Progetto di ammodernamento della GS Power Bucheon
GS Power ha incaricato KEPCO KPS ed EthosEnergy di risolvere i problemi relativi alla durata del rotore, al degrado del percorso del vapore e all'ottimizzazione del percorso del vapore per le sue più recenti condizioni operative.
- Obiettivi
-
- Aumenta la produzione di vapore
- Prolungamento della durata di vita
- Settori
-
- Produzione di energia
- Asset
-
- Turbine a vapore
- Sede
- Bucheon, Corea del Sud
Panoramica del progetto
L'impianto GS Power di Bucheon, Corea del Sud, è un impianto di cogenerazione (CHP) progettato per funzionare sia in modalità "Maximum Power Generation" (Mode III) sia in modalità "District Heating" (Mode I). Tuttavia, con centrali elettriche a ciclo combinato più nuove e più efficienti che ora riforniscono la rete e altri fattori economici, l'impianto di Bucheon si è trovato a funzionare a Maximum Power solo per circa il 10% del tempo e a funzionare principalmente in Mode I.
Anche il funzionamento dell'impianto era cambiato, poiché era necessario vapore aggiuntivo per il controllo degli NOx della turbina a gas. Ciò significava che ora era disponibile meno vapore ad alta pressione (HP) all'ingresso della turbina a vapore.
Oltre al normale funzionamento, la turbina a vapore (ST) aveva subito una riduzione della potenza in tutte le modalità, poiché il percorso del vapore si era deteriorato. Inoltre, l'analisi metallurgica indicava che il rotore HP si stava avvicinando alla fine della sua vita utile. GS Power ha incaricato KEPCO KPS ed EthosEnergy di affrontare i problemi della durata del rotore, del degrado del percorso del vapore e dell'ottimizzazione del percorso del vapore per le sue ultime condizioni operative.
Sfide principali
- GS Power richiedeva una garanzia di prestazione per il completamento del lavoro. Pertanto la sfida era definire le condizioni per il nuovo punto di garanzia.
- A causa del grande diametro del pistone di bilanciamento, l'usura può portare a una grande perdita di vapore, che equivale a una perdita di efficienza, tuttavia EthosEnergy ha utilizzato una guarnizione retrattile per aiutare ad alleviare questa usura della guarnizione
La soluzione EthosEnergy
L'intera sezione del percorso del vapore doveva essere sostituita, tuttavia, questa configurazione delle pale era sempre stata affidabile. Pertanto, è stata presa la decisione, per le fasi da 1 a 16, di effettuare una "sostituzione in natura", ovvero una sostituzione dell'hardware esistente con nuovi componenti sottoposti a reverse engineering, inclusi i portapale e tutte le guarnizioni interstadio.
Per migliorare ulteriormente l'efficienza, la guarnizione utilizzata per sigillare il pistone di bilanciamento incorporava una guarnizione a spazzola. Le guarnizioni a spazzola sono molto più efficaci delle guarnizioni a labirinto convenzionali nel ridurre le perdite. Un ulteriore vantaggio delle guarnizioni a spazzola retrattili è il miglioramento della degradazione della guarnizione nel tempo dovuto alla cedevolezza delle setole.
L'analisi metallurgica KEPCO KPS ha identificato la necessità di sostituire il rotore e una nuova forgiatura del rotore doveva essere progettata, reperita, lavorata e assemblata da EthosEnergy. Sono stati forniti anche nuovi supporti per pale e nuovi alloggiamenti per guarnizioni del pistone di bilanciamento.
Punti salienti del progetto
L'elemento più significativo dell'aggiornamento è stata la riprogettazione della fase originale tra l'estrazione al riscaldatore HP e lo scarico della turbina HP. Gli ingegneri di EthosEnergy hanno esaminato diverse opzioni e hanno concluso che una singola fase di impulso sarebbe stata più efficiente delle due fasi di reazione esistenti.
12%
Scegliendo la soluzione ingegnerizzata di EthosEnergy, GS Power ha prolungato la durata della sua turbina a vapore di numerosi anni, aumentando la produzione dell'impianto nelle sue nuove condizioni di progettazione di circa il 12%.
All'avanguardia
Sono stati utilizzati metodi di sigillatura all'avanguardia che dovrebbero aiutare l'unità a rimanere affidabile ed efficiente per molti anni a venire.
In anticipo sui tempi previsti
Tutte le parti prodotte da EthosEnergy sono state consegnate in tempo e l'installazione della sostituzione del percorso del vapore è stata completata prima del previsto. L'unità è stata in grado di avviarsi e produrre energia al primo riavvio.
Risultati chiave
Questa soluzione ingegneristica ha garantito una maggiore area dell'anello di scarico, una maggiore efficienza e una migliore affidabilità rispetto a una semplice sostituzione in natura.
I risultati dei test nella tabella sottostante mostrano che i guadagni "Come testato" erano sostanzialmente migliori dei valori garantiti. Ci sono diverse ragioni per questo, una è la perdita del pistone di bilanciamento presunta prima che il retrofit delle guarnizioni a spazzola retrattili fosse molto conservativo. Il guadagno in Modalità I per la guarnizione migliorata rappresentava circa la metà dei guadagni. Anche le ipotesi di danni alle guarnizioni di punta nella turbina HP e degradazione del percorso del vapore erano sul lato conservativo. KEPCO KPS ha apportato altri miglioramenti che rappresentavano il 2% dei guadagni in Modalità I.
Scopri di più
-
Guarnizioni SMART®
Guarnizioni avanzate personalizzate per aumentare l'efficienza e la disponibilità della turbina, ridurre le emissioni e massimizzare il tuo investimento
-
Turbine a vapore
Aumenta l'affidabilità e l'efficienza delle tue turbine a vapore. Soluzioni ingegnerizzate leader del settore e supporto chiavi in mano per la manutenzione pianificata e non pianificata.