Översyn av reglersystemet i Jordbro - metodik och resultat

Relevanta dokument
För att få ett effektiv driftsätt kan det ibland behövas avancerad styrning.

Läran om återkopplade automatiska system och handlar om hur mätningar från givare kan användas för att automatisk göra förändringar i processen.

Systemteknik/Processreglering F2

REPETITION (OCH LITE NYTT) AV REGLERTEKNIKEN

Erfarenheter från fjärrövervakning av matarvattenkemin på Öresundsverket. Eva Fransson, Karlshamn Kraft AB, Eon värmekraft Sverige AB.

Styr- och Reglerteknik för U3/EI2

Regulator. G (s) Figur 1: Blockdiagram för ett typiskt reglersystem

Daniel Widman. Läckage ångdom Uppförande av pelletsfabrik. Organisation fjärrvärme

Industriell reglerteknik: Föreläsning 6

Simulering och reglerteknik för kemister

Instruktion handterminal fläktmotorstyrning, TBLZ-1-75 SILVER C

SMURFIT KAPPA PITEÅ. Patrik Österlund Tomas Lundberg Handledare: Urban Lundmark

ETO Manual ETO Innehåll

Karlstads Energi AB

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

7. DRIFTKORT RG SERIEN

Urban Holmdahl. Optimation AB

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer

ASTRA Pelletskamin P7. Manual för inloggning i servicemenyn.

Bruksanvisning Varmkanalstyrning KT300S

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 7

Höghastighetsturbiner för småskalig kraftvärme

43.034/1. NRT 105: Elektronisk fan-coil regulator

Förbättrad överhettartemperaturreglering med framkoppling från fysikaliska processmodeller. Martin Råberg

RCS-M3500UA PORTABELT KYLAGGREGAT ANVÄNDARMANUAL

Jordbro KVV. Första driftårets erfarenheter Anders Agebro. Södertälje

Välkomna till vårt nya kraftvärmeverk i Jordbro!

Kraftvärmeverket För en bättre miljö

SYSTEM TA1-FF1. Apparatskåp: AS1 STYRNING TA1-FF1. Drifttider Aggregatet styrs via tidsschema.

Kärnkraft och värmeböljor

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 8

t = 12 C Lös uppgiften mha bifogat diagram men skissa lösningen i detta förenklade diagram. ϕ=100 % h (kj/kg) 3 (9)

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 2. Här är

Exempel: reglering av en plattreaktor. Varför systemteknik/processreglering? Blockdiagram. Blockdiagram för en (del)process. Exempel: tankprocess

Tentamen i Turbomaskiner 7,5 hp

Styr- och Reglerteknik för U3/EI2

PID-regulatorn. Föreläsning 9. Frekvenstolkning av PID-regulatorn. PID-regulatorns Bodediagram

MANUAL KNICK PH 73,74 OCH 77

Rapport från Skadegruppen

*Programmering sker från instrumentets framsida *Seriell port EVCOBUS för anslutning till övervakningssystem. Växlande Slutande (NO)

Lunds Tekniska Högskola Avdelningen för industriell elektroteknik och automation

SAVE. Driftsättningsprotokoll. Dokument översatt från engelska v02_1.8.0

/TFE CJ, BT, BaE

Kap 10 ångcykler: processer i 2-fasområdet

5.4.4 Funktionsspecifikation

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Energieffektivisering

EVCO instrumentbeskrivning EVK242

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 3 (2/4) ˆ PID-reglering. ˆ Specifikationer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 3.

Ändrad - se ny dat

TSIU61: Reglerteknik. PID-reglering Specifikationer. Gustaf Hendeby.

DEEP SEA ELECTRONICS PLC DSE7410 MKII Snabbstartguide

Utvärdering av drift och miljö med hjälp av kamerabaserad flamfrontsstyrning i rosterpannor. Vattenfall Research and Development AB

SYSTEM VP-VP1, VV-VV1 och VS-VS1. Apparatskåp: AS-UC RADIATORKRETS VS1 STYRNING

Styrutrustning. Climatix. Instruktion till snabbmeny

Jämförelse av Solhybrider

INSTALLATIONS- och DRIFTSANVISNING

Operatörer och användargränssnitt vid processtyrning Datorövning 1 - Reglerteknik

111570S CS60. Guide för anslutning och konfigurering Styrautomatik

Carl-Fredrik Lindberg, ABB Corporate Research. Automation Scandinavia, Trådlös kommunikation i industrin - ett PiiA-projekt

Personnummer:

EQ CSE Manual Mikroprocessor

Problemlösare RDS5000

Användar-manual. Styrenhet SM-SS-F

ABC VAV CONTROL BLACK

ZON varianter Översikt

INSTRUKTIONER FÖR FJÄRRKONTROLL WI-9, WI-12, WI-18, WI-24

Invest Living Basic 3.1

KRAFTVÄRMEVERKET TORSVIK

C TAC Xenta Reglerenheter - Värme TEKNISKA DATA

Örtoftaverket Lars Hammar

Lösningar till tentamen i Industriell reglerteknik TSRT07 Tentamensdatum: Martin Enqvist

Exempel PI reglering med SMV frekvensomriktare.

Föreläsning 2. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 3 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system (avsnitt 7.7 i Modern Reglerteknik av Bertil Thomas).

Identifiering av energiverkens merkostnader vid förbränning av åkerbränslen samt lantbrukarens möjlighet att påverka bränslekvaliteten

Technical Description Process Control Model UV 300

Bruksanvisning Operatörspanel ER-ipx12

SNABBMANUAL FÖR IGÅNGKÖRNING AV BOXFAN

Manual för Polarheat värmepumpar

Instruktion. för drift och skötsel. VKA-ST-1 för styrning av vätskekylaggregat v Allmän beskrivning. Funktionsbeskrivning

Kan vi nyttja kylvattenvärmen i framtida kärnkraftverk? - En studie av samtidig el- och värmeproduktion i ett nytt kärnkraftverk

Konventering till bio-olja i industrin

KYLCITY AB Sid 1 av 6

EVCO Instrumentbeskrivning EVK241

vt 04 Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Bruksanvisning IMSE Operatörspanel För Banverket

Ett robust och leveranssäkert elsystem vad säger forskningen?

Säkerhetsmeddelande för Joensuu kraftverk

SAMMANFATTNING AV DRUN FÖRELÄSNING 4 FORTS

Temperaturreglering. En jämförelse mellan en P- och en PI-regulator. θ (t) Innehåll Målsättning sid 2

ETO Manual ETO Innehåll

Säkerhetsmeddelande för Joensuu kraftverk

xxxx-a-5702 xxxx-a-as1, DDC

Integrerad torkning av biobränsle i kraftvärmeanläggningar och skogsindustri

Bioenergi för värme och elproduktion i kombination

Drifterfarenheter från Igelsta Kraftvärmeverk (IKV)

Växjö Energi AB Björn Wolgast

EBK system Suzuki GSXR Provat i Särimner Laddis. Komp

EVCO Instrumentbeskrivning EVK201 (ersätter FK200X)

Transkript:

Översyn av reglersystemet i Jordbro - metodik och resultat Konferens Värme- och Kraftföreningen 2013-11-12 1 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Uppdraget Uppdraget: studera Jordbro KVV under 1 vecka med en given lista av upplevda reglerproblem - efter inledande överslagsbedömning fokusera på de problem som ser ut att kunna ge mest nytta - åtgärda det som gick att göra direkt - ge förslag på förbättringar av det som kräver merarbete Resultat: - Vad var enkelt åtgärdat - vilka tecken skall man leta efter? - Vad krävde mer arbete och en längre studie? - Vilka resultat kan en enkel intrimning ge? 2 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Jordbro KVV - systembeskrivning Bubblande fluidiserad bädd-pannanläggning, bränsleeffekt 69 MW - Turbin, eleffekt 20 MW - Fjärrvärmeeffekt 43 MW Ångdata - Ångflöde ut från pannan 24,6 kg/s - Ångdrifttryck efterpannan 82 bar(g) - Ångtemperatur efter pannan 473 C Ångpanna: självcirkulationstyp och försedd med en ångdom. Turbin: mottrycksturbin med avtappning. Bränsle: Rerturflis (RT-flis), Skogsflis, Bio-olja (start- och stödbrännare) 3 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Problemlistan Långsam återstart efter cellmatartrippar, produktionsförlust Vattenutblåstankens kylning pulsar Orsak till panntripp pga LT kondensatpump Trippar pga O2 och ångtemp Övrigt? 4 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Metodik - enklast möjliga Dokumentation Enkel anläggningsbeskrivning Funktionsbeskrivning för syfte och tanke bakom reglerstrategi PI schema för detaljer Rapporter och utredningar gjorda? Genomförande Diskussion med operatörer kring operatörsvy och problemställningar. Observationer och manuella åtgärder? Trendkurvor - Något som svänger, mättar, larmar, fel nivå, inte reagerar alls? - Följdverkningar eller grundorsak? Reglerproblem eller fysisk begränsning/felande utrustning? Regulator parametrar och börvärdeskurvor. - Justera värden trimma om och testa - Omdesign/programmering lämna förslag - Service/byte av felande utrustning lämna förslag 5 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Cellmatar trippar Problem: Långsam återstart efter cellmatartrippar (30 minuter) ger förlorad elproduktion 1.3 MWh varje stopp. Förlust ca 1.2 MSEK/år. Trend över varvtal cellmatare visade en programmeringsteknisk miss vid återstart. PI-schema över återstart var inte fullt dokumenterad. 6 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Feeder speed (0-100%) Cellmatartrippar långsam återgång till normaldrift Existing behaviour- trip of feeder 2 Increase at ramp rate 5 %/min (to 80 max 75%) 70 60 After successful restart, setpoint is reset to original feeder speed. Too early, before average has reached original speed. 50 40 30 20 10 Feeder 2 reached 50% of setpoint -- Normal control activated but w ith setpoint at average of Feeder 1&2 -- Too low setpoint Feeders are balanced at equal speed and steam flow control is sw itched to auto. Feeder 1 Feeder 2 Average speed 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Feeder successfully Time (minutes) restarted. Increase at ramp rate 5 %/min Normal produktion efter 30 minuter. 7 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Feeder speed (0-100%) Cellmatartrippar förslag till omprogrammering Increase at ramp rate 5 %/min (to max 75%) 80 70 Design proposal After successful restart, setpoint is: SP Feeder 1 =min(75,sp_sum - Feeder 2) 60 50 40 Feeders are balanced at "nearly" equal speed and steam flow control is sw itched to auto. 30 20 10 0 Tripped feeder is ramped up to 50% of SP_sum Feeder 1 Feeder 2 Average speed 0 5 10 15 20 25 30 35 Feeder successfully Time (minutes) restarted. Increase at ramp rate 5 %/min Normal produktion efter 7 minuter. 8 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

MW Cellmatartrippar resultat efter omprogrammering 25 Generator effekt (aktiv) vid cellmatartrip 1 timme 2013-04-06 09:00 09:07 09:14 09:21 09:28 09:36 09:43 09:50 09:57 okt-13 apr-13 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 13:00 13:07 13:14 13:21 13:28 13:36 13:43 13:50 13:57 1 timme 2013-10-12 Återgång till normaldrift efter 7 minuter (från 30 minuter) ger minskad förlust av elproduktion. Från 1.3 MWh förlust till 0.5 MWh (60% minskning) I snitt 1-3 cellmatartrippar/dygn ca 200-700 ksek/år minskad förlust 0 9 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Temperaturreglering av utblåsningskärl Problem: Pulserande kylning av utblåstank och onödigt låg temperatur för hög konsumtion av kylvatten. Orsak: inställning av regulatorer eller behov av pulserande kylning? Före (mars 2013) Temp utblåsningskärl 40-66 o C Flöde stadsvatten för kylning 0-45 kg/s Puls ca 5 minuter lång var 60:e minut 10 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Temperaturreglering av utblåsningskärl- åtgärder Före (mars 2013) Temp utblåsningskärl 40-66 o C Flöde stadsvatten för kylning 0-45 kg/s Börvärde temperatur 60 o C det kyls för mycket, men max blir ändå för hög Kylningen reagerar för sent och drar sedan på för mycket. Borde börja kyla mer vid tendens till temperaturökning och bromsa så fort temperaturökningen bromsar in Typiskt läge för deriverande del i regulator Då kylningen reagerar i tid kan regulator förstärkningen minskas Integreringstiden 100s alldeles för kort. Skall inte hinna jobba mycket inom en puls (600s långa pulser) Det är ett varmt utblåsflöde som pulserar som behöver pulserande kylning (men lagom mycket i rätt tid). OBS, källan ännu okänd. Fortsatt arbete: hitta och åtgärda pulsbeteendet om möjligt. 11 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Temperaturreglering av utblåsningskärl - resultat Före (mars 2013) Temp utblåsningskärl 40-66 o C Flöde stadsvatten för kylning 0-45 kg/s Efter (Juni 2013) Temp utblåsningskärl 57-62 o C Flöde stadsvatten för kylning 0-16 kg/s Medeltemperatur har ökat från ca 43 o C till 58 o C. Kylvattenbehovet har minskat med ca 60% Normalt kylvattenbehov (medel över periodiska svängingarna) har varit ca 2-3 kg/s och har minskat till ca 0.8-1.2 kg/s Om källan till pulserande utblås hittas och åtgärdas kan kylflödet troligtvis styras kontinuerligt runt 1 kg/s. 12 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Nivåreglering matarvatten tank lösning utöver lista I sökandet efter orsaker till pulserande kylbehov utblåstank hittades självsvängning i nivåreglering av spädvatten till matarvatten tank, periodtid ca 1h. Följdverkningar: Temperatur MaVa varierar ca 6 o C Varierande HTförvärmning för att kompensera 0.5MW. Pumparna slits med on/off Före Efter Nivå MaVa Ångflöde Flöde spädvatten 13 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Tankegång för trimning nivåreglering MaVa Självsvängning runt börvärde i snitt rätt flöde spädvatten Vilket medelvärde skall flödet vara ungefär? I detta fall är medelvärde 1/3 av toppvärde. En högre förstärkning i nivåreglering stabiliserar svängningar men till priset av för ryckig reglering av pumparna. Förstärkningen kan inte höjas. En längre integreringstid stabiliserar svängningarna och ger mjukare styrning av flöde med mindre översläng av flöde. - Tar längre tid att vända nivå vid en stor störning som vid ångsotning, men spädvattenflöde ökar mjukare under lite längre tid och hamnar inte i självsvänging. I-tid ändras från 125s till 375s för att vid samma tidpunkt som nuvarande maxvärde ha 1/3 lägre flöde (dvs flöde = slutvärde, nivå stabiliseras) 14 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12

Tack för mig! En siffra i styrsystemet kan betyda många kronor i resultatet. Enkla åtgärder om problemet hittas. Engagerad personal som identifierade listan av problem var grunden till det lyckade resultatet. 15 Översyn av reglersystemet i Jordbro Katarina Boman 2013-11-12