Proč je nejvíce prostoru pro optimalizaci v řízení průtoku chladicí vody

Proč je nejvíce prostoru pro optimalizaci v řízení průtoku chladicí vody Poznat → Řídit → Zlepšit Ing. Jiří Pliska Setkání jaderných elektráren, Hrotovice 2016

ZNÁT S VĚTŠÍ PŘESNOSTÍ VŠECHNY OKOLNOSTI -> LÉPE ŘÍDIT-> ZVÝŠIT VÝKON

HLAVNÍ PŘÍLEŽITOSTI A SOUČASNĚ VELKÁ SLOŽITOST!  Součinnost několika zařízení  Jevy jdou proti sobě, kde je optimum? JAK TO ŘEŠIT?  Spolehlivá a dostatečná data  Popis reality pomocí modelu CO SE JIŽ PODAŘILO?  Již několik let na EDU  ETE zatím “jen“ studie“  ?? ŘEKLI JSME POSLEDNÍ SLOVO? PowerOPTI – Supervize & Diagnostika & Optimalizace & Predikce tepelného cyklu elektráren a tepláren

2

HLAVNÍ SLOŽITOST A SOUČASNĚ VELKÁ PŘÍLEŽITOST  PROČ JE TO SLOŽITÉ?  Součinnost zařízení = konec turbíny + kondenzátor + chladicí věž + velké čerpadlo  Změna počasí + Kapacita bazénu  Ne vše je měřeno Emisní pára Stav atmosféry

Průtok CHV Teplota CHV

Tlak v kondenzátoru

Entalpický spád na turbíně

Svorkový výkon

Výkon do sítě

 KONEC TURBÍNY  Čím nižší tlak v kondenzátoru => tím větší entalpický spád na turbíně  Čím nižší tlak v kondenzátoru => tím větší ztráty, zejména výstupní rychlostí  KONDENZÁTOR  Čím nižší teplota => tím nižší tlak  Čím vyšší teplota => tím nižší tlak  CHLADICÍ VĚŽ  Čím vyšší průtok chladicí vody => tím vyšší teplota výstupní vody  VELKÉ ČERPADLO  Čím vyšší průtok chladicí vody => tím vyšší příkon  Systémová charakteristika potrubí závisí na teplotě vody PowerOPTI – Supervize & Diagnostika & Optimalizace & Predikce tepelného cyklu elektráren a tepláren

3

VZÁJEMNÉ OVLIVŇOVÁNÍ ZAŘÍZENÍ JEŠTĚ JEDNOU DOMINANTNÍ VSTUP

VSTUP

HLAVNÍ VÝSTUP

VÝSTUP

Mokrý vzduch Přídavná voda Hranice systému Nastavení průtoku CHV

Elektrický příkon Emisní pára

Stav atmosféry

Chladicí věž

Kondenzátor Tlak v HK

Výstupní teplota CHV

Chladicí voda

Vlhký vzduch

Tepelný výkon reaktoru

Parní turbína Regenerace Parní generátor

Kondenzát

Elektrický výkon do sítě

Teplárenství

Odluh

PowerOPTI – Supervize & Diagnostika & Optimalizace & Predikce tepelného cyklu elektráren a tepláren

4

JAK SE CHOVÁ KONDENZÁTOR?

Vlivy přírody: Změna teploty chladící vody Teplota chladící vody Hydraulické zatížení Tepelné zatížení

Hlavní kondenzátor

Tlak v kondenzátoru

JINÉ

Vlivy techniky (člověka): Změna hydraulického zatížení, změna tepelného zatížení, rozdíl mezi teplotou chladící vody a teplotou vody v jímce vývěv


5

JAK SE CHOVÁ KONDENZÁTOR? Tepelné zatížení = 250 MW (konst) Průtok CHV 37000 t/h Průtok CHV 29000 t/h

Tlak v kondenzátoru [kPa]

10

Průtok CHV 33000 t/h

9 8 7 6 5 4 18

20

22 24 26 Teplota chladicí vody[ °C]

28


30

32

6

JAK SE CHOVÁ CHLADICÍ VĚŽ?

Vlivy přírody: Změna teploty vlhkého teploměru, rychlost větru, změna atmosférického tlaku Teplota vlhkého teploměru Hydraulické zatížení

Chladící věž

Teplota chladící vody

Tepelné zatížení

Vlivy techniky (člověka): Změna hydraulického zatížení, změna tepelného zatížení


7

JAK SE CHOVÁ CHLADICÍ VĚŽ? Průtok CHV = 68000 m3/h

Průtok CHV = 72000 m3/h

Průtok CHV = 76000 m3/h 30

Teplota CHV [°C]

28 26 24 22 20 18 16 4

6

8

10 12 14 Teplota vlhkého teploměru [°C]


16

18

20

8

JAK TO ŘEŠIT? MODELEM!  JAK ZAJISTIT KVALITU MODELU?  Spolehlivá, validovaná data = vyrovnání, měření dopočet neměřených veličin  Volba systému = hranice, dominantní vstupy  Promyšlený experiment = dostatečné pokrytí rozsahů vstupů  Pečlivě zpracovaný regresní model


9

JAK SE CHOVÁ BLOK? Vlivy techniky (člověka): Řízení, obecně změna provozu

Teplo přivedené do cyklu Teplo odvedené z cyklu Stav atmosféry

Tepelný cyklus parní turbíny včetně chladicí věže

Dodaná (netto) elektrická energie

Řízení průtoku CHV (Průtok CHV do HK) Vlivy přírody: Změna teploty vlhkého teploměru, rychlost větru, změna atmosférického tlaku, atd.


10

JAK SE CHOVÁ BLOK? Tvt 1 °C

Tvt 5 °C

Tvt 9 °C

Tvt 13 °C

Tvt 17 °C

Tvt 21 °C

Optimální průtok

Dodaný elektrický výkon korigovaný [MW]

1000 990 980 970 960 950 940

150 000

148 000

146 000

144 000

142 000

140 000

138 000

136 000

134 000

132 000

130 000

128 000

930

Průtok CHV do HK [t/h]


11

CO SE PODAŘILO NA EDU? Před optimalizací

Po optimalizaci

Polyg. (Před optimalizací)

Polyg. (Po optimalizaci)

Dodaný elektrický výkon korigovaný [MW]

990 980 970 960 950 940 930 920 2

4

6

8 10 12 14 Teplota vlhkého teploměru [°C]

16


18

20

22

12

CO SE PODAŘILO/ZJISTILO NA ETE? TVT

Systém

Výkon_R

E_SV – E_CČ

TVT QVYRPG

E_SV – E_CČ + “E_TEPLÁRENSTVÍ“

Systém


(není nezahrnuto je do 0,7 Mwe)

FCHV

F/Q “TEPLÁRENSTVÍ“ F/Q SZCH

4 x parogenerátor primární strana

4 x parogenerátor sekundární strana F/Q ODLUHY ODKALY

ZTRÁTY

E_PŘÍKONY

Výkon_R

Reaktor

FCHV

13

CO SE PODAŘILO/ZJISTILO NA ETE? TVT=5

TVT=10

TVT=15

TVT=20

TVT=25

Poloha maxima

1080

1 MW

1070

Výkon [MW]

1060

1050

1040

1030 1 0 3

124000

122000

120000

118000

116000

114000

112000

110000

108000

106000

104000

102000

100000

1020 1 0 2

Průtok [m3/h]


14

ZÁVĚREČNÉ SHRNUTÍ  CO BYLO ZJIŠTĚNO A EXPERIMENTEM OVĚŘENO  Dodaná energie do sítě nezanedbatelně závisí na průtoku chladicí vody  Hodnota optimálního průtoku chladicí vody nezanedbatelně závisí na stavu atmosféry  Optimalizace má největší význam pro vyšší teploty vzduchu  CO, BYŤ MALÁ ZKUŠENOST, ŘÍKÁ  Zvýšení dodané energie do sítě získaná optimálním řízením CHV je od 0.5 až 1.0 MW / 1000 MW blok (dvojblok)  JAKÉ JSOU DALŠÍ VÝZVY?  Automatizovat řízení  Lépe zahrnout dynamiku bloku (kapacita nádrže pod věžemi + změna počasí)  Do řízení zahrnout změny počasí  (Více se věnovat režimům pro zimní období)  (Provést důkladnou analýzu zatížení věží pracujících do jedné větve!)


15

Děkujeme za pozornost Jiří Pliska T +420 602 723 934 E [email protected] Zdeněk Machát T +420 724 936 137 E [email protected] adresa: Pražská 684/49, Třebíč

Proč je nejvíce prostoru pro optimalizaci v řízení průtoku chladicí vody

Recommend Documents