Обнаружение утечек в трубках с помощью прогнозной аналитики

В очередной раз на форуме ARC India в этом году серебряный спонсор, компания STEAG Energy Services, дочерняя компания немецкой группы STEAG, представила содержательную презентацию о том, как новые инновационные программные решения могут использоваться для повышения эффективности активов на электростанциях по всему миру. Группа STEAG, имеющая дочерние компании по всему миру, возводит, эксплуатирует, обслуживает и модернизирует электростанции. Компания STEAG Energy Services India была основана в 2001 году, ее штаб-квартира находится в Нойде.

В прошлом году в совместной презентации представителей компании основное внимание уделялось «гибкости» — многостороннему подходу компании к системам, процессам и процедурам, которые эффективно объединяют традиционную и возобновляемую энергию в энергосистемах. В этом году презентация д-ра Томаша Камински, директора проекта подразделения системных технологий компании STEAG Energy Services GmbH, продвинулась на ступеньку выше и сосредоточилась на нишевой области – прогнозном анализе утечек труб в парогенераторах. Доктор Камински и его команда разрабатывают, вводят в эксплуатацию и обслуживают ИТ-решения для электростанций в сценарии гибкости.

Ключевые выводы:

Доктор Камински объяснил, как компания реализует сложнейшие энергетические проекты, призванные оптимизировать затраты и графики, а также учитывать местные и технические условия. При оптимизации процессов STEAG учитывает общую гибкость и структуру энергетики (угольные электростанции, электростанции с комбинированным циклом и активы, использующие возобновляемые источники энергии), а также экономическую выгоду. Он также упомянул, что после Фукусимы компания выводит из эксплуатации все атомные электростанции, чтобы соответствовать политике Германии.

В Индии такие компании, как NTPC, установили системы компании главным образом для контроля эффективности своих подразделений. Благодаря гибкости компании энергетического сектора смогут осуществлять мониторинг в течение всего срока службы. По его словам, тренажеры для обучения операторов, термодинамические инструменты, а также симуляторы распределения и передачи помогают оптимизировать процессы и значительно сократить затраты.

Переходя к теме своей презентации, д-р Камински показал поперечное сечение котла со множеством нагревательных поверхностей и трубок, простирающихся на километры. Трубы должны выдерживать тепло дымовых газов, образующееся при сжигании угля, и транспортировать его к парогенератору. Статистические данные показывают, что ежегодно происходит от 2 до 10 утечек трубок на единицу оборудования, что делает выход из строя трубок частой причиной потери энергоснабжения. В любой момент может произойти утечка из трубок, что серьезно повлияет на работу электростанции и приведет к незапланированным остановкам. Чтобы предотвратить вторичные повреждения деталей, находящихся под давлением, таких как трубы водяной стенки, трубы пароперегревателя и трубы промежуточного перегрева, инженерам-эксплуатационникам приходится постоянно следить за утечками. Затраты, связанные с косвенным ущербом, могут быть очень высокими, поскольку ремонт требует времени, а это означает потери при продаже произведенной электроэнергии.

Основными причинами протечек труб являются перегрев, дефекты сварных швов, эрозия и внутренняя коррозия. По мнению доктора Камински, лучший подход – это в первую очередь избегать утечек в трубках; но из-за износа это не всегда возможно, сказал он. Стандартный подход заключается в оценке звука, исходящего из трубки, с помощью датчиков звука; микрофон должен обнаружить этот свист, а компьютер должен включить сигнализацию. Акустическое обнаружение утечек сопряжено с множеством проблем – ложными тревогами, длительными проверками экспертов, последующими задержками и повреждениями. Далее он рассказал о решении компании для прогнозной аналитики, подкрепленном практическими примерами.

В этом контексте д-р Камински продемонстрировал эффективность ALMA, передового инструмента компании для мониторинга и оповещения об утечках для генерации сигналов тревоги. По его словам, в этой сфере появляются новые тенденции и приложения. Например, на основе генерируемых звуков и окружающей среды можно создать цифрового двойника с помощью нейронной сети, которая будет генерировать эталонное значение звука и обнаруживать аномалии.

Тематические исследования показывают сравнение тревог по трем методам, используемым операторами электростанций, где был установлен метод прогнозной аналитики: