BE1029973B1

BE1029973B1 - Een werkwijze en een systeem om een optimaal moment te bepalen voor het verwijderen van roet op een warmtewisselaar

Info

Publication number: BE1029973B1
Application number: BE20215928A
Authority: BE
Inventors: Frank Alaerts; Twan Bearda
Original assignee: Entras
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-06-26
Also published as: BE1029973A1

Abstract

Voorbeelden van uitvoeringsvormen beschrijven een computer geïmplementeerde werkwijze voor het bepalen van een optimaal moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar van een thermische centrale. De werkwijze omvat de volgende stappen: i) het bepalen van een totale warmteoverdrachtskost op basis van een totaal energieverlies ten gevolge van roetvorming op de warmtewisselaar; ii) het bepalen van een roetverwijderingskost op basis van een netto energieproductieverlies van de thermische centrale op een moment van roetverwijdering; en iii) het bepalen van het optimale moment als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost de roetverwijderingskost overstijgt.

Description

EEN WERKWIJZE EN EEN SYSTEEM OM EEN OPTIMAAL MOMENT TE

BEPALEN VOOR HET VERWIJDEREN VAN ROET OP EEN

WARMTEWISSELAAR

Domein van de uitvinding

[01] De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen, onder meer, betrekking op het verwijderen van roet op een warmtewisselaar in een thermische centrale. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op het bepalen van een optimaal moment voor het verwijderen van roet op een dergelijke warmtewisselaar.

Achtergrond van de uitvinding

[02] Een thermische centrale wekt gewoonlijk warmte op door de verbranding van een brandstof, bv. steenkool, aardgas of biomassa, in een ketel. Deze verbrandingswarmte wordt dan overgebracht naar een warmtewisselaar die zich in de ketel bevindt waardoor voedingswater dat door de buizen van de warmtewisselaar stroomt wordt verhit tot stoom van hoge temperatuur. Deze stoom drijft gewoonlijk een turbine aan die met behulp van een generator elektrische energie opwekt, of de stoom kan worden gebruikt als nuttige warmte, bv. in stadsverwarming of in een industrieel proces.

[03] De verbranding van brandstof veroorzaakt een geleidelijke ophoping van afzettingen, i.e. roet, op de binnenwanden van de ketel en op de oppervlakken van de warmtewisselaars. De geleidelijk toenemende roetlaag vermindert na verloop van tijd de efficiëntie van de thermische centrale. Deze vermindering is in het bijzonder te wijten aan de daling van de warmteoverdrachtsefficiëntie van de warmtewisselaars.

Om de efficiëntie te herstellen wordt de roetvorming periodiek verwijderd, bijvoorbeeld door roetblazen. Het verwijderen van roet gebeurt meestal op vaste tijdsintervallen die gebaseerd zijn op vooraf bepaalde protocollen, inschatting van een operator of aanbevelingen van de fabrikant.

[04] Het verwijderen van roet op een vast tijdsinterval kan echter resulteren in het onvoldoende of overmatige verwijderen van roet, afhankelijk van de werkingsomstandigheden van de thermische centrale. Het onvoldoende verwijderen van roet kan resulteren in overmatige energieverliezen door overmatige roetvorming, onomkeerbare vervuiling van de warmtewisselaar of schade aan de ketel door roetbranden. Het overmatig verwijderen van roet kan daarentegen resulteren in overmatige productieverliezen door onnodig energieverbruik voor het verwijderen van roet of door beschadiging van het oppervlak van de warmtewisselaar door buitensporig schoonmaken. Het uitvallen van de ketel om schade aan de warmtewisselaars of de ketel te herstellen, de energieverliezen en/of de productieverliezen door roet te verwijderen op een vast tijdsinterval kunnen verder resulteren in relatief hoge werkingskosten van de thermische centrale.

Samenvatting van de uitvinding

[05] De onderhavige uitvinding heeft onder meer tot doel de hierboven genoemde uitdagingen en problemen op te lossen of te verlichten door het proces voor het verwijderen van roet op een warmtewisselaar in een thermische centrale te verbeteren.

[06] Volgens een eerste aspect wordt dit doel bereikt door een computer geïmplementeerde werkwijze voor het bepalen van een optimaal moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar van een thermische centrale. De werkwijze omvat de volgende stappen: I) het bepalen van een totale warmteoverdrachtskost op basis van een totaal energieverlies ten gevolge van roetvorming op de warmtewisselaar; ii) het bepalen van een roetverwijderingskost op basis van een netto energieproductieverlies van de thermische centrale op een moment van roetverwijdering; waarbij het bepalen van de roetverwijderingskost het bepalen van een kost van het netto energieproductieverlies omvat op basis van een elektriciteitsprijs en/of een warmteprijs op het moment van roetverwijdering; iii) het voorspellen van de elektriciteitsprijs door middel van een voorspellingsalgoritme voor elektriciteitsprijzen; en iv) het bepalen van het optimale moment als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost de roetverwijderingskost overstijgt. Waarbij het bepalen van de totale warmteoverdrachtskost en de roetverwijderingskost verder het voorspellen van de totale warmteoverdrachtskost en de roetverwijderingskost in de tijd omvat, en waarbij het bepalen van het optimale moment verder het voorspellen van het optimale moment omvat.

[07] Door roetvorming op de warmtewisselaar kan een deel van de verbrandingswarmte niet worden uitgewisseld met het voedingswater dat door de warmtewisselaar stroomt. Dit resulteert in een continu warmteverlies dat via de rookgassen verloren gaat. Het warmteverlies neemt verder toe in de tijd door een toenemende roetvorming, i.e. door de afnemende warmteoverdracht efficiëntie van de warmtewisselaar. Het totale energieverlies is de accumulatie van dit warmteverlies in detijd. Het totale energieverlies kan bij voorkeur worden bepaald ten opzichte van een voorgaand moment waarop de roetverwijdering werd voltooid, i.e. een moment waarop de normale werking van de thermische centrale werd hervat. Op basis van dit totale energieverlies wordt een totale warmteoverdrachtskost bepaald, die kan worden uitgedrukt als een energiekost of als een geldelijke kost.

[08] De energie die wordt verbruikt om het roet te verwijderen, resulteert in een netto energieproductieverlies van de thermische centrale. Met andere woorden, het verwijderen van het roet vermindert de netto productie van de thermische centrale met de hoeveelheid energie die wordt verbruikt om het roet te verwijderen. Op basis van dit netto energieproductieverlies wordt een roetverwijderingskost bepaald die zich zou voordoen op het moment dat het roet wordt verwijderd. Met andere woorden, de kost om het roet op de warmtewisselaar te verwijderen is gebaseerd op de verbruikte energie om het roet te verwijderen, i.e. het netto energieproductieverlies, en het moment waarop de roetverwijdering wordt uitgevoerd of gestart. Deze roetverwijderingskost kan worden uitgedrukt als energie kost of als een geldelijke kost die gebaseerd is op de marktwaarde van het netto energieproductieverlies om roet te verwijderen op het moment van roetverwijdering. De kost van het energieproductieverlies kan verder worden bepaald volgens de gegenereerde output van de thermische centrale op het moment van roetverwijdering, i.e. elektrisch vermogen en/of nuttige warmte.

[09] Het optimale moment om roet te verwijderen wordt dan bepaald als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost de roetverwijderingskost overstijgt.

Zodoende wordt de totale kost van een werkingscyclus, i.e. een periode van normale werking van de thermische centrale gevolgd door een periode van roetverwijdering, geminimaliseerd. Het is dus een voordeel dat de efficiëntie van de thermische centrale kan worden geoptimaliseerd, wat resulteert in een verlaging van de werkingskosten.

Het is een verder voordeel dat de levensduur van de ketel wordt verlengd doordat overmatige en onvoldoende roetverwijdering wordt vermeden. Het is een verder voordeel dat de bovenstaande werkwijze gemakkelijk in een bestaande thermische centrale kan worden geïmplementeerd.

[10] Bij voorkeur kan het optimale moment om roet te verwijderen worden voorspeld binnen een voorspellingshorizon die groter is dan één werkingscyclus. Dit heeft het verder voordeel dat de werking en/of het onderhoud van de thermische centrale kan worden aangepast op basis van het voorspelde optimale moment om roet te verwijderen.

[11] Bij voorkeur kan de elektriciteitsprijs die wordt gebruikt om de kost van het netto energieproductieverlies te bepalen worden voorspeld binnen een voorspellingshorizon die wezenlijk gelijk is aan, of groter is dan, de voorspellingshorizon van het optimale moment om roet te verwijderen. De voorspellingshorizon kan bijvoorbeeld 24 uur zijn wanneer het voorspellingsalgoritme gebaseerd is op de day-ahead markt voor elektriciteit. Als alternatief kan het voorspellingsalgoritme voor elektriciteitsprijzen een grotere voorspellingshorizon verschaffen wanneer het bijvoorbeeld gebaseerd is op historische gegevens en trends van de elektriciteitsprijs. Zodoende kan het optimale moment om roet te verwijderen worden bepaald op basis van de inherente volatiliteit van de elektriciteitsprijs.

[12] Volgens een uitvoeringsvorm kan de werkwijze verder het bepalen van een procesmodel van de thermische centrale omvatten op basis van een behoud van massa en energie dat een vermogensverlies verschaft als functie van de tijd ten gevolge van de roetvorming, en het bepalen van het totale energieverlies daaruit omvatten.

[13] Het bepaalde procesmodel laat toe om het operationele gedrag van de thermische centrale weer te geven door behoudswetten toe te passen, zoals behoud van massa en energie. De input van het procesmodel kunnen één of meer procesparameters van de thermische centrale zijn, bijvoorbeeld, onder andere, een brandstoftype, een brandstofmassa, een temperatuur, een debiet en een gassamenstelling. Bij voorkeur kunnen de procesparameters worden gemeten tijdens de werking van de thermische centrale. De output van het procesmodel kan bijvoorbeeld het opgewekte elektrische vermogen en/of de nuttige warmte van de thermische centrale zijn, of elke procesparameter die niet rechtstreeks kan worden gemeten, bijvoorbeeld de warmteoverdracht efficiëntie van de warmtewisselaar of de efficiëntie van de thermische centrale. Het is een verder voordeel dat het procesmodel toelaat om het effect van roetvorming op de werking van de thermische centrale te bepalen.

[14] Volgens een uitvoeringsvorm kan het bepalen van het totale energieverlies uit het procesmodel verder het toepassen van een data reconciliatie methode omvatten om het vermogensverlies te bepalen en/of om de nauwkeurigheid van het verschafte vermogensverlies te verbeteren.

[15] De data reconciliatie methode kan toelaten om redundante metingen van procesparameters te gebruiken om de nauwkeurigheid van output parameters en/of procesparameters te verbeteren, en/of om ongemeten procesparameters te bepalen.

Redundante metingen van procesparameters in de thermische centrale kunnen bijvoorbeeld, onder andere, een procesparameter zijn die meer dan eens wordt gemeten. Het is een voordeel dat de data reconciliatie methode de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het verschafte vermogensverlies en het bepaalde totale energieverlies kan verbeteren door het verminderen van toevallige fouten in het procesmodel. Zodoende kan het optimale moment om roet te verwijderen nauwkeuriger worden bepaald en zonder alle noodzakelijke procesparameters te meten.

[16] Volgens een uitvoeringsvorm kan roet worden verwijderd door roetblazen met stoom die in de warmtewisselaar wordt gegenereerd, en kan het netto energieproductieverlies worden afgeleid van een verbruik van de gegenereerde stoom.

[17] Met andere woorden, een roetblazer kan het roet op een warmtewisselaar op het optimale moment verwijderen door de in de warmtewisselaar gegenereerde stoom te richten op de oppervlakken van de warmtewisselaar waar zich roet heeft opgehoopt.

De verbruikte stoom kan dus niet worden gebruikt om elektrische energie en/of nuttige warmte te genereren in de thermische centrale, wat resulteert in een netto verlies aan energieproductie.

[18] Volgens een uitvoeringsvorm kan roet worden verwijderd door roetblazen met water of lucht onder druk, door mechanische reiniging, en/of door douchereiniging; en kan het netto energieproductieverlies worden afgeleid van een energieverbruik voor het verwijderen van het roet.

[19] Volgens een uitvoeringsvorm kan het voorspellingsalgoritme voor elektriciteitsprijzen rekening houden met het in evenwicht brengen van de belasting van een elektriciteitsnet.

[20] Het voorspellingsalgoritme voor de elektriciteitsprijzen kan dus rekening houden met een vraag-aanbod strategie om het optimale moment om roet te verwijderen te bepalen. Met andere woorden, het verwijderen van roet kan worden versneld of uitgesteld naar het moment waarop de vraag naar elektrische energie gedurende de dag laag is, afhankelijk van de totale warmteoverdrachtskost.

[21] Volgens een uitvoeringsvorm kan het bepalen van de totale warmteoverdrachtskost het bepalen van het totale energieverlies, het bepalen van een bijkomend brandstofverbruik van de thermische centrale voor het compenseren van het totale energieverlies, en het bepalen van een kost van het bijkomend brandstofverbruik op basis van een brandstofprijs omvatten.

[22] Aangezien de gewenste output van een thermische centrale gewoonlijk vooraf is bepaald, kan het totale energieverlies worden gecompenseerd door het verbranden van bijkomende brandstof. De brandstofprijs van deze bijkomende brandstof kan dus worden gebruikt om de totale warmteoverdrachtskost te bepalen. De brandstofprijs kan bijvoorbeeld de huidige waarde van de verbruikte brandstof zijn of de historische waarde toen de verbruikte brandstof werd aangekocht.

[23] Volgens een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van roet op ten minste één warmtewisselaar van een thermische centrale. De werkwijze kan het bepalen van het optimale moment om roet te verwijderen op de ten minste één warmtewisselaar volgens het eerste aspect omvatten; en kan het verwijderen van roet op de ten minste één warmtewisselaar op het bepaalde optimale moment door middel van ten minste één roetverwijderingssysteem omvatten.

[24] Volgens een uitvoeringsvorm kan de werkwijze verder het selecteren van ten minste één roetverwijderingssysteem voor het verwijderen van roet op de ten minste één warmtewisselaar omvatten.

[25] Met andere woorden, een roetverwijderingssysteem kan worden geselecteerd uit één of meer beschikbare roetverwijderingssystemen om roet te verwijderen op een bepaalde warmtewisselaar of een veelheid van warmtewisselaars. Het roetverwijderingssysteem kan bijvoorbeeld worden geselecteerd op basis van, onder andere, beschikbaarheid, toegang tot de warmtewisselaar, locatie binnen de ketel, type reinigingsmedium, type roetverwijderingssysteem, en/of het netto energieproductieverlies.

[26] Volgens een derde aspect heeft de uitvinding betrekking op een warmtewisselingssysteem van een thermische centrale. Het warmtewisselingssysteem omvat ten minste één warmtewisselaar voor het overbrengen van warmte van een eerste medium naar een tweede medium; een controle-eenheid die ingericht is om het optimale moment te bepalen voor het verwijderen van roet op de ten minste één warmtewisselaar volgens het eerste aspect; en ten minste één roetverwijderingssysteem dat ingericht is om roet te verwijderen op de warmtewisselaar op het bepaalde optimale moment.

[27] Volgens een uitvoeringsvorm kan de ten minste één warmtewisselaar omvat zijn in een ketel, een oververhitter, een herverhitter en/of een economizer van de thermische centrale.

[28] Volgens een vierde aspect heeft de uitvinding betrekking op een thermische centrale die het warmtewisselingssysteem volgens het derde aspect omvat. Een dergelijke thermische centrale kan één of meer van de bovengenoemde voordelen verschaffen.

[29] Volgens een vijfde aspect heeft de uitvinding betrekking op een gegevensverwerkend systeem dat ingericht is om de computer geïmplementeerde werkwijze volgens het eerste aspect uit te voeren.

[30] Volgens een zesde aspect heeft de uitvinding betrekking op een computerprogramma dat instructies omvat die, wanneer het programma door een computer wordt uitgevoerd, de computer ertoe brengen de in de computer geïmplementeerde werkwijze volgens het eerste aspect uit te voeren.

[31] Volgens een zevende aspect heeft de uitvinding betrekking op een door een computer leesbaar medium dat instructies omvat die, wanneer uitgevoerd door een computer, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde werkwijze volgens het eerste aspect uit te voeren.

Korte beschrijving van de tekeningen

[32] Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een thermische centrale;

[33] Fig. 2 toont een schematische voorstelling van een thermische centrale volgens een uitvoeringsvorm;

[34] Fig. 3 toont stappen volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het bepalen van het optimale moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar volgens een uitvoeringsvorm;

[35] Fig. 4A toont een voorbeeld uitvoeringsvorm van het ogenblikkelijk vermogensverlies als functie van de tijd tijdens een werkingscyclus van een thermische centrale;

[36] Fig. 4B toont een voorbeeld uitvoeringsvorm van de totale warmteoverdrachtskost als functie van de tijd tijdens een werkingscyclus van een thermische centrale;

[37] Fig. 4C toont een andere voorbeeld uitvoeringsvorm van de totale warmteoverdrachtskost als functie van de tijd tijdens een werkingscyclus van een thermische centrale;

[38] Fig. 5 toont stappen volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het bepalen van het optimale moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar volgens een uitvoeringsvorm;

[39] Fig. GA toont stappen volgens een werkwijze voor het verwijderen van roet op een enkele warmtewisselaar door middel van een enkel roetverwijderingssysteem, volgens een uitvoeringsvorm;

[40] Fig. GB toont stappen volgens een werkwijze voor het verwijderen van roet op een enkele warmtewisselaar door middel van een veelheid van roetverwijderingssystemen, volgens een uitvoeringsvorm;

[41] Fig. 6C toont stappen volgens een werkwijze voor het verwijderen van roet op een veelheid van warmtewisselaars door middel van een veelheid van roetverwijderingssystemen, volgens een uitvoeringsvorm; en

[42] Fig. 7 toont een voorbeeld uitvoeringsvorm van een geschikt computersysteem voor het uitvoeren van stappen volgens voorbeeld aspecten van de uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van uitvoering(en)

[43] Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een thermische centrale 100.

Een thermische centrale 100 kan elke installatie zijn die een brandstof 101 verbrandt om elektrische energie, nuttige warmte of beide op te wekken. Een dergelijke brandstof 101 kan bijvoorbeeld, onder andere, steenkool, aardgas, biomassa, huishoudelijk afval, industrieel afval, een combinatie daarvan, of elke andere geschikte brandstof zijn die de vakman kent. Brandstof 101 wordt gewoonlijk verbrand in een ketel 102, waarbij hete verbrandingsgassen worden gevormd. De ketel 102 kan één of meerdere warmtewisselaars (niet getoond in Fig. 1) omvatten, die zich in het stromingstraject van de verbrandingsgassen bevinden. Zodoende kan de verbrandingswarmte van de verbrandingsgassen worden overgebracht op voedingswater 103 dat door de buizen van de warmtewisselaar stroomt. Het voedingswater 103 kan door de warmtewisselaars worden gepompt, bijvoorbeeld vanuit een reservoir of een natuurlijke waterbron. Het voedingswater 103 kan, maar hoeft niet, voorverwarmd te worden door een voedingswaterverwarmer 104 tot voorverwarmd voedingswater 110 voordat het de ketel 102 binnengaat.

[44] Door de overgebrachte warmte kan het voorverwarmde voedingswater 110 in de warmtewisselaars worden verwarmd tot bijvoorbeeld heet water, stoom, verzadigde stoom, of oververhitte stoom. De gegenereerde stoom 111 kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een stoomturbine 105 aan te drijven die is aangesloten op een generator waardoor elektrische energie wordt opgewekt. De opgewekte elektrische energie kan bijvoorbeeld worden geleverd aan een lokaal elektriciteitsnet of een elektriciteitsnet 106. Als alternatief of aanvullend kan de gegenereerde stoom 111 en/of warm water 111 worden gebruikt als de nuttige warmte in bijvoorbeeld warmtedistributie of een lokaal warmtenet. Met andere woorden, de output van een thermische centrale kan elektrische energie, nuttige warmte of een combinatie daarvan omvatten, i.e. warmtekrachtkoppeling.

[45] De benodigde energie om het voedingswater 103 voor te verwarmen tot voorverwarmd voedingswater 110 in de voedingswaterverwarmer 104 kan worden verkregen uit stoom die wordt onttrokken 107 tussen de stadia van de stoomturbine 105, b.v. tussen een hogedrukturbine en een lagedrukturbine. De thermische centrale 100 kan verder een stoomcondensor 108 omvatten die de lagedrukstoom 109 die de stoomturbine 105 verlaat condenseert tot een vloeistof, i.e. condensaatwater 112. Dit condensaatwater 112 kan verder worden hergebruikt als deel van het voedingswater 103.

[46] Fig. 2 toont een schematische voorstelling van een thermische centrale 200 volgens een uitvoeringsvorm. De thermische centrale 200 omvat een ketel 210. De ketel 210 kan hete verbrandingsgassen verschaffen door de verbranding van een brandstof 211. De brandstof 211 kan bijvoorbeeld in de ketel 210 worden geïnjecteerd of geblazen door één of meer brandstofbranders 205 of elk ander brandstofinjectiesysteem. In het bijzonder kan de brandstof 211 in de vuurhaard 206 van de ketel 210 worden geïnjecteerd of geblazen, waar de brandstof 211 kan worden ontstoken of verbrand.

[47] De ketel 210 kan verder een warmtewisselingssysteem omvatten dat ten minste één warmtewisselaar 201, 202, 203, 204 omvat. De hete verbrandingsgassen stromen dus door de ketel 210, langs de ten minste één warmtewisselaar 201, 202, 203, 204, en verlaten de ketel 210 in de vorm van rookgassen 207. De warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 kunnen ingericht zijn om warmte over te brengen van een eerste medium naar een tweede medium. In het bijzonder kunnen de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 warmte van de hete verbrandingsgassen overbrengen naar het voedingswater 203 en/of de stoom die door de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 stroomt. De ten minste één warmtewisselaar omvat in de thermische centrale 200 kan bij voorkeur een aflooppijp 201 of een verdamper 201, een oververhitter 202, een herverhitter 203, of een economizer 204 zijn.

[48] Het voedingswater 103 of het voorverwarmde voedingswater 110 kan bijvoorbeeld eerst door de economizer 204 stromen die het water 103, 110 tot een temperatuur onder het kookpunt verwarmt door de restwarmte van de verbrandingsgassen. Het verwarmde water 113 kan dan worden opgevangen in een stoomtrommel 208, vanwaar het langs de ketelwanden in een aflooppijp 201 of verdamper 201 naar de vuurhaard 206 stroomt. Zodoende verdampt het verwarmde water 113 tot stoom 114, die terug naar de stoomtrommel 208 stroomt. De gegenereerde stoom 114 kan verder van de stoomtrommel 208 naar de oververhitter 202 stromen, waar hij oververhitte stoom 115 vormt. De oververhitte stoom 115 kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een stoomturbine 105 aan te drijven. De onttrokken stoom 107 die is gebruikt om de hogedruk-stadia van stoomturbine 105 aan te drijven, kan verder door de herverhitter 203 stromen om extra warmte aan de verbrandingsgassen te onttrekken. De opnieuw opgewarmde stoom 116 wordt dan gebruikt om de lagedruk-stadia van stoomturbine 105 aan te drijven.

[49] De verbranding van brandstof 211, in het bijzonder de onvolledige verbranding van brandstof 211, veroorzaakt een geleidelijke roetvorming op de binnenwanden van de ketel en op de oppervlakken van de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204. Door deze roetvorming kan een deel van de verbrandingswarmte niet worden uitgewisseld met het voedingswater of de stoom die in de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 stroomt. Dit kan resulteren in een continu warmteverlies die via de rookgassen 207 verloren gaat.

[50] Om deze roetvorming op de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 te verwijderen, omvat het warmtewisselingssysteem van de thermische centrale 200 verder ten minste één roetverwijderingssysteem 220, 230, 240. Het roetverwijderingssysteem 220, 230, 240 kan bijvoorbeeld een roetblazer zijn, die ingericht is om roet te verwijderen op een warmtewisselaar 201, 202, 203, 204 door een reinigingsmedium, bijvoorbeeld stoom, water of lucht, te richten op de oppervlakken van de warmtewisselaar 201, 202, 203, 204 waar zich roet heeft opgehoopt. Als alternatief kan het roetverwijderingssysteem 220, 230, 240 bijvoorbeeld een schokpuls-generator, een 'rapping' systeem, een 'shot cleaning’ systeem, een douchereinigingssysteem of elk ander roetverwijderingssysteem zijn dat gekend is door de vakman. Roet kan verder worden verwijderd op de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 door een veelheid van roetverwijderingssystemen die een combinatie kunnen, maar dit niet hoeven, zijn van de voornoemde roetverwijderingsmethoden en/of -systemen.

[51] Bij voorkeur kan bij het roetblazen met stoom de verbruikte stoom in één of meer van de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 worden gegenereerd. De gegenereerde stoom kan bijvoorbeeld vanuit een stoomtrommel 208 van de ketel 210 via verbinding 212 aan het roetverwijderingssysteem 220, i.e. een stoom-roetblazer, worden verstrekt. Voor de duidelijkheid toont Fig. 2 enkel de verbinding 212 met het roetverwijderingssysteem 220. Het zal duidelijk zijn dat een gelijkaardige verbinding kan worden verschaft naar andere roetverwijderingssystemen, bv. roetverwijderingssysteem 230 en/of 240, en dat een gelijkaardige verbinding kan worden verschaft vanuit een ander deel van de stoomleidingen, bv. vanuit 115.

[52] Het warmtewisselingssysteem van de thermische centrale 200 kan verder een controle-eenheid 213 omvatten die ingericht is om het optimale moment te bepalen om roet te verwijderen op de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204. De controle-eenheid 213 kan verder ingericht zijn om roetverwijderingssysteem 220 te besturen 214 of te communiceren 214 met het roetverwijderingssysteem 220, zodat de roetverwijdering wordt gestart. Voor de duidelijkheid toont Fig. 2 enkel de interactie van controle- eenheid 213 met roetverwijderingssysteem 220. Het zal duidelijk zijn dat een soortgelijke interactie kan worden voorzien met andere roetverwijderingssystemen, bijvoorbeeld roetverwijderingssysteem 230 en/of 240. Als alternatief kan het warmtewisselingssysteem voor elk roetverwijderingssysteem 220, 230, 240 een aparte controle-eenheid 213 omvatten.

[53] De controle-eenheid 213 kan verder ingericht zijn om ten minste één roetverwijderingssysteem 220, 230, 240 te selecteren uit één of meer beschikbare roetverwijderingssystemen om roet te verwijderen op een specifieke warmtewisselaar 201, 202, 203, 204. Het roetverwijderingssysteem 220, 230, 240 kan bijvoorbeeld worden geselecteerd volgens, onder andere, de beschikbaarheid van het roetverwijderingssysteem, de toegang tot de specifieke warmtewisselaar 201, 202, 203, 204, de locatie van het roetverwijderingssysteem in de ketel 210, de dikte van de roetlaag, het gebruikte reinigingsmedium, en/of het type roetverwijderingssysteem.

[54] Fig. 3 toont een werkingscyclus 310 van de thermische centrale 200, die een periode van normale werking 311 omvat gevolgd door een periode van roetverwijdering 312. De periode van normale werking 311 kan bijvoorbeeld beginnen op het tijdstip to waarop een vorige roetverwijdering werd voltooid of waarop de thermische centrale werd opgestart. De periode van normale werking 311 eindigt op het moment dat de roetverwijdering wordt gestart, ie. op het moment van roetverwijdering fsr. Na voltooiing van de roetverwijdering 312 op het tijdstip tsR,ena, begint de volgende werkingscyclus f’ van de thermische centrale.

[55] Fig. 3 toont verder stappen 300 volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het bepalen van het optimale moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar volgens een uitvoeringsvorm. Deze stappen kunnen bijvoorbeeld worden uitgevoerd door controle-eenheid 213 in Fig. 2 om de roetverwijdering door één of meer van de roetverwijderingssystemen 220, 230 te initiëren. In een eerste stap 302 wordt de totale warmteoverdrachtskostbepaald op basis van het totale energieverlies 301 tijdens de periode van normale werking 311. De totale warmteoverdrachtskost kan worden uitgedrukt als energie kost of als geldelijke kost.

Het totale energieverlies 301 is het gecumuleerde verlies van warmte in de loop van de tijd als gevolg van de geleidelijke roetvorming op de warmtewisselaar. Door deze roetvorming neemt de warmteoverdracht efficiëntie van de warmtewisselaar af, waardoor een deel van de verbrandingswarmte niet kan worden uitgewisseld met het voedingswater of de stoom die door de warmtewisselaar stroomt. Dit resulteert in een continu en toenemend warmteverlies dat via de rookgassen verloren gaat. Het totale energieverlies 301 kan bij voorkeur worden bepaald ten opzichte van een eerder moment to waarop de roetverwijdering voltooid werd, ie. een moment waarop de normale werking van de thermische centrale wordt hervat of gestart. Met andere woorden, het totale energieverlies is het gecumuleerde warmteverlies tijdens de periode van normale werking 311.

[56] In een tweede stap 304 wordt de roetverwijderingskost bepaald op basis van het netto energieproductieverlies 303 van de thermische centrale wanneer roet wordt verwijderd. Met andere woorden, het verwijderen van roet vermindert de netto output van de thermische centrale met de hoeveelheid energie die wordt verbruikt om het roet te verwijderen. Het netto energieproductieverlies 303 is dus de energie die wordt verbruikt door roetverwijdering tijdens de periode van roetverwijdering 312. De roetverwijderingskost kan worden uitgedrukt als energie kost of als geldelijke kost. De roetverwijderingskost wordt verder bepaald op het moment van roetverwijdering fs, ie. op het moment dat de roetverwijdering wordt gestart. Bij voorkeur is de duur van de periode van roetverwijdering 312 vastgesteld of vooraf bepaald bij het bepalen van de roetverwijderingskost 304. Als alternatief kan de duur van de periode van roetverwijdering 312 worden geschat bij het bepalen van de roetverwijderingskost 304.

Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer de duur van de roetverwijdering afhangt van een gewenste reinheidsgraad van de warmtewisselaar of een gewenste warmteoverdracht efficiëntie die moet worden bereikt voordat de normale werking wordt hervat. Het netto energieproductieverlies 303 kan dus onder andere afhangen van het type roetverwijderingssysteem, de duur van de periode van roetverwijdering

312, het moment van roetverwijdering fsr, de functie van de warmtewisselaar, en de locatie van de warmtewisselaar in een ketel.

[57] In een derde stap 305 wordt het optimale moment om roet te verwijderen bepaald op basis van de bepaalde totale warmteoverdrachtskost 302 en de bepaalde roetverwijderingskost 304. In het bijzonder wordt het optimale moment bepaald als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost de roetverwijderingskost overstijgt.

Met andere woorden, het optimale moment om roet te verwijderen is het moment van roetverwijdering fsr dat de totale kost van een werkingscyclus 310 minimaliseert, i.e. dat de som minimaliseert van de totale warmteoverdrachtskosten de roetverwijderingskost in de tĳd [to,f'o]. De roetverwijdering kan wezenlijk voor of wezenlijk na het bepaalde optimale moment worden uitgevoerd, zolang het maar wezenlijk dichtbij in de tijd bij het bepaalde optimale moment wordt uitgevoerd.

[58] Als alternatief of aanvullend kan het bepalen van de totale warmteoverdrachtskost 302 en de roetverwijderingskost 304 verder het voorspellen van de totale warmteoverdrachtskosten de roetverwijderingskost in de tijd omvatten.

Het bepalen van het optimale moment 305 kan verder het voorspellen van het optimale moment in de tĳd omvatten. Bij voorkeur kan het optimale moment om roet te verwijderen worden voorspeld binnen een voorspellingshorizon die groter is dan één werkingscyclus 310.

[59] Bij voorkeur kan het optimale moment voor roetverwijdering worden bepaald en/of voorspeld voor elk van een veelheid van warmtewisselaars in de thermische centrale. Dit laat toe om roet te verwijderen op een optimaal moment dat specifiek is voor elke warmtewisselaar, die aan een verschillend tempo roet vormen door hun verschillende locatie in de ketel.

[60] Fig. 4A toont een voorbeeld uitvoeringsvorm van het ogenblikkelijke vermogensverlies 410 als functie van de tijd tijdens een werkingscyclus 310 van de thermische centrale 200. Tijdens de periode van normale werking [fo,fsr] omvat het ogenblikkelijke vermogensverlies 410 het warmteverlies 411 dat toeneemt als gevolg van een toenemende roetvorming. De oppervlakte 413 onder dit gedeelte van de curve illustreert dus het geaccumuleerde warmteverlies in de tĳd, ie. het totale energieverlies.

[61] Tijdens de daaropvolgende periode van roetverwijdering [fsr,fsRena] omvat het ogenblikkelijke vermogensverlies 410 het verbruikte vermogen 412 van een roetverwijderingssysteem om de roetvorming op de warmtewisselaar te verwijderen.

De oppervlakte 414 onder dit gedeelte van de curve illustreert dus de verbruikte energie om het roet te verwijderen, i.e. het netto energieproductieverlies.

[62] Het zal duidelijk zijn dat Fig. 4A een lineaire toename van het warmteverlies 411 en een constant verbruikt vermogen 412 illustreert bij wijze van voorbeeld, en dat het warmteverlies 411 en/of het verbruikte vermogen 412 gekenmerkt kunnen worden door andere evoluties in de tijd.

[63] Fig. 4B toont een voorbeeld uitvoeringsvorm 420 van de totale warmteoverdrachtskost 421 als functie van de tijd tijdens een werkingscyclus van een thermische centrale. De totale warmteoverdrachtskost 421 is gebaseerd op het totale energieverlies 413. De roetverwijderingskost 422 is gebaseerd op het netto energieproductieverlies 414 als gevolg van de roetverwijdering. Beide kosten 421, 422 kunnen worden uitgedrukt als energie kost of als geldelijke kost. Het optimale moment om roet te verwijderen fsr wordt dan bepaald als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost 421 de roetverwijderingskosten 422 overstijgt, waardoor de totale kost van de werkingscyclus geminimaliseerd wordt. In dit voorbeeld 420 is de roetverwijderingskost 422 constant in de tĳd. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer de verbruikte energie om roet te verwijderen vooraf is bepaald, of wanneer de geldelijke waarde van het netto energieproductieverlies vast ligt.

[64] Fig. 4C toont een andere voorbeeld uitvoeringsvorm 430 van de totale warmteoverdrachtskost431 als functie van de tijd tijdens een werkingscyclus van een thermische centrale. In dit voorbeeld 430 varieert de roetverwijderingskost 432 in de tijd. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer de verbruikte energie om roet te verwijderen varieert in de tĳd, of wanneer de geldelijke waarde van het netto energieproductieverlies fluctueert. Als alternatief of aanvullend kan de totale warmteoverdrachtskost 431 fluctueren langs de algemene stijgende trend die wordt geïllustreerd door 421 in Fig. 4B en 431 in Fig. 4C. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer de geldelijke waarde van de verbrande brandstof fluctueert.

[65] Fig. 5 toont stappen 500 volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het bepalen van het optimale moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar volgens een uitvoeringsvorm. In een eerste stap 501 kan een procesmodel van de thermische centrale worden bepaald. Het bepaalde procesmodel kan toelaten om het operationele gedrag van de thermische centrale weer te geven door behoudswetten toe te passen, zoals het behoud van massa en energie. De input van het procesmodel kan één of meer procesparameters van de thermische centrale zijn, bijvoorbeeld, onder andere, een brandstoftype, een brandstofmassa, een temperatuur, een debiet en een gassamenstelling. Bij voorkeur kunnen de procesparameters rechtstreeks worden gemeten tijdens de werking van de thermische centrale. De output van het procesmodel kan de opgewekte elektrische energie zijn, de opgewekte nuttige warmte, en/of een procesparameter die niet rechtstreeks kan worden gemeten.

[66] In een volgende stap 502 kan dit procesmodel worden gebruikt om procesparameters te bepalen die nodig zijn om een vermogensverlies 504 te verschaffen ten gevolge van de roetvorming, i.e. om het warmteverlies te verschaffen.

Deze noodzakelijke procesparameters kunnen bijvoorbeeld de warmteoverdracht efficiëntie of de heat rate van de warmtewisselaar omvatten, en/of het rendement van de thermische centrale.

[67] In stap 503 kan een data reconciliatie methode worden toegepast op redundante metingen van procesparameters. Redundante metingen van procesparameters in de thermische centrale kunnen bijvoorbeeld, onder andere, een procesparameter zijn die meer dan eens wordt gemeten. Een dergelijke data reconciliatie methode kan worden gebruikt om de noodzakelijke procesparameters te bepalen voor het verschaffen van het vermogensverlies 504 en/of om de nauwkeurigheid van het vermogensverlies 504 te verbeteren.

[68] Het totale energieverlies kan worden bepaald in stap 505 door het bepaalde vermogensverlies 504 te integreren over de tĳd, ie. het warmteverlies 411 te integreren over [to,tsr]. In een volgende stap 506 kan een bijkomend brandstofverbruik van de thermische centrale ter compensatie van dit totale energieverlies worden bepaald. Met andere woorden, het totale energieverlies wordt gecompenseerd door de verbranding van bijkomende brandstof om een gewenste output van de thermische centrale te behouden. De kost van het bijkomend brandstofverbruik kan worden bepaald in stap 507, op basis van de brandstofprijs 508 van de bijkomende brandstof.

Zodoende kan de totale warmteoverdrachtskost’ 509 worden bepaald.

[69] In stap 510 kan het netto energieproductieverlies door roetverwijdering worden afgeleid uit het verbruik van gegenereerde stoom 511 in de warmtewisselaar. Met andere woorden, het roet op een warmtewisselaar kan worden verwijderd door de in de warmtewisselaar gegenereerde stoom te richten tegen de oppervlakken van de warmtewisselaar waar het roet zich heeft opgehoopt. De verbruikte stoom kan dus niet worden gebruikt voor de opwekking van elektrische energie en/of nuttige warmte in de thermische centrale, wat resulteert in een netto verlies aan energieproductie. Het netto energieproductieverlies kan bijvoorbeeld worden bepaald door, onder andere, een verminderd debiet van stoom naar de turbine, een toegenomen hoeveelheid brandstof die wordt verbrand om het verminderde debiet van stoom te compenseren, of door de temperatuur, de druk en het debiet van de verbruikte stoom te meten.

[70] In een volgende stap 512 kan de kost van het afgeleide netto energieproductieverlies worden bepaald. Deze kost kan bij voorkeur gebaseerd zijn op een elektriciteitsprijs 513 en/of een warmteprijs 514 op het moment van de roetverwijdering. Met andere woorden, de kost van het netto energieproductieverlies kan worden uitgedrukt als een geldelijke kost die is gebaseerd op de marktwaarde van het netto energieproductieverlies om roet te verwijderen op het moment van roetverwijdering. De kost van het energieproductieverlies wordt dus bepaald aan de hand van de opgewekte output van de thermische centrale op het moment van roetverwijdering, i.e. het elektrisch vermogen en/of de nuttige warmte.

[71] De elektriciteitsprijs 513 en de warmteprijs 514 kunnen vast of variabel zijn. De elektriciteitsprijs 513 kan verder worden voorspeld door middel van een voorspellingsalgoritme voor de elektriciteitsprijs. Bij voorkeur kan de elektriciteitsprijs 513 die wordt gebruikt om de kost van het netto energieproductieverlies te bepalen worden voorspeld binnen een voorspellingshorizon die wezenlijk gelijk is aan, of groter is dan, de voorspellingshorizon van het optimale moment om roet te verwijderen. De voorspellingshorizon kan bijvoorbeeld 24 uur zijn wanneer het voorspellingsalgoritme is gebaseerd op de day-ahead markt voor elektriciteit. Als alternatief kan het voorspellingsalgoritime voor de elektriciteitsprijs een grotere voorspellingshorizon verschaffen wanneer het bijvoorbeeld gebaseerd is op historische gegevens en trends van de elektriciteitsprijs. Zodoende kan de kost van het netto energieproductieverlies worden bepaald op basis van de inherente volatiliteit van de elektriciteitsprijs 513.

Bovendien kan een vraag-aanbod strategie door de thermische centrale worden overwogen door het moment van roetverwijdering te versnellen of uit te stellen tot wanneer de vraag naar elektrische energie laag is.

[72] In een laatste stap 520 wordt het optimale moment om roet te verwijderen 521 bepaald op basis van de bepaalde totale warmteoverdrachtskost509 en de bepaalde roetverwijderingskost 515. In het bijzonder wordt het optimale moment 521 bepaald als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost 509 de roetverwijderingskost 515 overstijgt. Op die manier wordt de totale kost van een werkingscyclus geminimaliseerd waardoor het rendement van de thermische centrale geoptimaliseerd wordt.

[73] Fig. GA toont stappen volgens een werkwijze voor het verwijderen van roet op een enkele warmtewisselaar door middel van een enkel roetverwijderingssysteem, volgens een uitvoeringsvorm. In een eerste stap 500 wordt het optimale moment voor het verwijderen van roet op de warmtewisselaar bepaald, bijvoorbeeld volgens de stappen geïllustreerd in Fig. 5. In een volgende stap 601 wordt het roet op de warmtewisselaar wezenlijk op het bepaalde optimale moment verwijderd door middel! van een roetverwijderingssysteem.

[74] Fig. GB toont stappen volgens een werkwijze voor het verwijderen van roet op een enkele warmtewisselaar door middel van een veelheid van roetverwijderingssystemen, volgens een uitvoeringsvorm. In een eerste stap 500 wordt het optimale moment voor het verwijderen van roet op de warmtewisselaar bepaald, bijvoorbeeld volgens de stappen geïllustreerd in Fig. 5. In een volgende stap 602 kunnen één of meer van de veelheid van roetverwijderingssystemen worden geselecteerd om de roetverwijdering voor de enkele warmtewisselaar uit te voeren.

Bijvoorbeeld, één of meer van de roetverwijderingssystemen 230, 240 geïllustreerd in

Fig. 2 kunnen geselecteerd worden om roet te verwijderen op warmtewisselaar 203 op een optimaal moment. Het roetverwijderingssysteem kan bijvoorbeeld worden geselecteerd volgens, onder andere, de beschikbaarheid van het roetverwijderingssysteem, toegang tot de specifieke warmtewisselaar, de locatie van het roetverwijderingssysteem in de ketel, de dikte van de roetlaag, het gebruikte reinigingsmedium, en/of het type roetverwijderingssysteem. In een volgende stap 601 wordt het roet op de warmtewisselaar wezenlijk op het bepaalde optimale moment verwijderd door middel van het geselecteerde roetverwijderingssysteem.

[75] Fig. 6C toont stappen volgens een werkwijze voor het verwijderen van roet op een veelheid van warmtewisselaars door middel van een veelheid van roetverwijderingssystemen, volgens een uitvoeringsvorm. In een eerste stap 500 wordt het optimale moment om roet te verwijderen op de warmtewisselaar bepaald voor elk van de veelheid van warmtewisselaars, bv. volgens de stappen geïllustreerd in Fig. 5.

Dit bepalen kan bij voorkeur wezenlijk gelijktijdig worden uitgevoerd voor de verschillende warmtewisselaars. In een volgende stap 602 kunnen één of meer van de veelheid van roetverwijderingssystemen worden geselecteerd om de roetverwijdering voor de verschillende warmtewisselaars uit te voeren. Bijvoorbeeld, één of meer van de roetverwijderingssystemen 220, 230, 240 geïllustreerd in Fig. 2 kunnen geselecteerd worden om het roet op de warmtewisselaars 201, 202, 203, 204 op een optimaal moment te verwijderen. Bij voorkeur kan het roetverwijderingssysteem voor een specifieke warmtewisselaar worden geselecteerd op basis van een toekomstig moment van roetverwijdering voor een andere warmtewisselaar. Het roetverwijderingssysteem kan bijvoorbeeld verder worden geselecteerd volgens, onder andere, de beschikbaarheid van het roetverwijderingssysteem, de toegang tot de specifieke warmtewisselaar, de locatie van het roetverwijderingssysteem in de ketel, de dikte van de roetlaag, het gebruikte reinigingsmedium, en/of het type roetverwijderingssysteem. In een volgende stap 601 wordt het roet op elke verschillende warmtewisselaar op het optimale moment verwijderd met behulp van het geselecteerde roetverwijderingssysteem.

[76] Fig. 7 toont een geschikt computersysteem 700 waarmee uitvoeringsvormen van de hierboven beschreven werkwijze volgens de uitvinding kunnen worden uitgevoerd. Het computersysteem 700 kan in het algemeen de vorm aannemen van een geschikte computer voor algemeen gebruik en omvat een bus 710, een processor 702, een lokaal geheugen 704, een of meer optionele invoerinterfaces 714, een of meer optionele uitvoerinterfaces 716, een communicatie-interface 712, een opslagelement interface 706 en een of meer opslagelementen 708. Bus 710 kan een of meer geleiders omvatten die communicatie tussen de componenten van het computersysteem 700 mogelijk maken. Processor 702 kan elk type conventionele processor of microprocessor omvatten die programmeerinstructies interpreteert en uitvoert. Het lokale geheugen 704 kan een random-acces geheugen (RAM) of een ander type dynamisch opslagmedium omvatten dat informatie en instructies opslaat voor uitvoering door processor 702 en/of een read-only geheugen (ROM) of een ander type statisch opslagmedium dat statische informatie en instructies opslaat voor gebruik door processor 702. Invoerinterface 714 kan een of meer conventionele mechanismen omvatten waarmee een operator of gebruiker informatie kan invoeren in het computerapparaat 700, zoals een toetsenbord 720, een muis 730, een pen, stemherkennings- en/of biometrische mechanismen, een camera, enz.

Uitvoerinterface 716 kan een of meer conventionele mechanismen omvatten waarmee informatie aan de operator of gebruiker kan worden uitgevoerd, zoals een display 740, enz. De communicatie-interface 712 kan een transceiver-achtig mechanisme omvatten, zoals bijvoorbeeld een of meer Ethernet-interfaces, dat het computersysteem 700 in staat stelt te communiceren met andere apparaten en/of systemen, zoals bijvoorbeeld, onder andere, één of meer roetverwijderingssystemen 220, 230, 240. De communicatie-interface 712 van het computersysteem 700 kan met een dergelijk ander computersysteem worden verbonden door middel van een lokaal netwerk (LAN) of een wide area network (WAN), zoals bijvoorbeeld het internet.

Opslagelement interface 706 kan een opslaginterface omvatten zoals bijvoorbeeld een

SATA-interface (Serial Advanced Technology Attachment) of een SCSI-interface (Small Computer System Interface) om bus 710 te verbinden met een of meer opslagelementen 708, zoals een of meer lokale schijven, bijvoorbeeld SATA-schijven, en het lezen en schrijven van gegevens naar en/of van deze opslagelementen 708 te regelen. Hoewel het (de) opslagelement(en) 708 hierboven is (zijn) beschreven als een lokale schijf, kunnen in het algemeen alle andere geschikte voor de computer leesbare media worden gebruikt, zoals een verwijderbare magnetische schijf, optische opslagmedia zoals een CD of DVD, -ROM-schijf, solid-state drives, flash- geheugenkaarten, enz.

[77] Hoewel de onderhavige uitvinding werd geïllustreerd aan de hand van specifieke uitvoeringsvormen, zal het voor de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de details van de voorgaande illustratieve uitvoeringsvormen, en dat de onderhavige uitvinding kan worden uitgevoerd met verschillende wijzigingen en aanpassingen zonder daarbij af te wijken van de reikwijdte ervan. De onderhavige uitvoeringsvormen moeten daarom in alle opzichten als illustratief en niet beperkend worden beschouwd, waarbij de reikwijdte van de uitvinding eerder door de bijgevoegde conclusies dan door de voorafgaande beschrijving wordt aangegeven, en alle veranderingen die binnen de betekenis en het bereik van de gelijkwaardigheid van de conclusies vallen, zijn daarom bedoeld om daarin te worden opgenomen. Met andere woorden, het is de bedoeling om alle wijzigingen, variaties of equivalenten te omvatten die binnen de reikwijdte van de fundamentele onderliggende beginselen vallen en waarvan de essentiële kenmerken in deze octrooiaanvraag worden geclaimd.

Bovendien zal de lezer van deze octrooiaanvraag begrijpen dat de woorden "omvattende" of "omvatten" andere elementen of stappen niet uitsluiten, dat het woord "een" geen meervoud uitsluit, en dat een enkelvoudig element, zoals een computersysteem, een processor of een andere geïntegreerde eenheid de functies van verschillende hulpmiddelen kunnen vervullen die in de conclusies worden vermeld.

Eventuele verwijzingen in de conclusies mogen niet worden opgevat als een beperking van de conclusies in kwestie. De termen "eerste", "tweede", "derde", "a", "b", "c" en dergelijke, wanneer gebruikt in de beschrijving of in de conclusies, worden gebruikt om het onderscheid te maken tussen soortgelijke elementen of stappen en beschrijven niet noodzakelijk een opeenvolgende of chronologische volgorde. Op dezelfde manier worden de termen "bovenkant", "onderkant", "over", "onder" en dergelijke gebruikt ten behoeve van de beschrijving en verwijzen ze niet noodzakelijk naar relatieve posities.

Het moet worden begrepen dat die termen onderling verwisselbaar zijn onder de juiste omstandigheden en dat uitvoeringsvormen van de uitvinding in staat zijn om te functioneren volgens de onderhavige uitvinding in andere volgordes of oriëntaties dan die beschreven of geïllustreerd in het bovenstaande.

Claims

CONCLUSIES

1. Een computer geïmplementeerde werkwijze (300) voor het bepalen van een optimaal moment om roet te verwijderen op een warmtewisselaar van een thermische centrale omvattende de volgende stappen: — het bepalen van een totale warmteoverdrachtskost (302) op basis van een totaal energieverlies (301) ten gevolge van roetvorming op de warmtewisselaar; — het bepalen van een roetverwijderingskost (304) op basis van een netto energieproductieverlies (303) van de thermische centrale op een moment van roetverwijdering; waarbij het bepalen (304) van de roetverwijderingskost het bepalen (512) van een kost van het netto energieproductieverlies omvat op basis van een elektriciteitsprijs (513) en/of een warmteprijs (514) op het moment van roetverwijdering; — het voorspellen van de elektriciteitsprijs door middel van een voorspellingsalgoritme voor elektriciteitsprijzen; en — het bepalen van het optimale moment (305) als het moment waarop de totale warmteoverdrachtskost de roetverwijderingskost overstijgt; waarbij het bepalen van de totale warmteoverdrachtskost (302) en de roetverwijderingskost (304) verder het voorspellen van de totale warmteoverdrachtskost en de roetverwijderingskost in de tĳd omvat, en waarbij het bepalen (305) van het optimale moment verder het voorspellen van het optimale moment omvat.

2. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende het bepalen (501) van een procesmodel van de thermische centrale op basis van een behoud van massa en energie, dat een vermogensverlies (504) verschaft als functie van de tijd ten gevolge van de roetvorming, en het bepalen van het totale energieverlies daaruit (505).

3. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het bepalen van het totale energieverlies uit het procesmodel verder het toepassen (503) van een data reconciliatie methode omvat om het vermogensverlies (504)

te bepalen en/of om de nauwkeurigheid van het bepaalde vermogensverlies (504) te verbeteren.

4. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij roet wordt verwijderd door roetblazen met stoom die in de warmtewisselaar wordt gegenereerd; en waarbij het netto energieproductieverlies wordt afgeleid (510) van een verbruik van de gegenereerde stoom (511).

5. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het roet wordt verwijderd door roetblazen met water of lucht onder druk, door mechanische reiniging, en/of door douchereiniging; en waarbij het netto energieproductieverlies wordt afgeleid (510) van een energieverbruik voor het verwijderen van het roet.

6. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het voorspellingsalgoritme voor elektriciteitsprijzen rekening houdt met het in evenwicht brengen van de belasting van een elektriciteitsnet.

7. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het bepalen (302) van de totale warmteoverdrachtskost omvat: — het bepalen (505) van het totale energieverlies; — het bepalen (506) van een bijkomend brandstofverbruik van de thermische centrale voor het compenseren van het totale energieverlies; en — het bepalen (507) van een kost van het bijkomend brandstofverbruik op basis van een brandstofprijs (508).

8. Een werkwijze voor het verwijderen van roet op ten minste één warmtewisselaar (201, 202, 203, 204) van een thermische centrale (200), omvattende: — het bepalen van het optimale moment om roet te verwijderen op de ten minste één warmtewisselaar volgens één van de conclusies 1 tot en met 7; en

— het verwijderen van roet op de ten minste één warmtewisselaar op het bepaalde optimale moment door middel van ten minste één roetverwijderingssysteem.

9. Een warmtewisselingssysteem van een thermische centrale (200), omvattende: — ten minste één warmtewisselaar (201, 202, 203, 204) voor het overbrengen van warmte van een eerste medium naar een tweede medium; — een controle-eenheid (213) die ingericht is om het optimale moment te bepalen voor het verwijderen van roet op de ten minste één warmtewisselaar volgens één van de conclusies 1 tot en met 7; en — ten minste één roetverwijderingssysteem (220, 230, 240) dat ingericht is om roet te verwijderen op de warmtewisselaar op het bepaalde optimale moment.

10. Een gegevensverwerkend systeem dat ingericht is om de computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 7 uit te voeren.

11. Een computerprogramma dat instructies omvat die, wanneer het programma door een computer wordt uitgevoerd, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde methode volgens één van de conclusies 1 tot en met 7 uit te voeren.

12. Een door een computer leesbaar medium dat instructies omvat die, wanneer uitgevoerd door een computer, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot en met 7 uit te voeren.