the final report For the working group on operating on blended fuels

 

the final report

  For the working group on operating on blended fuels

مقدمة:

 

بناءاً على توجيه مدير إدارة التوليد وموافقة سعادة النائب بتشكيل فريق عمل لدراسة جدوى الاقتراح المقدم من شركة جنرال اليكتريك. والمتضمن تشغيل الوحدات الغازية في المحطات السابعة والثامنة والتاسعة على الوقود المخلوط ( غاز/ ديزل ) .

فقد اجتمع فريق العمل  لدراسة الجدوى الاقتصادية والفنية والتشغيلية وحساب الكميات المطلوبة والمخزون اللازم لتنفيذ الاقتراح المقدم من شركة جنرال اليكتريك.

 

أولاً الجدوى الاقتصادية والفنية  والتشغيلية:

 

تم دراسة المشاكل الفنية والتشغيلية  وتكاليفها مقابل زيادة موثوقية التشغيل خلال فترة الصيف القادمة حيث أنه تم إجراء التشغيل المطلوب في المحطات الثلاث وبفترات متفاوتة خلال الثلاثة أشهر الماضية ومن خلال هذا التشغيل ظهرت المشاكل الفنية التالية :

 

1-   ظهرت مشكلة فروق درجات الحرارة  HIGH SPREAD على الوحدات وارتفاعه تدريجياً مع التشغيل المستمر على الوقود المخلوط مما يؤدي إلى فصل الوحدة و إخراجها من الخدمة.

 

2-   ظهرت في بداية التشغيل على الوقود المخلوط مشكلة أساسية وهي تذبذب الحمل مما أدى إلى عدم تشغيل الوحدات على الحمل الأقصى لتقليل مشكلة التذبذب ومع استمرار التشغيل للوحدات بدأت هذه المشكلة تقل.

 

3-   ظهور تهريبات في الخطوط المرنة الخاصة بالوقود السائل

 

4-   ظهور تهريبات في صمامات الكسح الثلاثي  3 WAY VALVE

 

5-   ظهور تهريبات في صمامات عدم الرجوع للوقود السائل  FUEL CHECK VALVE

 

6-   ظهور تهريبات في صمامات عدم الرجوع لهواء الكسح  PURGE CHECK VLALVE

 

7-   تهريب من مانعات التسرب وتآكل المحامل في مضخة الوقود الرئيسية وذلك بسبب ارتفاع درجة حرارة مضخة الوقود الرئيسية

 

8-   كثرة الأعطال في الكلتش الكهربائي الخاص بمضخة الوقود الرئيسية

 

9-   زيادة الأعطال في موزع الوقود 

 

 -         الجدول رقم ( 1 ) يوضح إحصائية بالمشاكل السالفة الذكر وذلك في المحطتين الثامنة والتاسعة مع العلم بأن عدد خمس وحدات لكل محطة هو العدد الأقصى التي تم تشغيلها بنظام الوقود المخلوط وذلك لكثرة تكرار المشاكل والمواد المستهلكة للمحافظة على الوحدات في حالة تشغيلية مستقرة.

 

 

جدول رقم (1) يبين عدد مرات تكرار الأعطال

 

 

	الفترة التشغيلية على الوقود المخلوط	تذبذب الحمل	ارتفاع فروق درجات الحرارة	مضخة الوقود الرئيسية	صمام الكسح الثلاثي	صمام عدم الرجوع لهواء الكسح	صمام عدم الرجوع للوقود السائل	وصلة الوقود المرنة	الكلتش الكهربائي	موزع الوقود
الثامنة	3 أشهر	جميع الوحدات في البداية	40	6	17	55	40	100	4	6
التاسعة	شهرين	جميع الوحدات في البداية	10	0	3	22	10	0	2	3

جدول رقم (1)

 

من خلال فترة التشغيل على الوقود المخلوط في المحطتين الثامنة والتاسعة تم حساب التكلفة الفعلية لفترة التشغيل السابقة على النحو التالي:

 

1- الجدول رقم (2) يظهر التكلفة لقطع الغيار المستخدمة في المحطتين التاسعة والثامنة لحل مشاكل الأعطال وإبقاء الوحدات في حالة تشغيلية على الوقود المخلوط

 

 

	مضخة الوقود الرئيسية	صمام عدم الرجوع لهواء الكسح	صمام عدم الرجوع للوقود السائل	وصلة الوقود المرنة	الكلتش الكهربائي	موزع الوقود	المجموع
الثامنة	14818	1425270	426840	323800	13244	12000	2275972
التاسعة	0	937200	106710	0	65122	6000	1115032
							3391004

جدول رقم (2)

 

2- الجدول رقم (3) يبين تكلفة العمالة المستخدمة في المحطتين التاسعة الثامنة لحل مشاكل الأعطال لكل عطل وإبقاء الوحدات في حالة تشغيلية على الوقود المخلوط

 

	مضخة الوقود الرئيسية	صمام عدم الرجوع لهواء الكسح	صمام عدم الرجوع للوقود السائل	وصلة الوقود المرنة	الكلتش الكهربائي	موزع الوقود	المجموع
الثامنة	11520	22000	16000	3200	3840	2880	59440
التاسعة	0	8800	4000	0	1920	1440	16160
							75600

جدول رقم (3)

 

3- الجدول رقم (4) يبين عدد ساعات التوقف اللازمة لحل مشاكل الأعطال لكل عطل في المرة الواحدة وإبقاء الوحدة في حالة تشغيلية على الوقود المخلوط

 

	مضخة الوقود الرئيسية	صمام عدم الرجوع لهواء الكسح	صمام عدم الرجوع للوقود السائل	وصلة الوقود المرنة	الكلتش الكهربائي	موزع الوقود
عدد الساعات	72	12	12	11	48	8

جدول رقم (4)

 

بناءاً على الدراسة أعلاه فقد تم حساب التكاليف التقديرية لتشغيل الوحدات في المحطات السابعة والثامنة والتاسعة كما يظهر في الجدول رقم (5)

 

	متوسط معدل التكلفة	معدل تكلفة تشغيل جميع الوحدات	معدل تكلفة تشغيل جميع الوحدات لمدة 6 أشهر
السابعة	197427	4343394	26060364
الثامنة	151732	1517320	9103920
التاسعة	111504	1784064	10704384
			45868668 ريال

جدول رقم (5)

 

 

ثانياً حساب الكميات المطلوبة لتنفيذ الاقتراح من الغاز / الديزل:

 

تم حساب كميات الديزل اللازمة لتنفيذ الاقتراح أعلاه فقط نظراً لمحدودية الحصص المقدمة من قبل آرامكو السعودية ، حيث أن كميات الغاز المتوفرة كافية لتطبيق الاقتراح المذكور خصوصاً أن عملية تنفيذ الاقتراح لا تستدعي أي زيادة بكمية الغاز اللازم.

 

أ‌-       تم حساب كميات الديزل اللازمة لتشغيل الوحدات بنسبة (75% -25%) ( غاز / ديزل ) وتبين من خلال هذا الحساب بأن كمية الديزل اللازمة للتشغيل غير مقبولة لتجاوزها الحصص المخصصة من قبل ارامكو السعودية حيث أنه من الصعوبة جداً قيام شركة آرامكو السعودية بزيادة الحصص المخصصة لمحطات الرياض .

وكذلك عملية التشغيل بنسبة (75%-25% ) يؤدي إلى نقص القدرة المنتجة ( الميجاوات) لمحطات التوليد بشكل ملحوظ.

} مرفق الجداول التي تبين كميات الديزل اللازمة لتشغيل الوحدات على الوقود المخلوط بنسبة              (75%-25%) ( غاز / ديزل ) ذات الأرقام 6 , 9 , 12 {

 

ب‌- تم حساب كميات الديزل المطلوبة لتشغيل الوحدات بنسبة ( 90%-10%) ( غاز- ديزل) وتبين من خلال هذا الحساب بأن كمية الديزل اللازمة لتنفيذ هذا الإجراء كافية وذلك في حال نقل الحصص المخصصة من الديزل للمحطة الخامسة وتوزيعها على المحطات السابعة والثامنة والتاسعة وتشغيل المحطة الخامسة على الوقود الخام, وكذلك تبين بأن نقص القدرة المنتجة من محطات التوليد أقل من الخيار( أ ).

} مرفق الجداول التي تبين كميات الديزل اللازمة لتشغيل الوحدات على الوقود المخلوط بنسبة              ( 90%-10%) ( غاز – ديزل) ذات الأرقام 7 , 10 , 13 {

 

ثالثاً : المشاكل المتوقعة عند تشغيل المحطة الخامسة بالوقود الخام :

 1.    الانسدادات المتكررة في خطوط الوقود خاصة الأنابيب ذات الأقطار الضيقة.

2.    فروق الضغط الكبيرة على فلاتر الوقود والذي ستدعي تغيير الفلاتر بشكل متكرر مع العلم بان تكلفه الفلتر الواحد تبلغ 1850ريال ، عدد الفلاتر في الوحدة 6 فلاتر أي عدد 72 فلتر أي مبلغ 133200 ريال مع العلم أنه يتم تغيير هذه الفلاتر مرتين على الأقل في الصيف.

3.    تهريب الوقود من البخاخات مما يسبب حرائق على غرفه الاحتراق.

4.    زيادة الراجع من بخاخات الوقود مما يتسبب في تشغيل مضخات الراجع بشكل مستمر يودي إلى تلفها.

5.     زيادة التهريب في نظام التهوية وتهريبه.

6.    تعليق البخاخ عند وضع معين بحيث لا يمكن زيادة الحمل أو تقليله مما يؤدي إلى تطفئه الوحدة يدويا

7.    انسداد مراوح مضخات الوقود وتآكلها والمسبب للاهتزازات على المضخة وبالتالي تأكل الكراسي وفشل المضخة والمحرك الكهربائي  في أوقات الذروة .

8.    الخروج المتكرر للوحدة لعمليه غسيل التوربين وذلك للتقليل من عمليه الفاقد في الطاقة والذي يصل في بعض الأوقات إلى 15%.

9.    القراءات الخاطئة لعدادات الوقود بسبب كثرة الراجع واتساخ العداد.

10.      زيادة الحرائق بسبب كثرة الراجع وتهريب الوقود .

رابعاً: ً حساب المخزون لوقود الديزل والكميات المطلوبة في حال تنفيذ الاقتراح:

 

 

تم حساب مخزون الديزل في محطات التوليد السابعة والثامنة والتاسعة للحفاظ على مستوى  مخزون لا يقل عن 80%  من السعة التشغيلية للخزانات في حال تنفيذ الاقتراح، وكذلك تم حساب مخزون المحطة الخامسة الفعلي حوالي ( 660 شاحنة) بغية معرفة مدى الحاجة لنقله إلى المحطات الثلاث.

 

كذلك تم حساب كميات التوريد من الديزل خلال الأشهر من أبريل إلى سبتمبر لتجاوز فترة الصيف .

وقد اتضح من خلال الحساب المذكور بأن مخصصات الديزل للمحطة الخامسة تفي بالغرض في حال تشغيل الوحدات في المحطات السابعة والثامنة والتاسعة بنسبة ( 90%-10%) ( غاز – ديزل)

 

النتائج:

1-   الجدول رقم 1 يبين كثرة تكرار الأعطال خلال فترة التجربة الماضية عند التشغيل على الوقود المخلوط، مع العلم أن معظم هذه الأعطال قد لا يؤدي لخروج الوحدة من الخدمة ولكن يجعلها لا تعمل بالوقود المخلوط لفترة إصلاح العطل مما يضطرنا لتشغيلها فقط على وقود الغاز.

2-   من الجدول رقم 4 يتضح ضرورة توقيف الوحدات لفترات طويلة لغرض أعمال الصيانة لإصلاح الأعطال التي تظهر على الوحدات نتيجة التشغيل على الوقود المخلوط، خصوصاً أعطال صمام عدم الرجوع لهواء الكسح.

3-   من الجدول رقم 5 يتضح ارتفاع التكلفة لتشغيل الوحدات على الوقود المخلوط حوالي        46 مليون ريال سعودي لقطع الغيار والعمالة.

4-   من الجداول 6 إلى 14 يتضح زيادة عدد شاحنات التوريد لمحطات التوليد السابعة والثامنة والتاسعة بشكل يومي مما يزيد أعباء التوريد.

5-   من الجدول رقم 15 اتضح ما يلي:

أ‌-       كمية مخزون المحطة الخامسة الفعلي ( حوالي 660 شاحنة ) غير مجدية لنقلها وتوزيعها للمحطات الثلاثة ( 7 , 8 , 9 ) مقارنة بالاستهلاك المطلوب.

ب‌-  مخصصات المحطة الخامسة الموردة لا تكفي لتشغيل الوحدات في المحطات الأخرى  ( 7 , 8 , 9 ) بنسبة ( 75%-25%) على الوقود المخلوط ولكنها مقاربة للاستهلاك المتوقع في حال تشغيل هذه الوحدات على الوقود المخلوط بنسبة ( 90%-10%)

ج- ملاحظة فرق التكلفة في حال تشغيل وحدات المحطة الخامسة على الوقود الخام بدلاً من الوقود المخلوط حوالي 6.5مليون ريال سعودي.

6- وجود بعض المشاكل التشغيلية عند تشغيل المحطة الخامسة بالوقود الخام.

 

التوصيات:

 

1-   يستبعد الفريق تشغيل الوحدات بنسبة ( 75%-25%) ( غاز- ديزل) وذلك لزيادة استهلاك كمية الديزل المتوقعة وانخفاض في القدرة المنتجة ( الميجاوات) من الوحدات

2-   يرى الفريق بأنه ليس هناك مردود اقتصادي إيجابي بل مردود اقتصادي سلبي  ويمكن تشغيل الوحدات عند الضرورة القصوى بنسبة ( 90%-10%) بهدف زيادة موثوقية الشبكة علماً بأن تطبيق هذا الاقتراح يحتاج إلى :

أ‌-       تأمين كمية كافية من قطع الغيار

ب‌- أعباء توريد الوقود وتنسق الحصص

ج- ضرورة زيادة عدد مرات إخراج الوحدات خارج الخدمة لحل الأعطال والمشاكل المترتبة عن عملية التشغيل

د- زيادة التكاليف المترتبة على تطبيق هذا الإجراء

3-   اقتراح تنفيذ عملية التشغيل من قبل شركة جنرال الكتريك لا يحل مشكلة التحويل وإنما يزيد من موثوقية التحويل بنسبة قليلة