Trzy możliwości, jedno rozwiązanie. Rozmowa z Jarosławem Garstką, dyrektorem Zakładu Wodno-Ściekowego Polskiego Koncernu Naftowego ORLEN S.A.
Nierównomierne obciążenie pracy pomp oraz niska sprawność całego układu – aby rozwiązać ten problem PKN ORLEN dokonał analizy trzech możliwych rozwiązań. Co zakłada wybrana koncepcja, której realizacja niedawno się rozpoczęła? – mówi Jarosław Garstka, dyrektor Zakładu Wodno-Ściekowego Polskiego Koncernu Naftowego ORLEN S.A.
Jakiego typu pompy eksploatujecie w PKN ORLEN?
Nasz zakład produkcyjny istnieje od 1965 roku. Równolegle z jego rozwojem budowano bloki wodne, wyposażone w dwudziesto-, trzydziestoletnie dziś pompy. Układy pomp na poszczególnych blokach składają się z 6-10 jednostek typu diagonalnego, zabudowanych z silnikami 800 kW. Pompy posiadają zróżnicowane parametry hydrauliczne w obrębie tych samych pompowni. Część z nich wyposażona jest w jeden napęd regulacyjny. Są też układy chłodnicze, nieposiadające jeszcze przemienników częstotliwości.
Duże różnice parametrowe w obrębie tych samych instalacji powodują całkowicie różne obciążenia poszczególnych agregatów.
Czy może pan przybliżyć te różnice na przykładzie wybranego bloku wodnego?
Mamy rozchwiane parametry na blokach chłodniczych, tzn. taką samą wielkość przepływu uzyskujemy przy różnych mocach elektrycznych. Rozrzut mocy jest wynikiem bardzo dużego zróżnicowania parametrów poszczególnych agregatów oraz ich różnych sprawności. Są martwe pola regulacyjne, w których pompa pracuje ze sprawnością wyjściową poniżej 55%. Najczęściej występujący optymalny zakres przepływu to od 8 do 11 tys. m3 na godzinę. Poza tym rozrzut sprawności wynosi od 65-83%.
Nierównomierne obciążenie oraz praca pompy regulowanej z niskim obciążeniem, przy jednocześnie znacznym wpływie martwych pól regulacyjnych, powoduje niską sprawność pompowania całego układu. W zakresie przepływów dominujących – czyli tutaj, gdzie układy powinny pracować z najbardziej optymalną sprawnością – mamy ją niestety niską: 60-70%. A w przypadku małych zakresów przepływu sprawność potrafi spaść nawet do 30%. Maksymalne dociążenie układu powoduje zwiększenie sprawności i to prawie do 75%, co wiąże się z sezonowością, czyli zmiennym zapotrzebowaniem na wodę chłodniczą w okresie zimowym lub letnim. Oczekiwana sytuacja to taka, kiedy sprawność i regulacyjność we wszystkich okresach czasowych, w jakich pompy pracują, będą optymalne.
Próbowaliście rozwiązać ten problem?
Próbowaliśmy podejść do tematu w różny sposób. Dokonaliśmy analizy trzech możliwych rozwiązań.
Pierwsza opcja to zastosowanie tzw. pompy połówkowej, celem zwiększenia regulacyjności. Okazało się jednak, że nie było to do końca dobre rozwiązanie. Podniosłoby bowiem sprawność zespołu regulowania dla rozpatrywanej wydajności z 31 do 64%, a nie jest to poziom zadowalający. Poza tym mała pompa osiąga maksymalną sprawność na poziomie 78%, przy maksymalnym wysterowaniu silnika i napędu. Jest więc ona w rzeczywistości o 5% mniejsza od tej deklarowanej przez producenta. Minusem jest również to, że w dalszej części występuje martwe pole regulacyjne, chociaż już mniejsze o połowę.
