Mit einem Thermal Performance Audit versteckte Probleme aufdecken
Empfehlung von Aktionspunkten und Quantifizierung ihrer Auswirkungen
- Ziele
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- Wärmeverbrauch verringern
- Ausgangsleistung erhöhen
- Dampferzeugung erhöhen
- Sektoren
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- Stromerzeugung
- Anlage
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- Schwere Gasturbinen
- Dampfturbinen
- Standort
- Mittlerer Westen, UNS
Die Herausforderung
Lokalisierung eines Stromausfallproblems
Der Markt für Stromerzeugung wird immer wettbewerbsintensiver. Noch nie war es so wichtig, die optimale Leistung Ihrer Anlage sicherzustellen. Aber wie können Sie sicher sein, dass Sie alle Anlagenkomponenten optimal nutzen?
Wenn Sie ein erfahrener Anlagenbetreiber sind, können Sie möglicherweise einen geringfügigen Rückgang der Anlagenleistung feststellen. Bei sich ändernden Umgebungsbedingungen ist dies jedoch sehr schwierig zu erkennen. Und die genaue Ursache zu ermitteln, ist noch schwieriger; es können versteckte Probleme im Spiel sein.
Genau das war die Situation für unseren Kunden, ein 4x2-Kombikraftwerk im Mittleren Westen der USA.
Wir haben eine Fernüberwachung über unser Plant Health & Diagnostics-System (PHD Advance) durchgeführt. So konnten wir unsere Ingenieure und das Werk über die Leistung des Kraftwerks informieren. Die Leistung war um etwa 2,5 MW gesunken und nahm schneller ab als erwartet.
Die Frage blieb jedoch offen: Warum? Was verursachte einen so starken Leistungsabfall?
Die Lösung
Identifizierung der Probleme, Maßnahmen und Auswirkungen
Die Ursache des Leistungsproblems herauszufinden, war nicht das einzige Anliegen. Denn wenn es in Ihrem Werk zu einem Stromausfall kommt, möchten Sie nicht nur die Ursache herausfinden, sondern auch wissen, was Sie dagegen tun können. Und ob eine vorgeschlagene Lösung tatsächlich finanziell sinnvoll ist …
Aus diesem Grund hat uns unser Kunde mit der Durchführung eines Thermal Performance Audits beauftragt.
Anstatt uns nur auf die Leistung der Gasturbine zu konzentrieren, führen wir eine gründliche Analyse der gesamten Anlage durch. Unsere erfahrenen Ingenieure vergleichen jedes System mit den Leistungsdaten des OEM und den Erwartungen der Branche. Dieser ganzheitliche Ansatz ermöglicht es uns, die Folgewirkungen potenzieller Abhilfemaßnahmen zu berücksichtigen.
Hier konnten wir unter anderem ein Problem mit der Kühltemperatur des Einlass-Nebelsystems feststellen.
Das Vernebelungssystem war im Wesentlichen unabhängig von der Überwachung des restlichen Werks. Es war nicht an das Werksarchiv angeschlossen und Betriebsdaten waren nicht leicht zugänglich. Die Anlagenbetreiber hatten also keine Hinweise darauf, dass es hier ein Problem gab. Sie hatten keine Möglichkeit zu sehen, wie die Leistung des Vernebelungssystems im Vergleich zu den Erwartungen ausfiel.
Wir legen jedoch Wert darauf, Wetterdaten aus der Umgebung zu erfassen, beispielsweise vom örtlichen Regionalflughafen. Diese zeigten, dass das Vernebelungssystem die Zuluft nicht ausreichend kühlte und bei unterschiedlichen Wetterbedingungen inkonsistent funktionierte. Dies kostete das Werk 3,5 MW und 72 Btu/kWh für jede der beiden betroffenen Einheiten.
Wir haben außerdem eine Reihe weiterer Probleme identifiziert. Für jedes Problem haben wir nicht nur eine Handlungsmaßnahme empfohlen, sondern auch deren wahrscheinliche Auswirkungen quantifiziert – sowohl im Hinblick auf die prognostizierte Leistungssteigerung als auch auf die erwarteten Kosteneinsparungen.
Die Auswirkungen
Ein quantifizierter Weg zur Einsparung von Millionen und zur Wiederherstellung von MW
Wir konnten eine Reihe von Maßnahmen empfehlen, mit denen das Werk jährlich über 3 Millionen Dollar einsparen könnte. Dazu gehören:
Senkung der Kühltemperatur des Einlassnebelsystems um 2 °F
- Dadurch könnten für jede der beiden betroffenen Einheiten 3,5 MW und 72 Btu/kWh zurückgewonnen werden. Wenn Sie unserer Empfehlung folgen,
Aufhebung selbst auferlegter Temperaturbeschränkungen bei der Kanalbefeuerung
- Pro Einheit könnten bis zu 20 MW zurückgewonnen werden. Selbst eine Rückgewinnung von 10 % pro Einheit könnte zu zusätzlichen Einnahmen von über 1,6 Millionen Dollar pro Jahr führen.
Reduzieren Sie die Temperatur um 3–4 °F
- Die aktuelle Temperatur führte dazu, dass der Kondensator des Dampfturbinengenerators nicht die erforderliche Leistung erbrachte. Das Kraftwerk verlor 1,3 MW und 9 Btu/kWh pro Einheit, und wenn das Problem nicht behoben worden wäre, hätte dies zu einem potenziellen jährlichen Verlust von über 600.000 US-Dollar führen können.
Vorziehen einer Wasserwäsche
- Die Turbinenleistung nahm während der Hauptstromerzeugungssaison langsam ab, was zu einem Verlust von 2,0 MW und 200 Btu/kWh führte. Durch eine kurze Unterbrechung zur Wasserwäsche konnte das Kraftwerk Stromverluste im Wert von über 300.000 USD vermeiden.
So haben wir nicht nur die Leistungsdefizite der Anlagensysteme offengelegt, unsere umfassende technische Analyse hat auch den Weg zu erheblichen Kosteneinsparungen aufgezeigt.