Kaasunpolton tutkimuslaitteiston mittausten suunnittelu

Tämä diplomityö on Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa aloitetun kaasunpolttotutkimushankkeen ensimmäinen tutkimusjakso. Tutkimushanketta varten on LTY:n voimalaitostekniikan koepolttolaboratoriossa rakennettu kaasunpolton tutkimuslaitteisto, jolla tässä diplomityössä perehdytään kaasuliekin lämpötilan mittausmenetelmiin, lämmönsiirtoon ja syntyviin päästöihin neste- ja maakaasupoltossa. Hankkeen toisessa tutkimusjaksossa laitteistolla tutkitaan regenaratiivista polttoa, ja polttoaineena käytetään neste- ja maakaasun lisäksi muita kaasuja kuten vetyä ja erilaisia seoskaasuja. Kaasunpolttotutkimushankkeen kokonaistavoitteena on pienentää kaasunpoltossa syntyviä NOx-päästöjä ja parantaa palamishyötysuhdetta ja tätä kautta pienentää laitteiston kokoa ja vähentää hiilidioksidipäästöjä.

Lämpökäsittelyprosessin automaatioasteen nostaminen ja toiminnan tehostaminen

Työn tavoitteena oli nostaa nestekaasua energialähteenään käyttävän lämpökäsittelyprosessin automaatioastetta sekä tehostaa prosessia. Näiden tavoitteiden avulla kehitetään standardin GJS800 mukaisen pallografiittiraudan lämpökäsittelyä niin, että päästään toivotun mukaisiin mekaanisiin ominaisuuksiin eli raudan korkeaan myötörajaan ja väsymisrajaan sekä hyvään sitkeyteen yhdistettynä hyvään lastuttavuuteen.Ensin selvitettiin nestekaasun käyttöön liittyviä lupa-asioita sekä välttämättömiä turvalaitteita ja –toimintoja, jonka jälkeen mahdollisimman tarkan prosessikuvauksen avulla luotiin pohja automaatiosuunnittelulle.Automaatiosuunnittelussa tavoitteena oli mahdollisimman korkea automaatioaste. Prosessoripohjainen PID-säädin ohjaa itsenäisesti koko prosessin sen jälkeen, kun alkuarvot on syötetty tietokoneen avulla säätäjän muistiin. Tarkempien säätöjen ja muun kehitystyön seurauksena saadaan myös prosessin hyötysuhdetta kasvatettua.

Paineohjatulla sytytyksellä varustetun soihdun rakenne

FGG Finngas GmbH sivuliike Suomessa operoi LPG-kaasuterminaalia Haminan kaasusatamassa. Yrityksen terminaalin alueella varastoidaan, puretaan ja lastataan erilaisia nestekaasuja. Yrityksellä on käytössään soihtujärjestelmä, jolla voidaan polttaa nestekaasujen käsittelystä aiheutunut ylijäämäkaasu, jota ei voida hyödyntää. Soihtujärjestelmä toimii myös turvalaitteena häiriötilanteiden varalta. Tässä kandidaatintyössä esitellään ja dokumentoidaan yrityksen soihtujärjestelmän tämänhetkinen rakenne. Soihdun kannalta olennaiset osajärjestelmät ja niiden toiminta sekä rakenne on esitelty omina kokonaisuuksinaan. Järjestelmän sähköisen toiminnan tutkimisessa on perehdytty sytytysjärjestelmään. Kandidaatintyön tulokset mahdollistavat soihtujärjestelmän toimintavarmuuden parantamisen. Lisäksi työ toimii koostettuna dokumenttina soihtujärjestelmän tämänhetkisestä tilasta sekä toimilaitteista.