineista (3 kpl) tuleva höyry johdetaan lauhduttimeen ja lauhduttimen jäähdytysvesiputkiston läpi virtaava jäähdytysvesi (merivesi) lauhduttaa lauhduttimeen tulevan höyryn takaisin vedeksi, josta se pumpataan syöttövesisäiliöön ja sieltä takaisin kattilan putkistoon. Puhdistuslaitteiston tehtävä on pitää lauhduttimen jäähdytysvesiputkisto puhtaana, jolloin lauhtuminen on tehokasta ja tämä auttaa ylläpitämään osaltaan laitoksen turbiinien hyötysuhteen hyvänä.

Järjestelmä koostuu kahdesta erillisestä mekaanisesta puhdistuslaitteistosta, joilla on yhteinen ohjausjärjestelmäkaappi. Laitteistoa ohjataan toisistaan riippumattomilla erillisillä logiikkaohjausjärjestelmillä. Toisen laitteiston vikaantuminen ei vaikuta toisen laitteiston toimintaan.

Olemassa olevan ohjausjärjestelmän viestintä valvomoon oli hyvin rajoittunutta. Valvomon automaatiossa oli joko päällä, seis tai häiriö tilatieto.

Suunnittelussa pohdittiin eri vaihtoehtoja korvata nykyinen ohjausjärjestelmä kuten esimerkiksi erillislogiikkajärjestelmillä tai ohjausjärjestelmän siirtämistä laitosautomaatiojärjestelmään. Suunnittelussa otettiin huomioon myös käyttö- ja kunnossapitohenkilöstön kokemuksia laitteiston nykyisestä toiminnasta.

Ohjausjärjestelmän uusinnan yhteydessä ohjausjärjestelmää ehdotettiin laajennettavaksi niin, että saataisiin valvomoon prosessikuvanäyttö josta voitaisiin seurata puhdistuslaitteiston tila- ja häiriötietoja laajemmin ja mahdollistettaisiin laitteiston käynnistys ja pysäytys valvomosta.

Suunnitelmassa ehdotettiin, että vanhentuneet paineromittalaitteet ja niiden mekaaniset raja-arvolaitteet korvattaisiin näytöllisillä paine-erolähettimillä. Sekä ehdotettiin, että vanhentuneet mekaaniset aikareleet siirrettäisiin osaksi ohjausjärjestelmää.

The purpose of this thesis was to plan the automation control logic renewal of condenser cleaning system for Fortum Power and Heat Oy Meri-Pori Power Plant. The aim was to have a plan, which enables cost effective renewal of outdated control logic.

From low pressure turbines (3 pcs) steam flows to condenser and sea-water, which flows through cooling water pipes into condenser cooling steam and it condensates incoming steam back to water. Water is pumped back to feed water tank and from there to boiler tubes. Purpose for condenser cleaning system is to keep condenser tubing clean, which keeps condensing effective and this helps also to keep the power plant's turbines efficiency as good as possible.

System contains two separate mechanical cleaning equipment’s, which are located to one common control system cabinet. Both cleaning systems have own independent logic control system. If other system fails it does not effect to other mechanical cleaning system.

Existing system have limited amount of signals to main control room. Main plant automation has following information about system: Systems are on, off or disturbed.

Planning phase it was considered different options to replace existing control systems like with logic control system or to implement controls as part of the plant automation system. During planning feedback was taken from operation and maintenance personnel about system's functionality now and possible development ideas.

As part of the control system's renewal, it was proposed that it should be extended to existing main automation system. With new process diagram display and extended signal exchange with more detailed cleaning system status and disturbance information. This enables equipment's start and stop from main control room.

The plan included also proposal to replace existing outdated pressure gauges with mechanical limits with differential pressure transmitters and adding signalling to control logic system. It was proposed also that outdated mechanical time relays should be removed and functionality moved to control logic system.