Выявление скрытых проблем с помощью аудита тепловой эффективности
Рекомендации по действиям и количественная оценка их воздействия
- Цели
-
- Уменьшить скорость нагрева
- Увеличить выходную мощность
- Увеличить производство пара
- Секторы
-
- Генерация электроэнергии
- Объект
-
- Тяжелые газовые турбины
- Паровые турбины
- Расположение
- Средний Запад, НАС
Вызов
Выявление проблемы потери мощности
Рынок генерации электроэнергии становится все более конкурентным. Никогда еще не было так важно убедиться, что вы получаете максимальную производительность от своей станции. Но как вы можете быть уверены, что вы получаете максимальную отдачу от всех активов вашей станции?
Если вы опытный оператор, вы можете обнаружить частичное снижение производительности установки. Но очень сложно определить это при изменении условий окружающей среды. А определить первопричину еще сложнее; могут быть скрытые проблемы.
Именно такой была позиция нашего клиента — электростанции комбинированного цикла 4x2 на Среднем Западе США.
Мы обеспечивали удаленный мониторинг через нашу систему Plant Health & Diagnostics (PHD Advance). Это позволило нам оповестить наших инженеров и завод о производительности завода. Выходная мощность снизилась примерно на 2,5 МВт, и она деградировала быстрее, чем ожидалось.
Но оставался вопрос: почему? Что вызвало столь резкое падение производительности?
Решение
Определение проблем, действий и воздействия
Выявление причины проблемы с производительностью было не единственной проблемой. Потому что когда на вашем предприятии происходит потеря мощности, вы не только хотите определить причину, вы хотите знать, что вы можете сделать для ее устранения. И действительно ли предлагаемое решение имеет финансовый смысл…
Вот почему наш клиент поручил нам провести аудит тепловой эффективности.
Вместо того, чтобы сосредоточиться только на производительности газовой турбины, мы проводим глубокий анализ всей установки. Наши опытные инженеры сравнивают каждую систему с данными производительности OEM и ожиданиями отрасли. Этот целостный подход позволяет нам учитывать побочные эффекты потенциальных корректирующих действий.
В данном случае одной из проблем, которую нам удалось выявить, была проблема с температурой охлаждения системы туманообразования на впуске.
Система туманообразования была по сути независимой от любого мониторинга остальной части завода. Она не была связана с историей завода, и эксплуатационные данные не были легкодоступны. Поэтому операторы завода не имели никаких указаний на то, что там была проблема. У них не было возможности увидеть, как производительность системы туманообразования сравнивалась с ожидаемой.
Но мы считаем обязательным получение метеорологических данных из близлежащей местности, например из местного регионального аэропорта. Это указывало на то, что система туманообразования не охлаждала входящий воздух так, как должна была, и работала нестабильно в разных погодных условиях. Это стоило заводу 3,5 МВт и 72 БТЕ/кВт·ч для каждого из двух затронутых блоков.
Мы также выявили ряд других проблем. Для каждой из них мы не только рекомендовали шаг действия, но и количественно оценили его вероятное влияние — как с точки зрения прогнозируемого прироста мощности, так и ожидаемой экономии средств.
Воздействие
Количественный путь к экономии миллионов и восстановлению МВт
Мы смогли порекомендовать ряд действий, которые могли бы сэкономить заводу более 3 миллионов долларов в год. Они включали:
Уменьшение температуры охлаждения системы туманообразования на входе на 2°F
- Это позволит восстановить 3,5 МВт и 72 БТЕ/кВт·ч для каждого из двух затронутых блоков. Приняв нашу рекомендацию, завод заработал примерно 600 000 долларов в течение года.
Отмена самостоятельных ограничений по температуре сжигания в воздуховодах
- До 20 МВт на блок может быть восстановлено. Даже 10% восстановление на каждом блоке может привести к дополнительной прибыли более 1,6 млн долларов в год.
Снижение температуры на 3–4°F
- Текущая температура приводила к тому, что конденсатор паровой турбины генератора работал неэффективно. Завод терял 1,3 МВт и 9 БТЕ/кВт·ч на единицу, и если бы проблема осталась нерешенной, это могло бы привести к потенциальной годовой потере более 600 000 долларов.
Выдвижение вперед водной промывки
- Производительность турбины медленно снижалась в пиковый сезон генерации, что привело к потере 2,0 МВт и 200 БТЕ/кВт·ч. Благодаря кратковременному отключению для промывки водой завод избежал потери генерации на сумму более 300 000 долларов.
Таким образом, мы не только выявили, где системы завода работали недостаточно эффективно, но и провели комплексный инженерный анализ, указав путь к значительной экономии средств.