Перспектива збільшення економічності Зуєвської теплової електростанції за допомогою вибору оптимального режиму роботи енергоблоку (стр. 12 из 25)
– збору й зберігання інформації, що надходить від датчиків, установлених на контрольованому устаткуванні;
– первинної обробки й контролю вірогідності і якості вступник інформації;
– базу даних нормативно-довідкової інформації;
– обробки, аналізу й відображення інформації про технічний стан конденсаційної установки;
– аналізу інформації про наявні порушення в роботі конденсаційної установки для встановлення діагнозу й можливих причин порушень (експертна система).[8]
4.6.3 Система технічної діагностики низькопотенційного комплексу
Система технічного діагностування й керування НПК
теплоенергетичних установок електростанцій призначена для підвищення економічності, надійності, довговічності й екологічної чистоти енергоблоків ТЕС за рахунок оптимізації режимів експлуатації НПК.
Система забезпечує:
– технічну діагностику устаткування НПК з метою підвищення надійності, довговічності й екологічної чистоти енергоблоків;
– оптимізацію режимів роботи й експлуатації енергоблоків з урахуванням графіків енергетичних навантажень, справності устаткування, екологічної й метеорологічної обстановок;
– підвищення надійності роботи енергоблоків;
– збільшення міжремонтних періодів експлуатації енергетичного устаткування;
– вибір оптимальних видів ремонтів, модернізації й реконструкції;
– зниження ступеня забруднення навколишнього середовища;
– скорочення витрат палива й водних ресурсів.
Система передбачає збір інформації про параметри енергоносіїв і стану устаткування з максимальним використанням штатних приладів, нагромадження бази даних, обробку інформації на ЕОМ і видачу рекомендацій. Вона може працювати як автономно, так і в складі АСУТП енергоблоку (у режимі підсистеми).
Коло завдань, охоплюваних системою діагностики роботи НПК, містить у собі наступне:
1. Конденсатор:
– визначення фактичних і нормативних показників роботи конденсатора - вакууму, недогріву води до температури насичення, нагрівання води, гідравлічного опору;
– аналіз і з'ясування можливих причин порушення в роботі конденсатора;
– вибір способів установлення оптимальних строків чищення трубок;
– визначення оптимальних строків заміни трубок.
2. Циркуляційні насоси й трубопроводи системи циркуляційного водопостачання:
– визначення характеристик роботи насосів;
– аналіз і з'ясування можливих причин відхилень у роботі циркуляційної системи;
– оптимізація включення й параметрів експлуатації циркуляційних насосів.
3 Повітряні насоси:
– перевірка відповідності показників роботи ежекторів паспортним даним;
– аналіз і з'ясування причин незадовільної роботи ежекторів і їхніх охолоджувачів.
4. Конденсатні насоси
5. Оцінка зниження економічності роботи турбоустановки залежно від стану конденсаційної установки.
Реалізація СТДУ НПК можлива в рамках різних моделей [20]:
– мінімальної, що забезпечує програмно-інструментальні засоби для інженерів ТЕС по оперативному контролі (моніторингу) параметрів стану елементів установки в об'ємі прийнятому на ЕС, зіставленню фактичних значень параметрів з нормативними, а також побудова ретроспективи параметрів стану установки й виявленню тенденцій їхньої зміни, що особливо важливо при низької надійності й точності показань вимірювальних засобів;
– максимальної, утримуючої не тільки підсистеми збору й обробки інформації, але й реалізуючої крім моніторингу завдання більше високого рівня, експертні завдання по виявленню причин порушень у роботі устаткування й оптимізаційні завдання, такі як, наприклад, оптимізація роботи системи, оптимізація строків чищення й заміни трубок поверхні теплообміну й т.д.;
– інженерної, що займає проміжне положення по об'єму й складності між першими двома.
У рамках мінімальної моделі СД реалізуються завдання безперервного оперативного контролю основних параметрів, що характеризують роботу конденсаційної установки (недогрів води до температури насичення пари, тиск у конденсаторі, переохолодження конденсату, зміст повітря в парі, солевміст конденсату й ін.), порівняння фактичних значень цих параметрів з нормативними, розрахованими по закладеним у СД алгоритмам, і при невідповідності фактичного й нормативного значень видачі повідомлень про порушення режиму експлуатації, а також аналізуються тенденції зміни того або іншого параметра при впливі на нього інших факторів.
Максимальна модель СД містить у собі мінімальну модель як підсистема. При виявленні в рамках цієї підсистеми відхилень і порушень у режимі роботи конденсаційної установки підсистема більше високого рівня, проаналізувавши наявну інформацію й доповнивши її відсутньої, отриманої шляхом моделювання або в діалозі з оператором, ЕОМ формує діагноз технічного стану конденсаційної установки із вказівкою можливих причин, що викликали порушення її роботи, і видасть рекомендації персоналу для усунення виявлених неполадок. До складу максимальної моделі включаються програмні модулі, що реалізують за бажанням користувача процедури вироблення прогнозних оцінок по розроблених методиках, а також рішення перерахованих вище оптимізаційних завдань, які дозволяють підвищити ефективність роботи встаткування шляхом підтримки економічних режимів його експлуатації або використання оптимальних схем його включення.[25]
Розробка системи технічної діагностики містить у собі:
- вибір методу контролю НПК (моніторинг);
- експертну оцінку;
- висновок.
Моніторинг НПК здійснюється шляхом:
- прямого виміру параметрів за допомогою приладів технологічного контролю;
- непрямого виміру (аналітичними методами);
- комбінованим (інтегральним) методом.
Під час експлуатації НПК повинні, згідно ПТЕ, проводитися наступні заходи:
- профілактика по запобіганню забруднення конденсаторів (обробка охолодної води, кулькове очищення);
- періодичне чищення конденсаторів;
- контроль за чистотою поверхонь охолодження й трубних дощок конденсаторів; поверхонь охолодження в охолоджувачах ежекторів;
- контроль за витратою охолодної води (шляхом прямого виміру по тепловому балансі конденсаторів), оптимізація витрати охолодної води відповідно до її температури й паровим навантаженням конденсатора;
- перевірка щільності вакуумної системи і її ущільнення, при цьому величина присоса повітря, у діапазоні зміни парового навантаження конденсатора, не повинна перевищувати норму;
- перевірка водяної щільності конденсатора шляхом систематичного контролю солевмісту конденсату;
- перевірка змісту кисню в конденсаті після конденсатних насосів.
Загальноприйнятим методом контролю за роботою конденсаційної установки є регулярне порівняння фактичних експлуатаційних показників його роботи з нормативними показниками, отриманими на підставі випробувань однотипного устаткування при свідомо справному й чистому стані всіх елементів установки
Для своєчасного і якісного проведення перерахованих вище заходів здійснюється безперервний контроль параметрів.
До числа основних параметрів, що характеризують роботу НПК, прийнято відносити тиск пари, що відробило в турбіні (Рк) і температурний напір у конденсаторі (δt) при заданих значеннях:
- витрати пари (Dк) і охолодної води (Gв) у конденсаторі турбіни;
- температури охолодженої води на вході в конденсатор (tв1).
Ці параметри визначають ступінь термодинамічної досконалості циклу турбоустановки, характеризуючи величину теплоперепаду залежно від кінцевого тиску. Одночасно вони дають можливість оцінки впливу НПК і енергоблоку на навколишнє середовище.
Визначення тиску пари, що відробило (Рк) виробляється шляхом безперервного виміру штатними приладами. Безперервний контроль із використанням штатних СТОСІВ ведеться за параметрами, перерахованими вище.
Значення температурного напору (δt) визначається як різниця температур пари на вході в конденсатор (tкп) і охолодної води на виході з конденсатора (t2в), тобто
δt=tкп – t2в, 0С (4.4)
Витрата пари в конденсатор може бути визначений з урахуванням видаткового коефіцієнта (Кп), зазначеного в нормативних характеристиках для кожного типу турбін, по формулі:
,т/ч (4.5)де Кп – видатковий коефіцієнт (т/ч)/МПа;
Рп – тиск пари в контрольному щаблі, МПа.
Крім цього витрата пари (Dк) може бути визначений з розрахунку теплової схеми турбоустановки. Цей метод у цей час більше кращий для турбоустановок, що перебувають тривалий час в експлуатації й значному фізичному зношуванню. Тим більше, що використання ЕОМ при розрахунку схеми спрощує даний метод і підвищує його точність.
Витрата охолодженої води Gв може бути визначений або за допомогою витратоміра, або по характеристиці циркуляційного насоса, або по витраті електроенергії й на привод насоса (при заданому тиску нагнітання Рцн, тиску на всасі в насос Рцв і ККД насоса ηцн).
Однак на практиці витрата охолодженої води для потужних енергоблоків частіше визначають із теплового балансу конденсатора:
,кг/год (4.6)де Dк- витрата пари в конденсатор, кг/год;
- відповідно, ентальпії пари й конденсату, кДж/кг;Св– теплоємність води, кДж/(кг.0С);
∆tв – нагрівання води в конденсаторі, 0С.
Чистота поверхні трубок конденсатора визначається також аналітично з використанням значень: коефіцієнта теплопередач пари, конденсату, температурного напору, температур і витрати охолодженої води або методами, пропонованими нижче.[13]