Apros-ohjelmiston uusi versio palvelee tulevaisuuden puhtaiden voimalaitosten mallintamista
07.12.2010
Kiristyneet vaatimukset puhtaan energian tehokkaaseen tuottamiseen ovat luoneet tarpeen uusien voimalaitoskonseptien kehittämiseen. Kehittyneillä numeeriseen laskentaan perustuvilla ICT-työkaluilla voidaan ennakkoon varmistaa toteutusideoiden ja koelaitoksilta saatujen kokemusten toimivuus myös täysmittakaavaisissa laitoksissa. VTT ja Fortum ovat julkaisseet Apros- ohjelmistostaan näihin tarpeisiin version 5.09.
Apros (Advanced Process Simulation Software) on ohjelmisto, jota käytetään
laajalti sekä perinteisten voimalaitosten että ydinvoimalaitosten
analyyseihin, mutta myös muiden teollisuusprosessien dynaamisen käyttäytymisen
arviointiin. Jopa kaikkein vaikeimmat prosessilaitteiden vioittumiset voidaan
simuloida ohjelmistolla.
Apros on tulos neljännesvuosisadan
kestäneestä VTT:n asiantuntijoiden tekemästä kehitystyöstä yhdessä Fortumin
kanssa ja se on käytössä 26 maassa.
Apros 5.09
tuo useita uusia piirteitä käyttäjilleen. Erillisfaasilaskentaan kehitetty
termohydrauliikkamalli (6-yhtälömalli) voidaan nyt käyttää kaikissa
voimalaitosprosessin osissa, mukaan lukien turpiinilaitos. Myös lauhtumattomia
kaasuja voidaan lisätä virtauspiireihin. Voidaan jopa tarkastella prosessin
käynnistymisvaiheita huoltoseisokin jälkeen, jolloin virtauspiirit aluksi
sisältävät pelkästään kaasuja. Ilman ja savukaasujen aineominaisuuksien
laskentaa on laajennettu käsittämään myös nestemäisen hapen, typen ja
hiilidioksidin ominaisuuksia soveltuakseen uusien hapen tuotantoprosessien ja
hiilidioksidin talteenottoprosessien simulointiin. Aprosin uusi
leijupetikattilakomponentti mahdollistaa sekä kuplivien petien että
kiertopetien mallintamisen. Lisäksi Aprosiin on kehitetty valmius erilaisten
suolanpoistolaitosten mallintamiseen. Aprosissa voidaan simuloida sekä
haihduttamiseen että käänteiseen osmoosiin perustuvia suolan erotusprosesseja.
Aprosissa
on laaja prosessien fysikaalisten perusrakenneosien kirjasto. Käyttäjä voi
yhdistää näitä rakenteita määritelläkseen uusia prosessikomponenttimalleja.
Prosessikomponentteja voi sen jälkeen yhdistää kokonaisiksi prosesseiksi
graafisen ohjelman avulla. Kaikki määrittelyt voidaan taltioida
Apros-määrittelykielen mukaisiksi tekstitiedostoiksi ja siirtää
Apros-versiosta toiseen. Määrittelykieli helpottaa Aprosin liittämistä toisiin
laskentatyökaluihin sekä suunnittelutietokantoihin.
Tuotepäällikkö Janne Liuko Fortumilta toteaa: ”Suomen ydinvoimateollisuuden Aprosin käyttösovellukset ovat liittyneet Olkiluodon uuden EPR-laitoksen riippumattomiin analyyseihin sekä Loviisan VVER-laitosten uuden digitaaliautomaatiojärjestelmän suunnitteluun ja testaukseen. Muita täysmittakaavaisia Aprosiin perustuvia simulaattoreita on kehitetty Ruotsissa, Venäjällä ja Kiinassa suunnitelluille laitoksille. Sen ohella, että Apros on tärkeä apuväline suunnittelun arviointiin sekä tärkeille laitetoimittajille että suunnittelutoimistoille, Aprosta käytetään myös laitosten operaattoreiden ja käyttöhenkilökunnan kouluttamiseen ymmärtämään, miten täysmittakaavainen laitos toimii sekä normaali käyttötilanteissa että mahdollisissa häiriötilanteissa.”
Aprosin pääsuunnittelija tekniikan tohtori Kaj Juslin VTT:ltä toteaa: ”Tämän hetken kehitystyö kohdistuu valmiuksien kehittämiseen sekä neljännen sukupolven ydinvoimalaitosten prosessien mallintamiseen että myös uuden tyyppisiä termisiä voimalaitosprosesseja varten, joihin liittyy esimerkiksi biopolttoaineiden laajempi käyttö ja hiilidioksidin erottaminen.”
Jokainen uusi Apros-ohjelmiston versio käy läpi tarkan kelpoisuustarkistuksen.
Aprosilla on mallinnettu laaja valikoima koelaitoksia. Simulointiajoja
verrataan koelaitoksissa tehtyihin mittauksiin. Myös laajan käyttäjäkunnan
kommentit otetaan tarkasti huomioon. Uusi ohjelmistotuote - Apros Testausasema
- helpottaa mitattujen ja simuloitujen transienttien vertailua sekä
malliparametrien herkkyysanalyysiä. Se on myös avuksi prosessimallin avulla
suoritettavaan digitaalisten automaatiojärjestelmien testauksessa. Apros
Kouluttaja -asemaan on erikseen kehitetty toimintoja, jotka helpottavat
simulaattorilla tuettua operaattoreiden koulutusta.
VTT.
VTT on Pohjois-Euroopan suurin soveltavaa tutkimusta tekevä organisaatio, joka
tuottaa monipuolisia teknologia- ja tutkimuspalveluja sekä kotimaisille että
kansainvälisille asiakkailleen, yrityksille ja julkiselle sektorille.
Monialaista osaamista yhdistämällä VTT voi auttaa asiakkaitaan ja
yhteistyökumppaneitaan luomaan uusia tuotteita, tuotantoprosesseja ja
-menetelmiä sekä palveluja ja näin lisätä elinkeinoelämän kansainvälistä
kilpailukykyä sekä yhteiskunnan hyvinvointia.
Laajan
kotimaisen ja kansainvälisen yhteistyön ja verkostoitumisen avulla VTT
varmistaa tiedon ja teknologian tehokkaan siirron ja hyödyntämisen. VTT:n
vuodelle 2010 budjetoitu liikevaihto oli 276 milj. € ja vuoden 2010 alussa
VTT:llä työskenteli 2935 henkilöä. VTT
Fortum. Fortumin toiminnan tarkoitus on tuottaa energiaa, joka edesauttaa nykyisten ja tulevien sukupolvien elämää. Yritys tarjoaa kestäviä ratkaisuja, jotka auttavat vähentämään päästöjä, tehostamaan resurssien käyttöä ja varmistamaan energian saatavuuden – tuottaen samalla merkittävää lisäarvoa osakkeenomistajilleen. Liiketoimintaan kuuluu sähkön ja lämmön tuotanto, myynti ja jakelu sekä voimalaitosten käyttö ja kunnossapito.
Fortumin toiminta on keskittynyt Pohjoismaihin, Venäjälle ja Itämeren alueelle. Tulevaisuudessa kasvumahdollisuuksia tarjoavat myös kilpaillut energiamarkkinat nopeasti kasvavissa Euroopan ja Aasian talouksissa. Vuonna 2009 Fortumin liikevaihto oli 5,4 miljardia euroa ja liikevoitto 1,8 miljardia euroa. Konsernissa työskentelee noin 11500 henkilöä. Fortum Oyj:n osake noteerataan NASDAQ OMX Helsingissä. Fortum
