MORENDI | Чип тюнинг двигателя

Турбины для Mercedes

Всего найдено: 9

Мощность до 630лс при полной доработке уровня Morendi Stage3

Металлический клапан сброса избыточного давления (Blow Off Valve)

• Быстрая работа за счет использования высокоскоростного соленоида
• Прочная
  металлическая конструкция не подверженная температурному разрушению
• Высокая производительность, за счет большей пропускной способности и сброса избыточного давления в атмосферу
• Снижение температурного воздействия на пластиковые компоненты впускного тракта и интеркуллера
• Приятный звук сбороса избыточного давления присущий турбированным двигателям

Применимо ко всем Mercedes AMG с двигателем V8 4.0 BiTurbo применимым на:

• Mercedes C63 AMG W205
• Mercedes GLC63 AMG
• AMG GT, GT-S, GT-R, GT-C, AMG GT63 4-door
• G63 AMG 2018+, G500 2016+, G500 4×4
• Mercedes E63 AMG W213
• Mercedes S63 AMG W222, C217, S560 W222

Оригинальный гибридный турбонагнетатель TTE для 4-цилиндрового двигателя M133 AMG 2.0 л.
Расчетная мощность до 550+ лс (при сопутствующих доработках)

Оригинальный гибридный турбонагнетатель TTE для двигателя MERCEDES AMG V8 Biturbo 4.0 M177/178
Расчетная мощность до 760+ лс (при сопутствующих доработках)

Оригинальный гибридный турбонагнетатель TTE для двигателя MERCEDES AMG E63 5.5 L V8 Bi-Turbo

Расчетная мощность до 900+ лс (при сопутствующих доработках)

Оригинальный гибридный турбонагнетатель TTE для двигателя MERCEDES AMG E63 5.5 L V8 Bi-Turbo

Расчетная мощность до 800+лс (при сопутствующих доработках)

Оригинальный гибридный турбонагнетатель TTE для двигателя MERCEDES AMG V8 Biturbo 4.0 M177/178
Расчетная мощность до 1050+ лс (при сопутствующих доработках)

Для разделенных выпускных коллекторов

Оригинальный гибридный турбонагнетатель TTE для двигателя MERCEDES AMG V8 Biturbo 4.0 M177/178
Расчетная мощность до 910+ лс (при сопутствующих доработках)

MORENDI | Чип тюнинг двигателя

Турбины для BMW

Всего найдено: 5

Комплект высокопроизводительных турбин для двигателя S63B44T4 4.4L V8 BiTurbo

Мощность до 950лс при полной доработке уровня Morendi Stage3

Применимо для BMW M5 F90

Комплект высокопроизводительных турбин для двигателя BMW N55

Мощность до 550лс «на колесах» при соответствующих доработках

Применимо для любых BMW с двигателем N55

Более производительные турбокомпрессоры до до 850+ лс для автомобилей BMW M5 (F90) начиная с 2017 года

Уточняйте стоимость

Более производительные турбокомпрессоры до 750+ лс для автомобилей BMW M3 и M4 с мотором S55.

Совместимо с моделями:

BMW M2 (F87N) Compettion from 2018 / Engine code: S55
BMW M3 (F80) from 2014 / Engine code: S55
BMW M4 (F82/F83) from 2014 / Engine code: S55

Уточняйте стоимость

Более производительные турбокомпрессоры до 800+ лс для автомобилей BMW M2,M3,M4 с мотором S55.
Совместимо с моделями:
BMW M2 (F87N) Compettion from 2018 / Engine code: S55
BMW M3 (F80) from 2014 / Engine code: S55
BMW M4 (F82/F83) from 2014 / Engine code: S55

Уточняйте стоимость

Лишние лошадки: эффективный и опасный чип-тюнинг турбомоторов

             Чип-тюнинг – известная в народе «забава» для тех, кто хочет получить больше динамики, не вкладываясь в приобретение изначально более мощной машины или в серьезную доработку двигателя. Просто вносим изменения в программу управления двигателем, а на выходе получаем спорткар вместо «овощного кредитомобиля». Этакий лайфхак, который, на первый взгляд, позволяет «обмануть систему». Тем более что, в отличие от почти бесполезного тюнинга атмосферных моторов, о котором мы ранее писали, замена прошивки турбированного двигателя позволяет добиться серьезной прибавки по мощности и моменту.

Суть процесса

Любой двигатель с компрессором на порядок требовательнее к системе питания и управления. И, разумеется, строгость в выборе прошивки для такого мотора – на порядок выше. Зато и итоговый результат изменений уже виден невооруженным взглядом. Так, скромный-150 сильный двигатель превращается в 220-, 250-сильный, а 180-сильный иногда легко преодолевает рубеж в 300 л. с. после тюнинга.

Крутящий момент растет во всем диапазоне оборотов мотора, а значит и динамика меняется не только в тестах. Все дополнительные «лошади» турбомоторов проявляют себя и при обычном движении. Но лишний крутящий момент – это не только ощутимое превосходство в динамике и огромная разница в ощущениях водителя. Это еще и большая нагрузка на трансмиссию и подвеску мотора.

Подобные «чудеса» достигаются за счет изменения наполнения цилиндров во всем диапазоне оборотов. Турбины ведь нынче электронно-управляемые – либо через пневматику APC-клапана, либо непосредственно электроприводом. Конечно же, и работа турбин с изменяемой геометрией настраивается с помощью изменения программы управления ECU, так что возможностей повышения мощности турбомоторов много. Очень много. Но вы же помните о том, сколько параметров регулирует прошивка?

В наддувном двигателе число изменяемых параметров намного больше, чем в атмосферном, их взаимосвязь – тоньше, а значит и вероятность ошибки – намного выше. И хорошо, если прошивки создаются с помощью специализированного программного обеспечения для нужной модели ECU и мотора. Это хотя бы позволит избежать многих ошибок чисто технического характера. Ведь цена любого неудачного изменения – жизнь турбины или мотора целиком.

Риски для турбомоторов

Всесокрушающая детонация у турбированного мотора может появиться на любых оборотах, что в сочетании с высокой нагрузкой на вкладыши коленчатого вала, поршни и шатуны может быстро и эффективно разрушить мотор «до основания». Турбина, работающая в нештатных режимах, начнет поставлять металлическую стружку во впуск и в картер двигателя.

На некоторых моторах возможны и поломки коленчатых валов, и даже потеря геометрии блока цилиндров или турбины творят чудеса. И конечно же, весьма вероятно проявление кучи небольших проблем из-за передува и детонации – пробои прокладок ГБЦ, прогоревшие клапаны, поршни и так далее.

К сожалению, все обычно происходит быстро – несколько секунд или минут работы с высокой нагрузкой… и все, мотор отправляется на свалку. Не будет никаких предупредительных симптомов перед кончиной, двигатель может пробежать сотни километров в более щадящем режиме, ведь хороший турбированный мотор – это, прежде всего, хороший «атмосферник», а в таком режиме у него огромный запас прочности, прощающий мелкие неисправности и ошибки.

Помимо очевидных проблем с самим двигателем, есть целый пласт сложностей с коробками передач и трансмиссией. С МКПП все довольно просто, они просто ломаются при жестких разгонах, если запас по крутящему моменту недостаточен для сопротивления моменту двигателя и крутильных колебаний.

А вот АКПП тюнинговые прошивки часто пытаются банально обмануть. Ради улучшения разгонной динамики зачастую снимают ограничения на крутящий момент двигателя на нижних передачах, что приводит не только к улучшению разгона, но и к выходу из строя валов, ШРУС, ступиц. Конечно же, страдает и сама АКПП: встроенные в нее механизмы защиты от перегрузки крутящим моментом попросту отключают или обманывают.

Так, известные прошивки для моторов VW обычно просто заменяют передаваемыми в «мозги» АКПП данными по крутящему моменту двигателя, чтобы коробка передач «думала», что все в порядке. Как меняется ресурс трансмиссии при таких «фокусах», вы отлично можете себе представить, ведь речь идет об очень серьезном изменении момента. Часто моторы прибавляют 30-40% по моменту, и примерно на столько же превышаются максимально допустимые для АКПП ограничения.

Что нужно знать, если вы решились рискнуть

Риск – дело благородное, особенно в случае тюнинга турбированного мотора. Вы уже поняли, что сложностей при применении «неродных» прошивок намного больше, чем в случае с атмосферниками, но зато и изменение мощности такое, что можно закрыть глаза на сокращение ресурса и вероятность выхода из строя. Особенно если есть лишние деньги.

Конечно же, самые безопасные прошивки – это серийные, от таких же моторов, но с увеличенной отдачей. Такие встречаются намного чаще, чем у атмосферных моторов. Производители выпускают несколько градаций двигателя по мощности, отличающиеся лишь софтом. В самом крайнем случае – с минимальными отличиями по аппаратной части, которые можно сравнительно легко устранить, заменив, например, форсунки или интеркулер.

Этот вариант практически лишен недостатков, если только ошибку не совершает сам производитель машин, а они делают это крайне редко. И стоит помнить, что тип трансмиссии тоже должен совпадать, ибо часто производитель ограничивает мощность двигателя исходя из лимитирований именно трансмиссионного характера. И да, не всегда прошивка от машины с «механикой» подойдет автомобилю с АКПП, а более поздние прошивки от моторов с другими типами коробок могут повредить более ранним вариантам трансмиссий.

Хочется еще больше мощности, чем у «самого-самого» стокового варианта? Обращайтесь к услугам тюнеров, хотя и с опаской. И тут тоже у каждого есть выбор: от заливки фирменной прошивки с проверкой и гарантией до покупки обновления ПО с третьих рук по цене в несколько раз меньшей.

Есть и энтузиасты, чьи творения настолько удачны, что используются тысячами автолюбителей и их можно считать стабильными и проверенными. Но в любом случае нужно адекватно оценивать состояние своего мотора, причем не только его «железа», но и системы управления. Пара неисправных датчиков или исполнительных устройств превратят мотор в металлолом даже с самой лучшей прошивкой.

Настоятельно рекомендуется отдаться в руки профессионалов, которые отлично знают вашу модель мотора и подходят к делу с умом, проверят досконально все узлы машины и определят, выдержит ли он повышение мощности. А вот использование творений «неизвестных отцов» не рекомендуется категорически, вы банально не сможете найти причины любых появившихся проблем в работе, не говоря уже об уверенности в том, что мотор выживет.

Индивидуальная настройка с инструментальным контролем работы двигателя с новой прошивкой для турбомотора крайне полезна, а с учетом серьезности изменений она не выглядит столь же бессмысленно дорогой, как на «атмосфернике».

Не нужно считать чип-тюнинг чем-то абсолютно несерьезным, не требующим подготовки и профессионализма. За пятнадцатиминутной процедурой «заливки» нового ПО в «мозги» машины должны стоять многие часы испытаний и серьезные знания, а не пара популярных книжек и гаражные байки.

Грамотный подход к тюнингу включает в себя не только хорошее программное обеспечение, не содержащее ошибок и действительно поднимающее параметры работы мотора, но и подготовку всех агрегатов машины к грядущим изменениям и проверку параметров работы двигателя после. К сожалению, компаний, предоставляющих услуг такого рода, очень мало, и большинство автовладельцев просто отказываются от подобного сервиса из-за непонимания важности всех нюансов. Чип-тюнинг – это та сфера, в которую надо либо вкладываться всерьез, либо довольствоваться тем, что дал вам производитель в стоке.

<a href=»http://polldaddy.com/poll/9357975/»>Ваш турбомотор — чипованный?</a>

Инжиниринг и консалтинг | Услуги в области турбинных технологий

Наши продукты и услуги в стиле DLN для снижения сухих выбросов

Кроме того, TTS разработала программную платформу под названием DynaFlex ™ Performance, которая предоставляет операторам широкий спектр продуктов и услуг, которые максимизируют мощность и эффективность газовой турбины, оптимизируют динамику и выбросы камеры сгорания DLN, а также повышают эксплуатационную гибкость .

По мере того как международное сообщество переходит к «зеленой» экономике, движимой устойчивыми инженерными методами, забота об оптимизации окружающей среды побуждает правительства во всем мире требовать от пользователей газовых турбин сокращать выбросы NOx своими установками.

Такие экологические требования различаются от страны к стране и от участка к объекту, и наиболее рентабельные системы могут варьироваться в зависимости от таких факторов, как доступность ресурсов и разнообразие правительственной политики.

Избыточный выброс обедненной смеси и отклонения от нормы выбросов NOx являются обычными эксплуатационными проблемами в системах DLN-2.6, которые были настроены неправильно. Наша команда понимает влияние изменения температуры окружающей среды на возникновение этих проблем и устанавливает критерии настройки, чтобы исключить их появление в будущем.

Иногда турбина выходит из планового отключения со значительно повышенными выбросами NOx, превышающими нормативные пределы. Мы проанализируем данные о производительности турбины до и после простоя, чтобы диагностировать причину проблемы и предоставить краткосрочные и долгосрочные решения для поддержания работы в соответствии с нормативными требованиями.

работают при очень обедненном соотношении топлива к воздуху, чтобы соответствовать нормативам выбросов NOx с однозначным числом. Работа при соотношении топливо / воздух, близком к пределу воспламеняемости бедной смеси, делает камеры сгорания DLN склонными к динамическим колебаниям давления, которые могут привести к ускоренному износу и механическим повреждениям, возврату пламени в предварительный смеситель или срабатыванию продувки обедненной смеси. Регулярная настройка этих систем необходима для обеспечения соответствия нормам выбросов и долговременной целостности компонентов.

TTS CMS-1000 специально разработана для измерения пульсаций динамического давления в приложениях DLN газовых турбин. Конфигурация и настройка оборудования просты, а программное обеспечение удобно для пользователя и предоставляет данные в форматах, которые необходимы тюнерам и операторам DLN для легкой оптимизации работы DLN. Эта система может быть представлена ​​в двух конфигурациях: переносной и постоянной.

Наши программы снижения выбросов направлены на достижение ваших целей PPM и оптимизируют работу вашей газовой турбины.Наше знание газовых турбин дает нам уникальную возможность стать вашим партнером и помочь вам модернизировать вашу систему сгорания. Кроме того, ваше интегрированное решение в стиле DLN тщательно протестировано.

Мы предлагаем ведущие в отрасли консультационные услуги владельцам и операторам газовых турбин по всему миру, а также широкий спектр решений по снижению выбросов для коммунальных предприятий, независимых производителей электроэнергии и предприятий частного сектора. Наши технические директора обладают обширными знаниями в области механических, электрических, систем управления и поддержки для общего проектирования систем для следующих моделей GT и систем сгорания:

• 7FA DLN-2.6
• 6FA DLN-2
• DLN-2.6
• 9FA DLN-2 +
• DLN-2.6 +
• 7EA / 6B / 5P DLN-1

Для систем сгорания DLN настройка горения требуется во время первоначального запуска агрегата и периодически в любое время после замены оборудования тракта горения или горячего газа. Кроме того, для достижения ваших целей по эксплуатационной гибкости может потребоваться настройка горения.

Целью настройки DLN является обеспечение того, чтобы система сгорания DLN работала в пределах своих нормативных пределов выбросов, а также минимизировала уровни динамического давления сгорания и обеспечивала достаточный запас обедненного выброса в рабочем диапазоне низких NOx. На основе данных испытаний разделения топлива при различных нагрузках газовой турбины в существующие графики разделения топлива вносятся корректировки для достижения оптимального сочетания выбросов, динамики и запаса на выброс обедненной смеси.

Наши инженеры по горению могут выехать к вам на объект или удаленно подключиться для выполнения этой настройки.Инженер по горению использует данные о выбросах CEMS и данные динамики горения CDMS по мере необходимости, чтобы оценить состояние системы и внести изменения для оптимизации выбросов и динамики горения, чтобы минимизировать уровни нагрузки на оборудование для сжигания.

Если у клиентов нет постоянно установленной системы CDMS, TTS может арендовать портативную систему для использования в процессе настройки. TTS также создает портативные и постоянные системы для продажи клиентам.

После определения оптимального решения наша команда может провести полное преобразование, включая все необходимое оборудование и модификации системы программного обеспечения, необходимые для существующих систем управления или предоставление новых систем.

Наша команда имеет большой опыт в предоставлении комплексных систем снижения выбросов для пользователей газовых турбин, включая как «мокрые», так и «сухие» системы. Мы работаем с каждым клиентом, чтобы проанализировать требуемые им уровни NOx и стоимость каждого потенциального подхода к сокращению NOx, чтобы определить наиболее экономичную систему для каждого случая. Кроме того, мы также можем предоставить расчеты выбросов NOx для каждой из возможных ситуаций, чтобы гарантировать соответствие системы перед ее установкой.

DLN-1 должны работать в режиме горения с предварительным смешиванием (PMSS) для достижения низких выбросов NOx и CO. Системы сгорания DLN-1 переходят из режима сжигания Lean-Lean (LL) в режим PMSS, когда нагрузка газовой турбины увеличивается выше номинальной 50% нагрузки. Система сгорания остается в режиме PMSS между 50% и базовой нагрузкой.

Кратковременные сбои в системе, такие как колебания давления подачи газа, наличие жидкостей в топливе, колебания газорегулирующего клапана или проблемы с оборудованием, могут привести к повторному воспламенению пламени в зоне первичного горения.Это первичное повторное зажигание (PRI) вызывает непреднамеренный перевод камеры сгорания из режима PMSS в режим расширенной обедненной смеси (LL-EXT). В режиме LL-EXT газовая турбина не соответствует требованиям по выбросам, при этом NOx увеличивается с однозначных цифр до примерно 100 ppm. Кроме того, работа в режиме LL-EXT приводит к увеличению срока службы оборудования камеры сгорания в 10 раз.

Для систем сгорания DLN настройка горения требуется во время первоначального запуска агрегата и периодически в любое время после замены оборудования тракта горения или горячего газа.Кроме того, для достижения ваших целей по эксплуатационной гибкости может потребоваться настройка горения.

Целью настройки DLN является обеспечение того, чтобы система сгорания DLN работала в пределах своих нормативных пределов выбросов, а также минимизировала уровни динамического давления сгорания и обеспечивала достаточный запас обедненного выброса в рабочем диапазоне низких NOx. На основе данных испытаний разделения топлива при различных нагрузках газовой турбины в существующие графики разделения топлива вносятся корректировки для достижения оптимального сочетания выбросов, динамики и запаса на выброс обедненной смеси.

Наши инженеры по горению могут выехать к вам на объект или удаленно подключиться для выполнения этой настройки. Инженер по горению использует данные о выбросах CEMS и данные динамики горения CDMS по мере необходимости, чтобы оценить состояние системы и внести изменения для оптимизации выбросов и динамики горения, чтобы минимизировать уровни нагрузки на оборудование для сжигания.

Если у клиентов нет постоянно установленной системы CDMS, TTS может арендовать портативную систему для использования в процессе настройки.TTS также создает портативные и постоянные системы для продажи клиентам.

ECOMAX® | EthosEnergy

ECOMAX® Оптимизация горения

Достижение эксплуатационной гибкости имеет решающее значение для увеличения производительности и минимизации воздействия на окружающую среду.

Платформа настройки горения ECOMAX® представляет собой автоматизированное, полностью настраиваемое решение для достижения определенных пользователем эксплуатационных целей. Эта запатентованная технология постоянно контролирует и регулирует ключевые параметры управления горением для поддержания соответствия NOx и CO, стабильности пламени и приемлемой динамики горения.

ECOMAX® предоставляет оператору систему, которая предлагает:

Индивидуальные операционные цели

Управление выбросами / соответствие

Контроль / снижение динамики горения

Повышенная топливная гибкость

Увеличенный рабочий диапазон допустимых нагрузок

Непрерывная оптимизация

Повышенный потенциал мощности

Не требует обновления элементов управления

Устраняет необходимость ручной настройки

Операторы предприятий получают значительные преимущества от каждого компонента решения.Требуются системы мониторинга динамики горения (CDMS) и системы непрерывного мониторинга выбросов (CEMS), так как ECOMAX® требует непрерывных рабочих данных в реальном времени. Что наиболее важно, операторы предприятий теперь могут управлять своими установками без участия третьих лиц. Конкретная информация о работе предприятия, которая имеет решающее значение для оптимизации предприятия, может быть размещена и скорректирована на месте.

Функционирование завода можно настроить для достижения следующих целей:

Снижение динамики горения

Соответствие выхлопным газам

Оптимизация мощности и эффективности станции

Максимальная доступность и надежность станции

Проблема настройки DLN — Контроль выбросов и управление динамикой камеры сгорания

Сжигание пламени обедненной смеси с предварительной смесью снижает выбросы NOx, но приводит к акустической нестабильности в газовой турбине.Со временем эта нестабильность (динамика камеры сгорания) приведет к повреждению компонентов в камере сгорания (сопла, гильзы, переходники) или даже компонентов, находящихся ниже по потоку (сопла, лопасти), что приведет к ненужным простоям, увеличению затрат на ремонт оборудования и потере доходов.

Изменения температуры окружающей среды могут сильно повлиять на стабильность камеры сгорания. Исторически эта проблема решалась с помощью сезонной настройки. Настройка необходима для достижения наилучшего баланса между NOx, CO, стабильностью и динамикой камеры сгорания.

Однако доступно лучшее решение, при котором пользователь может контролировать работу камеры сгорания газовой турбины, не принося тюнера на место. Необходимым инструментом является система мониторинга динамики горения (CDMS), которая позволяет постоянно наблюдать и документировать акустическое поведение каждой камеры сгорания.

Оптимальные операционные цели

Предварительно установленные тумблеры включения / выключения позволяют легко и немедленно переключаться между режимами работы. Оператор установки может указать операционную директиву для данной ситуации, сохраняя при этом постоянную возможность переключения настроек турбины.Это делается для того, чтобы легко, сразу и по собственному усмотрению оператора достичь различных рабочих параметров.

CDMS непрерывно отслеживает динамику и передает эту информацию в ECOMAX® прямо или косвенно. В стандартной конфигурации DCS постоянно отслеживает данные о выбросах и отправляет эту информацию в ECOMAX®. Используя данные CDM, CEM и характеристики турбины в реальном времени, ECOMAX® определяет, когда требуются настройки, и автоматически настраивает турбину в соответствии с целями оптимизации, поставленными оператором.

Tru-Curve ™ — постоянная оптимизация производительности

Tru-Curve — это процесс, который происходит, когда ECOMAX® увеличивает отношение топлива к воздуху при базовой нагрузке турбины, одновременно управляя выбросами и динамикой камеры сгорания в допустимых пределах. Он безопасно оптимизирует базовую нагрузку на предприятии оператора, когда он считает это выгодным, и может устранить этот эффект, когда это необходимо.

Система мониторинга динамики горения (CDMS)

CDMS предотвращает высокие динамические амплитуды, которые могут вызвать повреждение компонентов.Акустическое поведение каждой камеры сгорания постоянно отслеживается и документируется. Эти системы обладают дополнительным преимуществом в виде индикации изменений в динамике, связанных с отказом оборудования. Это позволяет пользователям точно определять проблемы с камерой сгорания и принимать меры до того, как произойдет дополнительный сбой или повреждение.

Permanent CDMS были разработаны для непрерывного мониторинга динамики. Эти системы обеспечивают круглосуточный мониторинг, поэтому при необходимости можно вносить изменения в настройки. Существует два основных типа: низкотемпературные системы автоматической продувки и высокотемпературные системы без продувки.Разница между ними заключается в расположении датчика относительно турбинного отсека.

Обе системы обеспечивают возможность настройки по мере необходимости, и каждая из них может получать ранние признаки повреждения оборудования для сжигания. Это увеличивает возможность операторов запускать турбину с оптимальными настройками в режиме реального времени, позволяет проводить профилактическое обслуживание, продлевает срок службы деталей сгорания и может помочь увеличить интервалы технического обслуживания.

CDMS — это необходимый инструмент, необходимый для запуска технологии автоматической настройки ECOMAX®.

Газовые турбины: как повысить работоспособность, мощность и эффективность

Существует несколько вариантов улучшения рабочих характеристик газовых турбин, и, учитывая, что эти несколько дополнительных процентных пунктов операционной эффективности необходимы для максимизации стоимости установки, их следует использовать. Сообщает Майкл Гэбриел.

В нынешних экономических условиях владельцы и операторы ищут рентабельные способы расширения работоспособности газовых турбин, повышения эффективности, увеличения производительности и продления срока службы существующего оборудования.Регулирующий процесс выдачи разрешений на источники нового поколения является медленным и более сложным, чем когда-либо прежде, что делает небольшие усовершенствования турбины существующего оборудования более привлекательным вариантом.

Можно сделать многое, чтобы турбина работала с максимальной эффективностью. Внимание к деталям при наблюдении и отслеживании рабочих параметров может выявить ухудшение характеристик турбины. Существуют различные типы пакетов мониторинга, помогающие в этом. Некоторые из них предназначены для предупреждения о надвигающихся сбоях (т.е. вибрация подшипников), тем самым предотвращая дорогостоящие вынужденные простои. Другие продукты предназначены для анализа производительности турбины или установки с течением времени. Центры удаленного мониторинга могут выполнять одно или то и другое вместе.

Дополнительной проблемой для владельцев и операторов станций являются изменения в составе топлива, необходимые с течением времени. Системы сгорания спроектированы и построены для работы в относительно узком диапазоне качества топлива.Значительное изменение состава топлива может вызвать значительные эксплуатационные проблемы в отношении выбросов, стабильности пламени и динамики камеры сгорания. Эти изменения наиболее сложны для бедных систем сгорания с предварительным смешиванием и «низким уровнем выбросов NOx».

КПД ТУРБИНЫ — ДЕГРАДАЦИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Есть много причин, по которым производительность газовой турбины со временем ухудшается.Некоторые из них могут быть исправлены или смягчены в рабочем состоянии, в то время как другие требуют значительного обслуживания во время останова. Примерами общих причин потери эффективности турбины являются засорение входных фильтров, грязные лопатки компрессора, повреждение лопаток компрессора и турбины, чрезмерные зазоры между корпусами и движущимися лопатками компрессора или турбины, а также неоптимальная настройка камеры сгорания.

Очистка и обслуживание входного фильтра

Правильное обслуживание входной системы фильтрации жизненно важно для поддержания общего состояния турбины.Плохо обслуживаемые впускные отверстия могут привести к повреждению лопаток компрессора, загрязнению и загрязнению лопаток компрессора и чрезмерному падению давления на фильтрах (что в результате приведет к снижению эффективности турбины).

Следует проводить периодические проверки чистой стороны фильтров — поиск «утечек света», а также материала, который ослаблен или может попасть в компрессор.

Некоторые турбины имеют систему очистки обратным потоком воздуха для фильтров, в которой воздух на выходе компрессора (после его охлаждения) используется для обратного потока фильтров на короткое время с целью удаления загрязняющих веществ, захваченных на грязной стороне фильтр.Одним из самых больших недостатков этой системы является то, что подавляющее большинство загрязняющих веществ может быть втянут обратно в фильтры после короткой затяжки, что требует многократного повторения процесса для значительного снижения перепада давления на входе фильтра. Простым усовершенствованием является использование воздушной системы завода для продувки фильтров при остановке турбины. Этот метод значительно сокращает необходимое время и количество воздуха, потребляемого в процессе очистки.

Компрессор мойки

Регулярная промывка компрессора необходима для поддержания мощности и эффективности турбины.Значительное снижение производительности может наблюдаться из-за грязных лопаток компрессора, особенно если газовая турбина находится в промышленной среде или рядом с ней.

Промывка компрессора может происходить как при работающем агрегате (онлайн), так и при выключенном (офлайн). Некоторые турбины, особенно с камерами сгорания с низким уровнем выбросов NOx, не позволяют использовать моющее средство во время работы турбины. Типичный режим для этих турбин — мытье в режиме онлайн один раз в день в течение нескольких минут в день. Когда устройство можно отключить, проводится более тщательная стирка с использованием моющего средства с циклами стирки и многократного полоскания.

В качестве примера, системы промывки компрессора Gas Turbine Efficiency модели 600i были установлены на двух газовых турбинах 9E в Малайзии. Реализовав надлежащую процедуру мытья в режиме онлайн и в автономном режиме, на заводе удалось добиться рекуперации тепла до 1,5%. В результате срок окупаемости составил два месяца. Кроме того, мощность газовой турбины была увеличена на 8–13% во время циклов промывки в оперативном режиме.

Типичное восстановление выхода, достигаемое после проведения промывки в автономном режиме, может превышать 2% по сравнению с работой турбины перед промывкой.

Другие преимущества включают сокращение выбросов. Результаты будут зависеть от типа турбины, использования и времени с момента последней промывки.

УЛУЧШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Кондиционирование воздуха на входе — снижение температуры воздуха на входе — очень распространенный метод повышения мощности газовой турбины. Есть три хорошо известных метода для достижения такого улучшения производительности: туманообразование, испарительное охлаждение и охлаждение. Они приведены в таблице 1.

Запотевание заключается в впрыскивании распыленной воды во входящий воздушный поток после входных фильтров.Система тщательно контролирует количество впрыскиваемой воды, чтобы не допустить попадания крупных капель воды в компрессор.

Оборудование испарительного охлаждения устанавливается во впускном трубопроводе после системы фильтрации. Система состоит из банка среды в воздушном потоке, который постоянно смачивается одним или несколькими водяными насосами. По мере того, как поступающий воздух проходит через среду, он поглощает часть влаги и в то же время теряет тепло (за счет испарения воды), в результате чего воздух становится более холодным и плотным.Затем этот плотный воздух поступает в компрессор. Более холодный и плотный воздух позволяет турбине производить больше выходной мощности с повышенным КПД.

Охлаждение входящего воздушного потока — эффективный способ увеличения плотности воздуха и, таким образом, увеличения мощности турбины. Чиллер — обычно это большая механическая холодильная установка — регулируется для обеспечения контролируемой температуры воздуха на входе в компрессор. Независимо от температуры окружающего воздуха чиллер гарантирует, что температура на входе компрессора не превысит заданную целевую температуру.

Пиковое зажигание газовой турбины (выше целевого предела OEM-проекта) — это еще один вариант получения дополнительной мощности, но дополнительные требования к техническому обслуживанию, предъявляемые к оборудованию сгорания и турбины, в редких случаях делают это экономически целесообразным.

Тем не менее, может быть некоторая возможность вывести турбину из ее текущего рабочего состояния и позволить ей работать на проектных пределах, определенных OEM. Нет ничего необычного в том, что турбина работает с недостаточной мощностью по сравнению с проектными пределами OEM.Увеличение мощности турбины таким образом должно производиться с большой осторожностью, чтобы не превысить пределы OEM ни при каких условиях окружающей среды.

ПОВЫШЕНИЕ СОБЛЮДЕНИЯ ВЫБРОСОВ

Соблюдение требований по выбросам — это постоянное внимание действующих предприятий, и со временем требования становятся все более строгими. Примером может служить директива ЕС по крупным машинам, согласно которой выбросы NOx и CO составляют менее 20 частей на миллион для всех станций мощностью более 20 МВт.Аналогичная программа в США требует модернизации всех заводов, расположенных в недостижимых зонах, до наилучшей доступной технологии модернизации.

Соответствие требованиям по выбросам не только лучше для окружающей среды, но и поможет избежать дорогостоящих штрафов. Обычно системы сжигания газовых турбин «настраиваются» дважды в год, один раз перед летом и один раз перед зимой. Каждый период настройки предназначен для оптимизации турбины к предстоящему сезону, обеспечивая при этом значительный запас прочности, чтобы не было чрезмерных выбросов, чрезмерной динамики камеры сгорания или потери пламени (из-за обедненного выброса).

К сожалению, эти услуги по настройке могут занимать много времени, не позволяя турбине работать на полную мощность в течение периода настройки. Кроме того, сезонная настройка по своей сути оставляет на столе «запас эксплуатационных характеристик», поскольку система сгорания должна быть настроена «безопасно», чтобы обеспечить приемлемую производительность во всех прогнозируемых условиях окружающей среды в течение следующих шести месяцев (до следующего мероприятия по настройке). К счастью, доступны автоматизированные системы настройки, которые постоянно оптимизируют систему сгорания.

Одной из таких систем является «ECOMAX» эффективности газовой турбины, которая использует данные о выбросах и динамике камеры сгорания в реальном времени для постоянного определения оптимальной рабочей точки для системы сгорания. Операторы установки могут выбирать в режиме реального времени, чтобы оптимизировать выбросы, динамику камеры сгорания и / или мощность турбины. Эта система также позволяет операторам безопасно довести турбину до проектных пределов сжигания OEM, как упоминалось в предыдущем разделе. Кроме того, ECOMAX можно настроить для оптимизации тепловых показателей при частичной и базовой нагрузке в конфигурациях простого или комбинированного цикла.Система изображена на рисунках 1 и 2.

Опыт эксплуатации с ECOMAX показал, что он оптимизировал систему сгорания на одном агрегате почти 300 раз за один месяц. Кроме того, прирост производительности агрегата составил почти 2% из-за того, что он работал на предельных значениях OEM или близких к ним.

Дополнительные проблемы возникают из-за нынешней тенденции к более частым изменениям качества / состава топлива. Результатами могут быть отключение турбины из-за пропадания пламени (обеднение системы сгорания), нарушения выбросов, а также отклонения в динамике горения.Эти негативные явления более распространены в камерах сгорания обедненной смеси с предварительным смешиванием и низким выбросом NOx. Постоянная настройка системы сгорания может позволить турбине успешно работать в гораздо более широком диапазоне изменения состава топлива. Это также может быть превращено в экономическое преимущество для завода, позволяя потреблять топливо с более низким содержанием БТЕ при значительной экономии затрат. По сути, зачем платить за «высокие испытания», если ваша турбина может работать «в обычном режиме» без каких-либо побочных эффектов?

Наконец, автоматизированные системы настройки могут быть настроены для постоянного снижения выбросов, устанавливая цели ниже принятых, стандартных уровней выбросов, которые обычно достигаются.

ДЕЛАЙТЕ БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ

Как только отмечается ухудшение, первым шагом является поиск причины, а логическим вторым шагом является устранение проблемы. Некоторые проблемы будут внутренними по отношению к корпусу турбины и потребуют глубоких знаний о турбине в сочетании с эксплуатационными данными, чтобы точно определить вероятную причину. Другие проблемы могут быть внешними по отношению к корпусу турбины, и их можно выявить с помощью комбинации анализа эксплуатационных данных в сочетании с опытными глазами и ушами, исследующими вспомогательные компоненты и системы турбины.

Одна из распространенных проблем — снижение эффективности компрессора из-за утечки воздуха из-за закрытых запорных антипомпажных (спускных) клапанов или байпасных клапанов. На некоторых предприятиях могут быть установлены контрольно-измерительные приборы, показывающие повышение температуры в соответствующем трубопроводе. Если ваши линии не оборудованы приборами, все, что нужно для определения утечки — это тепловая пушка. Тот же процесс можно использовать для клапана обогрева приточного воздуха.

В эпоху сокращения штата в сочетании с большим количеством правил и администрации наблюдается тенденция к тому, что все меньше глаз и ушей бродят по предприятию с намерением находить проблемы до того, как они станут серьезными.Одно из решений состоит в том, чтобы аудит завода проводился людьми, знакомыми с технологией, но не слишком близко к работе этого конкретного завода. Вопросительный настрой аудиторов жизненно важен. Наиболее успешные аудиты тщательно проходят руководство и операционный персонал до, во время и после аудита.

Владельцы / операторы с большим парком аналогичных установок могут значительно сэкономить на правильном планировании отключений и управлении активами, особенно в области капитальных запчастей в течение всего срока службы турбины.Надежная программа, которая управляет сроком службы оборудования и предсказывает последствия, позволяет владельцам правильно распределять средства для покупки запасных частей, не тратя потенциально миллионы долларов. Эти услуги коммерчески доступны для операторов автопарков, которые хотят реализовать этот тип программы, не увеличивая и без того перегруженный персонал.

Таким образом, для владельцев и операторов существует множество вариантов улучшения различных рабочих характеристик своих газовых турбин.Они варьируются от недорогих и простых до дорогих и сложных и продаются как OEM-производителями, так и сторонними поставщиками.

Майкл Гэбриэл — менеджер Центра мониторинга эффективности газовых турбин, Орландо, Флорида, США.

Электронная почта: [email protected]

Другие статьи в текущем выпуске по когенерации и энергоснабжению на месте
Другие архивы статей о когенерации и энергоснабжении на месте

Настройка коэффициентов обратной связи гондолы для контроллеров плавающих ветровых турбин с использованием модели с двумя степенями свободы: препринт (конференция)

Ленфест, Эбен, Гупи, Эндрю, Райт, Алан и Аббас, Нихар. Настройка коэффициентов обратной связи гондолы для контроллеров плавающих ветровых турбин с использованием модели с двумя степенями свободы: Препринт . США: Н. п., 2020. Интернет.

Ленфест, Эбен, Гупи, Эндрю, Райт, Алан и Аббас, Нихар. Настройка коэффициентов обратной связи гондолы для контроллеров плавающих ветровых турбин с использованием модели с двумя степенями свободы: Препринт . Соединенные Штаты.

Ленфест, Эбен, Гупи, Эндрю, Райт, Алан и Аббас, Нихар.Пт. «Настройка усиления обратной связи гондолы для контроллеров плавающих ветряных турбин с использованием модели с двумя степенями свободы: препринт». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/1669567.

@article {osti_1669567,
title = {Настройка усиления обратной связи гондолы для контроллеров плавающих ветровых турбин с использованием модели с двумя степенями свободы: препринт},
author = {Ленфест, Эбен и Гупи, Эндрю и Райт, Алан и Аббас, Нихар},
abstractNote = {Разработка контроллера общего шага лопастей для плавучих морских ветряных турбин (FOWT) представляет собой уникальные задачи из-за взаимодействия контроллера с динамикой платформы.Контроллер также должен решать конкурирующие задачи по выработке электроэнергии и управлению усталостной нагрузкой. Существующие решения либо расстраивают контроллер в результате замедленного отклика, используют сложные методы настройки, либо включают усиление обратной связи по скорости гондолы. С целью разработки простого метода настройки управления для обычного исследователя FOWT, который легко расширяется на широкий спектр конфигураций турбины и корпуса, эта последняя идея основана на предложении простой стратегии настройки для усиления обратной связи.Эта стратегия использует модель турбины с двумя степенями свободы (DoF), которая учитывает переднюю часть верхней части башни и угловые смещения ротора. Для оценки член скорости гондолы добавляется к существующему запланированному пропорционально-интегральному контроллеру усиления как пропорциональный коэффициент усиления. Затем модифицированный контроллер сравнивается с базовыми наземными и расстроенными контроллерами на примере системы для нескольких вариантов нагрузки. Результаты первого прохода являются благоприятными, демонстрируя, как исследователи могут использовать предложенный метод настройки для эффективного планирования прироста для адекватной производительности контроллера при исследовании новых конфигураций FOWT.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1669567}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {2020},
месяц = ​​{9}
}

Основы настройки котла, часть II

Котлы обладают огромной тепловой массой и относительно медленно реагируют.Турбины маневренные и быстро отвечают на команды оператора. Координация работы всего предприятия требует глубокого знания обеих систем и выбора правильных логических инструментов для их объединения.

Передняя часть, на жаргоне инженера по системам управления электростанцией, состоит из мастера котла и мастера турбины. Как объясняется в Части I этой серии из двух частей, окно оператора в систему управления называется станцией или главным устройством, и оно обеспечивает интерфейс оператора для данного контура управления.Доступ к этому контуру обычно осуществляется с переключателя или ручного пульта, расположенного на панели управления на старых предприятиях или, что чаще, с клавиатуры оператора на предприятиях, которым повезло, что они оснащены цифровыми средствами управления.

Наилучший случай — когда и турбина, и котел-мастера находятся в распределенной системе управления (РСУ). Но так бывает не всегда. Мы часто обнаруживаем, что были модернизированы только регуляторы котла. В таких случаях важно, чтобы DCS могла взаимодействовать с существующими органами управления турбиной, если вы хотите использовать все возможности DCS.Возможности настройки всей установки ограничены DCS, которая включает в себя главное устройство котла, но не имеет канала связи с органами управления турбиной.

Опции управления котлом

Настройка котла — это своего рода балансирующее действие. Питательная вода поступает в котел через ряд нагревателей пара низкого и высокого давления в барабан. Затем вода проходит через водяные стенки печи и поглощает тепло, пока в главном паровом барабане не образуется пар.

Затем этот пар поступает в главный паропровод и проходит через серию пароперегревателей и пароохладителей, пока, наконец, не попадает в регулятор турбины и / или запорные клапаны.Котел регулирует давление дроссельной заслонки турбины, регулируя скорость сжигания котла. Это означает, что количество топлива и воздуха, поступающего в топку, увеличивается или уменьшается в зависимости от того, требует ли турбина большего или меньшего давления пара.

В мире барабанных котлов существует четыре обычных режима работы: базовый режим, режим слежения за котлом, режим слежения за турбиной и координированное управление (Таблица 1). Каждый из этих режимов работы описан в следующих параграфах.

Таблица 1. Варианты управления заводским котлом. Источник: Тим Леопольд

Обычно мастер котла находится в автоматическом или ручном режиме управления. Другое дело турбина. Органы управления турбиной обычно имеют несколько автономных контуров, таких как мегаватт, давление, положение клапана или скорость, которые являются контурами управления, которые не реагируют на управляющее устройство турбины DCS. Если органы управления турбиной не смотрят на переднюю часть, то, что касается передней части, турбина находится в ручном управлении.Для наших целей «авто» под основным заголовком турбины в таблице 1 означает, что передний конец управляет регулирующими клапанами турбины.

Базовый режим. В этом режиме нет автоматической реакции на изменения основного пара, давления дроссельной заслонки или уставки мегаватт внешними контроллерами. Твердая рука оператора необходима для окончательной регулировки управления котлом. Турбина может находиться в одном из своих автономных контуров, но мастер турбины не контролирует установку.Многие заводы работают в этом или подобном режиме до того, как модернизируют управление турбиной до DCS.

Режим слежения за котлом. В этом режиме работы главный котел находится в автоматическом режиме, а турбина — нет. Это автоматический контур управления, контролирующий давление пара. В зависимости от котла его можно хорошо контролировать. Как правило, это самый свободный из трех типичных автоматических режимов работы внешнего интерфейса (рис. 1).

1. Загруженные вопросы. Типичная реакция котла после изменения уставки. Источник: Тим Леопольд

Это одна из тех петель, в которых используется ужасная производная прибыль. Пропорциональное усиление обычно довольно велико, интегральное действие медленное, а производная абсолютно необходима. Настоящие ключи к настройке внешнего интерфейса — это несколько простых концепций. Например, не добавляйте огорчения; то есть, не добивайтесь непропорционально высоких достижений. Мы используем производную, потому что пытаемся предвидеть отклонение давления пара.

Сигнал с прямой связью является важной частью этого контура управления и часто называется целевым потоком пара. Целевой расход пара — это измеренный расход пара, умноженный на отношение уставки давления дроссельной заслонки к давлению дроссельной заслонки. Обычно существует функциональный генератор, разработанный таким образом, что от 0% до 100% входного сигнала пропорционален выходному сигналу от 0% до 100%. Приятно динамичный характер соотношения помогает мастеру котла двигаться в правильном направлении. Также могут быть доступны дополнительные «кикеры».Один из вариантов — это регулятор заданного значения давления дроссельной заслонки, который немного добавляет к сигналу упреждающего сигнала, если заданное значение изменяется. Производное действие контроллера также действует как кикер.

Режим слежения за турбиной. Во многих отношениях это мой любимый рабочий режим установки, потому что его легче всего настраивать. Он также предлагает операторам надежную защиту во время кризиса. В режиме слежения за турбиной мастер котла находится в ручном режиме, а мастер турбины — в автоматическом режиме.Мастер турбины регулирует давление дроссельной заслонки, регулируя регулирующие клапаны турбины. Затем в генераторе вырабатываются мегаватты, которые передаются в сеть в зависимости от нагрузки котла.

По сравнению с медленным, а иногда и громоздким откликом котла, реакция турбины обычно быстрая и подвижная. Пропорциональное усиление обычно умеренно велико, а интегральное действие может быть довольно быстрым. Хотя адаптивная настройка возможна, обычно в этом нет необходимости; многие устройства используют только одно значение для пропорционального и / или интегрального усиления.Кроме того, потребность в прямой связи минимальна. Регулирующие клапаны турбины работают как один большой клапан регулирования давления, который может легко контролировать давление дроссельной заслонки, когда контуры регулирования хорошо настроены.

Режим слежения за турбиной также является фаворитом среди операторов. Если установка находится в согласованном режиме, и установка начинает выходить из-под контроля практически по любой причине, операторам просто необходимо перевести мастера котла в ручной режим. Сразу же элементы управления автоматически перейдут в режим слежения за турбиной.Клапаны открываются или закрываются по мере необходимости для регулирования основного давления пара. Между тем, поскольку скорость возгорания стабилизировалась, регуляторы котла скоро придут в норму.

На рис. 2 представлены данные, полученные во время пуска электростанции мощностью 320 МВт. В нижнем левом углу вы можете увидеть, где произошел перенос клапана. Передача клапана — это процесс, при котором турбина при запуске передает управление от запорного клапана к регулирующему клапану. Фактически в главном паропроводе перед турбиной имеется два набора клапанов: главный запорный клапан и регулирующие клапаны.Следующим интересным моментом на этом рисунке является область, которую я называю «тревожной дельтой». Во время этого линейного изменения нагрузки был длительный период, когда разница (дельта) между давлением дроссельной заслонки и уставкой давления дроссельной заслонки была практически постоянной (фиолетовая и зеленая линии на первой вертикальной белой пунктирной линии). Когда мы ожидаем, что средства контроля будут действовать в одну сторону, а они нет, пора заняться исследованием.

2. Под контролем. Укрощение контура управления, который отключал интегральное управление на рампе нагрузки. Источник: Тим Леопольд

Во время изменения требуемой нагрузки агрегата при координированном управлении обычно снижают интегральное действие главного контроллера котла до нуля до тех пор, пока не завершится линейное изменение нагрузки. Эта стратегия использовалась во всех режимах главного контроллера турбины и котла. Это тот случай, когда больше не значит лучше; когда я смотрел на логику, был легкий упреждающий сигнал, основанный на потреблении котла, значительном пропорциональном усилении и отсутствии интегрального усиления.Как бы то ни было, сигнал ошибки между давлением дроссельной заслонки и уставкой давления дроссельной заслонки никогда не исчезнет.

Я безуспешно пытался отключить ошибку. Хотя ошибка уменьшилась, как показано на рисунке 2, вскоре мы обнаружили, что настройка не была надежной во всех рабочих условиях. Затем мы загрузили необходимые изменения логики (вторая белая вертикальная пунктирная линия), в результате чего блок вышел из режима слежения за турбиной и перешел в режим базовой нагрузки, а затем снова вернулся. После внесения изменений в логику с этой точки (третья белая вертикальная пунктирная линия) вы можете видеть хороший контроль давления дроссельной заслонки.Так должен работать хорошо настроенный режим слежения за турбиной.

Режим координированного управления

Скоординированное внешнее управление было разработано в конце 1970-х — начале 1980-х годов для решения давней проблемы управления. В течение многих лет мастер турбины контролировал выработку мегаватт, а мастер котла контролировал давление в котле, и они никогда не разговаривали друг с другом. По сей день есть предприятия, которые продолжают работать без согласования между мастерами котлов и турбин.

Например, если мы находимся в режиме слежения за котлом, главный котел контролирует давление, а если мастер турбины использует локальный контур регулирования мегаватт, у нас есть то, что я называю «антикоординированным» режимом. Если мегаватты увеличиваются, клапаны турбины должны закрыться. Когда клапаны закрываются, давление дроссельной заслонки повышается. При повышении давления мастер котла должен убавить. Когда мощность котла падает, мегаватты падают, и клапаны турбины должны открываться, понижая давление, повышая потребность котла, увеличивая мегаватты, закрывая клапаны … и мы снова идем по кругу и будем безнадежно колебаться в этом направлении вечно.

Введите координированное управление котлом и турбиной, где главный котел и главный турбины используются в тандеме для управления производством мегаватт и давлением дроссельной заслонки. В координированном режиме мастер котла в основном обращает внимание на ошибку давления дроссельной заслонки и только на небольшую ошибку мегаватт. С другой стороны, турбина смотрит в основном на ошибку мегаватта с некоторой ошибкой давления дроссельной заслонки. Затем эксперт, настраивающий элементы управления, должен решить, какое количество каждого из них использовать. Эмпирическое правило, переданное мне Аль Шульцем, доктором философии, состоит в том, что погрешность давления дроссельной заслонки составляет 10 частей на погрешность в 1 часть мегаватта для мастера котла; для турбины это ошибка 10 частей мегаватт на ошибку давления дроссельной заслонки 4 части.

Если нет координации между управлением котлом и турбиной, они будут сражаться друг с другом насмерть. Котел действительно не может ничего больше, чем регулировать давление дроссельной заслонки, и даже в этом случае он работает медленно из-за своей огромной тепловой емкости.

Клапаны турбины намного быстрее и способны управлять как мегаваттами, так и давлением. Клапаны регулируют тепловую емкость котла при изменении нагрузки на установку. Эти соотношения фокусируют управление турбиной на выработке мегаватт с уставкой мегаватт, а давление дроссельной заслонки близко к уставке.Когда происходят отклонения, ошибка давления дроссельной заслонки становится более важной и замедляет работу турбины, перемещая ее в противоположном направлении, которое требовалось бы для чистого мегаваттного контроллера. Удивительно, но для всех котлов (барабанных или прямоточных, угольных, газовых или масляных) это практическое правило даст вам хорошую твердую отправную точку, чтобы приступить к настройке внешних координированных элементов управления режимами.

Далее идет настройка контроллеров. В общем, мастер турбины является более легким для настройки из двух компонентов, поэтому он атакует первым.Прирост будет менее агрессивным, чем тот, который использовался для режима слежения за турбиной, но рекомендуется сначала, чтобы мастер турбины контролировал мегаватты как можно жестче. Если этот отклик слишком велик для котла, настройку можно ослабить позже. Обратите внимание, что это будет только пропорциональная и интегральная настройка без действия производной.

Ключом к настройке мастера котла является балансировка пропорционального, интегрального и производного действия контроллера, чтобы давление поддерживалось с хорошим контролем, своевременно приближалось к заданному значению и правильно прогнозировало движение сигнала ошибки.В общем, пропорциональное усиление будет довольно большим, интегральное действие будет медленным, а производное усиление в контроллере должно быть относительно небольшим.

Наконец, элементы управления, составляющие скоординированный интерфейс, могут использовать некоторую прямую связь и различные кикеры, являющиеся ее частью. Прямые сигналы, поступающие как на турбину, так и на главные контроллеры котла, в скоординированном режиме являются функцией требуемой нагрузки агрегата.

Настройка для отклика устройства

Потребность в нагрузке агрегата — это версия главного запроса агрегата с ограничением по верхнему и нижнему пределу и с ограничением скорости.Оператор вводит свою целевую мегаваттную нагрузку в DCS. Существуют высокие и низкие пределы того, что может вводить оператор, которые определяются оператором, поставщиками котлов и турбин и надлежащей практикой. Оператору также доступно ограничение скорости увеличения удельной нагрузки. Типичные значения, используемые в отрасли, составляют 1% или 2% в минуту при изменении нагрузки на единицу. Я настроил котлы, которые могут развивать скорость до 5% в минуту, но на самом деле никто не использует это значение из-за износа оборудования. Обычно я ожидаю увидеть ограничение скорости около 1 МВт / мин для блока 100 МВт или 8 МВт / мин для блока 800 МВт.

Прямая связь с турбиной, когда она используется, обычно очень слабо зависит от потребности в единичной нагрузке. Это потому, что турбина вполне способна внести свой вклад в этот скоординированный танец управления — она ​​может реагировать намного быстрее, чем котел. Прямая связь с согласованным главным контроллером котла совершенно иная. Важным аспектом прямой связи является наклон линии. Это определяется функцией удельной нагрузки, а также скоростью изменения требований к единичной нагрузке, выбранной оператором.Эта упреждающая связь помогает мастеру котла не отставать от увеличения или уменьшения нагрузки, чтобы поддерживать давление дроссельной заслонки на заданном уровне.

Однако простого добавления с прогнозированием почти никогда не бывает достаточно для надежной скоординированной системы управления. Помните, что котел — это резервуар энергии, удерживаемый регулирующими клапанами турбины при изменении нагрузки. Однако это не бесконечный резервуар, и основное давление пара имеет тенденцию провисать или увеличиваться по мере увеличения агрегата и уменьшения нагрузки.Вот почему схемы кикера включены в элементы управления.

Первый кикер основан на упреждающем воздействии (то есть в зависимости от потребности в единичной нагрузке), и это должен быть производный толчок, который можно настраивать, чтобы минимизировать провал давления при изменении нагрузки. Помните, что чем ближе давление дроссельной заслонки может оставаться к заданному значению, каким бы оно ни было, тем легче турбине вырабатывать мегаватты, и тем меньше будет колебание, когда изменение нагрузки закончится. Некоторые котлы ведут себя хорошо и очень быстро реагируют, поэтому этот удар минимален.Некоторые котлы плохо себя ведут, и их кикеры могут быть довольно значительными. Могут быть и другие кикеры, возможно, в зависимости от давления дроссельной заслонки или уставки давления дроссельной заслонки, как описано для режима слежения за котлом.

Практическое управление Magic

Процесс настройки нельзя торопить, и для его правильного выполнения требуется некоторое время. Вот пример. Недавно я вошел в диспетчерскую блока 800 МВт как раз в тот момент, когда операторы меняли нагрузку. Как видите, отклик агрегата оставляет желать лучшего (рисунок 3).

3. Не отвечает. Изменение нагрузки на этом блоке мощностью 800 МВт показало плохую реакцию, и органы управления нуждались в хорошей настройке. Источник: Тим Леопольд

К третьему дню скоординированные элементы управления хорошо отреагировали после того, как я немного уменьшил интегральное и пропорциональное усиление и увеличил производное действие контроллера примерно на 25%. Я также немного изменил сигнал прямой связи. На рис. 4 показан отклик блока на испытание на увеличение нагрузки на 353 МВт.Примерно на полпути оператору не удалось запустить вентилятор с вытяжкой (ID), поэтому он переключился в основной режим, а затем в режим слежения за котлом. Когда вентилятор ID был наконец запущен, он вернулся в режим координированного управления. Как вы можете видеть на рисунке 4, передняя часть получила запрос на увеличение нагрузки сразу после того, как оператор решил поднять давление газа. Этот хорошо настроенный котел прошел все испытания с безупречной производительностью.

4. Новая аренда пожизненно. Тот же блок 800 МВт, что и на рисунке 3, показал гораздо лучший отклик на изменение нагрузки после настройки пропорционального и интегрального усиления и увеличения производной действия контроллера на 25%. Источник: Тим Леопольд

Ранбэки и рандауны

Заключительный этап настройки — это тестирование на ходу. Слежение за турбиной — хорошее безопасное место, куда можно уйти, когда у оператора есть время принять меры. Однако что происходит, когда нет времени на реакцию?

В этих ситуациях используются две стратегии управления: возврат и остановка.Откат — это действие, предпринимаемое в случае потери основного оборудования. Типичные откачки включают питатели угля, питающие насосы котла или любую тягу, создаваемую вентилятором установки, принудительную тягу (FD) или первичный воздух.

Кратковременное отключение — это реакция на большую непрекращающуюся ошибку технологического процесса, такую ​​как серьезный разрыв трубы котла. В этом случае насосы питательной воды улавливают повышенную потребность в питательной воде или клапан питательной воды полностью открывается, но уровень в барабане продолжает падать. В конце концов, установка должна инициировать остановку или сокращение выработки пара, а не отключать котел.Типичные сокращения связаны с расходом воздуха, давлением в топке, расходом топлива, расходом питательной воды или уровнем в барабане.

Rundown редко тестируются специально, и это не потому, что их не замечают. Скорее, логика решает, может или нужно реагировать котел или турбина. Если мастер топлива находится в автоматическом режиме и смотрит на мастер котла, чтобы узнать его мощность, то котел может реагировать, и турбина не должна реагировать. Если турбина не смотрит на передние органы управления для своей выходной мощности, а мастер топлива не находится в автоматическом режиме, то единственное устройство, которое может отреагировать, — это турбина, и так оно и есть.Этот последний сценарий имеет очень высокий потенциал отключения устройства.

Обычно мастер топлива работает в автоматическом режиме. Затем потребность котла снижается логикой восстановления с того места, где оно было, до некоторого значения, которое позволяет ошибке, приводящей к сокращению, упасть ниже некоторого заданного предела. Если ошибка не исчезнет, ​​остановка продолжит снижать нагрузку на котел до установленного минимального значения.

Первая логика возврата, с которой я когда-либо сталкивался, была очень серьезной. При потере оборудования система управления котлом будет пытаться оставаться в согласованном режиме.Потребность в единичной нагрузке снизилась бы с некоторой заранее установленной быстрой скоростью. Это уменьшит потребность котла и потребность в регулирующих клапанах турбины. Это работало нормально для некоторых котлов, но скорость, необходимая для того, чтобы котел достиг безопасной рабочей нагрузки, была очень высокой. Сложность в том, что регулирующий клапан турбины закроется с такой же скоростью. Когда эти клапаны закрываются, основное давление пара должно возрасти и в конечном итоге может поднять предохранительные клапаны котла. Это очень тяжело для барабанов и ваших ушей, и часто приводит к сбою с основным топливом.Конечно, это было отключение из-за меньшей нагрузки котла, а не если бы мы иначе просто отключили котел, но, тем не менее, это было отключение.

В результате был разработан то, что я называю более мягким и мягким бегом. Некоторые называют это неработающим двигателем после турбины, когда котел переключается в ручной режим при потере части оборудования. Если вы находитесь в согласованном режиме, котел должен перейти в режим ручного управления и режим слежения за паровой турбиной. В это время логика обратного хода снижает потребность котла до заданного уровня с заданной скоростью.Тем временем турбина может свободно регулировать давление основного пара. Затем мегаваттная нагрузка плавно снижается, и установка плавно приземляется. Слежение за турбиной — лучший режим для выбора в аварийной ситуации.

Еще одна цель возврата к работе — автоматическое восстановление, чтобы операторы могли выяснить, что случилось с оборудованием, и исправить это, пока блок все еще находится в рабочем состоянии, и избежать аварийного отключения топлива.

Данные, показанные на рисунке 5, были собраны во время фактического испытания на обратный ход на установке мощностью 95 МВт, которая работала с тремя пульверизаторами.Возврат произошел, когда отключился вентилятор ID, что привело к отключению одного из вентиляторов FD. Скорость обратного хода котла была установлена ​​ниже трехмиллионной минимальной нагрузки для безопасной и стабильной работы. В результате была разработана система автоматического отключения мельницы на обратном ходу.

5. Предотвращение отключения агрегата. Испытание на обратный ход необходимо при внесении любых изменений в газопровод котла, вентиляторы или мельницы. В этом испытании блока мощностью 95 МВт обратный ход произошел при отключении внутреннего вентилятора. Источник: Тим Леопольд

Вы можете увидеть падение потребления котла и падение процента расхода топлива еще больше, когда одна из трех мельниц отключена логикой возврата. Главный пульверизатор (основная потребность угля) мгновенно поднимается, когда мельница останавливается, затем постепенно снижается, в конечном итоге снижая процентное содержание топлива до потребности котла. Автоматическое отключение мельницы, как правило, является хорошей идеей, особенно на более крупных агрегатах с большой производительностью мельницы. Также обратите внимание, как турбина возвращает давление дроссельной заслонки к заданному значению.Уровень в барабане также немного снизился, прежде чем он восстановился. Весь забег произошел чуть более чем за две минуты. На рис. 6 представлен более подробный вид всего эпизода.

6. Множество движущихся частей. Проиллюстрировано то же испытание на ускорение (рис. 5) блока мощностью 95 МВт, но с более длительным периодом времени. Здесь вы можете увидеть, как главный пульверизатор замедляется и понижается уставка рабочего давления турбины. Источник: Тим Леопольд

В этом тесте, как и в большинстве тестов, которые я проводил на протяжении многих лет, срывы вентилятора и топлива легко обрабатываются логикой обратного хода после турбины.Однако другое дело — неработоспособность насоса питательной воды котла. Клапаны турбины реагируют относительно медленно и имеют тенденцию всасывать пар из барабана. Хотя некоторые котлы способны выдержать это без срабатывания при низком уровне в барабане, многие этого не могут.

В результате была разработана новая логика. Я предпочитаю называть этот особый вид бега раздельным бегом. При выходе из строя питающего насоса котла мастер переходит в ручной режим, угольные мельницы отключаются, а потребность котла сводится к минимуму.Мастер турбины остается в автоматическом режиме, чтобы оставаться в режиме следования за турбиной. На этом этапе мы добавляем специальную блокировку верхнего предела, включенную во время этого спуска, которая блокирует следящий за турбиной контроллер и перемещает регулирующие клапаны в заранее определенное положение. Скорость закрытия клапанов варьируется и зависит от давления дроссельной заслонки. Более высокое давление имеет тенденцию понижать уровень барабана, чего мы не хотим, и действительно высокое давление поднимает безопасность, которая в первую очередь подтолкнула нас к этому логическому пути возврата.

Если вы планируете проверить свою логику возврата, рекомендуется перед тестом поднять уровень барабана на несколько дюймов. На той же станции мощностью 95 МВт мы проверили обратный ход насоса питательной воды котла, используя отдельную логику обратного хода от 75% нагрузки с остановом уровня барабана, инициированным после завершения разгона. Данные на Рисунке 7 иллюстрируют этот успешный тест с точки зрения питательной воды. Обратите внимание на действие регулирующего клапана питательной воды. Уровень барабана упал примерно на 6,5 дюйма. Отключение низкого уровня в барабане было установлено на 7.7 дюймов. Это было успешно, но слишком близко для утешения.

7. Другой взгляд. То же испытание на обратный ход (см. Рисунок 5) блока 95 МВт, но с точки зрения системы питательной воды. Обратите внимание на реакцию уровня барабана. Источник: Тим Леопольд

Когда достаточно

Одна из больших проблем, с которыми сталкивается тюнер управления котлом и турбиной, — это знать, когда остановиться. Это работа, для которой нет определенной точки остановки, и всегда есть способы улучшить ее производительность.

Так как же узнать, что настройка котла окончена? Обычно я прекращаю работу, когда операторы довольны, и, исходя из моего опыта, установка так же хороша, как и другие установки, над которыми я работал на протяжении многих лет. Или, как сказал судья Верховного суда Поттер Стюарт: «Я знаю это, когда вижу».

— Тим Леопольд ([email protected]) — инженер по техническому обслуживанию в компании ABB и имеет более чем 20-летний опыт настройки средств управления на электростанциях по всему миру. Его книга «Котел можно настроить, но ловить тунца нельзя», «» можно купить на Amazon.com.

% PDF-1.5 % 1 0 obj > эндобдж 4 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2015-12-10T16: 15: 22 + 01: 00 Вывод XeTeX 2015.12.10: 16152015-12-11T10: 43: 19 + 01: 002015-12-11T10: 43: 19 + 01: 00MiKTeX-xdvipdfmx (0.7.9 ) uuid: 375533a4-d284-43bb-a8b5-a6a4b3babe82uuid: cf842dad-d9da-41cd-a5c5-ada44563d6d7application / pdf конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > / XObject> >> / Аннотации [31 0 R] / Родитель 5 0 R / MediaBox [0 0 595 842] >> эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > поток x_o0ik $ F i2> u% Y5 — [*? `C + M {= bwψ $ (Z \ ~ / cd CAz g.EYt

Схема настройки контрольной точки цикла для моделирования адаптивных характеристик газовой турбины с полевыми данными