Canllaw Gosod Cyddwysydd ar gyfer Systemau Geothermol
Mae'r cyddwysydd yn elfen allweddol mewn systemau cynhyrchu pŵer geothermol, yn enwedig mewn gweithfeydd stêm fflach a chylchred ddeuaidd. Ei swyddogaeth yw trosi stêm a ddefnyddiwyd gan y tyrbin yn ôl yn hylif (cyddwysiad) fel y gall y cylchred thermol redeg yn effeithlon, bod pwysau cefn y tyrbin yn aros yn isel, a gellir adfer yr hylif gweithio i'w ailddefnyddio neu ei ailchwistrellu. Mae gosod cyddwysydd priodol yn pennu perfformiad, dibynadwyedd a hyd oes y system. Mae'r erthygl hon yn trafod canllaw gosod cyddwysydd ymarferol ar gyfer systemau geothermol, o'r cam paratoi i'r profion a'r cynnal a chadw cychwynnol.
1. Deall y Mathau o Gyddwysyddion mewn Systemau Geothermol
Cyn gosod, pennwch y math o gyddwysydd a ddefnyddir oherwydd ei fod yn effeithio ar y cynllun, y cyfleustodau, a'r dull gosod:
1. Cyddwysydd wyneb (cyddwysydd wyneb)
Nid yw stêm a dŵr oeri yn cymysgu; mae trosglwyddo gwres yn digwydd drwy'r tiwbiau. Yn gyffredin mewn gweithfeydd geothermol ar raddfa fawr oherwydd gwell rheolaeth ar ansawdd cyddwysiad.
2. Cyddwysydd cyswllt uniongyrchol (cyddwysydd cyswllt uniongyrchol)
Mae stêm yn cymysgu'n uniongyrchol â dŵr oeri. Mae hyn fel arfer yn symlach ac yn rhatach, ond mae angen sylw arbennig ar ansawdd cyddwysiad a rheoli nwy an-gyddwysadwy (NCG).
3. Cyddwysydd wedi'i oeri ag aer (ACC)
Gan ddefnyddio aer fel cyfrwng oeri, mae'n addas ar gyfer lleoliadau lle mae dŵr ar gael yn gyfyngedig. Fodd bynnag, mae angen ardal fawr arno ac mae'n sensitif i dymheredd amgylchynol.
Yn ogystal, mae systemau geothermol yn aml yn cynnwys nwyon na ellir eu cyddwyso fel CO₂ a H₂S, yn ogystal â'r potensial ar gyfer cyrydiad a graddio. Mae'r ffactorau hyn yn dylanwadu ar ddewis deunyddiau a systemau cynnal fel systemau gwactod ac echdynnu nwy.
2. Paratoi Dylunio a Gofynion Lleoliad
Mae'r cyfnod paratoi yn pennu llyfnder y gosodiad. Pethau pwysig i'w sicrhau:
– Capasiti thermol ac amodau gweithredu: cyfradd llif stêm, pwysedd cyddwysydd, tymheredd dŵr oeri, a tharged pwysedd cefn y tyrbin.
– Argaeledd cyfleustodau: dŵr oeri (tŵr oeri/unwaith drwodd), trydan ar gyfer pympiau a systemau gwactod, offerynnau dŵr, a draeniau.
– Cynllun: mynediad craen, piblinell stêm o'r tyrbin, tŷ pwmp cyddwysiad, ardal cynnal a chadw bwndel tiwbiau, a lle ar gyfer system pwmp alldaflu/gwactod.
– Sylfaen a strwythur: gwiriwch gapasiti dwyn y pridd, yr uchder, cynllun bolltau angor, a'r gofynion gwrth-ddirgryniad.
– Diogelwch a'r amgylchedd: rheoli H₂S/NCG, awyru, trin cyddwysiad, a chydymffurfio â rheoliadau lleol.
Ar y cam hwn, rhaid cwblhau lluniadau fel GA (trefniant cyffredinol), P&ID, isometreg pibellau, a manylebau offeryniaeth er mwyn osgoi newidiadau yn y maes.
3. Arolygu Deunyddiau a Rheoli Ansawdd (SA/SA)
Cyn gosodiad corfforol, perfformiwch archwiliad sy'n dod i mewn:
– Dilysu dogfennau: tystysgrif deunydd (MTC), taflen ddata, llawlyfr gwerthwr, gweithdrefn weldio/WPS a chymhwyster weldiwr.
– Gwiriwch y cyflwr ffisegol: difrod oherwydd cludiant, pantiau ar y gragen, anffurfiad fflans, glendid mewnol, a chyfanrwydd y cotio.
– Deunyddiau sy'n gwrthsefyll cyrydiad: gwnewch yn siŵr bod y radd yn briodol, er enghraifft rhai deunyddiau dur gwrthstaen ar gyfer amgylcheddau cyrydol neu bibell titaniwm ar gyfer dŵr y môr mewn rhai cymwysiadau.
– Cydrannau craidd: bwndel tiwbiau, dalen tiwbiau, baffl, cymal ehangu, gasged, ffroenell, a thwll archwilio/twll llaw.
Ar gyfer systemau geothermol, dylid rhoi sylw arbennig i'r potensial ar gyfer cyrydiad H₂S, tyllau, a dyddodion silica. Sicrhewch fod y gwerthwr yn darparu argymhellion triniaeth gemegol a therfynau gweithredu.
4. Paratoi'r Sylfaen a Gosod y Cyddwysydd
4.1 Gwaith Sylfaen
– Sicrhewch fod y sylfaen wedi caledu yn ôl y safonau, bod yr wyneb yn wastad, a bod y bolltau angor wedi'u gosod yn ôl y templed.
– Gwiriwch yr uchder a'r lefel gan ddefnyddio offer mesur (lefel gorsaf gyfan/laser).
– Paratowch ddeunydd grout (grout nad yw'n crebachu) i lenwi'r bylchau yn y plât sylfaen.
4.2 Codi a Rigio
– Defnyddiwch gynllun codi sydd wedi’i gymeradwyo gan yr HSE: capasiti craen, slingiau, gefynnau, bariau lledaenu a phwyntiau codi.
– Cynnal archwiliad rigio cyn codi.
– Cynnal safle canol disgyrchiant ac osgoi troelli'r gragen.
4.3 Aliniad a Growtio
– Rhowch y cyddwysydd ar y stondin, alinio'r bibell stêm o'r tyrbin a'r bibell gyddwysiad.
– Gwnewch yn siŵr nad yw'r ffroenell yn derbyn llwyth gormodol ar y bibell (lwyth y ffroenell).
– Ar ôl y safle terfynol, gwnewch growtio a halltu yn ôl y weithdrefn.
5. Gosod Pibellau ac Offer Cefnogi
Nid systemau annibynnol yw gosodiadau cyddwysydd. Mae gweithrediad llwyddiannus yn dibynnu'n fawr ar integreiddio â systemau eraill.
5.1 Llinell Stêm Gwacáu
– Sicrhewch fod diamedr a llwybr y bibell yn lleihau'r gostyngiad pwysau i'r lleiafswm.
– Gosodwch gymalau ehangu os oes angen i ddarparu ar gyfer ehangu thermol.
– Darparwch gefnogaeth a chrogfachau priodol fel nad yw'r llwyth yn cael ei drosglwyddo i'r tyrbin na'r cyddwysydd.
5.2 System Dŵr Oeri
– Ar gyfer cyddwysyddion arwyneb, gosodwch bibellau mewnfa ac allfa'r blwch dŵr gyda falfiau ynysu, hidlyddion ac offerynnau llif/tymheredd.
– Sicrhewch fod cyfeiriad y llif fel y'i cynlluniwyd (gwrthgerrynt os oes angen).
– Fflysiwch y bibell cyn y cysylltiad terfynol i atal malurion rhag mynd i mewn i'r tiwb.
5.3 Systemau Cyddwysiad a Ffynnon Boeth
– Gosodwch reolydd lefel ffynnon boeth, pwmp cyddwysiad, falf wirio, a llinell draenio/gorlif.
– Sicrhau bod pwyntiau samplu ar gael ar gyfer monitro ansawdd cyddwysiad.
– Os caiff cyddwysiad ei ddychwelyd neu ei chwistrellu, gwnewch yn siŵr bod y tymheredd a'r cemegolion yn gydnaws.
5.4 Systemau Gwactod a Nwy An-Gyddwysadwy
Mewn gorsafoedd pŵer geothermol, mae system wacáu NCG yn bwysig iawn:
– Gosodwch yr alldafliad jet stêm neu'r pwmp gwactod cylch hylif yn ôl y dyluniad.
– Rhaid i bibellau NCG fod yn aerglos, bod â gollyngiadau lleiaf posibl, a bod ag offerynnau pwysau/gwactod.
– Paratowch lwybr i'r uned lleihau H₂S os oes angen.
6. Gosod Offeryniaeth a Rheoli
Mae offeryniaeth a osodir yn gyffredin yn cynnwys:
– Trosglwyddydd pwysau/mesurydd gwactod yng nghrasgen y cyddwysydd.
– Elfen tymheredd wrth fewnfa/allfa dŵr oeri.
– Trosglwyddydd lefel mewn ffynnon boeth.
– Mesurydd llif ar gyfer dŵr oeri a chyddwysiad (os oes angen).
– Monitro dirgryniad/cyflwr ar bympiau cysylltiedig.
Sicrhewch fod gosodiad yr offeryn yn bodloni safonau gwifrau, seilio, a sgôr IP. Caiff calibradu ei berfformio cyn comisiynu.
7. Profi: Prawf Hydro, Prawf Gwactod, a Gwirio Gollyngiadau
Ar ôl i'r gosodiad mecanyddol gael ei gwblhau, perfformiwch brofion cam wrth gam:
1. Prawf hydrolig ochr y dŵr oeri
Profwch y tiwb a'r blwch dŵr am ollyngiadau. Profwch y pwysau yn ôl y cod (e.e., ASME) a manylebau'r gwerthwr. Cofnodwch y gostyngiad pwysau yn ystod yr amser dal.
2. Prawf gollyngiad ar yr ochr stêm/gwactod
Gwnewch yn siŵr bod y cysylltiadau cragen a fflans yn dynn cyn eu defnyddio. Gall gollyngiadau bach amharu ar y gwactod a chynyddu pwysau cefn y tyrbin.
3. Prawf gwactod / prawf gollyngiad dŵr
Mesurwch y gyfradd cymeriant aer, a all leihau effeithlonrwydd. Atgyweiriwch ollyngiadau mewn gasgedi, coesynnau falf, neu gysylltiadau offerynnau.
4. Fflysio a glanhau
Glanhewch i gael gwared ar weddillion weldio, tywod a graen. Ar gyfer tiwbiau, defnyddiwch y dull a argymhellir (glanhau cemegol neu lanhau mecanyddol).
8. Comisiynu a Chychwyn Cychwynnol
Nod y cam comisiynu yw sicrhau bod y cyddwysydd yn gweithio yn ôl y dyluniad:
– Rhedeg y pwmp dŵr oeri, sefydlogi'r llif a'r tymheredd.
– Actifadwch y system gwactod nes iddi gyrraedd y pwysedd cyddwysydd targed.
– Agorwch lif y stêm yn raddol, monitro'r tymheredd, y pwysau a lefel y ffynnon boeth.
– Sicrhewch fod y system rheoli lefel a'r system gyddwysiad yn gweithredu heb geudod.
– Monitro dangosyddion perfformiad: gwahaniaeth tymheredd terfynol (TTD), sefydlogrwydd gwactod, a defnydd pŵer y pwmp.
Yn ystod y cychwyn, chwiliwch am symptomau fel dirgryniad uchel, lefelau ffynnon boeth ansefydlog, neu gynnydd yn y NCG sy'n dynodi problemau gollyngiadau neu gapasiti annigonol i gael gwared â nwy.
9. Arferion Da Cynnal a Chadw Cychwynnol
Er mwyn sicrhau bod y cyddwysydd yn wydn ac yn effeithlon, perfformiwch yr arferion canlynol ar ôl ei osod:
– Monitro baw: gwiriwch a yw perfformiad trosglwyddo gwres wedi gostwng; trefnwch lanhau tiwbiau os yw'r TTD yn cynyddu.
– Rheoli cemegau dŵr oeri: lleihau graddio, cyrydiad a bioffowlio, yn enwedig wrth ddefnyddio tyrau oeri.
– Archwiliad gollyngiadau gwactod: cynnal archwiliadau cyfnodol o gasgedi a phacio falf.
– Gwiriad system NCG: sicrhau bod y pwmp alldafliad/gwactod yn gweithredu ar gapasiti'r dyluniad.
– Cofnodi data gweithredol: mae tueddiadau pwysau cyddwysydd, tymheredd dŵr oeri, cyfradd llif, a lefel ffynnon boeth yn bwysig ar gyfer canfod cynnar.
Cau
Mae gosod cyddwysydd ar gyfer systemau geothermol yn gofyn am fwy o gywirdeb na chymwysiadau stêm confensiynol oherwydd presenoldeb nwyon na ellir eu cyddwyso, cyrydiad posibl, a'r angen am wactod sefydlog. Mae proses dda yn dechrau gyda dewis math o gyddwysydd, paratoi'r sylfaen a'r cynllun, gosod pibellau ac offer ategol, a phrofi hydro a phrofi gwactod cyn comisiynu. Drwy ddilyn y canllaw hwn, gallwch leihau'r risg o ollyngiadau, cynnal perfformiad tyrbin, a sicrhau gweithrediad effeithlon a dibynadwy'r gwaith geothermol.
Os dymunwch, gallaf addasu'r erthygl hon ar gyfer math penodol o generadur (fflach/deuaidd/ACC), ychwanegu rhestr wirio gosod, neu lunio fersiwn fwy technegol gyda chyfeiriadau safonau (ASME/HEI/API) yn ôl yr angen.
