Modernizacje elektrofiltrów w elektrowniach w Polsce Rozwiązania retrofitowe dla wentylatorów osiowych

Transkrypt

1 Modernizacje elektrofiltrów w elektrowniach w Polsce Rozwiązania retrofitowe dla wentylatorów osiowych Howden Group 2017

2 Spis treści Typowy proces współpracy z klientem Przeznaczenie wentylatorów VARIAX Rozwiązania retrofitowe Korzyści wynikające z rozwiązań Howden Najważniejsze referencje z branży Jak przygotować wizytę (pytania) Opcje kontynuacji Howden Group

3 Typowy proces współpracy z klientem Elektrownie opalane węglem (olej-bio) Kocioł SCR Went ylato r powi etrza pier wotn ego Wenty lator powie trza Elektrofiltr Odsiarcz anie Aparat absorpcy jny Pozycja C Wentylator wspomagaj ący (booster fan) Pochłaniacz CO 2 Trójsektorowy podgrzewacz powietrza Wentyl ator spalin Dwustopniowy wentylator wspomagający o zmiennym kącie natarcia łopat Podgrzewa cz gazu Pozycja D - dwustopniowy wentylator wspomagający (booster fan) Howden Group

4 Przeznaczenie wentylatorów Wentylatory osiowe znajdują zazwyczaj zastosowanie w kotłach opalanych węglem o mocy co najmniej 250 MW. Zazwyczaj 2 x 50% mocy, tj. 2 wentylatory na kocioł. Wał poziomy z silnikiem o stałej prędkości obrotowej silnika. Wentylatory powietrza FD - tłoczący Wentylator FD przemieszcza powietrze przez podgrzewacz powietrza do spalania do kotła, aby utrzymać dostarczanie optymalnych ilości tlenu do spalania. Wentylator powietrza pierwotnego PA Wentylator PA przemieszcza powietrze przez podgrzewacz powietrza pierwotnego do młyna węglowego w celu osuszenia węgla i transportu sproszkowanego paliwa do paleniska. Precyzyjna kontrola temperatury ma zasadnicze znaczenia dla odpowiedniego suszenia bez uruchomienia spalania, zanim węgiel trafi do paleniska. Wentylatory spalin ID - ssący Wentylator ID zasysa spaliny z kotła przez podgrzewacz powietrza do spalania oraz podgrzewacz powietrza pierwotnego, aby utrzymać warunki spalania nieco poniżej ciśnienia atmosferycznego. Kontrola ciśnienia w palenisku jest fundamentalnym wymogiem bezpieczeństwa. Wentylator wspomagający (booster fan) Wentylator wspomagający zasysa spaliny z wentylatora spalin i tłoczy przez przewód odsiarczania do wieży pochłaniacza. Howden Group

5 Typy wentylatorów VARIAX VARIAX, TYP ANN Wentylator jednostopniowy Ciśnienie od 300 do Pa Przepływ objętościowy od 25 do 1600 m 3 /s Temperatura robocza do 200ºC VARIAX, TYP ANT Wentylator dwustopniowy Ciśnienie od 1500 do Pa Przepływ objętościowy od 15 do 1600 m 3 /s Temperatura robocza do 200ºC Howden Group

6 Zalety projektowe Aerodynamiczne przewody powietrza Duża efektywność Niski poziom hałasu Niskie koszty operacyjne Łatwa konserwacja Duża elastyczność projektowa Wysoki poziom technologiczny Wysoka niezawodnośćjest efektem intensywnych prac projektowych uwzględniających potrzeby klienta w długim okresie. Wentylator spełnia potrzeby klienta w zakresie jakości projektu i obsługi oraz jest zgodny z wszelkimi obowiązującymi i przyjętymi standardami jakości. Howden Group

7 Dwustopniowy wentylator osiowy Dyfuzor Obudowa wirnika Łopaty Wlot Sprzęgło Silnik główny Szyna Cylinder hydrauliczn ego Stacja oleju smarnego Sterowanie Piast a Zespół łożyska głównego Układu powietrz a Szyna Osłona sprzęgła Howden Group

8 Indywidualne rozwiązania retrofitowewentylator Większa efektywność Nowe łopaty/stara piasta Nowe łopaty i nowa piasta Nowy rozmiar piasty Nowa średnica wirnika Nowa prędkość wentylatora 1/2 liczby łopat Jedno- lub dwustopniowy Zmodernizowany wlot Zmodernizowany wlot/wylot przed/za wentylatorem Osłony śrub łopat Nowy wentylator na istniejącym fundamencie Nowy silnik główny Wydłużenie żywotności i niezawodności Wymiana łożysk łopat smarowanych smarem na smarowane olejem Łopaty (materiał, powłoka) Zamiana sterowania mechanicznego na hydrauliczne Układ powietrza uszczelniającego Modernizacja zespołu łożyska głównego Modernizacja sprzęgła Deflektor stożkowy Elementy nowe lub modernizacje Ochrona przed pompażem Ulepszone oprzyrządowanie (czujniki temperatury, drgań, prędkości itp.) Hamulec Obracarka Howden Group Wszelkie prawa zastrzeżone. Informacje zawarte w niniejszym dokumencie są własnością Howden i nie mogą być Howden kopiowane Group przez osoby 2017 trzecie 8

9 Dlaczego retrofit? Wymiana a retrofit Poprawa stanu technicznego istniejącego wentylatora to jedna z najtańszych i najczęściej pomijanych metod skutecznego zwiększenia wydajności jednostki. Retrofit wirnika istniejącego wentylatora to kolejna z najtańszych metod, która może zwiększyć wydajność. Kiedy konieczny jest całkiem nowy wentylator, można zbudować go na istniejącym fundamencie, co skraca czas budowy i przynosi oszczędności. Podczas uzupełnienia istniejącego bloku opalanego węglem o system odsiarczania spalin, istnieje szereg rozwiązań w zależności od elementów wymagających interwencji Howden Group

10 Rozwiązania retrofitowe dla systemów SCR Wentylatory osiowe VP (ciśnienie dynamiczne) Howden Group

11 Indywidualne rozwiązania retrofitowewentylator Większa efektywność Nowe łopaty/stara piasta Nowe łopaty i nowa piasta Nowy rozmiar piasty Nowa średnica wirnika Nowa prędkość wentylatora 1/2 liczby łopat Jedno- lub dwustopniowy Zmodernizowany wlot Zmodernizowany wlot/wylot przed/za wentylatorem Osłony śrub łopat Nowy wentylator na istniejącym fundamencie Nowy silnik główny Wydłużenie żywotności i niezawodności Wymiana łożysk łopat smarowanych smarem na smarowane olejem Łopaty (materiał, powłoka) Zamiana sterowania mechanicznego na hydrauliczne Układ powietrza uszczelniającego Modernizacja zespołu łożyska głównego Modernizacja sprzęgła Deflektor stożkowy Elementy nowe lub modernizacje Ochrona przed pompażem Ulepszone oprzyrządowanie (czujniki temperatury, drgań, prędkości itp.) Hamulec Obracarka Howden Group Wszelkie prawa zastrzeżone. Informacje zawarte w niniejszym dokumencie są własnością Howden i nie mogą być Howden kopiowane Group przez osoby 2017 trzecie 11

12 Nowe łopaty i nowa piasta POTRZEBA Zmiana wydajności ROZWIĄZANIE Nowe łopaty i nowa piasta /Sytuacja / Cel /Zastosowanie / Efekt Zmiana procesów elektrowni, np instalacja odsiarczania, selektywnej redukcji katalitycznej lub inne zmiany w procesie produkcji energii, które generują nowe potrzeby Zmiana wydajności Zmiana objętości przepływu lub ciśnienia Optymalizacja wydajności Wymiana piasty na mocniejszą (B lub C) jest możliwa na wszystkich wentylatorach Variax z piastą odlewaną (typy N-F-T-K-S) Redukcja kosztów dzięki utrzymaniu starych przewodów, fundamentu, instalacji oraz większości zewnętrznych elementów statycznych Howden Group

13 Nowe łopaty i nowa piasta Profile średniociśnieniowe do wysokociśnienieowych Przykład: Wentylator przebudowany z nowymi łopatami lub nową, mocniejszą piastą - ta sama prędkość obrotowa / Krzywa czarna - wentylator istniejący ANN-2800/1400N ze średniociśnieniowym profilem łopat / Krzywa niebieska - wentylator po modernizacji ANN-2800/1400C z wysokociśnieniowym profilem łopat Howden Group

14 Nowe łopaty i nowa piasta Profile średniociśnieniowe do bardzo wysokociśnieniowych Przykład: Wentylator przebudowany z nowymi łopatami lub nową, mocniejszą piastą - ta sama prędkość obrotowa / Czarna krzywa - wentylator istniejący ANN-2800/1400N ze średniociśnieniowym profilem łopat / Krzywa czerwona - wentylator po modernizacji ANN-2800/1400C z super wysokociśnieniowym profilem łopat Howden Group

15 Nowe łopaty i nowa piasta Wykonanie - wentylator jednostopniowy Tłok hydrauliczny Kierownice przed wirnikiem Obudowa wirnika Kierownice przed wirnikiem Części statyczne do wymiany Części wirujące do wymiany Cylinder hydrauliczny Piasta i łopaty Zespół łożyska głównego Sprzęgło / Sprawdź również możliwe modyfikacje: Fundamentu Układu powietrza uszczelniającego Stacji oleju hydraulicznego Stacji oleju smarnego Howden Group

16 Nowe łopaty i nowa piasta STUDIUM PRZYPADKU: Modernizacja elektrowni Asnaes Elektrownia Asnaes, Dania, 2003 Uzupełnienie istniejącej instalacji o system selektywnej redukcji katalitycznej zapotrzebowanie na ciśnienie o ok Pa (6 InWG) / Całkowita modernizacja Nowe łopaty o profilu wysokociśnieniowym Nowa skręcana piasta stalowa z nowymi łożyskami łopat /Inne modernizacje w projekcie Nowe kierownice od strony wlotu i dyfuzora Zmiany w projekcie wlotu Nowy silnik główny (wybór dostawcy przez klienta) Howden Group

17 Indywidualne rozwiązania retrofitowewentylator Większa efektywność Nowe łopaty/stara piasta Nowe łopaty i nowa piasta Nowy rozmiar piasty Nowa średnica wirnika Nowa prędkość wentylatora 1/2 liczby łopat Jedno- lub dwustopniowy Zmodernizowany wlot Zmodernizowany wlot/wylot przed/za wentylatorem Osłony śrub łopat Nowy wentylator na istniejącym fundamencie Nowy silnik główny Wydłużenie żywotności i niezawodności Wymiana łożysk łopat smarowanych smarem na smarowane olejem Łopaty (materiał, powłoka) Zamiana sterowania mechanicznego na hydrauliczne Układ powietrza uszczelniającego Modernizacja zespołu łożyska głównego Modernizacja sprzęgła Deflektor stożkowy Elementy nowe lub modernizacje Ochrona przed pompażem Ulepszone oprzyrządowanie (czujniki temperatury, drgań, prędkości itp.) Hamulec Obracarka Howden Group Wszelkie prawa zastrzeżone. Informacje zawarte w niniejszym dokumencie są własnością Howden i nie mogą być Howden kopiowane Group przez osoby 2017 trzecie 17

18 Nowy rozmiar piasty POTRZEBA Zmiana wydajności /Sytuacja / Cel /Zastosowanie / Efekt ROZWIĄZANIE Nowy rozmiar piasty Zmiana procesu produkcji energii, np. instalacja odsiarczania, selektywnej redukcji katalitycznej lub lepsze zabezpieczenia przeciw pompażowi Dostosowanie wydajności do rzeczywistej sytuacji i zwiększenie wydajności wentylatorów VARIAX przez zmianę rozmiaru piasty Zmiana rozmiaru piasty jest możliwa na większości wentylatorów. Jednakże preferowane jest zastosowanie piast o współczynniku powyżej 1,6 Rozwiązanie zwiększy znacząco wydajność bez wymiany zewnętrznych części statycznych, dzięki czemu możliwe są oszczędności kosztów montażu nowego wentylatora, przewodów, fundamentu i instalacji elektrycznej do nastawni Howden Group

19 Nowy rozmiar piasty / Optymalizacja ciśnienia zgodnie z nowymi warunkami operacyjnymi / Poprawa i dostrojenie efektywności wentylatora / Oszczędność dzięki ponownemu wykorzystaniu większości części istniejącego wentylatora / Brak modyfikacji fundamentów i przewodów Nie zmieniona średnica wirnika Nowy rozmiar piasty Howden Group

20 Nowy rozmiar piasty STUDIUM PRZYPADKU: Elektrownia Kogan Creek Zmiana z: ANN3240/1800B Na: 990 obr./min Zwiększenie mocy silnika z 5000 do 6000 kw Testy wydajności /Inne modernizacje w projekcie Nowe kierownice we wlocie Nowa piasta o takim samym profilu łopat Nowa sekcja dyfuzora Stożki w wewnętrznej rurze wlotu i dyfuzora celem dopasowania do nowej średnicy piasty Nowe pompy i silniki stacji oleju smarnego Howden Group

21 Nowy rozmiar piasty PRZYPADEK: Elektrownia Kogan Creek Howden Group

22 Nowy rozmiar piasty PRZYPADEK: Elektrownia Kogan Creek Howden Group

23 Studia przypadków Referencje Howden Group

24 Najważniejsze projekty retrofitowe Dowody Projekty referencyjne, które są dowodem efektywności retrofitu wentylatorów osiowych o zmiennej prędkości obrotowej silnika Elektrownia Naistenlahti, Finlandia Problem ROZWIĄ ZANIE Dobudowa ekonomizera do istniejącej instalacji zwiększa zapotrzebowanie na ciśnienie Nowa piasta z łożyskami smarowanymi olejem i łopaty. Nowe łożyska główne smarowane olejem. Korzyści Wzrost ciśnienia o 1200 Pa i czasu pomiędzy zalecanymi przeglądami z 2 do 4 lat. Elektrownia Plzen, CZ Problem ROZWIĄ ZANIE Korzyści Dobudowa odsiarczania do istniejącej instalacji zwiększa zapotrzebowanie na ciśnienie Instalacja nowego wentylatora Variax na istniejącym fundamencie i wykorzystanie istniejącego fundamentu. Wzrost wydajności wentylatora, krótki czas budowy dzięki ponownemu wykorzystaniu fundamentu, większe odstępy między przeglądami. Elektrownia AES Kilroot, Wielka Brytania Problem ROZWIĄ ZANIE Istniejące wentylatory odsiarczania zmniejszają produkcję energii do 95%. Instalacja nowych wysokociśnieniowych profili łopat i sekcji dyfuzora. Modernizacja istniejącego silnika. Korzyści Wzrost ciśnienia o 1000 Pa i możliwość pracy elektrowni przy wyższym obciążeniu. Howden Group

25 Najnowszy produkt - VARIAX Obracarka Projekt luty 2017 Korzyści Rozwiązanie problemu bezpieczeństwa osób ręcznie obracających cały wentylator/wirnik silnika Zapewnia bezpieczne, szybkie i kontrolowane obroty wirnika Eleminuje procedury przebywania w przestrzeni ograniczonej w sytuacji powolnego obracania wentylatora Może zostać wykorzystana podczas postojów konserwacyjnych Cechy obracarki Zmienna prędkość napędu Hamulec Kaseta sterownicza z przedłużaczem Blokada Howden Group

26 Zwiększenie wydajności wentylatorów i podgrzewaczy Nasze wsparcie Howden oferuje pakiet pod klucz od analizy wstępnej do odbioru technicznego przeprowadzony przez doświadczonych specjalistów. Analiza wstępna Inspekcja budowy i pomiary Analiza wydajności Nadzór i montaż Modernizacje i optymalizacja wydajności Wyważanie i testowanie na miejscu Szkolenie z obsługi i konserwacji Zarządzanie postojami Konserwacja i naprawy Rozwiązywanie problemów Howden Group

27 Wielkie maszyny potrzebują największej delikatności Howden Group 2017