6 Predictive Analytics-casestudy's

Energieopwekkingsbedrijven hebben goed ontwikkelde plannen geïmplementeerd om de prestaties van apparatuur te verbeteren op het gebied van beschikbaarheid, betrouwbaarheid, efficiëntie en naleving. De meeste bedrijven hebben echter een prestatieplateau bereikt, wat hun vermogen om bedrijfsdoelen, doelstellingen en strategieën te bereiken ondermijnt.

Het probleem wordt verergerd door verouderde apparatuur; “right-sizing”-initiatieven; de pensionering van geschoolde arbeiders; jonger, onervaren personeel; en beperkende OEM-serviceovereenkomsten.

Het resultaat is een prestatiekloof in de apparatuur die de bedrijfsprestaties belemmert. Als apparatuur niet aan de verwachtingen voldoet, stuurt het zelfs een schokgolf door de hele onderneming, waardoor de normale bedrijfsvoering, onderhoudsprocedures en financiële prestaties worden verstoord.

Voor energieopwekkingsbedrijven die de prestatiekloof tussen apparatuur willen dichten, stelt SmartSignal's EPI*Center-softwareoplossing operators in staat om de betrouwbaarheid, beschikbaarheid, efficiëntie en naleving van de apparatuur te verhogen tot boven hun huidige niveau.

In tegenstelling tot traditionele conditiebewakingstools zoals trillingsbewaking, biedt EPI*Center een vroege, bruikbare waarschuwing voor abnormale prestaties in alle kritieke systemen en bedrijfstoestanden.

Uitdagingen voor de best uitgevoerde planten

Om de waarde van voorspellende analyses te helpen begrijpen, volgt hieronder een steekproef van door de klant geverifieerde casuïstiek van EPI*Center. Het is belangrijk op te merken dat al deze energieopwekkingsbedrijven:

• Strenge programma's voor preventief onderhoud opgesteld.

• Toegepaste “state-of-the-art” conditiebewakingsprogramma's, b.v. trillingsbewaking, thermografie, enz.

• Gebruikte 'trending'-programma's die consistent zijn met de industrienormen voor prioritaire apparatuur in hun hele vloot.

Ondanks deze programma's en goed opgeleid personeel bleek uit deze operaties dat problemen met de apparatuur zich op een onvoorspelbare basis bleven voordoen. Als gevolg hiervan hebben deze hulpprogramma's besloten om Predictive Analytics van EPI*Center toe te voegen om vroegtijdige, bruikbare waarschuwingen voor opkomende fouten te ontvangen.

Voorspellende analyse in actie

Elk van de hieruit voortvloeiende casuïstiek beschrijft een situatie waarin SmartSignal-klanten vroegtijdige waarschuwing in aantoonbare waarde hebben omgezet. In elk geval werd het opkomende probleem niet geïdentificeerd door traditionele programma's voor conditiebewaking of trending. De bemonstering dient om:

• Benadruk het brede scala aan kritische apparatuur waarvoor EPI*Center voorspellende analyses levert.

• Inzichten geven in de typische acties die worden ondernomen door EPI*Center WatchList-incidenten.

• Geef de resulterende waarde in detail.

Ten slotte zijn de volgende casuïstiek met opzet geselecteerd om een ​​scala aan apparatuur en problemen met fossiele brandstoffen te bevatten. In alle gevallen hebben klanten van SmartSignal Corporation toestemming gegeven om deze echte gebeurtenissen op merkloze basis openbaar te maken.

Casestudy #1 — Probleem met steunlager van luchtverwarmer

Probleem:op 22 december begonnen hoge temperaturen van de ondersteuning van luchtverwarmers incidenten op de WatchList te plaatsen - een op uitzonderingen gebaseerde lijst van apparatuur en systemen die abnormale prestaties aangeven.

Meer specifiek, de lagertemperatuur van de secundaire luchtverwarmer van een fossiele brandstofcentrale steeg met 40 graden Fahrenheit boven wat als normaal zou worden beschouwd voor de omgevingstemperatuur op basis van voorspellende analyses van EPI*Center. Deze toename werd door geen van de andere fabriekssystemen, zoals DCS, conditiebewakingsprogramma's, enz. als abnormaal gezien.

Oplossing:operators voegden 3,5 gallon olie toe aan dit lager (25 tot 30 gallon capaciteit) en de temperatuur daalde weer en loopt sindsdien normaal.

Voordelen:De vroegtijdige waarschuwing van EPI*Center voor abnormale temperaturen resulteerde in de toevoeging van olie, waardoor mogelijke lagerschade werd voorkomen. Deze lagers hebben een zeer strak olie max/min bereik en waren in het verleden lastig voor de fabriek. Voorheen ging in juli een steunlager van de luchtverwarmer kapot.

Op dat moment duurde het negen dagen om het probleem op te lossen, wat resulteerde in 138.804 MWH aan verloren generatie. Een gelijkaardige storing in de steunlager zou het bedrijf tussen $ 1,5 miljoen en $ 4 miljoen kosten aan verloren generatie alleen op basis van de huidige kosten van verloren generatie van $ 10 tot $ 30 per MWH.

Casestudy #2 – Vroegtijdige waarschuwing voor kortgesloten bochten op een bekrachtiger

Probleem:een fabriek met twee eenheden en een capaciteit van meer dan 1500 megawatt begon incidenten op de WatchList te plaatsen met een hoge stroomsterkte van de bekrachtiger. De afwijkingen waren aanvankelijk 5 ampère hoger en stegen vervolgens tot 15 ampère hoger ten opzichte van de door EPI*Center geschatte normen (d.w.z. voorspellende analyses).

Oplossing:op basis van deze informatie was het technische personeel van mening dat de toename van de stroomsterkte van de bekrachtiger werd toegeschreven aan kortgesloten windingen in de rotor. In feite was de fabriek ongeveer twee weken verwijderd van een geplande storing van meer dan 80 dagen om grote delen van de turbine te vervangen en de generator terug te spoelen, wat de ideale gelegenheid was om de diagnose te verifiëren.

Toen de bekrachtiger tijdens de storing werd geïnspecteerd, werd fysieke schade aan de bekrachtiger gevonden en werden ook kortgesloten bochten gevonden. De fabriek ging verder met het terugspoelen van de bekrachtiger tijdens de storing.

Voordelen:De vroege waarschuwing van het EPI*Center voor kortgesloten bochten in de bekrachtiger werd gevalideerd door de fysieke schade die werd gevonden tijdens de storingsinspectie van de bekrachtiger.

Casestudy #3 – Vroege detectie van zich ontwikkelend lagerprobleem op turbinegenerator voorkomt mogelijke uitval

Probleem:De klant runt een opwekkingsstation met meerdere units en een capaciteit van meer dan 2.000 MW. Er werd een abnormaal hoge lagertemperatuur gedetecteerd op een turbinelager op een van hun eenheden - een gasgestookte General Electric-stoomturbine van 420 MW - door het lagedrukturbinemodel EPI * Center van SmartSignal (een van de vele in de oplossingset).

Het model markeerde dit als abnormaal gedrag, hoewel de stijging van 14 graden ruim binnen de normale temperatuurdrempel lag. Diezelfde dag bracht het PM&D-centrum de fabriek op de hoogte van de onregelmatigheid en het centrum bleef de situatie volgen.

Zes dagen later ontdekte EPI*Center nog een kleine, maar significante stapsgewijze verandering in de trillingen van het lager. In het bijzonder was de werkelijke sensorsignaalwaarde 1 Mil groter dan de "geschatte waarde" van SmartSignal tijdens 24 van de 36 gegevensmonsters. Met dit bevestigende bewijs van verslechtering adviseerde een specialist van het PM&D Center een grondigere evaluatie van het lager.

Oplossing:Toevallig was de eenheid gepland voor een geplande uitval van twee weken voor basisonderhoud, die ongeveer een maand later begon. Dankzij de gegevens van het PM&D Center heeft de fabriek tijdens de geplande storing een diepgaande inspectie van het lager uitgevoerd.

Omdat het ongepland was, zou de lagerinspectie geen onderdeel zijn geweest van het normale fabrieksonderhoud zonder de voorspellende analyses van EPI*Center. Bij inspectie bleek het lager beschadigd te zijn, samen met het inscheuren van de as. Babbit-materiaal werd in het lager vervangen en het journaal werd gladgemaakt om het probleem te verhelpen.

Voordelen:Zonder de vroegtijdige waarschuwing van SmartSignal's EPI*Center voor abnormaal gedrag van apparatuur, zou het lager zijn blijven verslechteren. Hoogstwaarschijnlijk zou dit hebben geresulteerd in een storing tijdens het gebruik of een gedwongen uitval eind april of begin mei, wanneer de vraag begint te stijgen, wat leidt tot het zomerseizoen. Vroege detectie verhinderde ook dat de Peak Power Reliability Rating (PPRR) van het bedrijf werd beïnvloed.

Typische besparingen in de sector variëren op zijn minst van ongeveer $ 503.800 tot $ 655.000, afhankelijk van de duur van de storing. Als de gedwongen stroomonderbreking zich voordeed tijdens de piekperiode, zouden de vervangingskosten voor stroom enorm zijn gestegen.

Casestudy #4 – Vroegtijdige waarschuwing voor schade aan binnenboordlagers op een ketelvoedingspomp

Probleem:De klant heeft een fabriek voor fossiele brandstoffen met een capaciteit van meer dan 800 MW. Vroege waarschuwingen meldden dat de motorlagers op de ketelvoedingspomp in temperatuur aan het stijgen waren. Deze waarschuwing deed zich zeven dagen voordat de temperatuurmetingen een onaanvaardbaar niveau zouden hebben bereikt op basis van traditionele bewakingsapparatuur.

Oplossing:een geplande storing werd snel ingepland op een tijdstip dat voor de fabriek het meest geschikt was, zodat het lager kon worden vervangen. Deze actie heeft een ongeplande, gedwongen storing voorkomen die zou hebben plaatsgevonden bij een catastrofale gebeurtenis met de pomp.

Voordelen:De klant kon een geplande uitval voor vervanging van het lager plannen op een tijdstip dat het minst kostbaar was in termen van opwekkingsinkomsten. Bovendien werd de geplande storing in een veel korter tijdsbestek uitgevoerd vanwege de voorbereiding van het onderhoudsteam, in vergelijking met een mogelijke machinerit.

Geschiedenis #5 – Vroege detectie van losse koppeling op ID-ventilator D

Probleem:op 31 januari begonnen incidenten met hoge ampère op de WatchList te worden geplaatst. ID Fan D plaatste incidenten op de WatchList, wat een hoge motorstroomsterkte aangaf.

Oplossing:op basis van de voorspellende analyses startte het fabriekspersoneel een verdere analyse van de ventilatorbelasting. De belasting van de ventilator bleek niet langer overeen te komen met de bladspoed, aangezien er eerder aan deze ventilator was gewerkt. Het personeel vermoedde dat dit te wijten zou kunnen zijn aan een probleem met de Beck Drive, de stuurstang, servo en/of blading.

Voordelen:Op basis van de vroege waarschuwing van het EPI*Center voor abnormale stroom op de ventilator, heeft de fabriek vastgesteld dat deze ventilator buiten dienst kon worden gesteld en het probleem onderzocht voorafgaand aan de geplande uitval. De stelschroef van de askoppeling aan de ventilatorzijde van de as bleek los te zitten en is voor de storing vastgedraaid. Als de ventilator verloren was gegaan, zou er mogelijk een vermindering van de belasting zijn opgetreden.

Casestudy #6 – Vroegtijdige waarschuwing voor problemen met lagerkoeling op een circulatiewaterpomp

Probleem:een eenheidscentrale met een capaciteit van meer dan 700 MW had lagertemperaturen die begin februari incidenten op de SmartSignal WatchList begonnen te plaatsen. De afwijkingen waren 20 tot 80 graden F hoger dan de door EPI*Center geschatte normen. De temperaturen hadden het normale bedrijfsbereik niet overschreden en hadden nog geen alarm in het DCS-systeem veroorzaakt.

Oplossing:de vroege waarschuwing van EPI*Center voor abnormale temperaturen leidde tot een onderzoek waaruit bleek dat de lagers geen koelwater meer nodig hadden, omdat het water naar een alternatieve pomp werd gestuurd. Er was een nieuwe circulatiewaterpompmotor toegevoegd en de koelleiding was aangepast voor lagerkoeling op de nieuwe pomp.

Er werd vastgesteld dat er een beperking was van de koelwaterstroom naar de probleemcirculatiepomp. Het probleem werd snel verholpen met een tijdelijke koelleiding waardoor de lagertemperaturen met ongeveer 20 graden daalden. Een paar maanden later werd tijdens een geplande storing een nieuwe koelwaterleiding geïnstalleerd.

Voordelen:De vroege waarschuwing van het EPI*Center voor abnormale temperaturen leidde tot een onderzoek naar de reden voor de hoge temperaturen van de circulerende waterpomp.

Zonder het onderzoek en de ontdekking van de beperkte koeling naar de pomplagers, zouden de lagers en de as zijn beschadigd. Als deze pomp tijdens de winterwerking wordt uitgeschakeld voor lager- en asreparaties, zou dit hebben geleid tot een verhoogde tegendruk en een vermindering van de belasting vanwege onvoldoende doorstroming door de condensor.

EPI*Center is een softwareoplossing die eigenaren en operators voorspellende analyses biedt op basis van bestaande apparatuurgegevens. Door automatisch alle relevante sensorgegevens te analyseren — proces-, conditiebewakings- en elektrische sensorgegevens — biedt EPI*Center vroegtijdige, bruikbare waarschuwingen voor opkomende problemen op het gebied van betrouwbaarheid, efficiëntie, doorvoer en naleving (milieu en veiligheid). Verder, EPI*Center:

1. biedt vroegtijdige waarschuwing voor afwijkingen van de apparatuur die andere systemen niet detecteren.

2. geeft deze vroegtijdige waarschuwing over alle apparatuur en gebruiksregimes.

3. is snel geconfigureerd, geïmplementeerd en levert waarde op.