Rozwiązania IT dla energetyki. Kontrola strat rozruchowych

Transkrypt

1 Rozwiązania IT dla energetyki Kontrola strat rozruchowych

2 Dlaczego należy analizować straty rozruchowe? 2 Konkurencyjność na rynkach energii elektrycznej i ciepła Optymalizacja kosztów Limity emisji zanieczyszczeń wprowadzone przez dyrektywy UE Duża liczba planowych cykli rozruchowych rocznie

3 Planowe rozruchy bloków MW 3 Liczba planowych rozruchów bloków energetycznych w Polsce Bloki 200, 360, 500 MW Rok Liczba cykli Źródło: Agencja Rynku Energii S.A.

4 Koszty rozruchowe 4 Koszty rozruchowe bloku klasy 360 MW Stan Czas postoju bloku [h] Koszt [zł] gorący < tys. ciepły tys. zimny > tys. Źródło: Dane historyczne PGE Elektrownia Opole S.A.

5 Rzeczywiste straty rozruchowe 5 Def: E strat = E rozruch E praca [GJ] E rozruch energia doprowadzona do bloku (przeliczona na energię chemiczną) podczas cyklu rozruchowego E praca energia jaka byłaby doprowadzona do bloku (przeliczona na energię chemiczną) podczas normalnej pracy przy tej samej produkcji energii elektrycznej i ciepła

6 Rzeczywiste straty rozruchowe E strat = E węgla + E mazutu + β c Q p_dopr + β el E el_pw_dopr β el ( E el_br - E el_pw ) - β c Q p_wypr 6 E węgla,mazutu energia chemiczna węgla, mazutu; GJ β c jednostkowe zużycie en. chem. paliwa na produkcję ciepła netto; GJ/GJ Q p_dopr ciepło zawarte w doprowadzonej parze technologicznej; GJ β el jednostkowe zużycie en. chem. paliwa na produkcję en-el netto; GJ/MWh E el_pw_dopr energia elektryczna zużyta na potrzeby własne doprowadzona spoza osłony bilansowej bloku; MWh E el_br energia elektryczna brutto wytworzona w cyklu rozruchowym; MWh E el_pw energia elektryczna wyprodukowana przez blok zużyta na potrzeby własne w cyklu rozruchowym; MWh Q p_wypr ciepło wyprowadzone w trakcie uruchomienia; GJ

7 Rzeczywiste koszty rozruchowe 7 Def: K rozruch = K strat + K dodatk [PLN] K strat koszt strat energii K dodatk koszty dodatkowe a. woda uzupełniająca b. odprowadzenie ścieków c. awarie i remonty d. zużycie urządzeń bloku (kocioł, turbozespół, rurociągi) e. pozwolenia na emisję CO 2 f. eksploatacja instalacji odsiarczania i odpopielania g. korzystanie ze środowiska

8 Straty wzorcowe - literatura E strat tnas _ wzorc 25,12 Pn pa 0,83 tk 0,643 dt t 8 P n moc znamionowa bloku; MW p a współczynnik korekcyjny uwzględniający akumulację kotła; - t nas temperatura nasycenia w walczaku; 0 C t K czas uruchamiania kotła (od rozpalenia do synchronizacji); h t dt czas uruchomienia turbozespołu (od synchronizacji do 80% P n ); h Zależność wyznaczona w latach '80 na podstawie danych statystycznych (829 uruchomień bloków MW) Źródło: Charzyński W.: Uniwersalny model wyznaczania strat energii podczas uruchamiania bloku. Energetyka, nr 9, str , 1986 Cwynar L.: Rozruch kotłów parowych. WNT, Warszawa 1989

9 Optelon straty wzorcowe Wartości strat wzorcowych 9 dla każdego z etapów rozruchu są wyznaczane online na podstawie bazy rozruchów wzorcowych, zarządzanej przez uprawnionego użytkownika Praca bloku Odstawienie bloku Wentylacja kotła Postój bloku Baza wszystkich rozruchów Uprawniony użytkownik Baza rozruchów wzorcowych Przygotowanie do uruchomienia Uruchomienie bloku Podnoszenie obciążenia Praca bloku

10 Optelon metoda bezpośrednia 10 ilości zużytych paliw, energii elektrycznej, wody uzupełniającej, odprowadzonych ścieków wyznaczane na podstawie wskazań dostępnego opomiarowania koszty wyliczane na podstawie wprowadzonych cen jednostkowych stosunkowo prosta w stosowaniu nie wymaga nadmiernej ilości przyrządów pomiarowych pozwala na wyznaczanie strat w trybie online daje poprawne wyniki również w przypadkach, gdy proces odbiega od warunków optymalnych (stany awaryjne)

11 Prezentacja etapów rozruchu w systemie 11

12 Czas trwania rozruchu i zużycie mediów 12

13 Analiza i przeglądanie rozruchów 13

14 Szczegółowe informacje o rozruchu 14

15 Optelon kalkulator rozruchu 15

16 Przykładowe raporty 16

17 Optelon raport bilansowy 17

18 Korzyści z wdrożenia systemu OPTELON Ocena strat i kosztów rozruchowych bezpośrednia (online) historyczna (statystyki) 2. Analiza strat poniesionych w poszczególnych etapach rozruchu bloków 3. Źródło danych wspomagające służby kontroli eksploatacji w analizie przebiegu odstawiania i rozruchu bloku

19 Korzyści z wdrożenia systemu OPTELON Wzrost wiedzy i świadomości personelu 5. Kontrola prawidłowości prowadzenia rozruchu (przestrzeganie procedur oraz utrzymywanie parametrów w dopuszczalnych granicach, w tym podpowiedzi dla operatora) 6. Analiza wrażliwości kosztów rozruchu na zmiany cen 7. Baza danych do planowania wydatków na następny okres działalności firmy

20 Cechy rozwiązania 20 Powtarzanie obliczeń po wprowadzeniu danych z laboratorium Kalkulator rozruchów Baza rozruchów wzorcowych oraz warunki kryterialne pomiędzy fazami rozruchu zarządzane przez upoważnionego użytkownika Wspomaganie operatora przez system podpowiedzi (kolejne kroki, możliwe przekroczenia istotnych parametrów kryterialnych) w celu minimalizacji strat rozruchowych z zachowaniem kryteriów bezpiecznej pracy elementów bloku Elastyczne narzędzia wyszukiwania i raportowania raporty statystyczne dla różnych kryteriów wyboru (dla każdego bloku i zbiorcze)

21 Nasze wdrożenia 21 PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Opole dla 4 bloków 360 MW PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Zespół Elektrowni Dolna Odra dla 4 bloków 200 MW TAURON Wytwarzanie Spółka Akcyjna - Oddział Elektrownia Jaworzno III w Jaworznie dla 6 bloków 200 MW

22 w Elektrowni Opole 22 Efekty ekonomiczne: skrócenie czasu rozruchu bloku o minut ograniczenie strat energii o ok. 10% ograniczenie zużycia mazutu o ok ton / rozruch na rzecz węgla realizacja zrzutów obciążenia w sytuacjach awaryjnych bez wyłączania zespołów młynowych i załączania palników olejowych - rocznie ok. 80 ton mazutu

23 w Elektrowni Opole 23 Łączne efekty finansowe w roku 2001: ok. 0,7 mln zł w roku 2002: ok. 1,4 mln zł w roku 2003: ok. 1 mln zł (o połowę mniejsza ilość cykli rozruchowych)

24 w Elektrowni Opole 24 Efekty ekologiczne: Obniżenie emisji szkodliwych gazów do atmosfery (rocznie, przy średnio 100 rozruchach): CO2 - do ton NOx - do 15 ton SO2 - do 100 ton oszczędność wody i ścieków - do ton

25 Technologia Godna Polecenia 25 System kontroli strat rozruchowych wdrożony w Elektrowni Opole został dwukrotnie nagrodzony w konkursie Przyjaźni Środowisku otrzymując tytuł Technologii Godnej Polecenia

26 Plan wdrożenia 26 Dane wejściowe Warunki brzegowe etapów rozruchu Straty wzorcowe Formy prezentacji (schematy, raporty, zestawienia) Uruchomienie i strojenie Instrukcja i szkolenie Opieka serwisowa i eksploatacyjna

27 Podsumowanie 27 Wspomaganie kontroli eksploatacji kontrola i optymalizacja kosztów - dane historyczne bazą do prognozowania kosztów rozruchów oraz przeprowadzania modernizacji etapów cyklu rozruchowego Wspomaganie personelu obsługi bloków energetycznych bieżąca (online) obserwacja ponoszonych strat rozruchowych w poszczególnych etapach rozruchu Automatyczna akwizycja danych i wykorzystanie standardowego opomiarowania bloków Możliwość dostrojenia zaimplementowanego w systemie aparatu matematycznego do rzeczywistych warunków pracy bloku Przyjazny interfejs użytkownika, elastyczne raportowanie, konfigurowalne wykresy, przejrzysta struktura schematów synoptycznych

28 Zapraszamy do współpracy Rozwiązania IT dla energetyki Kontakt: Małgorzata Bydlińska-Dradrach Dyrektor Zakładu Informatyki Przemysłowej tel. kom Adrian Materlak Kierownik Projektu tel. kom PROCOM SYSTEM S.A. ul. Stargardzka 8a, Wrocław, tel