Odstranění kritické chyby zařízení optimalizací

Provozovatel elektrárenských kotlů na spalování hnědého uhlí s výrobními bloky 4x200 MWe trpěl častými výpadky jednoho z bloků způsobovanými překročením amperické zátěže na kouřových ventilátorech axiálního typu. Havarijní odstavení kouřového ventilátoru mělo pak za následek odstavení celého bloku, tedy vynucené přerušení produkce elektrické energie na daném bloku. Příčina výpadků nebyla zpočátku zcela lokalizována. Jedním z diagnostikovaných prvků, které zůstaly v užším výběru, a jak se ukázalo, obsahující příčinu výpadků, byl společný spalinovod do kterého ústily výtlaky axiálních ventilátorů.

Analyzovaný spalinovod

Společný kanál, do kterého byly zavedeny oba kouřové ventilátory (KV), byl analyzován pomocí matematického modelování proudění (CFD) uvnitř kanálu. Takto byly spočteny údaje o tlakových a rychlostních polích v kanálu, jehož rozměry a tvar jsou ukázány, pro originální stav a pro sérii variant až po optimální variantu. Původní a optimální varianta je zde vizualizována.

Nalezený droj problémů

Identifikovaným zdrojem problémů bylo nevhodné provedení zaústění výtlaků do společného odtahu, kde docházelo ke složitému proudění a "odtrhávání" proudů, přičemž levá větev byla nucena pracovat na zhruba dvojnásobné tlakové ztrátě a tím docházelo k přenášení části ventilačního výkonu na pravý ventilátor a k jeho havarijním výpadkům. Po identifikaci byl tento zdroj odstraněn jednoduchou úpravou.

Návratnost investice

Míra nákladů na tuto optimalizaci byla zcela zanedbatelná ve srovnání se vzniklými provozními ztrátami a tím i částečným znehodnocením investičních nákladů u původního zařízení způsobeným havarijními výpadky. Navíc správně zvolená a vedená optimalizace pomohla zcela obnovit kvalitu návrhu a provedení optimalizovaného celku a zcela odstranit příčinu problémů. CFD umožnilo nalézt zdroj problémů a prověřit více variant nápravy a vybrat optimální variantu pro realizaci.

Vizualizace

Porovnání tlakové ztráty na větvích před a po optimalizaci.

Společný kanál, v dolní části se vstupy z výtlaku levého i pravého KV, s vykreslením površek odstupňovaných po metru.

Vizualizace celkového tlaku v kritickém místě spalinovodu. Nahoře původní řešení dole optimalizované.

Vizualizace rychlostí v kritickém místě spalinovodu. Průmět absolutních vektorů. Nahoře původní řešení dole optimalizované.

• < Předchozí