Scoprire i problemi nascosti con un audit delle prestazioni termiche
Raccomandare punti di azione e quantificarne l'impatto
- Obiettivi
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- Diminuisci la velocità di riscaldamento
- Aumenta la potenza in uscita
- Aumenta la produzione di vapore
- Settori
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- Produzione di energia
- Asset
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- Turbine a gas pesanti
- Turbine a vapore
- Sede
- Centro-ovest, NOI
La sfida
Individuare un problema di perdita di potenza
Il mercato della generazione di energia sta diventando più competitivo. Non è mai stato così importante assicurarsi di ottenere le migliori prestazioni dal proprio impianto. Ma come si può essere certi di ottenere il massimo da tutti i beni del proprio impianto?
Se sei un operatore esperto, potresti essere in grado di rilevare una diminuzione frazionaria della produzione dell'impianto. Ma è molto difficile identificarla in base alle mutevoli condizioni ambientali. E individuare la causa principale è ancora più difficile; potrebbero esserci problemi nascosti in gioco.
Questa era esattamente la situazione del nostro cliente, una centrale elettrica a ciclo combinato 4x2 nel Midwest degli Stati Uniti.
Stavamo fornendo un monitoraggio remoto tramite il nostro sistema Plant Health & Diagnostics (PHD Advance). Ciò ci ha consentito di avvisare i nostri ingegneri e l'impianto delle prestazioni dell'impianto. La potenza in uscita era scesa di circa 2,5 MW e si stava degradando a una velocità maggiore del previsto.
La domanda che rimaneva, però, era perché. Cosa stava causando un declino così ripido nelle prestazioni?
La soluzione
Identificare i problemi, le azioni e l'impatto
Scoprire la causa del problema di prestazioni non era l'unica preoccupazione. Perché quando il tuo impianto subisce una perdita di potenza, non solo vuoi identificare la causa, vuoi sapere cosa puoi fare per affrontarla. E se una soluzione proposta abbia effettivamente senso dal punto di vista finanziario...
Ecco perché il nostro cliente ci ha incaricato di effettuare un audit delle prestazioni termiche.
Invece di concentrarci solo sulle prestazioni della turbina a gas, conduciamo un'analisi approfondita dell'intero impianto. I nostri ingegneri esperti confrontano ogni sistema con i dati sulle prestazioni OEM e le aspettative del settore. Questo approccio olistico ci consente di considerare gli effetti a catena di potenziali azioni correttive.
In questo caso, uno dei problemi che siamo riusciti a identificare era un problema relativo alla temperatura di raffreddamento del sistema di nebulizzazione in ingresso.
Il sistema di nebulizzazione era sostanzialmente indipendente da qualsiasi monitoraggio del resto dell'impianto. Non era collegato allo storico dell'impianto e i dati operativi non erano facilmente accessibili. Quindi gli operatori dell'impianto non avevano alcuna indicazione che ci fosse un problema. Non avevano modo di vedere come le prestazioni del sistema di nebulizzazione si confrontassero con quanto previsto.
Ma ci teniamo a raccogliere dati meteorologici dall'area circostante, come dall'aeroporto regionale locale. Ciò indicava che il sistema di nebulizzazione non raffreddava l'aria in ingresso quanto avrebbe dovuto e funzionava in modo incoerente in diverse condizioni meteorologiche. Ciò costava all'impianto 3,5 MW e 72 Btu/kWh per ciascuna delle due unità interessate.
Abbiamo anche identificato una serie di altri problemi. Per ognuno di essi, non solo abbiamo raccomandato un'azione, ma ne abbiamo anche quantificato il probabile impatto, in termini sia di guadagni di potenza previsti che di risparmi sui costi attesi.
L'impatto
Un percorso quantificato per risparmiare milioni e recuperare MW
Siamo stati in grado di raccomandare una serie di azioni che potrebbero far risparmiare all'impianto oltre 3 milioni di dollari all'anno. Tra queste:
Riduzione della temperatura di raffreddamento del sistema di nebulizzazione in ingresso di 2°F
- Ciò recupererebbe 3,5 MW e 72 Btu/kWh per ciascuna delle due unità interessate. Seguendo la nostra raccomandazione,
Rimozione dei vincoli di temperatura di accensione dei condotti autoimposti
- Si potrebbero recuperare fino a 20 MW per unità. Anche un recupero del 10% su ogni unità potrebbe comportare guadagni aggiuntivi di oltre 1,6 milioni di $ all'anno.
Ridurre la temperatura di 3–4°F
- La temperatura attuale stava causando una prestazione insufficiente del condensatore del generatore della turbina a vapore. L'impianto stava perdendo 1,3 MW e 9 Btu/kWh per unità e, se il problema non fosse stato affrontato, avrebbe potuto portare a una potenziale perdita annuale di oltre $ 600.000.
Anticipare un lavaggio ad acqua
- Le prestazioni della turbina si stavano lentamente degradando durante la stagione di picco della generazione, con conseguente perdita di 2,0 MW e 200 Btu/kWh. Grazie a una breve interruzione per eseguire il lavaggio con acqua, l'impianto ha evitato una generazione persa per un valore di oltre $ 300.000.
Quindi, non solo abbiamo evidenziato i punti in cui i sistemi dell'impianto non funzionavano correttamente, ma la nostra analisi ingegneristica completa ha mostrato la strada per ottenere notevoli risparmi sui costi.