Hogyan ellenőrizhető egy 100 MW-os gőzturbina teljesítménye az IEC 60953 szerint

Egy 100 MW-os gőzturbina teljesítmény-átvételi vizsgálata nem tekinthető sikeresnek pusztán azért, mert a generátor eléri a 100 MW-ot. A megfelelően alátámasztható eredményt a mért teljesítmény adja, a megállapodás szerinti referenciafeltételekre korrigálva, a szerződéses garanciákkal összevetve, meghatározott mérési határ és a bizonytalanság kezelése mellett. A gőzparaméterek, a kipufogási nyomás, az elvételi gőzáramok és a segédüzemi fogyasztás egyaránt befolyásolhatják, hogy mit jelent ugyanaz a villamos teljesítmény.

Az IEC 60953 keretrendszert biztosít a gőzturbinák hőteljesítmény-átvételi vizsgálatához. A szabványt olyan egyeztetett vizsgálati eljárás keretében kell alkalmazni, amely meghatározza az alkalmazandó részt és kiadást, a műszerezést, az üzemi feltételeket, a számítási módszereket és az elfogadási szabályokat. A teljesítményvizsgálati jegyzőkönyv alátámasztja a szerződéses átvételt, de önmagában nem igazolja a berendezés általános biztonságosságát, és nem minősül általános terméktanúsításnak.

Állapodjanak meg arról, mit kell igazolnia a vizsgálatnak

A garanciális táblázattal kezdje. Határozza meg, hogy a vállalt teljesítmény a turbina tengelyteljesítményére, a generátor kapcsain mért teljesítményre vagy a meghatározott segédüzemi fogyasztás levonása utáni nettó teljesítményre vonatkozik-e. A generátor kijelzett értéke és az erőmű nettó teljesítményére vonatkozó garancia eltérő mérési határokat jelent, ezért közvetlen összehasonlításuk félrevezető lehet.

A hatásfokra vonatkozó garanciát is ugyanilyen gondosan kell meghatározni. A turbinaciklus hőfogyasztása a megállapodás szerinti határon bevitt hőenergiát viszonyítja a megtermelt villamos energiához. Az erőmű teljes hőfogyasztása ehelyett a tüzelőanyag energiáját veheti alapul, és magában foglalhatja a kazán vagy az erőmű más veszteségeit is. Ezek a mennyiségek nem helyettesíthetők egymással.

A műszerezés telepítése előtt a vizsgálati megállapodásnak az alábbiakról kell rendelkeznie:

• A garantált teljesítmény és hőfogyasztás, beleértve a mérési határokat is.
• A referencia szerinti gőznyomás és -hőmérséklet, a kipufogási nyomás, valamint a vonatkozó elvételi vagy technológiai gőzparaméterek.
• A szelepbeállítás, az üzemmód és a vizsgálatba bevont berendezések.
• Az engedélyezett üzemi eltérések, a stabilizálási feltételek és az érvényes mérési futam időtartama.
• A korrekciós módszerek, a bizonytalanság értékelése és a szerződéses döntési szabály.

Az IEC 60953 alkalmazandó előírásait a turbina kialakítása, a vizsgálat célja és az előírt mérési pontosság szerint kell kiválasztani. Önmagában a 100 MW-os névleges teljesítmény nem határozza meg a teljes vizsgálati módszert. A kondenzációs egységnél és a technológiai gőzt biztosító elvételes turbinánál eltérő szempontokat kell figyelembe venni az energiaáramok tekintetében.

Tegye egyértelművé a mérési határt

Készítsen mérési határdiagramot, amely feltüntet minden jelentős, a határt keresztező áramot: a főgőzt, ahol alkalmazható, a hideg- és melegített újragőzt, az elvételi gőzt, a tápvizet vagy kondenzátumot, a lefúvatásokat, a tömszelencegőzt és a releváns szivárgási útvonalakat. Jelölje az elektromos mérés helyét, valamint a teljesítményből levonandó segédüzemi fogyasztásokat.

Ez az ábra segít még azelőtt feltárni a hiányosságokat, hogy azok befolyásolnák az eredményt. Például egy nem mért lefúvatás vagy a technológiai gőz kivitelének változása megzavarhatja a hőmérleget akkor is, ha a generátor teljesítménye állandónak tűnik. Minden releváns áramhoz mérési módszert vagy a vizsgálati eljárással összhangban lévő, dokumentált kezelést kell rendelni.

Kombinált ciklusú létesítményeknél különítse el a gőzturbina mérési határát a tágabb villamosenergia-termelő rendszer határától. A SINO-QNP gőzturbinákat és agázturbinák kínálatát is biztosítja, a teljesítmény ellenőrzése azonban továbbra is az adott berendezéstől és a szerződéses mérési határtól függ. A felfelé kapcsolt turbina tüzelőanyag-bevitele nem tekinthető a gőzturbina hőbevitelének a közbeeső hővisszanyerő rendszer figyelembevétele nélkül.

Mérje meg az eredményt meghatározó mennyiségeket

A műszerezésnek a tényleges üzemi tartományában alkalmasnak kell lennie az átvételi vizsgálat elvégzésére. Előfordulhat, hogy az erőművi szabályozásra megfelelő jeladó pontossága nem elegendő a vizsgálathoz, nem megfelelő helyre van telepítve, vagy a jelfeldolgozási útja nincs dokumentálva.

A teljes mérőláncra vonatkozóan őrizze meg a visszavezethető kalibrálási nyilvántartásokat. Villamos teljesítmény mérésekor ez magában foglalja a műszertranszformátorok releváns áttételi és fázishibáit is, nem csak a teljesítménymérő adatait. Nyomásmérésnél, ahol alkalmazható, vegye figyelembe a magasságkülönbség és a folyadékoszlop hatását.

A térfogatáram-mérést különösen gondosan kell ellenőrizni. A nyomáskülönbségen alapuló mérőeszközök a beépítési geometriától, a folyadék tulajdonságaitól és az üzemi körülményektől függenek. Ha a turbina gőzáramának meghatározásához tápvíz- vagy kondenzátumáramot használnak, a megállapodás szerinti mérlegben figyelembe kell venni a készletváltozásokat, a megkerülő ágakat, a szivárgásokat és az egyéb csatlakozó áramokat.

Szinkronizálja a mérési időbélyegeket. Ha az egyik időszak teljesítményadatait egy másik időszak gőzáram-adataival kombinálja, hihetőnek tűnő, de hibás hőfogyasztási értéket kaphat. Őrizze meg a nyers méréseket, hogy az ellenőrzést végzők minden közölt átlagot vissza tudjanak vezetni a forrásáig.

A vizsgálatot stabil és biztonságos körülmények között végezze

Állítsa a berendezést az előírt üzemi konfigurációba, és várja meg a hőmérsékleti viszonyok stabilizálódását. A generátor állandó teljesítménye csak az egyik jelzőérték: a gőzhőmérsékletnek, a kipufogási nyomásnak, az elvételi igénynek, a tápvíz állapotának és a releváns tartályszinteknek is meg kell felelniük az egyeztetett stabilitási feltételeknek.

Az érvényes mérési időszakokban kerülje a koromlefúvatást, a megkerülő üzemet, a berendezések átkapcsolását és az egyéb olyan zavaró eseményeket, amelyek hatással vannak a mérési határra. Jegyezze fel az üzemi eseményeket, és használjon előre meghatározott szabályokat az érintett mérési futamok érvénytelenítésére vagy megismétlésére. Az eredmények áttekintése után kizárólag a kedvező időszakok kiválasztása aláássa az átvételi döntés megalapozottságát.

A turbina védelmi rendszerei maradjanak aktívak. A túlpörgés-védelem, a rezgésfelügyelet, a kenési védelmek és az üzemi határértékek a vizsgálat teljes időtartama alatt szükségesek. A vizsgálat célja nem indokolja a hőmérsékleti, nyomás-, rezgési vagy kipufogási határértékek túllépését.

Az ideiglenes műszerezés telepítését is ellenőrzött módon kell végezni. A forró gőzcsatlakozások, a nyomásmérő csonkok, az elektromos mérőáramkörök és a forgó berendezések közelében végzett munka megfelelő leválasztást és munkavégzési eljárásokat igényel. Határozza meg, ki állíthatja le a vizsgálatot, mely körülmények indokolják annak felfüggesztését, valamint hogyan állítják vissza az egységet normál üzemre.

Számítsa ki a hőfogyasztást, és alkalmazzon indokolt korrekciókat

A hőbevitelt a megállapodás szerinti tömeg- és energiamérleg, valamint a gőztulajdonságok egységes számítási módszere alapján határozza meg. Egyszerű, újragőz nélküli mérési határ esetén ez általában a gőzáram és a meghatározott gőzbelépési, illetve víz-visszatérési entalpia különbségének szorzatát jelenti. Az újragőz, az elvétel és a több gőzbevezetési áram külön tagokkal számolandó.

A hőfogyasztást következetes módon fejezze ki. Ha a hőbevitel és a villamos teljesítmény egyaránt kW-ban szerepel, a kJ/kWh-ban megadott hőfogyasztás képlete: 3,600 × hőbevitel ÷ villamos teljesítmény. A számítás egyszerű; a megfelelő hőbevitel és a kimeneti mérési határ meghatározása jelenti a nagyobb kihívást.

A mért teljesítményt a megállapodás szerinti korrekciós görbék vagy számítási módszer alapján korrigálja a szerződéses referenciafeltételekre. A főgőz paraméterei és a kipufogási nyomás rendszerint figyelmet igényelnek; a további korrekciók a turbina kialakításától és a garanciától függenek.

A korrekciókat a megállapított tartományon belül alkalmazza, és dokumentálja azok irányát és mértékét. A nagy korrekció arra utalhat, hogy az üzemi pont nem alkalmas megalapozott összehasonlításra. A korrekciók nem pótolhatják a hiányzó méréseket, az instabil üzemet vagy a hibásan meghatározott mérési határt.

A bizonytalanság figyelembevételével hozza megalapozottá az átvételi döntést

Készítsen bizonytalansági költségvetést, amely lefedi a mért bemenő mennyiségeket és azok hatását a számított eredményre. Vegye figyelembe a kalibrálást, a telepítési hatásokat, az adatgyűjtést, az ismételhetőséget és a releváns számítási tényezőket. A korrelált hibákat is kezelje, ahol ez indokolt, ahelyett hogy minden bemenő mennyiséget függetlennek tekintene.

Ha az eredmény közel van a garanciális értékhez, a döntési szabályt a vizsgálat előtt kell egyeztetni. A mérési bizonytalanság nem jelent automatikusan a teljesítményhez hozzáadható vagy a hőfogyasztásból levonható tűrést. Az, hogy az átvétel a korrigált érték közvetlen használatával vagy más egyeztetett módszerrel történik-e, a szerződéstől és az alkalmazandó vizsgálati előírásoktól függ.

Ha az eredmény e szabály alapján nem egyértelmű, azonosítsa a bizonytalansághoz leginkább hozzájáruló méréseket. Egy meghatározó térfogatáram-mérés javítása vagy a kipufogásinyomás-érzékelés hibájának kijavítása többet érhet, mint egy változatlan műszerezéssel megismételt mérési futam.

Zárja le az átvételt reprodukálható dokumentációval

A végső jegyzőkönyvnek tartalmaznia kell a garancia alapját, a mérési határdiagramot, a kalibrálási nyilvántartásokat, az érvényes üzemi időszakokat, az eseménynaplót, a nyers adatokra mutató hivatkozásokat, a számítási módszert, a korrekciók részleteit, a bizonytalansági költségvetést és az átvételi döntést. Dokumentálja az eltéréseket és azok jóváhagyott kezelését, hogy egy másik, megfelelő képesítéssel rendelkező ellenőr is megismételhesse az eredmény előállítását.

Az átvétel aláírása előtt kövessen végig egy közölt értéket az eredeti mérésektől az energiamérlegen és a referenciafeltételekre végzett korrekciókon át a szerződéses összehasonlításig. Ha ez a folyamat teljes, a jegyzőkönyv hiteles alapot nyújt az átvételhez. Ha megszakad egy figyelmen kívül hagyott áram, egy nem egyértelmű teljesítménymérési határ vagy egy meg nem indokolt korrekció miatt, előbb rendezze a problémát, és csak utána hagyatkozzon a látszólagos teljesítménytartalékra.