Cresterea Eficientei SRA
-
Upload
danielvg2892 -
Category
Documents
-
view
217 -
download
2
Transcript of Cresterea Eficientei SRA
Cresterea eficientei energetice prin implementarea
sistemului automat de reglare a arderii
1.Introducere
Grupurile energetice de 330 MW proiectate în anii 1960 sunt proiectate pentru un randament
global de 37 % - 38%. In urma retehnologizarilor si reparatiilor succesive efectuate asupra
acestora, s-a prelungit durata de functionare, a fost crescuta fiabilitate , iar activitatea de
exploatare si mentenanta a fost usurata considerabil. Din punct de vedere energetic, s-a reusit un
castig de cca. 2-3% la nivelul randamentului cazanului prin modificarea sistemului de ardere si
preparare praf de carbune.
2.Sistemul automat de reglare al arderii.
Cresterea eficientei energetice se poate realiza prin implementarea sistemelor automate
urmarindu-se optimizarea randamentului intregului ciclu dar si optimizarea reducerii emisiilor
astfel încât să nu se ajungă la reducerea unei emisii cu creșterea simultană a alteia.
Avand in vedere faptul ca procesele ce duc la formarea emisiilor poluante sunt foarte
complexe si depind de o multime de factori, masurile primare de reducere a emisiilor trebuie sa
indeplineasca urmatoarele functii :
- masurarea in timp real a parametrilor ce descriu functionarea cazanului
- comanda si controlul proceselor in sensul reducerii emisiilor
Factorii ce influenteaza nivelul emisiilor sunt : compozitia combustibilului, excesul de aer,
temperatura de ardere si calitatea procesului de ardere.
Principalul factor asupra caruia trebuie actionat este excesul de aer. Reducerea acestuia duce
la cresterea randamentului, iar functionarea cu un exces de aer cat mai redus, dar optim pentru
procesul de ardere, este o masura foarte importanta destinata reducerii emisiilor poluante. Desi
coeficientul de exces de aer nu influenteaza emisia de SOx si CO2 in mod direct, prin cresterea
randamentului se realizeaza o reducere a acestora.
Pentru crestere eficientei, rezerva energetica a cazanului nu este foarte mare, cu toate
acestea, prin utilizarea posibilitatilor de reglaj si control modern, aceste conditii pot fi depasite.
Arzatoarele de praf de carbune montate pe cazanele de 1035t/h permit reglaje foarte largi,
conditia principala consta in masuratori speciale ce trebuie realizate in focar si crearea unui
raspuns rapid (prin utilizarea calculatorului de proces) care sa conduca procesul de reglare la
nivelul arzatorului. Astfel , trebuie masurate fluxurile termice in focar, temperaturile gazelor care
circula in cazan si parametrii realizati de arzator ( CO, CO2 , O2 ). Se poate reduce reduce
substantial excesul de aer, in conditiile unei arderi complete (CO fiind parametrul de control al
calitatii arderii).
Excesul de aer se poate reduce cu ajutorul unui calculator de proces ce trebuie sa actioneze
in sensul cresterii sau reducerii debitului de aer, acesta urmareste tot timpul ca in gazele de
ardere, continutul de CO sa nu depaseasca valoarea limita de 0,04%.
O alta solutie folosita pentru cresterea eficientei arderii in cazan ( cresterea randamentului
cazanului) o constituie implementarea unui sisteme de reglare bazat pe utilizarea unui software
care utilizeaza informatii culese si transmise prin tehnologia de masurare cu laser.
3.Implementarea sistemului automat de reglare si optimizare a arderii
Conform producatorului Siemens, o solutie de optimizare a procesului, permite operatorului
de centrala sa atinga obiectivele propuse utilizand trei module:
-modulul pentru tehnica de masurare pe baza de laser
-modulul de calcul al distributiei, utilizand metoda tomografiei asistata de calculator.
-modulul de control si optimizarea arderii hibride.
Sistemul se integreaza faraa riscuri in sistemul de comanda si control al grupului energetic si
nu necesita modificari ale instalatiilor mecanice existente. Acestea actioneaza clapetele din
circuitul de aer existente ale cazanului, optimizand distributia si excesul de aer in focar.
4.Principalele beneficii ale implementarii sistemului de reglare si optimizare a arderii :
- reducerea cu 5-7 puncte procentuale a continutului de nearse in zgura, de la o medie de
20 - 25% a procentului de nearse in zgura evacuata din cazan, pana la un nivel de 14 -
19%;
- reducerea continutului de nearse in cenusa evacuata din cazan odata cu gazele de ardere,
pana la un nivel de 0,9-1,1%; media de functionare este de 1,5% dar frecvent se poate
ajunge la valoarea de 2%, dupa PAR;
- reducerea excesului de aer si, implicit, a debitelor de aer si gaze de ardere care sa producă
o economic de energie electrica consumata de ventilatoarele de aer si gaze cu cel putin
5%, comparativ cu consumul actual;
- reducerea pierderilor de caldura cu gazele de ardere evacuate la cos, cu aproximativ 2%.
- reducerea emisiilor de NOx din gazele de ardere ca urmare a scaderii temperaturilor din
focar, de la 500 mg/Nm3 la aproximativ 425-450 mg/Nm3
- reducerea consumului de carbune;
- reducerea consumului de electricitate al motoarelor electrice ale ventilatoarelor de aer si
de gaze arse;
- cresterea eficientei cazanului.
- reducerea vitezelor de curgere in cazan
- reducerea pana la eliminare a fenomenului de zgurificare
- uniformizarea procesului de dilatare cazan
Reducerea vitezelor de curgere in cazan, contribuie la scaderea eroziunii elementelor
supuse impactului cu gazele de ardere: tevile cazanului, sicanele de uniformizare a curgerii prin
cazan, electrozii electrofiltrelor, elementele instalatiei de desulfurare, etc.; aceasta duce la
cresterea fiabilitatii cazanului si scaderea cheltuielilor cu mentenanta.
Reducerea pana la eliminare a fenomenului de zgurificare, datorita scaderii
temperaturilor in focar duce la imbunatatirea schimbului de caldura in cazan si la cresterea
fiabilitatii cazanului, prin eliminarea tensiunilor ce pot aparea ca urmare a diferentelor de dilatare
intre partile componente ale cazanului.
Prin controlul fluxurilor termice se realizeaza o mai buna reglare a parametrilor
cazanului, se reduc debitele de injectii, se reduc diferentele de parametri intre cele doua jumatati
constructive ale cazanului si implicit se uniformizeaza procesul de dilatare cazan.
Prin implementarea sistemului se obtin informatii suplimentare din procesul de ardere si din
ansamblul functionarii cazanului.
In plus fata de cele specificate, se poate creste viteza de incarcare – descarcare a grupului
energetic, deci se poate mari banda de reglaj secundar frecventa – putere . De asemenea, prin
reducerea debitului de gaze arse la nivelul instalatiei de desulfurare, se obtin conditii mai bune de
functionare a absorberului si deci o reducere a continutului de SOx mai mare , obtinandu-se si o
scadere a consumului de energie electrica a ventilatoarelor auxiliare de gaze arse.
.
5.Costuri estimate ale unei asemenea investitii .
-Costul unei asemenea investitii este estimat la aproximativ 7,5 milioane lei ( 1,7 milioane
euro) pentru un singur grup energetic.
- Beneficiul este de aproximativ 530.000 Euro/an
- Recuperarea investitiei se estimeaza a se realiza in cca 3-4 ani.
Având in vedere datele prezentate si „Programul de eficientizare pentru perioada 2016-2017” al
CE Oltenia care cuprinde printre obiectivele prioritare asumate, cresterea eficientei energetice,
protectia mediului si limitarea schimbarilor climatice, propunem implementarea solutiei „Sistem
automat de reglare si optimizare a arderii” la grupul energetic nr. 5 Turceni, in prima faza,
urmând extinderea ulterioara a solutiei si la celelalte grupuri energetice de 330MW din cadrul
CE Oltenia , in conditiile in care isi demonstrează eficienta estimata.
Costul investitiei este de aproximativ 7,5 milioane lei (circa 1,7 milioane euro) si conform calculelor de eficienta prezentate, poate fi recuperat in mai putin de 4 ani.
De asemenea propunem ca plata acestui sistem sa fie făcuta anual din economia obtinuta prin reducerea consumului de cărbune si energie electrica.