اكتشاف المشكلات الخفية من خلال تدقيق الأداء الحراري
التوصية بنقاط العمل وقياس تأثيرها
- الأهداف
-
- تقليل معدل الحرارة
- زيادة إنتاجية الطاقة
- زيادة إنتاج البخار
- القطاعات
-
- توليد الطاقة
- الأصل
-
- توربينات الغاز الثقيلة
- توربينات البخار
- الموقع
- الغرب الأوسط, نحن

التحدي
تحديد مشكلة انقطاع الطاقة
أصبحت سوق توليد الطاقة أكثر تنافسية. ولم يكن من المهم أبدًا التأكد من الحصول على أفضل أداء من محطتك. ولكن كيف يمكنك التأكد من أنك تحصل على أقصى استفادة من جميع أصول محطتك؟
إذا كنت من المشغلين ذوي الخبرة، فقد تتمكن من اكتشاف انخفاض طفيف في إنتاج المصنع. ولكن من الصعب للغاية تحديد ذلك بسبب الظروف المحيطة المتغيرة. وتحديد السبب الجذري أكثر صعوبة؛ فقد تكون هناك مشكلات خفية تلعب دورًا.
كان هذا هو الوضع بالضبط بالنسبة لعميلنا، محطة طاقة تعمل بالدورة المركبة 4×2 في منطقة الغرب الأوسط بالولايات المتحدة.
كنا نقدم خدمة المراقبة عن بعد من خلال نظام صحة المصنع والتشخيص (PHD Advance). وقد مكننا ذلك من تنبيه مهندسينا والمصنع إلى أداء المصنع. فقد انخفض إنتاج الطاقة بنحو 2.5 ميجاوات وكان يتدهور بمعدل أسرع من المتوقع.
لكن السؤال الذي ظل مطروحا هو "لماذا؟"، وما الذي تسبب في هذا التراجع الحاد في الأداء؟
الحل
تحديد القضايا والإجراءات والتأثير
لم يكن اكتشاف سبب مشكلة الأداء هو الشاغل الوحيد. فعندما تعاني محطتك من انقطاع التيار الكهربائي، لا تريد فقط تحديد السبب، بل تريد أيضًا معرفة ما يمكنك فعله لمعالجته. وما إذا كان الحل المقترح منطقيًا من الناحية المالية...
ولهذا السبب تعاقد عميلنا معنا لإجراء تدقيق الأداء الحراري.
بدلاً من التركيز فقط على أداء توربينات الغاز، فإننا نجري تحليلاً عميقاً للمحطة بأكملها. ويقوم مهندسونا ذوو الخبرة بمقارنة كل نظام ببيانات أداء الشركة المصنعة للمعدات الأصلية وتوقعات الصناعة. ويسمح لنا هذا النهج الشامل بالنظر في التأثيرات المترتبة على الإجراءات التصحيحية المحتملة.
هنا، إحدى المشكلات التي تمكنا من تحديدها كانت وجود مشكلة في درجة حرارة تبريد نظام الضباب الداخل.
كان نظام التضبيب مستقلاً بشكل أساسي عن أي مراقبة لبقية أجزاء المصنع. ولم يكن مرتبطاً بمؤرخ المصنع ولم يكن من السهل الوصول إلى بيانات التشغيل. لذا لم يكن لدى مشغلي المصنع أي مؤشر على وجود مشكلة هناك. ولم تكن لديهم أي وسيلة لمعرفة مدى أداء نظام التضبيب مقارنة بما كان متوقعاً.
ولكننا نحرص على جمع بيانات الطقس من المنطقة المحيطة، مثل بيانات المطار الإقليمي المحلي. وقد أشار هذا إلى أن نظام الضباب لم يكن يبرد الهواء الداخل بالقدر الكافي، وكان أداءه غير متسق في ظل ظروف جوية مختلفة. وقد كلف هذا المحطة 3.5 ميجاوات و72 وحدة حرارية بريطانية/كيلووات ساعة لكل من الوحدتين المتأثرتين.
كما حددنا عدداً من القضايا الأخرى. ولم نكتف بالتوصية بخطوة عمل لكل منها، بل قمنا أيضاً بقياس تأثيرها المحتمل ــ من حيث مكاسب الطاقة المتوقعة ووفورات التكاليف المتوقعة.
التأثير
مسار كمي لتوفير الملايين واستعادة الأموال
لقد تمكنا من التوصية بسلسلة من الإجراءات التي قد توفر على المصنع أكثر من 3 ملايين دولار سنويًا. وقد شملت تلك الإجراءات ما يلي:
تقليل درجة حرارة تبريد نظام الضباب الداخل بمقدار 2 درجة فهرنهايت
- سيؤدي هذا إلى استرداد 3.5 ميجاوات و72 وحدة حرارية بريطانية/كيلووات ساعة لكل من الوحدتين المتأثرتين. باتباع توصيتنا،
رفع القيود المفروضة على درجة حرارة إطلاق النار في القنوات
- يمكن استرداد ما يصل إلى 20 ميجاوات لكل وحدة. وحتى استرداد 10% من كل وحدة يمكن أن يؤدي إلى أرباح إضافية تتجاوز 1.6 مليون دولار سنويًا.
خفض درجة الحرارة بمقدار 3-4 درجة فهرنهايت
- كانت درجة الحرارة الحالية تتسبب في ضعف أداء مكثف مولد التوربينات البخارية. وكانت المحطة تخسر 1.3 ميجاوات و9 وحدات حرارية بريطانية/كيلووات ساعة لكل وحدة، ولو تُرِكَت المشكلة دون معالجة، لكانت قد أدت إلى خسارة سنوية محتملة تزيد على 600 ألف دولار.
إحضار غسيل المياه
- كان أداء التوربينات يتدهور ببطء خلال موسم الذروة، مما أدى إلى خسارة 2.0 ميجاوات و200 وحدة حرارية بريطانية/كيلووات ساعة. ومن خلال انقطاع قصير لإجراء عملية الغسيل بالماء، تجنبت المحطة خسارة توليد بقيمة تزيد عن 300 ألف دولار.
لذا، لم نسلط الضوء فقط على مواطن ضعف أداء أنظمة المصنع، بل أظهر تحليلنا الهندسي الشامل الطريق إلى تحقيق وفورات كبيرة في التكاليف.