Proč je nejvíce prostoru pro optimalizaci v řízení průtoku chladicí vody

Transkript

1 Proč je nejvíce prostoru pro optimalizaci v řízení průtoku chladicí vody Poznat Řídit Zlepšit Ing. Jiří Pliska Setkání jaderných elektráren, Hrotovice 2016

2 ZNÁT S VĚTŠÍ PŘESNOSTÍ VŠECHNY OKOLNOSTI -> LÉPE ŘÍDIT-> ZVÝŠIT VÝKON HLAVNÍ PŘÍLEŽITOSTI A SOUČASNĚ VELKÁ SLOŽITOST! Součinnost několika zařízení Jevy jdou proti sobě, kde je optimum? JAK TO ŘEŠIT? Spolehlivá a dostatečná data Popis reality pomocí modelu CO SE JIŽ PODAŘILO? Již několik let na EDU ETE zatím jen studie?? ŘEKLI JSME POSLEDNÍ SLOVO? 2

3 HLAVNÍ SLOŽITOST A SOUČASNĚ VELKÁ PŘÍLEŽITOST PROČ JE TO SLOŽITÉ? Součinnost zařízení = konec turbíny + kondenzátor + chladicí věž + velké čerpadlo Změna počasí + Kapacita bazénu Ne vše je měřeno Stav atmosféry Průtok CHV Teplota CHV Emisní pára Tlak v kondenzátoru KONEC TURBÍNY Čím nižší tlak v kondenzátoru => tím větší entalpický spád na turbíně Čím nižší tlak v kondenzátoru => tím větší ztráty, zejména výstupní rychlostí KONDENZÁTOR Čím nižší teplota => tím nižší tlak Čím vyšší teplota => tím nižší tlak Entalpický spád na turbíně CHLADICÍ VĚŽ Čím vyšší průtok chladicí vody => tím vyšší teplota výstupní vody VELKÉ ČERPADLO Čím vyšší průtok chladicí vody => tím vyšší příkon Systémová charakteristika potrubí závisí na teplotě vody Svorkový výkon Výkon do sítě 3

4 VZÁJEMNÉ OVLIVŇOVÁNÍ ZAŘÍZENÍ JEŠTĚ JEDNOU DOMINANTNÍ VSTUP HLAVNÍ VÝSTUP VSTUP VÝSTUP Nastavení průtoku CHV Mokrý vzduch Přídavná voda Hranice systému Elektrický příkon Emisní pára Tepelný výkon reaktoru Stav atmosféry Chladicí věž Výstupní teplota CHV Kondenzátor Tlak v HK Parní turbína Regenerace Parní generátor Elektrický výkon do sítě Chladicí voda Kondenzát Teplárenství Vlhký vzduch Odluh 4

5 JAK SE CHOVÁ KONDENZÁTOR? Vlivy přírody: Změna teploty chladící vody Teplota chladící vody Hydraulické zatížení Tepelné zatížení JINÉ Hlavní kondenzátor Tlak v kondenzátoru Vlivy techniky (člověka): Změna hydraulického zatížení, změna tepelného zatížení, rozdíl mezi teplotou chladící vody a teplotou vody v jímce vývěv 5

6 Tlak v kondenzátoru [kpa] JAK SE CHOVÁ KONDENZÁTOR? Tepelné zatížení = 250 MW (konst) 10 Průtok CHV t/h Průtok CHV t/h Průtok CHV t/h Teplota chladicí vody[ C] 6

7 JAK SE CHOVÁ CHLADICÍ VĚŽ? Teplota vlhkého teploměru Hydraulické zatížení Vlivy přírody: Změna teploty vlhkého teploměru, rychlost větru, změna atmosférického tlaku Chladící věž Teplota chladící vody Tepelné zatížení Vlivy techniky (člověka): Změna hydraulického zatížení, změna tepelného zatížení 7

8 Teplota CHV [ C] JAK SE CHOVÁ CHLADICÍ VĚŽ? 30 Průtok CHV = m3/h Průtok CHV = m3/h Průtok CHV = m3/h Teplota vlhkého teploměru [ C] 8

9 JAK TO ŘEŠIT? MODELEM! JAK ZAJISTIT KVALITU MODELU? Spolehlivá, validovaná data = vyrovnání, měření dopočet neměřených veličin Volba systému = hranice, dominantní vstupy Promyšlený experiment = dostatečné pokrytí rozsahů vstupů Pečlivě zpracovaný regresní model 9

10 JAK SE CHOVÁ BLOK? Vlivy techniky (člověka): Řízení, obecně změna provozu Teplo přivedené do cyklu Teplo odvedené z cyklu Stav atmosféry Tepelný cyklus parní turbíny včetně chladicí věže Dodaná (netto) elektrická energie Řízení průtoku CHV (Průtok CHV do HK) Vlivy přírody: Změna teploty vlhkého teploměru, rychlost větru, změna atmosférického tlaku, atd. 10

11 Dodaný elektrický výkon korigovaný [MW] JAK SE CHOVÁ BLOK? 1000 Tvt 1 C Tvt 5 C Tvt 9 C Tvt 13 C Tvt 17 C Tvt 21 C Optimální průtok Průtok CHV do HK [t/h] 11

12 Dodaný elektrický výkon korigovaný [MW] CO SE PODAŘILO NA EDU? Před optimalizací Po optimalizaci Polyg. (Před optimalizací) Polyg. (Po optimalizaci) Teplota vlhkého teploměru [ C] 12

13 CO SE PODAŘILO/ZJISTILO NA ETE? TVT Výkon_R FCHV Systém E_SV E_CČ Výkon_R Reaktor 4 x parogenerátor primární strana 4 x parogenerátor sekundární strana TVT QVYRPG FCHV Systém E_SV E_CČ + E_TEPLÁRENSTVÍ E_PŘÍKONY ZTRÁTY F/Q ODLUHY ODKALY F/Q TEPLÁRENSTVÍ F/Q SZCH (není nezahrnuto je do 0,7 Mwe) 13

14 Výkon [MW] 1 MW CO SE PODAŘILO/ZJISTILO NA ETE? TVT=5 TVT=10 TVT=15 TVT=20 TVT=25 Poloha maxima Průtok [m3/h]

15 ZÁVĚREČNÉ SHRNUTÍ CO BYLO ZJIŠTĚNO A EXPERIMENTEM OVĚŘENO Dodaná energie do sítě nezanedbatelně závisí na průtoku chladicí vody Hodnota optimálního průtoku chladicí vody nezanedbatelně závisí na stavu atmosféry Optimalizace má největší význam pro vyšší teploty vzduchu CO, BYŤ MALÁ ZKUŠENOST, ŘÍKÁ Zvýšení dodané energie do sítě získaná optimálním řízením CHV je od 0.5 až 1.0 MW / 1000 MW blok (dvojblok) JAKÉ JSOU DALŠÍ VÝZVY? Automatizovat řízení Lépe zahrnout dynamiku bloku (kapacita nádrže pod věžemi + změna počasí) Do řízení zahrnout změny počasí (Více se věnovat režimům pro zimní období) (Provést důkladnou analýzu zatížení věží pracujících do jedné větve!) 15

16 Děkujeme za pozornost Jiří Pliska T E jpliska@otenergy.eu Zdeněk Machát T E zmachat@otenergy.eu adresa: Pražská 684/49, Třebíč