Modernizacja elektrowni GS Power Bucheon
Firma GS Power zleciła KEPCO KPS i EthosEnergy rozwiązanie problemów z degradacją ścieżki pary i żywotnością wirnika oraz optymalizację ścieżki pary względem zmienionych warunków roboczych.
- Cele
-
- Wydłużanie trwałości
- Zwiększenie produkcji pary
- Sektory
-
- Energetyka
- Zasób
-
- Turbiny parowe
- Lokalizacja
- Bucheon, Korea Południowa
Opis projektu
Zakład GS Power w Bucheon, Korea Południowa, to elektrociepłownia (CHP) zaprojektowana do pracy zarówno w trybie „maksymalnej produkcji mocy” (tryb III), jak i trybie „ciepłowniczym” (tryb I). Jednakże obecność nowszych i bardziej wydajnych elektrociepłowni zasilających sieć oraz inne czynniki ekonomiczne sprawiły, że zakład Bucheon pracuje z pełną mocą tylko przez 10% czasu i głównie w trybie I.
Dodatkowo sposób działania instalacji uległ zmianie, ponieważ niezbędna była dodatkowa para do kontroli NOx generowanych przez turbinę gazową. To oznaczało mniej pary wysokoprężnej na wlocie turbiny parowej.
Turbina parowa działała więc w warunkach odbiegających od normy, co spowodowało degradację ścieżki pary, a w konsekwencji zmniejszenie mocy we wszystkich trybach. Dodatkowo analiza metalurgiczna wykazała, że wirnik HP zbliża się do końca swojej trwałości eksploatacyjnej. Firma GS Power zleciła KEPCO KPS i EthosEnergy rozwiązanie problemów z degradacją ścieżki pary i żywotnością wirnika oraz optymalizację ścieżki pary względem zmienionych warunków roboczych.
Największe wyzwania
- Firma GS Power zażądała gwarancji na wydajność instalacji po wykonaniu zleconych prac. Tu wyzwaniem okazało się zdefiniowanie warunków dla nowej klauzuli gwarancyjnej.
- Ze względu na dużą średnicę tłoka odciążającego zużycie może prowadzić do dużych wycieków pary, co przekłada się na stratę wydajności. Firma EthosEnergy zastosowała cofające się uszczelnienie redukujące to zużycie.
Rozwiązanie EthosEnergy
Wymiany wymagała cała sekcja parowa, mimo że nie występowały żadne problemy z istniejącą konstrukcją ułopatkowania. Z tego powodu zdecydowano się na wymianę stopni 1 – 16 na nowe tego samego typu oraz wymianę istniejących komponentów, w tym nośników łopatek i wszystkich uszczelnień międzystopniowych, na nowe, opracowane metodą inżynierii odwrotnej.
Aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność, dławnicę uszczelniającą tłok odciążający wyposażono w szczotki. Uszczelnienia szczotkowe znacznie skuteczniej redukują wycieki niż konwencjonalne uszczelnienia labiryntowe. Inną ważną zaletą cofających się uszczelnień szczotkowych jest mniejsza degradacja wraz z upływem czasu, wynikająca z zastosowania szczotek ze zgodnych materiałów.
Przeprowadzona przez KEPCO KPS analiza metalurgiczna wykazała konieczność wymiany wirnika. Nowy wirnik został w całości zaprojektowany, wyprodukowany, poddany obróbce i zamontowany przez EthosEnergy. Firma dostarczyła również nowe nośniki łopatek oraz obudowy uszczelnienia tłoka odciążającego.
Szczegóły projektu
Najpoważniejszym zadaniem w ramach całej modernizacji było przeprojektowanie oryginalnych stopni między upustem do podgrzewacza HP a wydechem turbiny HP. Inżynierowie EthosEnergy sprawdzili kilka opcji i doszli do wniosku, że pojedynczy stopień akcyjny będzie bardziej wydajny niż dwa istniejące stopnie reakcyjne.
12%
Wybierając rozwiązanie EthosEnergy, firma GS Power wydłużyła trwałość eksploatacyjną posiadanej turbiny parowej o wiele lat, zwiększyła moc instalacji i poprawiła parametry projektowe o około 12%.
Nowoczesność
Zastosowanie najnowocześniejszych uszczelnień zapewni wysoką niezawodność i wydajność przez wiele kolejnych lat.
Przed terminem
Wszystkie części wyprodukowane przez EthosEnergy zostały dostarczone na czas, dzięki czemu wymiana komponentów ścieżki parowej zakończyła się przed terminem. Rozruch techniczny zakończył się powodzeniem, zaś jednostka była w stanie wytwarzać moc już przy pierwszym uruchomieniu.
Najważniejsze wyniki
Opracowane przez nas rozwiązanie zapewniło większą powierzchnię pierścienia wydechowego, wydajność i niezawodność niż w przypadku standardowej wymiany jeden do jednego.
Wyniki badań podane w tabeli poniżej dowodzą, że parametry uzyskane w testach są znacząco wyższe, niż gwarantowano. Wynika to z kilku powodów – m.in. z faktu, że szacowane przed modernizacją wartości wycieków na tłoku odciążającym do cofającego się uszczelnienia szczotkowego były bardzo zachowawcze. Wzrost wydajności w trybie I przy ulepszonym uszczelnieniu stanowi niemal połowę całego wzrostu. Założone uszkodzenia uszczelnień wierzchołkowych turbiny HP oraz degradacja ścieżki pary również były dość zachowawcze. Firma KEPCO KPS dokonała również innych ulepszeń, które dały kolejne 2% wzrostu wydajności w trybie I.
Dowiedz się więcej
-
Modernizacje
Bez względu na to, czy musisz wprowadzić zmiany w procesie, czy też chcesz wydłużyć trwałość eksploatacyjną swojej instalacji, EthosEnergy pomoże Ci przeprojektować posiadane zasoby tak, aby zapewnić ich sprawność, niezawodność i optymalną wydajność przez wiele kolejnych lat.
-
Turbiny parowe
Zwiększamy niezawodność i wydajność turbin parowych dzięki wiodącym w branży rozwiązaniom inżynieryjnym i kompleksowej pomocy zarówno przy planowych, jak i nieplanowych pracach serwisowych.