Некоторые электростанции комбинированного цикла, которые первоначально были построены как электростанции базовой нагрузки в настоящее время работают как «пиковые» электростанции, или как электростанции с ежедневным запуском. При этом может быть необходимо быстрое осуществление горячего запуска после остановки на ночь, используя предсказуемые и надежные меры для обеспечения высокой готовности передачи энергии в сеть и рыночной доступности.

Компания «Сименс» разработала инновационный комплект для модернизации электростанций комбинированного цикла класса F, предназначенный для значительного сокращения времени горячего запуска электростанции, например, с 60 или более минут до времени необходимого для  электростанцией, например, менее 40 минут. Это значительное улучшение основывается на параллельном запуске газовой турбины и паровой турбины, что также известно, как «горячий запуск на ходу».

В зависимости от эксплуатационных ограничений и требований вашей электростанции, в преимущества усовершенствованного запуска «на ходу» могут входить: 

• Возможность обеспечивать практически полную нагрузку по мощности всего за 40 минут, что может открыть такие новые возможности повышения рентабельности, как ограничение пика нагрузки
• Автоматизированная процедура запуска, которая может помочь сэкономить топливо и повысить эффективность при запуске
• Снижение выбросов CO при запуске газовой турбины

Запуск газовой турбины и увеличение нагрузки без ограничения нагрузки при ожидании запуска паровой турбины:

• Ранний запуск паровой турбины с выработкой первичного пара («холодный пар») при низком давлении
• Разгон паровой турбины до скорости синхронизации, синхронизация и увеличение нагрузки при постепенном повышении давления
• Снижение выработки пара по причине более высоких скоростей линейного изменения давления с целью минимизации потерь при запуске за счет уменьшения отвода пара в конденсатор
• Раннее закрытие перепускных клапанов высокого/среднего давления, которое возможно до выхода газовой турбины на базовую нагрузку

^{** Пример для иллюстрации. Фактические результаты могут отличаться в зависимости от условий электростанции и прочих факторов.}

Усовершенствованная технология быстрого изменения нагрузки паровых турбин является одним из наших решений по повышению эксплуатационной гибкости и эффективности электростанций комбинированного цикла. 

Для многих существующих электростанций растет потребность в готовности к быстрому запуску и циклическому режиму работы в полном диапазоне мощности от полной нагрузки до минимальной частичной нагрузки. Поскольку многие газовые турбины электростанций комбинированного цикла уже были модифицированы для более быстрых скоростей запуска и изменения нагрузки, паровые турбины также нуждаются в обеспечении более высоких скоростей изменения нагрузки. Это может играть важнейшую роль для достижения желаемой скорости запуска электростанции и изменения нагрузки. 

Паровые турбины «Сименс» разгоняются с заданным ускорением и нагружаются на основе максимального темпа увеличения нагрузки в соответствии с потребностями всей электростанции. Компания «Сименс» разработала инновационный пакет модернизации, который может обеспечивать ускорение и увеличение нагрузки паровой турбины до 100 %. Эта оптимизация помогает сократить время запуска паровых турбин. 

Этот продукт предназначен для повышения эффективности запуска установки с точки зрения надежности. Это может стать важным преимуществом для реагирования вашей электростанции на нестабильный спрос энергетического рынка.

Благодаря функции быстрого изменения нагрузки паровых турбин компания «Сименс» предлагает вам один из своих новейших методов по сокращению продолжительности запуска в зависимости от конкретного типа турбины. При внедрении быстрого изменения нагрузки паровых турбин также могут быть осуществлены дополнительные улучшения:

• Быстрое реагирование для обеспечения гибкой работы
• Более эффективный запуск
• Увеличение рентабельности благодаря более эффективному процессу запуска
• Снижение выбросов при запуске
• Полноценные преимущества от модернизации газовых турбин

Конечный результат в значительной степени зависит от конфигурации электростанции и уровня ее оптимизации.

Учитывая стоимость топлива и требования к выбросам, любое уменьшение времени между запуском и выходом на полную нагрузку может иметь существенное значение. Более короткие периоды запуска необходимы для соответствия этим факторам, а ключом к достижению этого является более короткое время достижения приемлемого качества пара.

Наш продукт для измерения электропроводимости после деаэрация Flex-Power Services™ может помочь сократить время работы паровой турбины на аварийных уровнях по причине растворенного углекислого газа.

Меньшее время запуска может быть важным преимуществом для реагирования на потребности рынка, помогая снизить затраты на запуск электростанций комбинированного цикла. Благодаря возможности измерения электропроводимости после деаэрации  Flex-Power Services™, компания «Сименс» может предложить новейший метод, предназначенный для сокращения времени запусков, и в особенности холодных запусков.

Благодаря комплектам быстрого запуска, а также измерению электропроводимости после деаэрации, время запуска электростанции комбинированного цикла и время достижения чистоты пара могут быть значительно сокращены.

Преимущества включают в себя:

• Повышение гибкости за счет более детального анализа чистоты пара
• Более эффективная работа благодаря меньшему расходу топлива
• Снижение выбросов от газовых турбин при запуске

^{* Примерная иллюстрация только для информации. Без соблюдения масштаба. Фактические результаты могут отличаться.}

Метод измерения электропроводимости после деаэрации (Degassed Conductivity, DC) используется для анализа чистоты пара и определения возможности подачи пара на паровую турбину или конденсационный аппарат. Измерение проводимости после дегазации позволяет устранить влияние углекислого газа на удельную проводимость H-катионовых проб (Acid Conductivity, AC).

Новейший метод контролирует чистоту пара, а также отделяет коррозийные загрязняющие вещества и менее вредный углекислый газ, измеряя электропроводимость деаэрированных проб. Анализатор повторно нагревает пробу до температуры кипения после катионного фильтра для удаления углекислого газа. В систему интегрированы функции автоматической компенсации точки кипения при изменениях давления воздуха и измерения расхода проб.

В дополнение к поставке оборудования оказываются следующие услуги:

• Химическая оценка пара
• Оценка химического режима работы, которая позволит сформулировать рекомендации по улучшению системы отбора проб
• Ввод в эксплуатацию системы отбора проб и обучение персонала электростанции

Одним из наших решений Flex-Power Services™ по повышению гибкости и эффективности электростанций комбинированного цикла является технология быстрого выхода на номинальную частоту вращения. Для надежного и плавного вывода цилиндрической паровой турбины на номинальную частоту вращения перегретый пар должен присутствовать во всех ее секциях. По этой причине различные параметры давления и температуры оцениваются во время прогрева, до того, как оператор сможет вывести турбину на номинальную частоту вращения. 

Обычно точки измерения находятся в центре корпуса высокого давления (верхнее и нижнее измерения) и, как правило, имеют более длительную временную задержку, которая не является оптимальной в случае потребности в более быстром запуске.

Технология быстрого выхода на номинальную частоту вращения включает в себя критерий быстрого запуска, который позволяет сократить работу газовой турбины при неполной нагрузке, что может привести к меньшему расходу топлива и выбросам CO во время запуска.

Меньшее время запуска может быть важным преимуществом для реагирования вашей электростанции на потребности нестабильного рынка электроэнергии, а также может помочь снизить затраты на запуск электростанций комбинированного цикла.

Преимущества включают в себя:

• Повышение гибкости за счет сокращенного времени запуска
• Более эффективная работа благодаря меньшему расходу топлива
• Снижение выбросов CO при запуске газовой турбины

* Примерная иллюстрация.

Решение Flex-Power Services™ предлагает модифицированную концепцию предварительного подогрева валов комбинированных паровых турбин среднего/низкого давления (IP/LP) с обратными траекториями лопастей среднего и низкого давления. Усовершенствованная концепция предварительного подогрева приобретает все большее значение, поскольку многие электростанции работают с длительными перерывами между периодами эксплуатации. Во многих странах, особенно в Европе, это приводит к увеличению числа холодных запусков паровых турбин (как правило, после более чем 5 дней простоя) 

Применение технологии предварительного подогрева для быстрого холодного запуска, входящей в решение Flex-Power Services™, может уменьшить время холодного запуска паровой турбины. В зависимости от эксплуатационных ограничений и требований вашей электростанции, в преимущества модифицированной технологии предварительного подогрева могут входить: 

• Повышенная скорость реагирования оператора системы передачи (TSO) за счет более короткого времени запуска
• Увеличение рентабельности благодаря более эффективному процессу запуска
• Снижение выбросов при запуске

С целью минимизации разрыва между предполагаемым режимом работы и фактическими требованиями, компания «Сименс» может оценить текущие требования га вашей станции и разработать конкретные решения, адаптированные под ваши потребности.

Специализированные рекомендации по улучшению могут помочь проанализировать и оптимизировать взаимодействие существующего аппаратного и программного обеспечения, а также ручное обслуживание.  

Общая оценка объекта начинается с обхода электростанции. После нее следует подробный анализ, необходимый для предоставления индивидуальных рекомендаций по улучшению в соответствии с потребностями электростанции. На основании этих рекомендаций опытные инженеры «Сименс» анализируют электростанцию и обсуждают основные выводы с руководством и персоналом электростанции.

Цель оценки заключается в определении:

• Требований и задач
• Эксплуатационных ограничений
• Будущих сценариев эксплуатации
• Предыдущих режимов эксплуатации

Уже в офисе «Сименс» специалисты анализируют собранную информацию и определяют варианты обеспечения лучшей эксплуатационной гибкости, например, путем внедрения более быстрых запусков, более быстрых изменений нагрузки или применения улучшенных режимов эксплуатации, например работы с более низкой неполной нагрузкой.

Мы предоставляем наши рекомендации и технические знания, основываясь на заявленных потребностях клиентов. Вы сами принимаете решение о реализации всех рекомендаций или только некоторых из них. Некоторые из наших рекомендаций могут быть индивидуально разработанными решениями, но в большинстве случаев они будут входить каталог решений Flex-Power Services™. 

Оценка объекта может предоставить вам рекомендуемые и предпочтительные варианты модернизации электростанции экономически эффективным способом, который поможет повысить ее эксплуатационную гибкость.

В результате мы предоставляем:

• Комплексный отчет с указанием потенциальных областей улучшения
• Рекомендуемые мероприятия
• Информацию, помогающую руководству электростанции оценить потенциальные экономические эффекты рекомендуемых вариантов модернизации

С целью минимизации разрыва между исходным предполагаемым режимом работы и фактическими требованиями, компания «Сименс» может оценить текущие требования к вашей установке и разработать конкретные решения, адаптированные к вашим потребностям. Специализированные рекомендации по улучшению могут помочь проанализировать и оптимизировать взаимодействие существующего аппаратного и программного обеспечения, а также ручное обслуживание. 

Общая оценка объекта начинается с обхода электростанции. После нее следует подробный анализ, необходимый для предоставления индивидуальных рекомендаций по улучшению в соответствии с потребностями электростанции. На основании этих рекомендаций опытные инженеры «Сименс» анализируют электростанцию и обсуждают свои общие выводы с руководством и персоналом электростанции.

Их цель заключается в оценке следующего:

• Требования и задачи
• Эксплуатационные ограничения
• Будущие сценарии эксплуатации
• Предыдущие режимы эксплуатации

Уже в офисе «Сименс» специалисты анализируют собранную информацию и определяют варианты обеспечения лучшей оперативной гибкости, например, путем внедрения более быстрых запусков, более быстрых изменений нагрузки или применения улучшенных режимов эксплуатации, например работы с более низкой неполной нагрузкой.

Мы предоставляем наши рекомендации и технические знания, основываясь на заявленных потребностях клиентов. Вы сами принимаете решение о реализации всех рекомендаций или только некоторых из них. Некоторые из наших рекомендаций могут быть индивидуально разработанными решениями, но в большинстве случаев они будут входить портфель продукции и услуг «Сименс» Flex-Power Services™. 

Оценка объекта может предоставить вам рекомендуемые и предпочтительные варианты модернизации электростанции экономически эффективным способом, который поможет повысить ее эксплуатационную гибкость.

В результате мы предоставляем:

• Комплексный отчет с указанием потенциальных областей улучшения
• Рекомендуемые мероприятия
• Информацию, помогающую руководству электростанции оценить потенциальные экономические эффекты рекомендуемых вариантов модернизации

Одним из наших решений по повышению гибкости и эффективности вашей электростанции комбинированного цикла является модифицированная установка клапанов паровой турбины в шахматном порядке, применяемая на электростанциях комбинированного цикла (CCPP) с несколькими газовыми турбинами, обеспечивающими паровой цикл. Модифицированная установка клапанов паровой турбины в шахматном порядке предназначена для обеспечения работы с более низкой нагрузкой и снижения потери КПД в таких условиях эксплуатации.

Если электростанция комбинированного цикла в конфигурации с несколькими газовыми турбинами работает только с одной газовой турбиной и снижает мощность газовой турбины до определенного уровня, обычно главный контроллер давления пара начинает ркгулировать главные клапаны управления паром для стабилизации давления. По причине размещения клапанов в шахматном порядке регулирующие клапаны перегрева начинают закрываться, как это предусмотрено при запуске турбины. Текущая стандартная настройка размещения клапанов приводит к высокой температуре отработавших газов высокого давления и снижению эффективности при работе с низкой нагрузкой. Также могут происходить открытие перепускных устройств среднего давления или остановка турбины, вызванная высокой температурой отработавших газов.

Модифицированная установка клапана паровой турбины в шахматном порядке вводит новую логику, которая отключает регулирующие клапаны среднего давления от вывода основного регулятора давления пара.

С целью минимизации разрыва между исходным предполагаемым режимом работы и фактическими требованиями, компания «Сименс» может оценить текущие требования к вашей установке и разработать конкретные решения, адаптированные к вашим потребностям. Специализированные рекомендации по улучшению могут помочь проанализировать и оптимизировать взаимодействие существующего аппаратного и программного обеспечения, а также ручное обслуживание. 

Общая оценка объекта начинается с обхода электростанции. После нее следует подробный анализ, необходимый для предоставления индивидуальных рекомендаций по улучшению в соответствии с потребностями электростанции. На основании этих рекомендаций опытные инженеры «Сименс» анализируют электростанцию и обсуждают свои общие выводы с руководством и персоналом электростанции.

Их цель заключается в оценке следующего:

• Требования и задачи
• Эксплуатационные ограничения
• Будущие сценарии эксплуатации
• Предыдущие режимы эксплуатации

Уже в офисе «Сименс» специалисты анализируют собранную информацию и определяют варианты обеспечения лучшей оперативной гибкости, например, путем внедрения более быстрых запусков, более быстрых изменений нагрузки или применения улучшенных режимов эксплуатации, например работы с более низкой неполной нагрузкой.

Мы предоставляем наши рекомендации и технические знания, основываясь на заявленных потребностях клиентов. Вы сами принимаете решение о реализации всех рекомендаций или только некоторых из них. Некоторые из наших рекомендаций могут быть индивидуально разработанными решениями, но в большинстве случаев они будут входить портфель продукции и услуг «Сименс» Flex-Power Services™. 

Оценка объекта может предоставить вам рекомендуемые и предпочтительные варианты модернизации электростанции экономически эффективным способом, который поможет повысить ее эксплуатационную гибкость.

В результате мы предоставляем:

• Комплексный отчет с указанием потенциальных областей улучшения
• Рекомендуемые мероприятия
• Информацию, помогающую руководству электростанции оценить потенциальные экономические эффекты рекомендуемых вариантов модернизации

Благодаря комплексному анализу компания «Сименс» может обеспечить быстрое охлаждение паровых турбин, которое позволит приступать к техническому обслуживанию значительно раньше, чем при использовании традиционных методов охлаждения, и, таким образом, может привести к быстрому возобновлению работы вашей электростанции.

Скорость охлаждения определяется методом конечных элементов для того, чтобы защитить оборудование от чрезмерной температурной деформации и относительного расширения. Существующие точки измерения температуры используются для контроля скорости охлаждения. Это помогает поддерживать рекомендуемые пределы температуры во время быстрого охлаждения. 

Существующая или модифицированная система удаления воздуха из конденсационного аппарата используется во время быстрого охлаждения для отвода воздуха из корпуса турбины через лопатки турбины в конденсатор, где он в конечном итоге покидает систему. Такой поток воздуха позволяет отводить от компонентов большее количество тепла и быстрее охлаждать паровую турбину. 

Быстрое охлаждение представляет собой надежный способ сэкономить до 5 дней, затраченных на охлаждение, по сравнению с естественным охлаждением.

Наше решение по быстрому охлаждению предлагает следующие потенциальные преимущества:

• Сокращение общего времени простоя, затрачиваемого на проверку
• Оптимизация для конкретной электростанции
• Повышение эксплуатационной готовности благодаря более коротким периодам охлаждения без риска для турбины

Детальный анализ процесса охлаждения с учетом пределов прочности материалов, конкретных рабочих параметров электростанции и коэффициентов использования.   

Для турбин, уже оборудованных системой принудительного охлаждения, доступны различные варианты оптимизации. Они обеспечивают дальнейшее сокращение времени простоя, а также упрощение следующих операций: 

Автоматизация

Степень автоматизации может быть увеличена с помощью подходящей системы КИПиА паровой турбины. Настройка положения регулирующих клапанов для регулировки скорости воздушного потока выполняется с помощью цепи управления.

Оптимизация процесса

С целью оптимизации процесса проводится специализированная системная проверка существующей процедуры. Это может привести к более высоким допустимым скоростям охлаждения.

Модификации оборудования

Могут быть предложены меры для улучшения вакуума в конденсационном аппарате во время фазы нагнетания воздуха.

С целью минимизации разрыва между исходным предполагаемым режимом работы и фактическими требованиями, компания «Сименс» может оценить текущие требования к вашей установке и разработать конкретные решения, адаптированные к вашим потребностям. Специализированные рекомендации по улучшению могут помочь проанализировать и оптимизировать взаимодействие существующего аппаратного и программного обеспечения, а также ручное обслуживание. 

Общая оценка объекта начинается с обхода электростанции. После нее следует подробный анализ, необходимый для предоставления индивидуальных рекомендаций по улучшению в соответствии с потребностями электростанции. На основании этих рекомендаций опытные инженеры «Сименс» анализируют электростанцию и обсуждают свои общие выводы с руководством и персоналом электростанции.

Их цель заключается в оценке следующего:

• Требования и задачи
• Эксплуатационные ограничения
• Будущие сценарии эксплуатации
• Предыдущие режимы эксплуатации

Уже в офисе «Сименс» специалисты анализируют собранную информацию и определяют варианты обеспечения лучшей оперативной гибкости, например, путем внедрения более быстрых запусков, более быстрых изменений нагрузки или применения улучшенных режимов эксплуатации, например работы с более низкой неполной нагрузкой.

Мы предоставляем наши рекомендации и технические знания, основываясь на заявленных потребностях клиентов. Вы сами принимаете решение о реализации всех рекомендаций или только некоторых из них. Некоторые из наших рекомендаций могут быть индивидуально разработанными решениями, но в большинстве случаев они будут входить портфель продукции и услуг «Сименс» Flex-Power Services™. 

Оценка объекта может предоставить вам рекомендуемые и предпочтительные варианты модернизации электростанции экономически эффективным способом, который поможет повысить ее эксплуатационную гибкость.

В результате мы предоставляем:

• Комплексный отчет с указанием потенциальных областей улучшения
• Рекомендуемые мероприятия
• Информацию, помогающую руководству электростанции оценить потенциальные экономические эффекты рекомендуемых вариантов модернизации