Implementation of remote monitoring and control in a thermal power production system

Abstract

The aim of this master's thesis was to investigate the impact of remote monitoring and control on the operational economy of the Pohjolan Voima Oy thermal power production network. The objective was also to present a suitable remote monitoring concept for the company, and to estimate the potential savings gained by the new system.

The monitoring systems used in power plants usually provide information to the on-site personnel. The remote monitoring system presented in this thesis provides real time information about the condition of the facilities to the operating and maintenance crews of the whole power plant network, including subcontractors providing remote monitoring services. The system is operated in a web-based interface, which enhances its efficiency and flexibility. Condition monitoring systems operating in a web environment are still under development, but they will probably become common in the near future.

The cost-saving impact of improved maintenance and enhanced performance is estimated for the sample case of coal plants on the west coast of Finland. Performance enhancements provide the greatest saving potential in the condensing plants, while improved availability is the most important issue in CHP plants. Extending the time between major turbine overhauls provides significant saving potential in both cases.

Diplomityön tavoitteena oli kirjallisuuden avulla selvittää, kuinka etävalvontaa ja etäohjausta kehittämällä voitaisiin parantaa Pohjolan Voima Oy:n lämpövoimalaitosverkoston käyttötaloutta. Lisäksi tavoitteena oli hahmottaa yhtiölle sopiva etävalvontakonsepti ja arvioida sen tuomaa säästöpotentiaalia.

Voimalaitosten monitorointijärjestelmät tarjoavat tavallisesti informaatiota lähinnä voimalaitoksilla työskentelevälle henkilökunnalle. Tässä diplomityössä esitetty etävalvontajärjestelmä tarjoaa reaaliaikaista informaatiota laitoksen tilasta ja laitteiden kunnosta koko laitosverkoston käyttö- ja kunnossapito-organisaatiolle, johon kuuluu myös etävalvontapalveluja tarjoavat alihankkijat. Järjestelmä toimii webkäyttöliittymässä, mikä. antaa sille tehokkuutta ja joustavuutta. Web-ympäristössä toimivat kunnonvalvontajärjestelmät ovat vasta kehitteillä, mutta ne tulevat todennäköisesti yleistymään lähitulevaisuudessa.

Luvun 8 laskentaesimerkillä pyrittiin arvioimaan tehostetun kunnonvalvonnan ja parannetun suorituskyvyn tuomia säästöjä. Esimerkissä tarkasteltiin Pohjolan Voiman länsirannikon hiilivoimalaitosryhmää. Suorituskyvyn parantamismahdollisuudet edustavat suurinta säästöpotentiaalia hiililauhdelaitoksilla, kun taas käytettävyyden parantaminen on merkittävin potentiaali sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksilla. Turbiinirevisiovälien pidennys on tärkeä säästökohde molemmissa tapauksissa.