Valvomo-operointi ja voimalaitossimulointi (5 op)

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaaesittää energiantuotannon tuotantoprosessien automaatiosäätöjärjestelmien rakenteen ja toiminnananalysoida voimalaitoksen keskeisten mittaus-, säätö-, venttiili- ja moottoripiirien rakenteen ja toiminnankäyttää prosessinohjausjärjestelmien valvomokäyttöliittymiäoperoida voimalaitossimulaattoreita ja analysoida niiden perusteella voimalaitosprosessien toimintaa.

Sisältö

Voimalaitosautomaation järjestelmät: pääautomaatiojärjestelmä ja valvomolaitteistot, DCS- ja PLC-järjestelmätValvomo-operointitoiminta: ajokaavio-, piiri- ja sekvenssinäytöt, operointitoimenpiteetKeskeiset mittaus-, säätö-, venttiili- ja moottoripiiritSyöttöveden säätö, tuorehöyryn paineen säätö, palamisen säätö, tulipesän paineen säätö, tuorehöyryn lämpötilan säätö, turbiinin ja generaattorin säädöt, polttoaineen ja ilman säädötYksimuuttuja- ja monimuuttujasäädötTurvallisuuteen liittyvät järjestelmät: turvalogiikkajärjestelmät, kattilasuoja, höyryturbiinin suoja ja kaasuturbiinin suojaErillisjärjestelmät: höyry- ja kaasuturbiinin ohjaus, polttimien ohjaus, sähkösuodattimien ohjaus, vedenkäsittelyn ohjaus, kiinteiden aineiden kuljetinjärjestelmien ohjaus, LVI-järjestelmien ohjausKäytönvalvontasovellukset (SCADA): käyttötalouden, käytettävyyden ja turvallisuuden parantaminen sekä prosessin historiatiedon keruu ja laitoksen optimointiTodellisia voimalaitoksia vastaavien simulaattorien käyttö

Opiskelumateriaali

1. Lecture slides and other materials in Moodle.
2. Joronen, T., Kovacs, J., Majanne, Y., Voimalaitosautomaatio. Suomen Automaatioseura ry 2007. 276 s. Kappaleet 1, 9 ja 10.
3. Related material in English, given in Moodle.

Opiskelumuodot ja -menetelmät

Työviikkopohjainen oppimisväylä:
Opintojakson suoritettuasi osaat
* kuvata voimalaitosten keskeisten prosessilaitteiden ja koneiden yhteistoiminnan
* analysoida keskeisten mittaus-, säätö-, venttiili- ja moottoripiirien toiminnan voimalaitosprosessissa
* esittää energiantuotantoprosessien ohjausjärjestelmien rakenteen ja toiminnan
* käyttää prosessinohjausjärjestelmien valvomokäyttöliittymiä
* operoida voimalaitosimulaattoreita ja analysoida niiden perusteella voimalaitosprosessien toimintaa.
Miten voimalaitoksen polttoaineen ja ilman syötöt, palaminen, savukaasujen muodostus, veden syöttö, höyryn ja sähkön tuotto ovat toiminnallisesti sidoksissa toisiinsa?
Miten voi vaikuttaa kattilalaitoksen tuorehöyryn tuottoon, turbiinin sähkötehoon tai savukaasujen myrkkypäästöihin?
Millaisia ohjausjärjestelmiä tarvitaan suuressa, keskitetyssä tai pienimuotoisessa, hajautetussa energiantuotannossa?
Miten operaattori kytkee polttoainesyötön käsiajolle tai käynnistää syöttövesipumpun?
Miten energiantuotannossa huolehditaan toiminnallisesta turvallisuudesta?

Opintoja nopeuttava oppimisväylä:
Tentti ja voimalaitoskokemusraportti

Työhön integroitu oppimisväylä:
Tentti ja voimalaitoskokemusraportti

Tenttien ja tehtävien ajoittuminen

18.10.2018, 10-12.30, C3007
14.12.2018, 12-15, B4005
14.3.2019, 16-19, B5008

Opiskelijan työmäärä

* 36 h luentoja
* 24 h ohjattuja simulointiharjoituksia
* 75 h omatoimista opiskelua

Lisätietoja opiskelijoille

Edellytetään seuraavat opintojaksot
1. Voimalaitosprosessit
2. Mittaus- ja säätötekniikka.

Arviointiasteikko

1-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Tentti (60 %) ja simulointiharjoitukset (40 %), arviointiasteikko 0-5.

Hylätty (0)

Puuttuva tentti tai puuttuvat simulaattoriharjoitukset ja -raportit.