На основании предоставленных данных компании заказчика, подрядчиком инженерной компании была рассчитана годовая прибыль за счет замены расходомера переменного перепада давления с диапазоном измерения дифманометра (выходной пар высокого давления) 405,647 дюйм водяного столба, референтные условия по перепаду давления H2O при 68,0 град. F и подача питательной воды высокого давления 629,000 дюйм водяного столба при базовой нагрузке, ультразвуковыми расходомерами с перепадом давления равным 0 дюйм водяного столба.
Расчеты выполнены для базовой нагрузки пара высокого давления на выходе котла с давлением 2433,0 фунтов/кв. дюйм абс. и температурой 1040,0 град. F для измерений, выполненных как расходомером переменного перепада давления, так и ультразвуковым расходомером.
Выполнены замеры давление пара на входе и на выходе паровой турбины выделены опорные точки: коэффициент непрерывной эксплуатации: 8000 часов/г, Стоимость энергии $0,10/кВт/ч
На Рисунках 1, 2 и 3 изображена технологическая схема модели установки, которая была подготовлена для выполнения расчетов. В данной модели был сделан акцент на моделировании паровой турбины, конденсатора и тракта питательной воды.
Рисунок 1: Модель термодинамической установки с расходомерами переменного перепада давления на входе и выходе линии
Нагрузка насоса питательной воды котла: 3974 кВтэ (электрическая нагрузка)
Нагрузка паротурбинного генератора: 138,675 кВтэ (выход электроустановки)
Рисунок 2: Модель термодинамической установки с ультразвуковым расходомером на входе и расходомером переменного перепада давления на выходе линии
Нагрузка насоса питательной воды котла: 3939 кВтэ (электрическая нагрузка)
Нагрузка паротурбинного генератора: 138673 кВтэ (выход электроустановки75)
Рисунок 3: Модель термодинамической установки с ультразвуковыми расходомерами на входе и выходе линии
Нагрузка насоса питательной воды котла: 3030 кВтэ (электрическая нагрузка)
Нагрузка паротурбинного генератора: 138752 кВтэ (выход электроустановки)
Выводы:
· Для финансовой оптимизации подходят все типы электростанций: от электростанций комбинированного цикла до каменноугольных тепловых электростанций.
· Модели производительности электростанций, настроенные с помощью программного обеспечения, способны оптимизировать все виды контролируемых параметров установки, таких как расходомеры.
· Согласно текущим расчетам, эксплуатационная выгода ультразвуковых расходомеров по сравнению с расходомерами переменного перепада давления будут примерно $ 90 000,- и $ 100 000,- в год.
· В модели электростанции взяты ориентировочные данные, в действительности расчетные данные могут отличаться, однако, вычисленная разница полученных значений с расходомера переменного перепада давления и ультразвукового расходомера не будут иметь значительную разницу.
· Для получения более точных результатов вычислений, необходимо иметь больше данных по установке.
Преимущества для Заказчиков:
Какие же ключевые отличия от расходомеров переменного перепада давления можно выделить?
- Отсутствие потери давления в связи с отсутствие препятствий для потока
- Отсутствие возмущений потока из-за изменения давления,
- Широкий динамический диапазон,
- Устойчивость к загрязнению даже при химической очистке и продувке паром.
Главные преимущества:
- Отсутствие технологических запорных клапанов и 5-ходовых коллекторов,
- Отсутствие импульсной трубки, которая может быть подвержена закупорке,
- Отсутствие требований к утеплению,
- Экономия за счет снижения времени и стоимости монтажа.
- Ключевые факторы успеха ультразвуковых расходомеров:
- Более простое измерение по сравнению с расходомерами переменного перепада давления
- Низкая стоимость монтажа для подрядчиков
- Низкая общая стоимость владения для владельцев / операторов за счет незначительных расходов на техническое обслуживание