Případová studie
Následující případové studie popisuji aplikace technologií společnosti StatSoft na cyklónové a práškové kotle. Data miningový přístup k optimalizaci elektrárny je stejně úspěšný i u jiných běžných typů kotlů, výrobců a rozdílných typů paliv (uhlí, plyn atd.). Aplikovatelné také pro optimalizaci dalších typů klíčových ukazatelů provozní výkonnosti (e.g. vstřikování močoviny/amoniaku, ultrazvuková detekce úniku atd.).
Optimalizace provozu (Zvýšení teploty plamene)
Problém: Optimalizace multi cyklonové jednotky o výkonu 300MW pro konsistentní vysoké teploty plamene; zvýšení teplot plamene, aby se zabránilo tvorbě strusky, spalování topného oleje atd.
Řešení: Analýza 3 minutových historických dat za 12 měsíců využitím specializovaných data miningových metodologií společnosti StatSoft; optimalizace nastavení stechiometrických poměrů, přísunu uhlí, primárního vzduchu, terciárního vzduchu, split secondary air damper flows.
Výsledky: Společnost StatSoft identifikovala
optimální nastavení řídících
parametrů
(stechiometrické poměry, přísun uhlí, primární vzduch, terciární vzduch a split secondary air damper flows); po zavedení optimalizovaných nastavení v 8:40, teplota plamene ihned reagovala (radikálně), což mělo za následek stabilnější a vyšší teploty plamene (čistší spalování).
Poznámka: Teplota plamene na některých z cyklónů byla abnormálně a kriticky nízká několik dnů, což vyžadovalo spalování topného oleje (značné náklady) a periodické odstávky. Teploty plamene byly navráceny téměř ihned po tom, co byly aplikované optimalizované řídící nastavení.
Zvýšení účinnosti a výkonnosti zařízení
Problém: Optimalizace výkonnosti a spolehlivosti stávajícího provozu; stabilizace a zvýšení teploty plamene 85MW multi cyklonového kotle na uhlí.
Řešení: Aplikace specializovaných data miningových metodologií společnosti StatSoft pro trvalé zvýšení teploty plamene pří různých zátěžích.
Výsledky: Konzistentně zvýšená teplota plamene ve všech cyklónových hořácích, čehož výsledkem byl spolehlivější provoz.
Poznámka: Přesto, že byla teplota plamene v uspokojivých mezích, nové nastavení společnosti StatSoft výrazně zvýšilo teploty v porovnání s historickými hodnotami.
Stabilizace provozu
Problém: Optimalizace 400MW uhelního DBR-4Z hořáku za účelem konzistentního a robustního nízko emisního (NOx) provozu, vyhnutí se poruchám a drahým přístrojům.
Řešení: Aplikace specializovaných data miningových metodologií společnosti StatSoft pro optimalizaci průměrně nižších emisí NOx a nižší variabilitu; optimalizované řešení umožňuje hořáku soustavný provoz při normální (externí) variabilitě zátěže, kvalitě paliva atd.
Výsledky: Optimalizované nastavení pro kombinace řídících parametrů měly za následek nejen nižší emise NOx, ale také větší robustnost, tj. byly dosaženy trvale nižší emise NOx s menší variabilitou (žádné výchylky) během následujícího provozu při malém zatížení.
Snížení emisí (NOx, CO)
Problém: Optimalizace 400MW uhelního DBR-4Z hořáku za účelem nízko emisního (NOx) provozu při malé zátěži ( 50-175 MW )
Řešení: Aplikace patentovaných data miningových metodologií společnosti StatSoft na historická data, identifikace optimalizovaných nastavení parametrů (změny vzduchů); výsledky pozůstávaly ze souboru konkrétních (dosažitelných) rozsahů vstupních parametrů, které mohly být jednoduše implementovány do stávajícího řídícího systému.
Výsledky: Emise NOx pří malé zátěži byly po optimalizaci porovnatelné s emisemi při vysoké zátěži.
Slovo na závěr
Pomocí řešení „Statsoft Power Solutions“ je možno dosáhnout radikálních výsledků vzhledem k celkovému zvýšení efektivity procesů bez nutnosti přímého zásahu do provozu, implementováním nového zařízení, a s tím spojených značných nákladů na nové zařízení, prostoje v provozu, lidské kapacity, logistiku a další položky. Celkové náklady na realizaci projektu vzhledem k rekonstrukci a celkovému přínosu jsou tudíž téměř zanedbatelné. Návratnost investice se pohybuje v řádech dnů až měsíců, nikoliv let. „StatSoft Power Solutions“ využívá k optimalizaci procesů a zvýšení efektivity provozu stávající zařízení, kterých provoz a činnost optimalizuje pomocí změny jejích nastavení. Pro získaní nových nastavení provozních parametrů jsou využita historická data z reálného provozu, ukládané řídicím systémem do databáze, která se analyzují pomocí sofistikovaných analytických metod (data mining) mimo samotný provoz, to s sebou nese nulové riziko ohrožení provozu.
Analyzování historických dat z provozu umožňuje získat úplně nový pohled na celý proces a získané poznatky využít ke konkrétnímu zlepšení, jako např. snížení emisí NOx a CO, snížení variability teploty plamene, zvýšení efektivity spalování a k řadě dalších.
