Analyse

Softwareprogramme als intelligente Einheiten interpretieren und bewerten die Messdaten – zeitnah und kontinuierlich.

Sie geben dem Cleaning Manager Empfehlungen dazu, WO, WIE und WANN gereinigt werden soll.

Auf Grund verschiedener Prozessbedingungen innerhalb des Kessels benötigen die Feuerraum- und Konvektionsbereiche ihre eigenen Analyseeinheiten.
Mit zwei entsprechend spezialisierten Analysezentren, SMART Furnace und SMART Convection, stellt Clyde Bergemann eine optimale Bewertung jeder Verschmutzungssituation sicher. Somit werden die Anforderungen an ein intelligentes Kesselreinigungssystem erfüllt.

Aufgabe des Softwaremoduls SMART Furnace ist es, kontinuierlich die Ablagerungen im Feuerraum zu überwachen, zu bewerten und angemessene und bedarfsorientierte Reinigungsmaßnahmen festzulegen. Dies sind die Hauptaufgaben von SMART Furnace:

• Kontinuierliche Überwachung der Verschmutzungssituation im Feuerraum             
• Kontinuierliche Bewertung der Messdaten
• Analyse des Verschmutzungsgrads
• Bestimmung einer passenden und bedarfsorientierten Reinigungsstrategie für den Feuerraum

• Die Einteilung des Kessels in Zonen ist eine wichtige Grundlage für die genaue Bestimmung der Verschmutzungsstellen an den Heizflächen
• Es werden für jede Zone Analysen durchgeführt, um den jeweiligen Verschmutzungsgrad zu bestimmen
• Die gemessenen Wärmeströme und/oder Oberflächentemperaturen werden in Koordinaten umgewandelt, die die Position und die Intensität der Verschmutzung darstellen
• Kesselbereiche, die nicht gereinigt werden können, wie etwa der Brenner und sekundäre Luftzufuhrrohre, werden bei der Zoneneinteilung berücksichtigt
• Auf dieser bedarfsorientierten Grundlage erschafft SMART Furnace gezielte Reinigungsanforderungen

• Bedarfsorientierte, gezielte und automatische On-load Feuerraumreinigung
• Verhinderung unkontrollierbarer Anbackungen
• Verbesserte Wärmeabsorption im Verdampfer
• Geringere Gastemperatur am Feuerungsaustritt
• Größere Flexibilität bei der Verwendung unterschiedlicher Brennstoffqualitäten und -Zusammensetzungen
• Geringerer Einfluss auf den Prozess durch zielgerichtete und verringerte Feuerraumreinigung
• Strukturierte und einfach nachzuvollziehende visuelle Darstellung der im Verdampfer gemessenen Werte
• Kontinuierliche Überwachung und Analyse der thermischen Belastung der Heizfläche der Verdampferwand

SMART Convection ist das Modul für die kontinuierliche Beobachtung und Bewertung der Verschmutzungssituation im Konvektivbereich von Dampfgeneratoren und die Festlegung geeigneter, sprich bedarfsorientierter Reinigungsaktionen. Dies sind die Hauptaufgaben von SMART Convection:

• Kontinuierliche Überwachung der Verschmutzungssituation im Feuerraum
• Kontinuierliche Bewertung der Messdaten
• Analyse des Verschmutzungsgrads
• Bestimmung einer passenden und bedarfsorientierten Reinigungsstrategie

• SMART Convection erhält die Informationen von TDM, Matrix Clean und SHFM und übersetzt sie in entsprechende Reinigungsparameter, so dass nur die notwendigen Rußbläser identifiziert und bedarfsorientierte Ausführungsparameter definiert werden
• Alle in Parameter umgewandelten Reinigungsaktionen haben den Status einer Empfehlung, dem CLEANING MANAGER für die Reinigung und die endgültige Entscheidung weitergeleitet wird

• Bedarfsorientierte, gezielte und automatische On-load Reinigung des Konvektionsteils
• Verhinderung unkontrollierbarer Anbackungen
• Verbesserte Wärmeabsorption im Konvektionsteil
• Verringerte Rauchgastemperatur nach ECO
• Größere Flexibilität bei der Verwendung unterschiedlicher Brennstoffqualitäten und -Zusammensetzungen
• Zusätzliche Informationen über die Dampferzeugung, z. B. Rauchgastemperaturprofil im Rauchgasverlauf
• Geringerer Verbrauch des Reinigungsmediums
• Geringerer Einfluss auf den Prozess durch zielgerichtete und verringerte Reinigung des Konvektionsteils
• Strukturierte und einfach nachzuvollziehende visuelle Darstellung das Dampfgenerators

Mit Thermodynamic Modelling (TDM) wird der gesamte Kraftwerksprozess abgebildet und thermodynamisch bilanziert.  TDM arbeitet mit aktuellen Prozess- und Messdaten, hauptsächlich aus dem Wasser-/Dampfkreislauf und dem Rauchgasvolumenstrom.

• Aus einer Bauteilebibliothek werden alle benötigten Bauteile des Kraftwerks ausgewählt, von der Brennstoff- und Luftzufuhr über den Rauchgasweg bis hin zum Wasser-Dampf-Kreislauf.
• Anschließend werden die entsprechenden Prozessparameter eingegeben
• Alle relevanten Kraftwerksbauteile werden zu Beginn in einem Modell auf Grundlage der Konstruktionsdaten in Relation zueinander gesetzt
• Um das Modell während des Betriebs nutzen zu können, werden Signallisten vom DCS verwendet
• TDM liest die notwendigen Prozess- und Messewerte für jeden Berechnungsschritt vollautomatisch und in Echtzeit

• Abbildung der anlagenspezifischen Prozesse und gegenseitiger Beziehungen
• Validierung und Plausibilitätsprüfung der gemessenen Systemdaten
• Bestimmung der fehlenden Messdaten und/oder zusätzlicher Prozessparameter, wie etwa Rauchgastemperaturen zwischen den Heizflächen
• Berechnung der Effektivität der Heizflächen
• Software für intelligente on-load Kesselreinigung

Matrix Clean wurde für den Einsatz in horizontal ausgerichteten Bündelheizflächen und die Analyse der unterschiedlichen Verschmutzungssituationen in den Wärmetauschern im Konvektivbereich des Kessels entwickelt.

• Es liegen alle notwendigen Anhaltspunkte vor, die zur Auswahl der notwendigen Rußbläser mit bedarfsorientierten Reinigungsparametern erforderlich sind
• Die Aktivierung einer kompletten Rußbläser-Gruppe ist damit nicht mehr notwendig
• Da die Verschutzungssituation gezielt analysiert wird, ist es möglich, für jede Reinigungsaktion einzelne Rußbläsereben, einzelne Rußbläser und sogar Reinigungsparameter für jeden einzelnen Rußbläserfahrweg zu bestimmen

• Bedarfsorientierte, gezielte und automatische On-load Reinigung des Konvektivbereichs
• Verhinderung unkontrollierbarer Anbackungen

SHFM, Super Heating Fouling Monitor, ist auf die prozesstechnische Besonderheit von hängenden Überhitzerheizflächen ausgelegt. Aufgabe von SHFM ist die Lokalisierung von Belägen in hängenden  Wärmetauschern.

• Die an den Aufhängerohren hängender Überhitzerheizflächen angebrachten SMART Gauge Sensoren schicken die direkt gemessenen Gewichtsdaten zur Auswertung an das Softwaremodul SHFM
• Zunehmende Verschmutzung wirkt sich als Gewichtszunahme aus, wodurch die Bereiche mit starker Verschmuzung lokalisiert werden
• Somit können Verschmutzungsschwerpunkte lokalisiert werden
• Diese Information leitet SHFM weiter an SMART Convection
• SMART Convection definiert daraus die erforderlichen Reinigungsparameter, identifiziert die relevanten Rußbläser und leitet diese Information an den CLEANING MANAGER weiter
   

• Das Ergebnis aus der direkten Messung des Gewichts ist 1:1 übertragbar auf die Lokalisierung des Verschmutzungsschwerpunktes im Überhitzer
• Das System erfasst auch die Ergebnisse aus den einzelnen Reinigungsaktionen, so dass sich hierüber eine Selbstoptimierung einstellt