SR::BCM – Optymalizacja zdmuchiwaczy

Zoptymalizowane zarządzanie zdmuchiwaniem sadzy

Zakres zastosowania

Popiół unoszony z kotła podczas spalania węgla powoduje zanieczyszczenie powierzchni grzejnych i tym samym pogorszenie stopnia skuteczności kotła i bloku. Aby wytwarzanie energii z węgla było wydajne, co pewien okres koniecznie jest usuwanie zanieczyszczeń. Ponieważ sam proces oczyszczania związany jest z kosztami (m.in. medium do zdmuchiwania, erozja powierzchni grzejnych). Dzięki optymalizacji oczyszczania powierzchni grzejnych możliwe jest utrzymanie stopnia sprawności powierzchni grzejnych kotła na wysokim poziomie.

Najważniejsze zalety

  • W pełni zautomatyzowana praca wszystkich urządzeń do oczyszczania wytwornicy pary
  • Możliwość podłączenia systemów zewnętrznych (opartych na czujnikach lub kamerach)
  • W ramach zadanej strategii zdmuchiwania moduł SR::BCM reaguje automatycznie na zmianę warunków brzegowych, np. w przypadku użycia innego rodzaju węgla
  • Strategia zdmuchiwania może być odpowiednio dostosowana przez użytkownika
  • Stopień sprawności wytwornicy pary pozostaje na wysokim poziomie
  • Przedłużenie okresu międzynaprawczego
  • Redukcja szkód erozyjnych i kosztów eksploatacji

Interfejs użytkownika

Model w Ebsilon®Prefessional

Cechy programu SR::BCM

System zarządzania oczyszczaniem kotła (Boiler Cleaning Management System) SR::BCM wykorzystuje wartości pomiarowe podczas eksploatacji, aby na podstawie tych informacji dokładnie określić aktualny stan wytwornicy pary. Dzięki zastosowaniu szczegółowego modelu termodynamicznego generatora pary kalkulowane są dodatkowe parametry procesowe, niemierzalne w sposób bezpośredni. Najważniejsze przykłady takich informacji to zanieczyszczenie każdej powierzchni grzejnej z osobna oraz temperatura gazów spalinowych przy danej wytwornicy pary. Optymalizacja zdmuchiwania sadzy następuje z uwzględnieniem istotnych parametrów pracy. Z reguły podstawowych informacji, które poddawane są analizie w celu optymalizacji zdmuchiwania sadzy, dostarczają następujące stany i pomiary:

  • zanieczyszczenie każdej powierzchni grzejnej z osobna
  • temperatura gazów spalinowych na końcu komory spalania
  • temperatura gazów spalinowych za podgrzewaczem wody
  • ilość wtryskiwanego medium w przegrzewaczu międzystopniowym (o ile istnieje)

Oprócz parametrów istotnych pod względem termodynamicznym dodatkowo uwzględniane są inne warunki brzegowe. Aby zapobiec negatywnym skutkom wynikającym z ciągłego, jak również ze zbyt rzadkiego zdmuchiwania sadzy, dla każdej grupy zdmuchiwaczy sadzy ustalany jest minimalny i maksymalny czas oczekiwania między dwoma cyklami zdmuchiwania.

Szczególnie w przypadku stosowania węgla zawierającego popiół niskotopliwy nie jest możliwe zapobieżenie wzrostowi ogólnego zanieczyszczenia na pierwszych wiązkach rur przegrzewacza, można go jedynie spowolnić. W takim przypadku moduł SR::BCM samodzielnie rozpoznaje wzrost ogólnego zanieczyszczenia i automatycznie dostosowuje strategię zdmuchiwania do nowego warunku brzegowego.

Optymalizacją strategii oczyszczania przy uwzględnieniu tych licznych czynników zajmuje się algorytm Fuzzy Logic. Dla konkretnego zadania optymalizacji technologia ta oferuje istotną zaletę, jaką jest uwzględnienie w odpowiedni sposób częściowo sprzecznych ze sobą czynników.

Możliwości integracji

Jeśli wytwornica pary jest wyposażona w oddzielny system do szczegółowej analizy stanu zanieczyszczenia powierzchni grzejnej parownika, np. za pomocą czujników strumienia ciepła lub kamer termowizyjnych, wówczas także te dodatkowe informacje można włączyć do nadrzędnej optymalizacji strategii oczyszczania w programie SR:BCM. Przykład implementacji widać na poniższym rysunku

!

  • stabilizacja temperatury na wyjściu z wymienników ciepła
  • zdmuchiwanie sadzy sterowane parametrami procesu i sprawnością kotła z uwzględnieniem warunków i żywotności wymienników
  • czas zwrotu inwestycji – ROI – średnio ok. 1.5 roku
  • rozwiązanie szczególnie polecane dla elektrowni opalanych węglem brunatnym