予測分析によるチューブの漏れの検出

今年の ARC インド フォーラムでも、シルバー スポンサーであるドイツの STEAG グループの子会社である STEAG Energy Services が、世界の発電所の資産パフォーマンスを向上させるために新しい革新的なソフトウェア ソリューションをどのように使用できるかについて、示唆に富んだプレゼンテーションを行いました。 STEAG グループは世界中に子会社を持ち、発電所の建設、運営、保守、近代化を行っています。 STEAG Energy Services India は 2001 年に設立され、ノイダに本社を置いています。

昨年、同社の代表者らによる共同プレゼンテーションの焦点は「柔軟性」、つまり送電網内で従来の電力と再生可能電力を効率的に統合するシステム、プロセス、手順に対する同社の多角的なアプローチであった。 STEAG Energy Services GmbH のシステム テクノロジー部門プロジェクト ディレクターである Tomasz Kaminski 博士による今年のプレゼンテーションは、さらに一歩進んで、蒸気発生器のチューブ漏れの予測分析というニッチな分野に焦点を当てました。 カミンスキー博士と彼のチームは、柔軟化シナリオにおける発電所向けの IT ソリューションを開発、試運転、保守しています。

重要なポイント:

カミンスキー博士は、同社がコストとスケジュールを最適化し、地域的および技術的条件を考慮して設計された非常に複雑な電力プロジェクトをどのように実施しているかについて説明しました。 STEAG はプロセスを最適化する際、全体的な柔軟性とエネルギー構成 (石炭火力発電所、複合サイクル発電所、再生可能エネルギー源を使用する資産)、および経済的利益を常に把握しています。 同氏はまた、福島事故後、同社はドイツの政策に従うためにすべての原子力発電所を停止していると述べた。

インドでは、NTPC などの企業が、主に自社ユニットの効率を監視するために同社のシステムを導入しています。 柔軟性により、電力部門の企業は生涯にわたって監視を行うことができます。 オペレータートレーニングシミュレーター、熱力学ツール、配電および伝送シミュレーターは、プロセスを合理化し、コストを大幅に削減するのに役立つと同氏は述べた。

プレゼンテーションの焦点に移り、カミンスキー博士は、多数の加熱面と数キロメートルに及ぶチューブを備えたボイラーの断面図を示しました。 チューブは、石炭の燃焼によって生成される煙道ガスの熱に耐え、これを蒸気発生器に輸送する必要があります。 統計によると、年間 1 台あたり 2 ～ 10 個のチューブの漏れが発生しており、チューブの故障は電力の利用可能性を失う一般的な原因となっています。 チューブの漏れはいつでも発生する可能性があり、発電所の稼働に重大な影響を及ぼし、計画外の停止を引き起こす可能性があります。 水壁管、過熱器管、再熱器管などの圧力部品の二次被害を防ぐため、運転技術者は常に漏れに注意する必要があります。 結果的な損傷によって発生する費用は、修理に時間がかかるため非常に高額になる可能性があります。これは、発電された電力の販売における損失を意味します。

チューブの漏れの主な原因は、過熱、溶接欠陥、エロージョン、内部腐食です。 カミンスキー博士によれば、最善のアプローチは、最初からチューブの漏れを避けることです。 しかし、磨耗のため、これは常に可能であるとは限りません、と彼は言いました。 標準的なアプローチは、サウンドセンサーを介してチューブから来る音を評価することです。 マイクはこのホイッスルを検出し、コンピュータはアラームを鳴らさなければなりません。 音響漏洩の検出には、誤報、専門家による時間のかかるチェック、結果として生じる遅延や損害など、多くの課題があります。 次に、彼はケーススタディによって実証された同社の予測分析ソリューションについて話しました。

これに関連して、カミンスキー博士は、警報生成のための同社の高度な漏洩監視および警報ツールである ALMA の有効性を紹介しました。 この分野では新しいトレンドやアプリケーションが生まれつつあると同氏は語った。 たとえば、生成された音と環境に基づいて、ニューラル ネットワークを使用してデジタル ツインを作成し、基準音値を生成して異常を検出できます。

ケーススタディでは、予測分析手法が導入されている発電所のオペレーターが使用する 3 つの手法による警報の比較を示しています。

過熱器管の漏れ。 再熱管の漏れ。 過熱管の初期損傷。

これらの問題は、継続的な状態監視と予測分析によるボイラー漏れ検出によって解決されました。 次の利点が達成されました。マイクのデータを継続的に評価する際の操作員の軽減と、ボイラーのトリップの回避、重大な結果的損傷の回避、および修理のダウンタイムの短縮によるコストの削減です。

予測分析を導入してチューブの漏れを検出する利点は次のとおりです。

ARCインドフォーラムでのカミンスキー博士のプレゼンテーションは、発電部門に予測分析を導入することで、利用可能な運用データを分析することでプロセスの変化や傾向を検出する早期警告システムがどのように提供されるかを効果的に示しました。 電力分野における柔軟性、オペレータートレーニングシミュレーター、デジタルツインなどの新しいアプローチにより、産業プロセスが合理化され、運用効率が向上しています。 彼が提供したケーススタディは、STEAG がこの方向に大きく前進したことを明らかにしています。

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