Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Multivariat (alarm) processövervakning för minskad risk för bäddagglomerering/-defluidisering i FB-anläggningar
Show others and affiliations
2002 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

Ash-related operational problems are one of the most common process-related disturbances during biomass combustion. Bed agglomeration (sintering) is especially problematic during fluid bed combustion. In most severe cases, agglomeration and blocking of the return-valves in CFB-plants could result in unplanned plant shut down. It would therefore be of considerable interest to find a method, which could predict initial problems in such a god time before a outset problem so that measure for prevention could be taken before it is to late. With traditional process-control systems this has been difficult or impossible. The time from initial agglomeration of the bed material particles to a total defluidisation of the bed could be very short. It is therefore often too late to solve the problem when the operational personals have discovered that something is going on.The aim of the present work was therefore, in a full-scale FB-plant, to illustrate the benefits of multivariate process control and multivariate alarms for reducing the risk for agglomeration in the bed and/or in the return-valves, i.e. unplanned plant shut down. One biomass fired CFB-plant has participate in the project (Skellefteå Kraft AB). Previous agglomeration experiences in this plant have been located to the cyclone and the returnvalves.Operational-parameters such as temperatures, pressures and gas-composition etc. were continuously taken out from the traditional process-system for external multivariate treatment by principal component analysis (PCA). Simultaneously, a diary was kept with characterisation of experienced ash related problems by the operational personal. The produced PCA-models have then been used for indicating deviations from "normal" operation (multivariate alarms) for executed data taken before and in connection with the operational stop, caused by clogging of the cyclone-leg, during December 2000.The results strongly indicated that the produced PCA-model could predict the initial clogging of the cyclone-leg about 1,25 days earlier than when the operational-personal have been averred of the problem and about 1 day before a traditional alarm, set by the difference pressure over the return-leg, indicates clogging. More "problem-occasions" are still needed to definitively determine the reliability of and to "trim" the model. The transference of the model to other plants is, however, definitively limited but the methodology is highly recommended for similar boilers.

Abstract [sv]

Askrelaterade driftsproblem tillhör de allvar-ligaste störningarna som förekommer vid bio-bränsleeldning. Bäddagglomerering (sintring) är speciellt problematiskt vid fluidbäddeldning. I värsta fall uppstår svåra oplanerade driftsstopp på grund av total defluidisering av bädd och/eller total igensättning av CFB-anläggningars returventiler. Det vore därför önskvärt med en metod som kan förutsäga begynnande problem i till-räckligt god tid för att hinna vidta åtgärder (t ex partiellt bäddbyte) innan det är för sent. Med traditionell processövervakning har detta visat sig vara mycket svårt eller omöjligt. Från initial agglomerering av de första kornen av bädd-materialet till en förödande total defluidisering kan det gå relativt snabbt. Problemet är således att då driftspersonalen väl upptäckt problemet är det ofta för sent att åtgärda processen. Syftet med föreliggande projekt var därför att, i en storskalig FB-anläggning, illustrera användbarheten av multivariat processövervakning och multivariata larmfunktioner för tidigare upptäckt av agglomerering i bädd och/eller returventiler, och därmed minska antalet oplanerade stopp.Deltagande anläggning från Skellefteå Kraft var en biobränsleeldad CFB-anläggning (Foster Wheeler) på 90 MWth. Tidigare agglomereringsproblem har framförallt upplevts i cyklon och återföringsrör. Under driftssäsongen 2000/2001 har driftsvariabler såsom temperatur, tryck, flöden och gassammansättning m fl löpande tagits ut för multivariat behandling genom off-line klassificering med principal-komponent analys (PCA) samtidigt som en manuell dokumentering och karaktärisering av erfarna askrelaterade driftsproblem/-förlopp, har utförts av driftpersonalen. De framtagna PCA-modellerna har sedan utnyttjats för att indikera avvikelser från "normal" drift (nyttjande av multivariat alarm) för exekverade data taget före, och i samband med det driftstopp som förorsakade stopp i cyklonbenet under december 2000.Resultaten visade att den framtagna PCA-modellen troligen kan förutsäga början till svår igensättning i cyklonbenet ca 1,25 dygn tidigare än när styrsystemet gör driftpersonalen varse om problemet, och nästan ett dygn tidigare än när ett traditionellt larm byggt på signalen från differenstryckgivaren över cyklonbenet indikerar igensättning. För att definitivt kunna bestämma modellens tillförlitlighet och "trimma" modellen skulle fler problemtillfällen behöva inkluderas. Generaliserbarheten hos den framtagna modellen, d v s överfarbarheten hos den framtagna modellen till andra anläggningar, är definitivt begränsad, medan angreppssättet torde vara högst användbart för liknande anläggningar.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: Värmeforsk , 2002. , p. 28
Series
Värmeforsk, ISSN 0282-3772 ; 761
National Category
Energy Engineering
Research subject
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-24515Local ID: b4b4c4b0-4b43-11dc-ac5f-000ea68e967bOAI: oai:DiVA.org:ltu-24515DiVA, id: diva2:997567
Note
Upprättat; 2002; 20070815 (ysko)Available from: 2016-09-29 Created: 2016-09-29 Last updated: 2017-11-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1141 kB)41 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1141 kBChecksum SHA-512
c2ec550de4d6da16929101416193ce9c2288dc080a3291027f54f485a46098fcadca0fa8e71aed2ef7870513864986bc1e4b4b94b8cd41e6be4116cfb47814e3
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Öhman, Marcus
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 41 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 24 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf