BRAŞOV 2010
60
Ing. CONSTANTIN MOŞOIU STUDIUL EFICIENTIZĂRII CENTRALELOR TERMOELECTRICE PE COMBUSTIBIL SOLID, PRIN ÎNTOCMIREA BILANŢURILOR ENERGETICE THE STUDY OF MORE EFFICIENT SOLID-FUEL POWER PLANTS BY PREPARING THE ENERGY BALANCE = Rezumatul tezei de doctorat = Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Francisc Sisak BRAŞOV 2010 UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ŞI ŞTIINŢA CALCULATOARELOR
Transcript of BRAŞOV 2010
Ing. CONSTANTIN MOŞOIU
STUDIUL EFICIENTIZĂRII CENTRALELOR TERMOELECTRICE PE COMBUSTIBIL SOLID, PRIN
ÎNTOCMIREA BILANŢURILOR ENERGETICE
THE STUDY OF MORE EFFICIENT SOLID-FUEL POWER PLANTS BY PREPARING THE ENERGY
BALANCE
= Rezumatul tezei de doctorat =
Conducător ştiinţific:Prof.univ.dr.ing. Francisc Sisak
BRAŞOV2010
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” BRAŞOVFACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ŞI
ŞTIINŢA CALCULATOARELOR
MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOVBRAŞOV, B-dul EROILOR nr.29, 500036
Tel. 0040-0268-413000, Fax 0040-0268-410525RECTORAT
COMPONENŢAcomisiei de doctorat
numită prin Ordinul Rectorului Universităţii “Transilvania” din Braşovnr. 4283 din 08.10.2010
PREŞEDINTEProf. univ. dr. ing. Sorin Aurel MORARU
Decan,Facultatea de Inginerie Electrică şi Ştiinţa CalculatoarelorUniversitatea “Transilvania” din Braşov
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFICProf. univ. dr. ing. Francisc SISAK
Universitatea “Transilvania” din Braşov
REFERENŢIProf. univ. dr. ing. Ioan FELEA
Universitatea din OradeaProf. univ. dr. ing. Stelian ILIESCU
Universitatea Politehnică BucureştiProf. univ. dr. ing. Gheorghe BĂCANU
Universitatea “Transilvania” din Braşov
Susţinerea publică a tezei de doctorat va avea loc în data de 12.11.2010, ora 11.00, în corpul V al Universităţii Transilvania, str. Mihai Viteazu nr.5, etajul III, sala V III 9.
Vă rugăm să transmiteţi eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării pe adresa de email [email protected].
CUPRINS PREFAŢĂ (7) 7
PREFACE p(8) 9
ACRONIME pg. (8) 11
1 INTRODUCERE (9). 12
2 OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT (10) 17
3 BILANŢURI ENERGETICE ŞI NOŢIUNI GENERALE DESPRE CENTRALELE ELECTRICE (12) 203.1 Bilanţuri energetice. Noţiuni generale. (12) 20
3.1.1 Indicaţii metodologice generale privind elaborarea bilanţurilor electroenergetice (13) 263.1.2 Managementul şi concepţia tehnico-economică de exploatare raţională a sistemelor electroenergetice. Consideraţii generale. (13) 373.1.3 Costul şi tariful energiei electrice (13) 403.1.4 Bilanţul energetic, etapa importantă a analizei energetice referitoare la o zonă în care se desfăşoară o activitate industrială (15) 45
3.2 Măsurarea mărimilor folosite în calculul bilanţurilor energetice (16) 533.2.1 Măsurarea mărimilor electrice (16) 533.2.2 Aparate analogice numerice de măsură şi control (16) 64
3.3 Indicii centralelor electrice. Noţiuni de putere, curbe de sarcină, disponibilitate şi fiabilitate (16) 66
3.3.1 Breviar de calcul (16) 663.3.2 Curbe de sarcină (16) 673.3.3 Disponibilitatea şi fiabilitatea centralelor electrice (16) 70
3.4 Concluzii (16) 75
4 CENTRALE ELECTRICE CU ABUR. CIRCUITUL TERMIC AL CENTRALELOR ELECTRICE. CALCUL, BILANŢURI DE CĂLDURĂ, RANDAMENTE, CONSUMURI SPECIFICE (17) 764.1 Breviar de calcul (17) 76
4.1.1 Circuitul termic al centralelor electrice de condensaţie (17) 764.1.2 Bilanţul energetic al centralelor electrice cu abur. Randamente (17) 83
4.2 Bilanţ energetic în regim de condensaţie şi în regim de termoficare al unei centrale electrice şi de termoficare (CET) de 120/150 MW. (18) 85
4.2.1 Secţia Termomecanică (18) 854.3 Bilanţ simplu pentru energia termică aferent unei centrale termice (CT) (21) 884.4 Bilanţ electric al unei staţii de transformare p(23) .904.5 Bilanţ electric simplu la o CET cu funcţionare pe lignit (23) 90
4.5.1 Bilanţ electric simplu nr.1 – Anexa 1A la schema monofilară (25) 924.5.2 Bilanţ electric simplu nr.2 Anexa 2A la schema monofilară (26) 93
4.6 Model de bilanţ electroenergetic real pag. 944.6.1 Calculul pierderilor de energie electrică în elementele de reţea şi în echipamente pag .94
4
4.6.2 Unele măsuri care conduc la reducerea pierderilor de energie în echipamentele electrice pag. 99
4.7 Tratarea apei în centralele electrice. Regimul chimic şi tratarea apei Balanţa apa – abur – condensat (27) 1014.8 Circuitul de răcire (27) 103
4.8.1 Bilanţul apei de răcire (27) 1034.8.2 Scheme de alimentare cu apă de răcire 105
4.9 Analiza bilanţurilor energetice reale (27) 1094.9.1 Bilanţul energetic real (27) 1094.9.2 Randamentul convenţional de transformare energetică al procesuluiag. 1094.9.3 Consumul de energie pe unitatea de produs pag. 1094.9.4 Analiza bilanţului energetic real pag. 1094.9.5 Efectul economic al măsurilor propuse (27) 110
4.10 Concluzii (27) 110
5 CONCEPTE ŞI CONTRIBUŢII TEORETICE ŞI APLICABILE DE CREŞTERE A EFICIENŢEI ENERGETICE ÎN CENTRALELE ELECTRICE (28) 1115.1 Studiu de caz. Metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi puterii reactive Q (28) 111
5.1.1 Introducere (28) 1115.1.2 Metoda de determinare prin măsurători a diagramei P = f(Q) (28) 1115.1.3 Procedeul de trasare a diagramei P = f(Q) reale (28) 1145.1.4 Aparatura utilizată la măsurători (29).1155.1.5 Turbogeneratorul (TG) (29) 1155.1.6 Probele efectuate la TG (29) 1175.1.7 Diagrama P = f(Q) (30) 1295.1.8 Benzile de reglaj secundar al tensiunii (30) 1335.1.9 Concluzii privind capabilitatea grupului TG de a furniza serviciul de sistem de reglare a tensiunii (31) 1425.1.10 Instrucţiuni de exploatare pentru funcţionarea de durată a TG pag. 1425.1.11 Concluzii privind diagrama P = f(Q) pag. 143
5.2 Concepte la nivel mondial privind energia reactivă (31) 1435.2.1 Mecanismele de stabilire a preţului energiei reactive pag. (31) 144
5.3 Tehnologia de măsurare sincronizată (SMT) şi structura monitorizării în timp real a energiei electrice (31) 151
5.3.1 Implementarea SMT în diverse părţi ale lumii (32) 1525.3.2 Aplicaţiile SMT (32) 1555.3.3 Implementarea sistemului de măsurare pentru suprafeţe largi (WAMS) pentru protecţia de rezervă pe suprafeţe întinse (32) 1555.3.4 Algoritmul de identificare cu transfer de flux pe bază de WAMS (32) 1565.3.5 Arhitectura unei scheme de protecţie de rezervă pe suprafeţe mari ce are la bază WAMS (33) 1575.3.6 Monitorizarea oscilaţiilor sistemului electric (33) 1585.3.7 Plan pentru introducerea SMT în industria energetică (33) 163
5.4 Studiu de caz. Creşterea eficienţei funcţionării sistemului de răcire (cu apă) a unei centrale electrice şi de termoficare (CET), factor esenţial în funcţionarea economică a unei turbine cu abur (34) 163
5.4.1 Reducerea temperaturii de condensare (34) 165
5
5.4.2 Propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei CET prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici ai sistemului de răcire (34) 1665.4.3 Calculul indicatorilor tehnico-economici (36) 173
5.5 Creşterea eficienţei energetice pe circuitul aer-gaze de ardere cu încadrarea în cerinţele de mediu (36) 1745.6 Creşterea fiabilităţii în centralele electrice, etapă premergătoare de trecere de la un bilanţ energetic real la un bilanţ energetic optimizat (37) 178
5.6.1 Etapele parcurse pentru creşterea fiabilităţii în centralele electrice pag. 1785.6.2 Diagnoza tehnică a echipamentelor energetice (37) 179
5.7 Analiza unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat prin implementarea unui pachet de programe (37) 180
5.7.1 Funcţiile realizate de Pachetul de Programe (37) 1805.7.2 Aplicaţii software 1 pag. 1815.7.3 Aplicaţii software 2 – integrator pag. 181
5.8 Concluzii (38) 182
6 STUDIU DE CAZ. CONCEPTE ŞI CONTRIBUŢII LA EFICIENTIZAREACENTRALELOR ELECTRICE CU FUNCŢIONARE PE COMBUSTIBIL
SOLID PRIN REDUCEREA PIERDERILOR DE ENERGIE (39) 1846.1 Consideraţii generale privind funcţionarea economică a centralelor electrice (39) 184
6.1.1 Randamentele centralelor electrice şi a principalelor agregate (39) 1846.1.2 Instalaţii de cazane de abur şi anexele lor (40) 1896.1.3 Instalaţii de turbine cu abur şi anexele lor pag. 203
6.2 Măsuri de creştere a randamentului unei CET de 120/150 MW prin modernizarea arzătorilor de praf cărbune cu încadrarea în cerinţele de mediu impuse pag. (40) 205
6.2.1 Combustibili solizi. Feluri şi proprietăţi p (40).2056.2.2 Reducerea emisiilor de NOx prin măsuri primare p(40) 2106.2.3 Reducerea emisiilor de NOx prin măsuri secundare (41) 2136.2.4 Lucrări necesare pentru realizarea performanţelor vizate pag. 2156.2.5 Impactul asupra mediului în variantele analizate pag .220
6.3 Breviar de calcul privind creşterea randamentului cazanului de 525 t/h prin reducerea temperaturii de evacuare la coşul de fum a gazelor de
ardere (41) 2216.3.1 Calculul randamentului instalaţiei existente (41) 2216.3.2 Calculul randamentului rezultat în urma reducerii pierderilor de energie pa(42) 2236.3.3 Calculul randamentului global al CET de 120/150 MW (43) 2256.3.4 Reprezentarea grafică a randamentului (44) 226
6.4 Evaluarea rentabilităţii proiectului de modernizare (45) 2296.4.1 Calculul indicatorilor tehnico-economici ai investiţiei (45) 2296.4.2 Breviarul de calcul al indicatorilor tehnico-economici (46) 231
6.5 Concluzii (46) 233
6
7 CONCLUZII, ELEMENTE DE ORIGINALITATE, MODALITĂŢI DE IMPLEMENTARE ŞI VALORIFICARE A REZULTATELOR ŞI NOI DIRECŢII DE CONTINUARE ŞI DEZVOLTARE A CERCETĂRII ÎN ACEST DOMENIU pag. (47) 2357.1 Concluzii generale (47) 2357.2 Elemente de originalitate (50) 2397.3 Modalităţi de implementare şi valorificare a rezultatelor (52) 2447.4 Noi direcţii de continuare şi dezvoltare a cercetării în acest domeniu (52) 245
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ (54) 246
PREFAŢĂ
Dată fiind importanţa strategică a Sistemului Energetic Naţional (SEN) în dezvoltarea pe baze durabile a economiei româneşti, evoluţia acestuia trebuie continuată prin prognoza şi strategia pe diferite orizonturi de timp astfel încât perspectivele de dezvoltare şi necesităţile legate de asigurarea cu energie să fie în context cu politicile Uniunii Europene.
Cercetările efectuate de institute specializate în prognoze energetice scot în evidenţă că în următorii 50 – 60 de ani vor avea loc modificări radicale în structura bilanţului energetic mondial care pot fi sintetizate în următoarele aspecte: continuarea creşterii consumului de energie, condiţie a dezvoltării societăţii umane,
astfel că în viitor acest consum se va stabiliza la un nivel sensibil superior celui actual;
creşterea ponderii noilor tehnologii în ansamblul celor care permit obţinerea energiei; majorarea cheltuielilor legate de obţinerea şi folosirea noilor surse de energie precum
şi a noilor tehnologii de transformare, transport şi utilizare a energiei; crearea unor sisteme globale internaţionale de asigurare a necesarului de energie a
tuturor ţărilor, depăşindu-se cadrul naţional; creşterea eficienţei utilizării energiei şi a ponderii energiei electrice în balanţa
energetică mondială.
În ceea ce priveşte impactul asupra mediului, cele mai serioase probleme se referă la ploile acide, calitatea aerului, schimbările climatice, rezervele de resurse energetice şi chestiunile legate de utilizarea energiei nucleare ca un caz aparte. În domeniul schimbărilor climatice, strategia europeană se bazează pe ţintele stabilite prin Protocolul de la Kyoto. Instrumentele de lucru pentru atingerea ţintelor sunt eficienţa energetică, creşterea ponderii resurselor regenerabile, inovarea tehnologică şi cercetarea.
În contextul extinderii Uniunii Europene, pentru ţările nou aderate şi candidate s-au evidenţiat următoarele direcţii de acţiune: integrarea problemei de mediu în diferitele sectoare; dezvoltarea unor probleme pe termen lung; dezvoltarea de legături strategice cu celelalte politici ale Uniunii Europene.Pentru a merge în aceste direcţii statele nou aderate şi candidate au nevoie să fie ferm şi clar angajate în adoptarea legislaţiei comunitare în atingerea convergenţei cu intensităţile energetice din Uniunea Europeană şi într-o strânsă colaborare internaţională bazată pe acordurile existente şi viitoare.
Un aspect important, cel din perspectiva tehnico-pedagogică, este să adresez pe această cale mulţumirile mele conducătorului ştiinţific domnul prof. univ. dr. ing. Francisc Sisak, precum şi domnului prof. univ. dr. ing. Sorin Moraru, cadrelor universitare de la Facultatea de Inginerie Electrică şi Ştiinţa Calculatoarelor din Braşov şi celor de la Facultatea de Mecanică din Craiova, colegilor şi prietenilor mei care m-au sprijinit în realizarea acestei lucrări.
Braşov, 2010 Constantin Moşoiu
PREFACE
Given the strategic importance of the National Energetic System in the durable development of Romanian economy, its evolution must be continued by prognosis and strategy on different time horizons so that the development perspectives and the legal necessities for providing energy synchronize with European Union policies.
Research performed by institutes specialized in energetic prognoses highlight the fact that in the next 50 – 60 years there will be radical changes in the structure of the world energy balance that can be synthesized in the following aspects: the continuous increase in energy consumption, a condition of society development,
so that in the future this consumption will stabilize at a dramatically superior level compared to the current one;
the increase of the percentage of new technologies in the ensemble of those who allow obtaining energy;
increasing expenses related to obtaining and using new energy sources as well as new transformation, transportation and energy use technologies;
creating international global systems for providing the necessary energy for all countries, surpassing national boundaries;
increasing the efficiency of energy use and of the electricity percentage in world electricity balance.
As to the environment impact, the most serious problems refer to acid rains, air quality, climate changes, energetic resource reserves and matters related to the use of nuclear energy as a special case. In the field of climate changes, the European strategy is based on the targets established by the Kyoto Protocol. The work instruments for reaching the targets are energetic efficiency, increasing the percentage of regenerative resources, technological innovation and research.
In the context of European Union extension, the following action ways were highlighted for the newly adhered and candidate countries: the integration of the environment problem in different sectors; the development of long-term problems; the development of strategic relations with the other politics of the European Union.In order to go in these directions the newly adhered and candidate states need to be firmly and clearly engaged in adopting community legislation in order to reach the convergence with energetic intensities in the European Union and in a tight international collaboration based on existing and future agreements.
An important aspect, the one from the technical-pedagogical point of view, is to address this way my thanks to the scientific leader, Univ. Prof. Dr. Eng. Francisc Sisak, as well as Univ. Prof. Dr. Eng. Sorin Moraru, to the professors at the Faculty of Electric Engineering and Computer Science in Brasov, those at the Faculty of Mechanics in Craiova, to my colleagues and friends that supported me in realizing this work.
Braşov, 2010 Constantin Moşoiu
CAPITOLUL 1INTRODUCERE
Problemele energetice au devenit o preocupare generală a lumii contemporane.Economisirea energiei şi combustibililor, creşterea puternică a eficienţei folosirii acestora constituie unul din obiectivele principale prioritare ale planurilor de dezvoltare economico-sociale a fiecărei ţări, o problemă cumulată a prezentului şi viitorului omenirii [16].
Sistemul electroenergetic este unul dintre cele mai complexe şi vaste realizări tehnice atât la nivel naţional cât şi la nivel mondial. Instalaţiile electroenergetice sunt caracterizate printr-un număr mare de componente distribuite pe spaţii întinse, de o mare diversitate şi eterogenitate şi de dependenţă funcţională. Sistemul electroenergetic este mulţimea instalaţiilor care participă la procesele de producere, transport şi consum a energiei electrice [48]. Dezvoltarea, modernizarea şi proiectarea sistemului electroenergetic necesită cunoaşterea în detaliu a performanţelor elementelor componente şi studiul detaliat al performanţelor sistemului format. Prin sinteza sau proiectarea sistemului electroenergetic se înţelege formarea sa din elementele sale componente [48].
De mare importanţă este analiza sistemelor electroenergetice, prin care înţelegem studiul regimurilor de funcţionare, în vederea exploatării optimale. Se numeşte regim al sistemului energetic o stare oarecare a sistemului energetic, determinată de valorile puterilor, tensiunilor, curenţilor, frecvenţei şi a altor mărimi fizice variabile, care caracterizează procesul de transformare, transport şi distribuţie a energiei şi care se numesc parametrii regimului [33].
Indicele principal al eficienţei economice a regimului sistemului energetic îl constituie consumul de combustibil convenţional, repartizat la unităţile de energie furnizate direct consumatorilor [47].
În exploatarea sistemului energetic trebuie să se urmărească în mod deosebit realizarea eficienţei economice maxime, cu respectarea restricţiilor de siguranţă şi de calitate în alimentarea cu energie electrică şi termică a consumatorilor. Pentru determinarea restricţiilor de siguranţă şi de calitate se folosesc calcule tehnico-economice, norme de proiectare şi de exploatare ale sistemului electroenergetic [17].
Primul pas spre integrarea noilor democraţii din Europa Centrală şi de Est în Uniunea Europeană a fost făcut prin Acordurile Europene încheiate în 1994 între Uniunea Europeană (prin state membre şi Comisia Europeană) şi ţările aspirante. Acordurile încheiate pe perioadă nedefinită şi având perioade tranzitorii de până la 10 ani sunt identice în structură şi conţinut pentru toate ţările şi acoperă aceleaşi teme ca şi tratatul Uniunii Europene.
Un element-cheie în realizarea dezvoltării durabile este investirea în dezvoltarea umană, aceasta fiind cea mai eficientă cale de progres, noutatea constituind-o sub acest aspect atenţia specială acordată segmentelor sărace ale populaţiei de pretutindeni [38].
Solicitarea şi furnizarea informaţiei privind mediul se fac în conformitate cu prevederile Convenţiei de la Aarhus privind accesul la informaţie, participarea publicului la luarea deciziei şi accesul la justiţie în problemele de mediu. [43]
10
Concluzii
Tehnologiile curate ale procesării cărbunelui sunt tot mai dezvoltate în Europa, în timp ce eficienţa centralelor pe bază de cărbune a ajuns deja la 47% şi urmăreşte să crească până la 50%. Tehnologiile de captare şi diminuare a bioxidului de carbon, dioxidului de sulf şi oxizilor de azot vor fi disponibile pe scară largă în următorii 10 ani. Costurile cărbunelui curat vor rămâne totuşi ridicate în termeni de eficienţă economică dar vor fi compensate prin aportul adus la siguranţa în exploatare şi alimentarea cu energie electrică şi termică şi la stabilitatea economică în cazul unor fluctuaţii mari de preţuri pe piaţa resurselor energetice.
CAPITOLUL 2
OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT
Scopul tezei de doctorat „Studiul eficientizării centralelor termoelectrice pe combustibil solid prin întocmirea bilanţurilor energetice” îl constituie stabilirea unei metodologii de calcul şi analiză de creştere a eficienţei economice prin reducerea pierderilor de energie în centralele electrice cu funcţionare pe cărbune şi implicit a unei centrale electrice şi de termoficare de 120/150 MW.
Principalul mijloc pentru atingerea scopului tezei îl constituie bilanţul energetic care permite efectuarea atât a analizelor cantitative cât şi a celor calitative asupra modului de utilizare şi a tuturor formelor de energie în cadrul limitelor unui sistem determinat (contur).
Elaborarea şi analiza bilanţurilor energetice constituie cel mai eficient mijloc de stabilire a măsurilor tehnico organizatorice menite să conducă la creşterea efectului util al energiei introduse într-un sistem, la diminuarea consumurilor specifice pe produs. În lucrarea de faţă s-a analizat reducerea pierderilor de energie cu ajutorul bilanţurilor energetice pe diverse contururi aferente unui model de centrală electrică şi de termoficare (CET) de 120/150 MW. Bilanţul energetic analizat în lucrare este bilanţul pentru centrală în funcţiune pe conturul apă de răcire, apa-abur, aer-gaze, combustibil şi are ca scop ridicarea calităţii exploatării, a stabilirii structurii consumului util şi a reducerii pierderilor de energie în vederea sporirii randamentelor şi atingerea parametrilor optimi din punct de vedere energo-tehnologic. Pentru trecerea de la un bilanţ energetic real la un bilanţ energetic optimizat s-a analizat baza de date teoretice-termotehnice ale modelului de centrală de 120/150 MW comparativ cu baza de date din măsurătorile de performanţă termotehnice efectuate în instalaţie.
De asemenea prezenta cercetare tratează şi propune un mod de abordare şi explorare privind reducerea pierderilor de energie pe anumite contururi în vederea creşterii randamentului instalaţiei energetice.
Lucrarea este structurată pe şapte capitole al căror conţinut este prezentat în continuare:
Capitolul 1 este dedicat trecerii în revistă a stadiului actual al sistemului energetic şi modului de creştere a eficienţei economice. De asemenea este prezentată o abordare integrată a sistemului energetic cu funcţionare pe cărbune.
11
Capitolul 2 este consacrat direcţiilor de cercetare abordate în cadrul prezentei teze de doctorat. Aceste direcţii au în vedere stabilirea unei metodologii de calcul şi o abordare teoretică privind creşterea eficienţei economice prin reducerea pierderilor de energie a unei centrale electrice şi de termoficare.
Capitolul 3 cuprinde următoarele date: Noţiuni generale despre centrale electrice şi bilanţuri energetice Bilanţuri energetice. Noţiuni generale Măsurarea mărimilor folosite în calculul bilanţurilor energetice Indicaţii metodologice privind elaborarea bilanţurilor electroenergetice Indicii centralelor electrice. Noţiuni de putere, curbe de sarcină, disponibilitate,
fiabilitate.
În acest capitol s-a urmărit o explorare în teoria funcţionării centralelor electrice coroborat cu teoria bilanţurilor energetice.
Capitolul 4 prezintă bilanţuri energetice aferente centralei electrice şi de termoficare de 150/120 MW în regim de condensaţie şi regim de cogenerare aplicate pe diverse contururi. Totodată se tratează teoria bilanţurilor energetice reale şi a bilanţurilor energetice optimizate.
Capitolul 5 se referă la concepte şi contribuţii teoretice aplicabile de creştere a eficienţei energetice în centrale termoelectrice. În acest capitol sunt prezentate două studii de caz respectiv „Metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi puterii reactive Q” iar cel de al doilea studiu de caz se referă la „Propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei CET prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici ai sistemului de răcire”.
Prima parte a capitolului conţine propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei centrale electrice şi de termoficare prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici.
Referitor la modernizarea şi retehnologizarea sistemului de răcire, care constituie un studiu de caz, menţionăm că aceasta se poate realiza prin utilizarea unor echipamente şimateriale care trebuie să îndeplinească un minim de condiţii şi anume: funcţionarea condensatorului la parametrii superiori regimului de exploatare actual
prin variaţia debitului de apă de răcire funcţie de diversele sarcini ale turbinei în regim de vară şi regim de iarnă
retehnologizarea turnurilor de răcire, în special partea termică
De asemenea se prezintă concepte la nivel mondial cu privire la mecanismele de stabilire a preţului energiei reactive. Totodată este analizat modul de implementare a tehnologiei de măsurare sincronizată (SMT) şi structura monitorizării în timp real a energiei electrice precum şi implementarea sistemului de măsurare pentru suprafeţe largi (WAMS) pentru protecţia de rezervă pe suprafeţe întinse.
În continuare în acest capitol sunt tratate aspecte de creştere a eficienţei energetice pe circuitul aer-gaze de ardere cu încadrarea în cerinţele de mediu. Un alt subcapitol
12
descrie etapele parcurse pentru creşterea fiabilităţii în centralele termoelectrice şidiagnoza tehnică a echipamentelor energetice. O componentă primordială şi de bază pentru realizarea unui bilanţ energetic real o constituie optimizarea nivelului de fiabilitate în centrale electrice (CE). În domeniul termoenergetic preocupările privind stabilirea nivelului optim de fiabilitate în alimentarea cu energie electrică (EE) şi energie termică (ET) a consumatorilor presupune parcurgerea următoarelor etape: culegerea şi prelucrarea informaţiilor referitoare la comportarea echipamentului energetic, stabilirea criteriului de optimizare a nivelului de fiabilitate, evaluarea termenilor funcţiei obiectiv, stabilirea şi aplicarea soluţiei optime.
Ultima parte a capitolului se referă la analiza unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat prin implementarea unui pachet de programe care să asigure achiziţia, transmiterea, analiza datelor şi realizarea efectivă a conducerii centralizate în vederea întocmirii unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat.
Capitolul 6 este dedicat contribuţiilor la studiul eficientizării centralelor cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie. Capitolul conţine un al treilea studiu de caz cu privire la măsuri de creştere a randamentului modelului de centrală de 120/150 MW, cu încadrarea în cerinţele de mediu. Studiul de caz se referă la elaborarea unui breviar de calcul privind creşterea randamentului cazanului de 525 t/h prin reducerea temperaturii de evacuare la coşul de fum a gazelor de ardere. Breviarul de calcul al randamentelor a avut ca baze de date reale măsurătorile de performanţă aferente grupului energetic studiat ca model şi baza de date din proiectul iniţial. De asemenea în cadrul studiului de caz s-au calculat indicatorii tehnico-economici ai investiţiei pentru justificarea fezabilităţii soluţiei prezentate.
Capitolul 7 conţine concluziile desprinse din lucrarea prezentată. Sunt menţionate rezultatele concrete obţinute şi descrise în cadrul tezei, contribuţiile aduse de autor precum şi direcţiile posibile de continuare a cercetării în acest domeniu.
Teza de doctorat „Studiul eficientizării centralelor termoelectrice pe combustibil solid prin întocmirea bilanţurilor energetice” reprezintă o etapă de cercetare în domeniul eficientizării centralelor termoelectrice cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie.
CAPITOLUL 3
BILANŢURI ENERGETICE ŞI NOŢIUNI GENERALE DESPRE CENTRALELE ELECTRICE
3.1 Bilanţuri energetice. Noţiuni generale.
Întocmirea şi analiza bilanţurilor electroenergetice se realizează pe baza Normativului PE 902/86, republicată în anul 1995 [65], [68], [75], [76]. Normativul cuprinde: obligaţiile, principiile fundamentale şi îndrumările metodice generale referitoare la întocmirea bilanţurilor energetice în întreprinderile industriale şi similare, consumatoare de combustibil, căldură şi energie electrică. Elaborarea bilanţurilor energetice, potrivit prevederilor prezentului normativ, este obligatorie pentru toate procesele tehnologice
13
din întreprinderile industriale sau similare care realizează bunuri materiale consumând în acest scop combustibil, căldură sau energie electrică, iar consumul total depăşeşte 300 GJ/an.3.1.1 Indicaţii metodologice generale privind elaborarea bilanţurilor electroenergetice
Bilanţurile energetice de proiect, de omologare, de recepţie, reale şi optime se elaborează după numărul formelor de energie, ca bilanţ simplu sau total, pentru toate treptele de contur (echipament, instalaţie, secţie, uzină, întreprindere) cu periodicitatea corespunzătoare fiecăruia şi cu contribuţia sa la creşterea eficienţei energetice a procesului tehnologic.
3.1.2 Managementul şi concepţia tehnico-economică de exploatare raţională a sistemelor electroenergetice. Consideraţii generale.
Managementul performant operează cu următoarele concepte şi descriptori sintetici: management, sistem – arhem, efort – efect, risc – rezervă, entropic – economic, structuri hard – soft tip expert, cost – preţ – profit – rentabilitate [14].
Una din condiţiile fundamentale impuse regimului de funcţionare a sistemului electroenergetic este eficienţa economică. În paralel cu îndeplinirea condiţiilor privind siguranţa în funcţionare a sistemului energetic şi a instalaţiilor sale componente, precum şi a calităţii energiei, regimul de funcţionare a sistemului electroenergetic trebuie să fie şi cel mai economic, adică să fie realizat cu cheltuieli minime.
3.1.3 Costul şi tariful energiei electrice
3.1.3.1 Consideraţii generale.
Problema costurilor, preţurilor şi tarifelor energiei electrice a reprezentat o preocupare permanentă a Comunităţii Europene şi a Uniunii Internaţionale a Producătorilor Distribuitorilor de Energie Electrică (UNIPDEE).
A existat, de asemenea, o preocupare pentru transparenţa costurilor vizavi de consumatori, de separare contabilă a costurilor pentru activităţile de producţie, transport şi distribuţie a energiei electrice şi de evitare a subvenţiilor încrucişate sau de alocare incorectă a costurilor între diferitele activităţi sau între diferitele categorii de consumatori.
Actualele tarife practicate în sectorul energetic sunt calculate pe baza structurii costurilor pentru asigurarea alimentării cu energie electrică şi termică şi pot fi caracterizate sintetic prin nivelul preţului mediu pe categorii de consumatori.
Spre deosebire de costurile medii, care se bazează pe elemente istorice (costuri, producţie, etc.) costurile marginale se calculează folosind elemente viitoare şi ele pot reprezenta corect consecinţele economice ale consumului de energie.
Sistemul electroenergetic este format din trei componente principale: producere (generare), transport şi distribuţie, care din punct de vedere al procesului tehnologic sunt neseparabile. Fiecare din cele trei componente are contribuţia sa la costul unui kWh produs şi livrat la consumator.
14
În figurile 3.1 şi 3.2 se prezintă structura costurilor de producţie pentru energia electrică şi termică realizată în anul 1997, în sectorul energetic românesc [56].
Fig. 3.1 Structura costului de producţie a energiei electrice
Fig. 3.2 Structura costurilor de producţie a energiei termice
Amortizări3 %
Alte cheltuieli cu munca vie
2 %
Salarii6 %
Alte cheltuieli materiale
12 %
Combustibil tehnologic
77 %
Combustibil tehnologic
63 %
Salarii13 %
Alte cheltuieli materiale
13 %
Amortizări5 %
Alte cheltuieli cu munca vie
6 %
15
În figura 3.3 se prezintă derularea logică a unui studiu de tarifare bazat pe costuri marginale.
3.1.4 Bilanţul energetic, etapă importantă a analizei energetice referitoare la o zonă în care se desfăşoară o activitate industrială.
Alimentarea cu energie a consumatorilor, la un înalt nivel calitativ şi de siguranţă, precum şi gospodărirea raţională şi eficientă a bazei energetice presupune pe de o parte, cunoaşterea corectă a performanţelor tehnico-economice ale tuturor părţilor componente ale întregului lanţ energetic, de la producător la consumator iar pe de altă parte, asigurarea condiţiilor optime din punct de vedere energetic pentru funcţionarea acestora.
Prognoza cererii
Plan de dezvoltare
Analiza economică
Date financiare
Calculul costurilor marginale
Structura tarifară
Analiza financiară
Date financiare
Obiective financiare
Bugetul pe termen mediu
Analiza clientelei
Ecart
Ajustări financiare
Aspecte socio-politice
Sistemul tarifar
Fig. 3.3 Derularea logică a unui sistem de tarifare bazat pe costuri marginale
16
3.2 Măsurarea mărimilor folosite în calculul bilanţurilor energetice
3.2.1 Măsurarea mărimilor electrice
Alegerea aparatelor de măsură şi a celorlalte elemente din schema construită pentru măsurători se face în ideea ca, aparatajul selectat să reziste solicitărilor mecanice şi a influenţelor mediului unde va lucra. Pentru alegerea aparatelor din schema de măsură, trebuie verificat gradul de precizie şi factorul de calitate ale aparatelor sau dispozitivelor de citire şi extensia scării, în aşa fel încât să cuprindă gama mărimilor ce se măsoară.
3.2.2 Aparate analogice numerice de măsură şi control
Aparatele analogice numerice pentru măsură şi control s-au dezvoltat pe următoarele direcţii: aparate pentru măsurarea tensiunii şi a defazajului dintre două mărimi, aparate pentru măsurarea puterii şi energiei, aparate pentru măsurarea pe cale electrică a mărimilor neelectrice.
3.3 Indicii centralelor electrice. Noţiuni de putere, curbe de sarcină, disponibilitate şi fiabilitate
3.3.1 Breviar de calcul
3.3.1.1 Noţiuni de putere în centralele electrice
Starea momentană a unui sistem energetic, centrală electrică sau grup energetic este caracterizată de o anumită treaptă de putere, condiţionată de condiţiile de exploatare.
3.3.2 Curbe de sarcină [30]
Curba în sarcină a unui sistem energetic (centrală, grup) reprezintă variaţia în timp a puterii produse sau consumate. Cea mai folosită curbă de sarcină este cea a puterii produse Pp =f(t), în 24 ore.
3.3.3 Disponibilitatea şi fiabilitatea centralelor electrice
Disponibilitate. Din punct de vedere al comportării în timp, o centrală electrică (grup energetic) se poate afla în următoarele stări: funcţionare, oprire forţată (avarie), oprire planificată (reparaţii planificate, revizii), rezervă statică, rezervă turnantă. Fiecărei stări îi corespunde un anumit timp total în care centrala se află în starea respectivă: TF ,TOF
TOP (TRP , TREV ), TRS , TRT , astfel încât pentru o perioadă T de observaţie rezultă:
T = TF + TOF + TOP + TRS + TRT ; (3.70)3.4 Concluzii
Pentru studiul eficientizării centralelor electrice cu funcţionare pe combustibil solid este necesară o aprofundare a unei părţi teoretice despre centrale electrice coroborat cu teoria bilanţurilor energetice.
17
În acest sens s-au analizat noţiuni despre centrale electrice cu privire la managementul şi concepţia tehnico economică de exploatare naţională a sistemelor electroenergetice, costul şi tariful energiei electrice şi indicii centralelor electrice.
De asemenea s-au prezentat noţiunile generale despre bilanţuri energetice,teoria măsurării mărimilor electrice din calculul bilanţurilor energetice şi indicaţii metodologice generale privind elaborarea bilanţurilor electroenergetice. Tot în acest capitol este prezentată şi teoria principalilor indicatori de fiabilitate.
CAPITOLUL 4
CENTRALE ELECTRICE CU ABUR. CIRCUITUL TERMICAL CENTRALELOR ELECTRICE. CALCUL, BILANŢURI DE CĂLDURĂ, RANDAMENTE, CONSUMURI SPECIFICE
4.1 Breviar de calcul
4.1.1 Circuitul termic al centralelor electrice de condensaţie
Circuitul termic al unei centrale termoelectrice reprezintă ansamblul instalaţiilor termomecanice în care are loc transformarea energiei chimice a combustibilului în energie mecanică pe baza ciclului Rankine. Principalele transformări ale agentului termic în cadrul ciclului sunt:
1 – 2 - destinderea adiabatică a aburului supraîncălzit;2 – 3 - condensarea aburului la presiune şi temperatură constantă în contact cu
sursa rece a ciclului;3 – 4 - comprimarea adiabatică a condensatului;
4 – 5 - încălzirea condensatului la presiune constantă până la saturaţie;5 – 6 - vaporizarea la presiune constantă;6 – 1 - supraîncălzirea aburului.
4.1.2 Bilanţul energetic al centralelor electrice cu abur. Randamente
Randamentul global al centralei include toate pierderile care apar în transformarea energiei chimice a combustibilului în energie electrică raportată la barele de înaltă tensiune ale centralei.
ηgl = ηcaz ηcd ηt ηm ηg (1 – ε) ηtr = 1 / qgl ; (4.23)
unde:ηcaz – randamentul cazanului de abur.ηcd – randamentul conductelor de abur.ηt – randamentul ciclului termic.ηm – randamentul mecanic al turbinei.ηg – randamentul generatorului electric.ε – procentul de consum al serviciilor interne.ηtr – randamentul transformatorului principal.
18
4.2 Bilanţ energetic în regim de condensaţie şi în regim de termoficare al unei CET de 120/150 MW
4.2.1 Secţie Termomecanică
În figurile 4.7 şi 4.8 se prezintă două tipuri de bilanţuri energetice şi anume [84]:
- bilanţ în regim de condensaţie;- bilanţ în regim de cogenerare.
Randamentul global net corectat atât în regim de condensaţie cât şi în regim de cogenerare este:
ηglnet corectat = ηcaz
corectat x ηcd x ηtgnet; (4.24)
unde ηtg reprezintă randamentul turbogeneratorului.
REGIM CONDENSAŢIE:
- Fig. 4.7 – D0 = 515 t/h
Aplicând relaţia (4.24) obţinem [82]:
ηglnet corectat = ηcaz
corectat ηcd ηtgnet ;
ηglnet corectat = 0,8540 x 0,99 x 0,4082;
ηgl net corectat= 34,50%;
REGIM TERMOFICARE
- Fig. 4.8 – D0 = 412 t/h ; Q = 75 t/h
Aplicând relaţia (4.24) obţinem:
ηglnet corectat = ηcaz
corectat ηcd ηtgnet;
ηglnet corectat = 0,8544 x 0,99 x 0,6414;
ηgl net corectat= 54,24%;
D0 = debitul nominal de abur la o temperatură t0=5400C
TG
Condensator
EP cond.bazătr.II
EP cond.bazătr.I
Staţie tratare condens
Răcitori boyller
Fig. 4.7 Bilanţ nr.1 al CET Craiova II 2 X 120/150 MWRegim Condensaţie; D0 = 515 t/h
D t/h
P ata
t 0C
Kcal/kg
Boyller tr.II-a
Boyller tr.I-a
152,208 MW
7
6 5 4 3 2
PIP 6PIP 7 PIP 5
PIP 6 bis
CJPCMPCIP
K
Degazor
EPA
PJP 3 PJP 2 PJP 1
1
3,1
828
0
0
15,5
0,077
338,89
588,6
12
406,02
40,3
40,3
406,02
40,4
40,30
1,246
364,27
655,7
0
0
1,35
16,97
655,7
2,5
9,98
679,7
0,572
25,38
630,4
5,13
406,02
123,6
123,0
5,69
406,02
104,8
103,8
6,49
406,02
79,5
79,3
406,03
40,5
40,3
2,58
13,07
107,3
107
1,28
30,04
83,5
83,3
0,54
55,43
46,5
46,2
40,8
453
841,7
535
5,13
530
153,1
153,1
12
98,82
161,3
159,8
5,4
15,99
715,3
186
515
806,3
535
46,8
49,84
730,7
12,1
23,56
759
21,3
25,56
794,8
268,9
515
274,3
269,8
21,28
25,56
701
265,4
12,09
23,52
710
266,4
268,9
515
267,7
257,0
269,15
515
218,9
211,9
269,4
515
190,7
184,9
269,6
515
161,4
156,2
44,46
49,74
222,7
217,3
21,1
75,3
191,6
188,6
11,7
6
385
3,676
20
TG
Condensator
EP cond.bazătr.II
EP cond.bazătr.I
Staţie tratare condens
Răcitori boyller
D t/h
P ata
t 0C
Kcal/kg
Boyller tr.II-a
Boyller tr.I-a
117,185 MW
7
6 5 4 3 2
PIP 6PIP 7 PIP 5
PIP 6 bis
CJPCMPCIP
K
Degazor
EPA
PJP 3 PJP 2 PJP 1
1
3,1
828
15,5
0,047
41,70
675,5
12
407,22
40,4
40,4
407,22
40,4
40,4
2,15
335
46
46
0,12
46,70
676,6
2,5
155
679,7
2,26
180
676,6
2,26
10,72
676,6
2,5
0
679,7
0,090
0
675,4
5,13
407,22
125,3
124,7
5,69
407,22
120,0
119,5
6,49
407,22
105
104,7
407,22
105
104,8
2,38
3,1
123,2
122,7
2,15
13,82
109
108,7
40,8
453
841,7
535
5,13
530,5
153,1
153,1
11,97
98,81
161,4
159,7
5,4
14,79
715
186
515
806,3
535
46,8
49,74
730,7
12,1
23,51
759
21,3
25,56
794,8
268,8
515
274,3
262,9
21,28
25,56
701
265,4
12,08
23,51
710
266,4
268,8
515
267,7
257
269,05
515
218,9
211,9
269,3
515
190,7
184,9
269,5
515
161,4
156,2
44,46
49,74
222,7
217,3
21,13
75,30
198,6
188,6
11,7
159,3
6
385
3,68
TG
EP cond.bazătr.II
EP cond.bazătr.I
Staţie tratare condens
Răcitori boyller
Fig. 4.8 Bilanţ nr.2 al CET Craiova II 2 X 120/150 MWRegim Termoficare; D0 = 412 t/h ; Q = 75 t/h
D t/h
P ata
t 0C
Kcal/kg
Boyller tr.II-a
Boyller tr.I-a
118,003 MW
7
6 5 4 3 2
PIP 6PIP 7 PIP 5
PIP 6 bis
CJPCMPCIP
K
EPA
PJP 3 PJP 2 PJP 1
1
1,57
828
0,065
222,9
597,7
12
333
37,3
37,3
333
37,3
37,3
1,08
75
43
43
1,13
222,9
654,4
0
1,136
75
653
1,136
25,7
654
2,104
7,82
679,1
0,37
0
631,2
4,32
333
118
117,5
4,88
333
99,1
98,8
5,67
333
51,2
51,1
333
51,4
51,3
2
9,39
102,3
102
1,08
35,09
55,1
55
0,35
35,09
57,3
57,3
34,89
378,44
843
535
4,31
420,5
146,5
145,6
10,1
75,12
154,9
153,2
4,54
12,39
714,7
186
412
806,3
535
40,02
37,96
733,9
10,2
17,96
758,4
17,85
19,2
793,6
274,9
412
263,8
253,5
17,83
19,2
698,7
256,2
10,2
17,96
706,6
257,1
274,9
412
257,4
247,7
275,1
412
209,7
203,1
275,4
412
183,1
177,4
275,6
412
155,2
150,0
38,02
37,96
213
208,5
17,7
57,16
183,6
181,1
21
4.3 Bilanţ simplu pentru energia termică aferent unei Centrale Termice – CT
(conform SCHEMEI TERMICE DE PRINCIPIU)
Secţie Termoficare
Fig.4.9 Bilanţ simplu pentru centrala termică
Energie termicălivrată (vândută)
Energie termicăprodusă spre
livrare
PIERDERI
PE REŢEAUA DE TERMOFICARE+
Energie termică produsă
Energia termică aferentă serv.interne
PIERDERI + +Energie termică
produsă spre livrare
Fig
. 4.1
0Sc
hem
a te
rmic
ă de
pri
ncip
iu a
inst
alaţ
iei d
e te
rmof
icar
e, a
fere
ntă
unei
ce
ntra
le e
lect
rice
şi d
e te
rmof
icar
e
23
4.4 Bilanţ electric al unei staţii de transformare [20], [79], [80]
Ecuaţia bilanţului de energie electrică activă al unei staţii de transformare este Ei = Eu + ΔET + ΔEL + Esi [kWh] (4.25)în care: Ei şi Eu - reprezintă suma energiilor active intrate în conturul staţiei, respectiv energia activă utilă ieşită din acest contur;
ΔET şi ΔEL – suma pierderilor de energie electrică în transformatoarele staţiei, respectiv în liniile, barele şi conductoarele de legătură din conturul staţiei;
Esi – consumul de energie electrică activă al serviciilor interne ale staţiei (instalaţii de răcire forţată, compresoare de aer etc.).
Ei , Eu şi Esi se determină prin măsurări, ΔEL se calculează conform literaturii de specialitate iar ΔET este dat de relaţia:
ΔET = ∑ETi i=1,m (4.26)în care ΔETi sunt pierderile în transformatorul i, suma extinzându-se la cele m transformatoare ale staţiei.
ΔETi = ΔP0iτci +β² ΔPsciτsi [kWh] (4.27)în care: ΔP0i şi ΔPsci - reprezintă pierderile de putere activă la mersul în gol al
transformatorului i, respectiv la mersul în scurt circuit al acestuia, în kW, şi se măsoară sau se iau din cataloage sau din paşaportul transformatorului;
βi - coeficientul mediu de sarcină al transformatorului în intervalul τsi şi este dat de relaţia: βi = kfi lmi /lni ; (4.28)
kfi - coeficientul de formă al curentului absorbit de transformatorul i şi se calculează conform celor arătate în literatura de specialitate.
lmi şi lni - curentul mediu primar absorbit de transformatorul i în intervalul τsi, respectiv curentul primar nominal al acestui transformator, în A; lmi
se determină conform celor arătate în literatura de specialitate. τci şi τsi - timpul de conectare la reţea, respectiv de funcţionare în sarcină a
transformatorului i, în ore, în unitatea de referinţă a bilanţului.
Partea caracteristică la stabilirea bilanţului optim al unei staţii de transformare o constituie determinarea transformatoarelor care trebuie să funcţioneze şi a celor care trebuie deconectate în diversele intervale de putere aparentă totală cerută staţiei, astfel încât să se realizeze minimum de pierderi de putere şi energie activă, dar nu numai în staţia propriu-zisă considerată, ci pe ansamblul format de această staţie şi de reţelele care o alimentează, indiferent de faptul că acestea sunt ale deţinătorului staţiei sau ale sistemului energetic [6].
4.5 Bilanţ electric simplu la o CET cu funcţionare pe lignit (conform Schemei monofilare)
Secţie ElectricăPentru o înţelegere cât mai bună a unui bilanţ electric simplu, schema electrică monofilară a unei centrale electrice şi de termoficare prezentată în fig. 4.11 se descompune în figurile 4.12 şi 4.13 respectiv Bilanţ Electric Simplu nr.1 şi Bilanţ Electric Simplu nr.2.
VA 102
PH3AI20
PH3AI20
PH3AI20
PH3AI20
CESO 132600/1/1/1/1A
IO 110 kVRAR-TBD
IO 110 kVCD
OBT-03117,9/6 kV40 MVA
plot 912,38%YN 11
PH3AI2
PH3AI20
PH3AI20
CESO 132600/1/1/1/1A
IO 110 kVRAR-TBD
IO 110 kVCD
PH3AI20
PH3AI20
PH3AI20
CESO 132600/1/1/1/1A
IO 110 kVRAR-TBD
IO 110 kVCD
PH3AI20
IO 110
PH3AI20
PH3AI20
CESO 132600/1/1/1/1A
IO 110 kVRAR-TBD
IO 110 kVCD
PH3AI20
PH3AI20
PH3AI20
IO 110 kVRAR-TBD
IO 110 kVCD
PH3AI20
PH3AI20
PH3AI20
IO 110 kVRAR-TBD
IO 110 kVCD
OBT-04117,9/6 kV40 MVA
plot 912,38%
YN 11
2AT15,75/123kV
190 MVA15,27%
YN 11
OBT-02116/6 kV40 MVAplot 1012,24%
YN 11
OBT-01116/6 kV40 MVAplot 1012,22%
YN 11
1AT
15,75/123 kV
190 MVA14,93%
PH3AI20
VA 102
PH3AI20
110 kV
PH3AI20
VA 102
PH3AI20
PH3AI20
PH3AI20
CTv-BIO 110
kV
CL
6000MVA
PH3AI20 PH3AI20PH3AI20 PH3AI20 PH3AI20 PH3AI20
CTv-A
CESO 1321200/1/1/1/1A
CESO 132 1200/1/1/1/1A
LEA 110 kVCRAIOVA EST
LEA 110 kVDIF
LEA 110 kVGHERCESTI
SIMNIC
LEA 110 kVCRAIOVA N2
SIMNIC
LEA 110 kVCRAIOVA N1
SIMNIC
LEA 110 kVCRAIOVITA
SIMNIC
1A 1B2
CESO 132 1200/1/1/1/1A
1BT 0114,9/6kV23 MVAplot 136,92%
1BT 0214,9/6kV23 MVAplot 136,92%
2BT 0114,9/6kV23 MVAplot 137,62%
2BT 0214,9/6kV23 MVAplot 136,35%
1BB1BA
OBMOBL
OBOOBN
2BB2BA
OBX1 OBX2AAR AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
OBC1 OBD1
OBQ OBR
OBE OBF
OBW OBX
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
AAR
OBC2 OBD2
AB
OBN1 OBP1
OBN2 OBP2
OBU OBV
T T T T T T
CESO132600/1/1/1/1A
TECU 110
kV3
1,0
3
110 TECU 110 kV
3
1,0
3
110 TECU 110
kV3
1,0
3
110
W VarW Var
W W
CESO132600/1/1/1/1A
W W
CESO132600/1/1/1/1A
W W
W W
W W
W Var
CESO 1321200/1/1/1/1A
W Var
CESO 132600/1/1/1/1A
W Var
CESO 132600/1/1/1/1A
W Var
CESO 1321200/1/1/1/1A
CESO 132600/1/1/1/1A
W Var300/5A
W Var300/5A
W Var W Var
~W Var
15,75/0,1kV
~
TG 1
160MW
W Var
1000/5A1000/5A
15/0,1kV
7500/5A
W Var W Var
TECU 110
kV3
1,0
3
110
TECU 110
kV3
1,2x0
3
110
3
1,0 TECU 110
kV3
1,2x0
3
110
3
1,0TECU 110
kV3
1,2x0
3
110
3
1,0TECU 110
kV3
1,2x0
3
110
3
1,0
2
6000MVA6000MVA 6000MVA 6000MVA 6000MVA
2 I-I
6000MVA6000MVA6000MVA6000MVA6000MVA6000MVA
1000/5A1000/5A 7500/5A
CIRT 2500/5/5ACIRT 2500/5/5A
TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0
TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0
TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0
TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0
TECU 110
3
1,2x0
3
110kV
3
1,0
TG 2
160MW
Fig. 4.11 Schema electrică monofilară a unei centrale electrice şi de termoficare
25
4.5.1 Bilanţ electric simplu nr.1 – Anexa 1A la Schema Monofilară conform fig.4.12 (Configuraţia monofilară de funcţionare a unei centrale electrice şi de termoficare pentru întocmirea unui bilanţ electric simplu)
faza I-a – Pornire din „0 ”
Energie electrică absorbită din SEN =
4
1i
OBT
faza II-a – După punerea în „ paralel ”- intrare în SEN
Energie electrică livrată =
4
1
2
1 ii
OBTAT
faza III-a – După intrare în SEN – funcţionare pe Corpul de Înaltă Presiune (CIP) al Turboagregatului (TA) (0,5 ore faza I-a – Pornire din „0 ” – 2 ore)
Energie electrică livrată =
2
1i
AT
Energ. elec. produsă – Energ. elec. livrată = Energ. elec. consumată cu serv. Proprii
Fig. 4.12 Bilanţ electric simplu nr.1
1 AT 15,75/123
kV190 MVA
TG 1160MW15,75 kV
1 BT 0114,9/6 kV23 MVA
1 BT 0214,9/6 kV23 MVA
1 1
2
TG 2160MW15,75 kV
2 BT 0114,9/6 kV23 MVA
2 BT 0214,9/6 kV23 MVA
2 AT 15,75/123 kV
190 MVA
2OBT 01116/6 kV40 MVA
SERVICII GENERALE Grupuri energetice + Centrala
termică
SERVICII PROPRII SERVICII PROPRII
OBT 02116/6 kV40 MVA
OBT 03117,9/6
kV40 MVA
OBT 03117,9/6 kV40 MVA
STAŢIA 110 kVSemistaţia A Semistaţia B
26
4.5.2 Bilanţ electric simplu nr.2– Anexa 2A la Schema Monofilară conform fig. 4.13 (Configuraţia monofilară de funcţionare a unei centrale electrice şi de termoficare pentru întocmirea unui bilanţ electric simplu)
1AT = TG1 – 1BT01 – 1BT02 - PIERDERI
TG1 = 1BT01 + 1BT02 + PIERDERI + 1AT
2AT = TG2 – 2BT01 – 2BT02 - PIERDERI
TG2 = 2BT01 + 2BT02 + PIERDERI + 2AT
Fig. 4.13 Bilanţ electric simplu nr.2
2 AT 15,75/123 kV
190 MVA
STAŢIA 110 kV
1 AT 15,75/123 kV
190 MVA
TG 1160MW15,75 kV
1 BT 0114,9/6 kV23 MVA
1 BT 0214,9/6 kV23 MVA
TG 2160MW15,75 kV
2 BT 0114,9/6 kV23 MVA
2 BT 0214,9/6 kV23 MVA
1
2
Semistaţia A Semistaţia B 1
2
27
4.7 Tratarea apei în centralele electrice. Regimul chimic şi tratarea apei. Balanţa apă – abur – condensat.
Regimul chimic într-o centrală este determinat, pe de o parte, de categoria centralei (CT, CET, CTE) şi pe de altă parte, de tipul cazanelor de abur sau/şi apă fierbinte din dotaţia acesteia. Din punct de vedere al regimului chimic, factorul determinant este constituit de structura balanţei apă-abur-condensat în centrala respectivă.
4.8 Circuitul de răcire
4.8.1 Bilanţul apei de răcire
Evacuarea căldurii pe sursa rece ca şi din diversele puncte ale centralei termo saunuclear – electrice se realizează cu ajutorul unor fluide de răcire. În exclusivitate se utilizează în acest scop: apa sau/şi aerul. Cantităţile de căldură evacuate sunt cu atât mai mari cu cât puterea grupului creşte şi dacă debitele de abur extrase la prizele reglabile sunt mai scăzute.
4.9 Analiza bilanţurilor energetice reale
4.9.1 Bilanţul energetic real va fi supus unei analize privind căile de creştere a eficienţei energetice. Aceasta se exprimă prin următorii indicatori de eficienţă: randamentul convenţional de transformare energetică al procesului tehnologic; consumul de energie pe unitatea de produs.
În cazurile în care nu este posibilă esprimarea prin ambii indicatori, la baza analizei va sta, cel puţin, consumul de energie pe unitatea de produs.
4.9.5 Efectul economic al fiecăreia din măsurile propuse în urma analizei bilanţului real, exprimat în tcc/an şi în lei/an – la valoarea combustibilului, marginal în vigoare ladata elaborării bilanţului, pe de o parte, şi costul estimativ al investiţiei necesare pentru realizarea lucrărilor propuse pe de altă parte, sau prin împărţire (după ce din economia anuală de energie s-a scăzut valoarea cheltuielilor de întreţinere şi reparaţii) durata estimativă de recuperare a investiţiei pe seama contravalorii economiilor realizate:
CB
ADR
; (4.73)
unde: A - costul investiţiei ocazionată de lucrare în lei;B - valoarea anuală a energiei economisite (la preţul curent al combustibilului
marginal), lei/an;C – cheltuielile anuale de exploatare şi întreţinere rezultate ca o consecinţă a
realizării lucrării, lei/an;
4.10 Concluzii
În acest capitol s-a urmărit prezentarea unor bilanţuri energetice de proiectare aferente modelului de centrală electrică şi de termoficare (CET) de 120/150 MW în regim de
28
condensaţie şi regim de cogenerare şi bilanţuri energetice pe conturul secţiei electrice şi secţiei de termoficare.
În partea a doua a capitolului s-a aprofundat teoria bilanţurilor energetice în scopul creşterii a producţiei energetice în centrale electrice şi implicit a elaborării bilanţurilor energetice optimizate.
CAPITOLUL 5
CONCEPTE ŞI CONTRIBUŢII TEORETICE ŞI APLICABILEDE CREŞTERE A EFICIENŢEI ENERGETICE ÎN CENTRALELE ELECTRICE
5.1 Studiu de caz. Metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi puterii reactive Q
5.1.1 Introducere
Procedura ANRE cod 35.1.432.1.01.27/08/99 [81] defineşte condiţiile de plată pentru serviciul de reglaj al tensiunii prin producerea /absorbţia de energie electrică reactivă conform diagramei de funcţionare P (Q) a grupului. Posibilitatea de reglaj a tensiunii constituie o condiţie de conectare a unui generator la reţeaua electrică. Una din condiţiile de calificare este existenţa diagramelor de funcţionare P (Q) reale. Procedura menţionată a instituit benzi secundare de reglaj al tensiunii pe diagrama P (Q) a unui grup: Q1 –zona inductivă şi Q2 - zona capacitivă, situate între limita maximă reală de funcţionare şi o limită stabilită de comun acord între operatorul de sistem, operatorul comercial şi furnizorul de servicii.
5.1.2 Metoda de determinare prin măsurători a diagramei P = f(Q)
Metoda de stabilire a limitelor de funcţionare a unui turbogenerator constă în determinarea încălzirilor maxime ce apar în părţile active ale acestuia:
- cuprul statoric- miezul de fier al statorului- înfăşurarea rotorică- pachetele frontale de tole ale statorului turbogeneratorului.- temperatură cupru Tcu
- temperatură fier Tfe
5.1.3 Procedeul de trasare a diagramei P = f(Q) reale
După efectuarea probelor, pentru trasarea diagramei reale P = f(Q) se parcurg, în această ordine, următoarele etape:
5.1.3.1 Stabilirea încălzirilor maxim admisibile ale elementelor active ale maşinii pentru temperaturile agenţilor de răcire efectiv măsurate.
29
5.1.3.2 Calculul şi trasarea diagramei teoretice P = f(Q) (pe baza datelor nominale ale TG) pentru tensiunile la borne: Un, 0,95Un, 1,05Un.
5.1.3.3 Calculul, pe baza măsurătorilor efectuate, a punctului cu încălzire maximă în dintele frontal.
5.1.3.4 Trasarea, pe baza măsurătorilor efectuate, a diagramelor de încălzire a tuturor părţilor active ale generatorului (cupru şi fier stator, dinţi statorici frontali, cupru înfăşurare de excitaţie) şi extrapolarea acestora în cazul în care probele nu au putut fi efectuate până la limitele diagramei P = f(Q) teoretice.
5.1.3.5 Trasarea familiilor de curbe numai pentru acele părţi active ale HG care ar putea limita, prin încălzire, funcţionarea acestuia.
5.1.3.6 Determinarea din diagramele de la pct. 5.1.3.4 sau 5.1.3.5 a valorilor (P,Q), care reprezintă coordonate ale diagramei reale P = f(Q), prin intersectarea curbelor respective cu dreapta paralelă cu abscisa, dusă în dreptul încălzirii maxim admisibile (determinată ca la pct. 5.1.3.1).
5.1.3.7 Se construiesc, pe aceeaşi figură, următoarele diagrame:- diagrama P = f(Q) teoretică pentru U = Un- diagrama P = f(Q), obţinută la pct. 5.1.3.6
5.1.4 Aparatura utilizată la măsurători
Tensiunea la borne, curentul statoric, puterea activă, puterea reactivă au fost măsurate pe aparatura existentă în camera de comandă (analizor de reţea ION – clasa 0,2):
- Pentru măsurarea tensiunii de excitaţie: voltmetru cls. de precizie 0,2- Pentru măsurarea curentului de excitaţie: milivoltmetru cls. de precizie 0,2- Pentru măsurarea temperaturii în dinţii frontali statorici: - traductoare - termocuple cupru constantan, preetalonate, măsurate cu calculator cu placă de achiziţie de date şi cu milivoltmetru cls. de precizie 0, 2 şi
termometru de mediu ambiant. S-a luat în calcul valoarea măsurată cea mai mare, pentru protejarea generatorului.
5.1.5 Turbogeneratorul (TG)
5.1.5.1 Date tehnice pentru turbogeneratoarele de 160 MW. Conform cărţii tehnice a TG:
5.1.6 Probele efectuate la TG [83]
5.1.6.1 Dispozitivele cu traductoare montate în zona frontală a generatorului TG
În vederea efectuării de măsurători termice în regimuri capacitive, în zona frontală dinspre turbină a statorului generatorului TG au fost montate două dispozitive cu termocuple.
5.1.6.2 Probele efectuate asupra generatorului TG. In timpul probelor s-a urmărit:
30
verificarea regimului de funcţionare al generatorului la Pmax: în regim inductiv, P = Pmax, Q = f (Pmax, U) determinarea regimului capacitiv maxim la puterea activă maximă, P = Pmax, Q = f (Pmax, U) verificarea regimului minim tehnic de putere activă, P= Pmin: în regim inductiv, P = Pmin, Q = f (Pmin, U) determinarea regimului capacitiv maxim la puterea activă minimă, P = Pmin, Q = f(Pmin, U)
5.1.7 Diagrama P = f(Q)
În graficul din fig. 5.15 este prezentată, pentru tensiunea la bornele generatorului U = Un diagrama P = f(Q) teoretică:
Fig. 5.15 - Diagrama PQ teoretică la U = Un: 1 – limita puterii turbinei; 2 – limita curentului statoric ; 3 – limita curentului rotoric maxim; 4 – limita curentului rotoric minim; 5 – curba de stabilitate statică practică (rezervă de 10%); 6 – curba de stabilitate statică naturală
5.1.8 Benzile de reglaj secundar al tensiunii
5.1.8.1 Consideraţii generale
Metodologia de stabilire a tarifelor pentru serviciile de sistem, cod ANRE 35.1.432.1.01.27/08/99 [81] stabileşte modul în care sunt calculate tarifele pentru serviciile de sistem (tehnologice), care se plătesc distinct furnizorilor de servicii, si anume: energia activă pentru acoperirea pierderilor de energie in reţeaua de transport reglajul secundar frecventa –putere (reglaj f/P) rezerva de putere corespunzătoare reglajului terţiar puterea reactivă necesară pentru reglajul tensiunii (reglaj U/Q)
[Mvar]
31
5.1.9 Concluzii privind capabilitatea grupului TG de a furniza serviciul de sistem de reglare a tensiunii
5.1.9.1 Performanţele generatorului TG corespund datelor din Cartea Tehnică a TG la temperatura nominală a agenţilor de răcire (hidrogen rece, distilat rece).
5.1.9.2 Grupul turbogenerator TG poate furniza serviciul de sistem de reglaj secundar al tensiunii, fiind capabil să producă şi să absoarbă energie reactivă din sistem.
5.1.9.3 Având în vedere lărgimea domeniilor de funcţionare a TG în cadranele I şi II ale diagramei P = f(Q), în prezenta lucrare s-au prezentat propuneri de delimitare a benzilor secundare de reglaj al tensiunii în regimuri inductive şi capacitive.
5.2 Concepte la nivel mondial privind energia reactivă
Energia reactivă este unul dintre cele mai puţin înţelese servicii subordonate de pe pieţele concurenţiale. Energia reactivă este necesară pentru a balansa cererea totală cu cea mai mică cantitate de flux energetic din liniile de transmisie. Limitele liniilor şi pierderile liniilor sunt o funcţie a curentului total, atât cel real cât şi cel imaginar.
5.2.1 Mecanismele de stabilire a preţului energiei reactive
O nouă reglementare este implementată în sectorul energetic în diverse ţări din întreaga lume. Noua reglementare pune accentul pe rolul pieţelor concurenţiale pentru obţinerea şi remunerarea serviciilor subordonate. Printre aceste servicii se găsesc cele asociate cu furnizarea energiei reactive şi controlul tensiunii în reţeaua de transport pentru a menţine nivelurile cerute de siguranţa sistemului. Obiectivul este unul dublu. Pe de o parte serviciile de furnizare a energiei reactive şi control al tensiunii, care sunt concentrate actualmente, sunt împărţite în două categorii: 1- managementul de profil al tensiunii şi transportul energiei reactive şi 2 – reglementarea tensiunii.
5.3 Tehnologia de măsurare sincronizată (SMT) şi structura monitorizării în timp real a energiei electrice
Viaţa noastră de zi cu zi se bazează foarte mult pe funcţionarea solidă şi administrarea inteligentă a infrastructurilor critice, cum ar fi sistemele de electricitate, reţelele detelecomunicaţii şi reţelele de distribuţie a apei. Proiectarea, monitorizarea şi controlarea acestor sisteme devine o provocare din ce în ce mai mare ca o consecinţă a creşterii constante în ceea ce priveşte mărimea, complexitatea, nivelul de nesiguranţă, comportamentul imprevizibil şi interacţiunile acestora.
Companiile de electricitate din diverse părţi ale lumii simt astfel nevoia unui sistem de monitorizare, protecţie şi control pe suprafeţe largi şi în timp real (WAMPAC). Tehnologia de Măsurare Sincronizată (SMT) are potenţial pentru a deveni structura acestui sistem.
În prezent, unităţile de măsurare a vectorului cu fază (PMUs) sunt cele mai folosite mecanisme ce au la bază SMT pentru aplicaţii ale sistemului electric.
32
5.3.1 Implementarea SMT în diverse părţi ale lumii
PMUs sunt din ce în ce mai folosite în diverse părţi ale lumii drept cel mai mare furnizor de tehnologie al sistemului WAMPAC. Obiectivul general al acestor activităţi cu instalare PMU este să facă în cele din urmă trecerea de la controlul de supraveghere convenţional şi sistemul de măsurare bazat pe achiziţii de date (SCADA) către un sistem de măsurare mult mai avansat care va folosi măsurătorile sincronizate din locaţii geografic îndepărtate şi mărind vigilenţa situaţiei prin monitorizarea unei suprafeţe largi a sistemului de energie în timp real. Acest lucru va ajuta la observarea dinamicii sistemului şi în luarea acţiunilor de protecţie şi control necesare în timp real.
5.3.2 Aplicaţiile SMT
Cercetarea continuă legată de SMT scoate la iveală aplicaţii inovatoare într-un număr din ce în ce mai mare de sfere ale sistemului de energie. Lista ce urmează oferă o vedere de ansamblu a câtorva dintre cele mai importante sfere unde poate fi obţinută o îmbunătăţire semnificativă prin folosirea tehnologiei măsurării sincronizate: vizualizare în timp real a sistemelor de energie electrică proiectarea unui sistem de alarmă avansat analiza cauzelor întreruperii totale sau parţiale evaluarea, validarea şi reglarea reprezentărilor sistemului intensificare în estimarea stării administrarea în timp real a aglomerărilor analiza şi intensificarea în timp real a stabilităţii unghiului şi tensiunii amortizarea îmbunătăţită a oscilaţiilor dintre zone proiectarea unui sistem de protecţie adaptiv.
Vom descrie evoluţiile recente în cazul câtorva dintre cele mai importante aplicaţii.
5.3.3 Implementarea sistemului de măsurare pentru suprafeţe largi (WAMS) pentru protecţia de rezervă pe suprafeţe întinse
Protecţia prin releu a jucat întotdeauna un rol important în menţinerea unei funcţionări în siguranţă a sistemelor de energie electrică moderne. Performanţa protecţiei prin releu este evaluată prin indici cum ar fi selectivitatea, senzitivitatea, fiabilitatea şi interoperabilitatea. Totuşi, existând pentru sistemele electrice orientarea continuă către dereglare şi interconexiune, protecţia tradiţională prin releu nu poate ţine pasul cu cererile majorităţii sistemelor electrice.
5.3.4 Algoritmul de identificare cu transfer de flux pe bază de WAMS
Pentru a rezolva problema declanşării în cascadă cauzată de apariţia neaşteptată a transferului de flux în reţelele electrice, soluţia fundamentală este monitorizarea sarciniişi încercarea de a identifica dacă supraîncărcarea este cauzată de transferul de flux sau de o avarie internă. Dacă în sistem are loc transferul de flux, atunci releul de rezervă ar trebui blocat înainte ca limitele termice să fie depăşite, iar sistemului trebuie să i se ofere destul timp pentru a lua măsuri de remediere pentru a elimina supraîncărcarea.Beneficiile SMT în comparaţie cu tehnologia convenţională de măsurat sunt prea evidente pentru a fi ignorate.
33
5.3.5 Arhitectura unei scheme de protecţie de rezervă pe suprafeţe mari ce are la bază WAMS
Un sistem practic de protecţie de rezervă pe suprafeţe mari ce are la bază WAMS a fost dezvoltat pe baza unui sistem real de energie, folosind capacitatea sincronizării intervalului pe suprafeţe întinse şi viteza rapidă de transmisie a WAMS. Acest sistem adoptă o arhitectură centralizată şi cuprinde patru substaţii (inclusiv o substaţie de măsurare PMU şi o substaţie de control), o reţea de comunicaţii (2M fibră verde) şi o staţie principală. Diagrama schematică a sistemului de protecţie de rezervă pe suprafeţe întinse ce are la bază WAMS este prezentată în figura 5.32.
Fig.5.32 Diagramă schematică a planului de protecţie de rezervă pentru suprafeţe mari pe bază de WAMS
5.3.6 Monitorizarea oscilaţiilor sistemului electric
Monitorizarea în timp real şi identificarea caracteristicilor oscilaţiilor între suprafeţe, inclusiv factorii de amortizare şi frecvenţa oscilaţiilor, este o condiţie obligatorie pentru aplicarea măsurilor de corectare pentru stabilizarea sistemului în cadrul marilor sisteme electrice.
5.3.7 Plan pentru introducerea SMT în industria energetică
Industriile energetice trebuie să dezvolte un plan bine definit pentru adoptarea SMT. Acest plan trebuie să includă atât obiective pe termen scurt, cum ar fi vizualizarea sporită a sistemului electric, analiza de după defecţiune şi validarea modelului şi obiective pe termen lung cum ar fi dezvoltarea monitorizării, protecţiei şi controlului
Server de Afişaj
ÎntrerupătorFirewall
Server de Control
Server de Stocare
Staţie Principală
SubstaţieSistem de Comunicare de Mare Viteză
PMU Substaţie de Control Substaţie de Control PMU
Satelit GPS
34
sistemului pe suprafeţe întinse. Într-o mare parte a lumii, implementarea PMU se află în stare iniţială, incluzând evaluarea proiectelor pilot ce experimentează cu capacităţile de funcţionare ale PMU. Un număr de sfere ce trebuiesc avute ca ţintă în timp ce planificăm şi proiectăm implementarea la scară largă a PMU sunt următoarele:
Compatibilitatea Flexibilitatea Protocoale
5.4 Studiu de caz. Creşterea eficienţei funcţionării sistemului de răcire (cu apă) a unei centrale electrice şi de termoficare (CET), factor esenţial în funcţionarea economică a unei turbine cu abur
Costurile legate de apă trebuie să includă şi serviciile pe care le oferă ecosistemele sau presiunile exercitate asupra lor de industrie. Pe lângă dimensiunea tehnologică a soluţiei pentru accesul la apă este nevoie, însă, de sisteme locale de gestionare a apei, de programe de conservare a microorganismelor şi reducerea poluării din râuri şi lacuri.[40]
5.4.1 Reducerea temperaturii de condensare.
Reducerea temperaturii de condensare constituie una din cele mai eficiente metode de îmbunătăţire a randamentului ciclului termic [10]. Prin reducerea temperaturii de condensare, scade cantitatea de căldură Q2 cedată sursei reci (fig. 5.36) , ducând la creşterea lucrului mecanic util, Q1 –Q2.
5.4.2 Propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei CET prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici ai sistemului de răcire [35]
În figura 5.38 se prezintă schema circuitului de răcire a unei CET [35].
Fig.5.36 Reprezentarea în diagrama T – s a efectelor reducerii temperaturii de condensare
1
23
4
5
5’
T1
T2
'2T
s
T
[K]
Q2
ΔQ2
xx’
kJ/kgK
1’
35
Fig 5.38 Schema circuitului de răcire: 1 – Electropompe de circulaţie cu debit variabil, aferente blocului energetic nr.1 2 - Electropompe de circulaţie cu debit variabil, aferente blocului energetic nr.2
ARAC
AR
AC
CANAL ADUCŢIUNE
STAŢIE PRETRATARE
STAŢIE POMPE
BAGGER
DECANTOR
DECANTOR
TURN RĂCIRE
NR.2
TURN RĂCIRE
NR.1C
OR
P
EX
PL
OA
TA
RE
1 21 2
36
Modernizarea şi retehnologizarea sistemului de răcire se poate face prin utilizarea unor echipamente şi materiale care trebuie să îndeplinească un minim de condiţii şi anume: funcţionarea condensatorului cu parametrii îmbunătăţiţi prin variaţia debitului de
apă de răcire, funcţie de diversele sarcini ale turbinei în regim de vară şi regim de iarnă (în condensaţie sau cogenerare);
variaţia debitului de apă circulată se va face funcţie de temperatura de buraj a condensatorului cu menţinerea acesteia la valoarea optimă de proiect.
5.4.3 Calculul indicatorilor tehnico-economici [35]:
În condiţiile unei valori 300.000 – 350.000 Euro a retehnologizării părţii termice a interiorului turnului, avem un termen de recuperare al investiţiei de:
T = 350.000 Euro/95,2 Euro/h = 3.676 ore, de funcţionare în regimul de condensaţie.
Modernizarea sistemului de răcire al condensatoarelor unui bloc energetic aferent unei CET, prin utilizarea de electropompe cu debit de apă variabil (cât mai fidel faţă de parametrii optimi de funcţionare) coroborat cu retehnologizarea turnului de răcire conduce la reducerea temperaturii de condensare.
5.5 Creşterea eficienţei energetice pe circuitul aer-gaze de ardere cu încadrarea în cerinţele de mediu
Progresul tehnico-ştiinţific a afectat echilibrul om-natură prin accentuarea riscului real de epuizare a unor resurse naturale, modificarea calităţii aerului, apei şi solului, sporirea volumului şi a diversităţii deşeurilor, realizarea unor tehnologii generatoare de materiale reziduale şi toxice ce au constituit originea unor frecvente accidente, creând astfel, noi riscuri pentru sănătatea oamenilor şi a mediului [39].
În mod clasic gazele de ardere sunt evacuate în atmosferă prin intermediul unui coş de fum. O soluţie modernă utilizată în centralele electrice constă din utilizarea pentru evacuarea în atmosferă a turnurilor de răcire deja existente în structura centralei. Rezultă o reducere a costurilor de capital, nemaifiind necesară construirea unor coşuri de fum şi a unor gospodării anexă aferente instalaţiilor de desulfurare. În figura 5.42. este prezentată o secţiune printr-o astfel de unitate energetică.
Fig. 5.42 Secţiune prin circuitul aer-gaze de ardere al unei unităţi energetice pe cărbune:
1+ 161,5 m
+ 93,3 m
+ 36 m
+ 141,35 m
2
3
4
5
8 10
6 7 9
37
1. sistem apă-abur; 2. sistem preparare combustibil;3. sala turbinelor; 4. filtru oxizi de azot; 5. preîncălzitor de aer; 6. ventilator de aer;7. filtru de pulberi; 8. ventilator gaze de ardere; 9. filtru oxizi de sulf; 10. evacuare gaze de ardere în atmosferă (turn de răcire).
În acest sens rezultă o economie a noii soluţii de instalaţie prezentată în figura 5.42 de aproximativ 8 milioane EURO. Pentru respectarea cerinţelor de mediu într-o centrală electrică se impune realizarea instalaţiei de desulfurare şi a instalaţiei de reducere a oxizilor de azot, conform fig.5.42.
5.6 Creşterea fiabilităţii în centralele electrice, etapă premergătoare de trecere de la un bilanţ energetic real la un bilanţ energetic optimizat
Optimizarea fiabilităţii în CTE şi CET constituie o componentă de transformare a bilanţului energetic real în bilanţ energetic optimizat.
5.6.2 Diagnoza tehnică a echipamentelor energetice
Diagnoza tehnică este o metodă de supraveghere a stării de bună funcţionare a echipamentelor şi sistemelor tehnice. Utilizarea diagnozei presupune cuplarea, la sistemul tehnologic vizat, a unui subsistem informatic de urmărire şi control care, pe baza parametrilor prelevaţi şi evaluaţi evidenţiază iminenta apariţie a defectelor şi recomandă aplicarea procedurilor de mentenanţă.
5.7 Analiza unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat prin implementarea unui pachet de programe [37]
5.7.1 Funcţiile realizate de Pachetul de Programe sunt [37]: prelevarea, măsurarea şi determinarea parametrilor tehnologici din instalaţie; gestionarea datelor achiziţionate din instalaţie; monitorizarea eficientă a proceselor tehnologice; calculul în timp real al indicatorilor de eficienţă (randamente, consumuri specifice); calculul valorilor parametrilor tehnologici pe baza unor modele matematice; calculul abaterilor valorilor parametrilor tehnologici faţă de proiect şi transpunerea
acestora în costuri; supravegherea gradului de murdărire a suprafeţelor de schimb de căldură în cazan; monitorizarea duratei de viaţă a echipamentelor şi evaluarea stress-ului acumulat; calculul costurilor de producţie; sistemul (pachet de programe) va trebui să permită dezvoltarea ulterioară prin
integrarea de module suplimentare (cum ar fi cel de mentenanţă); stabilirea schemei optime de funcţionare a agregatelor în funcţie de sarcina termică
şi electrică; includere echipament primar necesar pentru semnalele de intrare, inclusiv instalaţiile
necesare.
38
Pachetul de Programe va cuprinde lucrări de modernizare, retehnologizare a instalaţiilor electrice, instalaţiilor de automatizare coroborate şi completate cu module hardware şi aplicaţii software adecvate funcţiilor propuse.
5.8 Concluzii
Din analiza conceptelor şi contribuţiilor teoretice coroborate cu cele două studii de caz respectiv „Metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi puterii reactive Q” şi „Propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei CET prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici ai sistemului de răcire” se desprind următoarele aspecte: performanţele generatorului corespund datelor din cartea tehnică a generatorului la
temperatura nominală a agentului de răcire (hidrogen rece, distilat rece). Grupul turbogenerator poate furniza serviciul de sistem de reglaj secundar al tensiunii, fiind capabil să producă şi să absoarbă energie reactivă din sistem;
ţinând cont de lărgimea domeniilor de funcţionare a TG în cadranele I şi II ale diagramei P=f(Q), în prezenta lucrare s-au prezentat propuneri de delimitare a benzilor secundare de reglaj ale tensiunii în regimuri inductive şi capacitive;
este necesar ca şi la nivelul SEN să se implementeze conceptele analizate la nivel mondial cu privire la mecanismele de stabilire a preţului energiei reactive, implementarea tehnologiei de măsurare sincronizată şi structura monitorizării în timp real a energiei electrice. Se va acorda o atenţie deosebită şi implementării sistemului de măsurare pentru suprafeţe largi pentru protecţia de rezervă pe suprafeţe întinse;
Din analiza studiului de caz rezultă că prin îmbunătăţirea parametrilor sistemului de răcire al apei s-a obţinut o creştere a randamentului centralei cu 1,1%.
Tot în acest capitol s-au abordat teorii de creştere a eficienţei energetice pe circuitul aer-gaze de ardere cu încadrarea în cerinţele de mediu.
De asemenea au fost analizate etapele parcurse pentru creşterea fiabilităţii în centralele electrice.
În ultima parte a capitolului se face analiza unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat prin implementarea unui pachet de programe. Pentru exercitarea funcţiilor din Pachetul de Programe este necesară realizarea unei instalaţii ”inteligente” compuse din minimum următoarele: instalaţie de prelevare probe, măsurare şi determinare a parametrilor tehnologici; instalaţie de achiziţie şi transmitere a datelor; staţii locale de preluare a parametrilor tehnologici, gestionare şi transmitere în
camera de comandă la staţia ”dispecer comandă-control”; staţia ”dispecer comandă-control” va avea rolul de gestionare şi monitorizare a
procesului tehnologic şi calculul indicatorilor de eficienţă inclusiv stabilirea schemei optime de funcţionare
Celelalte funcţii prezentate mai sus se vor realiza prin implementarea de aplicaţii software unde se vor genera rapoarte şi prognoze pentru planificarea reparaţiilor, gestionarea consumurilor energetice, urmărirea producţiei şi a încărcării optime a
39
agregatelor – instalaţiei energetice în vederea elaborării unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat.
Pachetul de programe este aplicat pentru o instalaţie energetică care cuprinde creşterea eficienţei energetice din punctul de vedere al îmbunătăţirii sistemului de răcire şi al îmbunătăţirii parametrilor circuitului de aer – gaze ardere.
CAPITOLUL 6
STUDIU DE CAZ. CONCEPTE ŞI CONTRIBUŢII LA EFICIENTIZAREA CENTRALELOR ELECTRICE CU FUNCŢIONARE PE COMBUSTIBIL SOLID PRIN REDUCEREA PIERDERILOR DE ENERGIE
6.1 Consideraţii generale privind funcţionarea economică a centralelor electrice
6.1.1 Randamentul centralelor electrice şi a principalelor agregate
Valorificarea căldurii din combustibil în procesele tehnice reale se poate urmării după gradul de folosire cantitativă a acesteia pe baza fluxului de energie şi a bilanţului energetic.
Randamentul total energetic este dat de raportul:
0Q
Qutiltotal ; (6.1)
unde : Qutil – energie termică utilăQ0 – căldură combustibil
Randamentul general al instalaţiei este obţinut prin produsul randamentelor parţiale:
1Q
Etrgmtţcz
0
Ltot ; (6.2)
gmter unde: ηcz – randament cazan
ηţ – randament ţevărieηt – randament termicηm – randament mecanicηg – randament generatorηtr – randament transformator1-ε – randament servicii interne.
Valoarea randamentului general depinde de mărimea instalaţiei, de gradul de perfecţiune a ciclului şi de felul combustibilului.Randamentul cazanului se determină prin două metode: metoda directă prin care trebuie măsurată cantitatea de combustibil introdusă în
cazan şi care de regulă, este neuzuală, neputându-se măsura cu precizia necesară combustibilul introdus, mai ales combustibilul solid.
40
metoda indirectă, cea mai uzuală, prin care se evaluează pierderile cazanului şi pe seama lor se determină randamentul.
Pentru determinarea randamentului cazanului prin metoda indirectă se au în vedere piederile la cazan. Se foloseşte relaţia: ηcz= 100-(q1+ q2+ q3+ q5+ q6+ q7+ q8) (6.3)
q1 - q8≡ P1'- P8
' (6.4)q1≡ P1
' - pierderea procentuală de cãldurã prin ardere mecanic incompletã(%)q2≡ P2
' - pierderea procentualã de cãldurã prin ardere chimic incompletã (%)q3≡ P3
' - pierderea procentualã de cãldurã prin cãldura sensibilã a gazelor de ardere uscate evacuate la coş (%)
q5≡ P5' - pierderea procentualã de cãldurã prinîncãlzirea vaporilor de apã din
combustibil şi din arderea combustibilului (%)q6≡ P6
' - pierderea procentualã de cãldurã prinîncãlzirea vaporilor de apã din aerul ardere (%)q7≡ P7
' - pierderea procentualã de cãldurã prin radiaţie şi convecţie (%)q8≡ P8
' - pierderea procentualã de cãldurã prin cãldura sensibilã a reziduurilor solide evacuate din cazan (%)q3≡ qev q1≡ qm
Facem precizarea că notaţiile P1', P2
', P3', P5
', P6', P7
' şi P8' corespund notaţiilor din
„Măsurătorile de performanţă” aferente cazanului de 525 t/h.
6.1.2 Instalaţii de cazane de abur şi anexele lor
6.1.2.1 Breviar de calcul
Calculul arderii combustibilului solid sau lichid se efectuează pe baza analizeielementare a masei de lucru care ajunge la consum, exprimată în procente de greutate.
6.2 Măsuri de creştere a randamentului unei CET de 120/150 MW prin modernizarea arzătorilor de praf cărbune cu încadrarea în cerinţele de mediu impuse
6.2.1 Combustibilii solizi. Feluri şi proprietăţi
Combustibilii se compun din masa combustibilă - ce arde efectiv - şi balastul format din apă şi cenuşă (provenită din masa minerală). Prin încălzirea la temperaturi ridicate, masa combustibilă se descompune în materii volatile şi un rezidiu solid, denumit şi carbon fix. Clasificarea cărbunilor se poate face după conţinutul de materii volatile al masei combustibile şi după structura cocsului (carbonul fix împreună cu cenuşa ) ce se formează.
6.2.2 Reducerea emisiilor de NOx prin măsuri primare [36], ţinând cont de:
reducerea emisiilor de NOx prin instalare de:- arzătoare pentru praf de cărbune cu emisii scăzute de oxizi de azot;- arzătoare de păcură / gaz cu emisii scăzute de oxizi de azot;
reducerea emisiilor de NOx prin modernizarea actualelor arzătoare.
41
În cadrul soluţiilor de reducere a emisiilor de NOx prin măsuri primare, s-au abordat acele măsuri care să asigure: optimizarea arderii în focar pentru : reducerea la minimum a pierderilor de căldură
datorate arderii incomplete q4 şi cu entalpia gazelor evacuate q2: reducerea emisiei de oxizi de azot NOx) la valori de maximum 200 mg/Nm3 (în condiţiile prevăzute de HG 541/2003) [69], [64];
6.2.3 Reducerea emisiilor de NOx prin măsuri secundare (curăţirea gazelor de ardere):
Reducerea emisiilor de NOx prin procedeul de reducere catalitică selectivă (SCR);
Reducerea emisiilor de NOx prin procedeul de reducere necatalitică selectivă (SNCR).
6.2.4 Lucrări necesare pentru realizarea performanţelor vizate [36]
6.2.4.1 Înlocuirea arzătoarelor de cărbune cu arzătoare cu NOx redus6.2.4.2 Introducerea aerului superior în două trepte6.2.4.3 Instalarea de arzătoare de gaze – păcură cu NOx redus6.2.4.4 Instalarea unui procesor pentru controlul arderii cu NOx redus6.2.4.5 Modernizarea separatorului de praf6.2.4.6 Introducerea concentratorului de praf6.2.4.7 Introducerea caloriferelor performante pentru preîncălzirea aerului de combustie6.2.4.8 Introducerea cuplelor integrate cu turaţie variabilă6.2.4.9 Introducerea alimentatoarelor de cărbune etanşe performante
6.3 Breviar de calcul privind creşterea randamentului cazanului de 525 t/h prin reducerea temperaturii de evacuare la coşul de fum a gazelor de ardere
6.3.1 Calculul randamentului instalaţiei existente [36]
Constantele specifice instalaţiei de ardere analizate sunt: coeficientul de exces de aer după ultima suprafaţă de schimb de căldură a cazanului
= 1,3 entalpia specifică a aerului la temperatura de 3080C (la ieşirea din preîncălzitor)
iap = 407,6 kJ / Nmc entalpia specifică a aerului la temperatura de 200C iar = 26,2 kJ / Nmc pierderea procentuală de căldură prin ardere mecanic incompletă qm = 1,61% pierderea procentuală de căldură prin ardere chimic incompletă q2 = 0,02% pierderea procentuală de căldură prin încălzirea vaporilor de apă din combustibil
q5 = 1,99% pierderea procentuală de căldură prin încălzirea vaporilor de apă din aerul de ardere
q6 = 0,24% pierderea procentuală de căldură prin radiaţie şi convecţie în mediul ambiant
q7 = 0,54% pierderea procentuală de căldură prin căldura sensibilă a rezidurilor solide
q8 = 0,53%
42
Compoziţia combustibilului solid utilizat în instalaţia de ardere este: carbon C = 20,43% hidrogen H = 1,93% sulf S = 0,78% azot N = 0,60% oxigen O = 8,61% apă W = 31,34% cenuşă A = 36,31%având o putere calorifică Qi = 1642 kcal/kg.
Valoarea de proiect a coeficientului de exces de aer raportat la preîncălzitorul de aer este: ap= 1,3. Entalpia gazelor arse la intrarea în preîncălzitorul de aer este Ig = 1906 kJ/kg
Calculul volumului de aer necesar arderii se realizează cu formula:Va = 0,0889 * (C + 0,375 * S) + 0,265 * H – 0,0333 * O (6.39)
Rezultând Va = 2.067 Nmc/kg
Pentru calculul căldurii disponibile se utilizează relaţia:Qd1 = Qi + ap* Va * (iap – iar), (6.40)
rezultând Qd1 = 8.057 kJ/kg
Calculul pierderilor de căldură se efectuează utilizând relaţiaqev1 = (100 – qm) * (Ig – ev* Va * iap) / Qd1 (6.41)qev1 = 9,9 % reprezentând pierderea procentuală de căldură prin căldura
sensibilă a gazelor de ardere evacuate la coşul de fum.
Calculul randamentului:1 = 100 – (qm + q2 + qev1 + q5 + q6 + q7 + q8) (6.42)1 = 85,17 %
6.3.2 Calculul randamentului rezultat în urma reducerii pierderilor de energie [36]
Constantele specifice instalaţiei de ardere analizate sunt aceleaşi ca la punctul anterior, respectiv: coeficientul de exces de aer după ultima suprafaţă de schimb de căldură a
cazanului = 1,3 entalpia specifică a aerului la temperatura de 3080C (la ieşirea din preîncălzitor)
iap = 407,6 kJ / Nmc entalpia specifică a aerului la temperatura de 200C iar = 26,2 kJ / Nmc pierderea procentuală de căldură prin ardere mecanic incompletă qm = 1,61% pierderea procentuală de căldură prin ardere chimic incompletă q2 = 0,02% pierderea procentuală de căldură prin încălzirea vaporilor de apă din combustibil
q5 = 1,99% pierderea procentuală de căldură prin încălzirea vaporilor de apă din aerul de
ardere q6 = 0,24% pierderea procentuală de căldură prin radiaţie şi convecţie în mediul ambiant
q7 = 0,54%
43
pierderea procentuală de căldură prin căldura sensibilă a rezidurilor solide q8 = 0,53%
Se ia în considerare acelaşi combustibil solid utilizat în instalaţia de ardere având compoziţia: carbon C = 20,43% hidrogen H = 1,93% sulf S = 0,78% azot N = 0,60% oxigen O = 8,61% apă W = 31,34% cenuşă A = 36,31%şi o putere calorifică Qi = 1642 kcal/kg.
Pentru valoarea de proiect a coeficientului de exces de aer raportat la preîncălzitorul de aer ap= 1,5 şi entalpia gazelor arse la intrarea în preîncălzitorul de aer Ig = 1550 kJ/kg corespunzând unei temperaturi a gazelor de ardere t = 262,70C, avem:
Volumul de aer necesar arderii este:Va = 0,0889 * (C + 0,375 * S) + 0,265 * H – 0,0333 * O, (6.51)
rezultând Va = 2.067 Nmc/kg
Căldura disponibilă se determină cu relaţia:Qd1 = Qi + ap* Va * (iap – iar), (6.52)
rezultând Qd1 = 8.057 kJ/kg
Calculul pierderilor de căldură se efectuează utilizând relaţiaqev1 = (100 – qm) * (Ig – ev* Va * iap) / Qd1 (6.53)qev1 = 5,553 %, reprezentând pierderea procentuală de căldură prin
căldura sensibilă a gazelor de ardere evacuate la coşul de fum.
Calculul randamentului:1 = 100 – (qm + q2 + qev1 + q5 + q6 + q7 + q8) (6.54)1 = 89,517 %
6.3.3 Calculul randamentului global al CET de 120/150 MW [36]
6.3.3.1 Varianta de funcţionare în regim cogeneraregl max existent = 54,24%cd = 99%;tg
net = 64,14% şicz
corectat = 89,517%gl = cd * tg
net * czcorectat (6.63)
gl = 56,842%, rezultă o creştere în regim de cogenerare a randamentului centralei cu 2,602%
6.3.3.2 Varianta de funcţionare în regim de condensaţie [36]gl max existent = 34,5%
44
cd = 99%;tg
net = 40,82% şicz
corectat = 89,517%gl = cd * tg
net * czcorectat (6.64)
gl = 36,175%, rezultă o creştere în regim de condensaţie a randamentului centralei cu 1,675%
6.3.4 Reprezentarea grafică a randamentului [36]
Constantele specifice instalaţiei de ardere sunt: coeficientul de exces de aer după ultima suprafaţă de schimb de căldură a cazanului ev= 1,3 entalpia specifică a aerului la temperatura de 3080C (la ieşirea din preîncălzitor)
iap = 407,6 kJ / Nmc entalpia specifică a aerului la temperatura de 200C iar = 26,2 kJ / Nmc pierderea procentuală de căldură prin ardere mecanic incompletă qm = 1,61% pierderea procentuală de căldură prin ardere chimic incompletă q2 = 0,02% pierderea procentuală de căldură prin încălzirea vaporilor de apă din combustibil
q5 = 1,99% pierderea procentuală de căldură prin încălzirea vaporilor de apă din aerul de ardere
q6 = 0,24% pierderea procentuală de căldură prin radiaţie şi convecţie în mediul ambiant q7 = 0,54% pierderea procentuală de căldură prin căldura sensibilă a rezidurilor solide
q8 = 0,53%Coeficientul de exces de aer raportat la preîncălzitorul de aer ap= 1,369.
Pentru:
I g
1425
1467
1490
1500
1525
1550
1580
1600
1817
kJ
kgVa
2.067
2.067
2.067
2.067
2.067
2.067
2.067
2.06
2.091
Nmc
kgQ i
1350
1400
1450
1500
1550
1600
1642
1700
1785
kcal
kg
Unde:Ig reprezintă entalpia gazelor arse la intrarea în preîncălzitorul de aer;Va reprezintă volumul de aer necesar arderii şiQi reprezintă puterea calorifică a cărbunelui utilizat
Aplicând formuleleQd = Qi + ap* Va * (iap – iar), (6.65)
qev = (100 – qm) * (Ig – ev* Va * iap) / Qd (6.66)
45
şi = 100 – (qm + q2 + qev + q5 + q6 + q7 + q8) (6.67)
într-un calcul matricial rezultă:
90.25
90.396
90.533
90.662
90.784
90.899
90.991
91.11
91.282
89.636
89.8
89.955
90.1
90.238
90.368
90.472
90.606
90.8
89.3
89.474
89.638
89.793
89.939
90.077
90.187
90.33
90.536
89.154
89.333
89.501
89.659
89.809
89.95
90.063
90.21
90.421
88.789
88.978
89.157
89.325
89.484
89.634
89.754
89.909
90.134
88.423
88.624
88.813
88.991
89.159
89.318
89.445
89.609
89.846
87.985
88.199
88.4
88.589
88.769
88.938
89.074
89.249
89.502
87.638
87.862
88.073
88.272
88.46
88.638
88.781
88.964
89.229
84.707
85.019
85.313
85.591
85.853
86.101
86.299
86.556
86.925
Având următoarea reprezentare grafică:
00.89 1.78 2.67 3.56 4.44 5.33 6.22 7.11 8
00.891.782.673.564.445.336.227.11 8
84.71
85.44
86.17
86.9
87.63
88.36
89.09
89.82
90.55
91.28
Fig. 6.7 Reprezentare grafică randamente
6.4 Evaluarea rentabilităţii proiectului de modernizare [36]
6.4.1 Calculul indicatorilor tehnico – economici ai investiţiei
Promovarea unui proiect de modernizare care antrenează fonduri importante, imobilizate pe termen lung, necesită o fundamentare prealabilă solidă, cu evaluarea rentabilităţii obiectivelor respective. În practica actuală alegerea soluţiei optime reprezintă rezultatul găsirii unui compromis între trei aspecte esenţiale, şi anume:
46
tehnic (randamente, condiţii de exploatare, disponibilitate); economic (capitaluri investite, costuri de producţie, etc ); ecologic (încadrarea emisiilor poluante în limitele admise).
6.4.2 Breviarul de calcul al indicatorilor tehnico – economici [36]
Evaluarea economiei de combustibil rezultată din creşterea procentuală a randamentului este:
B 1 2
1 (6.77)
unde = 89,5% - randamentul rezultat în urma modernizării instalaţiei;= 85,0% - randamentul proiectat al instalaţiei existente;
Rezultă: B = 5,03%
6.5 Concluzii
Capitolul conţine un studiu de caz cu contribuţii proprii la studiul eficientizării centralelor cu funcţionare pe combustibil solid, prin reducerea pierderilor de energie.
Scopul tehnico-economic al lucrării cu includerea în cerinţele de mediu este de a corela parametrii circuitului apă-abur cu parametrii circuitului aer-gaze şi combustibil. La corelarea parametrilor s-a avut în vedere în primul rând reducerea temperaturii gazelor de ardere la intrarea în preîncălzitorul de aer regenerativ (PAR) şi menţinerea aerului preîncălzit la 308° C şi implicit menţinerea parametrilor optimi ai gazelor de ardere Ig = 1550 KJ/Kg.
Entalpia gazelor de ardere la intrarea în PAR de 1550 KJ /Kg, conduce la scăderea temperaturii gazelor de ardere evacuate la coşul de fum cu 40° C şi în acest caz avem gaze evacuate la o temperatură optimă de 140° C.
Menţinerea temperaturii aerului preîncălzit la 308° C se face prin introducerea de abur din priza turbinei la o temperatură de 346° C în caloriferele performante noi montate în preîncălzitoarele de aer regenerativ.
Scăderea temperaturii gazelor de ardere şi menţinerea la parametrii optimi specifici instalaţiei Ig = 1550 KJ/Kg, se face prin injecţii de aer în focarul cazanului, etanşarea generatorului de abur şi a instalaţiilor auxiliare împotriva excesului de are fals coroborate cu menţinerea aerului preîncălzit la temperatura optimă 308° C.
În acest sens s-au elaborat breviare de calcul privind creşterea randamentului cazanului de 525t/h prin reducerea temperaturii de evacuare la coşul de fum a gazelor de ardere, având ca bază de date elemente termotehnice, elemente de funcţionare a centralei obţinute prin măsurători de performanţă şi utilizând soft-urile MATHCAD 7. PROFESIONAL [86] şi AutoCAD 2007 [87].
S-au calculat indicatorii tehnico-economici din care rezultă că lucrarea este fezabilă.
47
În urma rezultatelor breviarelor de calcul se constată că randamentul cazanului de 525 t/h a crescut de la 0,85 la 0,895.
Randamentul global în regim de funcţionare în cogenerare creşte de la ηgl = 54,24% (maximum obţinut în exploatare) la ηgl = 56,842%.
Randamentul global al centralei în regim de funcţionare în condensaţie creşte de la ηgl
= 34,5% (maximum obţinut în exploatare) la ηgl = 36,175%.
Având în vedere că se funcţionează 6 luni în regim de cogenerare şi 6 luni în regim de condensaţie, rezultă o creştere a randamentului global al centralei cu 2,1385%.
Un aspect termodinamic important în măsurarea economiei globale a oricărui proces fizic este energia combinată şi analiza exergiei din identificarea ireversibilităţilor de proces. Este recunoscut faptul că, în aproape toate situaţiile, sursa majoră de ireversibilităţi este schimbul intern de energie termică asociat cu gradienţii de mare temperatură cauzaţi de eliberarea de căldură în reacţiile de ardere [52].
CAPITOLUL 7
CONCLUZII, ELEMENTE DE ORIGINALITATE, MODALITĂŢI DE IMPLEMENTARE ŞI VALORIFICARE A REZULTATELOR ŞI NOI DIRECŢII DE CONTINUARE ŞI DEZVOLTARE A CERCETĂRII ÎN ACEST DOMENIU
7.1 Concluzii generale
Această lucrare prezintă în prima parte aprofundarea unor noţiuni teoretice de funcţionare a centralelor electrice coroborate cu teoria bilanţurilor energetice în vederea realizării de bilanţuri energetice reale pe anumite sisteme determinate (contururi) şi crearea premiselor de trecere la un bilanţ energetic optimizat.
Partea a doua a lucrării tratează contribuţii ale autorului cu privire la concepte teoretice de creştere a eficienţei energetice şi contribuţii aplicabile şi pragmatice la studiul eficientizării centralelor termoelectrice cu funcţionare pe cărbune prin reducerea pierderilor de energie cu efectuarea a trei studii de caz pe un model de centrală electrică şi de termoficare (CET) de 120/150 MW cu funcţionare pe cărbune.
Pentru realizarea unui bilanţ energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat sunt necesare de realizat un minim de componente în organizarea sistemului (instalaţiilor) energetic.
Efectuarea cercetărilor bibliografice, a cercetărilor teoretice şi aplicative precum şi analiza celor trei studii de caz au permis formularea unor serii de concluzii referitoare la studiul eficientizării centralelor electrice cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie. Concluziile cele mai importante sunt următoarele:
48
Tema de cercetare abordată în lucrarea de doctorat se înscrie în Strategia Sistemului Energetic Naţional privind dezvoltarea pe baze durabile a economiei româneşti, iar evoluţia acesteia trebuie continuată prin prognoze şi strategii pe diferite orizonturi de timp astfel încât perspectivele de dezvoltare şi necesităţile legate de asigurarea cu energie să fie în context cu politicile Uniunii Europene.
Cercetările efectuate de institute specializate în prognoze energetice scot în evidenţă că în următorii 50-60 ani vor avea loc modificări radicale în structura bilanţului energetic.
O componentă foarte importantă în domeniul energetic o constituie impactul de mediu. Minimizarea impactului de mediu are trei direcţii principale de acţiune :
- înlocuirea energiilor poluante cu altele mai puţin poluante ;- introducerea tehnologiilor de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră,
spulberării cenuşii, praf de cărbune etc. ;- creşterea eficienţei energetice.
Eficienţa economică maximă a regimului sistemului energetic se obţine în primul rând prin creşterea eficienţei economice a diferitelor agregate : creşterea randamentului cazanelor şi turbinelor cu abur, reducerea pierderilor în reţelele electrice. Al doilea factor care determină eficienţa economică a regimului sistemului energetic este repartiţia economică a sarcinilor sistemului între centralele electrice. Reducerea la maxim a consumului de combustibil şi implicit a pierderilor de energie reprezintă o condiţie fundamentală a eficienţei economice a regimului sistemului energetic.
Indicele principal al eficienţei economice a regimului sistemului energetic îl constituie consumul de combustibil convenţional, repartizat la unităţile de energie furnizate direct consumatorilor [47].
Investiţiile în sistemul energetic, trebuie să se facă pe baza unor temeinice analize a tuturor indicatorilor tehnico-economici în concordanţă cu toţi factorii de risc care intervin în executare şi operare astfel ca noul obiectiv energetic creat prin procesul investiţional să corespundă cerinţelor unui sistem energetic global.
Elaborarea şi analiza bilanţurilor energetice constituie cel mai eficient mijloc de stabilire a mărimilor tehnico-organizatorice menite să conducă la creşterea efectului util al energiei introduse într-un sistem, la diminuarea consumurilor specifice pe produs.
În lucrarea de faţă s-a analizat reducerea pierderilor de energie cu ajutorul bilanţurilor energetice pe diferite contururi aferente unui model de centrală electrică şi de termoficare (CET) de 120/150 MW.
Bilanţul energetic analizat în lucrare este bilanţul pentru centrală în funcţiune pe conturul apă-abur, apă de răcire, aer-gaze, combustibil şi are ca scop ridicarea calităţii exploatării, stabilirea structurii consumului util şi a reducerii pierderilor de energie în vederea sporirii randamentelor şi atingerea parametrilor optimi din punct de vedere energo-tehnologic.
49
Pentru trecerea de la un bilanţ energetic real la un bilanţ energetic optimizat, s-a analizat baza de date teoretice ale modelului de centrală de 120/150 MW, comparativ cu baza de date din măsurătorile de performanţă efectuate cu instalaţia în exploatare.
Prezenta lucrare de cercetare tratează şi propune un mod de abordare şi explorare privind reducerea pierderilor de energie pe anumite contururi : apă-abur, apă de răcire, aer-gaze, combustibil şi implicit creşterea randamentului instalaţiei energetice.
Direcţiile de cercetare abordate în cadrul prezentei teze de doctorat au în vedere stabilirea unei metodologii de calcul şi o abordare teoretică privind creşterea eficienţei economice prin reducerea pierderilor de energie a unei CET cu funcţionare pe cărbune.
S-a tratat teoria bilanţurilor energetice reale şi a bilanţurilor energetice optimizate.
S-au analizat bilanţuri energetice aferente unei CET de 120/150 MW în regim de condensaţie şi în regim de cogenerare aplicate pe diverse contururi.
În lucrare sunt tratate concepte şi contribuţii teoretice şi aplicabile de creştere a eficienţei energetice în centralele termoelectrice.
- Studiu de caz. Metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi a puterii reactive Q. Concluzii privind diagrama P=f(Q)
Concepte la nivel mondial privind energia reactivă:- Mecanismele de stabilire a preţului energiei reactive [4].
Tehnologia de măsurare sincronizată (SMT) şi structura monitorizării în timp real a energiei electrice:
- Implementarea SMT în diverse părţi ale lumii;- Monitorizarea oscilaţiilor sistemului electric.
Soluţiile originale propuse de autorul lucrării de faţă sunt integrabile în sistemul energetic şi implicit la o centrală electrică şi de termoficare de 120/150 MW. Soluţiile cuprind concepte şi contribuţii teoretice şi aplicabile de creştere a eficienţei energetice pe conturul apă de răcire, apă-abur, aer-gaze şi combustibil.
Inovarea de procese poate fi rezultatul unei activităţi de cercetare, aşa cum este şi cazul cercetărilor întreprinse în teza de faţă. Contribuţiile originale aduse în această lucrare se subscriu conceptului de inovare. Inovarea se bazează pe rezultatele unor dezvoltări tehnologice noi, ale unor combinaţii între tehnologii existente; anumite produse sau procese sunt pur şi simplu noi, altele nu aduc neapărat ceva nou dar sunt necesare pentru implementare.
În lucrare sunt analizate concepte şi contribuţii teoretice şi aplicabile de creştere a eficienţei energetice a unei CET de 120/150 MW, prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici ai sistemului de răcire.
50
Ultima parte a prezentei teze de doctorat este dedicată contribuţiilor la studiul eficientizării centralelor electrice cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie.
La capitolul „Concluzii” sunt menţionate rezultatele concrete obţinute şi descrise în cadrul tezei, contribuţiile aduse de autor precum şi modalităţile de implementare şivalorificare a rezultatelor şi noile direcţiile de continuare şi dezvoltare a cercetărilor în acest domeniu.
7.2 Elemente de originalitate
Cercetările efectuate în prezenta teză au fost orientate pe două direcţii: contribuţii teoretice şi aplicabile de creştere a eficienţei energetice şi respectiv, propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei CET de 120/150 MW prin analiza a trei studii de caz.
Având în vedere cele prezentate, autorul lucrării de faţă, aduce următoarele contribuţii proprii:
Stabilirea unui obiectiv din care să rezulte eficientizarea centralelor electrice cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie.
Cu privire la studiul de caz „Metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi puterii reactive Q”, procedura ANRE cod 35.1.432.1.01.27/08/99 [81] defineşte condiţiile de plată pentru serviciul de reglaj al tensiunii prin producerea /absorbţia de energie electrică reactivă conform diagramei de funcţionare P (Q) a grupului. Posibilitatea de reglaj a tensiunii constituie o condiţie de conectare a unui generator la reţeaua electrică. Una din condiţiile de calificare este existenţa diagramelor de funcţionare P (Q) reale. Procedura menţionată a instituit benzi secundare de reglaj al tensiunii pe diagrama P (Q) a unui grup: Q1 –zona inductivă şi Q2 - zona capacitivă, situate între limita maximă reală de funcţionare şi o limită stabilită de comun acord între operatorul de sistem, operatorul comercial şi furnizorul de servicii.
Ţinând cont de lărgimea domeniilor de funcţionare a turbogeneratorului (TG) în cadranele I şi II ale diagramei P=f(Q), în prezenta lucrare s-au prezentat propuneri de delimitare a benzilor secundare de reglaj ale tensiunii în regimuri inductive şi capacitive.
Implementarea în sistemul energetic naţional al conceptului la nivel mondial privind energia reactivă, respectiv mecanismele de stabilire a preţului energiei reactive.
Implementarea planului tehnologiei de măsurare sincronizată (SMT) şi structura monitorizării în timp real în Sistemul Energetic Naţional (SEN). Funcţionarea sigură şi stabilă a sistemelor moderne de curent este o sarcină din ce în ce mai competitivă datorită cererii pentru electricitate în continuă creştere, numărului în creştere de inter-legături, penetrarea surselor de energie variabile, regenerabile şi condiţiilor de reglementare de pe piaţa energiei. Companiile de electricitate din diverse părţi ale lumii simt astfel nevoia unui sistem de monitorizare, protecţie şi control pe suprafeţe
51
largi (WAMPAC) şi în timp real. Tehnologia de Măsurare Sincronizată (SMT) are potenţial pentru a deveni structura acestui sistem.
Studiul de caz “Propuneri de măsuri concrete şi aplicabile pentru creşterea randamentului unei CET prin îmbunătăţirea parametrilor tehnologici ai sistemului de răcire” pe modelul centralei electrice şi de termoficare (CET) de 120/150 MW, tratează echiparea sistemului de răcire cu pompe cu debit variabil, retehnologizarea turnurilor de răcire, reconsiderarea circuitului aer-gaze de ardere şi implementarea pachetului de programe de trecere de la un bilanţ energetic real la un bilanţ energetic optimizat.
Coroborând cele două componente respectiv de reducere a temperaturii de condensare şi corelare debitului de apă de răcire cu regimul de funcţionare al grupurilor energetice aferente unei CET de 120/150 MW rezultă o scădere a temperaturii cu 9,8-10 °C şi realizarea unui Δt = 10°C necesar teoretic funcţionării în regim optim a centralei cu regim de alimentare al apei de răcire în circuit închis. Prin scăderea temperaturii cu 10 °C şi realizarea unui Δt = 10 °C rezultă un spor de putere al grupurilor energetice de aproximativ 3,0-3,1 MW. Creşterea randamentului mediu ( în regim de cogenerare corelat cu regimul de condensaţie) va fi de 1,1%.
Pe circuitul de aer-gaze de ardere s-a prezentat o soluţie modernă de renunţare la coşul de fum (care este o investiţie mare) cu evacuarea gazelor de ardere prin turnul de răcire. Schema prezentată îndeplineşte toate cerinţele de mediu impuse pe plan mondial prin reducerea oxizilor de azot, a dioxidului de sulf şi a pulberilor. Din implementarea soluţiei rezultă o economie de aproximativ 8 milioane EURO prin renunţarea la execuţia unui nou coş de fum şi a unor gospodării anexe.
Pentru obţinerea unui bilanţ real şi trecerea la un bilanţ optimizat se propune implementarea unui pachet de programe, care să asigure achiziţia, transmiterea şi analiza datelor în vederea întocmirii unui bilanţ energetic real, trecerea la un bilanţ energetic optimizat (parţial utilizat) şi implicit realizarea efectivă a conducereii centralizate.
“Concepte şi contribuţii la studiul eficientizării centralelor electrice cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie“ constituie un studiu de caz. Scopul tehnico-economic al lucrării este de a corobora parametrii circuitului apă de răcire şi apa-abur cu parametrii circuitului aer-gaze de ardere şi parametrii combustibilului, cu încadrarea în cerinţele de mediu. La corelarea parametrilor s-a avut în vedere în primul rând reducerea temperaturii gazelor de ardere în preîncălzitoarele de aer regenerativ (PAR) şi menţinerea temperaturii aerului preîncălzit la 308 °C, implicit menţinerea parametrilor optimi ai gazelor de ardere Ig = 1550 KJ/Kg.
Utilizând soft-urile MATHCAD 7.PROFESIONAL [86] şi AutoCAD 2007 [87] s-a elaborat un algoritm propriu de calcul matricial (bazat pe vectorizarea parametrilor combustibilului coroborat cu constantele specifice instalaţiei de ardere) precum şi de reprezentare grafică a randamentelor, aplicaţie software capabilă să furnizeze suportul informatic necesar analizei în timp real şi adoptarea deciziilor operative pentru optimizarea funcţionării generatorului de abur.
52
Coroborând toate elementele din prezenta lucrare rezultă o creştere a randamentului global al centralei cu 3,2%.
Astfel noile randamente globale ale centralei sunt :- în regim de funcţionare în cogenerare ηgl = 57,44% ;- în regim de funcţionare în condensaţie ηgl = 37,77%.
Comparativ cu randamentele globale existente ale centralei, respectiv:- în regim de funcţionare în cogenerare ηgl = 54,24% ;- în regim de funcţionare în condensaţie ηgl = 34,5%.
Din analiza breviarelor de calcul ai indicatorilor tehnico-economici a propunerilor din lucrare, rezultă că soluţiile sunt fezabile din punct de vedere tehnico-economic cu respectarea legislaţiei în vigoare, implicit a legislaţiei de mediu.
7.3 Modalităţi de implementare şi valorificare a rezultatelor
În cele două capitole descrise anterior 5 şi 6 respectiv „Concepte şi contribuţii teoretice şi aplicabile de creştere a eficienţei energetice în centrale electrice” şi “Studiu de caz. Concepte şi contribuţii la eficientizarea centralelor electrice cu funcţionare pe combustibil solid prin reducerea pierderilor de energie“ s-a tratat atât promovarea unor proiecte de modernizare la centralele existente cu funcţionare pe cărbune, cât şi aplicaţii teoretice în abordarea proiectării unor centrale noi.
Facem precizarea că soluţiile au o mare aplicabilitate pentru centralele cu funcţionare pe cărbune din ţara noastră care mai au o durată de viaţă de minim 15 ani, dar şi pentru centrale la nivel mondial.
În practica actuală alegerea soluţiei optime reprezintă rezultatul găsirii unui compromis între trei aspecte esenţiale şi anume:
- tehnic (randamente, condiţii de exploatare, disponibilitate);- economic (capitaluri investite, costuri de producţie, etc.);- ecologic (încadrarea emisiilor poluante în limitele admise).
La baza evaluării proiectelor de investiţii se află o serie de criterii (indicatori), iar aplicarea acestora trebuie făcută cu discernământ de la caz la caz.
În capitolul 6 s-au determinat indicatorii tehnico-economici utilizând cele două criterii de evaluare respectiv empirice şi ştiinţifice. Aplicarea soluţiilor propuse conduce la o creştere a randamentului global cu ≈3,2% pentru centralele (şi implicit pentru modelul studiat de CET 120/150 MW) existente într-un anumit stadiu al funcţionării şi o reconsiderare a viitoarelor concepte de proiectare.
7.4 Noi direcţii de continuare şi dezvoltare a cercetării în acest domeniu
Continuarea cercetării pentru realizarea unor bilanţuri energetice cât mai fidele pe următoarele contururi:
- circuitul apă-abur (pentru segmentul rămas ca necercetat);- circuitul aer-gaze de ardere (pentru segmentul rămas ca necercetat);
53
- circuitul energiei electrice, necesită o nouă abordare prin implementarea conceptelor din lucrarea de faţă;
- circuitul de termoficare, de continuat cercetarea (în special pentru zona exterioară);
- circuitul combustibil şi zgură şi cenuşă (pentru segmentul care a rămas ca neabordat);
Continuarea cercetării în domeniul conducerii centralizate în vederea aplicaţiei teoriei. Finalul cercetării: elaborarea bilanţului energetic real şi trecerea la un bilanţ energetic optimizat.
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
[4] G. Barquin, J. San Roman, T.G. Alba Rios, J.J. Sanchez Martin, Reactive power pricing: a conceptual framework for remuneration and charging procedures, Power Systems, IEEE Transactions, Volume 15, Issue 2, May 2000, On page(s): 483-489.
[6] T. Berinde, T. Ionaşcu ş.a. Întocmirea şi analiza bilanţurilor energetice în industrie – Editura Tehnică, Bucureşti, 1976
[10] P. Bocănete, F. Rouădedeal, Ghid de pregătire profesională în termoenergetică, Editura Tehnică, Bucureşti, 1989
[14] A. Carabulea, Managementul sistemelor energetice –vol. I , Editura Politehnică, Bucureşti, 2004
[16] A. Carabulea, I.Ghe. Carabogdan, Modele de bilanţuri energetice reale şi optime, Editura Academiei Române, Bucureşti, 1982
[17] A. Carabulea, Ingineria sistemelor de energie, Editura Junimea, Bucureşti, 1986
[20] V. Feldman, V. Văleanu, Utilizarea raţională a energiei electrice, EdituraTehnică Bucureşti, 1966
[30] A. Leca ş.a., Centrale electrice. Culegere de probleme, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1977
[33] J. M. Markovici, Sisteme energetice – Regimuri de funcţionare, Editura Tehnică, Bucureşti, 1970
[35] C. Moşoiu, F. Sisak, Proposals of definite and applicable measures to increase the output of an electric power plant by improving the technologic parameters of the cooling system, Analele Universităţii din Craiova, Seria Mecanică Craiova, nr.1/2008, pag.47-54
[36] C. Moşoiu, F. Sisak, Measures to increase the output of a power and thermal power plant of 120/150MW with its framing in the environment requirements, Analele Universităţii din Craiova, Seria Mecanică Craiova, nr.1/2007, pag.49-62
[37] C. Moşoiu, F. Sisak, Concepts to increase the energetic efficiency in power plants by the analysis of a real energetic balance and the passing to an optimized energetic balance, Analele Universităţii din Craiova, Seria Mecanică Craiova, nr.1/2007, pag. 77-96
[38] C. Moşoiu, R. Georgescu, Viitorul mediului înconjurător, Infomediu Europa, nr.7, 25 iulie - 25 august 2009, pag. 30-31
55
[39] C. Moşoiu, R. Georgescu, Desulfurarea, Infomediu Europa, nr.8, 25 august –25 septembrie 2009, pag. 72-73
[40] C. Moşoiu, R. Georgescu, Apa potabilă – o problemă “arzătoare” , Infomediu Europa, nr.8, 25 august – 25 septembrie 2009, pag. 74
[43] C. Moşoiu, A. Voinescu, Accesul la informaţiile de mediu – este dreptul tău, Infomediu Europa, nr.9, 25 septembrie – 25 octombrie 2009
[47] E. Potolea, Calculul regimurilor de funcţionare a sistemelor electroenergetice, Editura Tehnică, Bucureşti, 1980
[48] E. Potolea, M. Tudose, Sisteme electroenergetice, Editura U.P.B, Bucureşti, 1990
[52] S.K. Som, A. Datta, Thermodynamic irreversibilities and exergy balance in combustion processes, Progress in Energy and Combustion Science, Volume 34, Issue 3, June 2008, Pages 351-376
[56] V. Vaida, Managementul regimurilor de funcţionare ale sistemelor electroenergetice, Editura Mirton, Timişoara, 1998
[64] xxx, Directiva 96/61/CE a Consiliului Europei din 24 septembrie 1996 privind prevenirea şi controlul integrat al poluării – Directiva I.P.P.C, publicată în Jurnalul Oficial al Comunităţilor Europene L257/26 din 10.10.1996
[65] xxx, Legea nr. 199/2000, privind utilizarea eficientă a energiei, republicată în Monitorul Oficial al României, Partea I., nr. 734/2002
[68] xxx, Hotărâre a Guvernului României nr. 393/2002 pentru aprobarea Normelor metodologice de aplicare a Legii nr.199/2000, privind utilizareaeficientă a energiei, publicată în Monitorul Oficial al României, Partea I., nr. 292/2002
[69] xxx, Hotărâre a Guvernului Romaniei nr. 541/2003, privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanţi proveniţi din instalaţii mari de ardere, publicată în Monitorul Oficial nr. 365/29.05.2003
[75] xxx, Ordin al ministrului industriei şi resurselor nr. 245/2002 privind aprobarea Regulamentului pentru autorizarea persoanelor fizice şi juridice care au dreptul să realizeze bilanţuri energetice şi a Regulamentului pentru atestarea responsabililor cu atribuţii în domeniul gestiunii energiei, publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I., nr. 836/2002
[76] xxx, PE 902/1986 (reeditare 1995) - Normativ privind întocmirea şi analiza bilanţurilor energetice, ICEMENERG, Bucureşti, 1995
[79] xxx, Normativ E (2-7) privind metodica de întocmire şi analiză a bilanţurilor energetice în întreprinderile industriale şi similare, Ministerul Energiei Electrice – Inspecţia Generală Energetică, 1979
56
[80] xxx, Instrucţiuni E 43-67 privind ameliorarea factorului de putere la consumatorii industriali şi similari de energie electrică, Ministerul Energiei Electrice – Inspecţia Generală Energetică, 1979
[81] xxx, Reglementare ANRE - Cod 35.1.432.1.01.27/08/99 privind Metodologia de stabilire a tarifelor pentru serviciile de sistem, 1999
[82] xxx, Studii şi măsurători de performanţă pentru grupuri energetice pe lignit, ICEMENERG, Bucureşti, în perioada 2002-2004
[83] xxx, Studii şi metode de determinare prin măsurători a puterii active P şi puterii reactive Q, ICEMENERG, Bucureşti, 2005
[84] xxx, Bilanţuri Energetice, Institutul de Studii şi Proiectări Energetice, Bucureşti, 1982
[86] xxx, MATHCAD 7.Professional, MathSoft Inc., 1997
[87] xxx, AutoCAD 2007, Autodesk Inc., 2007
CURRICULUM VITAE
Informaţii personaleNume şi prenume Moşoiu ConstantinAdresa Str. Basarabia nr.34, Craiova (România) 200025Mobil: 0040-722.773.172E-mail: [email protected] naşterii: 03 noiembrie 1959
Educaţie şi FormarePerioada 1979-2010Calificarea / Diploma obţinută / Numele şi tipul instituţiei deînvăţământ Doctorand în inginerie electrică şi ştiinţa calculatoarelor
Universitatea “Transilvania” BraşovDiplomă de LicenţăUniversitatea din Craiova, Facultatea de Mecanică, Inginerie Managerială şi Tehnologică – specializare: Tehologia Construcţiilor de Maşini – curs de zi 5 aniDiplomă de absolvireInstitutul de Construcţii Bucureşti, Facultatea de Construcţii Hidrotehnice – curs de zi 3 ani
Experienţa profesionalăPerioada 05/2010 până în prezentFuncţia Inginer ŞefNumele Sucursala Electrocentrale Craiova II din cadrul Angajatorului SC Complexul Energetic Craiova SA
Perioada 06/2009 – 05/2010Funcţia Director Agenţia Regională “4 Sud-Vest Oltenia”
pentru Protecţia MediuluiNumele Ministerul Mediului şi PădurilorAngajatorului
Perioada 02/2008 – 06/2009Funcţia Inginer ŞefNumele Sucursala Electrocentrale Craiova II din cadrul Angajatorului SC Complexul Energetic Craiova SA
Perioada 01/2001 – 02/2008Funcţia Şef Serviciu Investiţii şi ReparaţiiNumele Sucursala Electrocentrale CraiovaAngajatorului SC Termoelectrica SA / SC Complexul Energetic Craiova SA
Perioada 1993 – 2001Funcţia Coordonator al activităţii de investiţii şi reparaţiiNumele Sucursala Electrocentrale Craiova din cadrul Angajatorului RENEL
58
Perioada 1992 – 1993Funcţia Şef de şantierNumele Firme de Construcţii-Montaj din Germania Angajatorului
Perioada 1986 – 1992Funcţia Diriginte de şantier la lucrări de Construcţii-Montaj cu
specific energetic şi hidroenergeticŞef Atelier Reparaţii Construcţii-MontajResponsabil cu activitatea de urmărire a comportării construcţiilor
Numele RENEL - Filiala Electrocentrale Craiova Angajatorului
Perioada 1982 – 1986Funcţia Şef punct de lucru şi Şef de lot la lucrările de Construcţii
Montaj şi ingineria mediului la Centrala Hidroelectrică Yugoslavă
Numele MEE – Trustul de Construcţii Hidrotehnice Porţile de Angajatorului Fier II
Aptitudini şi competeţepersonale
Limba maternă RomânăLimbi străine Germană – conversaţionalcunoscute Engleză – începător
Franceză - conversaţional
Competenţe şi abilităţi Capacitate de adaptare la medii multiculturale obţinutăsociale prin experienţa de muncă în străinătate
Competenţe şi aptitudini Capacitate bună a managementului de proiect şi al organizatorice echipei care au fost dobândite în contextul profesional
Competenţe şi aptitudini Lucrări de cercetare publicate în cadrul activităţii de tehnice doctorat.
Membru al Institutului Internaţional al Inginerilor Electricieni şi Electronişti (IEEE)
Competenţe şi aptitudini Word, Excel, Power Point de utilizare a calculatorului
CURRICULUM VITAE
Personal informationFirst name / Surname Moşoiu ConstantinAddress 32 Basarabia street, Craiova (România) 200025Mobile: 0040-722.773.172E-mail: [email protected] of birth: 11.03.1959
Education and trainingDates 1979-2010Title of qualificationawarded PhD for Electrical Engineering and Computer Science
University”Transilvania” of BraşovBachelor DegreeCraiova University, Faculty of Mechanics, Managerial and Technological Engineering –Specialization: Mechanical Engineering Technology – 5 years, day coursesBachelor DegreeBucharest Construction Institute, Faculty of Hydraulic Construction – 3 years, day courses
Work experienceDates 05/2010 so farPosition held Chief EngineerName of Sucursala Electrocentrale Craiova II fromEmployer SC Complexul Energetic Craiova SA
Dates 06/2009 – 05/2010Position held Director of Regional Environmental Protection Agency
“4 Sud-Vest Oltenia”Name of Ministry of Environment and ForestsEmployer
Dates 02/2008 – 06/2009Position held Chief EngineerName of Sucursala Electrocentrale Craiova II fromEmployer SC Complexul Energetic Craiova SA
Dates 01/2001 – 02/2008Position held Chief of Investment and Repair Service Name of Sucursala Electrocentrale Craiova Employer SC Termoelectrica SA / SC Complexul Energetic Craiova SA
Dates 1993 – 2001Position held Coordinating investment and repair worksName of Sucursala Electrocentrale Craiova from Employer RENEL
60
Dates 1992 – 1993Position held Site ManagerName of Construction and assembly companies from GermanyEmployer
Dates 1986 – 1992Position held Project supervisor in the work of construction and
assembly of specific energy and hydropowerHead of Construction-Assembly Repair WorkshopResponsible for building performance monitoring
Name of RENEL - Filiala Electrocentrale Craiova Employer
Dates 1982 – 1986Position held Workstation Head and Head of the construction-assembly
works and environmental engineering at the Yugoslav Hydroelectric Power Plant
Name of MEE – Trustul de Construcţii Hidrotehnice Porţile de Employer Fier II
Personal skills and competences
Mother tongue RomanianOther languages German – written and spoken
English – beginnerFrench – written and spoken
Social skills and Ability to adapt to multicultural environments gained competences through work experience abroad
Organisational skills and Good capacity and project management team have been competences acquired in the professional context
Technical skills and competences Research papers published in the PhD work.
Member of International Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Computer skills and Word, Excel, Power Pointcompetences
