ORC-voimalan soveltuvuus hyödyntämään dieselvoimalan hukkalämpöä, Tekes DrNo 1549/401/98. Loppuraportti

Tässä loppuraportissa esitetään projektin "Kannattavuusanalyysi ORC-voimalan soveltamisesta hyödyntämään dieselvoimalan hukkalämpöä, Tekes DrNo 1549/401/98" tulokset. ORC-prosessilla (Organic Rankine Cycle) tarkoitetaan Rankine-prosessia, jossakiertoaineena veden asemesta on sopiva orgaaninen neste, esimerkiksi tolueeni. ORC-prosessi soveltuu hyvin nimenomaan matalalla lämpötilatasolla vapautuvan hukkalämmön hyödyntämiseen. Tutkimus liittyy vuonna 1981 aloitettuun suurnopeustekniikan tutkimushankkeeseen. Tutkimuksen lähtökohtana oli tropiikin olosuhteissa peruskuormaa ajava raskasöljykäyttöinen Wärtsilä NSD 18V46 voimalaitosmoottori, jonka hukkalämmöistä tuli kyetä tuottamaan sähköä mahdollisimman alhaisilla investointikustannuksilla. Kaukolämmöntuotanto rajattiin tämän selvityksen ulkopuolelle. Edullisimmaksi perustapaukseksi valittiin seitsemän turbogeneraattorin ORC-laitos, joka hyödyntää ainoastaan moottorin pakokaasulämpöä. Kyseisen ORC-laitoksen nettosähköteho on 1142 kW, joten se lisäisi dieselmoottorin tehoa 6,8 %. ORC-laitoksen myyntihinta olisi noin 7,67 Mmk, mikäli lauhdutin voidaan rakentaa ruostumattomasta teräksestä ja noin 9,01 Mmk, mikäli olisi käytettävä titaanilauhdutinta. ORC-laitoksen ominaisinvestointikustannus olisi siten noin 6700 mk/kW - 7900 mk/kW materiaalivalinnoista riippuen. Mainittu hinta sisältää sekä komponenttien valmistajien että systeemi-integraattorin katteet. Koska höyrystimen hinta vaikuttaa olennaisesti ORC-laitoksen hintaan, voidaan puhtailla maakaasupolton savukaasuilla arvioida ominaisinvestoinnin olevan noin 1000 mk/kW alhaisempi. Olettaen 6000 h/a huipun käyttöaika saadaan ORC:llä tuotetun sähkön hinnaksi noin 0,11 mk/kWh. Suomeen rakennettavalle ORC-laitokselle on todennäköisesti lisäksi saatavissa 30 % investointituki ja sähköveron palautus. - Teoriassa voidaan osoittaa, että dieselmoottorin tehoa voidaan ORC:llä lisätä jopa 18 %, mutta ominaisinvestointi on tällöin merkittävästi korkeampi. ORC-laitoksen turbiinin 1D suunnittelua tarkennettiin sekä laitoksen turbiini mallinnettiin CFD-laskennan (numeerisen virtauslaskennan) avulla osana tätä tutkimusta. Näin kyettiin nostamaan turbiinin hyötysuhdetta, ja CFD-laskennan perusteella voidaan nyt aikaisempaa varmemmin ennustaa turbiinin todellinen hyötysuhde. ORC-laitoksen dynaaminen simulointiohjelma saatiin niin ikään valmiiksi tämän projektin puitteissa. Simulointiohjelman avulla voitiin asettaa laitoksen säädinparametrit sekä simuloida voimalan käynnistys-, ajo- sekä häiriötilanteita. Tehtyjen simulointien perusteella tehtiin johtopäätökset laitoksen säätöjärjestelmän toimivuudesta ja tuorehöyryn tilaarvojen valinnasta.

Materiaalitoimintojen kehittäminen kokoonpano-osastolla

Työn tavoitteena oli yhtenäisen toimintamallin luominen kohdeyrityksen materiaalitoiminnoille tuotannon kokoonpano-osastolla ja kokoonpanoa palvelevissa varastoissa. Toimintamallin tuli kattaa nimikkeiden siirrot ja siirtoihin liittyvät toimet toiminnanohjausjärjestelmässä. Lisäksi toimintamallin tuli vähentää saldovirheitä ja niistä johtuvia osapuutteita ja inventaarioepäselvyyksiä. Nykytilan kartoituksella yksilöitiin oleellisimmat kehityskohteet saldovirheiden eliminoimiseksi. Myös yrityksen lean-implementoinnin vaatimukset materiaalitoimintojen luotettavuudelle oli huomioitava. Kehityskohteiden tehostustoimista luotiin materiaalitoimintojen malli, joka yhtenäistää käytäntöjä ja vähentää operatiivisia saldojen hallinnan haasteita.

Alueellistettavien virastojen toimitilojen hankinta

Tutkimus käsittelee julkisia toimitilahankintoja, alueellistamistoimia sekä päätöksentekoprosessia. Tutkimuksen tavoitteena on tutkia julkisiin toimitilahankintoihin liittyvää lainsäädäntöä, toimintamalleja ja määritellä analyyttistä hierarkiaprosessia apuna käyttäen yhdelle valtion virastolle kokonaistaloudellisesti paras mahdollinen toimitila Lappeenrannasta. Tutkimuskohteena on Liikennevirasto, joka osittain alueellistetaan Lappeenrantaan. Kirjallisuuden pohjalta muodostetaan työn laaja teoriapohja, empiirinen aineisto puolestaan koostuu asiantuntija- ja yrityshaastatteluista. Työssä on esitelty lopuksi myös muutama mielenkiintoinen jatkotutkimuksen arvoinen aihe.

Väkivalta ja aggressio parisuhteessa

Kirjallisuusarvostelu