A method for assessing the condition of main condensers

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F47718684%3A_____%2F22%3AN0000070" target="_blank" >RIV/47718684:_____/22:N0000070 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Technologický postup pro posouzení stavu hlavních kondenzátorů

Original language description

Diagnostika hlavních kondenzátorů (HK) kondenzačních parních turbín je v současnosti řešena převážně sledováním rozdílů koncových teplot, tedy na základě měření teploty kondenzátu a výstupní chladicí vody za HK. Dále je sledován tlak uvnitř HK, přičemž kombinace těchto sledovaných ukazatelů umožňuje poměrně slušně sledovat aktuální vývoj kondenzace a náhlé změny stavu. V čem ale dosavadní metody zaostávají, je dlouhodobé sledování stavu vnitřních stěn teplosměnných trubek, který vede ke zhoršené účinnosti kondenzátorů a méně efektivnímu provozu turbíny. Předložený výsledek sestává z metody a ověřeného technologického postupu pro dlouhodobé monitorování stavu HK a jiných tepelných výměníků. Výsledek definuje nový diagnostický parametr, tzv. ztrátové ohřátí, který doplňuje v současnosti sledované veličiny. Sledování rozšířené sady parametrů umožňuje nejen detekovat zhoršení účinnosti HK (např. vlivem zanesení teplosměnných trubek nebo netěsnosti), ale také rozlišit, zda detekovaný problém souvisí s parní nebo vodní stranou HK. Technologii je teoreticky možné nasadit do monitorovacího systému elektrárny, protože v rámci vývoje byl definován postup pro stanovení kritérií pro alarm typu „Výstraha“, který může být dostupný např. na blokové dozorně elektrárny. Metoda umožňuje lépe plánovat čištění výměníků na základě měření provozních dat (tzn. bez vizuální kontroly na otevřené technologii), což může značně zefektivnit preventivní údržbu kondenzátorů parních turbín.

Czech name

Technologický postup pro posouzení stavu hlavních kondenzátorů

Czech description

—

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

20303 - Thermodynamics

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2022

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

VZU-TGZ-56-22-001

Numerical identification

ČEZ 4400053275; ČEZ 4400055751

Technical parameters

Účinnost tepelného výměníku lze vypočítat z tepelného nebo hmotnostního toku provozních médií, velikosti teplosměnné plochy a středního logaritmického teplotního spádu, který nelineárně závisí na teplotách médií. V praxi je velmi obtížné přesně měřit tok médií a ne vždy jsou měřeny všechny teploty nutné pro výpočet teplotního spádu. Proto se obvykle monitoruje pouze rozdíl teplot chladiva a chlazeného média na výstupu z výměníku, tzv. rozdíl koncových teplot. Změna rozdílu koncových teplot proti základní hodnotě zjištěné např. po uvedení do provozu může souviset se zhoršením účinnosti výměníku a může pomoci k rozhodnutí o jeho vyčištění, či další údržbě. Změny rozdílu koncových teplot nicméně neindikují, zda k problému došlo na straně chladiva (pro hlavní kondenzátor [HK] chladicí voda) nebo chlazeného média (pro HK pára). Výsledek proto navrhuje použití nového diagnostického parametru, konkrétně rozdílu rozdílů teplot mezi vodní a parní stranou. Tento parametr je dle termodynamiky výměníku dán ztrátou tepla páry, která díky tomu zkondenzuje a ohřeje chladicí vodu. Proto se parametr dále pracovně označuje jako ztrátové ohřátí. Technologický postup specifikuje, jakým způsobem při provozu výměníku stanovit ztrátové ohřátí a jak hodnotit změny ztrátového ohřátí a rozdílu koncových teplot. Zvláštní pozornost je věnována vlivu vnějšího prostředí, které způsobuje, že chladicí voda na vstupu do HK nemá v průběhu roku konstantní teplotu a tlak. Na historických datech jsou ukázány konkrétní změny diagnostických parametrů při známých událostech z provozu (čištění, úniky, apod.) a je navržen způsob hodnocení těchto změn s ohledem na lokalizaci problému a stanovení nápravného opatření. Využití výsledku konkrétním subjektem: Výsledek byl ověřen dne 16. 11. 2022 v rámci plnění objednávky ČEZ 4400053275 – „Posouzení stavu parních turbín Škoda K1000-5.88“, hodnota dílčího plnění 100 tis. Kč. Objednatel ČEZ, a.s., Duhová 1444/2, 140 00 Praha, IČO: 45274649. Datum podpisu smlouvy: 23. 12. 2021, termín plnění: 1.1. - 31. 12. 2022. Kontaktní osoba: Ing. Jan Havelka (Temelínská elektrárna, 375 01 Temelín, e-mail: jan.havelka@cez.cz). Technologický postup je dále využit pro plnění položky 12.1. – „Kontrola stavu hlavního kondenzátoru (HK) (EDU)“ smlouvy o dílo ČEZ 4400055751 – „Zajištění technické podpory a vibrodiagnostiky turbogenerátorů EDU a ETE“, hodnota plnění 1066,8 tis. Kč. Objednatel ČEZ, a.s. Datum podpisu smlouvy: 20. 10. 2022, termín plnění: 1.1. 2023 - 31. 12. 2027. Kontaktní osoba na lokalitě EDU: Ing. Robin Tretera (Jaderná elektrárna Dukovany, 675 50 Dukovany, e-mail: robin.tretera@cez.cz). Diagnostické parametry, jež jsou předmětem technologického postupu, je může sledovat jakýkoliv zaměstnance ČEZ, a.s. s přístupem k softwaru PI Vision, který slouží pro online zobrazení dat ukládaných do Centrálního úložiště technologických dat (CÚTD). Celkem se jedná o monitorování 6 HK na lokalitě Temelín a 16 HK na lokalitě Dukovany.

Economical parameters

Ekonomické přínosy pro vlastníka výsledku: - hodnota dílčího plnění 100 tis. Kč v rámci plnění objednávky ČEZ 4400053275 – „Posouzení stavu parních turbín Škoda K1000-5.88“, viz pole R37, - hodnota plnění 1066,8 tis. Kč v rámci plnění smlouvy o dílo ČEZ 4400055751 – „Zajištění technické podpory a vibrodiagnostiky turbogenerátorů EDU a ETE“, viz pole R37. Ekonomické přínosy pro uživatele výsledku: Výsledek umožňuje provádět monitorování stavu během provozu. Využívání výsledku umožňuje provozovateli přejít z peridodické údržby na prediktivní, tzn. že namísto periodicky plánovaných vizuálních kontrol a čištění je možné tyto úkony provádět dle potřeby. Hlavní ekonomický přínos souvisí s úsporou nákladů za stavbu lešení, které může být v dané technologii komplikované a jehož cena je typicky v rámci stovek tis. Kč. Míra úspory nákladů se pak liší dle lokality (záleží na stávajících periodách kontrol a jejich rozsahu) a technologie (závisí na kvalitě provozních médií).

Application category by cost

—

Owner IČO

47718684

Owner name

Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—