MOBE: Final Report: Modelling and Optimization of biomass-based Energy production

K Trangbæk, Brian Elmegaard

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportRapportForskning

Abstract

Nærværende rapport er en samlet dokumentation af arbejdet som er udført i PSOprojektet MOBE, “Modellering og optimering af biomassebaseret energiproduktion”.
Målsætningen i projektet er at udvikle bedre reguleringsmetoder for kedler i de centrale kraftværker, således at værket som sådan opnår bedre reguleringsevne med hensyn til lastændringshastighed specielt i lavlastområdet omkring og under Bensonpunktet.
Rapporten indledes med en beskrivelse af de udfordringer som kraftværkerne står overfor i det moderne elmarked hvor vindkraft udgør en væsentlig prioriteret produktion og dermed sammen med forbrugssvingninger bidrager til fastlæggelse af driften på de centrale blokke.
Rapporten dokumenterer arbejdet udført for at udvikle en fælles simuleringsplatform for parterne i projektet og for fremtidigt modelarbejde. Resultatet af dette arbejde er en integration af DTU’s simuleringskode DNA med Matlab. Der foreslås desuden muligheder for andre værktøjer.
Modelarbejdet i projektet har resulteret i indledende undersøgelser af tidskonstanter i fordamperrør, en analyse som viser at Ledinegg-instabilitet ikke opstår i moderne kedler selv ved lav last, udvikling af en valideret fordampermodel som kan kobles med værktøjer der anvendes ved udvikling af reguleringsstrategier samt en analyse af virkningsgrad af to forskellige konfigurationer af lavlastanlæg for Bensonkedler.
Baseret på en valideret kraftværksmodel kunne reguleringsstrategier evalueres.
Da begrænsninger i styresignaler og temperaturgradienter er dominerende, anbefales
det at anvende en modelprædiktiv regulator. Det demonstreres, hvordan en
sådan regulator kan håndtere store lastgradienter uden at overskride fastsatte begrænsninger.
Ved at skifte mellem lineariserede modeller kan hele lastområdet
dækkes.
Projektet indikerer at Model Predictive Control kan forbedre regulering i lavlast
markant. Dette bør i fremtidige projekter afklares ved reelle tests, i første omgang
mod en simulator baseret på “first principles” og siden på et værk. Modelarbejdet
i MOBE har lagt grunden for en model anvendelig model, men denne
skal yderligere udvikles med henblik på bedre forståelse af fordamperprocessen og
kobling til resten af kedlen, specielt mellemoverhedning. De udviklede modeller er
baseret på flere simplificerende antagelser. Disse antagelser bør granskes nøjere i
kommende arbejder hvor der bør fokuseres yderligere på reel drift af Bensonkedler
med forskellige brændsler.
OriginalsprogEngelsk
ForlagDONG Energy
StatusUdgivet - 2008

Bibliografisk note

Endelig rapport for PSO-projekt nr. 4114

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'MOBE: Final Report: Modelling and Optimization of biomass-based Energy production'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater