B.0727 FOU: DYSEINJEKSJON - SVORKA - Energi Norge
B.0727 FOU: DYSEINJEKSJON - SVORKA - Energi Norge
B.0727 FOU: DYSEINJEKSJON - SVORKA - Energi Norge
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
DELLASTKJØRINGFRANCISTURBINErik J. Wiborg - PTK
DELLASTKJØRING FRANCISBakgrunn/ProblematikkSystemetSvorka og prosjektetFremtid2 Statkraftpresentasjon
BAKGRUNN OGPROBLEMATIKKErik J. Wiborg
Dellast…4 Statkraftpresentasjon
BAKGRUNN / PROBLEMATIKKTrommeStagLedeskovlerLøpehjulSugerør5 Statkraftpresentasjon
BAKGRUNN / PROBLEMATIKKTurbiner designet til en gitt fallhøyde/volumstrøm6 StatkraftpresentasjonE = 0?
BAKGRUNN / PROBLEMATIKKVirkningsgrad [%]Design lastSpinn=Tapt energi60100 110Last [%]=7 Statkraftpresentasjon
PROBLEM 1: TRYKKPULSASJONER- Slitasje på lagre- Utmatting skader- Effektsvingninger- Kavitasjon (pulserende)8 Statkraftpresentasjon
PROBLEM 2: SUGERØRSVIRVEL1. Dellast leder til stor tangentiell hastighetut av turbinen2. Virvel treffer sugerørsvegg3. Vibrasjon forplanter seg opp konus4. Vibrasjon kan lede til utmattingsskader9 Statkraftpresentasjon
SYSTEMETErik J. Wiborg
11 StatkraftpresentasjonLØSNING: INJEKSJON
VARIABLEMengde vannTrykkVinkel (x2)Antall dyser12 Statkraftpresentasjon
Fase 1: Test i laboratoriumMengde vannTrykkVinkel (x2)Antall dyserNTNU – To testriggerStrømningskontroll ved vanninjeksjon
Fase 1: Test i laboratoriumMengde vannTrykkVinkel (x2)Antall dyserNTNU – To testriggerStrømningskontroll ved vanninjeksjon
Fase 1: Test i laboratorium – ModellTest på Tokke modellMengde vannTrykkVinkel (x2)Antall dyser15 Statkraftpresentasjon
Fase 2: Feltmålinger på prototyp- Skarsfjord Kraftverk – 4 MW (Troms Kraft)- Skibotn Kraftverk – 72 MW (Troms Kraft)- Trykkpulsmålinger på anlegg med trykkpulsproblemerSkarsfjord KraftverkSkibotn Kraftverk
Trykkvariasjon [bar]Trykkvariasjon [bar]0.40.80.2Fase 2:0.60Feltmålinger på prototyp0.4-0.2p175_01p175_11PabsPabs-0.42 4 6 8 100.60.22 4 6 8 100.60.40.40.20.200-0.2-0.42 4 6 8 100.6p175_01Side-0.2-0.42 4 6 8 100.6p175_11Side0.40.40.20.200-0.2p175_01Topp-0.42 4 6 8 10Tid [s]-0.2p175_11Topp-0.42 4 6 8 10Tid [s]INGEN INJEKSJON65% INJEKSJON17 Statkraftpresentasjon
Etter Fase 2…Systemet er fremdeles midlertidig lagt oppSystemet må slås av og på manuelt (motsatt effektpå designlast)Systemet er ikke utstyrt med sikkerhetsanordningerTesting er fremdeles mangelfull - videre forskning?(virkningsgrad/vanntap, spenninger, med mer.)18 Statkraftpresentasjon
<strong>SVORKA</strong>Erik J. Wiborg
20 Statkraftpresentasjon<strong>SVORKA</strong> I SURNADAL
<strong>SVORKA</strong>Svorka KraftverkRegion/KG: Midt – trollheim-Turbin: 1 stk, 21 MW Francis- Prod.: 101 GWh- Fall: 245 m- Omdr.: 600 rpm- Selvpålagt minstevannsføring (laks) som samsvarer medugunstig driftspunkt- Store trykkpulsasjoner oppleves med en uhyggeligkonsekvens: kavitasjon21 Statkraftpresentasjon
22 StatkraftpresentasjonKAVITASJON…
PROSJEKTETS MÅL OG OMFANG• Tredje prototypetest av systemet• Design og installasjon av et permanent system• Design, installasjon, testing av styring og sikkerhet• Utvidet testing23 Statkraftpresentasjon
Standardavvik [kPa]FASE 3: Permanent installasjon m/styring og vernMekanisk innretninger installertSystemet er testet (trykkpulsasjonsmålinger)Gode resultaterStyring og sikkerhetsanordningerinstallertTesting er litt forsinket161210MWOpplasting av turbinTrykkgiver no 111MW12MW3121Ingen dyserm/ dyser (tall indikerer antall)13MW3114MW15MW16MW17MW81 321 2 32231321 2318MW400 20 40 60Indeks nr.Økende tid for økende nr24 Statkraftpresentasjon
INSTALLASJONEN- Rør frem til spiraltromme, fleksibelslange for kobling mot dyser-Tre dyser, utstyrt med individuellemanuelle ventiler- TrykkmålesensorerTrykksatt vann hentetfra trykksjakten- Nødstengeventil- Reguleringsventil25 Statkraftpresentasjon
Etter Fase 32…Systemet er permanent fremdeles midlertidig lagt oppSystemet må er automatisk slås av og styrt på manuelt og kontrollert (motsatt effektpå designlast)Systemet er ikke utstyrt med sikkerhetsanordningerTesting er fremdeles mangelfull - videre forskning?(virkningsgrad er underveis: / vanntap / spenninger)• Virkningsgradsmåling• Strekklappmåling• Permanent overvåking• mer…26 Statkraftpresentasjon
LÆRDOM OM SYSTEMETMå tilpasses for hvert anleggParametre er avhengig av hverandreFoU = Mye Arbeid + Overraskelser27 Statkraftpresentasjon
FREMTID – FASE 4Erik J. Wiborg
BRUKSOMRÅDER - MULIGHETERSkånsom ekstremlavlastVirvelproblematikk:Alternativ medisinMinstevannsføringStøydempende- Økt virkningsgrad på dellast / overlast?- To fluer i en smekk? (overvåking)29 Statkraftpresentasjon
Takk for oppmerksomheten!30 Statkraftpresentasjon