RISKER KNUTET TILL HETVATTEN OCH ÅNGA I ENERGIANLÄGGNINGAR



Relevanta dokument
HANDBOK UTGÅVA Solutions for heating and cooling systems

Kärnan i ett noggrannt konstruerat system för värmeväxling med ånga...

CE-Märkt. SV60 Säkerhetsventiler. för ånga, gaser och vätskor

E.ON Värme Sverige AB i Örebroregionen

VB14 och VB21 Vakuumbrytare Installations- och underhållsinstruktioner

MONTERING INFORMATION 7 Sidan 1 av UPPSTÄLLNING AV LJUDDÄMPAREN

2015 DoA Fjärrvärme. Statkraft Värme AB. Kungsbacka

ENERGIPROCESSER, 15 Hp

AE36 Automatiska avluftningsventiler för vattensystem Installations- och underhållsinstruktioner

Köparens krav på bränsleflis?

2017 DoA Fjärrvärme. E.ON Värme Sverige AB. Hallsberg-Örebro-Kumla

HV3 Avstängningsventil Installations- och underhållsinstruktioner

2015 DoA Fjärrvärme. Borås Energi och Miljö AB. Centrala nätet

AFS 2017:3 Användning och kontroll av trycksatta anordningar. Trust Quality Progress

2017 DoA Fjärrvärme. E.ON Värme Sverige AB. Norrköping-Söderköping

2017 DoA Fjärrvärme. Trollhättan Energi AB. Trollhättan

Tariffrapport 2009 Fjärrvärme DoA. Torsås Fjärrvärmenät AB

Sprinklerpumpar erfarenheter från besiktning. Daniel Sällström

2016 DoA Fjärrvärme. E.ON Värme Sverige AB. Boxholm

Ångdrift av värmepump på Sysavs avfallsförbränningsanläggning

Kraftvärmeverket För en bättre miljö

- Personlig teknik med totalekonomi

2017 DoA Fjärrvärme. Statkraft Värme AB. Kungsbacka

APT14 Automatisk pump-ångfälla. för effektiv dränering av kondensat

Handbok Flowserve-SIHI Vakuumpumpar

2016 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Gustavsberg

2015 DoA Fjärrvärme. Finspångs Tekniska Verk AB

2017 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Tyresö/Haninge/Älta

2017 DoA Fjärrvärme. Organisation: Härnösand Energi & Miljö AB

2015 DoA Fjärrvärme. Karlstads Energi AB

2014 DoA Fjärrvärme. Statkraft Värme AB. Åmål

2010 DoA Fjärrvärme. Torsås Fjärrvärmenät AB

2015 DoA Fjärrvärme. Hjo Energi AB

2015 DoA Fjärrvärme. Luleå Energi AB. Luleå fjärrkyla

2015 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Uppsala

2017 DoA Fjärrvärme. Uddevalla Energi Värme AB. Uddevalla

2017 DoA Fjärrvärme. Varberg Energi AB. Centrala nätet

2014 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Motala

2017 DoA Fjärrvärme. Sala-Heby Energi AB. Sala Heby

2015 DoA Fjärrvärme. Sala-Heby Energi AB. Sala Heby

2015 DoA Fjärrvärme. Linde Energi AB. Lindesberg

2017 DoA Fjärrvärme. Organisation: Eskilstuna Energi & Miljö AB. Eskilstuna Energi & Miljö

2015 DoA Fjärrvärme. Övik Energi AB. Moliden

2015 DoA Fjärrvärme. Övik Energi AB. Centrum

2015 DoA Fjärrvärme. Götene Vatten & Värme AB. Götene

2017 DoA Fjärrvärme. Nässjö Affärsverk AB. Nässjö

2015 DoA Fjärrvärme. Organisation: Tekniska verken i Linköping AB. Katrineholm

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

2016 DoA Fjärrvärme. Umeå Energi AB. Umeå Holmsund

2016 DoA Fjärrvärme. Umeå Energi AB. Hörnefors

2015 DoA Fjärrvärme. Organisation: Smedjebacken Energi & Vatten AB. Smedjebacken, Söderbärke

2015 DoA Fjärrvärme. Göteborg Energi AB

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Norberg

2017 DoA Fjärrvärme. Nybro Energi AB. Nybro, Orrefors, Alsterbro

2017 DoA Fjärrvärme. Öresundskraft AB. Helsingborg

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Ludvika

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Fagersta

2015 DoA Fjärrvärme. Sundsvall Energi AB. Liden

2015 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Nyköping

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Grängesberg

2015 DoA Fjärrvärme. Forshaga Energi AB. Forshaga

2015 DoA Fjärrvärme. Jämtkraft AB. Östersund

2016 DoA Fjärrvärme. Jämtkraft AB. Östersund

2015 DoA Fjärrvärme. Lantmännen Agrovärme AB. Ödeshög

2017 DoA Fjärrvärme. Organisation: Västervik Miljö & Energi AB. Gamleby

2017 DoA Fjärrvärme. Statkraft Värme AB. Åmål

2017 DoA Fjärrvärme. SEVAB Strängnäs Energi AB SEVAB

2017 DoA Fjärrvärme. Kalmar Energi Värme AB

2017 DoA Fjärrvärme. Eksjö Energi AB. Mariannelund

2015 DoA Fjärrvärme. Vetlanda Energi & Teknik AB. Holsby

Säkerhetsventil proportionell

2016 DoA Fjärrvärme. Statkraft Värme AB. Vagnhärad

2014 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Uppsala

2017 DoA Fjärrvärme. Malung-Sälens kommun

2017 DoA Fjärrvärme. Göteborg Energi AB

2015 DoA Fjärrvärme. Alvesta Energi AB. Vislanda

2017 DoA Fjärrvärme. Mälarenergi AB. Kungsör

2016 DoA Fjärrvärme. Alvesta Energi AB. Moheda

Uppgraderat elcertifikatsystem Åtgärder som resulterat i positiva förhandsbesked. Martin Johansson. Enheten för operativa styrmedel

2017 DoA Fjärrvärme. Sundsvall Energi AB. Matforsnätet

2015 DoA Fjärrvärme. Gävle Energi AB

2017 DoA Fjärrvärme. Värnamo Energi AB. Rydaholm

2015 DoA Fjärrvärme. Värnamo Energi AB. Värnamo

2017 DoA Fjärrvärme. Växjö Energi AB. Prisområde 1

2015 DoA Fjärrvärme. Lidköpings Värmeverk AB

2017 DoA Fjärrvärme. C4 Energi AB. Prisområde 1

2015 DoA Fjärrvärme. Nässjö Affärsverk AB. Annerberg

2015 DoA Fjärrvärme. Bengtsfors kommun. Brandstationen Bengtsfors

2015 DoA Fjärrvärme. Organisation: Eskilstuna Energi & Miljö AB. Eskilstuna Energi & Miljö

Säkerhetsventil med gummibälg, höglyftande

2015 DoA Fjärrvärme. Kalmar Energi Värme AB

2015 DoA Fjärrvärme. Växjö Energi AB. Prisområde 1

2014 DoA Fjärrvärme. Alingsås Energi Nät AB

2015 DoA Fjärrvärme. Värnamo Energi AB. Rydaholm

2015 DoA Fjärrvärme. AB Borlänge Energi. Borlänge Fjärrvärme

2017 DoA Fjärrvärme. AB Borlänge Energi. Borlänge Fjärrvärme

2015 DoA Fjärrvärme. Sundsvall Energi AB. Sundsvall

2015 DoA Fjärrvärme. Jönköping Energi AB. Prisområde 1

2017 DoA Fjärrvärme. Jönköping Energi AB. Prisområde 1

MIRI PUMPFIX F. Bakvattenventil med inbyggd pump för fekaliehaltigt avloppsvatten

Transkript:

RISKER KNUTET TILL HETVATTEN OCH ÅNGA I ENERGIANLÄGGNINGAR Presentation vid Norsk Bioenergiförenings seminarium «Sikkerhet i biovarmeanlegg» Scandic Oslo Airport Hotel 14 september 2015 Lars Lindskog Statkraft Värme, Projektchef Bio Norden

Fjärrvärme inom Statkraft } Några nyckeltal Norge, Statkraft Varme 700 GWh i Norge Sverige, Statkraft Värme 4 orter, 230 GWh 1,0 TWh värme/kylaproduktion 1 GWh elproduktion 20 värmecentraler 3 kylacentraler 8 energikällor 300 km distributionsnät 4500 kunder 126 anställda

Energikällor } Avfall } Spillvärme } Elpannor } Biobränsle } VP } Eldningsolja } Bioolja } Naturgas } Avfall och bio är de viktigaste energikällorna i Norden } Mål om 90 % förnybar produktion i Norden, (97% i Sverige år 2014) 3

Risker med hetvatten och ånga } Höga temperaturer (ånga max ca. 540 C) } Höga tryck (ånga max ca 140 bar ) } Torrkokning } Överhettad ånga osynlig och med högt energiinnehåll } Fasövergångar vatten-ånga, ånga-vatten } Potentiellt korrosiv miljö med cykliska påkänningar 4

Olycksstatistik Källa: Svensk Fjärrvärme 2009:2 5

Styrande regelverk i Sverige Tillverkare 97/23/EU (1999:4) 2005:2 + SFV 97/23/EU (1999:4) +SFV Användare 2002:1 2002:1 2002:1 Besiktning 2005:3 2005:3 2005:3 97/23/EU Tryckkärlsdirektivet 1999:4 Tryckbärande anordningar 2002:1 Användning av tryckbärande anordningar Tillverkning av vissa behållare, rörledningar och 2005:2 anläggningar 2005:3 Besiktning av trycksatta anordningar SFV Svensk Fjärrvärme Standard 6

Exempel på EN standarder för tillverkning av pannanläggningar EN 286 EN 287 EN 288 EN 764-7 EN 12952 EN 12953 EN 13445 EN 13480 Enkla ej eldberörda tryckkärl avsedda att innehålla luft eller kväve Svetsarprövning-Smältsvetsning Specifikation för godkännande av svetsprocedurer för svetsning av metalliska material Tryckbärande anordningar - Säkerhetssystem för ej eldberörda tryckbärande anordningar Vattenrörspannor och hjälpinstallationer Eldrörspannor Tryckkärl (ej eldberörda) Industriella rörledningar av metalliska material 7

Felkällor } Projektering } Tillverkning } Installation } Driftsättning } Drift och Underhåll } Start, stopp, konservering } Ändrad drift } Ombyggnad Mycket kan upptäckas vid besiktning..förutsatt att det görs någon! 8

Säkerhetsventiler EN 12952-10 Vattenrörspannor EN 12953-8 Eldrörspannor Källa: Spirax Sarco 9

Viktiga faktorer } Media ånga eller hetvatten } Kapacitet varken för liten eller för stor } Montage } Anslutningsledningar Källa: Armatec 10

Val av säkerhetsventil beroende på media } Proportionella för vätskor t.ex. stumfyllda hetvattenpannor } Höglyftande för ånga inklusive hetvattenpannor med ångdom. Källa: Armatec 11

Montage } Säkerhetsventil ska monteras lodrätt med fjäderkåpan uppåt (avvik kräver godkännande av tillverkare. } Lågpunkt skall ha dränering (utan avstängningsventil) 12

Case Study 13

Case study - fortsättning 14

Konsekvens av överstor säkerhetsventil 15

Tillåtna tryckfall i inlopps och utloppsledningar 16

Felaktig dimensionering av ledningar 17

Case Study 18

Ångpanna med naturlig cirkulation Källa: Spirax Sarco 19

Torrkokningsskydd Självövervakande vid periodisk övervakning Manuell återstart Löser vid strömbortfall Failsafe med redundant elektronik 20

Nödkylning av fastbränslepanna I pannor för fastbränsle ackumuleras ofta stora mängder energi i bränslebädd och murverk. För att förhindra skador/olyckor vid t.ex. strömbortfall installeras nödkylningssystem 21

Nödkylningssystem funktion kylslinga 22

Case Study - Driftsättning av panna Augusti +28 C Nätets behov mindre än pannans minlast Öppnade nödkylningsventil och körde kontinuerlig nödkylning för att kunna driftsätta pannan Stadsvatten med hårdhet 11 dh 23

Nödkylningsslinga efter driftsättning 24

Vattenslag (Water Hammer) Tre typer av vattenslag Hydraulic Shock Thermal Shock Differential Shock 25

Hydraulic Shock Trycktransient i rör p.g.a. snabb hastighetsändring på vatten i rörledning Snabb ventilstängning Snabb pump start/stopp Luftfickor som imploderar 26

Case Study Statkraft Kungsbacka: Tryckhållningspumpar på returledning i fjärrvärmesystem Pumpar hamnade i instabil drift och rusade mellan maxvarv och minvarv Rörskador i kundanläggningar som inte var tillverkade i rätt tryckklass (16 bar) 27

Undvika Hydraulic Shock } Rutiner för att öppna/stänga ventiler } Rutiner för att starta/stoppa pumpar } Långsamstängande automatiska ventiler } Långsamstängande backventiler efter pumpar } Välja rördimension för vattenhastighet <2 m/s } Rör med hög tryckklass 28

Thermal Shock 29

Thermal Shock - mekanism Termisk chock uppträder i system där ångbubblor kommer i kontakt med underkylt kondensat. Ångan kondenserar snabbt Omgivande kondensat rusar in från alla håll i det vacuum som den kondenserade ångan lämnat Chockvågor genereras. Dessa kan vara mycket kraftiga 30

Thermal Shock - materialskador Viktigt att driftpersonal lyssnar efter vattenslag i ångsystem så att åtgärder kan vidtas. 31

Förhindra termisk chock } Layout ångledning dränering i alla lågpunkter } Uppsamlingskärl för kondensat } Ångfällor rätt typ, rätt dimensionerade och fungerande! 32

Differential Shock } I rör med tvåfas-flöde är hastigheten på ånga 10-100 gånger större än kondensatets hastighet. } Ångflödet ger vågor på kondensatytan som kan utvecklas till en plugg i röret } Kondensatpluggen trycks fram med ångans hastighet Tumregel: Välj diameter så att ånghastighet <15 m/s 33

Ångturbiner Källa: Svensk Energi 34 Källa: Siemens AG

Panna för överhettad ånga 35

Turbinskador förorsakade av föroreningar i ånga och vatten } Fouling av kisel(silica)salter, främst i LP del. } Erosion järnoxid (HP del) eller vattendroppar (MP/LP del) } Korrosion pitting, spänningskorrosion, utmattningskorrosion från Cl, NaOH, sulfater m.fl. 36

Föroreningar i vatten och ånga } Kiselsalter - förångas vid lågt tryck - löslighet i ÖH ånga ökar med ökad temperatur - vid hög koncentration bildas beläggningar i turbinens LP-del. } Kontroll - Ångblåsning vid uppstart - Spädvattenkvalitet totalavsaltning - Pannvattenkvalitet nedblåsning och kemikaliedosering (Fosfat, AVT, Lut) - Ångkvalitet - funktion ånga-vatten separering i ångdom 37

Case Study olycka vid driftsättning av turbin Källa: EON Värme AB 38

Driftsättning av turbin Åbyverket Örebro 6 oktober 2012 } 24 MW ångturbin levererad av TGG-Kanis, admissionsdata 140 bar/540 C Nominellt varvtal 6800 rpm. } Turbinen försedd med digitalt övervarvsskydd (DOPS) som ska lösa ut vid 7480 rpm. Rotorn är fabrikstestad vid 7752 rpm. } 6 oktober 2012 genomförs driftsättning av turbinen av leverantörens personal. Sista delen av driftsättningen är ett funktionstest av DOPS. Man tar upp varvtalet till 7200 rpm. Allt fungerar normalt. } Klockan är 15:54:10 39

Åbyverket Örebro 6 oktober 2012 Källa: Sydsvenska Dagbladet Källa: EON Värme AB 40

Åbyverket Örebro 6 oktober 2012 } Turbin totalhavererar } Lösa delar slungas ut. Del av rotorn landar 150 m från turbinbyggnaden } Oljeledningar slås sönder. Oljan antänds. Branden varar i 6 timmar } Åbyverket tas ur drift } Strukturella skador på tak. 1028 skadade kraft- och signalkablar } Inga personskador! 41

Skadeutredning } Två oberoende fel som var för sig inte borde ha lett till ett turbinhaveri. } DOPS stod i trippläge. Att turbinen ändå kunde start berodde på en felkoppling i DOPS. DOPS var alltså inte i drift. } Fel i överföring av varvtalsmätning till styrsystemet vid varvtal högre än nominellt varvtal. Vid aktuell parameterinställning reagerade systemet med ett hastigt ångpådrag. Loggade data från DOPS visar att varvtal vid haveri var uppe i >11000 rpm! 42

Ändrad design } Kompletterat med mekaniskt övervarvsskydd. } Skärpta rutiner för driftsättning med striktare sign-off. } Mekanisk layout: splittersydd över koppling och flyttade oljeledningar 43

TACK lars.lindskog@statkraft.com www.statkraft.se