Janusz SKIERSKI, Tomasz KOTLICKI
In sty tut E lektroenergetyki, Politechnika Łódzka
ZUŻYCIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRZEZ NAPĘDY WENTYLATORÓW SPALIN I POWIETRZA JAKO
SYMPTOM SZCZELNOŚCI KOIŁA
S tr e sz c z e n ie . W artyk u le omówiono w yniki b ad a ń n ad sym ptom a
mi: zużyciem energii przez w enty lato ry pow ietrza (WP) i spalin (WS) do oceny szczelności układów pow ietrzno-spalinow ych kotłów O P -650-030 w E lektrow ni O strołęka. U stalono wpływy czynników zew nętrznych (tzw. szum u pomiarowego): jakości paliw a i stopnia ob
ciążenia bloków 200 MW n a wrażliwość tychże symptomów. P rzed sta
wiony w pracy energetyczny system diagnostyczny oparty został n a dostępnych do ciągłej obserwacji zbiorach danych pomiarowych. In te n cją autorów jest, ażeby, po przeprow adzeniu dodatkow ych bad ań wery
fikacyjnych (m.in. w E lektrow ni Bełchatów), sta ł się on użytecznym narzędziem w procesie sterow ania eksploatacją i rem ontam i urządzeń kotłowych bloków 200 MW i 360 MW.
POWER CONSUM PTION BY THE DRIVES OF FLU E GAS AND AIR FANS AS A SYMPTOM OF THE BOILER LEAK TIGH TNESS
Sum m ary. The article p resen ts th e re su lts of studies on th e symptoms: th e power consum ption by th e air fans (WP) and flue gas fans (WS) for th e assesm ent of th e leak tig h tn ess of th e a ir combustion system s of th e O P -650-030 boilers in th e O strołęka Pow er Station. The diagnostic energetic system p resen ted in th e p ap er h a s been based on easily accessible sets of m easurin g d ata. Once additional verifyng studies have been m ade, am ong others, in th e Bełchatów Power Station, th e au thors in te n d th e system to become a useful tool in th e process of controlling operation and rep a irs of th e boiler installatio n s of the 200 MW and 360 MW power u nits.
ENERGIEVERBRAUCH DURCH ANTRIEBE DER
ABGASVENTILATOREN UND LUFTVENTILATOREN ALS SYMPTOM DER DICHTHEIT DES KESSELS
Z u sam m en fassu n g. Im A rtikel w urden U ntersuchungsergebnise über Symptome des Energieverbrauchs durch L uftventilatoren (WP) und A bgasventilatoren (WS) für B eurteilung der D ichtheit des Luft-A bgassystem s von OP—650—030 Kessel im K raftw erk OSTROŁĘKA besprochen. Das im A rtikel dargestellte, energetischer, D iagnostiksystem b asiert a u f den für ständige Beobachtung leicht zugänglichen M eßdatenm engen. Die Absicht der A utoren ist, daß nach der D urchführung der zusätzlichen V erifikationsuntersuchungen u n ter anderen im K raftw erk Bełchatów, das System ein nützliches In stru m e n t im Prozeß der B etriebssteuerung und der R ep aratu rsteu eru ng der K esselanlagen der Blöcke 200 MW und 360 MW wird.
1. WPROWADZENIE
Szczelność instalacji kotłowej (komory paleniskowej i u k ład u spalinowego) je s t jednym z najistotniejszych w arunków poprawnej i ekonomicznej pracy kotłów energetycznych. Przyssanie dużej ilości „szkodliwego” pow ietrza w komorze paleniskowej i k an ałach konwekcyjnych do m iejsca pom iaru za pod
grzewaczem wody (EKO) powoduje zm niejszenie ilości „zorganizowanego”
gorącego pow ietrza dostarczanego do kotła. W skutek tego pogarsza się proces spalania, zm niejsza stabilność płomienia, zwiększa możliwość żużlow ania i obniża spraw ność kotła w wyniku zm niejszenia odbioru ciepła w podgrzewa
czu pow ietrza (LUVO). Nieszczelność mogą powodować przem ieszczanie się ją d ra płom ienia i w zrost mechanicznego niedopalu paliw a [4], [5].
D iagnostyka eksploatacyjna to stosunkowo proste badania, które umożli
w iają szybkie określenie sta n u technicznego obiektu. Bezpośrednie wyznacze
nie ilości „szkodliwego” pow ietrza przyssanego w instalacji kotłowej je s t p ra k tycznie niemożliwe. Można to n ato m iast uczynić m etodam i pośrednim i. Po
m iary szczelności wykonuje się n a ogół po rem ontach k apitalnych kotła oraz gdy wym aga tego kontrola eksploatacji. Przeprow adzają je wyspecjalizowane firm y wykorzystując w łasne m etody i przyrządy pomiarowe. Metody b ad ań są najczęściej oparte n a pom iarze stru m ien ia m asy pow ietrza przed i za LUVO oraz analitycznym określeniu ilości spalin przepływającym przez podgrze
wacz. Uciążliwość i złożoność tak ich pom iarów spraw ia, że powyższe metody są raczej nieprzydatne w diagnostyce eksploatacyjnej kotłów. Znane są z lite ra tu ry eksploatacyjne m etody pom iaru szczelności kom ory kotła opierają
ce się n a bilansie LUVO w ujęciu objętościowym [2] bądź masowym [1], [3].
Zapis bilansu LUVO w ujęciu masowym je s t bardzo czytelny, aczkolwiek przytoczone w [3] wzory do obliczenia jednostkowego zapotrzebow ania powie
trza do sp alania paliw a nie znajdą prawdopodobnie zastosow ania w praktyce eksploatacyjnej ze względu n a trudności w w yznaczaniu elem entarnego sk ła
du chemicznego węgla w elektrow nianym laboratorium . Bardziej realistycz
nym podejściem byłoby zastosowanie wzorów empirycznych Rosina, podanych między innym i w [7].
2. DEFINICJE I ZWIĄZKI DO WYZNACZANIA SZCZELNOŚCI KOTLA Szczelność instalacji, w której panuje ciśnienie różne od ciśnienia otoczenia, definiuje się jako iloraz w artości (objętościowego lub masowego) strum ienia medium, wpływającego do instalacji do w artości stru m ien ia jednorodnego medium, opuszczającego instalację. Pojęcie jednorodnego m edium oznacza w przypadku instalacji kotłowej, pracującej przy podciśnieniu, powietrze, ponie
waż ten gaz jako „szkodliwy” przedostaje się do instalacji. Przyjm ując ozna
czenia strum ieni mediów (pow ietrza i spalin) ja k n a rys. 1., m ożna sformuło
wać definicje szczelności elem entów instalacji kotłowej (tablica 1). Relacje te wynikają z isto ty samego zjaw iska i nie w ym agają dodatkowych uzasadnień.
T ab lica 1 D efinicje i z w ią z k i m ied zy w sk a ź n ik a m i sta n u s z c z e ln o ś c i (n ie sz c z e ln o śc i) in sta
la c ji k o tło w e j
E le m e n t ko la S zczelność u [-] N ieszczelność p [-]
kom ora Xk
Uk A-EKO
, A-k , Pk - 1 - , - 1 - Uk
A-EKO podgrzew acz p o w ietrza
LUVO
A-EKO UL A.LUVO
, A.EKO , PL - 1 - , - 1 - UL
Z-LUVO
elek tro filtr A-LUVO
UE AeLF
, A.LUVO
PE - 1 - , - 1 - UE A.ELF
kom ora + LUVO Alk
UkL - , - Uk ■ UL A-LUVO
, A^k ,
PkL - 1 - , - 1 - Uk UL - A-LUVO
= 1 - (1 - p k )(l - PL)
LUVO + e le k tro filtr A.EKO
ULE - , - UL UE A-ELF
, AlEKO ,
PLE - 1 - , - 1 UL UE - /■ELF
= 1 - (1 - PL)(1 - PE) kom ora + LUV O +
ele k tro filtr
UKLE - ,Alk /■ELF
, A-k ,
PkL - 1 - , - 1 - Uk • UL ■ UE = /-ELF
= 1 - (1 - p k )(l - PL)(1 - PE)
K anał konwekcyjny kotła wykonany ze ścian m em branow ych oraz k anały za kotłem m ożna uznać za szczelne, jeżeli prawidłowo uszczelniono włazy i przejścia przez ściany zdmuchiwaczy popiołu. Komora i instalacja paleniskowa mają wiele węzłów, w których może nastąpić przyssanie dużej ilości szkodliwego
LUVO
Rys. 1. Schem at przepływu i rozkład ciśnienia pow ietrza i spalin w kotle z młynami m iażdżącym i dla dwóch różnych obciążeń cieplnych Qk i Qkn. Zaznaczono główne miejsca p rzyssania szkodliwego pow ietrza w instalacji kotłowej: W P - w entylator pow ietrza, WS - w entylator spalin, WM - w entylator młynowy, M - m łyn węglowy, P - palniki, P P - parowy pogrzewacz powietrza, EKO - podgrzewacz wody, LUVO - obrotowy podgrzewacz powie
trza, W1 - elektrofiltr, K - klapy powietrza, (A) - powietrze wtórne, (B) - powietrze pierwotne Fig. 1. D iagram of th e flow an d distribution of th e air and flue gas p ressu re in th e boiler w ith crushing mills for two different th e rm al loads Qk i Qkn. M ain places of h arm ful air suction in th e boiler in stallatio n . WP - a ir fans, WS - flue gas fan, WM - m ill fan, M - coal mil, P — b u rn ers, P P - ste am a ir-h e a te r, EKO - w a te r h e a te r, LUVO - ro ta tio n a l a ir-h e a te r,
El - electrostatic precipitator, K - air dam pers, (A) - secondary air, (B) - prim ary air
powietrza. W procesie eksploatacji kotła należy zwrócić szczególną uwagę na zamknięcia klap, wzierników i przesłon (M5), połączenia palników z kom orą paleniskow ą (M5 ) i ścian leja z rusztem dopalającym i odżużlaczem (M5 ).
Przy dużych nieszczelnościach komory (wartościach stru m ien ia szkodliwe
go pow ietrza M5) oraz konieczności zachow ania stru m ien ia M4(B)min (rys. 1) może wzrosnąć współczynnik n ad m iaru pow ietrza za EKO w stosunku do projektowego ^EKo(Qk/Qkn)-
W układach regulacji procesu sp alan ia w artość stru m ien ia M4 w ynika z kryterium :
M 4 - M 4 • 7 EK() ~ M 5 > M4(B)min : (1) przy czym:
M4 - teoretyczna w artość stru m ien ia pow ietrza do sp alan ia paliwa, kg/s;
k^4(B)min _ m inim alna w ym agana w artość stru m ien ia pow ietrza pierw ot
nego (wentylacja młynów), kg/s;
^eko ~ współczynnik n ad m iaru pow ietrza za EKO wyznaczany n a pod
staw ie pom iaru C 0 2e k o bądź 0 2e k o
Problem szczelności LUVO je s t istotny szczególnie dla tej jego części, k tó ra pracuje przy podciśnieniu. W praktyce LUVO nigdy nie są szczelne ze wzglę
du na duże różnice ciśnień po stronie pow ietrza i spalin oraz do otoczenia.
Producenci kotłów dążą do ograniczenia tej nieszczelności do w artości rzędu
p L < 0 , 1 5 .
Nieszczelność elektrofiltru nie wpływa w praw dzie n a w zrost s tra ty kom ino
wej kotła, obniża się jed n a k te m p e ra tu ra spalin (wzrost rosienia) oraz w zrasta zapotrzebowanie mocy przez w entylatory spalin, stą d problem te n w inien także interesow ać służby nadzoru i eksploatacji elektrow ni.
3. KONCEPCJA ALGORYTMU DIAGNOSTYCZNEGO
Omówione procesy fizyczne, zachodzące w u kładach pow ietrze-spalin y k ot
ła, uw arunkow ania i ograniczenia w ynikające z regulacji procesu spalania paliwa stanow ią podstaw ę do budowy m odelu i algorytm u diagnostycznego.
Napędy WS i WP są w m etodzie energetycznej u rządzeniam i pomiarowymi.
Brak informacji o stan ach licznika m ierzącego energię zużyw aną przez napęd w entylatora poważnie zniekształca sygnał diagnostyczny i w konsekwencji może doprowadzić do błędnego w nioskow ania diagnostycznego.
Przy założeniu, że procesy rozszczelniania instalacji kotłowej są addytyw- ne, możliwe je s t zapisanie dla poszczególnych elem entów kotła następujących związków:
- wzrost przyssania szkodliwego pow ietrza w komorze paleniskowej i k a n a łach konwekcyjnych do EKO:
PwpU) A Pws(x)idem (2)
- wzrost nieszczelności w ew nętrznych w LUYO:
PwpO)
y
A PwsU) ^ (3)- w zrost nieszczelności elektrofiltru:
P w pU ) id e m a P w s( t) (4)
Oczywiście, słuszne są także związki odwrotne, np. dla kotła po kapitalnym remoncie. W rzeczywistości w ystępuje superpozycja wpływów w szystkich ele
m entarnych przypadków nieszczelności n a symptom y P w s i P w p, ponadto pewien wpływ wyw iera zabrudzenie powierzchni ogrzewalnych kotła. W okre
sie międzyremontowym obserwuje się w zrost mocy zapotrzebowanej przez WS (dPWg /d t)
y
przy mniejszym wzroście (bądź m aleniu) obciążenia WP (dPwp/dx) N,y
. Najczęściej jed n ak wynikowo w zrasta w czasie eksploatacji stromość charakterystyki PWS(PWP). Dynamiczne wartości współczynnika kierunkowego m(x) tej charakterystyki mogą stanowić m iarę pogarszającego się stanu kotła - wzrostu stopnia nieszczelności i zabrudzenia jego elementów.
4. SYGNAŁ DIAGNOSTYCZNY W U JĘ C IU STOCHASTYCZNYM Zbiory, h isto g r a m y m ie r zo n y ch w ie lk o śc i
W okresie od 11 czerwca 1992 r. do 29 października 1993 r. prowadzone były w Elektrow ni Ostrołęka, w cyklach pięciodniowych, pom iary zużycia energii elektrycznej Aws i AWP przez napędy w entylatorów dla wszystkich trzech kotłów bloków 200 MW. Rejestrowano także dodatkowo w artości ener
gii brutto, wyprodukowanej przez bloki, oraz wynikowe czsy pracy w entylato
rów i kotłów. In teg raln ą część danych stanow iły uśrednione w artości param e
trów jakościowych spalanego paliwa: w artości opałowej Qw[MJ/kg], zaw artoś
ci popiołu Ar[%], wilgoci całkowitej W[%]. Uzyskane informacje, po ich w stęp
nym przetw orzeniu w celu w yznaczenia średnich obciążeń P\v (wentylatorów) i Pbl (bloków), zostały wczytane do pam ięci kom putera. W rezultacie uzyskano bazę danych do tw orzenia w pierwszym etapie analizy histogram ów i ich prezentację w formie graficznej.
Ujęcie takie pozwala prześledzić, ja k zm ieniają się w ciągu całego czasu obserwacji populacje danych wielkości. Stwierdzono, że populacje szum u diag
nostycznego (Qw, W, Ar, P bl) są skupione w stosunkowo w ąskich przedziałach, poza nielicznymi przypadkam i skrajnym i. W okresie od 29.09.1992 r. do 7.01.1993 r. nie uzyskano informacji o zużyciu energii przez w entylator WS2 n a bloku n r 3, pomimo iż blok ten pracował z przeciętnym obciążeniem (140 150) MW. Długotrwały b rak sygnału diagnostycznego od WS2 uniem o
żliwił ocenę sta n u szczelności kotła bloku n r 3.
Szczególnie interesującym obiektem bad ań okazał się n ato m iast blok n r 2.
W okresie od 26.07.1992 r. do 8.12.1992 r. przeprowadzony został bowiem rem ont kotła. Umożliwiło to porównanie szczelności kotła w stanach przed
i po remoncie. Szczelność kotła bloku n r 1 porów nyw ana była ze szczelnością kotła bloku n r 2 przed rem ontem .
Analiza k o re la c y jn a Założenia. Model regresji
Wszystkie m ierzone i przetw arzane wielkości zw iązane z omówioną m etodą diagnozowania m ają c h a ra k te r stochastyczny. Przeprow adzona analiza m iała na celu u stalen ie związków korelacyjnych m iędzy w ybranym i wielkościami.
Zasadniczą cechą m etod diagnozow ania opartych n a rów naniach regresji jest korzystanie ze staty sty k symptomów. S tatystyk i są opisywane przez układy rów nań algebraicznych, zwykle liniowych o jednej lub kilku niew iado
mych. W budowie modelu rów nań regresji chodzi o dobór tak ich zmiennych, przy których błąd rów nań regresji będzie możliwie m ały, a dane do obliczeń są ogólnie dostępne i nie budzą wątpliwości.
Szczelność instalacji kotłowej może być opisana funkcją wielu zmiennych.
Zastąpienie tej funkcji liniową funkcją dwóch zm iennych w ta k i sposób, aby błąd aproksym acji n a całym zbiorze analizow anych zjaw isk opisanych sta ty styką był mały, stanow i główną trudność w budowie modelu. W praktyce dobór zm iennych do rów nań regresji opiera się n a pewnych założeniach o
„fizyce zjaw iska” w określonej stru k tu rz e instalacji kotłowej, intuicji autorów i licznych próbach budowy modelu [6], [7]. Stosowane są tak że modele regresji wielorakiej (wielokrotnej). W ystępują tu jed n a k najczęściej trudności z uza
sadnieniem fizycznym zm iennych regresji.
W stępne b ad an ia interakcji (istotności) zm iennych ze zbiorów korelow a
nych wielkości umożliwiły zastosow anie w analizie regresji prostoliniowych o postaci:
gdzie:
x, y - zm ienne korelowane,
m, k - poszukiw ane współczynniki prostych wyznaczone m etodą najm niej
szych kw adratów .
Zależności określające współczynniki m i k są następujące:
y = m • x + k, (5)
(
6)
k = E(Y) - m ■ E(X). (7)
W powyższych wzorach E(X) i E(Y) są to w artości oczekiwane, a D2(X), D2(Y) - w ariancje zm iennych x, y. Przez r oznaczono współczynnik korelacji zmiennych.
a)
P [MW]
... 0....
] a
■.... W S '
d -o ~ — ----
3 0 □ a---
□
— n° D □
] 3 Bn:
□ D r = -0 ,0 3 3
t
" tf" a ----□
0 c
W P 4
fa ° 0 O ■ v ° ' a -i
O = 0 ,0 7 0 .... ... tS O-o
° 0
0~~... ---
o O c
O
Q* [kJ/kg]
20000 20500 21000 21500 22000 22500 23000 23500 24000 24500
b)
P [MW]
... □
□ □
W S ---O-O—
....— ...
n D °
□□
□ol
a...
□ □ □□ Dc
r n?rP □ □ DP r = -0,133
□ CP □ a.---- D---
D □
□ O
W P o o ° o o
fl_— o° g o ° ° Or--- CL— r = -0 ,0 7 5
o ^ ..¿p--
o
o o o
*°--- o
A, [%]
15 17 19 21 23 25 27
Rys. 2. Blok 200 MW po remoncie. O brazy kom puterowe regresji prostoliniowych: a) Pw pi Pws względem Qw, b) Pw pi Pws względem Ar
Fig. 2. 200 MW power u n it after repair. R ectilinear regressions: a) Pw pi Pws in relation to Qw, b) Pwp i Pws in relation to Ar
W spółczynnik korelacji r zaw iera się w przedziale <0...1>, przy czym
| r | = 0 oznacza, że zm ienne są całkowicie niezależne, a | r | = 1 - idealną ich zależność, tzn. w szystkie p u n k ty pom iarowe (xi,y;) leżą n a prostej (5).
Korelacje średnich obciążeń wentylatorów kotłowych od param etrów sygnałów szumu diagnostycznego
W tej grupie zm iennych korelacje były słabe, tzn. r < {| 0,5 | +■ | 0 ,6 1}.
Fizycznie należy to interpretow ać jako b rak istotnych związków m iędzy b ad a
nymi wielkościami. Ponieważ średnie obciążenia WS i W P wywodzą się z energii zużywanej przez napędy tych urządzeń, m ożna uw ażać, że w artość opałowa, a także inne p a ra m etry w ęgla w w ystępującym w praktyce przedzia
le ich zm ian w niew ielkim stopniu decydują o zużyciu energii przez w entyla
tory kotłowe. J e s t to istotny wniosek, zwłaszcza że w lite ra tu rz e często przed
stawia się te zależności jako dość w yraźne; rys. 2a i 2b. Podobnie słabe związki daje się zaobserwować w przypadkach korelacji średnich obciążeń WS i WP ze średnimi obciążeniam i bloków P bl; (rys. 2c). Zebrany m ate ria ł pom iarowy nie daje jedn ak możliwości jednoznacznego u sta le n ia przyczyn takiego sta n u rze
czy. Najprawdopodobniej m ożna to tłum aczyć dużym i udziałam i składowych stałych zapotrzebow ania mocy przez u rząd zenia WS i WP.
C) 1 6 1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
100 120 140 160 180 200
Rys. 2c. Blok 200 MW po remoncie. O brazy kom puterow e regresji prostoliniowych: Pwp i Pws w zględem Pbl
Fig. 2c. 200 MW power u n it after repair. Rectilinear regressions: Pw pi Pws in relation to Pbl
P [M W ]
__ Q___ ___
a o
□ W S
□
3 cr □
□
0 □
□ °
" " ‘ “o"*°...
□ D_________ °
r= 0,054
□
^ ...^ □ □ d? D
o □
W P o . 6 ° °o°
--- re O
—--- 6*
r= 0,16 8
o O
---
0 ° o ... "s"
0 o
Pbl [M W ]
Korelacje sym ptom ów do oceny stopnia szczelności ciągów technologicznych pow ietrze-spaliny
W dostatecznie długim okresie obserwacji x od rem ontu instalacji procesy rozszczelniania i zabrudzenia kotła sta ją się zauw ażalne i wpływają na w artości energii zużywanej przez w entylatory kotłowe. Z uw agi n a stosunko
wo krótki okres obserwacji przeprowadzono analizę porównawczą szczelności badanych instalacji kotłów w oparciu o szczególnie czułe w skaźniki: nachyle
n ia prostych regresji typu AWS(AWP) - rys. 3. Zgodnie z sugestiam i zaw artym i w pkt. 3 m ożna zauważyć, że im bardziej nieszczelna je s t instalacja kotła, tym w artość współczynnika kierunkowego m prostej regresji je s t większa. Dla kotła n r 1 wynosi ona m s 2,44, dla kotła n r 2 przed rem ontem m = 3,43. Po remoncie współczynnik kierunkow y kotła n r 2 w yraźnie zm alał do wartości m = 1,27, co świadczy o wzroście szczelności instalacji kotła.
Rys. 3. Regresje prostoliniowe symptomów Aws(Awp) dla bloków n r 1 i 2: a) blok 1 (o): AwSow
= 20,531 + 2, 4451 • Awp; r = 0,865, b) blok 2 przed rem ontem (□): AwSow = - 15,38 + 3,4837 • Awp; r = 0,984, c) blok 2 po remoncie (A): AwSow = 48,040 + 1,2707 Awp; r = 0,682 Fig. 3. R ectilinear regressions Aws(Awp) for th e power units: a) pow er u n it 1, b) pow er u nit 2 before repair, c) power u n it 2 after rep air
5. PODSUMOWANIE
Koncepcja m etody energetycznej op arta została n a zjaw isku zm ian obciąże
nia, a w konsekwencji zm ian zużycia energii przez napędy wentylatorów
spalin WS i pow ietrza W P n a sk u tek w ystępujących w procesie eksploatacji, zmianach stopnia szczelności i zabrudzenia instalacji kotłowej. Jej zaletą, w stosunku do m etod bilansowych, je s t duża dostępność i stosunkowo łatw y pomiar sygnałów diagnostycznych. Pom iary mogą być prow adzone w sposób ciągły, dzięki czemu po odpowiednim przetw orzeniu i skorelow aniu sygnałów w mikroprocesorze u k ład u diagnozującego uzyskuje się n a bieżąco informację o stanie szczelności kotła. N a tym polega głównie atrakcyjność m etody i z tego powodu, zdaniem autorów, może ona znaleźć zastosow anie w praktyce eksplo
atacyjnej elektrowni.
W arunkiem zastosow ania diagnostyki korelacyjnej je s t odpowiednio liczna próba pomiarowa, a korelacje symptomów A\ys i A\yp z sygnałam i szum u diagnostycznego (Qw, W, Ar, P bl) - względnie słabe.
J a k w ynika z przeprowadzonych b ad ań w Elektrow ni O strołęka, zm iany stopnia szczelności układów technologicznych pow ietrze—spaliny wpływają przede w szystkim n a zwiększenie zużycia energii przez w enty latory spalin.
Stosunkowo p ro stą m etodą określania stopnia szczelności (nieszczelności) instalacji powietrze—spaliny je s t wyznaczanie i ocena w artości współczynni
ków kierunkow ych prostych regresji typu Aws = m AWP + k. W spółczynniki kierunkowe m tych prostych różnią się dla kotłów w różnych sta n a c h technicz
nych. Ogólnie m ożna powiedzieć, że im wyższa je s t w artość w spółczynnika kierunkowego m, tym większy je s t stopień nieszczelności instalacji kotłowej.
W czasie prowadzonych badań nie były wykonywane pom iary szczelności kotłów m etodą bilansow ą LUVO, stąd b rak je s t tran slacji między w skaźnikam i typu m i w skaźnikam i typu u i p (tablica 1) z m etod bilanso
wych. Trzeba jed n a k zaznaczyć, że m etoda energetyczna kompleksowo ocenia szczelność instalacji pow ietrzno-spalinow ych kotła, łącznie z elektrofiltrem , czego nie uzyskuje się w m etodach bilansowych. Prow adzone ak tu a ln ie przez autorów b ad an ia w E lektrow ni Bełchatów potw ierdzają w stępnie przydatność metody także do oceny stopnia szczelności kotłów BB 1150 na węgiel brunatny.
LITERATURA
[1] Żelkowski J.: D iagnostyka eksploatacyjna palenisk pyłowych. E nergety
ka, 1980, n r 1, ss. 26-31.
[2] Mazurkiewicz A.: Wyznaczanie szczelności instalacji kotłowej na podstawie bilansu podgrzewacza powietrza. Energetyka, 1981, n r 9/10, ss. 320-321.
[3] Olszewski A.: Pom iar szczelności u k ład u spalinowego i młynowego kot
łów energetycznych. E nergetyka, 1991, n r 1, ss. 5-7.
[4] Moskal St. J., Sobota J.: W ybrane problem y stabilności sp alan ia pyłu węglowego n a przykładzie kotła BB-1150. E nergetyka, 1987, n r 8, ss. 331-333.
[5] Moskal St. J.: Sprawność kotłów B B -1150 jako funkcja szczelności in sta lacji kotłowej. E nergetyka, 1989, n r 10 ss.383-384.
[6] Kotlicki T., Skierski J.: Wpływ w ybranych czynników n a wartość w skaźnika zużycia energii przez potrzeby w łasne bloków 360 MW opala
nych węglem brunatnym . Zeszyty Naukowo-Techniczne SEP, 1992, n r 2.
[7] Kotlicki T., Skierski J.: Diagnozowanie szczelności kotłów n a podstawie symptomów zużycia energii przez w entylatory spalin i w entylatory po
w ietrza. P raca studialna, In sty tu t Elektroenergetyki PŁ, 1994.
Recenzent: Prof. d r hab. inż. Tadeusz CHMIELNIAK
Wpłynęło do Redakcji 8.08.1994 r.
A b stract
The leak tightnes of th e boiler installatio n is p articu larly significant in the aspect of safe and economical operation of th e boilers: combustion stability, vibrations and efficiency. The technical condition of th e boiler istallation is a basic factor increasing or decreasing th e leak tig h tn ess of th e installation. It resu lts not only from constructional conditions and assem bly quality (for newly installed boilers) b u t also from th e course of operating and repair quality. So far th e continuous m easurem ent of th e leak tightness of th e boiler in stallatio n in the power stations has not been made. Its developm ent should improve th e operation and servicing of boilers.
The conception of th e energetic m ethod h a s been based on th e phenom enon of changes in th e load, and consequently, on changes in th e power consumption by th e drives of th e flue gas (WS) and a ir fans (WP) due to the changes in the degree of th e leak tig h tn ess of th e boiler installatio n occurring in the operation process. Its advantage, in relation to balance m ethod, is good availability and relatively easy m easu rem en t of diagnostic signals. The m easurem ents can be carried out in a continuous m an ner, w hih allows obtaining cu rren t inform ation on th e leak tigh tn ess condition of th e boiler, after th e signals in th e diagnostic system m icroprocessor are processed and correlated.
