Ratkaisut

Väylätekniikka tulee voimalaitokseen

Tornion Voiman biovoimala kätkee sisälleen kokonaisvaltaisen kenttäväyläratkaisun. Suomen energiateollisuudessa se on ensimmäinen laatuaan.


Tornion Voima – maamme ensimmäinen kenttäväylätekniikalla toteutettu voimalaitos


Perämereltä puhaltava viima on viedä hiukset päästä. Vasta täällä, voimalaitoksen kattotasanteella, ymmärtää Tornion terästehtaan mittakaavan. Alapuolella avautuva tuotantolaitos on sanalla sanoen valtava.

Samalla sanalla voitaneen kuvata myös teräksen tuotannon vaatiman lämmön määrää. Outokummun Tornion tehdas onkin Suomen suurin yksittäinen sähkönkuluttaja.

Siihen tarpeeseen Tornion Voiman vuodenvaihteessa käyttöönotettu biovoimala vastaa. Kaikki laitoksessa syntyvä lämpöenergia siirtyy Outokummun prosessihöyry- ja kaukolämpöverkkoihin kilometrin pituista putkisiltaa pitkin. Paluupostissa tulee polttoaineeksi kelpaavaa häkäkaasua.

Pääpolttoaineena turve ja biomassa

Viimeisten vuosien aikana terästehdas on kasvattanut tuotantonsa lähes kaksinkertaiseksi. Biovoimalan myötä vähennetään tuntuvasti raskaan polttoöljyn käyttöä.

Tornion Voima on Etelä-Pohjanmaan Voiman tytäryhtiö. Yhdessä Outokummun kanssa toteutettu vastapainevoimala tuottaa yhteensä 145 megawatin tehon. Lämmön lisäksi syntyy sähköä, joka toimitetaan Etelä-Pohjanmaan Voima Oy:n osakkaille. Osakkaiden joukossa yhtenä on myös
Outokumpu Oyj.

Voimalaitoksen kiertopetikattila on lähes kaikkiruokainen. Pääpolttoaineita ovat turve ja erilaiset biomassat. Ferrokromin valmistuksessa syntyvää häkäkaasua käytetään aina, kun sitä terästehtaalta jää yli. Varapolttoaineena on mahdollisuus käyttää kivihiiltä.
Päällisin puolin voimala voisi olla kuin mikä tahansa nykyaikainen bioenergiaa tuottava yksikkö.

Kokonaisvaltainen kenttäväyläratkaisu

Tornion voimalaitos ei kuitenkaan ole mikä tahansa voimalaitos. Se on Suomen ensimmäinen väylätekniikalla toteutettu voimala, eikä esimerkkejä maailmaltakaan juuri isommassa mittakaavassa löydy.

”Tavoitteena oli mahdollisimman moderni voimalaitos. Uhmattiin kaikkia perinteisiä tapoja ja lähdettiin tekemään sellaista, mitä ei ole aiemmin tehty”, kertoo laitoksen päällikkö, Tornion Voima Oy:n Aki Hakulinen. ”Hankkeessa on hyödynnetty takuuvarmasti se osaaminen mitä Suomessa on käytettävissä. Ja mitä ei ollut valmiina, kehitettiin matkan varrella.” Merkillepantavaa on myös se, että uuden tekniikan asennus ja käyttöönotto ovat sujuneet ilman mainittavia ongelmia.

”Törmäsimme vain muutamiin yksittäisiin kenttälaitteisiin, joita ei toistaiseksi saatu väylälaitteina. Pääsääntöisesti saimme kokonaisvaltaisen kenttäväyläratkaisun ja täydellisen väyläinformaatiota hyödyntävän kunnonvalvonnan”, Hakulinen kehuu.

Tiukka toteutus kysyy osaamista

Metso Endress+Hauser toimitti Tornion voimalaitokseen Neles-säätöventtiilit sekä kaikki keskeiset kenttälaitteet kuten Endress+Hauser paine-, virtaus-, pinta- ja lämpötilamittalaitteet – alun kolmatta kymmenettä nimikettä, laskeskelee myyntijohtaja Jyrki Koskela.

Suunnittelu oli todellista tiimityötä, jossa oma tärkeä tehtävänsä oli EPCM-konsulttina toimineella ÅF Enprima Oy:llä unohtamatta Outokummun rautaista osaamista teollisuusrakentamisen ja projektoinnin saralla.

Toteutusaikataulu kertonee omaa kieltään toimivasta organisaatiosta. Laitehankintoja koskevat neuvottelut käynnistyivät vuonna 2005, ja ensimmäiset koepoltot päästiin tekemään kesällä 2007. Aki Hakulisen puheissa kireä aikataulu ja erityisesti sen toteutuminen vilahtelevat tuon tuosta.

Jyrki Koskela  kiittelee omiaan, ja erityisesti Kemin huollon toimintaa. Se saa erityiskiitoksen myös Outokummun Arto Räikältä, joka toimi hankkeen suunnittelupäällikkönä.

”Metso Endress+Hauser on vastannut hyvin projektin aikana tulleisiin muutoksiin. Toimitukset ovat tulleet ajoissa, ja Kemin palvelupisteen suorittama käyttöönotto on ollut ammattitaitoista ja joustavaa”, hän kertoo.

Metson automaatiojärjestelmä

Pääkallopaikalla työskentelevä Arto Räikkä ei peittele tyytyväisyyttään onnistuneen käyttöönoton jälkeen.  
Hakulista lukuun ottamatta kaikki muutkin laitoksessa työskentelevät ovat Outokummun palkkalistoilla. Koko laitos toimii pienellä porukalla, mikä on yksi kenttäväyläratkaisun tuomista eduista.

Voimalassa, kuten missä tahansa muussakin tuotantolaitoksessa, suurin hyöty otetaan koko kentän kunnonvalvonnasta. Mahdollisiin vikoihin voidaan puuttua jo ennen kun ne syntyvät.

Torniossa saadaan reaaliaikaista tietoa myös laitoksen päästöistä sekä omiin että viranomaisten tarpeisiin.
Laitoksen automaation on toimittanut Metso Automation. Kokonaisuuteen kuuluvat metsoDNA-automaatiojärjestelmä, informaatiojärjestelmä, turvajärjestelmä ja kunnonvalvonta.

Metso Automationin projektipäällikkö Tiina Kaunisto pitää tytäryhtiöiden välistä yhteistyötä luontevana ja uskoo, että synergiasta hyötyy ennen kaikkea asiakas.

”Kun järjestelmä ja kenttälaitteet tulevat samasta talosta, työ on joustavaa ja laitteiden yhteensopivuus on varmalla pohjalla”.

Uusi tekniikka tulee jäädäkseen

Tornion Voiman projekti on osoitus siitä, että voimalaitos voidaan toteuttaa kenttäväylätekniikalla. Ja miksei voitaisi? Suunnittelu lähti uudelta pohjalta, mutta hyppy tuntemattomaan se ei ollut.

Metson kenttäväylämittauksilla varmennettiin Tornion Voiman voimalaitoksen Profibus-väyläratkaisun fyysisen tason toimivuus. Väyläanalyysin toteutti marraskuussa 2007 laitoksen toimivassa prosessiympäristössä Kari Isometsä Metso Endress+Hauserista. Mittausten laajuus käsitti 12 Profibus DP-väylää ja 29 Profibus PA-väylää. Laitoksen DNAfieldAssessor ja Sensodec 6S -kunnonvalvontajärjestelmien erottamattomana lisänä kenttäväylämittauk-set ja -valvonta ovat takeina onnistuneelle väyläratkaisulle.

Vaikka matkan varrella tuli ratkaistavaksi monta asiaa, Jyrki Koskela muistuttaa, että alun alkaenkin perustekniikka oli pitkälti olemassa. ”Nyt sen luotettavuus on testattu uudessa ympäristössä, jossa muun muassa turvallisuuskysymykset asettavat omia vaatimuksiaan.”

Onnistuneen projektin myötä alkoi vanhan tekniikan väistämätön lähtölaskenta. Jonkun oli vain oltava ensimmäinen.


Metso Endress+Hauserin toimittamat kenttälaitteet:


Endress+Hauser-tuotteet:

•    Prosonic M -ultraäänipintamittaukset
•    Liquiphant M -pintakytkimet
•    Prosonic Flow 93P -ultraäänivirtausmittarit
•    Promag 53H -magneettiset virtausmittarit
•    Prowirl 72F -vortex-virtausmittaukset
•    T-mass 65I -termiset virtauslähettimet
•    Liquisys M / Memosens -pH-mittaukset sekä johtokykymittaukset
•    TMT184/TR88 -lämpötila-anturit ja -lähettimet
•    Deltabar S -paine-erolähettimet
•    Cerabar S -painelähettimet
•    Ceraphant T -painekytkimet


Neles-venttiilituotteet:

•    RA/RB-sarjojen segmenttiventtiilit
•    FC-sarjan kiertoistukkaventtiilit
•    LW- ja L12A-sarjojen läppäventtiilit
•    Neles B-sarjan toimilaitteet
•    Älykkäät Neles ND9000-venttiilinohjaimet Profibus-väyläliitynnällä

 

Julkaistu: 01.02.2008