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Os mercados globais de energia estão mudando, o que pode levar a novos perfis operacionais com requisitos de maior flexibilidade para muitas plantas de geração. Para ajudar a atender a uma ampla gama de requisitos operacionais em constante mudança, a Siemens Energy desenvolveu e continua a evoluir os Serviços™ Flex-Power.
O portfólio da Flex-Power Services™ inclui produtos e soluções, bem como estudos e avaliações para ajudar a se adaptar às mudanças nos requisitos operacionais. A Siemens Energy desenvolve soluções para ajudar a melhorar a flexibilidade operacional de plantas de geração e seus principais componentes.
Os Serviços™ Flex-Power podem ser fornecidos como um retrofit para a frota de serviços da Siemens Energy e muitas vezes podem ser combinados com outras modernizações. A implementação desses recursos de última geração pode ajudar a aumentar a flexibilidade das plantas e manter ou melhorar a competitividade das mesmas no mercado de energia em constante mudança.
Os produtos e soluções que suportam o Power on Demand destinam-se a melhorar o desempenho Start & Stop e podem incluir atualizações concebidas para:
Um tempo de arranque ou de paragem reduzido pode não só aumentar a flexibilidade, mas também apoiar uma redução do consumo de combustível e das emissões associadas nestas condições de funcionamento.
Solução
Algumas usinas de ciclo combinado, que foram originalmente construídas como usinas de carga base, agora estão operando como usinas de pico de carga ou como usinas de ciclagem com partidas frequentes. Partidas a quente após um desligamento noturno podem precisar ser executadas rapidamente, usando medidas previsíveis e confiáveis para fornecer uma alta capacidade de despacho e disponibilidade no mercado.
O Hot Start on the Fly é uma atualização inovadora para usinas de ciclo combinado projetada para reduzir significativamente os tempos de partida a quente da usina até um valor específico da usina de - em muitos casos - aproximadamente 30 minutos.
Benefícios potenciais
Dependendo das limitações operacionais e dos requisitos de sua usina, os benefícios do Hot Start on the Fly aprimorado podem incluir:
** Exemplo para ilustração. Os resultados reais podem variar dependendo das condições da planta e de outros fatores.
Âmbito
A Siemens Energy Flex-Power Services™ fornece uma solução integral adaptada à situação específica e à configuração da usina.
Benefícios pretendidos
Uma partida a partir de condições quentes pode levar um tempo considerável para uma usina originalmente construída para perfis operacionais menos voláteis.
Em mercados competitivos, a capacidade de iniciar sua fábrica mais rapidamente pode ajudar a reduzir o tempo gasto em condições transitórias com eficiência não ideal e fazer a diferença no despacho.
O Warm Start on the Fly foi projetado para suportar
Maior eficiência de start-up
*Caso de referência 1x1 classe F de 50Hz - apenas exemplo - os resultados reais podem variar
Âmbito
Aplicável para muitas usinas de ciclo combinado com turbinas a vapor Siemens Energy Design e sistema de controle
Benefícios pretendidos
Uma parada na planta pode consumir tempo e combustível consideráveis para os processos de descarga.
Em mercados competitivos, a capacidade de desligar sua fábrica mais rapidamente pode ajudar a reduzir o tempo gasto em condições transitórias com eficiências não ideais e melhorar a capacidade de resposta.
O Fast Plant Shutdown foi projetado para suportar
*Caso de referência 1x1 classe F de 50Hz - apenas exemplo - os resultados reais podem variar
Âmbito
Aplicável para usinas de ciclo combinado com turbinas e sistema de controle Siemens Energy Design
Solução
Um arranque a partir de uma condição em que o ciclo água-vapor já arrefeceu significativamente pode exigir longos tempos de espera e espera quando a turbina a gás está a funcionar em carga parcial inferior para que o ciclo água-vapor se aqueça e obtenha a libertação inicial.
As atualizações do Steam Turbine FlexStart compreendem uma gama de recursos focados na turbina a vapor projetada para encurtar o tempo de partida e melhorar a flexibilidade de partida. Muitos dos recursos abordam principalmente aprimoramentos de start-ups de condições mais resfriadas, enquanto alguns deles também podem ajudar a melhorar as partidas quentes ou quentes para ciclos combinados.
Os benefícios potenciais podem incluir:
Âmbito
Selecionar recursos potenciais
As atualizações do Steam Turbine FlexStart podem incluir uma série de recursos potenciais. Para uma unidade específica, os melhores recursos aplicáveis e correspondentes são selecionados com base na configuração e nos detalhes das necessidades do cliente. Algumas das características potenciais são:
Carregamento rápido avançado
Implementação dos recursos avançados de otimização de rampa de velocidade e gradiente de carga da Siemens Energy para o controlador de turbina a vapor, adaptados às capacidades e condições específicas do local. Inclui análise mecânica de turbinas a vapor para capacidades transientes aprimoradas. Também pode incluir alterações no sistema de controle mestre da unidade.
Pré-aquecimento inicial e conceitos de pré-aquecimento modificados
Projetado para ajudar a reduzir significativamente a partida de turbinas a vapor do tipo H-IL para partidas a frio por meio de conceitos avançados de pré-aquecimento para HP (Pré-aquecimento antecipado) ou seção IP/LP (Pré-aquecimento modificado)
Condutividade desgaseificada para partidas mais rápidas de usinas de ciclo combinado
A Condutividade Desgaseificada é um método usado para analisar a pureza do vapor e determinar se o vapor pode ser entregue à turbina a vapor. A Condutividade Desgaseificada permite eliminar a contribuição do dióxido de carbono para a Condutividade Ácida (AC).
Ele foi projetado para suportar
Solução
No modo de ciclo combinado, os tempos de arranque são muito influenciados pela configuração e requisitos do ciclo água-vapor. No entanto, um aumento das capacidades de gradiente da turbina a gás também pode ajudar nos tempos de arranque e na eficiência de arranque. Para o SGT5-4000F, a Siemens Energy desenvolveu uma otimização de gradiente de partida projetada para
* valores alcançáveis podem variar de acordo com o site
Âmbito
Engenharia de solução e atualizações lógicas aplicáveis
Durante a carga, as atualizações para melhorar a flexibilidade podem incluir:
Em mercados de energia com uma entrada volátil de várias fontes de geração, as usinas de ciclo combinado podem encontrar-se em situações de carga parcial para maiores parcelas de seu tempo de atividade do que o originalmente pretendido.
Recursos aprimorados de carga parcial podem fazer a diferença na capacidade de participar com sucesso desse ambiente de geração.
As atualizações para aprimorar os recursos de carga parcial podem incluir:
Solução
A atualização do Modified ST Valve Staggering foi projetada para suportar operações de menor carga e reduzir a perda de eficiência nessa condição operacional.
Entre outros critérios, a carga mínima é normalmente restrita pela lógica para evitar altas temperaturas de exaustão HP, e pode levar à abertura de estações de desvio ou até mesmo ao desligamento para proteção.
O Modified ST Valve Staggering introduz uma lógica atualizada que foi projetada para facilitar as operações modificadas para suportar menor carga mínima de peça com margens iguais ou melhoradas.
Benefícios pretendidos e escopo
A atualização do Modified Valve Staggering modifica a lógica de escalonamento da válvula para operação de carga parcial para ajudar:
Âmbito
Benefícios pretendidos
Muitas turbinas a gás foram projetadas para operar de forma mais eficiente em condições de carga máxima. Com a mudança do mercado atual, a necessidade de operar eficientemente com carga parcial também está se tornando mais importante. A Siemens Energy desenvolveu uma gama de soluções para melhorar os recursos de carga parcial, que podem ajudar a:
Conceitos avançados de preservação e a capacidade de manter uma planta em um status que permita a reinicialização rápida mesmo após vários dias de parada podem aumentar muito a flexibilidade e apoiar um melhor sucesso de expedição.
Tempos de resfriamento reduzidos podem oferecer suporte a um acesso mais rápido a componentes para inspeções e reparos, suportando assim interrupções mais curtas.
Conceitos avançados de inspeção e intervalo podem ajudar a proteger e melhorar a disponibilidade.
Benefícios pretendidos
Com o resfriamento natural, pode levar vários dias para que uma turbina a vapor seja suficientemente resfriada para acessar para inspeção ou paralisação.
Através de uma extensa análise, a Siemens Energy é capaz de oferecer o resfriamento rápido de turbinas a vapor, que foi projetado para acelerar significativamente o tempo de resfriamento e, assim, ajudar a obter acesso aos componentes mais cedo após o desligamento.
O Fast Cooling foi projetado para economizar até 3,5 dias de tempo de resfriamento (específico do local; os valores reais podem variar) em comparação com o resfriamento natural,
que podem apoiar
Âmbito
Para turbinas já equipadas com o sistema de resfriamento forçado, o resfriamento rápido pode oferecer otimização incremental, por exemplo, melhor manuseio e automação, processo aprimorado, etc.
Benefícios pretendidos
Paradas de turbinas a vapor podem levar ao aumento da exposição à umidade do ar, o que pode resultar em corrosão das peças. Medidas de preservação são recomendadas para remover e controlar a umidade residual abaixo dos limites recomendados.
A Siemens Energy desenvolveu um sistema de preservação aprimorado para turbinas a vapor e seus auxiliares para suportar paradas mais flexíveis e paradas mais longas.
Este sistema de ar seco aprimorado foi projetado para ajudar
Âmbito
Benefícios pretendidos
Após um desligamento, a turbina a vapor e outros componentes da planta esfriam cada vez mais quanto mais tempo dura o desligamento. Consequentemente, os tempos de inicialização podem aumentar correspondentemente com a duração do desligamento anterior. A Siemens Energy desenvolveu um sistema de aquecimento de traços que pode manter as seções relevantes da turbina a vapor aquecidas ou aquecê-las, e permitir uma inicialização a partir de uma condição mais quente.
Turbina a vapor Hot Standby pode ajudar
Âmbito
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Para ajudá-lo a determinar a solução certa do portfólio de serviços™ da Flex-Power, ideal para suas necessidades operacionais, realizamos uma Avaliação Técnica da Planta. Ela fornece insights detalhados sobre o potencial de melhoria para
Da Base à Operação Ciclável
O artigo usa a Planta de Ciclo Combinado de Mainz Wiesbaden como exemplo de uma planta que mudou da carga básica para o modo de ciclagem como resultado da entrada de energia renovável na rede. O conteúdo inclui melhorias implementadas com sucesso para melhorar a flexibilidade operacional da planta. Ele também inclui resultados de teste para possíveis atualizações futuras.
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