Jaderná elektrárna Dukovany

Jaderná elektrárna Dukovany 0

PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI S VYUŽÍVÁNÍM SYSTÉMU PRO MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKU NC3/PowerOPTI V EDU 23. 5. 2016 Libor Věžník, Vladimír Beer, Jiří Smíšek

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

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

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

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

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

OBRAZOVKY NC3 - PRVNÍ ÚROVEŇ 7

OBRAZOVKY NC3 - DRUHÁ ÚROVEŇ 8

OBRAZOVKY NC3 - TŘETÍ ÚROVEŇ 9

OBRAZOVKA ZÁKLADNÍ PARAMETRY 10

OBRAZOVKA REŽIM PRÁCE TECHNOLOGIE 11

RECON 12

RECON 13

TECHSTUDIO 14

SERVISNÍ SMLOUVA - REDMINE 15

Otevřena ruční armatura ochozu na ochozu VTO 16

Otevřena ruční armatura ochozu na ochozu VTO 17

Otevřená poruchová trasa z PČK do EPK 18

Zavřené odluhy na PG 19

Zhoršený spadek vakua na HK2 TG32 20

Membrána na NTD TG32 21

Membrána na NTD TG32 22

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

Rozdílné elektrické výkony mezi TG31 a TG32 24

TABULKA ZÁVAD ZJIŠTÉNÝCH APLIKACÍ NC3 150 3 18.1.2016 Nevěrohodné měření průtoku kondenzátu z VS do NN F008.3S - nevěrohodný průtok na výtlaku PČK OSO3 Beer 151 3 18.1.2016 Nevěrohodné měření F topné vody před VS F006.3S - nevěrohodný průtok před ZO OSO3 Beer 152 3 16.2.2016 Nevěrohodné měření T CCHV do HK2 TG32 T129.3A - rozdíl teploty proti ostatním větvím o cca 1.5 C OSO3 Beer 153 2 17.2.2016 Nevěrohodné měření F topné vody před VS F006.3S - nevěrohodný průtok před ZO VRB2 Beer 154 1 23.2.2016 Nevěrohodné měření průtoku kondenzátu za PČK TG11 F024.3A - měření zobrazuje nulovou hodnotu OSO1 Beer 155 3 7.3.2016 Nevěrohodné měření P páry za VTD "L" TG31 P005.3A - dochází k výpadkům měření tlaku OSO3 Beer 156 3 7.3.2016 157 3 10.3.2016 158 2 11.4.2016 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

PRÁCE S NC3 V PRAXI Průtok doplňování primárního okruhu 26

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

PRÁCE S NC3 V PRAXI Dodávka páry na jiný blok 28

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

PRÁCE S NC3 V PRAXI Chyba měření teploty horké smyčky 30

REÁLNÉ PŘÍNOSY NC3 Přínosy při ladění modelu NC3: využití tepla z chladiče odluhů PG - 13 400 MWh/rok, korekce tlaku v kol. 0.7MPa na výšku vodního sloupce - 3 600 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) 12 100 MWh, otevřená por. trasa PČK do EPK TG32 13 MWh, Identifikace netopení ohříváků NTO1,2 TG22 1 440 MWh, identifikace netěsnosti vakuového systému TG32, TG41 1 334 MWh, uzavřená EA na systému odluhů PG, otevřená poruchová trasa ze SKI SPP do EPK, atd. 31

HODNOCENÍ TEN 32

HODNOCENÍ TEN 33

30.11.2009 14.12.2009 28.12.2009 11.1.2010 25.1.2010 8.2.2010 22.2.2010 8.3.2010 22.3.2010 5.4.2010 19.4.2010 3.5.2010 17.5.2010 31.5.2010 14.6.2010 28.6.2010 12.7.2010 26.7.2010 9.8.2010 23.8.2010 6.9.2010 Teplota přihřáté páry za SPP [ºC] - TG 31 224,20 223,20 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

3.1.2011 17.1.2011 31.1.2011 14.2.2011 28.2.2011 14.3.2011 28.3.2011 11.4.2011 25.4.2011 9.5.2011 23.5.2011 6.6.2011 20.6.2011 4.7.2011 18.7.2011 1.8.2011 15.8.2011 29.8.2011 12.9.2011 26.9.2011 Teplota přihřáté páry za SPP [ºC] - TG 31 224,20 223,20 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

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

16.7.2012 23.7.2012 30.7.2012 6.8.2012 13.8.2012 20.8.2012 27.8.2012 3.9.2012 10.9.2012 17.9.2012 24.9.2012 1.10.2012 8.10.2012 15.10.2012 22.10.2012 29.10.2012 5.11.2012 12.11.2012 19.11.2012 26.11.2012 3.12.2012 10.12.2012 17.12.2012 24.12.2012 31.12.2012 7.1.2013 14.1.2013 21.1.2013 28.1.2013 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

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

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 994,0 992,0 990,0 988,0 986,0 984,0 982,0 980,0 978,0 976,0 974,0 972,0 970,0 968,0 966,0 964,0 962,0 960,0 958,0 956,0 954,0 952,0 950,0 948,0 946,0 944,0 942,0 940,0 938,0 936,0 128 000 130 000 132 000 Neodpovídá předpokladu (ovlivněno malým počtem měření) 134 000 136 000 138 000 140 000 142 000 Průtok chladící vody do HK [t/h] 144 000 146 000 148 000 150 000 0,5 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

OBRAZOVKA BQDV - CHLADICÍ ČERPADLA

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 3 375 MWh/rok 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Teplota vlhkého teploměru [ C]

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 500 150 Zabránění přechodu 4xxx -> 3xxx 4 500 4 700 Zabránění přechodu 3xxx -> 2xxx 1 600 5 200 Přínosy celkem [MWh/rok] 6 600 10 050

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