Skip to content

Wzrost wydajności o 70 000 MW/rok dzięki ECOMAX®

Elastyczne i dostosowane do potrzeb rozwiązanie do automatycznego dostrajania zwiększającego sprawność i wydajność instalacji

Cele
  • Wzrost mocy wyjściowej
  • Mniejsze koszty konserwacji
Sektory
  • Przemysł
Zasób
  • Turbiny gazowe
Lokalizacja
Plaquemine Parish, Luizjana, Stany Zjednoczone
Wzrost wydajności o 70 000 MW/rok dzięki ECOMAX<sup>®</sup>

Opis projektu

W ramach realizacji długoterminowych celów w zakresie zrównoważonego rozwoju rafineria chemiczna posiadająca flotę złożoną z czterech turbin gazowych 7FA o mocy 172 MW chciała zmaksymalizować sprawność i wydajność swoich jednostek.  Bez rozwiązania do automatycznego dostrajania klient był zmuszony zlecać dostrajanie dostawcy zewnętrznemu, co miało negatywny wpływ na zyski i pracę turbin. Potencjał wytwórczy jednostek nie był optymalnie wykorzystywany, czego skutkiem było nadmierne zużycie paliwa, skrócenie żywotności części i brak redukcji emisji CO2.      

System ECOMAX® z modułem Tru-Curve umożliwił pracę turbin z maksymalnym spalaniem przez cały rok (co daje łącznie ponad 70 000 MW rocznie), zmniejszonym zużyciem paliwa i zmniejszoną emisją (o 27 000 ton CO2 rocznie).

Wyzwanie

Klient szukał systemu do automatycznego dostrajania, jak również konsultacji i szkoleń w zakresie obniżenia parametrów jednostek oraz prawidłowego odczytywania i identyfikacji priorytetu alertów generowanych przez system monitorowania dynamiki spalania (CDMS). 

Posiadany przez klienta system CDMS wysyłał alerty w momencie przekroczenia limitów spalania, zaś sam klient miał podpisaną z producentem OEM umowę na monitorowanie zdalne, jednak sprowadzanie technika do ręcznego dostrojenia jednostek za każdym razem, kiedy system CDMS wskazał jakiś problem, okazało się kosztowne i mało efektywne.  Narzędzie dobrze sprawdzało się w identyfikacji i raportowaniu, jednak nie umożliwiało przeprowadzania dostrajania we własnym zakresie. 

Aby zmaksymalizować wydajność swojej instalacji, klient szukał sprawnego i responsywnego rozwiązania, które może być kontrolowane z poziomu zakładu.  Dodatkowym wyzwaniem był fakt, że jednostki nie były wyposażone w sondy niefiltrowanych związków NOx, co ograniczało elastyczność systemu sterowania. 

(Zdjęcie: układ spalania przed montażem systemu ECOMAX®)

Rozwiązanie EthosEnergy

Po rozmowach z zespołem inżynierów EthosEnergy klient zlecił nam zainstalowanie w jednej z jednostek systemu do automatycznego dostrajania ECOMAX® z modułem Tru-Curve. To znacząco zwiększyło elastyczność i poprawiło kontrolę nad jednostką z poziomu sterowni za pośrednictwem oprogramowania do sterowania turbiną.  Dzięki temu nie trzeba było już więcej wzywać technika po każdej kontroli układu spalania i ścieżki gorących gazów czy innym dużym przeglądzie, co znacząco ograniczyło koszty i konieczność planowania.  Nowy system umożliwił również dostrajanie maksymalnej temperatury spalania dla sezonów zimowego i letniego przy jednoczesnym ograniczeniu dynamiki spalania, wydłużeniu trwałości eksploatacyjnej komponentów oraz automatycznym obniżaniu parametrów turbiny w przypadku braku możliwości utrzymania dynamiki spalania poniżej zdefiniowanych limitów.    

Ponieważ jednostka jest teraz zawsze prawidłowo dostrojona, może pracować z maksymalnymi wartościami spalania przez cały rok, co znacznie zwiększa jej wydajność. 

Po przeprowadzeniu oceny po pełnym cyklu niezawodnej pracy i przeglądu komponentów układu spalania klient zdecydował się zastosować ten sam system w pozostałych trzech turbinach gazowych znajdujących się w tym zakładzie oraz – w późniejszym czasie – w ośmiu innych jednostkach należących do północnoamerykańskiej spółki macierzystej, w tym turbinach 7FA, 7EA i 501D.

(Zdjęcie: układ spalania po montażu systemu ECOMAX®)

Najważniejsze wyniki

  • Wzrost temperatury spalania z 2400 do 2424 stopni Fahrenheita
  • Jeden megawat mocy elektrycznej na każde 10 stopni wzrostu temperatury spalania, co zwiększa moc wyjściową o łącznie 9,6 MWe
  • 8 mlb/hr (8000 pph) przepływu pary wysokoprężnej na każde 10 stopni wzrostu temperatury spalania, co zwiększa moc wyjściową o łącznie 10,4 MW ekw. pary
  • 20 dodatkowych megawatów na każde 98 MMBtu dodatkowego paliwa (4,9 INHR)
  • 465 tysięcy MMBtu oszczędności paliwa rocznie
  • 27 200 ton CO2 rocznie mniej dzięki zwiększonej wydajności pary i obniżonej emisji CO uzyskanym w wyniku ulepszenia dostrajania
  • Zwiększenie produkcji o ponad 70 000 MW rocznie z wydajnością 4,9 MMbtu/MW

O systemie ECOMAX® z modułem Tru-Curve

Spalanie ubogiej mieszanki utrzymuje emisje NOx na niskim poziomie, jednak zbyt duża ubogość może powodować niestabilność pracy turbiny.  Ta niestabilność (dynamika spalania) powoduje kosztowne uszkodzenia komory spalania i znajdujących się za nią komponentów.  Dostrajanie ręczne wymaga utrzymania zachowawczej równowagi między zgodnością z przepisami a dynamiką spalania. 

ECOMAX® to w pełni automatyczna platforma umożliwiająca zarządzanie emisjami, elastyczną obsługę instalacji oraz zwiększenie sprawności cieplnej turbin gazowych pracujących w elektrowni.  Podstawowy system automatycznie dostraja parametry tak, aby zachować stałą zgodność z normami emisji NOx i CO, stabilność płomienia i dopuszczalną dynamikę spalania.  

Kluczowym parametrem wpływającym na wydajność turbiny gazowej (a tym samym i elektrowni) jest stosunek powietrza do paliwa. Mimo że zwiększenie wartości bazowej tego parametru poprawia moc wyjściową i sprawność cieplną, ma jednak negatywny wpływ na emisję i dynamikę spalania. 

Tru-Curve® to stanowiący część ECOMAX® moduł zwiększający bazowy stosunek powietrza do paliwa.  Zapewnia on optymalne przesunięcie wartości parametrów spalania w kierunku jednej z krawędzi obwiedni dopuszczalnych warunków eksploatacji przy jednoczesnym stałym utrzymywaniu przez ECOMAX® emisji i dynamiki spalania w obrębie tej obwiedni.

Skontaktuj się, aby włączyć potencjał

Niezależnie od tego, czy masz pytanie dotyczące naszych usług lub możliwości, czy też tego, w jaki sposób możemy pomóc Ci rozwiązać problem, chętnie się z Tobą skontaktujemy.

W czym możemy Ci dzisiaj pomóc?

Object reference not set to an instance of an object.
QA - EDIT