Analiza warunków pracy skraplacza energetycznego z wykorzystaniem pomiarów i modelu aproksymacyjnego

W trakcie eksploatacji skraplaczy może dochodzić do zmiany warunków ich pracy, co zwykle prowadzi do obniżenia mocy bloków energetycznych. Pogorszenie się warunków wymiany ciepła może wynikać z odkładania się zanie-czyszczeń zawartych w wodzie chłodzącej na powierzchni wymiany ciepła lub ze zwiększonej ilości gazów inertnych (powietrza). Oba wspomniane zjawiska prowadzą do podwyższenia ciśnienia i temperatury pary w skraplaczu. Do oceny wpływu tych dwóch niekorzystnych zjawisk można wykorzystać różnicę pomiędzy mierzonym i referencyjnym ciśnieniem lub odpowiadającą zmianie ph różnicę temperatury kondensacji pary. W celu otrzymania zależności na temperaturę referencyjną w zmienionych warunkach pracy stworzono symulator skraplacza bloku energetycznego. Na podstawie danych otrzymanych z symulatora skraplacza zaproponowano prostą zależność do opisu temperatury nasycenia (ciśnienia pary) jako funkcji trzech niezależnych parametrów mających największy wpływ na pracę skraplacza: temperatury i strumienia masy wody chłodzącej na wlocie do skraplacza oraz strumienia masy pary. Proponowaną zależność zastosowano do oceny stanu technicznego skraplacza 200 MW pracującego w jednej z krajowych elektrowni. W przykładowej analizie, zamieszczonej w artykule, na podstawie danych pomiarowych z początku roku dokonano walidacji modelu dla analizowanego skraplacza. Następnie zbadano różnice między mierzonym i wyznaczonym z proponowanej zależności ciśnieniem (temperaturą) dla rzeczywistych danych z końca roku. Ponieważ różnice wartości temperatury na początku i pod koniec roku mieściły się w tym samym przedziale ± 0,8 oC można stwierdzić, iż nie doszło do pogorszenia się warunków pracy skraplacza.

---

During operation of steam condensers a change in their working conditions may occur, which usually leads to a decreased performance of a power plant. The degradation of the heat transfer conditions may be due to deposition of impurities contained in the cooling water on the heat transfer surface or to increased amounts of inert gases (air). Both of these phenomena lead to an increase in steam pressure and temperature in the steam condenser. To assess the impact of these two negative phenomena, the difference between the measured and the reference pressure, or the difference in steam condensation temperatures as corresponding to a change in ph, can be used. In order to obtain the relation for the reference temperature in the off-design conditions, a simulator of the steam condenser for a power plant was created. On the basis of data obtained from a steam condenser simulator, a simple relation to describe the saturation temperature (steam pressure) was proposed as a function of three independent parameters that have the greatest impact on the performance of the steam condenser: the temperature and mass flow rate of cooling water at the inlet to the steam condenser and the mass flow rate of steam. The proposed relation was used to evaluate the technical condition of a 200-MW steam condenser operating in one of domestic power plants. In the sample analysis, published in the article, the model for the analyzed steam condenser was validated against measurement data from the beginning of a year. Next, the differences were calculated between the pressures (temperatures) as measured and obtained from the proposed relation using the actual data from the end of the year. As the differences between the temperatures at the beginning and at the end of the year are in the same range of ±0.8°C, it can be concluded that the working conditions of the steam condenser did not degrade.