• Sargent & Lundy

    Modernisierung des Big Bend Kraftwerks in Tampa, Florida

    Apollo Beach, Florida, United States

Projektübersicht

Projekt

Um die wachsende Nachfrage nach Elektizität zu decken und die Umweltverschmutzung zu verringern, musste die Tampa Electric Company einen kohlebefeuerten Block im Big-Bend-Kraftwerk in Apollo Beach, Florida, durch ein gasbefeuertes Kombikraftwerk ersetzen. Das Repowering-Projekt, das von Sargent & Lundy durchgeführt wird, umfasst die Installation von zwei neuen Generatoren, die Umnutzung eines bestehenden Dampfturbinengenerators, die Hinzufügung einer neuen Erdgasinfrastruktur, die Überarbeitung des Wassersystems und den Bau von Übertragungs- und Verbindungseinrichtungen. Angesichts der Platzbeschränkungen, die das großem komplexe Design auf einen 400 Fuß breiten Meerwasserkanal aufteilen würde, musste Sargent & Lundy einen Weg finden, die Hindernisse zu überwinden und gleichzeitig die Produktivität zu maximieren, die Bauverzögerungen zu reduzieren, das Design zu optimieren und das Budget einzuhalten. 

Lösung

Um den Herausforderungen des Projekts gerecht zu werden, nutzte Sargent & Lundy eine verbundene Datenumgebung, zusammen mit einer Methodik zur Modellierung von Gebäudeinformationen und Laserscans des Projektstandorts, um einen digitalen Zwilling der Anlagen zu entwickeln. Der Einsatz von 3D-Visualisierungsanwendungen ermöglichte es dem Projektteam verschiedene Designelemente zu optimieren, darunter Rohrleitungen, Rohrgestelle und Flutwände zum Schutz der Anlage vor Sturmfluten. Nachdem jedes der 271 Einzelmodelle optimiert worden war, integrierte das Projektteam die Modelle in den digitalen Zwilling und stellte so sicher, dass die Analge in die enge Infrastruktur passt. Der digitale Zwilling ermöglichte es Sargent & Lundy auch, den Bauprozess des Installationsunternehmers zu unterstützen, und das Unternehmen nutzte eine verbundene Datenumgebung, um Materialien, wie z.B. Rohrleitungen, die während des Baus benötigt wurden, genau zu verfolgen. 

Ergebnis

Visualisierung und Datenaustausch innerhalb des digitalen Zwillings halfen dem Team dabei, 40 % effizienter zusammenzuarbeiten als mit herkömmlichen Methoden. Durch die Optimierung der Designs innerhalb des digitalen Zwillings reduzierte Sargent & Lundy die für das Projekt benötigte Stahlmenge um 350 Tonnen und Anlagenmerkmale in den digitalen Zwilling konnte die Konstruktionsgenauigkeit um 29 % verbessert und die Anzahl der Besuche vor Ort halbiert werden. Darüber hinaus trug der digitale Zwilling zur Entwicklung eines neuen Bauplans bei, der Nacharbeiten reduzieren, Hunderte von Ressourcenstunden einsparen und die Baukosten um 1,5 Millionen US-Dollar senken soll. 

Software

MicroStation bildete die Grundlage des föderierten digitalen Zwillings, der 271 Modelle aus zahlreichen Disziplinen und über 2.000 Einzeldateien zusammenführte. MicroStation enthielt auch Punktwolkendaten aus Laserscans von vor Ort befindlichen Anlagen, die dann mit technischen Komponenten aus As-Built-Konstruktionen angereichert wurden. OpenBuildings Designer und STAAD halfen Stützkonstruktionen sowie bei der Reduzierung der Anzahl der erforderlichen Schweißnähte am verzinkten Stahl. Darüber hinaus unterstützte STAAD die Konstruktionsteams bei der raschen Durchführung von Struktur- und Durchbiegungsanalysen für neue und bestehende Strukturen. Schließlich ermöglichte OpenRoads Designer den Designteams, den Entwurf des Versorgungsgestells zu zeichnen, das sich über den Seewasserkanal erstreckt. 

Project Playbook: ContextCapture, Descartes, LumenRT, MicroStation, Navigator, OpenBuildings Designer, OpenRoads Designer, Pointools, ProStructures, STAAD

Outcome/Facts
  • The repowering project includes installing two new generators, modifying an existing steam generator, and natural gas infrastructure split across a 400-foot-wide canal.
  • Visualization and data sharing within the digital twin helped the team collaborate 40% more efficiently than using traditional methods.
  • By optimizing designs within the digital twin, Sargent & Lundy reduced the amount of steel needed for the project by 350 tons, saving USD 2 million.
  • Incorporating existing plant features into the digital twin improved design accuracy by 20% and halved the number of visits to the site.
Quote:
  • “Innovating with digital twins is a game-changer that allowed our designers to align all the engineering data into a single source of truth so they can design with existing conditions and see the impact of changes immediately. Having this capability was invaluable, as it allowed our engineers to efficiently solve problems and be more confident in the impact of their designs.”

    Edward Hanko Design Manager Sargent & Lundy