Compressor Blade Cleaning
Transcript of Compressor Blade Cleaning
1
ET-01ET-01
การประเมิ�นสภาพเบื้��องต้�นของการประเมิ�นสภาพเบื้��องต้�นของเคร��องอ�ดอากาศของเคร��องยนต้�ก�งหั�นแก�สของโรงไฟฟ"าเคร��องอ�ดอากาศของเคร��องยนต้�ก�งหั�นแก�สของโรงไฟฟ"า
น#�าพองน#�าพองรศรศ..ดรดร..สมิหัมิาย ปร%เปรมิสมิหัมิาย ปร%เปรมิ
การประชุ'มิเชุ�งวิ�ชุาการเคร�อข)ายพลั�งงานแหั)งประเทศไทยคร��งท%� การประชุ'มิเชุ�งวิ�ชุาการเคร�อข)ายพลั�งงานแหั)งประเทศไทยคร��งท%� 4414-16 14-16 พฤษภาคมิ พฤษภาคมิ 2551 2551
โรงแรมิโรสการ�เด�น ร�เวิอร�ไซด� สวินสามิพราน จั�งหัวิ�ดนครปฐมิโรงแรมิโรสการ�เด�น ร�เวิอร�ไซด� สวินสามิพราน จั�งหัวิ�ดนครปฐมิ
2
คณะผู้��วิ�จัยคณะผู้��วิ�จัย1 .1 .รศรศ..ดรดร..สมิหัมิาย ปร%เปรมิ สมิหัมิาย ปร%เปรมิ
11
2.2. ดรดร..ชุนกน�นท� ส'ขก#าเน�ดชุนกน�นท� ส'ขก#าเน�ด 11
3.3. จัร�ส พ�ส�ยพ�นธ์�จัร�ส พ�ส�ยพ�นธ์� 11
4.4. จั�กรา นราพ�น�จั จั�กรา นราพ�น�จั 22
5.5. คมิกร�ชุ โคต้รพ�ฒน� คมิกร�ชุ โคต้รพ�ฒน� 22
1 1 ภาควิ�ชุาวิ�ศวิกรรมิเคร��องกลั คณะวิ�ศวิกรรมิศาสต้ร� ภาควิ�ชุาวิ�ศวิกรรมิเคร��องกลั คณะวิ�ศวิกรรมิศาสต้ร� มิหัาวิ�ทยาลั�ยขอนแก)นมิหัาวิ�ทยาลั�ยขอนแก)น
2 2 โรงไฟฟ"าน#�าพอง การไฟฟ"าฝ่5ายผลั�ต้แหั)งประเทศไทยโรงไฟฟ"าน#�าพอง การไฟฟ"าฝ่5ายผลั�ต้แหั)งประเทศไทย
NortheastNortheast
3
โรงไฟฟ�าน้ำ��าพองโรงไฟฟ�าน้ำ��าพอง
• เป็�น้ำโรงไฟฟ�าพลังงาน้ำควิามร�อน้ำร�วิม(Combined Cycle) ขน้ำาดใหญ่�ที่$%สุ'ดของภาคตะวิน้ำออกเฉี$ยงเหน้ำ,อ
• เร�%มด�าเน้ำ�น้ำการมาต�งแต�ป็. พ.ศ. 2533
• ม$ขน้ำาดก�าลังผู้ลั�ต 710 MW
4
โรงไฟฟ"าพลั�งงานควิามิร�อนร)วิมิน#�าพอง ขนาด 710 MW
โรงไฟฟ"าพลั�งงานควิามิร�อนร)วิมิน#�าพอง ขนาด 710 MW
113 MW Steam Turbine
113 MW Steam Turbine
121 MW GT 121 MW GT
2- Block @ 355 MW
121 MW GT 121 MW GT
• ใชุ�ก�าซธ์รรมิชุาต้�วิ�นลัะ 130 ลั�านลั8กบื้าศก�ฟ'ต้ • ผลั�ต้พลั�งงานไฟฟ"าป9ลัะ 4,660 ลั�านก�โลัวิ�ต้ต้�ชุ��วิโมิง • ประส�ทธ์�ภาพเชุ�งควิามิร�อนประมิาณ 40%
5
1-unit of GT x 1-unit of HRSG 1-unit of GT x 1-unit of HRSG
Turbine
Fuel
Load
Exhaust
Air
Air Compressor
Gas Turbine
Combustion Chamber
2-unit of HRSG x 1-Steam Turbine2-unit of HRSG x 1-Steam Turbine
Condenser
Combined CycleCombined Cycle
6
• ใชุ�พลั�งงานประมิาณ 60% ท%�ผลั�ต้ได�จัาก Turbine
• มิ%อ�ทธ์�พลัส#าค�ญต้)อประส�ทธ์�ภาพรวิมิของโรงไฟฟ"า
ควิามิส#าค�ญของควิามิส#าค�ญของ Gas Turbine Gas Turbine CompressorCompressor
7
การเส��อมิสภาพของเคร��องอ�ดอากาศของเคร��องก�งหั�นก�าซฝ่'5นลัะอองหัร�อส��งสกปรกอ��นๆ
ไปเกาะท%�ใบื้ก�งหั�น(Blade) เพ��มิควิามิเส%ยดทานการไหัลั
ของอากาศต้�องใชุ�งานในการข�บื้เคร��องอ�ด
อากาศมิากข<�น ท#าใหั� Power Output ลัดลัง
ควิามิส#าค�ญของควิามิส#าค�ญของ Gas Turbine Gas Turbine CompressorCompressor
8
การท#าควิามิสะอาดใบื้พ�ดของเคร��องก�งหั�นก�าซจัะชุ)วิยค�นประส�ทธ์�ภาพการท#างาน
ควิามิส#าค�ญของควิามิส#าค�ญของ Gas Turbine Gas Turbine CompressorCompressor
Time
As Cleaned Condition
1
9
เป=นประโยชุน�ต้)อ• การก#าหันดกลัย'ทธ์�ในการ
ท#าควิามิสะอาดเคร��องอ�ดอากาศ
• การประเมิ�นผลัการท#าควิามิสะอาดเคร��องอ�ดอากาศ
ควิามิส#าค�ญของควิามิส#าค�ญของ Gas Turbine Gas Turbine CompressorCompressor
การศ<กษาเพ��อพ�ฒนาวิ�ธ์%การประเมิ�นสภาพการท#างานของเคร��องอ�ดอากาศได�อย)างต้)อเน��อง
การศ<กษาเพ��อพ�ฒนาวิ�ธ์%การประเมิ�นสภาพการท#างานของเคร��องอ�ดอากาศได�อย)างต้)อเน��อง
10
วิตถุ'ป็ระสุงค2ของวิตถุ'ป็ระสุงค2ของโครงการโครงการเพ��อศ<กษาแลัะพ�ฒนาวิ�ธ์%การประเมิ�น
สภาพเบื้��องต้�นของ เคร��องอ�ดอากาศของเคร��องยนต้�ก�งหั�นแก�ส
ของโรงไฟฟ"าน#�าพอง โดยใชุ�ค)า Isentropic Efficiency เป=นต้�วิชุ%�วิ�ด
11
Compressor Isentropic Efficiency Compressor Isentropic Efficiency
ใชุ�บื้)งชุ%�ประส�ทธ์�ภาพของเคร��องอ�ดอากาศโดยท��วิไปใชุ�บื้)งชุ%�ประส�ทธ์�ภาพของเคร��องอ�ดอากาศโดยท��วิไป
actual
isentropicisentropic w
wAir
Compressorw
2
Air1
12
การหัาค)า ηisentropic ของโรงไฟฟ"าน#�าพอง• ด#าเน�นการโดยทางฝ่5ายประส�ทธ์�ภาพส)วิน
กลัางของการไฟฟ"าฝ่5ายผลั�ต้ • เมิ��อมิ%งานซ)อมิใหัญ)เคร��องก�งหั�นแก�ส • เพ��อเปร%ยบื้เท%ยบื้สภาพก)อนแลัะหัลั�งการ
ซ)อมิ
Compressor Isentropic Efficiency Compressor Isentropic Efficiency
13
T
ss1=s2 s2
P1
2
1
2s
P2T
2T2
s
T
1
I sentropic
Process
Actual
Process
2 1
2 1
2 1
2 1
1. Isentropic Efficiency
1st law:
,
isentropic sisen
actual a
s s
a
s sisentropic
a
w w
w w
w h h
w h h
therefore
w h h
w h h
Air Compressor
wa
2
Air1
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropicการพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
14
2
2 1 1
2 3po
2 2 3 3 4 42 1 2 1 2 1 2 1 2 1
2 1 2s 2
2s
2. Determination of h
C a bT cT dT
(T ) ( ) ( ) ( )2 3 4
to determine use T instead of T
The problem is T i
po
po
s
Ideal gas dh C dT
h h C dT
b c dh h a T T T T T T T
h h
s UNKNOWN
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
15
3. การหาค�า T2s• จัาก T1, P1, แลัะ P2 • หัาค)า T2s จัาก Isentropic Process (s = constant)
T
ss1=s2 s2
P1
2
1
2s
P2T
2T2
s
T
1
I sentropic
Process
Actual
Process
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
16
1
po
22
2 1 11
22
11
2 2 3 32 22s 1 2s 1 2s
1 1
from Tds = dh - vdP
dT dP ds C R
T P
0 *ln
*ln
ln T - T T - T T - T *ln 2 3
po
po
s
C Ps s dT R
T P
C PdT R
T P
T Pc da b R
T P
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
หัาค)า T2s โดย trial-and-errorหัาค)า T2s โดย trial-and-error
17
• ใชุ� MS-ExcelMS-Excel เป=นเคร��องมิ�อในการค#านวิณ
• การค#านวิณมิ%ควิามิยาวิแลัะต้�อง Iterate จั<งได�พ�ฒนาชุ'ดการค#านวิณท%�ส#าค�ญๆในลั�กษณะเป=น User Defined FunctionUser Defined Function โดยเข%ยนใน Visual Basic Module
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
การพ�ฒนาวิ�ธ์%การหัาค)า ηisentropic
18
การค#านวิณใน Cell
= Dh (T1 ,T2)= Dh (T1 ,T2)
ใหั�ค)า (h2 – h1)(h2 – h1)
= T2s (T1, P1, P2)= T2s (T1, P1, P2)
ใหั�ค)า T2sT2s
19
DateLoad Pdrop Patm T1 P2 T2
Time MW
mmH
2O
mmH
goC
kgf/sqcm oC
20-06-07
8:00109.
79 70
741.077
28.06 12.7
417.32
20-06-07
8:30109.
36 70
741.311
28.85 12.67
418.13
20-06-07
9:00108.
48 70
741.338
29.76 12.6
419.16
20-06-07
9:30108.
00 70
741.444
30.36 12.6
419.88
20-06-07
10:00107.
43 70
741.451
30.87 12.57
420.58
ตวิอย�างตารางข�อม�ลัน้ำ�าเข�า
20
ตวิอย�างตารางผู้ลัการค�าน้ำวิณno P1 P2 T2s T2s
h2-h1
h2s-h1
IsenEff
kPa kPa K oC
kJ/kg
kJ/kg %
198.00
1344.1
624.25
351.1
387.1
319.75
82.682.600
298.03
1341.2
625.38
352.23
387.2
320.12
82.682.699
398.03
1334.4
626.3
353.15
387.3
320.16
82.682.666
498.04
1334.4
627.45
354.3
387.5
320.74
82.782.788
598.05
1331.4
628.07
354.92
387.7
320.87
82.782.766
21
ผู้ลัการที่ดสุอบ ηisentropic
กบการบ�งชี้$�สุภาพ Compressor
ผู้ลัการที่ดสุอบ ηisentropic
กบการบ�งชี้$�สุภาพ Compressor
22
การเก>บื้แลัะประมิวิลัข�อมิ8ลั การเก>บื้แลัะประมิวิลัข�อมิ8ลั
• เก>บื้ข�อมิ8ลัการเด�นเคร��องก�งหั�นแก�สท'ก 3 นาท%
• รวิมิระยะเวิลัาการเก>บื้ข�อมิ8ลั ประมิาณ 1500 ชุ��วิโมิง (3เด�อน)
• บื้�นท<กชุ)วิงเวิลัาการท#าควิามิสะอาดใบื้ก�งหั�นของเคร��องอ�ดอากาศ
23
ηηisentropicisentropic vs.vs. Operating hourOperating hourηηisentropicisentropic vs.vs. Operating hourOperating hour
24
Compressor Degradation Curve of GT11
79.50
80.00
80.50
81.00
81.50
82.00
82.50
83.00
83.50
84.00
84.50
0 50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
950
100
0
105
0
110
0
115
0
120
0
125
0
130
0
135
0
140
0
145
0
150
0
155
0
160
0
Date&Time
Co
mp
res
sor
Ise
ntr
op
ic E
ff
90
95
100
105
110
Ga
s T
urb
ine
Po
wer
Ou
tpu
t, M
W
Comp Efficiency Gas Turbine Load
%5.0ป็ระสุ�ที่ธิ�ภาพ ของเคร,%องอดอากาศลังลังตามระยะเวิลัาการที่�างาน้ำ (~ 0.5% ใน 2 เด�อน)
25
Off line Cleaning:
• ต้�องหัย'ดการเด�นเคร��อง • ท#าประมิาณ 3 เด�อนต้)อคร��ง
Off line Cleaning:
• ต้�องหัย'ดการเด�นเคร��อง • ท#าประมิาณ 3 เด�อนต้)อคร��ง
ηηisentropicisentropic vs.vs. Off line cleaningOff line cleaningηηisentropicisentropic vs.vs. Off line cleaningOff line cleaning
26
Compressor Degradation Curve of GT12
79.50
80.00
80.50
81.00
81.50
82.00
82.50
83.00
83.50
84.00
84.50
0
50
10
0
15
0
20
0
25
0
30
0
35
0
40
0
45
0
50
0
55
0
60
0
65
0
70
0
75
0
80
0
85
0
90
0
95
0
10
00
10
50
11
00
11
50
12
00
12
50
13
00
13
50
14
00
14
50
15
00
15
50
16
00
Date&Time
Co
mp
res
so
r Is
en
tro
pic
Eff
90
95
100
105
110
Ga
s T
urb
ine
Po
we
r O
utp
ut,
MW
Comp Efficiency Gas Turbine Load
1.25%
Off-line Cleaning ท#าใหั�ประส�ทธ์�ภาพ ของเคร��องอ�ดอากาศเพ��มิข<�นอย)างชุ�ดเจัน
27
ηηisentropicisentropic vs.vs. Power outputPower outputηηisentropicisentropic vs.vs. Power outputPower output
28
Compressor Degradation Curve of GT22
80.00
80.50
81.00
81.50
82.00
82.50
83.00
83.50
84.00
84.50
0 50 100 150 200 250 300 350
Date&Time
Co
mp
ress
or
Ise
ntr
op
ic E
ff
90
95
100
105
110
Gas
Tu
rbin
e P
ow
er O
utp
ut,
MW
Comp Efficiency Gas Turbine Load
Average Load 106.13 MW
Average Compressor Efficiency 80.28
Compressor Degradation Curve of GT11
80.00
80.50
81.00
81.50
82.00
82.50
83.00
83.50
84.00
84.50
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 304.00 354.00
Date&Time
Co
mp
ress
or
Ise
ntr
op
ic E
ff
90
95
100
105
110
Ga
s T
urb
ine
Po
wer
Ou
tpu
t, M
W
Comp Efficiency Gas Turbine Load
Average Load 109.5 MW
Average Compressor Efficiency 82.50
GT ηavg
%
Load
MW
11 82.5 109.5
22 80.3 106.1
ชุ'ดก�งหั�นแก�สท%�
มิ%Compressor efficiency
ส8งกวิ)า ใหั�ก#าลั�งผลั�ต้ส8ง
กวิ)า
29
สร'ปสร'ป1 .ได�การพ�ฒนาวิ�ธ์%การค#านวิณ
Compressor Isentropic Efficiency โดยใชุ� MS-Excel ซ<�งสามิารถใชุ�งานได�สะดวิก
2. Isentropic Efficiency สามิารถใชุ�เป=นต้�วิชุ%�วิ�ดสภาพของ Compressor ได�ด%
30
1. สามิารถประเมิ�นสภาพการท#างานของเคร��องอ�ดอากาศของโรงไฟฟ"าน#�าพองได�อย)างต้)อเน��องโดยบื้'คลัากรของโรงไฟฟ"าเอง
2. สามิารถน#าไปใชุ�ก�บื้โรงไฟฟ"าอ��นๆได�3. เพ��อน#าไปส8)ค#าต้อบื้ถ<ง การเพ�%ม
ผู้ลัผู้ลั�ตหัร�อบ�าร'งรกษาอย�างเหมาะสุม ควิรมิ%การศ<กษาวิ�จั�ยเพ��มิเต้�มิต้)อไป
การใชี้�ป็ระโยชี้น้ำ2การใชี้�ป็ระโยชี้น้ำ2
31
ก�ตต�กรรมป็ระกาศ ก�ตต�กรรมป็ระกาศ บื้ทควิามิน%�เป=นส)วินหัน<�งของผลัการวิ�จั�ยภายใต้�โครงการควิามิร)วิมิมิ�อทางวิ�ชุาการ กฟผ - .
มิข . ผ8�เข%ยนใคร)ขอขอบื้พระค'ณ • การไฟฟ"าฝ่5ายผลั�ต้แหั)งประเทศไทย ท%�ได�ใหั�การสน�บื้สน'นเง�นท'นส#าหัร�บื้การการวิ�จั�ยน%�• บื้'คลัากรโรงไฟฟ"าน#�าพอง การไฟฟ"าฝ่5าย
ผลั�ต้แหั)งประเทศไทยท%�ได�ใหั�การสน�บื้สน'นการเก>บื้ข�อมิ8ลัเพ��อการวิ�จั�ยน%�
32
ขอขอบค'ณครบขอขอบค'ณครบ