TurboCare Sp. z o.o. Audyt układu przepływowego – podstawa prognozowania parametrów niezawodnościowych i termodynamicznych turbin parowych Krzysztof Kowalski Add date, & presenter’s name
koszt wytwarzania energii przez turbozespół AVKmin <AVKopt< AVKmax Ogólna charakterystyka kosztów wytwarzania energii w funkcji dyspozycyjności turbozespołu
poszukiwanie optimum dyspozycyjności jak określić AVopt ? przy Kmin dyspozycyjność jest za mała, w stosunku do planów produkcyjnych energii (dominacja służb finansowych) przy AVmax wysokość ponoszonych dla jej osiągnięcia kosztów serwisowych turbozespołu jest nie do przyjęcia (dominacja jedynie słusznej ideologii) Optymalna wartość dyspozycyjności (AVopt) jest to jej wartość, dla której produkujący energię użytkownik turbozespołu osiąga zysk maksymalny.
strategie eksploatacyjne ze względu na preferowaną przez użytkownika dyspozycyjność turbozespołu, wyróżniamy następujące strategie eksploatacyjne: AV ≤ AVKmin strategia oportunistyczna jest stosowana przy niskiej rentowności produkcji energii (od awarii do awarii) AVmin <AV < AVmax strategia wg oceny stanu i ryzyka eksploatacyjnego stosowana przy wysokiej rentowności produkcji energii AV = AVmax strategia zapobiegania awarii za wszelką cenę, stosowana przy systemowym niedoborze produkcji energii i często prowadzi do wymuszonego zmniejszenia dyspozycyjności poniżej wartości AVmax
diagnostyka ruchowa (audyt parametrów ruchowych) identyfikacja intensywności procesu zużycia wymaga rewidowania stopnia degradacji elementów konstrukcyjnych turbozespołu podczas jego ruchu. Dotyczy to zwłaszcza, zazwyczaj monitorowanych, parametrów takich jak: ekwiwalentny czasu pracy turbiny (EOH), ilość startów, w tym startów zimnych; parametry czynnika roboczego w układzie przepływowym (temperatura, ciśnienie, stopień suchości pary, właściwości chemiczne pary i wody itp.); stan dynamiczny turbozespołu (drgania wału i korpusów łożyskowych); charakterystyki przemieszczeń (wydłużeń) względnych i bezwzględnych; zjawiska akustyczne (praca na obracarce i praca przy różnych obciążeniach): przemieszczenia fundamentów; temperatury i gradienty pól temperaturowych (parametry rejestrowane w BOTT); charakterystyki wybiegu wirnika (czas wybiegu, rezonanse, temperatury łożysk); analizy składu chemicznego oraz czystości oleju turbinowego. Cele diagnostyki ruchowej: modelowanie charakterystyk zużycia elementów konstrukcyjnych turbozespołu; aktualizacja bilansowego modelu cieplnego turbiny.
bilansowy schemat cieplny turbozespołu
inspekcje zapobiegawcze (okresowe przeglądy techniczne)
demontaż inspekcyjny – raport oceny stanu statystyka: zużycie elementów uszczelnień nadbandażowych, skutkujące ok. 40%- owym udziałem w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny zwiększenie chropowatości powierzchni, zasolenia oraz deformacje profili łopatek wirujących i stacjonarnych, skutkujące ok. 31%-owym udziałem w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny zużycie elementów uszczelnień dławnicowych, skutkująca ok. 16%-owym udziałem w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny zużycie elementów uszczelnień międzystopniowych, skutkująca ok. 11%- owym udziałem w w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny inne uszkodzenia układu przepływowego (np. obecność ciał obcych), skutkujące ok. 2%-owym udziałem w całkowitym zmniejszeniu mocy wewnętrznej
przykłady degradacji układu przepływowego erozja krawędzi wylotowych łopatek stacjonarnych uszkodzenie kierownic (erozja+ korozja) degradacja uszczelnienia nad bandażem ciało obce w układzie przepływowym
degradacja wielkości luzów promieniowych uszczelnienia międzystopniowe turbiny ZAMECH 13K215 luzy promieniowe - przywałowe uszczelnienia międzystopniowe turbiny ZAMECH 13K215 luzy promieniowe - nadbandażowe
przecieki pary nad bandażem i przy wale
degradacja – efektywność (uszczelnienia nadbandażowe) stopień nr degradacja uszczelnienia mm strata sprawności stopnia % strata mocy wewnętrznej kW / stopień pogorszenie j.z. c. kJ / kWh 12 0.652 1.07 72.8 1.49 11 0.296 0.83 54.5 1.12 10 0.312 0.70 43.6 0.89 9 0.992 2.44 138.5 2.84 8 0.505 1.72 93.9 1.93 7 1.105 3.04 160.3 3.29 6 1.384 3.69 188.1 3.86 5 0.600 2.24 110.4 2.27 4 0.641 116.9 2.40 3 2.873 7.43 346.4 7.12 2 1.172 148.8 3.05 1 1.756 4.22 456.0 9.37 SUMA 1930.2 39.63
podsumowanie opracowanie racjonalnej strategii eksploatacyjne turbozespołu wymaga powiązania kosztów serwisu (przeglądy techniczne, naprawy, odnowy, modernizacje) z parametrami efektywności (sprawność wewnętrzna i j.z.c.) i niezawodności (dyspozycyjność) procesu wytwarzania energii. Zadanie to może być rozwiązane jedynie przy współpracy użytkownika i serwisanta turbozespołu. Brak takiej współpracy prowadzi do trywializacji problemu, co najczęściej przejawia się w błędnym, przynoszącym straty obu stronom rozumowaniu ,że zysk serwisanta jest stratą użytkownika (strategia oportunistyczna) TC dysponuję modelami obliczeniowymi, które wiążą wiedzę o stanie turbozespołu z wiarygodnie prognozowanymi parametrami określającymi efektywność i niezawodność jego eksploatacji po oferowanym remoncie lub modernizacji. TC dysponuje środkami technicznymi i organizacją pozwalającą oferować i gwarantować osiągnięcie wymiernych korzyści w zakresie poprawy efektywności i niezawodności produkcji energii przez turbozespoły.
Dziękuję za uwagę