Technologický postup pro posouzení stavu hlavních kondenzátorů

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Technologický postup pro posouzení stavu hlavních kondenzátorů

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

A method for assessing the condition of main condensers

Popis výsledku anglicky

Condition monitoring of main condensers (MC) of condensing steam turbines is usually performed by monitoring the temperature differences at condenser outlets, i.e. by measuring the outlet temperate of cooling water and condensate. The vacuum pressure inside the MC is also usually measured, and the combination of these two parameters provides a solid amount of information about the actual state of the MC and abrupt changes during operation. However, the existing methods do not provide the necessary data to evaluate the condition of the inner walls of heat exchanger tubes, whose fouling decreases the condenser efficiency and, thus, influences the turbine output power. The present result consists of a method and a validated technological procedure for long-term condition monitoring of HK and other heat exchangers. The result defines a new diagnostic parameter called loss heating, which supplements the currently-used parameters. Monitoring the extended set of parameters allows not only to detect deterioration of the MC efficiency (e.g. due to clogging of heat exchanger tubes or leakage) but also to distinguish whether the detected problem is related to the steam or water side of the MC. The results can be deployed in the plant monitoring system. Moreover, criteria for an "Alert" type alarm that can be used by supervisory software in a plant's control room are defined. The result allows for better planning of exchanger maintenance employing data measured during its operation (i.e. no visual inspection on open technology is needed), which can be instrumental in implementing a preventive maintenance program on steam turbine condensers or other heat exchangers.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20303 - Thermodynamics

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

VZU-TGZ-56-22-001

Číselná identifikace

ČEZ 4400053275; ČEZ 4400055751

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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).

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

47718684

Název vlastníka

Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

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

Adresa www stránky s výsledkem

—