Skäl till val av modern

Transkript

1 Uppgradering av befintliga kraftverk med modern kontrollteknik I många fall är det fördelaktigare att modernisera eller bygga ut äldre kraftverk i stället för att bygga nya. Lägre investeringskostnader och minskad risk för de tillståndsproblem som hänger samman med nybyggnad är viktiga orsaker till beslut om upprustning. I strategin för att modernisera anläggningen ingår ofta byte till ett nytt kontrollsystem. Tack vare kraftfulla planeringsverktyg och effektiv projektstyrning kan en sådan modernisering idag genomföras under extremt korta produktionsuppehåll. M odernisering av ett befintligt kraftverk innebär att det aktuella blocket ska kunna drivas säkert och med god lönsamhet i ytterligare år, samtidigt som de allt striktare miljölagarna uppfylls helt. Ytterligare ett argument för denna lösning är att moderna kontrollsystem i sig själva kan bidra till målet att öka en befintlig anläggnings kapacitet. Det beror bland annat på följande: Driftsätt som skonar anläggning och material Ökad livslängd Ökning av anläggningens säkerhet Ökning av anläggningens tillgänglighet Förbättring av totalverkningsgraden Optimering av personalutnyttjandet Förbättrad ekonomi Kraven från de nationella eldistributörerna kan uppfyllas Beslutet att förnya kontrollsystemet är i många fall en del av en omfattande strategi för sanering av hela anläggningen. I ett sådant projekt ingår såväl kontrollsystem som byggnader, maskiner och starkströmsteknik. Ofta visar det sig att det av kostnads-, kvalitets- och drifttekniska skäl är lämpligast att förnya hela kontrollsystemet på en gång (från kontrollrummet och ut till ställverksfacken), i stället för att genomföra projektet stegvis. I denna artikel kommer metoder och resultat från kontrollsystemmoderniseringar att beskrivas, utgående från ett antal typiska exempel. I detta sammanhang är moderna maskin- och programvarukoncept lika viktiga som framsteg inom processbetjäning och övervakning (som tex enmansstyrning). Tack vare kraftfulla planeringsverktyg och en effektiv processtyrning kan en modernisering av detta slag idag genomföras under en mycket kort avställningstid. Skäl till val av modern kontrollteknik För att ett kontrollsystem ska kunna lösa sin huvuduppgift, nämligen att målinriktat påverka kraftverksprocesserna, ställs idag Hans Georg Thierfelder ABB Kraftwerksleittechnik GmbH krav som inte till fullo kan uppfyllas med äldre installationer. Orsakerna till detta kan vara många: Systemet kan inte längre byggas ut därför att alla tillgängliga reserver redan har utnyttjats. Reservdelar lagerhålls inte längre och därmed stiger underhållskostnaderna för att upprätthålla erforderlig anläggningstillgänglighet. Kontrollsystemet ger inte människan den roll som den föränderliga sociala och driftmässiga miljön fordrar. Kompletteringar av anläggningen som är en följd av nya myndighetskrav kräver ett mer avancerat kontrollsystem än det befintliga, varför de olika teknikgenerationerna inte längre kan harmoniseras till en rimlig kostnad. Nya regelverk och nya krav på ekonomisk drift kan inte uppfyllas med det befintliga kontrollsystemet. Sist men inte minst kan framhållas att innovationscykeltiden för kontrollsystem är betydligt kortare än för process- och maskinteknik. Därför blir det i de flesta fall aktuellt att förnya kontrollsystemet under ett kraftverks tekniska livslängd. En tidig övergång till modernare teknik ger de bästa förutsättningarna för att utnyttja nya systemfördelar. Investering för framtiden Genom den hierarkiskt decentralt strukturerade nivåmodellen för kraftverkskontrollteknik kan varierande krav på tillgänglighet för olika delprocesser realiseras genom central, semicentral och decentral uppbyggnad av kontrollsystemen 1. Moderna kraftverkskontrollsystem öppnar nya perspektiv för driften och uppfyller inte bara dagens krav utan även de framtida krav som idag kan förutses. Mikroprocessorbaserad styrteknik, kraftfulla datorer och busskommunikation hanterar på ett optimalt sätt alla de olika varianter av konventionella anläggningsdriftsätt som kan bli aktuella. Moderna kontrollsystem gör det möjligt att effektivt utnyttja be- ABB Tidning 2/

2 Tillstånd fintliga anläggningsreserver, tex fri kapacitet och driftoptimeringspotential. Vidare ger kontrollsystemen driftpersonalen effektivt stöd i arbetet att uppfylla de allt hårdare krav som ställs på driften. Sammanfattningsvis förbättras anläggningens driftekonomi betydligt. Ingrepp Metodtekniska processavsnitt Funktionsenhet Styrsystemhierarki Processstyrnivå Gruppstyrnivå Objektstyrnivå Hierarkiskt och decentralt strukturerat kraftverkskontrollsystem 1 Effektivare processtyrning I samband med start av ett kraftverk görs många operatörsingrepp under kort tid, ett förhållande som innebär betydande risk för operatörsfel. Utan automation skulle starten av ett kraftverk på 250 MW rent teoretiskt kräva tolv operatörer. Under normal drift Effektiv bildskärmsbaserad processtyrning 2 skulle endast två till tre operatörer behövas. Genom att utnyttja automatik för kraftverkets start- och avställningsprocesser kan en enda operatör sköta hela kraftverket utan problem. De bildskärmsbaserade operatörssystemen 2 är viktiga bidrag till effektivare processtyrning. Flödesscheman och standardbilder ger god anläggningsöversikt. Ytterligare information kan hämtas från bla kurvbilder, trendbilder och profilbilder, liksom från karaktäristikdiagram där den aktuella arbetspunkten visas. Väl strukturerade informationssystem hjälper operatören att bevaka inkommande störningsmeddelanden och samtidigt behålla överblicken över anläggningen som helhet. Bildskärmssystemen avlastar kontrollrumspersonalen på ett ergonomiskt riktigt sätt. Detta gäller framför allt i besvärliga situationer där systemet, förutom anläggningsöversikten, ger detaljinformation om just det aktuella processtillståndet och samtidigt föreslår åtgärder. Ökad blockdynamik Som följd av den relativt höga kostnaden för implementering och driftsättning har konventionella fast kopplade reglersystem vanligen utförts med mycket enkla strukturer. Digitala programmerbara styrsystem däremot tillåter uppbyggnad av komplexa strukturer utan någon som helst maskinvarumässig merkostnad eller tillkommande kabeldragning. Automationssystem som byggts ut på detta sätt kan förbättra blockeffektregleringen och bredda reglerområdet för exempelvis en ångpanna. Moderna reglersystem tilllåter även kortare start- och avställningstider med optimalt utnyttjande av tillåtna temperatur- och lastgradienter, samtidigt som totalverkningsgraden kan ökas. Under förutsättning att maskinutrustningen håller måttet kan anläggningar som moderniserats på detta sätt även leverera frekvensstöd med dynamik i sekundområdet, i enlighet med de krav som ställs från de nationella eldistributörerna. För att lösa 16 ABB Tidning 2/1997

3 denna uppgift lämpar sig det beprövade blockeffektreglersystemet MODAKOND från ABB. Systemet påverkar turbinernas reglerventiler, bränsletillförseln och kondensatavtappningen för matning av lågtrycksförvärmarna. Den metod för kortfristigt stopp av kondensatflödet som utnyttjas i detta sammanhang har patenterats med beteckningen ABB CONDSTOP. Brett stöd för driftstyrning Några äldre anläggningar arbetar redan sedan flera år med processdatorer för driftstyrningsuppgifter, som rapportering, börvärdesgenerering och datalagring. Ändringar i systemen för insamling av processignaler till datorerna medförde emellertid alltid betydande kostnader för kabeldragning, maskinvara och programmering. Nya kontrollsystem som bygger på moderna databusslösningar tillåter sådana förändringar utan tillkommande kostnader. Samtliga processignaler överförs via den systeminterna bussen och kan hämtas via standardgränssnitt. Detta gäller även kraftverksinformationssystemet. Ändringskostnaden inskränks i detta fall till några enkla programmeringsåtgärder som användaren, med stöd av menyer, utan problem själv kan genomföra. Effektiva åtgärder vid störningar i kontrollsystemet Moderna kontrollsystem har systemintegrerade diagnosfunktioner som ger personalen ett mycket effektivt stöd. Ett sådant system upptäcker fel och störningar så snart de uppträder, meddelar förhållandet tillsammans med information om platsen för störningen, möjliga orsaker och förslag till åtgärder. I motsats till vad som är förhållandet i äldre kontrollsystem kan operatörerna idag upptäcka en felfunktion redan innan den börjar inskränka systemets totalfunktion. Detta ökar anläggningens tillgänglighet. Enkel utbyggnad utan driftavbrott Flexibiliteten i moderna kontrollsystem ger goda möjligheter till utbyggnad och förändring efter den ursprungliga driftsättningen. Med äldre kabelbaserade system innebar sådana ändringar stora kostnader. Utan att driften behöver avbrytas kan mät-, styr- och reglerfunktioner i de olika apparaterna programmeras om, testas och integreras i den löpande driften. Den effektiva systembussen ställer samtliga processignaler i hela anläggningen till förfogande för vidarebearbetning i realtid. Via standardiserade gränssnitt kan ytterligare komponenter, tex datorer, anslutas. Ingen omdragning av kablar eller omkoppling av signaler behövs. Kontrollrummet i industrikraftverket 3 ABB Tidning 2/

4 Rekonstruktion av stenkolskraftverket Staudinger på MW. De definierade målen kunde uppfyllas till kundens fulla belåtenhet. 4 Idag finns kraftfulla verktyg till hjälp för projektering och konstruktion av kontrollsystem till kraftverk. Dessa sk planeringsdatorer har kraftfulla programvarumoduler och databaser som används för att planera operatörsfunktionerna. Det av ABB utvecklade konstruktions-, dokumentations- och servicesystemet EDS är en integrerad del av kraftverkskontrollsystemet och omfattar samtliga operatörsfunktioner enligt planeringen. EDS används samtidigt för dokumentation av de styrtekniska funktionerna och fyller därmed kraven på datorbaserad papperslös dokumentation. (Givetvis kan dokumentationen också skrivas ut i pappersform.) Då driftsättningen inleds överför EDS alla data från planeringsfasen till kontrollsystemet och laddar ner dem i respektive apparat, tillsammans med aktuella anläggningsdata. Denna metod eliminerar det annars alltid lika besvärande problemet med skillnader mellan dokumentationen och den faktiska anläggningen, ett problem särskilt märkbart i samband med ändringar och utbyggnader. Samtliga ändringar överförs till kontrollsystemet via EDS. Innovationer på underhållssidan Via EDS gör den kraftfulla bildskärmstekniken intåg även på området underhåll och service. För online-diagnos och anläggningsoptimering finns en EDS-dator i anläggningen som har tillgång till samtliga signaler från det digitala kontrollsystemet. För funktionstest och störningsanalys kan dynamiska signaler med aktuella mätvärden visas i respektive funktionsschema på bildskärmen. Vidare kan signaler simuleras för teständamål. Servicepersonalen får därmed möjlighet att ingripa snabbt och säkert, vilket innebär ökad anläggningstillgänglighet. Minskad apparatflora: Två typer i stället för tio Utvecklingen på styrsystemsidan har minskat det nödvändiga antalet apparattyper betydligt. Den trådbaserade styrsystemgenerationen krävde funktioner som mätning, styrning och reglering upp till 50 olika apparattyper. De första digitala programmerbara kraftverkskontrollsystemen bestod av omkring tio olika apparattyper, och idag kan samma uppgifter lösas med enbart två typer. Stegvis modernisering av ett industrikraftverk som första typexempel Normalt sett är det bättre att byta hela systemet på en gång i stället för att välja en stegvis procedur. Men som följande exempel visar kan även stegvis utbyte ha sina fördelar. I ett industrikraftverk med samlingsskenor ersattes den äldre konventionella mät-, styr- och reglertekniken efterhand till moderna system, såväl på de olje- och gaseldade pannorna som på turbinerna. Denna process sträckte sig över flera år. De viktigaste målen med uppgraderingen var: 18 ABB Tidning 2/1997

5 Omfattande automation Energibesparing i processen Förbättrad reglerdynamik Ökning av det effektiva lastområdet Inget driftuppehåll För att ångproduktionen inte vid något tillfälle skulle behöva avbrytas infördes det nya kontrollsystemet stegvis, processavsnitt för processavsnitt. Bildskärmsterminaler infördes på bred front för manövrering och övervakning. När hela projektet hade avslutats hade den ursprungligen till stor del manuellt manövrerade anläggningen gjorts helautomatisk 3. Rekonstruktion i ett stenkolskraftverk Efter 25 års drift skulle två 250 MW-block ställas om från baslastdrift till mellan- och spetslastdrift 4. Samtidigt skulle anläggningen moderniseras i syfte att kunna köras i ytterligare 25 år. Den nya driftsituationen skulle kräva dagliga start och stopp, snabba lastväxlingar inom ramen för sekundärlastregleringen och kontinuerligt tillhandahållande av en momentan lastreserv på 5% för frekvensstöd i primärregleringen. Frågan var: Ombyggnad i ett eller flera steg? En 1:1-förnyelse av kontrollsystemet skulle inte vara tillräcklig eftersom även processen skulle moderniseras. Redan detta faktum uteslöt i princip alternativet stegvis ombyggnad. Att förnya hela systemet i ett enda steg skulle för övrigt erbjuda andra viktiga fördelar. Det skulle innebära en kompromisslös och total nystrukturering utan hänsyn till den befintliga anläggningen (som redan besvärades av brist på reservdelar). Denna lösning skulle innebära en betydande besparingspotential i form av: Inga gränssnitt mellan gamla och nya systemavsnitt Inga svaga punkter i systemet Enklare demontering inför nyinstallationen Billigare och effektivare installationsarbete De ekonomiska och tekniska fördelarna med rekonstruktionen visade sig omedelbart efter nydriftsättningen. Det kontinuerliga problemet med svaga punkter i äldre system, fel som var nästan omöjliga att förutse till tid och plats och det ständiga arbetet med att åtgärda överraskningar försvann helt. Total modernisering i ett enda steg var uppenbarligen den optimala lösningen i detta fall. Bildskärmsbaserade operatörsstationer Varje block manövreras via redundant uppbyggda bildskärmsförsedda operatörsstationer och bortsett från ett fåtal undantag i det första blocket uteslöts all reservinstrumentering. För ändamålet används ABBs operatörsstationer av typ PBS, vilka informerar driftpersonalen om alla drifttillstånd i anläggningen i en optiskt och grafiskt välanpassad form. De viktigaste mät-, styroch reglerkretsarna illustreras i form av flödesscheman och manövreras även via dessa. Övervakning och manövrering av de blockövergripande gemensamma anläggningarna sker via två redundanta bildskärmsterminaler med utdragbara tangentbord som sitter infällda i kontrollrummets vägg 5. Processdatorsystemet som övervakar driftstorheterna i varje block bearbetar 1000 analoga och 6000 binära signaler i realtid. Systemet har bla till uppgift att beräkna den Processtyrningen i stenkolskraftverket Staudinger 5 ABB Tidning 2/

6 återstående livslängden för hårt belastade anläggningskomponenter. Tidigare krävdes tre operatörer även vid normal drift, men efter att den datorstödda processtyrningen infördes räcker det med en operatör för att driva hela anläggningen med fullgod säkerhet 6. Kraftigt ökad automationsgrad Det nya systemet erbjuder högre automationsgrad än det gamla. Programmen i den nytillkomna blockstyrnivån innefattar samtliga funktioner för driftfaserna start, normal drift, avställning och stillestånd, liksom för att hantera en rad potentiella driftstörningar med hänsyn tagen till deras konsekvenser. Först med detta automationskoncept har det blivit möjligt att använda blocken för mellan- och spetslastdrift på daglig basis. Programmen för start och avställning sörjer för att förloppen genomförs säkert och utrustningsskonande och med optimal hastighet. Även regleringen av övergångseffekten är datorstyrd på blocknivå. Jämförelse mellan automationskoncepten före och efter moderniseringen av kontrollsystemet Konventionellt kontrollrum med 3 operatör Det innebär att operatören kan låta systemet automatiskt sköta de i sekundärregleringen frekventa lasttransienterna med hög förändringshastighet, i området mellan minimilast och maxlast. Momentanreserven på 5% för frekvensstöd realiseras med ABBs blockeffektreglersystem MODAN. Platsbesparande maskinvara All maskinvara för övervakning och betjäning av de omfångsrika sidoanläggningarna har centraliserats till kontrollrummet. Detta innebär att så gott som alla lokala styrpulpeter i anläggningen har kunnat elimineras. Eftersom maskinvaran för moderna kontrollsystem är ytterst kompakt, var det inga problem att härbärgera alla nya funktioner inom det befintliga kontrollrummets väggar. Genom att ersätta de konventionella översiktstavlorna och instrumenten med bildskärmar minskade ytbehovet i kontrollrummet med ca 30%. I elektronikrummen frigjordes utrymme även för styrsystemen till rökgasreningen (REA och DENOX). Bildskärmsbaserat kontrollrum med 1 operatör 6 Målen uppnådda De mål som definierades för projektet har uppnåtts till kundens fulla belåtenhet. Vad block 1 beträffar uppgick stilleståndstiden till nio månader, räknat från demonteringen av det gamla kontrollsystemet och fram till återstarten. Motsvarande arbete på block 2 tog bara åtta månader. Upprustning av ett brunkolskraftverk Ett brunkolskraftverk med två block på vardera 500 MW, har moderniserats med avseende på såväl maskiner som elektroteknik och kontrollteknik 7. Målet var att anläggningen skulle drivas i ytterligare 20 år med uppfyllande av gällande nya miljölagar, liksom de krav som ställs av administrationen för det tyska nationella elnätet. Ytterligare mål var att förbättra anläggningens driftegenskaper, öka tillgängligheten och höja verkningsgraden. För att uppfylla dessa mål krävdes en omfattande modernisering, inkluderande rökgasavsvavling (REA), brännare med låg kväveoxidemission och nya lågtrycksturbiner. Det befintliga kontrollsystemet var föråldrat och reservdelar slutade lagerhållas redan Systemet var baserat på ett oenhetligt manövrerings- och övervakningskoncept och det uppfyllde på intet sätt dagens höga krav. Processstyrnivå ~20 funktionsgrupper Omfattande automation avlastar personalen Två varianter för styrteknisk modernisering Gruppstyrnivå ~20 Funktionsgrupper ~200 funktionsgrupper undersöktes. Den ena var en punktvis anpassning av kontrollsystemet i de olika processavsnitten där större processtekniska ändringar hade införts. Den alternativa varianten var en komplett förnyelse, dvs ersätt- Objektstyrnivå ~1800 drivsystem ~2000 drivsystem ning av det gamla systemet med ett modernt kraftverkskontrollsystem. Valet föll på ett fullständigt utbyte med följande omfatt- Hand ning: Fullständigt utbyte av kontrollrumsutrustningen och koncentration av alla funktio- 20 ABB Tidning 2/1997

7 Rekonstruktion av kontrollsystemet i brunkolskraftverket Boxberg på MW 7 ner för de båda blocken till ett och samma kontrollrum Ett nytt kraftverkskontrollsystem för vardera blocket med moderna system för manövrering, övervakning, diagnos och underhåll Nytt pannskydd Nya styrsystem för turboaggregaten Fullständigt utbyte av alla kablar, distributionsanläggningar och mätsystem Fullständigt utbyte av ställverksutrustningen Byte av alla reglerställdon och vissa reglerventiler Utbyte av elektriska ställdon Eliminering av alla lokala styrpulpeter Manövrerings- och övervakningskonceptet är baserade på ABBs operatörsstation PBS. Förbindelsen mellan PBS i det centrala kontrollrummet och processen sköts av bussystemet som sträcker sig till samtliga delar av anläggningen. I PBS behandlas alla driftmässiga data och redovisas effektivt sammanfattade i form av flödesscheman. Utgående från dessa grafiska bilder kan samtliga motorer, ställdon, reglerventiler, regulatorer och funktionsgrupper övervakas och manövreras. Störningar i anläggningen indikeras, och operatörerna får information om deras betydelse för processen och råd om åtgärder. Ett enda kontrollrum för hela processen I stället för de ursprungliga två kontrollrummen tillåter de nya flexibla och kraftfulla kraftverkskontrollsystemen drift av hela dubbelblocksanläggningen från ett och samma kontrollrum 8. I stort sett all konventionell reservinstrumentering uteslöts. Alla ursprungliga lokala manövrerings- och övervakningspunkter, som styrpulpeter för generator, matarvatten, kylvatten, kondensatberedning etc koncentrerades till det centrala kontrollrummet. E-kontrollrummet och kontrollrummet för kolhantering bibehölls. Dessutom tillkom ett kontrollrum för tillförsel av material och bortforsling av restprodukter i REA-byggnaden. Funktion och konstruktion i det nya kontrollrummet är typiska exempel på den moderna processtyrtekniken. Operatörerna sitter framför sina bildskärmar i en nedsänkt del av rummet. Detta erbjuder fördelen att operatörerna blir tydligt avgränsade från övrig verksamhet i kontrollrummet och därmed kan koncentrera sig bättre på processen. En väggpanel som ger översikt över hela anläggningen är placerad så att den är väl synlig för samtliga personer i kontrollrummet. Översiktstavlan ger den viktigaste processinformationen liksom information om hela anläggningens tillstånd. Översiktstavlan utgör däremot ett bra komplement till de uppgiftsorienterade skärmbilderna där operatörerna själva kan välja detaljeringsgrad. De viktigaste anläggningskomponenterna, dvs pannan och turbinerna, har varsin arbetsplats med tre bildskärmsterminaler. Detta innebär en ergonomisk fördel. Kon- ABB Tidning 2/

8 ceptet ställer emellertid höga krav på tillgänglighet, bildutformning och funktioner för bildval. Operatörsstationerna från ABB uppfyller dessa krav, och den redundanta maskade systemstrukturen ger tillgång till all anläggningsinformation från godtycklig terminal. Samtliga styrfunktioner kan i princip hanteras från vilken terminal som helst. Om användaren så önskar kan denna universalitet inskränkas, tex så att en viss terminal endast tillåter manövrering av en viss anläggningskomponent, eller endast övervakning av anläggningen, utan möjlighet till ingrepp. Extremt kort stilleståndstid för ombyggnad För att minimera blockens stilleståndstid krävde kraftbolaget att hela moderniseringen skulle genomföras på ytterst kort tid. Detta kunde uppfyllas framför allt tack vare ett nytt apparatkoncept med endast två apparattyper för mätning, styrning och reglering, samt ett allomfattande nätverk som når ut till samtliga komponenter i kontrollsystemet. Ryggraden i moderniseringsprojektet var ett datornätverk som på ett konsekvent sätt kopplade samman alla inblandade kontor och byggarbetsplatser, oberoende av i vilken fas av projektering, installation eller driftsättning som respektive instans befann sig 9. Även ABBs medarbetare i Cottbus som deltog i planeringen av den nya anläggningen var anslutna till datornätverket. Denna lösning innebar att alla deltagare i projektet kunde reagera snabbt, konsekvent och flexibelt på oförutsedda händelser och ändringsönskemål. Nätverket var även sammankopplat med det nya kontrollsystemet så att planmässiga data omedelbart kunde överföras till kontrollsystemet. En stor utmaning i sammanhanget var separationen av de båda kraftverksblocken och det gemensamma systemet, så att kontrollsystemet för det första blocket skulle kunna demonteras utan att driften behövde avbrytas i det andra. Stilleståndstiden per block uppgick till åtta månader. Reducerat personalbehov En för kraftbolaget mycket intressant aspekt är skillnaden i personalbehov före och efter moderniseringen 10 : för säker drift av kraftverket fordras färre operatörer per skift efter moderniseringen än före. Framgångsrik uppgradering Kraftbolagets bedömning efter uppgradering och modernisering av kontrollsystemet är positiv. Efter ombyggnaden kunde fördelarna med den moderna kraftverkskontrolltekniken utnyttjas till fullo. Den bro mel- Dubbelblock-kontrollrum efter moderniseringen av kontrollsystemet. I stort sett all konventionell backup-instrumentering har eliminerats. Alla ursprungliga lokala betjänings- och övervakningspulpeter har koncentrerats till kontrollrummet ABB Tidning 2/1997

9 ABB Mannheim ABB Cottbus 14 6 Datakommunikation 2 2 Databas Datakommunikation Datakommunikation a Kraftverket Boxberg b Datakommunikation inom moderniseringsprojektet med hjälp av nya programvarubaserade metoder 9 Personalbehovet före (a) och efter (b) rekonstruktionen av brunkolskraftverket Boxberg 10 Röd Blå Brun Gul Grön Maskinister Blockdriftchefer Kylvattenövervakning Förmän Personal vid lokala styrpulpeter och löpare lan gammal och ny teknik som installerades, i form av ett backup-system för operatörerna, har hittills visat sig vara överflödigt. Driftpersonalen accepterade snabbt den nya bildskärmsbaserade tekniken. Kan en moderniserad anläggning bli lika funktionell som en nybyggd? En viktig fråga är naturligtvis om en moderniserad anläggning kan bli lika funktionell som en helt ny anläggning. Nya kraftverk som arbetar i mellan- och spetslastområdet och som bla uppfyller den tyska nationella nätadministrationens krav utrustas med samma styrtekniska funktioner som tillämpats i de ovan beskrivna rekonstruktionerna. Förutom process- och maskintekniskt optimerad lösning ställs ofta följande viktiga krav på kraftverkets kontrollsystem: Hög automationsgrad och minskat personalbehov Flexibelt driftsätt Intelligent och förutseende styr- och reglersystem Användarvänlig och översiktlig människa/maskin-kommunikation Kompakta, ergonomiskt välutformade och estetiskt tilltalande kontrollrum Användning av beprövad teknik med hög tillgänglighet Underhållsvänlighet och självdiagnos I vilken mån dessa krav kan uppfyllas i befintliga äldre anläggningar som moderniseras beror naturligtvis på rådande processoch maskintekniska förhållanden. Ett modernt kraftverkskontrollsystem uppfyller de ovannämnda kraven oberoende av om det installeras i en äldre anläggning eller i en ny. Detta innebär i praktiken att möjligheterna till styrtekniska lösningar endast begränsas av graden av maskintekniska nyinvesteringar. Det är alltså i princip möjligt att nå samma styrtekniska prestanda i en äldre moderniserad anläggning som i en helt nybyggd. Vid ett nybygge tas givetvis redan från början hänsyn till randvillkor och förutsättningar som gäller för optimalt totalresultat. Ettexempel på detta är kraftverket Schkopau på 900 MW, vilket är utrustat med ett kontrollrum som kommer att vara modernt i många år 11. Ekonomisk drift efter ett kort driftuppehåll En modernisering av en äldre anläggning måste naturligtvis löna sig. Det innebär att ABB Tidning 2/

10 Modernt dubbelblock-kontrollrum i kraftverket Schkopau på 900 MW 11 det inte räcker att öka kraftverkets livslängd, utan det måste även anpassas till gällande miljökrav, driftsättet måste optimeras och göras flexibelt, personalbehovet måste minskas, verkningsgraden måste ökas driften måste kort sagt bli mera ekonomisk. Modern styrteknik erbjuder många olika verktyg för att uppfylla dessa krav. För att investeringen ska ge god lönsamhet måste kraftverksprocessen och styrtekniken anpassas väl till varandra. Moderna kontrollsystem med sina universalapparater och kraftfulla databussar är tillräckligt flexibla för att systemförändringar ska kunna införas även på ett sent stadium av moderniseringsprojektet, utan att leveranstiden förskjuts i orimlig utsträckning. Som de anförda exemplen visar kan driftuppehållen vanligen inskränkas till mellan fem och åtta månader, även vid stora ombyggnadsprojekt, tack vare kraftfulla elektroniska planeringsverktyg, monteringsvänlig teknik och ABBs kunskap på området. I några fall har ombyggnadsprojekt kunnat genomföras på bara två till tre månader. Referenser [1] Kahle, K.: Aufgaben und Struktur moderner digitaler Kraftwerksleittechnik. ETG- Fachtagung Leittechnik für Kraftwerke und deren Umweltschutzeinrichtungen. 28/29 maj 1991, Universitet Leipzig. [2] Kauffeld, W.: Erfahrungen mit der Rekonstruktion in einem Kohlekraftwerk. ETG- Fachtagung Leittechnik für Kraftwerke und deren Umweltschutzeinrichtungen. 28/29 maj 1991, Universitet Leipzig. [3] Lipinski, B.; Ermel, G.: Wartekonzepte für die Nachrüstung der VEAG-Blöcke Erste Erfahrungen aus Boxberg. VGB Leittechnik [4] Kahle, H.; Herrmann, R.: Ekonomisk modernisering med kraftverksstyrsystemet PROCONTROL P. ABB Tidning 9/92, [5] Thierfelder, H. G.: PROCONTROL P framtidens kraftverksstyrsystem för hög automatiseringsgrad. ABB Tidning 3/93, [6] Herbst, L.; Rieger, W: Nytt operatörsgränssnitt i kraftverket Schkopau. ABB Tidning 1/97, Författarens adress Hans Georg Thierfelder ABB Kraftwerksleittechnik GmbH Postfach D Mannheim Fax: +49 (0) 621/ ABB Tidning 2/1997