Naprawy układów przepływowych turbin parowych ukierunkowane na osiągnięcie gwarantowanych parametrów efektywności przetwarzania energii

Transkrypt

1

2 Krzysztof Kowalski TurboCare Sp. z o.o. Naprawy układów przepływowych turbin parowych ukierunkowane na osiągnięcie gwarantowanych parametrów efektywności przetwarzania energii

3

4 NAPRAWY UKŁADÓW PRZEPŁYWOWYCH TURBIN PAROWYCH UKIERUNKOWANE NA OSIĄGNIĘCIE GWARANTOWANYCH PARAMETRÓW EFEKTYWNOŚCI PRZETWARZANIA ENERGII. Krzysztof Kowalski TurboCare Sp. z o.o. ul. Paprotna 12a, Wrocław krzysztof.kowalski@turbocare.com.pl Streszczenie W referacie przedstawione zostały działania TC w obszarze napraw, odnów i modernizacji turbin parowych. Szczególną uwagę poświęcono projektom ukierunkowanym na osiągnięcie kontraktowo uwarunkowanych, jakościowych wyznaczników właściwości cieplnych / termodynamicznych, takich jak jednostkowe zużycie ciepła (j.z.c.) oraz sprawność wewnętrzna, jak również wyznaczników niezawodnościowych turbiny (dyspozycyjność, żywotność resztkowa). Działania te pokazane zostały w odniesieniu do problemu racjonalizacji strategii eksploatacyjnej prowadzonej przez użytkownika turbozespołu. Zaprezentowana została metodologia postępowania serwisowego TC, począwszy od identyfikacji rzeczywistych parametrów użytkowych obiektu eksploatacji przed odstawieniem go do remontu, przez ocenę stanu degradacji układu przepływowego turbozespołu po jego demontażu inspekcyjnym, zastosowanie właściwych zabiegów naprawczych (odtworzenia, regeneracje, odnowy, modernizacje), ponowny montaż, rozruch, przekazanie do eksploatacji, na gwarancyjnym pomiarze cieplnym turbiny kończąc. Przytoczone zostały wybrane aplikacje filozofii serwisowej TC dotyczące turbin parowych różnych typów i mocy oraz o zróżnicowanym stopniu zużycia. 1. WSTĘP Racjonalna strategia eksploatacji użytkownika turbozespołu budowana jest na bazie świadomości zjawisk limitujących rzeczywistą dyspozycyjność i sprawność wewnętrzną obiektu eksploatacji, które z kolei zdeterminowane są indywidualnymi dla każdego przypadku parametrami intensywności procesu zużycia poszczególnych elementów konstrukcyjnych turbozespołu. Jednym z istotnych aspektów racjonalizacji strategii eksploatacyjnej jest zastosowanie we właściwym czasie i zakresie, adekwatnych do zidentyfikowanego procesu zużycia elementów konstrukcyjnych turbozespołu, zabiegów naprawczych, odtworzeniowych lub modernizacyjnych. Identyfikacja intensywności procesu zużycia wymaga monitorowania stopnia degradacji elementów konstrukcyjnych turbozespołu. W sposób ciągły monitorowane są mierzalne lub estymowane parametry techniczne użytkowanej turbiny, zaś periodycznie wielkości dostępne jedynie podczas okresowych przeglądów technicznych, zdeterminowanych zakresem demontażu inspekcyjnego turbiny oraz długością cykli międzyremontowych. O ile kwalifikacja elementów do dalszej eksploatacji na podstawie stwierdzonego ich stopnia zużycia, z niezawodnościowego punktu widzenia, jest standardowym działaniem inżynierskim, to ilościowe odniesienie wpływu stwierdzonej degradacji danego elementu układu prze- II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

5 pływowego turbiny na obniżenie jej sprawności wewnętrznej, jest zadaniem bardziej skomplikowanym. TC rozwiązał ten problem i potrafi przetransformować stwierdzony stan degradacji elementów układu przepływowego turbiny na rzeczywiste, ilościowe parametry efektywności przetwarzania energii, takie jak sprawność wewnętrzna i j.z.c. Podejście to, z jednej strony umożliwia Wykonawcy doprecyzowanie zakresu remontu do określonych gwarantowanymi warunkami kontraktu parametrów jakościowych efektywności przetwarzania energii przez turbinę, a z drugiej strony pozwala Zamawiającemu powiązać koszty naprawy z uzyskanymi w jej konsekwencji pełnymi efektami eksploatacyjnymi. Znajomość relacji między uzgadnianym zakresem działania firmy serwisowej a wynikającymi z tego zakresu efektami ekonomicznymi pozwala użytkownikowi turbiny na optymalizację strategii eksploatacyjnej turbozespołu, w rozumieniu minimalizowania kosztów wytwarzania energii. Podobne relacje techniczno ekonomiczne obowiązują również w projektach modernizacyjnych turbozespołów, gdzie aspekt efektywności ekonomicznej projektów ma jeszcze wyższą rangę. 2. KOSZT WYTWARZANIA ENERGII PRZEZ TURBOZESPÓŁ Na rys. 1, w sposób uproszczony pokazane zostały ogólne zależności między kosztem wytwarzania energii przez turbozespół a jego dyspozycyjnością. Podstawą do racjonalizacji strategii eksploatacyjnej jest zbudowanie wiarygodnego modelu określającego zależność kosztów eksploatacji od dyspozycyjności rzeczywistego turbozespołu. Zbudowanie takiego modelu możliwe jest jedynie we współpracy użytkownika i serwisanta turbozespołu. Domeną serwisanta, w tym przypadku, jest sformułowanie zależności wiążących koszty remontów z osiąganą dyspozycyjnością i sprawnością wewnętrzną turbiny. Zaś domeną użytkownika jest określenie kosztów produkcji oraz kosztów niedyspozycyjności turbozespołu w aspekcie zobowiązań produkcyjnych, jak i uwarunkowań rynku energii. 3. WYBÓR STRATEGII EKSPLOATACYJNEJ TURBOZESPOŁU W ASPEKCIE KOSZTÓW WYTWARZANIA ORAZ WIELKOŚCI PRODUKCJI ENERGII PATRZ RYS. 1 W procesie racjonalizacji strategii remontowej konkretnego turbozespołu należy określić, uwarunkowaną jego rozwiązaniami konstrukcyjnymi oraz zawansowaniem procesu zużycia, maksymalną jego dyspozycyjność. Współpracujący z użytkownikiem serwisant powinien ponadto określić koszty jej osiągnięcia. Powinien on również określić dyspozycyjność turbozespołu osiąganą przy minimalnych kosztach remontu. Optymalna dyspozycyjność turbozespołu Av opt zawiera się miedzy ww. dwoma wartościami dyspozycyjności Av min oraz Av max II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

6 Rys. 1 Rys.1 Ogólna charakterystyka kosztów wytwarzania energii w funkcji dyspozycyjności turbozespołu Rys. 2. Przykładowy, bilansowy model cieplny turbozespołu II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

7 Poszukiwanie wartości Av opt odbywa się przy uwzględnieniu następujących wielkości kryterialnych kosztów eksploatacji: K min - Av za mała, z punktu widzenia planów produkcji energii K max - Av za duża, z punktu widzenia ponoszonych kosztów K opt - Av ekonomiczna (optimum wielkości produkcji w funkcji kosztów eksplo- atacji) Ze względu na preferowany przez użytkownika turbozespołu przedział wartość jego dyspozycyjności, wyróżniamy następujące strategie eksploatacyjne: Av Av min - strategia oportunistyczną (stosowana przy niskiej rentowności produkcji energii) Av min <Av < Av max - strategia wg oceny stanu i ryzyka eksploatacyjnego (stosowana przy wysokiej rentowności produkcji energii oraz istotnych ograniczeniach eksploatacyjnych ze strony ochrony środowiska) Av Av max - strategia zapobiegania awarii za wszelką cenę (stosowana przy systemowym niedoborze produkcji energii) 4. DIAGNOZOWANIE STANU TURBOZESPOŁU PRZED ODSTAWIENIEM DO REMONTU Jednym z istotnych aspektów racjonalizacji strategii eksploatacyjnej jest zastosowanie we właściwym czasie i zakresie adekwatnych, do zidentyfikowanego procesu zużycia elementów konstrukcyjnych turbozespołu, zabiegów naprawczych, odtworzeniowych lub modernizacyjnych. Identyfikacja intensywności procesu zużycia wymaga monitorowania stopnia degradacji elementów konstrukcyjnych turbozespołu. Między innymi, w sposób ciągły monitorowane są mierzalne lub estymowane parametry techniczne użytkowanej turbiny takie jak: parametry czynnika roboczego w układzie przepływowym (temperatura, ciśnienie, stopień suchości, właściwości chemiczne pary i wody itp.); stan dynamiczny (drgania wału i korpusów łożyskowych); przemieszczenia względne i bezwzględne elementów wirujących i stacjonarnych układu przepływowego turbiny; przemieszczenia fundamentów; temperatury i gradienty temperatur istotnych elementów konstrukcyjnych; analizy składu chemicznego oleju turbinowego oraz jego czystości. TC gromadzi i analizuje parametry ruchowe turbozespołu w okresie jego pracy poprzedzającej planowany postój remontowy i wykorzystuje je do modelowania procesów zużycia. Budowany jest również bilansowy, termodynamiczny model maszyny, odzwierciedlający jej właściwości cieplne bezpośrednio przed planowanym postojem remontowym. Wykorzystywany on jest jako punkt odniesienia dla rozważań na temat możliwości poprawy wskaźników efektywności przetwarzania energii, w wyniku zastosowania określonych zabiegów naprawczych, odtworzeniowych czy modernizacyjnych i jednocześnie stanowi punkt wyjścia dla określenia warunków technicznych i komercyjnych oferty serwisowej TC. Niezbędna weryfikacja tworzonego modelu cieplnego turbiny prowadzona jest przez porównanie wartości parametrów modelowych z ich wartościami zmierzonymi podczas pomiaru cieplnego wykonanego na rzeczywistym obiekcie przed odstawieniem do remontu. Przykładowy bilansowy model cieplny turbiny pokazany został na rys. 2. II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

8 5. DIAGNOZOWANIE STANU UKŁADU PRZEPŁYWOWEGO TURBOZESPOŁU PO DEMONTAŻU INSPEKCYJNYM RAPORT OCENY STANU Wykonywany przez TurboCare audyt układu przepływowego (po jego demontażu inspekcyjnym) pozwala określić wpływ stwierdzonej degradacji na osiągi turbiny, takie jak: niezawodność, sprawność wewnętrzna, j.z.c.), jak również zebrać dane o intensywności procesów zużycia i żywotności resztkowej istotnych elementów konstrukcyjnych turbozespołu. Wykonany przez inżyniera TC raport oceny stanu turbozespołu jest formalnym dokumentem, przedkładanym użytkownikowi maszyny, dokumentującym stwierdzone fakty diagnostyczne, świadectwa kwalifikujące i dyskwalifikujące poszczególne elementy konstrukcyjne do dalszej eksploatacji oraz zalecenia TC w zakresie niezbędnych napraw, odnów (wymiany) i modernizacji. Raport oceny stanu TC jest dokumentem dostarczającym użytkownikowi turbozespołu argumenty za utrzymaniem dotychczasowej strategii eksploatacyjnej lub za koniecznością jej zmiany. Na bazie doświadczenia serwisowego TC, istotność degradacji elementów konstrukcyjnych układu przepływowego turbiny parowej, przypisać można do kilku grup wpływu, uporządkowanych wg udziału w pogarszaniu znamionowej sprawności wewnętrznej turbiny, a mianowicie: a. zużycie elementów uszczelnień nadbandażowych, skutkujące ok. 40%- owym udziałem w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny b. zwiększenie chropowatości powierzchni, zasolenia oraz deformacje profili łopatek wirujących i stacjonarnych, skutkujące ok. 31%-owym udziałem w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny c. zużycie elementów uszczelnień dławnicowych, skutkująca ok. 16%-owym udziałem w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny d. zużycie elementów uszczelnień międzystopniowych, skutkująca ok. 11%- owym udziałem w w pogorszeniu sprawności wewnętrznej turbiny e. Inne uszkodzenia układu przepływowego (np. obecność ciał obcych), skutkujące ok. 2%-owym udziałem w całkowitym zmniejszeniu mocy wewnętrznej Przykłady degradacji układu przepływowego pokazano na rys II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

9 Rys. 3. Erozja krawędzi wylotowych łopatek stacjonarnych Rys. 4. uszkodzenie kierownic (erozja+ korozja) Rys. 5. Degradacji uszczelnienia nadbandażowego Rys. 6. Ciało obce w układzie przepływowym Rys. 7. Przytarcie uszczelnienia wału II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

10 Na rysunkach 8 i 9 zilustrowano porównane wartości luzów promieniowych nominalnych z rzeczywistymi na uszczelnieniach układu przepływowego turbiny parowej Średni luz uszczelnienia, mm Średni luz uszczelnienia, mm Stopień 2 Stopień 3 Stopień 4 Stopień 5 Stopień 6 Stopień 7 Stopień 8 Stopień 9 Stopień 10 Stopień 11 Stopień Stopień 1 Stopień 2 Stopień 3 Stopień 4 Stopień 5 Stopień 6 Stopień 7 Stopień 8 Stopień 9 Stopień 10 Stopień 11 Stopień 12 Wartości projektowe Wartości zmierzone Wartości projektowe Wartości zmierzone Rys. 8. Luzy promieniowe uszczelnień międzystopniowych turbiny WP turbozespołu LMZ o mocy 200MW Rys. 9. Luzy promieniowe uszczelnień nadbandażowych turbiny WP turbozespołu LMZ o mocy 200MW 6. OBLICZENIA OSIĄGÓW TURBINY PAROWEJ Z UWZGLĘDNIENIEM DEGRADACJI UKŁADU PRZEPŁYWOWEGO Po weryfikacji bilansowego modelu cieplnego turbozespołu, wykonywane są serie obliczeń uwzględniających dane zebrane podczas audytu takie jak: rzeczywiste luzy uszczelnień dławnicowych, międzystopniowych i nadbandażowych, deformacje profili łopatkowych, zmiany chropowatości powierzchni łopatek, obecność osadów, obecność ciał obcych w układzie przepływowym, pola powierzchni przepływu przez łopatki stacjonarne i wirnikowe. Obliczenia osiągów wykonywane są z wykorzystaniem równań przelotności grup stopni turbiny parowej, a następnie na podstawie danych o stanie układu przepływowego weryfikowane przy użyciu korelacji pół-empirycznych. Na rysunku 10 przedstawione zostały, w formie przykładu, wyniki obliczeń przecieków pary przez uszczelnienia nadbandażowe i międzystopniowe poszczególnych stopni turbiny WP turbozespołu LMZ o mocy 200MW. Obliczenia zostały wykonane dla projektowych (nominalnych) i zmierzonych, rzeczywistych luzów patrz rys. 8 i 9. Jak widać, degradacja uszczelnień nadbandażowych w okresie międzyremontowym (ca EOH) doprowadziła nawet do kilkukrotnego wzrostu przecieków pary przez uszczelnienia. W konsekwencji prowadzi to oczywiście do zmniejszenia sprawności wewnętrznej turbiny. Należy zwrócić uwagę, że konwencjonalne uszczelnienia labiryntowe niszczone są w wyniku przytarć, do których dochodzi podczas kontaktu elementów wirujących ze stacjonarnymi, w okresie niestabilnej pracy układu wirującego turbiny (rozruchy, odstawienia). Degradacja uszczelnień konwencjonalnych następuje zazwyczaj już po kilku II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

11 pierwszych uruchomieniach, co prowadzi do użytkowania turbiny z pogorszoną sprawnością wewnętrzną w przeważającej części cyklu remontowego, tzn. przez do EOH, przy 6 letnim okresie międzyremontowym Przeciek pary, kg/s Stopień 12 Stopień 11 Stopień 10 Stopień 9 Stopień 8 Stopień 7 Stopień 6 Stopień 5 Stopień 4 Stopięń 3 Stopień 2 Stage Przeciek pary, kg/s Stopień 12 Stopień 11 Stopień 10 Stopień 9 Stopień 8 Stopień 7 Stopień 6 Stopień 5 Stopień 4 Stopięń 3 Stopień 2 Stopień 1 Zdegradowana turbina WP Nowa turbina WP Rys. 10. Przecieki pary przez uszczelnienia nadbandażowe (górny wykres) i międzystopniowe (dolny wykres) turbiny WP turbozespołu o mocy 200MW W Tabeli 1 przedstawione zostały wyniki obliczeń pogorszenia osiągów turbiny WP turbozespołu o mocy 200MW wynikające ze zwiększenia luzów uszczelnień nadbandażowych pokazanych rysunku 9. Prezentowany przykład degradacji uszczelnień nadbandażowych skutkuje znacznym obniżeniem mocy wewnętrznej maszyny, równym ok. 1,9MW, co odpowiada wzrostowi jednostkowego zużycia ciepła o ok. 40kJ/kWh. II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

12 Tabela 1. Wpływ degradacji uszczelnień nadbandażowych na osiągi turbiny WP turbozespołu o mocy 200MW Numer stopnia Degradacja uszczelnienia, mm Strata sprawności stopnia, % Strata mocy wewnętrznej stopnia, kw Pogorszenie jednostkowego zużycia ciepła, kj/kwh SUMA PROPOZYCJE MODERNIZACYJNE TC Uwzględniając znaczący wpływ jakości uszczelnień na efektywność wytwarzania energii elektrycznej przez turbozespół oraz wysoką intensywność procesu ich zużycia, TurboCare od ponad 30 lat rozwija własne standardy technologiczne w dziedzinie uszczelnień turbin parowych. W rezultacie tych działań, na układach przepływowych turbin aplikowane są, chronione patentem TC, wysokosprawne i trwałe, cofające się (rozstawne) uszczelnienia labiryntowe SMART z elementami uszczelnień szczotkowych. Poniżej opisane zostały poszczególne typy uszczelnień SMART stosowanych przez TC. 7.1 Labiryntowe uszczelnienia cofające się Uszczelnienia cofające zaprojektowano rozdzielając ich funkcje w zakresie niezawodności jak i efektywności działania. Podczas niestabilnej pracy turbiny (rozruchy, odstawienia) minimalizują one możliwość kontaktu elementów wirujących ze stacjonarnymi funkcja niezawodnościowa. Podczas produkcyjnej fazy pracy turbiny (przepływy masowe pary przekraczają 15% wartości nominalnej) minimalizują one wielkość przecieków funkcja efektywnościowa (sprawnościowa). Idea rozdzielenia funkcji uszczelnień labiryntowych pozwoliła wyzwolić się od tradycyjnego dylematu konstruktora turbiny w zakresie doboru wielkości luzów promieniowych: czy iść w kierunku niezawodności czy też wysokiej sprawności turbiny? Uszczelnienia SMART pozwalają na niezależne osiągnięcie obu tych istotnych celów, bez zbędnych kompromisów. Przykład pierścienia uszczelniającego cofającego pokazano na rys. 11. W przypadku małych wartości sił aerodynamicznych od przepływającej pary, segmenty pierścieni uszczelniających (utrzymywane siłami śrubowych sprężyn obwodowych) pozostają w stanie rozstawionym. Jest to faza niezawodnościowej pracy uszczelnień, z powiększonym luzem promieniowym. W miarę zwiększania się przepływu pary, rośnie różnica ciśnień nad i pod pierścieniami uszczelniającymi. Powstająca w ten sposób promieniowa siła (doosiowa) przemieszcza segmenty w II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

13 kierunku wału, aż do momentu zamknięcia luzu promieniowego we wrębie mocującym. W tym momencie luzy promieniowe uszczelnień osiągają wartości nominalne i rozpoczyna się faza efektywnościowa (sprawnościowa) pracy uszczelnień. Układy cofających się uszczelnień TurboCare zainstalowano w ponad 400 turbinach o mocy od 1 MW do 1100 MW, gdzie potwierdziły one swoje walory sprawnościowe i niezawodnościowe. Rys. 11. Segment uszczelnienia cofającego się TurboCare 7.2 Labiryntowe uszczelnienia cofające z elementami szczotkowemi Kolejnym etapem rozwoju uszczelnień TurboCare było zastosowanie szczotek w uszczelnieniach cofających się. Efektywność uszczelnienia szczotkowego porównywalna jest do efektywności tradycyjnego uszczelnienia labiryntowego pracującego z luzem promieniowym ok. 0,05 mm. Zabudowanie szczotek na cofających się segmentach uszczelnień SMART wpływa na wydłużenie trwałości szczotek, które dzięki temu wytrzymują w dobrym stanie pełne tradycyjne okresy międzyremontowe (do 10 lat). Przykładowy segment uszczelnia szczotkowego TurboCare pokazano na rysunku 12. Szczotkowe uszczelnienia cofające się TurboCare zastosowano dotychczas w kilkuset turbinach parowych. W rezultacie osiągano znaczący wzrostu sprawności wewnętrznej maszyny, również ponad jej dotychczasową wartość nominalną (konstrukcyjną ). Rys. 12. Segment labiryntowego uszczelnienia cofającego się TurboCare ze szczotką II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

14 7.3 Szczotkowe uszczelnienia nadbandażowe W rozdziale 3 niniejszego artykułu zwrócono uwagę duży wpływ stanu uszczelnień nadbandażowych na osiągi turbiny parowej. W celu poprawy osiągów oraz zwiększenia niezawodności turbozespołu, TurboCare oferuje nadbandażowe uszczelnienia szczotkowe. Umożliwiają one znaczne zmniejszenie luzów, w porównaniu do uszczelnień klasycznych oferowanych przez producentów turbozespołów, z jednoczesnym poprawieniem ich niezawodności (10 letnia trwałość). Liczne aplikacje szczotkowych uszczelnień nadbandażowych potwierdziły ich zalety. Przykład segmentu uszczelnia szczotkowego TurboCare przedstawiono na rysunku 13. Rys. 13. Segment szczotkowego uszczelnienia nadbandażowego TurboCare 7.4 Pierścienie antywirowe Zaawansowane uszczelnienia szczotkowe i cofające się TurboCare nie są ograniczone tylko do poprawy osiągów niezawodnościowych i termodynamicznych maszyn. Poprawiają one również stabilność pracy turbozespołów. Dla każdej aplikacji uszczelnień SMART wykonywana jest analiza stabilności pracy maszyny przed i po modernizacji. Za pomocą zaawansowanych metod obliczeniowych określany modelowana jest stabilność danej turbiny parowej. W przypadku wystąpienia takiej potrzeby (pojawienie się istotnych wymuszeń aerodynamicznych) stosowane są pierścienie antywirowe (rysunek 14), których celem jest odstrojenie frekwencji wiru, powstającego w obszarze danego uszczelnienia, od częstotliwości drgań własnych wirnika turbiny. Liczne aplikacje stabilizatorów aerodynamicznych potwierdziły ich skuteczność działania. II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

15 Rys. 14. Pierścienie antywirowe TurboCare 8. MONTAŻ TURBOZESPOŁU Faza montażu turbozespołu rozpoczyna się po skompletowaniu na stanowisku montażowym zakwalifikowanych przez TC do dalszej eksploatacji komponentów. Uwaga! Elementy konstrukcyjne, zarówno odnawiane (części zamienne) jak i naprawiane oraz modernizowane, przechodzą przez procedury projektowania odtworzeniowego (reverse engineering). Oznacza to, że wszystkie części skompletowane do montażu przez TC mają cechy własnej (TC) dokumentacji konstrukcyjnej. Kwalifikowany montaż turbozespołu nadzorowany jest specjalistów TC. Po zakończeniu montażu, użytkownik otrzymuje pełną dokumentację techniczną wynikającą z zastosowanych przez TC procedur i technologii montażowych, w tym wartości wszystkich pomiarów kontrolnych. 9. PRÓBY FUNKCJONALNE ORAZ ROZRUCH TURBOZESPOŁU Montaż układu przepływowego kończy się uruchomieniem obracarki wału turbiny. Prawidłowa praca obracarki jest testem na poprawność montażu turbiny. W dalszej kolejności wykonywane są testy sprawdzające wszystkich układów technologicznych turbozespołu, w tym klasy czystości oraz właściwości fizycznych i chemicznych oleju turbinowego. Szczególna uwaga zwracana jest na układy sterowania i zabezpieczeń turbozespołu, w tym zabezpieczeń elektrycznych generatora. Próby funkcjonalne tych układów prowadzone są przez inżyniera rozruchowego TC, przy asyście specjalisty AKPiA. Ich praca kończy się przekazaniem użytkownikowi maszyny protokołu zgłoszenia turbozespołu do podania pary. Start, nabór obrotów, synchronizacja i obciążanie maszyny nadzorowane są również przez inżyniera rozruchowego TC. Jego odpowiedzialność unormowana jest indywidualnymi warunkami danego kontraktu. Nadzory techniczne TC obejmują II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

16 zazwyczaj również ruch próbny turbozespołu, który wg standardowych wymagań nie przekracza 72 h 10. PRZEKAZANIE DO EKSPLOATACJI Pozytywne zakończenie ruchu próbnego dokumentowane jest protokołem przekazania turbozespołu do eksploatacji, który dokumentuje przeniesienie pełnej odpowiedzialności za turbozespół na stronę jego użytkownika. Jakościowe parametry kontraktowe (gwarantowana poprawa sprawności, obniżenie j.z.c, zwyżka mocy na zaciskach generatora itp.) weryfikowane są pomiarem cieplnym turbiny, który wykonywany jest przez obustronnie uzgodnionego, niezależnego wykonawcę, nie później niż 30 dni od daty zakończenia ruchu próbnego. Wyniki tego pomiaru wykorzystywane są do ponownej kalibracji bilansowego modelu cieplnego turbiny opracowanego na etapie przygotowania oferty TC patrz rozdz. 4 niniejszego artykułu. 11. PODSUMOWANIE W niniejszym artykule TC zaprezentowany został jako odpowiedzialna firma serwisowa dysponująca zasobami technicznymi i organizacyjnymi niezbędnymi do prowadzenia również najbardziej złożonych projektów serwisowych na kompletnych turbozespołach parowych (turbina, przekładnia, generator, urządzenia pomocnicze). Szczególną uwagę poświęcono możliwości współpracy użytkownika z TC w zakresie racjonalizacji (optymalizacji) strategii eksploatacyjnej turbozespołu. Dotyczy to zwłaszcza powiązania kosztów napraw, odnów i modernizacji z jakościowymi wskaźnikami efektywności przetwarzania energii oraz z parametrami niezawodnościowymi turbozespołu. Wskazano na wysoką efektywność i niezawodność aplikowanych przez TC uszczelnień parowych typu SMART, które stanowią wysoce konkurencyjny produkt w odniesieniu do ofert innych dostawców. Proponowane na bazie uszczelnień SMART modernizacje układów przepływowych umożliwiają podniesienie sprawności wewnętrznej turbin powyżej wartości nominalnej określonej przez ich producenta. II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej Skawina II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a