System reliability optimisation of Cooling-cum-Condensate-Extraction system

• Autorzy: Biswal G. R.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2016.1.15

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja niezawodności układu chłodzenia z systemem odprowadzania skroplin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A novel methodology is presented for condensation in power generation plants; this section is the main intersection of heat loss, typically 40% thermal efficiency of a plant. Condensate section is interfaced with the generating section to enhance the active contribution of the system. Both the cooling section and the condensate section are integrated and interfaced through the low-pressure and high-pressure cycles to attain the improved electrical efficiency, which affects the heat transfer capability of the power generation plants. This paper proposess a Cooling-cum-Condensate-Extraction System (CCES), to dedicate a 36-MW- captive power plant. The paper is dedicated for the design and development of an effective CCES, analyzing its impact over the systems in terms of system reliability optimization, and the role of real-time optimization. The designed model also contributes in discharging lesser amount of flu gases as against existing technologies with its improved active operation hours.

PL

W artykule przedstawiono nowatorską metodologię procesu skraplania do zastosowania w części kondensacyjnej elektrowni, gdzie dochodzi do największych strat ciepła – przeważnie aż 40% wydajności termicznej elektrowni. W proponowanym rozwiązaniu instalację kondensacyjną sprzężono z częścią prądotwórczą aby zwiększyć aktywny wkład systemu. Część chłodzącą zintegrowano i sprzężono z częścią kondensacyjną poprzez cykle nisko- i wysokociśnieniowe, uzyskując w ten sposób lepszą wydajność elektryczną, co ma wpływ na zdolność wymiany ciepła w elektrowni. W artykule przedstawiono układ chłodzenia z systemem odprowadzania skroplin (CCES) przeznaczony dla elektrowni potrzeb własnych o mocy 36 MW. Pracę poświęcono projektowaniu i konstrukcji efektywnego CCES, analizując jego wpływ na systemy elektrowni w zakresie optymalizacji niezawodności systemów oraz roli optymalizacji w czasie rzeczywistym. Zaprojektowany przez nas model, w porównaniu z istniejącymi technologiami, przyczynia się również do zmniejszenia emisji gazów odlotowych dzięki zoptymalizowanemu czasowi pracy.

Słowa kluczowe

EN

cooling-cum-condensate-extraction system; fault tree analysis; system reliability; system safety; machine health monitoring

PL

układ chłodzenia z odprowadzeniem skroplin; analiza drzewa błędów; niezawodność systemu; bezpieczeństwo systemu; monitorowanie stanu maszyn

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 18, no. 1
• Strony: 117--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Biswal G. R.

• Department of Electrical and Instrumentation Engineering Thapar University, Patiala - 147004, India

Bibliografia

• 1. Alvarez E G, Stothert A, Antoine M, Morton S. Optimal operation of a power plant. US Patent 7,426,456 B2 2008.
• 2. Arnold J J, Capener J R. Modern power station practice. Pergamon Press, Elsevier, 3rd e. incur. Modern Power System Practice, Turbine, Generators and Associated Plant, British Elect. Int., London 2008; (3).
• 3. Biswal G R, Dewal M L, Maheshwari R P. A novel scheme for cooling of large generators using hydrogen cooling systems. IEEE 8th Int. Colloquium on Signal Processing & Its Applications, Malacca, Malaysia, 2012; 105 - 109.
• 4. Biswal G R, Dewal M L, Maheshwari R P. Process control and instrumentation of SeSWRS based hydrogen cooling system of a thermal power station: a 2x660 MW unit. Int. Conf. on Energy, Automation and Signal, Bhubaneswar, India, 2011.
• 5. Biswal G R, Maheshwari R P, Dewal M L. System reliability and fault tree analysis of SeSHRS based augmentation of hydrogen: dedicated for combined cycle power plants. IEEE Systems Journal 2012; 6(4), 647-656, http://dx.doi.org/10.1109/JSYST.2012.2192065.
• 6. Currier J. Condensate pump. US Patent 2009/0226329 A1 2009.
• 7. Erdener B C, Pambour K A, Lavin R B, Dengiz B. An integrated simulation model for analyzing electricity and gas systems. Electrical Power and Energy Systems 2014; 61, 410- 420, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijepes.2014.03.052.
• 8. Fan J, Zhang Y, Zheng Z. Observer-based reliable stabilization of uncertain linear systems subject to actuator faults, saturation, and bounded system disturbances. ISA Transactions 2013; 52, 730- 737, http://dx.doi.org/10.1016/j.isatra.2013.06.007.
• 9. Farrell C C, Billett R A. Condensate heat exchanger. US Patent 2009/0226329 A1 2009.
• 10. Fujita, Machii K. Condenser. US Patent 2010/0065253 A1 2010.
• 11. Grigg et al. The IEEE reliability test system – 1996: A report prepared by the reliability test system task force for the application of probability methods subcommittee. IEEE Trans. Power Syst. 1999; 14(3), 1010- 1015, http://dx.doi.org/10.1109/59.780914.
• 12. Kelkar S, Kamal R. Adaptive fault diagnosis algorithm for controller area network. IEEE Trans. Indus. Elect. 2014; 61(10), 5527- 5537, http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2013.2297296.
• 13. Li Y, Huang H, Liu Y, Xiao N, Li H. A new fault tree analysis method: fuzzy dynamic fault tree analysis. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2012; 14(3), 208- 214.
• 14. Michlin Y H, Grabarnik G Y, Leshchenko E. Comparison of the mean time between failures for two systems under short tests. IEEE Trans. Relia. 2009; 58(4), 589- 596, http://dx.doi.org/10.1109/TR.2009.2020102.
• 15. Peng W, Huang H, Zhang X, Liu Y, Li Y. Reliability based optimal preventive maintenance of series-parallel systems. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2009; 59(1), 04-07.
• 16. van Gemund J C, Reijns G L. Systems with single cold standby using pearson distributions. IEEE Trans. Relia. 2012; 61(2), 526- 532, http://dx.doi.org/10.1109/TR.2012.2192587.