Jaderná elektrárna Dukovany

Transkript

1 Jaderná elektrárna Dukovany 0

2 PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI S VYUŽÍVÁNÍM SYSTÉMU PRO MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKU NC3/PowerOPTI V EDU Libor Věžník, Vladimír Beer, Jiří Smíšek

3 OBSAH Potřeba začít využívat sofistikovaný nástroj pro sledování a řízení účinnosti v ČEZ, a.s. Popis obrazovek NC3/PowerOPTI a dalších komponent využívaných při každodenní práci Příklady praktického využití NC3/PowerOPTI na EDU Optimalizace provozu chladicího okruhu Závěr 2

4 POSLÁNÍ PROJEKTU Využít možností řídicích systémů a přístrojového vybavení k poskytnutí dostupných informací, které umožní: minimalizaci nákladů využitím informací o stavu každé výrobní jednotky v reálném čase (nebo v čase blížícím se reálnému), včasnou identifikaci a optimální řešení otevřených problémů ve vztahu k výrobě, optimální řízení životnosti zařízení na úrovni ČEZ, a. s., a jednotlivých výrobních jednotek, široké využití informací z technologického procesu v dalších oblastech řízení výrobní jednotky. 3

5 NASAZANÍ PROJEKTU NC3 NA EDU Provozování systému NC3 na EDU umožnilo zlepšit ekonomiku provozu energetických bloků těmito opatřeními: zlepšením režimu provozování tepelného schéma sekundárního okruhu z hlediska dosažení menší měrné spotřeby nebo vyššího svorkového výkonu a to cestou: - návrhů změn provozních režimů, - kontrolou dodržování provozních režimů průběžnou kontrolou práce obsluhy, identifikací vzniklých resp. vznikajících nedostatků v práci zařízení a to: - náhlých změn ve vlastnostech zařízení, - pozvolných změn ve vlastnostech zařízení, zlepšením vlastností měřícího podsystému a to: - včasnou detekcí, identifikací a odstraněním hrubých chyb měření, - zpřesněním měření. 4

6 POPIS SYSTÉMU NC3 Surová data Surová data Validovaná data Vylisovaná data Model I Model II Technolog. proces Technologický proces Předzpracování dat Validace Validace (vyrovnání) Simulace Analýza a Diagnostika diagnostika Rozhodování Zpětná vazba Korekce hodnot průtoků, teplot a tlaků Zpracování hodinových průměrů Vyrovnání měřených dat Dopočet neměřených dat Detekce hrubých chyb měření Výpočet očekávaných hodnot výkonů, průtoků atd. pro validované okrajové podmínky provozu Srovnání validovaných a očekávaných hodnot, hodnocení trendu rozdílů a diagnostika jejich příčin 5

7 VYROVNÁNÍ DAT Vyrovnání hledá vektor x~ s minimální opravou v hledá minimum váženého součtu čtverců oprav: v σ i i 2 x i x σ i ~ i 2 Q min Status validace Je-li měření bez chyb (v i = 0), pak Q min = 0 Jsou-li v měření pouze náhodné chyby, je Q min náhodnou veličinou s tzv. chí-kvadrát rozdělením (rozložením) s stupni volnosti ( = stupeň redundance) označuje se 2 ( ) Dále označme: Q krit = kritická hodnota chí-kvadrát rozdělení s stupni volnosti na hladině významnosti (většinou = 0,05 - tj. 5 %): Q krit 2 ( 1 ) )( Status validace je definován vztahem: Q S Q Je-li S > 1, zamítáme nulovou hypotézu (v sadě měření není přítomna hrubá chyba) a přijímáme alternativní hypotézu (v sadě měření je přítomna hrubá chyba) s pravděpodobností 95%. 6 min krit

8 OBRAZOVKY NC3 - PRVNÍ ÚROVEŇ 7

9 OBRAZOVKY NC3 - DRUHÁ ÚROVEŇ 8

10 OBRAZOVKY NC3 - TŘETÍ ÚROVEŇ 9

11 OBRAZOVKA ZÁKLADNÍ PARAMETRY 10

12 OBRAZOVKA REŽIM PRÁCE TECHNOLOGIE 11

13 RECON 12

14 RECON 13

15 TECHSTUDIO 14

16 SERVISNÍ SMLOUVA - REDMINE 15

17 Otevřena ruční armatura ochozu na ochozu VTO 16

18 Otevřena ruční armatura ochozu na ochozu VTO 17

19 Otevřená poruchová trasa z PČK do EPK 18

20 Zavřené odluhy na PG 19

21 Zhoršený spadek vakua na HK2 TG32 20

22 Membrána na NTD TG32 21

23 Membrána na NTD TG32 22

24 Rozdílné elektrické výkony mezi TG31 a TG32 Data z NC3 byla využita jako podklad pro vytvoření OP 139/09 (Ověření průchodnosti tras ze 6. a 7. odběru TG31, 32 do kol. 0,7 MPa) a také pro porovnání naměřených parametrů s ORGREZEM Brno. Na základě vyhodnocení OP 139/09 se na RB3 při PO provedly revize navržených armatur. Byla provedena výměna jedné vadné regulační armatury a díky tomu došlo k vyrovnání el. výkonů obou TG, které byly během 23. kampaně značně rozdílné a předmětem několika jednání se ŠKODOU POWER. Proti původnímu návrhu prověřit celou potrubní trasu šestých a sedmých odběrů se tímto řešením ušetřily nezanedbatelné finanční prostředky. 23

25 Rozdílné elektrické výkony mezi TG31 a TG32 24

26 TABULKA ZÁVAD ZJIŠTÉNÝCH APLIKACÍ NC Nevěrohodné měření průtoku kondenzátu z VS do NN F008.3S - nevěrohodný průtok na výtlaku PČK OSO3 Beer Nevěrohodné měření F topné vody před VS F006.3S - nevěrohodný průtok před ZO OSO3 Beer Nevěrohodné měření T CCHV do HK2 TG32 T129.3A - rozdíl teploty proti ostatním větvím o cca 1.5 C OSO3 Beer Nevěrohodné měření F topné vody před VS F006.3S - nevěrohodný průtok před ZO VRB2 Beer Nevěrohodné měření průtoku kondenzátu za PČK TG11 F024.3A - měření zobrazuje nulovou hodnotu OSO1 Beer Nevěrohodné měření P páry za VTD "L" TG31 P005.3A - dochází k výpadkům měření tlaku OSO3 Beer Nevěrohodné měření T páry za SPP1 "P" TG31 Nevěrohodné měření teploty páry do HK1 TG32 Nevěrohodné měření T horké větve smyčky č.4 T018.3A - rozdíl teploty proti ostatním větvím OSO3 Beer T009.3B - teplota má vzrůstající trend OSO3 Beer OT-HS č.4 - nárůst teploty o cca 1 C VRB2 Beer 25

27 PRÁCE S NC3 V PRAXI Průtok doplňování primárního okruhu 26

28 PRÁCE S NC3 V PRAXI Výpadek měření průtoku páry do TG připojení snímače 27

29 PRÁCE S NC3 V PRAXI Dodávka páry na jiný blok 28

30 PRÁCE S NC3 V PRAXI Výpadek měření tlaku páry za VTD 29

31 PRÁCE S NC3 V PRAXI Chyba měření teploty horké smyčky 30

32 REÁLNÉ PŘÍNOSY NC3 Přínosy při ladění modelu NC3: využití tepla z chladiče odluhů PG MWh/rok, korekce tlaku v kol. 0.7MPa na výšku vodního sloupce MWh/rok, zaústění kondenzátu ze SZCH za NTO2-500 MWh/rok, identifikace podcházející armatury - recirkulace KČ na RB2-80 MWh. atd. Přínosy po vyladění modelu reálný provoz: nárůst teploty NV za VTO2 TG12 (otevřen ochoz ochozu VTO) MWh, otevřená por. trasa PČK do EPK TG32 13 MWh, Identifikace netopení ohříváků NTO1,2 TG MWh, identifikace netěsnosti vakuového systému TG32, TG MWh, uzavřená EA na systému odluhů PG, otevřená poruchová trasa ze SKI SPP do EPK, atd. 31

33 HODNOCENÍ TEN 32

34 HODNOCENÍ TEN 33

35 Teplota přihřáté páry za SPP [ºC] - TG ,20 223,20 Vliv a průběh netěsnosti prvního stupně přihříváku na vstupní teplotu do NTD. 222,20 221,20 220,20 Průměrná teplota Nominální hodnota Dolní mez 219,20 Horní mez 218,20 217,20 216,20 34

36 Teplota přihřáté páry za SPP [ºC] - TG ,20 223,20 Při plánované opravě byl do potrubí na vstupu do NTD namontován jiný typ teploměru. 222,20 221,20 220,20 Průměrná teplota Nominální hodnota Dolní mez 219,20 Horní mez 218,20 217,20 216,20 35

37 Teplota kondenzátu za NTO 5 - TG 32 [ºC] 146,50 145,50 144,50 Z důvodu rázů v parním potrubí NTO1 byla odstavena skupina NTO1+2 z provozu. To mělo významný vliv na teplotu za NTO5. 143,50 142,50 Teplota kondenzátu Nominální hodnota Dolní mez 141,50 Horní mez 140,50 139,50 138,50 36

38 Teplota kondenzátu za NTO 5 - TG 32 [ºC] 146,50 145,50 144,50 Opětovný nárůst teploty za NTO5 po plánovaném odstavení TG32 pro odstranění rázů v parním potrubí NTO1. 143,50 142,50 Teplota kondenzátu Nominální hodnota Dolní mez 141,50 Horní mez 140,50 139,50 138,50 37

39 OPTIMALIZACE PRŮTOKU CIRKULAČNÍ CHLADÍCÍ VODY CÍL: pro daný stav atmosféry nalezení takového průtoku chladicí vody, pro který je dodaný elektrický výkon maximální Dodaným elektrickým výkonem se zde rozumí elektrický výkon vyrobený na svorkách generátorů zmenšený o příkon pohonu chladicích čerpadel. Stav atmosféry je charakterizovaný teplotou vlhkého teploměru (teplotou, vlhkostí a tlakem vzduchu). Optimalizace byla provedena pro standardní konfiguraci chladicích věží všechny čtyři věže dvojbloku v provozu a provoz věží bez zimních opatření. Původní řízení průtoku chladicí vody bylo založeno na ruční regulaci tlakového spádu na čerpadlech chladicí vody na konstantní žádanou hodnotu 210 kpa. 38

40 Elektrický výkon HVB netto [MW] Základní model - závislost E-HVB netto na průtoku chladící vody do HK pro teploty vlhkého teploměru 0,5-21 C 994,0 992,0 990,0 988,0 986,0 984,0 982,0 980,0 978,0 976,0 974,0 972,0 970,0 968,0 966,0 964,0 962,0 960,0 958,0 956,0 954,0 952,0 950,0 948,0 946,0 944,0 942,0 940,0 938,0 936, Neodpovídá předpokladu (ovlivněno malým počtem měření) Průtok chladící vody do HK [t/h] ,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 F-opti

41 OBRAZOVKA BQDV - CHLADICÍ ČERPADLA

42 Průměrný rozdíl E-netto HVB [MW] VYHODNOCENÍ PŘÍNOSU OPTIMALIZACE PRŮTOKU CCHV 1,00 0,90 0,80 ZÁKLADNÍ MODEL - průměrný přínos optimalizace průtoku CHV (zvýšení E-netto HVB) pro jednotlivé teploty vlhkého teploměru (zaokrouhleny na celé stupně) Přínos optimalizace průtoku CCHV v režimu 4004 je průměrně MWh/rok 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Teplota vlhkého teploměru [ C]

43 OPTIMALIZACE PRŮTOKU CIRKULAČNÍ CHLADÍCÍ VODY PRO OSTATNÍ REŽIMY CHV Do systému NC3 byly v 3/2015 aplikovány programy optimalizace průtoku CCHV pro zbývající režimy provozu CHV a BQDV: provoz 3 CHV a 2 BQDV (režim 3002) při odstávce jednoho RB provoz 2 CHV a 2 BQDV (režim 2002) při odstávce jednoho RB provoz se zimním opatřením (ostřiky + obtoky) při provozu všech RB nebo při odstávce jednoho RB 42 Přínos [MWh/rok] HVB1 HVB2 Optimalizace při odstávce RB Zabránění přechodu 4xxx -> 3xxx Zabránění přechodu 3xxx -> 2xxx Přínosy celkem [MWh/rok]

44 ZÁVĚR Objektivní přínosy Validace měřených parametrů elektrárenského bloku věrohodná informace o skutečném provozním stavu zařízení identifikace chybných měření pomocí redundancí zpřesnění měřených veličin a určení (dopočítání) neměřených veličin Zvýšení účinnosti zařízení dosažení a setrvání na optimálních provozních parametrech Cílená údržba kalibrace podezřelých měřicích míst identifikace nestandardně provozovaných zařízení Příležitosti ke zlepšení Zpřesnění simulačního modelu hlavně modely HK modely SPP Zobrazení podezřelých čidel časová značka odkaz na čidlo ve schématu 43