Energy and Quality oriented modeling and control of REFiners

Relevanta dokument
Energy and Quality oriented modeling and control of REFiners

BAE Systems. FXM Seminar Future Markets European Land Defence Industries approach. BAE Systems

D2SEE DESIGN AND DECISION SUPPORT FOR ENERGY EFFICIENCY

Ei R2015:15. Figure 1. An information model based on all-to-all communication. Source: Sweco. Kund = Customer. Elhandlare = Electricity supplier

Vågkraft. Verification of Numerical Field Model for Permanent Magnet Two Pole Motor. Centrum för förnybar elenergiomvandling

Resultatkonferens Välkommen!

Höghastighetsturbiner för småskalig kraftvärme

Programvaruintensiva system

Robust och energieffektiv styrning av tågtrafik

Innovation Enabled by ICT A proposal for a Vinnova national Strategic innovation Program

CESSDA-arbete i Sverige

Project: Vibration Damping

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

End consumers. Wood energy and Cleantech. Infrastructure district heating. Boilers. Infrastructu re fuel. Fuel production

Strategic Research Areas

Företagsekonomi, allmän kurs. Business Administration, General Course. Business Administration until further notice

SVENSK STANDARD SS-ISO :2010/Amd 1:2010

Course syllabus 1(7) School of Management and Economics. FEN305 Reg.No. EHVc 2005:6 Date of decision Course Code. Företag och Marknad I

Solcellsanläggningar i världsklass en workshop om prestanda och tillförlitlighet

Health café. Self help groups. Learning café. Focus on support to people with chronic diseases and their families

SWESIAQ Swedish Chapter of International Society of Indoor Air Quality and Climate

The Arctic boundary layer

Kursplan. MT1051 3D CAD Grundläggande. 7,5 högskolepoäng, Grundnivå 1. 3D-CAD Basic Course

Utmaningar och möjligheter vid planering, genomförande och utvärdering av förändringsarbete i organisationer

Modelling and Simulation of Mold filling in gravity casting of Aluminium and MMC alloys.

CHALMERS ROCK PROCESSING SYSTEM

Information technology Open Document Format for Office Applications (OpenDocument) v1.0 (ISO/IEC 26300:2006, IDT) SWEDISH STANDARDS INSTITUTE

Modeling of pore pressure in a railway embankment

UU Innovation FÅR SAMARBETEN ATT VÄXA; IDÉER ATT BLI VERKLIGHET. Cecilia Gullberg Anette Persson Stache

Stadsutvecklingsprocessen Christian Lindfors, Tyréns

Progress report. In Project course in Engineering mechanics. SGT 700 compressor 1 st stage blade in composite material. A report made by Group C

Bernoullis ekvation Rörelsemängdsekvationen Energiekvation applikationer Rörströmning Friktionskoefficient, Moody s diagram Pumpsystem.

Supplier of complete biofuel installations

Processimulering --- I teori och i praktik

Skåne University Hospital

Sammanfattning hydraulik

Botnia-Atlantica Information Meeting

The present situation on the application of ICT in precision agriculture in Sweden

Design för användbarhet

Undergraduate research:

Swedish framework for qualification

School of Management and Economics Reg. No. EHV 2008/220/514 COURSE SYLLABUS. Fundamentals of Business Administration: Management Accounting

Helsinki, 30 November Väino Tarandi, KTH & buildingsmart SWEDEN

Termodynamik FL4. 1:a HS ENERGIBALANS VÄRMEKAPACITET IDEALA GASER ENERGIBALANS FÖR SLUTNA SYSTEM

School of Management and Economics Reg. No. EHV 2008/245/514 COURSE SYLLABUS. Business and Market I. Business Administration.

Kursplan. AB1029 Introduktion till Professionell kommunikation - mer än bara samtal. 7,5 högskolepoäng, Grundnivå 1

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer

Solrosor eller Salix på förorenad mark

Ekmandagarna Pecha Kucha

Möte svenska efakturaforumet EMSF arb.grupp 4 rekommendation kring standarder för efaktura

STUDIEPLAN FÖR CIVILINGENJÖRSPROGRAMMET I ENERGISYSTEM, 2016/2017 Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten TEKNAT 2015/47

Cross-border. Åsa Kyrk Gere, Myndigheten för samhällsskydd och beredskap

Anders Persson Philosophy of Science (FOR001F) Response rate = 0 % Survey Results. Relative Frequencies of answers Std. Dev.

Mejeriproduktionens miljöpåverkan. Johanna Berlin

Psykosocial enkät. 191 svar av 354 möjliga: 54% 2014: 172 av 333 = 52% 2011: 68%

SOA One Year Later and With a Business Perspective. BEA Education VNUG 2006

Inför projektuppgiften. Markus Buschle,

Riskhantering. med exempel från Siemens

Energieffektivisering av framtida klimatsystem för personbilar. Filip NielseN, 2017

Verktyg för effektiv samverkansinnovation. exemplet Grafen

Numerisk modellering av självkompakterande betongs flöde diskret och kontinuumbaserad ansats

Why Steam Engine again??

Inför projektuppgiften. Markus Buschle,

Norrbottens Innovationsstrategi 1.0 ( )

A metadata registry for Japanese construction field

b) NY KURS (Ange kursnamn, årskurs, önskad läsperiod, schemablocksplacering. Bifoga utkast till kursplan.)

Matthew Thurley Industriell bildanalys (E0005E) Response rate = 65 %

Strategic Research Area 1

12.6 Heat equation, Wave equation

Projektmodell med kunskapshantering anpassad för Svenska Mässan Koncernen

Innovation och Entreprenörskap på Landsbygden

ÅRSKURS 1, civilingenjörsprogrammet i teknisk fysik med materialvetenskap, lå 2018/2019

Assessing GIS effects on professionals collaboration processes in an emergency response task

Framtidens Bioraffinaderi mycket. mer än papper och massa

Kompetenscentrum - Några kommentarer och reflektioner kring start och drift. Lars Ekedahl.

ISO STATUS. Prof. dr Vidosav D. MAJSTOROVIĆ 1/14. Mašinski fakultet u Beogradu - PM. Tuesday, December 09,

8.1 General factorial experiments

Rosetta. Ido Peled. A Digital Preservation System. December Rosetta Product Manager

Environment statistics and the System of Environmental and Ecconomic Accounts (SEEA)

Värdet av intelligenta förpackningar - Ett logistiskt perspektiv. Dr. Ola Johansson Lunds Tekniska Högskola

Retention of metals and metalloids in Atleverket treatment wetland Sylvia Waara & Tatsiana Bandaruk

KTH MMK JH TENTAMEN I HYDRAULIK OCH PNEUMATIK allmän kurs kl

Understanding Innovation as an Approach to Increasing Customer Value in the Context of the Public Sector

Anvisningar för ämnesansvariga vid LTV-fakulteten

Är du lönsam lille vän (och för vem)?! Operationaliseringen av samverkan och dess implikationer för humaniora!

Projektsamarbeten. Hur driver man ett lyckat projekt mellan kommun, företag och akademi? Jenny Holgersson, Energikonsult

Revidering av ISO Peter Allvén SIS TK-304/PostNord

Separation i Aspen. Grundläggande moduler Short-cut-metoder Rigorös destillation

Risk Management Riskhantering i flygföretag

FIX LED-LYSRÖRSARMATUR MED AKRYLKÅPA IP44

Hur arbetar vi praktiskt i SAG?

Förslag på examensarbete

Luftfartsavdelningen Sektionen för flygutbildning MANUALER VÄLKOMNA EN KORT SAMMANFATTNING AV INNEHÅLLET I RESPEKTIVE MANUAL

Grundkurs i 5G 5G och sedan då?

Kursplan. FÖ3032 Redovisning och styrning av internationellt verksamma företag. 15 högskolepoäng, Avancerad nivå 1

Parking garage, Gamletull. MDM-piles, pre-installation testing RÄTT FRÅN GRUNDEN!

Rejuvenate. Yvonne Andersson-Sköld, SGI Marlea Wagelmans, Bioclear. På säker grund för hållbar utveckling

SCOPE Piteå Team PulpEye Bakgrund RedEye. Onlinemätning av COD m.h.a. NIR-teknik i bioreningsanläggning.

DET AKADEMISKA SKRIVANDETS POLITISKA EKONOMI. Träff 1, 6/9 2018

IndraDrive Open-loop. Styrning av asynkronmotor över Profibus. Version 1

Transkript:

The northernmost University of Technology in Scandinavia Top-class Research and Education Energy and Quality oriented modeling and control of REFiners Wolfgang Birk

Innehåll Status information om projektet ProMoVis Open Source Medlemskap i OProVAT Experiment Uppstart av MPC aktiviteten Analys av modeller för raffinörer Miguel kommer att disputera 29 november 2012! BFP Skogs och träindustrins avslutningskonferens (VINNOVA) 15-16 januari 2013, Stockholm Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 2

Activities Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 3

Project plan Project plan - EQoRef - Version 0.1 Work package / Task 2012 2013 ID Title J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D WP-I: Quality oriented refiner modeling T1.1 Energy modeling T1.2 Quality modeling WP-II: Structure and performance criteria T2.1 ProMoVis decision making T2.2 Energy-quality balance optimisation T2.3 Constrained structure effects WP-III: Quality oriented MPC scheme T3.1 Energy-quality oriented control scheme T3.2 Structured quality oriented control scheme WP-IV: Test & Verifiering T4.1 Experiment and evaluation project T4.2 Modeling test campaign T4.3 Control test campaign WP-V: Result transfer T5.1 Halfway workshop T5.2 Tutorial and workshop WP-VI: Project management T6.1 Kick-off T6.2 Steering team meeting 1 T6.3 Steering team meeting 2 T6.4 Steering team meeting 3 T6.5 Steering team meeting 4 01-23 08-15 01-15 06-07 12-10 Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 4

ProMoVis Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 5

ProMoVis Open Source ProMoVis är nu tillgänglig som Open Source Copyright and IP-rättigheter kommer att ägas av OProVAT EF ProMoVis är gratis, men för att kunna ha en inverkan på den framtida utvecklingen så måste man vara medlem i OProVAT Alla deltagare i SCOPE är välkommen som medlemmar i OProVAT Tredje parter som vill vara med i OProVAT måste beviljas medlemskap av styrelsen. Ansökan ska stödjas av medlemmar i OProVAT. Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 6

ProMoVis Open Source Nedladdningar Ingen marknadsföring! Totalt 32 Sourceforge -> ProMoVis Recommendations 1 från utanför SCOPE Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 7

Medlemskap i OProVAT EF 500kr 8500kr 8500kr Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 8

Experiment Vi har inte kunnat genomföra experiment i anläggningen ännu. => Fokus på modelleringsarbete och modelanalys i huvudsak. Möte med Metso i Sundsvall gav en del nya perspektiv Osäkert om temperaturmätning i spalt kommer leder till bra resultat Variationerna på massan på inflödessidan mycket avgörande Analys av raffinören bör göras med hänsyn till detta Temperaturmätning TDC mätare ska nyttjas Ger oss information om spalt och om temperatur i en punkt Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 9

Raffinören i en mälderiprocessen 1-5 sekunder ~0.3s Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 10

Reglering av raffinören Samarbete med ett universitet I Grekland och uppstart av ett examensarbete om Model Predictive Control of a Pulp & Paper Refiner Just nu pågår val av kandidater. Framtagning av 1. en enkel reglerorienterat model 2. MPC strategy med energibegränsningar Förberedelse av en survey artikel, A survey on Control Approaches for Pulp Refiners, som sammanfattar literatursökning kring styrning av raffinörer. Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 11

Modellering av raffinörer Över till Patrick Wolfgang Birk Control Engineering Group LTU 2012-10-24 Sida 12

The northernmost University of Technology in Scandinavia Top-class Research and Education Assessment of Models for HC Refining Patrick Höhn

Outline Introduction Overview of existing models Model Analysis Simulation Study Future Work

Introduction Collection of Existing models Which are are applicable? Which are the significant parameters?

Introduction Refiner r 2 r 1

Introduction Refiner Shopper Riegler Angular velocity Geometric properties Inlet Consistency Specific Energy Mass flow rate Inflow temperature Output Consistency Gap Clearance Outflow Temperature Shopper Riegler Temperature Profile Shear Force

Overview of existing models Flow velocity model by Fox Gives insights in viscosity measurements Consistency model by Miles and May Comparison with Entropy model Entropy model by Eriksson Well known model Enthalpy model by Qian Alternative approach to Eriksson

Overview of existing models Velocity model by Fox: Viscosity: p Local pressure µ viscosity u Flow velocity r Radial position L Gap clearance F Shear force A Area of sensor ω Angular Velocity

Overview of existing models Consistency Model by Miles and May: L C SE r r 1 r 2 Latent heat of steam Consistency Specific Energy Radial position Gap clearance Shear force

Overview of existing models Entropy model by Eriksson (1)

Overview of existing models Entropy model by Eriksson (2)

Overview of existing models Entropy model by Eriksson (3)

Overview of existing models Entropy model by Eriksson (4)

Overview of existing models Enthalpy model by Qian Symbol Explanation Symbol Explanation Steam mass flow rate Specific heat capacity pulp Water mass flow rate Specific heat capacity water Fiber mass flow rate Enthalpy of steam Inner radius Thermodynamic work Outer radius Temperature

Additions to the Entropy model Depends on enthalpy and entropy values of water and steam Can be determined by Steam Tables, e. g. IAPWS industrial formulation of thermodynamical properties Gives good accuracy but very complex equations for enthalpy and entropy

Additions to the Entropy model Simplification of entropy and enthalpy equations:

Addition to Entropy Model Relative Error

Sensitivity study - Results

Sensitivity study - Results 1. Inflowing water flow rate (dash dot dotted) 2. Temperature profile (solid) 3. Inflowing fiber flow rate(loosely dotted) 4. Angular Velocity (loosely dash dotted) 5. Viscosity (dash dotted) 6. Inflow consistency (dashed) 7. Radial discretization (dotted)

Simulation setup Gap Clearance 0.6 mm Specific Energy 305 kwh/t Input Consistency 32.43 % Pulp flow rate 7 t/h Inner radius 0.47 m Inflow temperature 56.9 ºC Heat capacity of water 4.18 kj/(kg*k) Heat capacity of pulp 0.4 kj/(kg*k) Angular velocity 314 1/s Outer radius 0.68 m

Simulation study constant temperature

Simulation study linear rising temperature

Simulation study parabolic temperature

Conclusion and Future Work Temperature key parameter for mass flows in refiner Improve the Enthalpy model with radial dependency Experimental Study to validate Results

Questions?