Anul XIV, Octombrie 1998, Numarul 1 CUPRINS 1 O echipa de profesionisti / A Professional Team Alex Aposteanu 1 Energie electrica & termica. Reglementari / Co- generation Regulations Cristian Totolo 3 Cupru sau aluminiu? / Copper or Aluminium? Victor Lucian 4 Turbine aeroderivative / Aeroderivative Gas Turbines Sorin Popovici 4 Noi tehnologii in domeniul energiei / New Technologies in Energy Field Cristian Totolo 6 Automate programabile / Programmable Logic Controllers Mihaela Boitos 8 Stiti ce este TQM? / Do you know what TQM is? Doina Cucueteanu 9 Doua evenimente majore / Two Major Events in Energy Victor Lucian 10 Sisteme cu ardere modulata / Full modulation systems Mihai Moldovanu O echipa de profesionisti Alex Aposteanu Presedinte In 1988 firma noastra (pe atunci LRI) era autorizata sa execute controlul cu radiatii penetrante la componentele destinate realizarii, pentru RENEL, a Centralei Nuclearoelectrice Cernavoda. Cu aceasta ocazie LRI a primit vizita Domnului J. Grabarczyk, reprezentantul AECL – Atomic Energy of Canada Limited. Memoriul intocmit dupa aceasta vizita, AB/L-1032 din 04 August 1988, recomanda autoritatilor romane ca firma noastra sa- si cu cea de consultanta in domeniu, dat fiind nivelul de competenta si experienta acumulate aici. Firma noastra a considerat aceasta recomandare ca pe o recunoastere a calitatii activitatii desfasurate in trecut, dar si ca o obligatie pentru o calitate sporita in activitatea viitoare. Energie electrica & termica. Reglementari Cristian Totolo Vicepresedinte Pentru a intelege avantajele si dezavantajele producerii combinate a energiei electrice si termice – Combined Heat and Power – CHP, trebuie mai intii sa intelegem care sunt particularitatile producerii energiei electrice pe baza resurselor neregenerabile de energie – combustibili - fosili sau nucleari. In tara noastra peste 70% din energia electrica este produsa pe baza surselor neregenerabile. In tot ce am incercat sa realizam, nu am precupetit nici un effort pentru a ne demonstra competenta si dorinta noastra de a ne apropia de profesionalismul firmelor internationale. ....................... Newsletter
Transcript
Anul XIV, Octombrie 1998, Numarul 1
CUPRINS1 O echipa de profesionisti /
A Professional TeamAlex Aposteanu
1 Energie electrica & termica. Reglementari / Co-generation Regulations
Cristian Totolo
3 Cupru sau aluminiu? / Copper or Aluminium?
Victor Lucian
4 Turbine aeroderivative / Aeroderivative Gas Turbines
Sorin Popovici
4 Noi tehnologii in domeniul energiei / New Technologies in Energy Field
9 Doua evenimente majore / Two Major Events in Energy
Victor Lucian
10 Sisteme cu ardere modulata / Full modulation systems
Mihai Moldovanu
O echipa de profesionisti
Alex AposteanuPresedinte
In 1988 firma noastra (pe atunci LRI) era autorizata sa execute controlul cu radiatii penetrante la componentele destinate realizarii, pentru RENEL, a Centralei Nuclearoelectrice Cernavoda.
Cu aceasta ocazie LRI a primit vizita Domnului J. Grabarczyk, reprezentantul AECL – Atomic Energy of Canada Limited.
Memoriul intocmit dupa aceasta vizita, AB/L-1032 din 04 August 1988, recomanda autoritatilor romane ca firma noastra sa-si cu cea de consultanta in domeniu, dat fiind nivelul de competenta si experienta acumulate aici.
Firma noastra a considerat aceasta recomandare ca pe o recunoastere a calitatii activitatii desfasurate in trecut, dar si ca o obligatie pentru o calitate sporita in activitatea viitoare.
Energie electrica & termica. Reglementari
Cristian TotoloVicepresedinte
Pentru a intelege avantajele si dezavantajele producerii combinate a energiei electrice si termice – Combined Heat and Power – CHP, trebuie mai intii sa intelegem care sunt particularitatile producerii energiei electrice pe baza resurselor neregenerabile de energie – combustibili - fosili sau nucleari.
In tara noastra peste 70% din energia electrica este produsa pe baza surselor neregenerabile.
In tot ce am incercat sa realizam, nu am precupetit nici un effort pentru a ne demonstra competenta si dorinta noastra de a ne apropia de profesionalismul firmelor internationale.
Din 1996, impreuna cu Parsons – USA si Lahmeyer – Germania, firma noastra este angajata pentru servicii complete de consultanta in Programul de reabilitare si modernizare a unor centrale termoelectrice ale CONEL.
Noi credem ca intr-o ierarhie a competentei, Consultantul reprezinta treapta cea mai de sus, profesionalismul la superlativ.
Acest deziderat a fost si este permanent prezent in strategia conducerii firmei. El se materializeaza in promovarea serviciilor de cea mai inalta competenta in domeniul nostru de activitate, respectiv centralele electrice, termice si industriale.
Va uram bun venit la ASA!
Usa noastra va este permanent deschisa!
Conversia energiei termice produse prin arderea unui combustibil in energie electrica, se face prin cicluri cu abur sau gaze, cu randament de conversie intre 35% si 55%. Se poate spune ca energie electrica este o forma nobila de energie, producerea utilizand cel mult jumatate din energia combustibilul consumat.
De multa vreme s-a intrevazut posibilitatea cresterii randamentului de conversie a caldurii din combustibilii fosili prin utilizarea caldurii de potential termic scazut a sursei reci, respectiv utilizarea a celor peste cincizeci de procente din caldura combustibilului care nu pot fi convertite in energie electrica.
(Continuare in pagina 2)
Aceasta este in linii mari ideea producerii combinate a energiei electrice si termice - CHP. Din
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Newsletter
October 1998
nefericire, in acest caz, este necesara amplasarea sursei in apropierea consumatorului, deaorece caldura nu poate fi transportata la distante mari.
In economiile centralizate aceasta posibilitate este exploatata prin crearea marilor platforme industriale, cu consumuri uriase de abur tehnologic, si a sistemelor de termoficare urbana pentru mari ansambluri de locuinte.
In Romania, acesta strategie a fost combinata cu aceea a independentei energetice, baza de combustibil fiind redusa practic la lignitul autohton, cu continut de umiditate si cenusa insumat de peste 65%, transportat de multe ori la distante foarte mari, si la pacura cu continut foarte ridicat de sulf, de peste 3,5%.
Atit sub aspect strict economic, dar si prin impactul asupra mediului rezultatele au fost negative.
Situatia actuala a sistemelor CHP in Romania conduce la nemultumirea utilizatorilor datorita catorva cauze principale:
Sistemul necorespunzator al subventiilor practicate de catre stat. Tarifele pentru energia electrica si termica prevad subventii, care avantajeaza consumatorii casnici, incarcand disproportionat costurile producatorilor industriali. Acest sistem este cu atat mai “nedrept” fata de consumatorii industriali, cu cat acestia sunt supusi unei concurente acerbe pe piata externa, iar pe de alta parte, tot ei finanteaza prin exporturile lor importul
de combustibil de care depinde in mare masura industria energetica.
Structura de costuri netransparenta a producatorului monopolist de energie electrica si termica si inexistenta controlului unui organ de reglementare. El are in prezent posibilitatea de a impune politica de protectie a acestui monopol prin regulamentele de livrare a energiei electrice si termice.
Problemele generate de unicul furnizor extern de gaze naturale – Rusia. Consumul de gaze naturale in Romania este supus restrictiei in perioada rece a anului, in principal datorita furnizorului unic. Apare ca urgenta realizarea unei a doua conexiuni de alimentare a tarii cu gaze naturale, fie din Europa de vest, care are in prezent un mare surplus, fie prin realizarea unui terminal pentru gaze lichefiate la Constanta.
Posibilitatea reala a multor utilizatori de a-si instala propriile capacitati de energie termica si, in anumite cazuri, de energie electrica, CHP reprezentand de multe ori pentru ei cea mai economica solutie. Este vorba atit de consumatorii industriali, cat si de serviciile publice de furnizare a caldurii. In acest din urma domeniu, multe comunitati din Romania sunt confruntate cu o lipsa de capacitate de productie, in special orasul Bucuresti.
Lipsa reglementarilor legale. Realizarea unor noi capacitati CHP de catre diferiti utilizatori este insa imposibila cata vreme nu este legal rezolvata problema comercializarii energiei electrice asociate productiei de caldura, precum si accesul la retea, in scopul transferului si/sau al comercializarii energiei electrice.
Lipsa legislatiei face imposibila evaluarea pe termen mediu si lung a eficientei investitiei, cu un grad acceptabil de incredere. In lipsa acestor evaluari, nici o institutie creditoare nu ia in consideratie finantarea unui astfel de proiect.
Dificultatile prezentate mai sus nu trebuie sa amane implementarea noii strategii CHP in Romania.
Un argument il constituie si aplicarea pe scara larga, intr-o perspectiva apropiata, a acestei solutii in tarile cu economii de piata cu traditie, chiar daca acolo abordarile integrate sunt mult mai greu de promovat.
Revista Electrical Power International (SUA), in numarul din iulie 1998, da un raspuns afirmativ intrebarii “CHP - alegerea generatiei urmatoare ?”.
In prezent CHP se impune ca solutie optima pentru diversi utilizatori de energie din industrie si servicii publice din Romania. Randamentul de conversie poate atinge 85%. In comparatie cu producerea separata a caldurii si energiei electrice, unitatile CHP pot reduce consumul de combustibil cu pina la 35% si costurile energiei cu pina la 30%.
Tehnologic vorbind, CHP poate fi realizata, ca si producerea de energie electrica clasica, prin cicluri de abur, cicluri de turbine cu gaze sau cicluri combinate, dar si in cicluri cu motoare cu ardere interna. Caracteristica este extragerea unei cantitati de abur din turbina de abur sau cazanul recuperator asociat turbinei cu gaze pentru nevoile de consum industrial si/sau pentru prepararea apei fierbinti pentru nevoile de incalzire. In acest fel CHP beneficiaza de o tehnologie robusta, probata pe o perioada indelungata.
De cele mai multe ori CHP apare in cadrul industriei in regim de auto-producator de energie electrica. In Europa de vest auto-producatorii sunt sprijiniti de autoritati, energia electrica produsa in acest regim fiind subventionata.
Reglementarile din aceste tari obliga compania monopolista de electriciate sa cumpere la preturi fixe energia electrica in surplus a auto-producatorilor. In Europa capacitatile de productie ale auto-producatorilor industriali sint de: 5500 MW in Italia, 2300 MW in Olanda si aproape 1000 MW in Austria si Suedia.
(Continuare in pagina 3)
2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ASA Newsletter
Desi reglementarile difera mult de la tara la tara, este evident efortul de sustinere a auto-producatorilor industriali.
O alta categorie de CHP este constituita de producatorii independenti de energie electrica si este asociata multe ori cu alimentarea centralizata cu caldura a consumatorilor casnici.
In acest caz productia de energie electrica este un produs secundar, fara de care insa viabilitatea proiectului este discutabila.
Si in acest caz interesele comunitatii trebuie sa primeze, iar reglementarile legale trebuie sa prevada obligativitatea companiei monopoliste de electricitate sa preia energia electrica produsa.
De cele mai multe ori o parte din aceasta este distribuita serviciilor publice (iluminat public, transport public) si consumatorilor casnici din aceeasi zona, ceea ce conduce la asimilarea producatorilor independenti cu auto-producatorii.
Este evident ca raspindirea CHP in Romania va depinde esential de realizarea cadrului legal de spargere a monopolul unicului producator, transportator si distribuitar de energie electrica existent, prin votarea Legii energiei si aparitia Autoritatii nationale de reglementare in acest domeniu.
Este in interesul tarii si al tuturor cetatenilor sai ca in Romania sa se produca energie ieftina, care sa asigure competitivitatea produselor si serviciilor, accesibilitatea lor pentru populatie, in conditiile protejarii mediului ambiant.
Invitam pe toti cititorii nostri sa ni se alature pentru ca impreuna sa contribuim la promovarea pe toate caile a acestor comandamente, prin lobby-ul deja instituit pentru introducerea noilor reglementari in domeniul energiei.
. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
CUPRU sau ALUMINIU ?Victor Lucian
Inginer consultant Centrale Electrice
In 1973 s-a produs primul salt brutal al pretului barilului de petrol pe piata mondiala. Cuvintul de ordine a devenit "economia" si a determinat o deplasare in consecinta a strategiilor tehnice. Printre masurile luate atunci au fost si unele care au reprezentat enorme greseli tehnice, cu repercusiuni pe termen lung deosebit de grave. Unele masuri au condus chiar la adincirea crizei energetice.
Asa s-a intamplat si in cazul inlocuirii materialelor pentru caile de curent (bare generale si cabluri electrice). Inlocuirea cuprului cu aluminiul, apoi cu fierul si reducerea / renuntarea la argint pentru suprafete de contact au fost astfel de decizii nefericite.
In ceea ce priveste optiunea Cupru – Aluminiu, toate proprietatile fizice, chimice si tehnologice ale celor doua metale, indica un avantaj clar in favoarea utilizarii primei solutii: cuprul are conductibilitatea electrica mai mare; este extrem de forjabil (permite fasonarea usoara atit la cald cit si la rece; este rezistent la coroziune (poseda potential +0,34 V fata de hidrogen, in comparatie cu –1,45 V la Al si –0,77 V la Zn); nu este fragil la temperaturi scazute; isi pastreaza proprietatile in timp chiar si dupa supunerea la intemperii; este usor aliabil.
Daca este adevarat ca din punct de vedere al pretului initial, cuprul este cu cca 20% mai scump decit aluminiul (ca echivalent electric), este insa la fel de adevarat ca diferenta de pret mentionata se compenseaza, daca se ia in calcul si costul lucrarilor de montaj, unde cantitatea montata este dubla la aluminiu.
Argumentul cel mai convingator insa il reprezinta situatia din exploatare: datorita conductibilitatii electrice mai mari a Cu, pierderile la acest material sunt pe jumatate comparativ cu cele ale conductorilor din Al. Deci daca investitia initiala este aproximativ egala atunci cand se folosesc Cu, respectiv Al, costurile datorita pierderilor in exploatare sunt duble in cazul folosirii Al.
Problema materialului din care se realizeaza conductorii este de interes general: ea priveste producatorii de energie, transportatorii, distribuitorii, dar si consumatorii industriali (81% din consumul de energie electrica, si anume: 58% - industria, 15% comertul si iluminatul public si 8% agricultura), ba chiar si pe toti consumatorii casnici (19% din energia produsa).
Pentru a ne da seama de valoarea si ordinul de marime al costurilor generate de pierderile in conductoare confectionate din Al, comparativ cu cele confectionate din Cu, vom face un calcul pentru un grup energetic de 200 MW. La o putere vehiculata de 225 MW, se pierd in 24 de ore 5,40 MW, ceea ce la pretul mediu de 50 $/MW, inseamna 270 $/zi. Intr-un an, valoarea pierderilor la o centrala ca Mintia inseamna jumatate de milion de USD. Pe de alta parte, operatia de inlocuire a conductorilor de Al cu conductori de Cu este estimata pentru un grup energetic la 1,4 milioane USD. Recuperarea cheltuielilor de inlocuire se realizeaza deci in mai putin de 3 ani.
Exemplul urmator trateaza cazul unui apartament obisnuit al unei familii care consuma lunar in jur de 400 kWh. Pierderile inregistrate in instalatia locuintei sunt in medie cu 5 kWh mai mari (adica sunt duble) daca instalatia este realizata din Al, decat daca ar fi realizata din Cu. Pierderea lunara a familiei este de numai 0,25 USD, dar la nivelul tuturor consumatorilor casnici din Romania pierderea anuala este de 5 milioane USD.
Alte avantaje ale inlocuirii ar fi: “aesisirea” spatiilor in care se afla conductoarele; cresterea sigurantei in functionare; imbunatatirea conditiilor de racire a acestora; rezistenta mai mare la vibratii; prelungirea duratei de viata printr-o functionare de lunga durata la temperaturi mai joase; imbatrinire mai lenta a materilului izolant; intretinere mai usoara; acces mai usor in spatiile respective.
Credem ca avantajele enumerate sunt suficiente pentru luarea deciziei de inlocuire ori de cate ori este posibil a cablurilor de Al cu cabluri de Cu, precum si utilizarea acestuia din urma in toate investitiile noi.
October 1998
Turbine aeroderivative
Sorin PopoviciInginer consultant Turbine
Producerea combinata de caldura si energie electrica este o optiune atractiva pentru producatorii independenti. Reglementarile favorabile din vestul Europei au condus la cresterea ponderii producatorilor independenti in producerea de energie in tari ca Olanda, Finlanda, Italia, Austria, Germania si Suedia.
Majoritatea solutiilor se bazeaza pe folosirea turbinelor cu gaze, cu combustibil gazos sau lichid, in ciclu deschis sau ciclu combinat abur-gaze.
O serie de avantaje de ordin tehnic si economic recomanda folosirea turbinelor cu gaze aeroderivative (provenite din turbinele pentru aviatie).
Printre aceste avantaje pot fi enumerate: Intregul ansamblu necesita un spatiu
de amplasare foarte mic in comparatie cu turbinele cu gaze industriale de aceeasi marime.
Inertia mecanica si termica mica conduce la un timp de pornire si atingere a intregii capacitati foarte scurt si deci cu un consum mic de combustibil. Se preteaza la o exploatare in regim de semibaza si de virf, cu multe porniri-opriri.
Livrarea in module gata montate si testate in fabrica usureaza montarea la fata locului si asigura un program flexibil si economic de mentenanta.
Cu eforturi mici, prin imbunatatirea materialelor si reproiectarea traseelor de aer si de gaze se pot obtine randamente de ordinul 40% la functionarea in ciclu simplu si de 50% la functionarea in ciclu combinat. (aceste randamente se refera numai la producera energiei electrice).
In revista Modern Power Systems- iunie 1998 sunt prezentate performantele turbinei aeroderivative RB211 modernizate. O prezentare a acestei turbine va exemplifica avantajele enumerate anterior.
O centrala de 30 MW poate fi realizata intr-un spatiu de 250m2 cu o unitate cu
turbine aeroderivative tip RB211-24G. Unitatea se compune din cinci module principale care pot fi transportate separat si montate la fata locului pentru realizarea ansamblului: Modulul aer de ardere, Modulul turbina cu gaze, Modulul generator, Modulul de evacuare a gazelor, Modulul pentru accesorii.
Unitatea RB211-24G obtinuta prin modernizarea unitatii RB211 are urmatoarele performante: putere de 30.78MW fata de 27MW, Eficienta ciclului de 38.9% fata de
36%.
Aceste performante s-au obtinut prin imbunatatirea aerodinamicii profilurilor la compresor si turbina, printr-o usoara crestere a raportului de compresie de la 20:1 la 20.8:1 si cresterea temperaturii in camera de combustie cu 20oC. Paletele turbinei cu 5 trepte sunt realizate din otel CMSX4 folosind tehnologii din proiectarea celor mai avansate turbine de aviatie.
Unitatea poate functiona cu gaz sau combustibil lichid, sau o combinatie a celor doi combustibili. Emisiile scazute de NOx se obtin prin injectie de apa garantindu-se valori mai mici de 25ppm atit pentru NOx cit si pentru CO.
Utilizarea unei unitati RB211-24G in ciclu combinat, cu urmatoarele caracteristici: -temperatura de evacuare a gazelor
535oC, -debitul gazelor evacuate 92kg/s, -cazan recuperator cu o singura
presiune pentru caldura recuperata, -turbina cu abur cu evacuare radiala, conduce la o putere totala de 41MW
si o eficienta a ciclului de 49%.
O mentenanta flexibila si cu costuri reduse pe intreaga durata de viata se realizeaza tocmai datorita conceptiei modulare a sistemului. Fiecare din cele cinci module principale la rindul sau beneficiaza de o proiectare modulara ce permite intersanjabilitatea subansamblelor, demontari si inlocuiri usor de realizat, ceea ce conduce la perioade scurte pentru intretinere si reparatii.
Noi tehnologii in domeniul energiei si protectia mediului inconjurator
Cristian TotoloVicepresedinte
Situatia actuala in domeniul tehnologiilor de producere a energiei
Productia de energie electrica are, iata, peste un secol de istorie.
Posibilitatea energiei electrice de a fi transportata la mari distante, precum si facilitatile de utilizare au facut ca utilizarea ei sa ia o amploare fara precedent. Singurul dezavantaj il constituie posibilitatile practic inextistente de stocare.
Principalele resurse energetice pe care se bazeaza productia de energie electrica sunt resursele neregenerabile de energie, pe care le vom numi generic combustibili, fie ca sunt fosili sau nucleari. Energia electrica produsa pe baza resurselor regenerabile este in cantitati reduse, singura exceptie notabila fiind energia hidraulica a cursurilor de apa.
Conversia energiei termice produse prin arderea unui combustibil in energie electrica se face utilizind diferite tipuri de cicluri termodinamice.
(Continuare in pagina 5)
4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ASA Newsletter
In prezent ciclul cu abur este cel mai raspindit, el avind avantajul utilizarii unei palete largi de combustibili fosili.
Aceasta versatilitate incurajeaza insa consumul de combustibili lichizi si solizi ieftini, cu continut ridicat de sulf si cenusa, ceea ce are un impact negativ asupra mediului. Efectele au aparut inca din anii ’70 prin asa numita “ploaia acida”.
Dezvoltarea economica accelerata din anii ’50 si ’60 a determinat o crestere exponentiala a cererii de energie electrica. Din nefericire aceasta a fost insotita de un impact extrem de nefavorabil asupra mediului.
Sub presiunea opiniei publice, in anii ’80 si-au facut aparitia in tarile occidentale legislatiile de protectie a mediului, care prevedeau reducerea esalonata si cu termene ferme a emisiilor.
In ultimii ani legislatia privitoare la protectia mediului a evoluat continuu, standardele privind emisiile devenind din ce in ce mai pretentioase, pe masura dezvoltarii unor tehnologii adecvate.
Trebuie mentionat faptul ca masurile pentru protectia mediului impun cheltuieli de investitii si exploatare & intretinere ridicate, conducind la marirea costului energiei electrice si termice produse.
Confruntate cu aceleasi probleme, tarile cu economii centralizate nu au facut modificari substantiale ale legislatiilor de protectie a mediului. Aceasta stare de fapt se explica prin lipsa tehnologiilor adecvate si prin dorinta de mentinere la nivel coborit a costului energiei, indiferent de pretul platit pe termen lung.
Tehnologiile noi in domeniul energiei
Acestea sunt focalizate, in prezent, asupra realizarii a doua obiective: cresterea randamentului de conversie si reducerea emisiilor poluante. Domeniul de aplicatie al acestora este atit cel al instalatiilor noi, dar si cel al modernizarii unor capacitati existente de productie in legatura cu prelungirea duratei de viata acestora, daca este fezabila.
Marirea randamentului de conversie
Se bazeaza, in principal, pe cresterea potentialului termic al sursei calde, fapt care impune utilizarea unor materiale cu rezistenta ridicata la temperatura. In domeniul ciclurilor de abur acest fapt se traduce, in prezent, prin utilizarea ciclurilor “supra-critice”, temperatura aburului crescand pana la 630o C. Dezvoltari similare au loc si in domeniul turbinelor de gaze, temperatura la intrarea in turbina fiind impinsa pana la 1300o C. In acest fel randamentul de conversie al ciclului combinat poate atinge 55%.
In prezent isi fac loc abordarile integrate complexe ale problemelor energiei, ca o dezvoltare fireasca a conceptului de producere combinata. Pionierul in acest domeniu este Japonia, care a elaborat proiecte fascinante de sisteme energetice integrate pentru comunitati urbane si extra-urbane. Sistemul isi propune obtinerea unui randament de conversie maxim prin punerea in cascada a fluxurilor de energie, aplicarea de echipamente inca in stadiu de cercetare (celule de combustie, turbine de gaz ceramice, unitati foto-voltaice, pompe de caldura cu eficienta ridicata) si emisii minime. Desi in stadiul de viziune, acest subiect a fost amplu discutat la Conferinta Mondiala a Enegiei de la Houston (septembrie 1998).
Reducerea emisiilor poluante
Tehnologii de reducere a emisiei de noxe in atmosfera (oxizi de azot, oxizi de sulf, particule) pot fi aplicate si la instalatiile vechi, in functie de cerintele legislatiei, ele fiind insa absolut obligatorii la instalatiile noi.
Instalatiile de denoxare pot fi primare, reducind cantitatea de oxizi de azot in flacara sau secundare, eliminind o parte din oxizii de azot continuti in gazele de ardere. Ele se aplica, in functie de caz, fie individual, fie in tandem. Solutiile primare se refera la tipuri specializate de arzatoare (Low NOx Burners), dar si la instalatii suplimentare: recirculare de gaze de ardere, over-fire air (OFA), reburning. Ele sint si cele mai raspindite, in special pentru modernizarea unor instalatii de cazan
existente. Randamentul de reducere a emisiilor este sub 50%, satisfacator in cele mai multe cazuri.
Solutiile secundare sint de doua tipuri: reducere selectiva cu catalizator (SCR – “selective cathalytic reduction”) si reducere selectiva fara catalizator (SNCR – “selective non-cathalytic reduction”). Aceste solutii au un randament de reducere de peste 85% si sunt utilizate numai in cazurile in care legislatia este extrem de severa
O solutie tehnologica cu emisii reduse de oxizi de azot este arderea in strat fluidizat (FBC – “fluidized bed combustor”). Multe firme constructoare de cazane (Babcock-Wilcox, Foster-Wheeler din SUA) ofera solutii de retehnologizare a cazanelor existente pentru arderea carbunelui pulverizat prin trecerea la ardere in strat fluidizat. Aceasta solutie, pe linga reducerea emisiilor de NOx ofera si posibilitatea arderii unei palete mai largi de combustibili solizi. Dezoltarea acestei tehnologii are loc in directia arderii in strat fluidizat sub presiune (PFBC – “pressurized fluidized bed combustor”), reducindu-se considerabil gabaritul echipamentelor.
Instalatiile de desulfurare cele mai raspindite in prezent sint cele de tip umed, cu randament de separare de peste 90%. Ele raspund cerintelor legislatiei actuale, permitind utilizarea combustibililor solizi cu continut ridicat de sulf. Au fost dezvoltate si solutii mai ieftine, cu randamente de reducere de 70% - 80%, care pot fi aplicate in cazurile in care legislatia este mai relaxata, sau continutul de sulf in combustibil este suficient de scazut.
Pentru utilizarea combustibililor solizi si a combustibililor lichizi “grei”, avind si continut ridicat de sulf, au fost dezvoltate tehnologii specifice, care rezolva simulatan dezideratele randamentului de conversie ridicat si a emisiilor de noxe scazute, prin integrarea procesului de gazeificare a acestor combustibili cu ciclul combinat (IGCC – “integrated gazeification and combined cycle”).
(Continuare in pagina 6)
. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
October 1998
In acest caz se face desulfurarea gazelor combustibile produse in gazogen in filtre de inalta temperatura (ceramice) gazele fiind introduse in ciclul turbinei cu gaze. Aceasta tehnologie este aplicata in mai multe centrale pe carbune in SUA, dar si in cazul reziduurilor cu continut ridicat de sulf din rafinariile de petrol (Olanda, Italia).
Trebuie mentionat faptul ca marirea randamentului de conversie raspunde si cerintei de limitare a emisiilor de bioxid de carbon, angajament asumat de tarile lumii prin intelegerea de la Kyoto. Desigur, acest tip de reducere este o reducere relativa, scazind ritmul de crestere al emisiilor de CO2. Reducerea veritabila se va obtine numai prin utilizarea resurselor de energie regenerabile, care nu schimba bilantul de CO2 al Planetei. Desi in prezent aceste resurse (eolian, maree si valuri, solar) nu contribuie decit cu un procentaj cu o singura cifra in productia de energie electrica, progresele sunt deja notabile si vor fi tratate pe larg intr-un numar viitor al Newsletter-ului ASA.
Project Management
Project Management – PM a fost introdus acum 20 de ani de catre Departamentul Apararii al USA.
PM este o metoda de conducere aplicata la realizarea unui proiect de la conceptie pana la finalizare.
PM de succes include: incadrarea intr-o perioada de timp planificata, incadrarea in fondurile alocate initial, realizarea unui nivel tehnic dorit / acceptat de client cand numele acestuia se poate folosi ca nume de referinta, mentinerea la un nivel minim a schimbarilor acceptate de parti, executia fara deranjarea fluxului principal de lucru al clientului si fara modificarea conceptului cultural de lucru al corporatiei executante;
Cea mai importanta calitate a Project Managerului este modul de lucru cu
oamenii, si nu cunostintele sale / capabilitatea sa tehnica.
Automate Programabile
Mihaela BoitosInginer consultant I&C
De obicei in procesele industriale sistemele de automatizare reprezinta aproximativ 1% din investitia totala dar pot influenta celelalte 99% in multe aspecte (statistica este preluata din materialul publicitar al Departamentului de Automatizari al firmei Westinghouse).
Un sistem de automatizare trebuie sa fie sigur, usor de operat si de intretinut, avand capacitatea de extindere si flexibilitatea necesara adaptarii permanentelor schimbari de tehnologie.
Din ce in ce mai mult apare necesitatea ca procesele de productie sa poata fi reprogramate usor cea ce nu se poate realiza cu o logica clasica cablata. Raspunsul este logica liber programabila iar instrumentul cu cea mai mare raspandire in aplicatiille medii de automatizare industriale este automatul programabil (Programable Logic Controller – PLC). Pentru coordonarea si descentralizarea proceselor industriale complexe se recomanda folosirea sistemului distribuit de comanda (Distributed control System – DCS) in cadrul caruia exista posibilitatea comunicarii cu diverse PLC-uri ce deservesc procese compacte.
Automatul programabil este un sistem de comanda si reglare industrial, in timp real, modular, care opereaza dupa un program stocat in memorie cu facilitati de dezvoltare si monitorizare.
Pentru o mai buna intelegere a definitiei de mai sus cei mai importanti termeni vor fi detaliati.
Prin “sistem” se intelege calitatea PLC-ului de pachet complet cu toate partile componente proiectate si testate sa lucreze impreuna. Aceasta include software, hardware, si documentatia aferenta. Spre deosebire de calculatorul personal care poate include componente si software de la diversi furnizori, PLC-ul provine dintr-o
singura sursa care isi asuma responsabilitatea functionarii lui.
“Modular” defineste atat posibilitatea extinderii capacitatii si functionalitatii prin suplimentarea cu module noi cat si a schimbarii lor in caz de defect.
“Industrial” denota adaptabilitatea PLC-ului la conditii dure de temperatura, umiditate, vibratii, variatii de tensiune prezente in mediul industrial, timp de 24 ore pe zi si 7 zile pe saptamana, asigurand prezenta tuturor tensiunilor cerute si respectand toate aprobarile electrice necesare functionarii.
“Timp real” inseamna ca PLC-ul functioneaza continuu fiind oricand in stare de operare si reactionand fara timpi de asteptare la orice schimbare de stare (de ex. cand operatorul apasa un buton sau un senzor este activat).
“Programul stocat” in memorie este necesar functionarii PLC-ului. Vremea conectarii cablate in care se operatiile decurgeau in conformitate cu modul de conectare va deveni doar o amintire. Mai mult programul poate fi scris nu numai sub forma de instructiuni ci si cu simboluri electrice avand la baza limbajul Boolean, permitand parcurgerea lui cu usurinta si de catre electricieni, nu numai de programatori. PLC-ul prezinta si alte facilitati de extensie si corectie a programului in timpul procesului de functionare.
Scurt istoric
Istoric vorbind PLC-ul a aparut prima data mai intai ca teorie in 1968 in divizia Hydramatic a firmei General Motors ca substitut pentru sistemul clasic cu relee iar apoi a fost folosit in linia de asamblare a aceleiasi companii. Incepand cu 1971 s-a raspandit vertiginos si in alte domenii si tari. Pe masura ce componentele electronice deveneau din ce in ce mai mici si mai sigure, PLC-urile deveneau mai rapide si mai puternice controland din ce in ce mai multe intrari si iesiri. De-a lungul timpului s-a inregistrat o continua imbunatatire in ceea ce priveste domeniul si capabilitatea modulelor de preluare a semnalelor analogice si speciale de intrare/iesire.
6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ASA Newsletter
(Continuare in pagina 7)
Principiu de operare
Ca principiu de operare se observa mari similitudini intre PLC si computere.
Fig 1 prezinta partile principale ale unui PLC tipic si este de remarcat asemanarea cu computerul ca aranjament de baza. In principiu un PLC citeste cartela (modulul) de intrare, executa programul folosind starea in care gaseste intrarile, scrie valorile corespunzatoare pe cartela (modulul) de iesire, dupa care reincepe baleierea programului cu noile intrari actualizate. Aceasta este unul din marile diferente intre computer si PLC. Computerele de larga folosinta nu ruleaza acelasi program tot timpul desi unele pot fi programate in acest sens.
Numarul de intrari si iesiri pot fi undeva intre 6 si cateva sute, cu programe variind intre 1000 bytes la 100000 bytes. Timpul necesar executarii programului-scan time- este de la mai putin de o milisecunda la cateva secunde.
PLC versus regulatoare specializate
Odata cu aparitia regulatoarelor electronice usor de configurat si convenabile ca pret, alegerea intre regulatorul specializat dedicat si regulatorul generic realizat cu ajutorul automatului programabil nu este usoara.
Regulatorul dedicat este in general construit de fabricantul echipamentului pentru a comanda echipamentul respectiv. De exemplu fabricantul compresorului poate dezvolta un regulator destinat intregii familii de compresoare, care sa conduca intrega linie de productie, schimband numai programul sau numai parametrii de operare.
Un regulator generic pe de alta parte este recomandat pentru a controla un proces compus din mai multe operatii secventiale si de reglare (de exemplu controlul temperaturii care de asemenea include si cateva functii secventiale). PLC-ul nu este indicat in cazul unei singure bucle, in acest caz fiind mai avantajoasa folosirea regulatorului specializat. Cu cat numarul de bucle de reglare creste, cu cat logica programului necesara aplicatiei este mai complicata, PLC-ul devine mai competitiv si de preferat regulatorului electronic.
Dimensiunea PLC-urilor
Dimensiunea lor este data de numarul de intrari/iesiri pe care le suporta. In general cu cat are mai multe cu atat este mai voluminos.
Fig 2 este o reprezentare grafica a 5 PLC-uri. Cel mai mic numit substitut de releu (relay replacer) si este folosit in
aplicatiile cu un numar foate mic de intrari. Cel mai mare este destinat aplicatiilor de complexitate medie din procesele industriale care uneori presupun utilizarea altor PLC-uri ce vor lucra in regim de master- slave.
Arii tipice de aplicare
Nu mult timp in urma, atat fabricantii cat si autorii de publicatii de specialitate dadeau liste despre domeniile in care PLC-urile pot fi folosite sau nu. Aceste liste sunt acum irelevante deoarece PLC-urile sunt folosite in orice domeniu de automatizare, in aplicatii independente sau legate la DCS.
Fabricile de impachetat, liniile de asamblare, sistemul electric de distributie si procese industriale sunt numai cateva din domenii. De asemenea in energetica se pot folosi in asa numitele proiecte “do it yourself” care includ controlul arderii, tratare chimica, gospodaria de combustibil,..etc. Cu ajutorul unui mic PLC un electrician mediu poate proiecta, instala, si programa mici aplicatii care inainte erau facute cu logica cu relee.
De ce PLC-urile?
PLC-urile au reusit sa ia locul aproape in totalitate pe piata internationala aplicatiilor cu relee. Fabricantii au realizat ca chiar in aplicatiile in care e
. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
October 1998
nevoie de un numar foarte mic de relee pot fi inlocuite cu costuri infime cu PLC-uri in special cand proiectul implica diagrame electrice individuale. Greutatea modificarii ulterioara in scopul extinderii a dulapurilor cu relee este iarasi o problema. Posibilitatea extinderii fara dificultati este unul din motivele pentru care se prefera PLC-urile. Adaugand capacitatea de simulare totala ce usureaza depanarea si testarea programelor, posibilitatea configurarii redundante a procesorului, interfata prietenoasa si nu in ultimul rand pretul de cost, si este foarte greu sa intelegi de ce inca cineva ar mai dori un sistem bazat pe relee. Raspunsul probabil se afla in scolarizare si echipamentul de programare necesar pentru a incepe precum si in teama manifestata fata de noua tehnologie.
Beneficiul folosirii PLC-urilor
Folosind PLC-urile se inregistreaza urmatoarele avantaje: Siguranta in functionare Flexibilitate Usurinta in modificarea
programelor Usurinta in depanare Spatiu economisit Refolosire in alte aplicatii
(Continuare in pagina 8) Cost redus ModularitateLista poate nu este completa si se poate argumenta ca multe dintre beneficii pot fi obtinute prin alte mijloace, dar este foarte clar ca configuratia clasica cu relee este departe de aceste performante.
PLC sau DCS
Comparand cele doua sisteme din punct de vedere tehnologic, proiectantii au ajuns la concluzia ca amandoua au caracteristici comparabile in ceea ce priveste modulele de intrare/iesire, PLC-ul atingandu-si performantele cu modulele digitale iar DCS-ul cu cele analogice.
Diferentele majore in privinta realizarii buclelor de reglare complexe precum si a interfetei om masina s-au amortizat in timp.
Aparitia si dezvoltare functiilor bloc au redus din avantajul pe care il avea DCS-ul in programarea buclelor de reglare. La o analiza mai atenta se oserva o mai mare varietate intre fabricantii DCS-ului ca tehnica de programare si flexibilitate decat intre DCS si PLC.
Numerosi producatori ofera interfete grafice avansate necesare conducerii operationale a procesului. Recentele progrese in ceea ce priveste pachetele software au extins capacitatile PLC-ului de a lucra cu aceleasi interfete pe care le intalnim si la DCS dar si la PC-urile domestice. Aceste pachete de programe ruleaza sub Windows 95 sau Windows NT si ofera utilizatorului aceleasi facilitati pe care le au statiile UNIX de operare ale DCS-ului.
Ne vedem acum in fata unui PLC puternic, redundant, cu un sistem de reglare imbunatatit si cu o interfata om-masina accesibila. Alegerea PLC, DCS nu este usoara. Sigur ca la o judecare simplista a lucrurilor, pretul de cost este un argument in favoarea PLC-ului iar complexitatea sistemului inclina in favoarea celui de-al doilea. Pentru o mai buna intelegere vom prezenta in numarul viitor cateva din caracteristicile si avantajele DCS-ului.
Stiti ce este TQM?
Doina CucueteanuDirector Asigurarea Calitatii
Ati auzit precis de multe ori vorbindu-se despre “tichiuem”… V-ati dat probabil seama din context ca este… ceva despre calitate. Dar stiti exact ce inseamna? Nu va ingrijorati. Nici eu nu stiam mai mult inainte de a fi participat in luna iulie a.c. la un seminar de “tichiuem” la Tokio, seminar desfasurat sub conducerea profesorului Hitoshi KUME – autoritatea TQM #1 in lume.
Haideti sa clarificam intai conceptul, iar mai tarziu vom incerca sa prezentam si caile de implementare a acestui instrument managerial.
Deci: TQM = Total Quality Management, sau “managementul calitatii totale”, sau chiar pe romaneste: conducere vizand calitatea ca prim obiectiv.
In general, managementul calitatii permite firmelor:
Sa raspunda mai bine cerintelor clientului.
Intr-un mediu concurential clientii au posibilitatea sa opteze intre multe oferte. Produsele slabe dispar de pe piata intr-un timp mai lung sau mai scurt. O strategie care nu pune accentul pe calitate devine in putin timp neprofitabila si imposibil de sustinut. Daca o firma doreste sa se dezvolte nu poate sa adopte alta atitudine decat cea orientata spre calitate. Calitate nu mai inseamna sa faci produse conforme cu specificatiile sau standardele. Producatorii trebuie sa actioneze mai energic pentru aflarea cerintelor reale ale clientilor si pe baza acesora sa isi dezvolte produsele. In spiritul TQM cel mai bun produs nu este cel care este realizat in perfecta concordanta cu standardele, ci cel care raspunde mai bine cerintelor clientului.
Sa exercite o conducere mai eficienta.
Daca conducerea unei firme pune intr-adevar pret pe calitate, atunci ea trebuie sa actioneze spre imbunatatirea acesteia nu prin constrangeri , ci prin stimularea creativitatii si ingeniozitatii. Fluxul de idei noi fiind mai bogat, acestea contribuie sa imbunatatirea generala a proceselor de munca, la satisfactia angajatilor si la cresterea productivitatii. Cu alte cuvinte o conducere sistematic orientata spre calitate produce efecte pozitive asupra tuturor aspectelor afacerii.
TQM a aparut in Japonia in urma cu 20-30 de ani in urmatorul context politico – economic:
Dupa al doilea razboi mondial, Japonia dispunea de un nivel tehnologic scazut.
Pentru a surmonta acest decalaj, Japonia a importat tehnologie americana si europeana.
Rezultatul implementarii acestora nu a fost insa pe masura asteptarilor, multe din solutii trebuind sa fie in continuare imbunatatite.
Au fost incercate numeroase tehnici, TQM dovedindu-se una de succes.
8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ASA Newsletter
In scurt timp dupa implementarea acestei tehnici, Japonia si-a ajuns din urma competitorii, reusind sa-i depaseasca in unele domenii.
Acum se considera ca TQM este o tehnica de succes nu numai in imbunatatirea calitatii, dar si in imbunatatirea altor aspecte ale operatiilor de afaceri.
Ea se aplica indeosebi in sisteme de calitate existente, in care punctul de pornire este cum pot fi acestea imbunatatite.
TQM nu este un standard ca ISO9000, ci un compendiu de tehnici manageriale pentru imbunatatirea calitatii in mod sistematic, planificat si continuu, pe baza stimularii ingeniozitatii si creativitatii.
Sistemul TQM a fost implementat cu deosebit succes in multe firme nu numai din Japonia.
Deci, TQM este o abordare care urmareste sa determine o crestere stabila a organizatiei prin implicarea tuturor membrilor acesteia in producerea in conditii economice a calitatii dorite de clienti.
(Continuare in pagina 9)
Prima conditie pentru aceasta, conditie necesara dar nu si suficienta, este ca toti membrii organizatiei sa posede capacitatea tehnica ceruta. Aceasta trebuie completata cu sentimentul fiecaruia dintre membrii organizatiei, ca este un membru esential in cadrul procesului. Fiecare angajat, de la presedinte la muncitor, trebuie sa impartaseasca sincer obiectivele, limbajul si principiile organizatiei.
Obiectivul comun: Sa satisfaca cerintele clientului pe baze economice.
Limbajul comun: Materializat in cateva sloganuri TQM:
“Put Quality First”TQM considera ca trebuie pusa pe primul plan calitatea ceruta de client si sa se incerce reducerea costurilor dupa ce acest nivel de calitate este obtinut in mod stabil.
“The Next Process is Our Customer”Aici termenul Client trebuie considerat in sens larg, ca fiind oricine care este afectat in orice fel de produs.
“Speak with Facts”Deficientele de calitate, dar si orice alta disfunctie intr-o organizatie, sunt generate de chestiuni legate de informatie. Inainte de a cauta cauza unui defect este esential sa intelegi bine faptele, modul in care se petrece fenomenul. Abia apoi urmeaza analiza, judecata si contramasurile. Identificarea faptelor se face prin instrumente statistice, acestea avand un rol insemnat in TQM.
“Give Importance to the Process”
“Prevent Reccurrences”Cand situatia este necorespunzatoare, sunt doua cai de a rezolva problema:
a. Sa iei masuri impotriva fenomenelor sau simptomelor prezente sau
b. Sa eradici cauzele respectivelor simptome.
In activitatile repetitive eliminarea efectelor este ineficienta deoarece la reluarea ciclului ele vor reapare. Cu alte cuvinte trebuie actionat asupra proceselor, nu asupra efectelor. In acest mod se previne reaparitia efectelor.
“Prioritize”Un defect poate avea o multitudine de cauze. Nu toate sunt la fel de importante. Ele trebuiesc separate in doua grupuri, conform principiului Pareto (20/80):
1. Un numar mic de cauze care produc efecte majore
2. Un mare numar de cauze cu impact relativ scazut asupra procesului.
Cu alte cuvinte 20% din cauze produc 80% din efecte. Stabilirea prioritatilor inseamna focalizarea pe “primele” 20% din cauze.
“Control at the Source”Activitatile de realizare a unui produs reprezinta un lant in care disfunctiile din verigile primare pot genera pierderi enorme in verigile consecutive. Cauzele unor disfunctii trebuiesc cautate / gasite / remediate cat mai aproape de
originea lor pentru a da stabilitate calitatii.
“Respect Humanity”Acest slogan poate fi perceput din doua directii:
a. Pe de o parte, oricat de sofisticata ar fi tehnologia de lucru, munca creativa este totusi facuta de oameni. A-I obliga sa execute operatii fara ca ei sa isi utilizeze autonomia, independenta, personalitatea, individualitatea, inseamna sa ii cobori la statutul de masini, de roboti.
b. Pe de alta parte respectarea umanitatii inseamna oferirea oportunitatilor pentru folosirea creativitatii. Sa-I lasi omului timp pentru creativitate, chiar sa il incurajezi in acest sens, inseamna sa-I dai ocazia sa imbunatateasca munca sa si pe a celor din jur, ceea ce va mari randamentul intregii organizatii.
Intre doua evenimente majore pentru viitorul energeticii mondiale
Victor LucianInginer consultant Centrale Electrice
Intre 13 si 18 septembrie 1998 a avut loc la Houston - Texas SUA, al 17-lea Congres al Consiliului Mondial al Energiei. Cu aceasta ocazie s-a sarbatorit si a 75-a aniversare a Consiliului Mondial.
. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
October 1998
In perioada 9-11 Decembrie 1998 va avea loc la Orlando, Florida SUA, Conferinta POWER-GEN International.
Cele doua evenimente sunt cotate ca cele mai importante reuniuni in domeniul energetic de la acest sfirsit de secol si mileniu.
La congresul de la Houston au participat peste 8000 delegati, de la sefi de state si ministri, la conducatori de unitati din domeniul proiectarii, cercetarii, generarii, transportului energiei, precum si reporteri si ziaristi din peste 100 de tari. Timp de cinci zile Houston a fost capitala mondiala a energiei.
Au fost dezbatute teme ce preocupa acut domeniul energiei: noile tehnologii si influenta lor asupra fiintei umane in mileniul urmator, evolutia energiilor si resurselor neconventionale, posibila schimbare a climatului. Au fost prezentate studii legate de liberalizare, privatizare si competitie in industria energetica, de transport si generare, de dezvoltare energetica, studii in domeniul financiar - energetic, de restructurare a industriei energetice, de dezvoltare sectoriala in tarile in curs de dezvoltare, politica preturilor.
(Continuare in pagina 10)
Congresul POWER-GEN International se va desfasura in cadrul urmatoarelor sectiuni:
Strategii si tendinte in industria ener-getica globala: Piata; Privatizarea; Strategia internationala; Proiecte finan-ciare.
Protectia mediului: Regularizari si strategii; Acte internationale; Dezvoltarea reglementatilor; Managementul mediului; Tehnologiile protectiei mediului; Controlul toxicitatii; Modificari in arderea NOx; Post arderea Nox; Controlul SO2;
Tehnologii de generare: In domeniul combustibilor fosili; Combustia in pat fluidizat; Turbine cu gaz; Ciclul combinat si co-generarea; Tehnologiile energiei alternative; Biomasa; Celule solare; Distributia Generarii; Tehnologii si utilitati pentru santier.
Functionarea instalatiilor: Imbunatatirea eficientei si a performantelor; Optimizarea totala a instalatiilor; Sisteme de racire; Izolarea cazanului; Combustia turbinelor / ciclu combinat; Generatoare-Turbine cu abur; Teste de performanta; Functionare si intretinere; Mentenanta preventiva si predictiva;
Management: Automatizarea si informatizarea tehnologica; Informarea integrala; Managementul asistat; Antrenament si informare manageriala; Aparatura moderna de comanda supraveghere, masura, si control, Echipament electric; Pregatire profesionala si antrenament.
Referatele sunt intocmite de firme cu realizari notabile in practica generarii si transportului energiei, a turbinelor cu gaz, a protejarii mediului inconjurator si crearii de instalatii nepoluante si depoluante. De asemenea, vor fi prezentate referate ce vor impartasi din experienta cistigata in urma realizarii proceselor de privatizare, restructurare, modernizare, de reducere a costurilor de exploatare, a stabilirii conditiilor optime de functionare pe o piata a energiei deosebit de dura. Pe aceasta piata castiga cel mai competitiv, cel care descopera primul cererea si pulsul acesteia, cel care se adapteaza urgent la aceste cerinte.
Sisteme cu ardere modulata
Mihai MoldovanuInginer consultant Centrale Termice
Un cazan modern pentru aplicatii industriale este apreciat nu doar dupa randamentul estimat, ci si in functie de masura in care reuseste sa urmareasca variatia cererii de energie termica a consumatorilor aferenti, in conditii de consum specific minim si fara a fi deservit pentru aceasta de o armata de operatori.
Cazanele avand arzator unic cu una sau doua trepte (larg utilizate pana in prezent) reusesc sa se adapteze consumului prin opriri si porniri repetate (asanumitele “ciclari”) care
urmaresc mentinerea parametrului controlat (presiunea sau temperatura agentului termic) intr-un domeniu prestabilit. La fiecare ciclare se pierd cantitati importante de caldura cu preventilarea (la pornire) si postventilarea (la oprire) focarului si traseului de gaze de ardere (operatii de altfel obligatorii pentru asigurarea functionarii cazanului in conditii de siguranta). Aceste pierderi duc la micsorarea randamentului global al echipamentului.
Pe de alta parte, materialul metalic al suprafetelor de schimb de caldura supus acestor cicluri de pornire-oprire este afectat de fenomenul de oboseala termica, care se manifesta in mod similar celui de oboseala mecanica, determinand scaderea duratei de viata a echipamentului.
Iata de ce este de preferat o functionare a cazanului cu cat mai putine cicluri de pornire-oprire. Acest imperativ este acceptat de tot mai multi producatori de cazane si arzatoare. Acestia caracterizeaza echipamentele produse prin doua valori semnificative:
Raportul maxim/minim (domeniul de functionare fara intreruperi a arzatorului).
Caracteristica de modulare (capacitatea arzatorului de a urmari in trepte sau in mod continuu variatiile de sarcina ale consumatorilor de agent termic).
Raportul maxim /minim este determinant pentru realizarea unui numar minim de cicluri pornire-oprire, cat si pentru stabilirea solutiei de echipare a unei centrale termice (numarul de cazane care trebuie sa functioneze in paralel). Un cazan de capacitate mai mare care are un raport maxim/minim ridicat poate inlocui doua cazane mai mici dar care au un raport maxim/minim scazut.
Un cazan cu arzator avand raportul maxim/minim de 4:1 care este nevoit sa lucreze la sarcini sub 25% din capacitatea sa poate ajunge la 12 ciclari pe ora, cu consecinte dramatice asupra randamentului global de utilizare a combustibilului, cat si asupra capacitatii
Tehnologiile moderne permit raporturi maxim/minim de 10:1 la functionarea pe gaz natural si 8:1 la functionarea pe combustibil lichid.
Urmarind valorile de referinta de mai sus pentru raportul maxim/minim puteti fi sigur ca:
ati procurat un echipament performant;
ati facut o economie la capitolul investitii, deoarece pentru a satisface acelasi necesar de caldura veti instala mai putine cazane in paralel;
aveti un cazan care va raspunde prompt la variatii bruste importante de sarcina.
Caracteristica de modulare “continua” (sau modulare totala) asigura adaptarea permanenta a arzatorului la variatiile de sarcina cu realizarea consumului minim de combustibil in orice pozitie din domeniul de reglaj continuu.
Calitatea arderii se fixeaza la punerea in functiune a echipamentului prin verificarea si ajustarea raportului aer/combustibil in cateva puncte care vor determina curba de reglaj continuu.
(Continuare in pagina 11)
Daca echipamentul pe care l-ati procurat are, in plus fata de raportul maxim / minim ridicat, modularea continua a arderii pe intreg domeniul de functionare, atunci puteti lua in calcul o reducere efectiva a cheltuielilor anuale cu combustibilul de circa 12-15% fata de un cazan de aceeasi capacitate dar avand reglaj in trepte si un raport maxim/minim de 3/1 (valoare intalnita in mod curent).
Toate acestea, desigur , in conditiile unui echipament corect ales in functie de aspectul curbei de sarcina care trebuie acoperita.
Caracteristicile tehnice exceptionale ale echipamentului pot compensa doar in mica masura evaluarile eronate facute in etapa de procurare a acestuia.
Economiile realizate prin reducerea cheltuielilor de investitie si exploatare la cazanele cu modulare totala si raport maxim/minim ridicat conduc la durate de recuperare a investitiei mai reduse decat in cazul cazanelor clasice. Aceasta, in ciuda costului cu circa 10-15% mai ridicat in raport cu cele din urma.
In mod practic, modularea totala a arderii se poate obtine prin utilizarea unui sistem de control continuu al raportului dintre cantitatea de combustibil si volumul de aer care patrund in arzator. Controlul se realizeaza prin dispozitive electromecanice (un motor de antrenare si un sistem de transmisie cu parghii) care pun in legatura directa pozitia ventilului regulatorului de combustibil si gradul de deschidere al clapetei de aer de pe aspiratia ventilatorului.
Aceasta corespondenta face obiectul unui reglaj foarte atent care se efectueaza de obicei la punerea in functiune a cazanului, urmarindu-se realizarea unei arderi de calitate cu ajutorul unui analizor de gaze specializat.
Calendarul evenimentelor cu semnificatie pentru echipa
ASA Felicitam decizia Guvernului
Romaniei de restructurare a RENEL si uram deplin succes noii echipe manageriale a CONEL!
Felicitari ALSTOM pentru succesul castigarii licitatiei organizate de CONEL pentru reabilitarea si modernizarea centralei Bucuresti Sud. Ca parte a echipei de consultanta CONEL, ASA are deplina incredere in colaborarea fructuoasa cu Alstom!
Echipa ASA ureaza “Bun venit” colegilor care au efectuat in ultima perioada stagii de perfectionare in strainatate: “Konnichiwa Doina Cucueteanu !” la intoarcerea de la seminarul de TQM din Japonia, “Welcome back Mihai Moldoveanu, Cosmin Nita si Radu Hanganu !” la intoarcerea de la trainingul pe probleme de centrale termice industriale, efectuat in SUA. Asteptam ca rezultatele acestor stagii sa se reflecte cat mai curand in proiectele ASA!
Daca continutul Newsletter-ului vi se pare interesant, transmiteti-ne formularul de mai jos completat cu datele de identificare ale unui coleg / prieten / partener care ar putea fi, de asemenea, interesat de problemele tehnice si manageriale abordate de specialistii ASA. Va multumim si pentru orice recomandare, sugestie sau propunere legata de ASA Newsletter.
. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
October 1998
Va rog sa transmiteti numerele viitoare ale ASA Newsletter
D-lui / D-nei: Tel. Fax:
Firma:
Adresa:
Numele / Firma persoanei care face propunerea
ASA Newsletter is also available in English language version. Please contact us by phone / fax / mail / e-mail. Thank you for your interest !
