Sådan verificeres ydeevnen for en dampturbine på 100 MW i henhold til IEC 60953

En 100 MW dampturbine består ikke en ydelsesaccepttest, blot fordi generatoren når 100 MW. Det dokumenterbare resultat er dens målte ydelse, korrigeret til de aftalte referenceforhold og sammenlignet med de kontraktmæssige garantier ved hjælp af en defineret målegrænse og behandling af usikkerhed. Dampforhold, udstødningstryk, udtag og hjælpelaster kan alle ændre betydningen af den samme elektriske effekt.

IEC 60953 fastlægger rammerne for termisk acceptprøvning af dampturbiner. Standarden bør anvendes efter en aftalt testprocedure, der angiver den relevante del og udgave, instrumentering, driftsforhold, beregningsmetoder og acceptregler. En ydelsestestrapport understøtter den kontraktmæssige accept; den fastslår ikke i sig selv udstyrets overordnede sikkerhed og udgør heller ikke en generel produktcertificering.

Aftal, hvad testen skal dokumentere

Tag udgangspunkt i garantiplanen. Afklar, om den lovede effekt er turbineakselydelse, generatorens terminaleffekt eller nettoeffekt efter fradrag af specificeret hjælpeforbrug. En generatoraflæsning og en nettogaranti for anlægget bygger på forskellige målegrænser, så en direkte sammenligning kan føre til et misvisende godkendt resultat.

Definér effektivitetsgarantien lige så omhyggeligt. Varmeydelsen for turbinekredsløbet relaterer den tilførte varmeenergi over en aftalt grænse til den producerede elektriske energi. Varmeydelsen for hele anlægget kan i stedet baseres på brændslets energiindhold og omfatte kedel- eller andre anlægstab. Disse størrelser kan ikke erstatte hinanden.

Testaftalen bør fastlægge følgende, før instrumenteringen installeres:

• Den garanterede effekt og varmeydelse, herunder deres målegrænser.
• Referenceværdier for damptryk og -temperatur, udstødningstryk samt relevante forhold vedrørende udtag eller procesdamp.
• Ventilkonfiguration, driftsform og det udstyr, der indgår i testen.
• Tilladte driftsafvigelser, stabiliseringskriterier og varigheden af gyldige testkørsler.
• Korrektionsmetoder, usikkerhedsvurdering og den kontraktmæssige beslutningsregel.

Vælg de relevante bestemmelser i IEC 60953 ud fra turbinekonfigurationen, testens formål og den krævede målenøjagtighed. Mærkeeffekten på 100 MW fastlægger ikke alene den fulde testmetode. En kondenserende enhed og en udtagsturbin, der leverer procesdamp, kræver forskellig opmærksomhed på energistrømmene.

Synliggør målegrænsen

Tegn et diagram over testgrænsen, der viser alle væsentlige strømme, som krydser den: hoveddamp, kold og varm genopvarmningsdamp, hvor det er relevant, udtagsdamp, fødevand eller kondensat, dræn, pakdåsedamp og relevante lækageveje. Markér det elektriske målepunkt og eventuelle hjælpelaster, der fratrækkes effekten.

Diagrammet hjælper med at afdække mangler, før de påvirker resultatet. Et umålt dræn eller en ændring i eksporten af procesdamp kan eksempelvis forstyrre varmebalancen, selvom generatorens effekt ser stabil ud. Hver relevant strøm kræver en målemetode eller en dokumenteret behandling, der stemmer overens med testproceduren.

For kombikraftanlæg skal der skelnes mellem dampturbinens grænse og det bredere elproduktionssystem. SINO-QNP leverer dampturbiner og et udvalg af gasturbiner, men ydelsesverifikationen afhænger stadig af det konkrete udstyr og den kontraktmæssige grænse. Brændselstilførslen til den foranstående turbine kan ikke betragtes som dampturbinens termiske tilførsel uden at tage højde for det mellemliggende varmegenvindingssystem.

Mål de størrelser, der påvirker resultatet

Instrumenteringen skal være egnet til acceptprøvning inden for dens faktiske driftsområde. En transmitter, der fungerer tilstrækkeligt til anlægsstyring, kan have utilstrækkelig nøjagtighed, uhensigtsmæssig placering eller en udokumenteret signalbehandlingskæde til testen.

Opbevar sporbare kalibreringsregistreringer for hele målekæden. For elektrisk effekt omfatter dette relevante omsætningsforhold og fasefejl for instrumenttransformere, ikke kun effektmåleren. Ved trykmålinger skal der, hvor det er relevant, tages højde for højdeforskelle og virkningen af væskesøjler.

Flowmåling kræver særlig opmærksomhed. Differenstrykbaserede målere afhænger af installationsgeometri, væskeegenskaber og driftsforhold. Når fødevands- eller kondensatflow bruges til at bestemme dampturbineflowet, skal der i den aftalte balance tages højde for ændringer i oplag, bypass, lækager og andre forbindende strømme.

Synkronisér tidsstemplerne for målingerne. Hvis effektd data fra ét interval kombineres med dampflowdata fra et andet, kan det give en tilsyneladende rimelig, men forkert varmeydelse. Bevar råmålingerne, så kontrollanter kan spore hvert rapporteret gennemsnit tilbage til dets kilde.

Gennemfør testen under stabile og sikre forhold

Bring enheden i den specificerede driftskonfiguration, og lad de termiske forhold stabilisere sig. Stabil generatoreffekt er kun én indikator: damptemperatur, udstødningstryk, udtagsbehov, fødevandsforhold og relevante tankniveauer skal også opfylde de aftalte stabilitetskriterier.

Undgå sodblæsning, bypassdrift, omskiftning af udstyr og andre forstyrrelser i gyldige måleperioder, når de påvirker testgrænsen. Registrér driftshændelser, og brug på forhånd fastlagte regler til at kassere eller gentage berørte testkørsler. At vælge kun de gunstige intervaller efter gennemgang af resultaterne svækker acceptafgørelsen.

Hold turbinens beskyttelsessystemer aktive. Beskyttelse mod overhastighed, vibrationsovervågning, smøresikringer og driftsgrænser er fortsat nødvendige under hele testen. Testformålet berettiger ikke til at overskride temperatur-, tryk-, vibrations- eller udstødningsgrænser.

Midlertidig instrumentering kræver også kontrolleret installation. Varme dampforbindelser, trykudtag, elektriske målekredsløb og arbejde i nærheden af roterende udstyr kræver passende afspærring og arbejdsprocedurer. Fastlæg, hvem der kan standse testen, hvilke forhold der udløser en afbrydelse, og hvordan enheden bringes tilbage til normal drift.

Beregn varmeydelsen, og anvend velbegrundede korrektioner

Beregn den termiske tilførsel ved hjælp af den aftalte masse- og energibalance samt en ensartet formulering af dampegenskaberne. For en enkel grænse uden genopvarmning indebærer dette generelt dampflow ganget med entalpiforskellen mellem det specificerede dampindløb og vandreturen. Genopvarmning, udtag og flere dampindløb kræver hver deres beregningsled.

Angiv varmeydelsen på en ensartet måde. Hvis den termiske tilførsel og den elektriske effekt begge er angivet i kW, er varmeydelsen i kJ/kWh lig med 3,600 × termisk tilførsel ÷ elektrisk effekt. Selve regnestykket er enkelt; den mere krævende opgave er at fastlægge de korrekte grænser for termisk tilførsel og effekt.

Korrigér den målte ydelse til de kontraktmæssige referenceforhold ved hjælp af de aftalte korrektionskurver eller beregningsmetoden. Hoveddampforhold og udstødningstryk kræver typisk opmærksomhed, mens yderligere korrektioner afhænger af turbinekonfigurationen og garantien.

Hold korrektionerne inden for deres fastlagte område, og dokumentér deres retning og størrelse. En stor korrektion kan indikere, at driftspunktet er uegnet til en forsvarlig sammenligning. Korrektioner kan ikke kompensere for manglende målinger, ustabil drift eller en forkert grænse.

Brug usikkerhed til at gøre acceptafgørelsen holdbar

Udarbejd et usikkerhedsbudget, der dækker de målte input og deres indflydelse på det beregnede resultat. Medtag kalibrering, installationseffekter, dataindsamling, gentagelighed og relevante bidrag fra beregningerne. Tag højde for korrelerede fejl, hvor det er relevant, i stedet for at behandle hvert input som uafhængigt.

Hvis resultatet ligger tæt på garantien, skal beslutningsreglen være aftalt før testen. Måleusikkerhed er ikke automatisk en tolerance, der kan lægges til effekten eller trækkes fra varmeydelsen. Om accept baseres direkte på den korrigerede værdi eller på en anden aftalt behandling, afhænger af kontrakten og de relevante testbestemmelser.

Hvis resultatet er inkonklusivt efter denne regel, skal de målinger, der bidrager mest til usikkerheden, identificeres. En forbedring af en dominerende flowmåling eller afhjælpning af et problem med målingen af udstødningstryk kan være mere værdifuld end at gentage en testkørsel med uændret instrumentering.

Afslut accepten med dokumentation, der kan efterprøves

Den endelige rapport bør indeholde garantigrundlaget, diagrammet over testgrænsen, kalibreringsregistreringer, gyldige driftsintervaller, hændelseslog, referencer til rådata, beregningsmetode, korrektionsoplysninger, usikkerhedsbudget og acceptafgørelse. Dokumentér afvigelser og den godkendte behandling af dem, så en anden kvalificeret kontrollant kan reproducere resultatet.

Før accepten underskrives, skal et rapporteret tal følges fra de oprindelige målinger gennem energibalancen, korrektionerne til referenceforhold og den kontraktmæssige sammenligning. Hvis denne kæde er fuldstændig, giver rapporten et troværdigt grundlag for accept. Hvis den bryder sammen på grund af et udeladt flow, en uklar effektgrænse eller en uforklaret korrektion, skal problemet løses, før den tilsyneladende ydelsesmargen lægges til grund.