Väitöstiedotteet - Tampereen teknillinen yliopisto

Matemaattiset mallit tarjoavat vaihtoehdon voimalaitosmittauksille

Yhä kasvavat ympäristö- ja suorituskykyvaatimukset lisäävät tarvetta kustannustehokkaille ratkaisuille erilaisissa polttolaitoksissa. Timo Korpela kehitti väitöstyössään kolmeen erityyppiseen poltto- ja voimalaitosympäristöön malleja, joilla seurataan prosessien toimintaa.

Kiristyvät ympäristö- ja suorituskykyvaatimukset edellyttävät mittausten laadun parantamista sekä uusien mittausten tekemistä nykyisissä ja uusissa polttolaitoksissa. Se kasvattaa laitosten investointi- ja ylläpitokustannuksia. Mittausten on oltava samalla luotettavia ja mahdollisimman kustannustehokkaita.

– Poltto-olosuhteet laitoksissa vaihtelevat. Tarvitaan keinoja tarkkailla mittausten jatkuva-aikaista luotettavuutta. Matemaattiset mallit tarjoavat kustannuskykyisiä ratkaisuja moniin nykypäivän haasteisiin, TTY:llä väittelevä Timo Korpela kertoo.

Korpelan väitöstyössään kehittämien mallien avulla voidaan arvioida puuttuvia mittaustietoja. Niistä on hyötyä myös, jos mittaustieto on jo olemassa: mallin antamaa arvoa ja mittaustulosta voi verrata keskenään.

– Jos malli on osoittautunut toimivaksi normaaliolosuhteissa, huomattava poikkeama mittauksen ja arvion välillä antaa viitteitä joko prosessiolosuhteiden merkittävästä muutoksesta tai mittausvirheestä. Kumpikin näistä vaihtoehdoista on kiinnostava laitoksen käyttäjien kannalta, sillä ne voivat johtaa prosessin suorituskyvyn laskuun, Korpela sanoo.

Malleja kehitettäessä täytyy tuntea hyvin mittausolosuhteet ja polttoprosessin toiminta erilaisissa toimintaympäristöissä. Timo Korpela esittelee tutkimuksessaan viitekehyksen mallien kehittämiseen ja hyödyntämiseen erilaisissa polttosovelluksissa. Viitekehystä testattiin kolmessa polttolaitosympäristössä erilaisilla tavoitteilla.

Työssä syntyi menetelmä pienen kokoluokan hakepolttolaitosten päästöjen seurantaan ja hallintaan. Toisessa sovelluksessa Korpela kehitti mallipohjaisen menetelmän maakaasukäyttöisten huippukuormalaitosten typenoksidipäästöjen määrittämiseen. Kolmannessa sovelluksessa hän laati alkuainetaseeseen pohjautuvan mallin, jolla voidaan arvioida voimalaitosten päästömittausten luotettavuutta sekä korvata puuttuvia mittauksia.

Väitöstilaisuus perjantaina 13.10.2017

Diplomi-insinööri Timo Korpelan automaatio- ja systeemitekniikan alaan kuuluva väitöskirja Utilization of Models for Online Estimation in Combustion Applications (Mallien hyödyntäminen polttosovellusten jatkuva-aikaisessa seurannassa) tarkastetaan julkisesti Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) teknisten tieteiden tiedekunnassa perjantaina 13.10.2017 kello 12.00 alkaen Festian Pieni Sali 1:ssä (Korkeakoulunkatu 8, Tampere). Vastaväittäjinä toimivat professori Sirkka-Liisa Jämsä-Jounela Aalto-yliopistosta ja professori Esa Vakkilainen Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta. Tilaisuutta valvoo professori Matti Vilkko TTY:n automaation ja hydrauliikan laboratoriosta.

Timo Korpela on kotoisin Tampereelta ja työskentelee tutkijana prosessien ohjauksen tutkimusryhmässä TTY:n automaation ja hydrauliikan laboratoriossa.

Tutustu väitöskirjaan verkossa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-4017-2

Lisätietoja: Timo Korpela, puh. 040 849 0063,

Uutisen jättäjä: Sanna Kähkönen
Asiasanat: tiede ja tutkimus, automaatio ja hydrauliikka, energia