Cooling Water System Analysis of Sisak Thermal Power Plant

Naručitelj HEP-Proizvodnja d.o.o., Sektor za termoelektrane, Pogon TE Sisak, zatražio je izradu studije koja je imala za cilj hidrauličku analizu rashladnog sustava TE Sisak u svrhu prijedloga izmjene sustava novim sustavom sa pojačanim pumpama. Trebalo je izvršiti mjerenja hidrauličkih veličina u sastavu rashladne vode te izvršiti hidrauličku analizu rezultata mjerenja. Termoelektrana Sisak ima dva bloka sa ukupnom instaliranom snagom od 420 MW. Glavni rashladni sustav TE Sisak koristi vodu rijeke Save kao rashladni medij za potrebe ukapljivanja vodene pare u kondenzatorima. Rashladni sustav radi na principu sifonskog efekta.

Rashladni sustav sastoji se u osnovi od:

* ulazne građevine sa uređajima za pročišćavanje i crpnom stanicom sa četiri pumpe,
* tlačnih cijevi do zasunske komore,
* tlačnog cjevovoda od zasunske komore do kondenzatora,
* kondenzatora (dva kondenzatora po bloku, tj. četiri ukupno),
* odvodnog cjevovoda od kondenzatora do izlazne građevine,
* izlazne građevine sa sifonskim bunarom.

Rashladna voda se usisava u sustav kroz uređaje za pročišćavanje te tlači do zasunske komore. U zasunskoj komori se voda preusmjerava na željeni blok elektrane i vodi dalje do kondenzatora, odakle se odvodi do preljeva u sifonskom bunaru i ispušta u rijeku Savu. Na vrhu kondenzatora spojen je vakuum sustav koji služi za podržavanje sifonskog efekta odnosno osiguravanje nužne piezometričke visine u kondenzatorima te za evakuaciju zraka iz sustava.

Za hidrauličku analizu rashladnog sustava bilo je nužno izvršiti hidraulička mjerenja piezometričkih visina i protoka. Prije hidrauličkih mjerenja provedena su nužna geodetska mjerenja radi utvrđivanja geodetskih visina točaka bitnih za hidraulička mjerenja rashladnog sustava. Mjerenja su provedena u pet navrata u periodu od 5. srpnja do 22. studenog 2005. godine. Električna snaga na motoru pumpi rashladnog sustava izračunata je na temelju očitanja jakosti i napona struje u komandi termoelektrane. Također su izmjerene temperature rijeke Save na ulazu u rashladni sustav i izlazu iz rashladnog sustava.

Hidraulička analiza rashladnog sustava provedena je tako da su analizirani hidraulički gubici svakog elementa sustava. Proračuni hidrauličkih gubitaka bazirani su na teoriji strujanja fluida i podacima dobivenim mjerenjima. Na osnovu dostupne dokumentacije, detaljnog uvida u rashladni sustav i provedenih hidrauličkih mjerenja napravljena je hidraulička analiza rashladnog sustava TE Sisak.

Identificiran je rashladni sustav u smislu geodezije, geometrije i hidraulike. Hidraulička mjerenja piezometričkih visina i protoka dala su informacije o hidrauličkim karakteristikama glavnih komponenata odnosno linija rashladnog sustava.
Rezultati hidrauličkih mjerenja pokazali su da su hidraulički gubici na pojedinim elementima sustava preveliki. To načelno ima za posljedicu povećanje dobavne visine i smanjenje protoka u sustavu, čime se smanjuje učinkovitost kondenzatora i iskoristivost snage pumpi. Uz to, pri niskim razinama Save pumpe rade van predviđenog radnog područja uz pojavu kavitacije.
Ugradnja Taprogge sustava unijela je dodatan, projektno nepredviđen, hidraulički otpor u rashladni sustav. To je imalo za posljedicu spuštanje piezometričke linije iza kondenzatora tako da je izlazni cjevovod često u podtlačnoj zoni. Osim toga, utvrđena je nestacionarnost u radu sustava koja je uzrokovana ispiranjem Taprogge filtera, a manifestira se kao gotovo konstantno ljuljanje piezometričke linije odnosno oscilacije tlakova i protoka u sustavu. Ova nestacionarnost nije poželjna jer dodatno smanjuje učinkovitost rashladnog sustava.
Postojeće rješenje izlazne građevine sa sifonskim bunarom predstavlja veliko hidrauličko opterećenje za sustav i uzrokuje značajan energetski gubitak. Predlaže se detaljnija analiza funkcioniranja sifonskog bunara i izlazne građevine.

Copyright 2013 - Department of Fluid Mechanics and Computational Engineering