Höyryturbiinin käytönaikaisen suorituskyvyn seuranta

Abstract

Tässä diplomityössä jatkettiin Loviisan voimalaitoksen höyryturbiinien suorituskyvyn parannuspotentiaalien tutkimusta. Tavoitteena oli kehittää laitoksen höyryturbiinien suorituskyvyn käytönaikaisia on-line-mittauksia. Selvityksessä perehdyttiin norjalaisen IFE:n kehittämään stationääritilan TEMPOohjelmaan( The Thermal Performance Monitoring And Optimisation system), sen käyttöohjeisiin ja toimintaperiaatteisiin. Työssä esiteltiin laajasti tiedon yhteensovittamisen laskentateoriaa, johon TEMPOn toiminta perustuu. Työssä tarkasteltiin turbiinin todellista paisuntaprosessia, koska sen ymmärtäminen on tärkeässä osassa turbiinin suorituskyvyn valvonnassa. Tutkimuksessa esiteltiin myös turbiineille mahdollisia vikoja sekä niiden syntymisprosesseja. Työssä tarkasteltiin TEMPOn sovittamien tulostiedostojen analysointiohjelman toimivuutta havaitsemalla itse aiheutettuja poikkeamia todellisiin mittaustiedostoihin. Analysointiohjelmalla muodostettuja kuvaajia vertailtiin todellisen prosessin ajotilanteen kuvaajiin ja tarkasteltiin, kuinka poikkeamia on mahdollista havaita kuvaajien avulla. TEMPO-ohjelmalle löydettiin tutkimuksen edetessä kehittämisehdotuksia. Näillä muutoksilla ohjelma saadaan mallintamaan Loviisan voimalaitoksen turbiiniprosessia tarkemmin ja tuloksista saadaan hyödyllisempiä.

This Master’s Thesis continues the investigation of the performance improvement potential in the wet-steam turbines of the Loviisa nuclear power plant. The goal of the study is to further develop the thermal on-line monitoring of the power plant. The TEMPO program (the Thermal Performance Monitoring and Optimisation System), developed by Norwegian Institute for Energy Technology (IFE), is examined in this report. Operating instructions and principles were also presented. The TEMPO program is based on data reconciliation, so the related theory was discussed in detail. In turbine’s performance analysis it is important to understand the real expansion process which is illustrated to some extent. This report also presents possible failures in turbines and their formation mechanisms. It was investigated how TEMPO Analyzer program can be utilized to detect selfimposed deviations from the data sets created by TEMPO. Graphs were formed by the Analyzer program. The graphs containing deviations were compared to those from the real process to see how the deviations could be detected. A number of development proposals were presented for the TEMPO program. With these changes the program could simulate the turbine process of the Loviisa power plant more precisely.