Optimering af varmegenvinding ved Nukissiorfiit i Aasiaat, Grønland

Transkript

1 Indhold Bilag 1 - Årsagerne til den yderligere afgrænsning... 2 Bilag 2 - KVV Driftsrapporter... 6 Bilag 3 - Originale anlægstegninger...16 Bilag 4 - Mærkeplade DANSTOKER røggasveksler...20 Bilag 5 - Transmitterfejl, TT-RV-711, Rød kurve...21 Bilag 6 - Uddrag af mailkorrespondance med Per Skov Ibsen...22 Bilag 7 - Uddrag af mailkorrespondancen med Lars Otto Kjær...23 Bilag 8 - Datablad DANSTOKER røggasveksler...25 Bilag 9 - SRO skærmbillede MG7 Restvarme...26 Bilag 10 - SRO skærmbillede Effektkurve...27 Bilag 11 - Udtaget data fra SRO-systemets log-funktion...28 Bilag 12 - Omsætning af VLT % til massestrøm...38 Bilag 13 - Uddrag af mailkorrespondance med Per Skov Ibsen...40 Bilag 14 - MG7 Reguleringsparametre...41 Bilag 15 - MG7 Sætpunkter...42 Bilag 16 - SRO skærmbillede MG7 Kølevand...43 Bilag 17 - Vandanalyse Scandinavian Research...44 Bilag 18 - Operating results MAN Diesel...47 Bilag 19 - Røggastemperaturer før og efter rensning...48 Bilag 20 - Bekræftelse af udtalelser fra driftspersonalet...49 Bilag 21 - Mærkeplade Espholin kompressor...50 Bilag 22 - Uddrag af Aerovit datablad...51 Bilag 23- Uddrag af mailkorrespondance med Casper Clausen...52 Bilag 24- VV1 Driftsrapporter...53 Bilag 25 - Faktura Aasiaat Olie ApS...57 Bilag 26 - Tilbud på DANBLAST sodblæsningssystem fra DANSTOKER...58 Side 1 af 60

2 Bilag 1 - Årsagerne til den yderligere afgrænsning Driftsdata SRO-systemet Der er på kraftvarmeværket kun placeret én energimåler som registrerer den samlede varmeproduktion på KVV. Flowet af fjernvarmevand vises i SRO-systemet sammen med den producerede varmeeffekt og temperaturene før og efter varmegenvindingssystemerne. Dog er det kun de to temperaturmålinger som bliver lagret i SRO-systemets log-funktion. Det er derfor ikke muligt at se udviklinger i flow og effekt tilbage i tiden, for at opdage eventuelle tendenser eller ændringer. Nedenfor er vist skærmbilledet fra SROsystemet hvor flow og effekt er angivet nederst i venstre hjørne. Under praktikforløbet viste observationer under drift, at der i SRO-systemet maksimalt kan vises et flow på 62,41 m 3 /h. Dette skyldes at energimåleren er dimensioneret og programmeret efter MG5 s varmegenvindingssystem, og ikke er blevet udskiftet eller omprogrammeret i takt med at MG6 og MG7 er blevet installeret. Konsekvensen af dette er at i tilfælde, hvor flowet af fjernvarmevand overstiger 62,41 m 3 /h er det ikke længere muligt, at stole på flowet eller den effekt som vises i SRO-systemet. Under normale omstændigheder er der to dieselgeneratoranlæg i drift samtidig, hvilket resulterer i at flowet i perioder ofte overstiger maksimumsværdien på 62,41 m 3 /h. Dette blev observeret flere gange under praktikforløbet. Temperaturmålingerne på retur- og fremløb er begge kontrolleret med infrarødt termometer og anses derfor som værende retvisende. Side 2 af 60

3 Ud fra disse betragtninger konstateres det at det under drift, ofte ikke er muligt i SRO-systemet at se en retvisende værdi for den samlede varmeproduktionen på KVV, og at det heller ikke er muligt at følge udviklingen af denne i SRO-systemets log-funktion. Energimåler Energimåleren kan dog godt registrere et højere flow end 62,41 m 3 /h, men dette kan kun vises på energimålerens display. Her kan øjebliksværdien af flow samt den akkumulerede værdi af gennemstrømmet fjernvarmevand også ses under drift. Dog viste et forsøg, at energimåleren maksimalt kan vise 72,03 m 3 /h, og den akkumulerede mængde af fjernvarmevand igennem KVV, vil være behæftet med fejl, såfremt det totale flow overstiger 72,03 m 3 /h. Forsøget viste dog også at flowet af fjernvarmevand under drift med to motorer, umiddelbart ikke overstiger denne værdi. Forsøget er nærmere beskrevet i rapportens afsnit Omsætning af VLT hastighed til massestrøm af fjernvarmevand side 20. Neden for ses et billede af energimåleren, hvor denne har nået sin maksimumsværdi på 72,03 m 3 /h. Den akkumulerede energimængde som vises på energimåleren, anses derfor som relativt retvisende under normal drift, da flowet af fjernvarmevand ikke på noget tidpunkt, under praktikforløbet, oversteg maksimumsværdien på 72,03 m 3 /h. Driftsrapporter Hver måned aflæser driftspersonalet energimålerens akkumulerede flow i m 3 og energimængde i MWh og anfører disse værdier i den månedlige driftsrapport. Denne rapport indeholder foruden værdier fra energimåleren, smøre- og gasolieforbrug for de tre dieselgeneratoranlæg, produceret el-effekt samt driftstimer for MG6 og MG7. Der tælles ikke driftstimer for MG5 og disse er derfor heller ikke anført i driftsrapporterne. Side 3 af 60

4 Varmeproduktionens nyttevirkning på KVV ud fra driftsrapporterne For at kunne vurdere udnyttelsen af den samlede varmegenvindingen på KVV, ud fra driftsrapporterne, og dermed have et tal som kan sammenlignes måned for måned, er varmeproduktionens nyttevirkning relevant at betragte. Dette giver muligheden for at opdage eventuelle negative eller positive udviklinger over tid, hvilket kan medvirke til at klarlægge om røggasvekslerne eksempelvis ophobes af sod. For at udregne nyttevirkningen af den samlede varmegenvinding på KVV, skal det totale gasolieforbrug sammenlignes med den samlede varmeproduktion. Nyttevirkning = Tallene til denne beregning er indhentet fra driftsrapporterne. Forbrugt gasolie Produceret varmeeffekt = [ liter MWh ] Som beregningseksempel tager dette projekt udgangspunkt i perioden fra d. 16/ til og med d Valget af denne periode er beskrevet nærmere i rapportens afsnit Valg af periode side 17. Ud fra de to driftsrapporter som er udarbejdet for henholdsvis december og januar udregnes her den samlede nyttevirkning for de to måneder. Nyttevirkning december = Nyttevirkning januar = liter MWh 274 liter MWh Umiddelbart ses det ud fra disse tal at nyttevirkningen er markant bedre i januar end i december, da der i januar er blevet brugt mindre gasolie pr. produceret MWh. Dette vil som udgangspunkt være på grund af en bedre udnyttelse af restvarmen i varmegenvindingssystemerne, men ved nærmere undersøgelse af driftsrapporterne viser dette sig ikke at være tilfældet. De tre dieselgeneratorers producerede el-effekt samt deres gasolieforbrug er indhentet fra driftsrapporterne bilag 2 KVV Driftsrapporter. Ved at sammenligne tallene i driftsrapporterne for forbruget af gasolie med den producerede el-effekt fra de enkelte dieselgeneratoranlæg ses at det at værdierne for MG6 afviger meget fra de to andre dieselgeneratoranlæg. Grunden til at nyttevirkningen for MG5 også ændrer sig markant er, at denne i januar måned er ramt af havari. December Januar Nyttevirkning MG5 Nyttevirkning MG6 Nyttevirkning MG7 260 liter 145 liter 251 liter MWh MWh MWh 382 liter MWh 14 liter MWh 250 liter MWh Ved at undersøge rapporterne fra juni 2014 til og med februar 2015 viser det sig at der har været store afvigelser af nyttevirkningen for MG6. Ifølge Teamleder Timo Schaedla er det gasoliemåleren på MG6 som ikke viser den korrekte værdi, hvilket medfører fejlene i rapporten. Side 4 af 60

5 Det blev konstateret at der i 6 ud af 9 måneder er fejl i driftsrapporternes værdier for MG6. Fejlene består i ukorrekte værdier for gasolieforbruget, hvilket bevirker at det samlede forbrug af gasolie på KVV som er anført i driftsrapporterne ikke er retvisende. Det er derfor heller ikke muligt at se en retvisende udvikling af varmeproduktionen på KVV ved at analysere værkets nyttevirkning over en given periode, ud fra driftsrapporterne. Side 5 af 60

6 Bilag 2 - KVV Driftsrapporter Side 6 af 60

7 Side 7 af 60

8 Side 8 af 60

9 Side 9 af 60

10 Side 10 af 60

11 Side 11 af 60

12 Side 12 af 60

13 Side 13 af 60

14 Side 14 af 60

15 Side 15 af 60

16 Bilag 3 - Originale anlægstegninger Motorgenerator 7, Kølevandsdiagram nr B Side 16 af 60

17 Motorgenerator 7, Start- og manøvreluft diagram nr A Side 17 af 60

18 Motorgenerator 7, Restvarmediagram nr B Side 18 af 60

19 Motorgenerator 7, Forbrændingsluft/udstødsdiagram nr B Side 19 af 60

20 Bilag 4 - Mærkeplade DANSTOKER røggasveksler Side 20 af 60

21 Bilag 5 - Transmitterfejl, TT-RV-711, Rød kurve Side 21 af 60

22 Bilag 6 - Uddrag af mailkorrespondance med Per Skov Ibsen Side 22 af 60

23 Bilag 7 - Uddrag af mailkorrespondancen med Lars Otto Kjær Hej Lars Otto. Jeg skriver til dig fordi du tidligere har været behjælpelig med at forklare hvordan diverse røggasspjæld på kraftvarmeværket i Aasiaat, Grønland bliver reguleret. Her var det Erik Vecht du havde kontakt med, men da han er taget på påskeferie håber jeg at du vil hjælpe med en lille uddybende forklaring på en af reguleringerne. Du skrev i din mail til Erik at "Gennemgang går ON med 10 minutters forsinkelse, når motoromdrejningstallet overstiger 850 og der samtidig er signal fra termostaten TS-RV-710" Jeg kan se at der udover termostaten, TS-RV-710, er monteret en termostat yderlige, mærket TSH-RV-710, som er indstillet til en betydeligt højere temperatur end TS-RV-710. Mit spørgsmål er så: Hvilket signal vil få gennemgang til at gå OFF, i tilfælde af for høj temperatur på fjernvarmevandet efter veksleren? Er spjældene styret således at gennemgang kun er ON når temperaturen på fjernvarmevandet efter veksleren ligger imellem de to værdier fastsat af termostaterne? Informationene skal bruges i et bachelorprojekt omhandlende restvarmegenvinding på kraftvarmeværket her i Aasiaat som jeg er i gang med at skrive sammen med en medstuderende fra Fredericia Maskinmesterskole. Det er derfor vigtigt for os at kunne fastslå hvordan spjældene reguleres, således at de røggastemperaturer der er aflæst i SRO systemet ikke er blevet påvirket af en eventuel by-pass af røggas. På forhånd mange tak. Mvh Stefan William Skjold Krog. PS. Jeg vedhæfter lige billeder af hver enkelt termostat hvis det er til nogen hjælp. Det første billeder viser TSH-RV-710 der er indstillet til ca. 109 C Billeder nummer to er af TS-RV-710 der er indstillet til 95 C Hej Stefan Det er korrekt, at begge de to termostater, du nævner, er tilsluttet SROanlægget, hvor de er navngivet således: TS-RV-710 kaldes "driftstermostat" TSH-RV-710 kaldes "overkogssikring I PLC-programmet, der tager sig af styring og overvågning af bl.a. røggassystemet er de to signaler, der begge er NC (Normally Closed eller Normally ON) anvendt således: Når TSH-RV-710 (overkogssikring) går OFF genererer den en alarm - og andet sker der ikke i den programmerede styring. Side 23 af 60

24 Når RS-RV-710 (driftstermostat) går OFF vil den få "gennemgang" til at gå OFF, - og gennemgang går først ON igen 10 minutter efter at RSRV- 710 er ON igen samtidig med at motoromdrejningstallet er over 850 omdr/min. RSH-RV-710 indgår således IKKE i den programmerede styring af spjældene, så det er IKKE noget med at temperaturen skal ligge imellem de to termostaters værdier. Hvad angår den hårdtfortrådede styring kan jeg blot henvise til tegning nr , hvor du på siderne 66 og 67 kan se tilslutningen af TSH-RV-710 og på side 81, hvor du kan tilslutningen af TS-RV-710. Jeg håber, det er svar nok på dine spørgsmål og ønsker dig held og lykke med dit projekt. Med venlig hilsen Ingeniørfirmaet P. A. Pedersen A/S Lars Otto Kjær Side 24 af 60

25 Bilag 8 - Datablad DANSTOKER røggasveksler Side 25 af 60

26 Bilag 9 - SRO skærmbillede MG7 Restvarme Side 26 af 60

27 Bilag 10 - SRO skærmbillede Effektkurve Side 27 af 60

28 Bilag 11 - Udtaget data fra SRO-systemets log-funktion Side 28 af 60

29 Side 29 af 60

30 Side 30 af 60

31 Side 31 af 60

32 Side 32 af 60

33 Side 33 af 60

34 Side 34 af 60

35 Side 35 af 60

36 Side 36 af 60

37 Side 37 af 60

38 Bilag 12 - Omsætning af VLT % til massestrøm Side 38 af 60

39 Side 39 af 60

40 Bilag 13 - Uddrag af mailkorrespondance med Per Skov Ibsen Spørgsmål 2. På PAP-tegning nr B som viser PI-diagrammet for kølevandskredsen på MG7, sidder der en trevejs ventil benævnt 3V-HW-702 umiddelbart efter søvandsveksleren benævnt CWHWV-SW-703. Ud fra tegningen reguleres denne ventil af temperaturen på HT kølevandet efter motoren TE-HW-712. Der sidder ligeledes en trevejsventil efter motoren benævnt 3V-HW-701, hvor der er angivet en temperatur på 80 grader. Hvordan reguleres disse to trevejsventiler helt præcist, med hensyn til setpunkter osv.? 3V-HW-701 er en mekanisk virkende termostatventil (formentlig i fabrikat AMOT), som er leveret indbygget i dieselmotorens kølevandssystem. I motorens installationsmanual, er ventilen mærket med 79 grader. Ventilen skal sikre at driftstemperaturen i HT-kølevandsystemet nås hurtigt og fastholdes indenfor de værdier MAN har udlagt systemet for. 3V-HW-702 har til formål at hindre HT-kølevandet i at blive for kraftigt kølet, således at HT-kølevandstemperaturer helt ned til 0 grader undgås. Men derudover regulerer ventilen som I har bemærket samme parameter (TE-HW-712), som 3V-HW-701. Spørgsmål 9 "Setpunkt 3V-RV-704 MG7 drift 80 grader" Hvor skal temperaturen være 80 grader ifølge dette setpunkt? Teksten er misvisende. Det er ganske vist 3V-RV-704, der udfører reguleringen, men det er den målte størrelse, der reguleres. Den målte størrelse er dieselmotorens HT-kølevandsafgangstemperatur fra restvarmeveksleren TT-HW-701. Et sætpunkt på 80 grader under drift synes dog at være i overkanten, og bør sættes ned til 70 til 75 grader jf. det jeg skrev den anden dag. Sætpunktet på 60 grader under stilstand er korrekt. Temperaturen er bestemt af dieselmotorfabrikanten. Spørgsmål 10 "Setpunkt 3V-RV-704 MG7 stoppet 60 grader" Samme spørgsmål som til ovenstående Og samme svar som under spørgsmål 9, ha ha. Spørgsmål 11 "Minimums værdi for sammenlig med TT-RV grader" Henviser dette setpunkt til temperaturen på kølevandet efter HT-veksleren (TT-HW-701)? Korrekt. Den burde måske stilles ned på 70 grader for at give mulighed for øget restvarmeafsætning. Side 40 af 60

41 Bilag 14 - MG7 Reguleringsparametre Side 41 af 60

42 Bilag 15 - MG7 Sætpunkter Side 42 af 60

43 Bilag 16 - SRO skærmbillede MG7 Kølevand Side 43 af 60

44 Bilag 17 - Vandanalyse Scandinavian Research Side 44 af 60

45 Side 45 af 60

46 Side 46 af 60

47 Bilag 18 - Operating results MAN Diesel Side 47 af 60

48 Bilag 19 - Røggastemperaturer før og efter rensning Før rensning Røggastemperatur efter røggasveksleren, ca. 277 C Efter rensning Røggastemperatur efter røggasveksleren, ca. 150 C Side 48 af 60

49 Bilag 20 - Bekræftelse af udtalelser fra driftspersonalet Hej Timo. Vi har, som du ved, brugt nogle udtalelser fra både dig selv og Abel i vores projekt. Vi vil derfor gerne have disse bekræftet af jer på skrift, således de kan bruges til at understøtte opgavens validitet. Det er i alt to steder vi bruger udtalelser fra dig og ét sted hvor vi bruger en udtalelse fra Abel. Tanken var nu at skrive et lille uddrag af disse afsnit og hvis så bare svarer på denne mail og bekræfter eller afkræfter at det vi skriver, stemmer overens med det I har sagt. Stemmer disse udsagn overens med de udtalelser du og Abel har givet? Mvh Stefan Krog og Jens Kristensen, Fredericia Maskinmesterskole Hej Stefan Selvfølgelig vil jeg gerne bekræfte de udtalelser som vi har givet jer. Alle tre udtalelser, som er oplys neden for, med oplysninger omkring virkemåden og driften af vores anlæg kan hermed bekræftes. Inussiarnersumik inuulluaqqusillunga/med venlig hilsen Timo Schaedla Teamleder El-produktion Nukissiorfiit Aasiaat 1: Først bruges en udtalelse fra dig, Timo, omkring de fejl/uoverensstemmelser der var i driftsrapporterne. "Ifølge Team leder Timo Schaedla er det gasoliemåleren på MG6 som ikke viser den korrekte værdi, hvilket medfører fejlene i rapporten" 2: I rapporten bruges også en udtalelse omkring startluftskompressorernes alt for lave kapacitet. "Under uddybende samtale med maskinmester og teamleder Timo Schaedla omkring dette,(den lave kapacitet) kom det frem af styringen til de to kompressorer er opbygget således at kun én kompressor er i drift ad gangen" 3:Udtalelse fra Abel vedr. frakobling af sodblæsningssystemet "Ifølge udtalelser fra KVV-formand Abel, opstod der indenfor et par måneder problemer med startluftforsyningen til de tre dieselgeneratorer på grund af denne tilslutning(tilslutningen til startluftsystemet). Problemet bestod i, at når sodblæsningssystemet var i drift kunne startluftskompressorerne i visse tilfælde ikke levere nok luft til ar opretholde trykket i startluftstankene. Dette medførte gentagne gange alarmer for lavt startlufttryk og sodblæsningssystemet blev derfor koblet fra startluftsystemet" Side 49 af 60

50 Bilag 21 - Mærkeplade Espholin kompressor Side 50 af 60

51 Bilag 22 - Uddrag af Aerovit datablad Side 51 af 60

52 Hej Casper. Bilag 23- Uddrag af mailkorrespondance med Casper Clausen Vi har diskuteret lidt indbyrdes om hvad der kunne være nyttigt at vide, her er hvad vi er kommet frem til: Det kunne være nyttigt for os at få en anlægstegning over varmgenvindingssystemet på jeres MAN B&W 9 L21/31 motor, hvilket er samme type som den vi regner på, med tilhørende data omkring kedelstørrelse. Hvis det er muligt at få målerdata under drift af denne motor, og evt. et screendump fra jeres SRO-system, så vi kan se temperaturer for både røg- og fjernvarmesiden ville det være en stor hjælp. Hvilken form for kontinuerlig kedelrensing anvendes der på røgsiden af veksleren? Aerovit membranventiler der skyder med 8 bars lufttryk. Hvor gavnlig er denne rensning for røggastemperaturen Jeg har mine forbehold over for denne rensning. Det er i teorien OK, hvis vores belægning havde været tør sod. Men hele LT-kedlen er våd samt halvdelen af HT-kedlen. Desuden er der en lille meter fra ventilen og ned til røgrørerne, så synes 8 bar umiddelbart ikke at rykke særligt meget. Er det muligt at holde en konstant temperatur på røggassen efter røggasvekslerene? Nej, den vil stige med tiden. Vores temperatur ud ad skorstenen stiger fra ca til gr. (alt efter fjv.returtemp.) på ca timer. Og så bliver vi nødt til at rense den af hensyn til modtrykket i røggasvejen. Hvor hyppigt skal veksleren renses manuelt pga. sodbelægning? ca. for hver 2000 timer. Side 52 af 60

53 Bilag 24- VV1 Driftsrapporter Side 53 af 60

54 Side 54 af 60

55 Side 55 af 60

56 Side 56 af 60

57 Bilag 25 - Faktura Aasiaat Olie ApS Side 57 af 60

58 Bilag 26 - Tilbud på DANBLAST sodblæsningssystem fra DANSTOKER Side 58 af 60

59 Side 59 af 60

60 Side 60 af 60