Transcript CompRack AB - Energi Norge

Lars Bårdén
CompRack AB
1
Verifiering av isegenskaper & erfarenheter
från:
y Hvittingfoss, Ringeriks Kraftproduksjon AS
y Storåsfossen, Jörpelands Kraft AS
y Åmela, Tussa Kraft AS
y Moelv, Eidsiva Energi AS
y Utmärkande is‐egenskaper för kompositgrindar
2
Hvittingfoss
y 4 intag a´5MW
y Intagen uppdelade i 2 sektioner vardera
y
y
y
y
y
=> aktiv intagsarea/turbin = 2x3,1x6,1m = 37,8 m2
Vattenhastighet ~ 0,8m/s
Grindvinkel ~75o
Spaltöppning 60mm
3x Bef. Stålgrindar grindjärn t=12mm
1x Kompositgrind, profiltjocklek 14,5mm
3
Hvittingfoss
y Bef. grindrensare är av teleskop‐
modell med manuell betjäning
y Innan kraftstationen är älven grund med strömmande vatten, som står öppet länge innan isen lägger sig som isolering.
y Älven producerar normalt stora mängder sarr/kravis i samband med isläggning.
4
Hvittingfoss
Erfarenheter & reflektioner – 1
Referens: Bjarne Eliassen, Björn Borge
y 2 olika typer av isproblem – mekanisk tätning & glasis – kjöving. y
y
y
y
Mekanisk tätning (sammanhängande is i vattnet > spalt/lys‐öppning i grind) absolut viktigaste orsaken till problem
Mycket stora mängder snö/is i vattnet skapade mekanisk tätning av alla grindar i stationen vid ett par tillfällen. Dessa problem kräver kombinationsåtgärder grind/grindrensare
Viktigt att hålla grindar rena från mekanisk tätning för att få en bra funktion oavsett grindtyp – öka rensningsfrekvens / grindrensartyp
Den stora mängden isgröt och isklumpar >60mm i vattnet innan isläggningen gjorde att genomflödet fick sänkas till 50% för att minska risken för mekanisk tätning oavsett grindtyp. Hade troligen kunnat ökas vid högre rensningsfrekvens.
Bättre genomflöde av lös isgröt/sarr vid isläggning och mindre gräs vid islossning på kompositgrinden
5
Hvittingfoss
Erfarenheter & reflektioner ‐ 2
y Svårt att skydda sig från kjöving/glasis i extrema situationer, kräver mycket hög rensningsfrekvens i kombination med reduktion av isens vidhäftningsförmåga (grindvärme, fin ytjämnhet etc.) y Helt igenfrusen grind kan öppnas något snabbare med hjälp av tillförd energi från grindvärme. Kompositgrinden behöver vattentemperatur >0oC för energitillförsel av smältvärme. Låga bindningskrafter mellan komposit och is förenklar användningen av grindrensare i dessa fall.
y Reduktion av vidhäftningsförmåga för att förenkla grindrensning kan ske genom energin som tillförs i en uppvärmd stålgrind eller genom användning av kompositprofiler vars höga ytjämnhet avsevärt minskar bindningskrafterna mellan snö/ is och profil. y Energikostnad för uppvärmning av de 3 stålgrindarna under vinterns isläggningsperiod (19 dagar). (~ 137MWh/grind x Elspot medelpris för perioden 522NOK/MWh = 71 514 NOK/grind => Totalt 215 000 NOK).
6
Storåsfossen, Jörpeland Kraft AS
Referens: Kjetil Vika
y Tidigare stålgrindar med värme vilken inte fungerade innan utbytet. Problem med tätning av grinden även med fungerande grindvärme.
y Sedan bytet till kompositgrindar för 2 år sedan har man ej haft några isproblem trots 2 stränga vintrar sedan dess.
y Ytterligare en positiv effekt är att gräs/siv ej sätter sig lika lätt på grinden som det gjorde tidigare. Detta problem har man haft vid tidigare islossningar.
y Handrensning av grinden sker vid behov
7
Åmela, Tussa Kraft
Referens: Kåre Otterdal
y Horisontellt liggande intag, hade tidigare stora problem med is vintertid när man använde en ouppvärmd stålgrind. Vattnet rann förbi ovanpå grinden.
y Med kompostgrinden går nu allt vatten in i intaget vintertid. y Man har nu fått ett nytt ”problem” med att inget vatten spills vidare nedströms till en bondgård som har sin vattenförsörjning från elva. (Detta ”problem ” är dock hanterbart till skillnad från tidigare isproblem!)
8
Åmela, Tussa Kraft AS Referens: Kåre Otterdal
Tidigare ‐ vattenspill
Nu – inget spill
9
Moelv, Eidsiva Energi AS Referens: Kurt Magne Fallingen
y Moelv kraftstasjon hade tidigare stora problem med igensättning av intagsgrinden vintertid trots användning av grindrensare av kedjetyp för kontinuerlig rensning.
y Den befintliga grinden av rostfritt stål byttes mot en kompositgrind, därefter har inga problem uppstått trots en kall och svår is‐vinter.
10
Utmärkande is‐egenskaper för kompositgrind
y Optimerad profil reducerar initial is‐
y
y
y
y
uppbyggnad i framkant
Ytjämnhet Ra<1 μm reducerar isens vidhäftningskraft, jämför nytt stål Ra=15‐25μm, korroderat stål Ra=?? μm (mm?)
Låg värmeledningskoefficient – leder ej ned kyla i vattnet via profilerna.
Hög ytjämnhet = låg friktion, förenklar för gräs/siv att komma igenom då detta är ett problem relaterat till islossning.
Energieffektivt alternativ till grindvärme i många fall.
11
Lars Bårdén
CompRack AB
www.comprack.se
12