Szymon CIUKAJ, Mateusz TYMOSZUK
Badania wpływu stosowania technologii SNCR na temperaturę kwasowego punktu rosy w kotłach pyłowych
Przedstawiono wpływ stosowania wtórnej metody obniżenia emisji tlenków azotu SNCR (selektywnej redukcji niekatalitycznej) w kotłach energetycznych na temperaturę kwasowego punktu rosy spalin. Wtrysk znacznych ilości wody procesowej towarzyszący reakcjom NOx z amoniakiem lub mocznikiem ma na celu zapewnienie właściwego zakresu temperatury spalin tzw. okna temperaturowego. W kotłach pyłowych opalanych węglem kamiennym zakres temperatury spalin na wylocie z komory paleniskowej zmienia się w zależności od obciążenia kotła, wydajności poszczególnych młynów oraz ich stanu technicznego. W związku ze zmiennymi warunkami procesu spalania ilość reagentu oraz wody procesowej także ulega zmianie. Doświadczenie eksploatacyjne wskazuje, iż do uzyskania właściwej temperatury spalin konieczne jest zużycie do 15 000 kg/h wody procesowej. Wtryskiwana woda nie bierze udziału w reakcjach redukcji NOx, lecz odparowując obniża do wymaganego poziomu temperaturę środowiska reakcji. Wprowadzany do kotła dodatkowy strumień wilgoci zwiększa zagrożenie korozją powodując podwyższenie temperatury wodnego punktu rosy. Prezentowane rozważania skupiają się na problemie korozji niskotemperaturowej występującej w pyłowych kotłach energetycznych. Przedstawiono zależność pomiędzy temperaturą wodnego punktu rosy a wydajnością instalacji SNCR wyznaczoną na podstawie obliczeń oraz pomiarów przeprowadzonych w kotłach energetycznych z wdrożoną technologią SNCR. Potwierdzono liniową zależność obrazującą wzrost temperatury wodnego punktu rosy wraz ze zwiększaniem strumienia wody procesowej w instalacji SNCR. Niskie ciśnienie parcjalne par H2SO4 powoduje, że temperatura kwasowego punktu rosy jest wyższa od temperatury wodnego punktu rosy, przez co determinuje ona najniższą dopuszczalną temperaturę spalin wylotowych, a co za tym idzie wpływa na sprawność kotła. Różnica pomiędzy temperaturą kwasowego i wodnego punku rosy (Δtr = tr – twr) w większości przypadków nie przekracza 15 K, jednakże wraz z zwiększającym się strumieniem wtryskiwanej wody procesowej zagrożenie korozją niskotemperaturową również wzrasta.
Słowa kluczowe: pyłowe kotły energetyczne, metoda obniżenia emisji tlenków azotu, temperatura kwasowego punktu rosy
Jurij WARECKI, Michał GAJDZICA
Awaria w układzie sieci przemysłowej wskutek zwarcia międzyfazowego
W sieciach o napięciu 6 kV przemysłu ciężkiego konieczność sztucznego powiększania wartości impedancji zwarciowych powoduje między innymi instalowanie dławików ograniczających oraz powiekszanie złożoności konstrukcji rozdzielni. W artykule przedstawiono analizę przypadku awarii w przemysłowej sieci elektroenergetycznej średniego napięcia, spowodowanej zwarciem dwufazowym w jednym z pól odpływowych głównej rozdzielni 6 kV. Rozpatrywanie jego przyczyn oraz skutków przeprowadzono na podstawie dostępnych materiałów oraz protokołu zdarzenia.
Słowa kluczowe: przemysłowe sieci elektryczne 6kV, awaria sieci 6kV, zwarcie dwufazowe
Piotr CZEMBOR
Przejściowy plan krajowy jako mechanizm derogacyjny wynikający z dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych
Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 roku w sprawie emisji przemysłowych wprowadziła szereg bardzo istotnych modyfikacji do dotychczasowej regulacji dotyczącej zintegrowanej ochrony środowiska. Do najistotniejszych zmian zaliczyć można znaczne zaostrzenie standardów emisji dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłów z obiektów energetycznego spalania. Uwarunkowania prawne oraz przesłanki korzystania z PPK (przejściowe plany krajowe) wywołują szereg wątpliwości interpretacyjnych. Wskazane byłoby więc jak najszybsze opublikowanie treści odpowiednich przepisów wykonawczych oraz przyjęcie regulacji implementujących i wyjaśniających przepisy Dyrektywy 2010/75/UE.
Słowa kluczowe: dyrektywy UE w sprawie emisji przemysłowych, przejściowy plan krajowy, mechanizmy derogacyjne
Wojciech BŁASIŃSKI
Sterowanie wartości rezystancji dodatkowej w obwodzie wirnika generatora asynchronicznego
Rozważono układ sterowania wartością rezystancji dodatkowej w obwodzie wirnika asynchronicznego generatora pierścieniowego stosowanego w turbinach wiatrowych. W układzie laboratoryjnym turbinę wiatrową zastępuje sterowany napęd z silnikiem prądu stałego. Porównanie wyników układu laboratoryjnego i modelu symulacyjnego układu sterowania będą podstawą do realizacji algorytmów sterowania ekstremalnego. W tym przypadku konieczna będzie znajomość charakterystyk turbiny wiatrowej.
Słowa kluczowe: turbiny wiatrowe, generatory asynchroniczne, rezystancja dodatkowa w obwodzie wirnika
Zbigniew PLUTECKI, Sławomir SZYMANIEC
Wpływ mikroklimatu na aktywność wyładowań niezupełnych w maszynach elektrycznych w warunkach eksploatacji przemysłowej
Przedstawiono wyniki analiz wpływu mikroklimatu na aktywność wyładowań niezupełnych w maszynach elektrycznych. Wyznaczono korelacje wzajemne określającej wpływ każdego parametru mikroklimatu na emisję wyładowań niezupełnych. Wyznaczone według metody Pearsona wartości współczynników korelacji wzajemnej dostarczają informacji o jakości tych zależności. Istnieje możliwość redukcji emisji wnz poprzez zapewnienie temperatury i wilgotności powietrza sprzyjających obniżeniu aktywności wyładowań niezupełnych. Dla badanej maszyny zostały określone zalecane parametry mikroklimatyczne, przy których emisja wnz nie powinna przekroczyć 25% obecnego zakresu zmian aktywności wnz. Zapewnienie warunków mikroklimatycznych w podanym zakresie, zdaniem autorów, pozwoli znacznie wydłużyć czas bezawaryjnej eksploatacji silnika. Zwrócono uwagę na prawidłowe funkcjonowanie układu chłodzenia maszyn elektrycznych. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że w pomieszczeniach pracujących maszyn dochodzi do intensywnych zjawisk cieplno-przepływowych, będących skutkiem pracy silnika i oddziaływań zewnętrznych. Ocena stopnia starzenia się izolacji uzwojeń maszyn elektrycznych przy wykorzystaniu metody wyładowań niezupełnych wymaga zachowania poprawności metodologicznej.
Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, wyładowania niezupełne, wpływ mikroklimatu na wnz
Renata PATYŃSKA
Weryfikacja wskaźnikowej metody szacowania emisji metanu z węgla kamiennego kopalń metanowych w Polsce
Przedstawiono wyniki gruntownej analizy metod szacowania wielkości wydzielanego metanu z węgla kamiennego kopalń polskich. Wykorzystano przy tym szczegółowe dane metanonośności eksploatowanych pokładów węgla oraz metanowości kopalń węgla kamiennego. Na podstawie zaproponowanej metody szacowania, specyficznej dla kopalń metanowych, uzyskano wartości emisji oraz wskaźników emisji metanu w latach 2001–2010.
Słowa kluczowe: kopalnie metanowe w Polsce, emisja metanu, metody szacowania emisji metanu
Michał BIAŁECKI, Radosław IZAKIEWICZ, Antonina KIELECZAWA, Piotr PIETRAS, Roman SKAKOWSKI, Wojciech SZUBERT, Edward ZIAJA
System Automatyzacji MASTER w kompleksowej obsłudze obiektów przemysłowych
System Automatyzacji MASTER jest w pełni polskim systemem opracowanym w Instytucie. Jest na bieżąco optymalizowany i unowocześniany w zakresie sprzętu i oprogramowania. Oprócz nieograniczonej możliwości rozszerzania puli standardowych linków komunikacyjnych umożliwi aplikację dowolnych firmowych protokołów. Zapewnia wystarczające zasoby i mechanizmy do kompleksowych automatyzacji obiektów, jak również tworzenia heterogenicznych instalacji poprzez łatwą integrację z systemami innych producentów.
Słowa kluczowe: system automatyzacji, automatyzacja obiektów przemysłowych, optymalizacja
Jerzy BIELAWSKI, Wojciech SZUBERT
Rozwój Systemu MASTER
Opisano proces opracowywania, cechy charakterystyczne i elementy rozwoju systemu automatyki MASTER, jako jedynego polskiego systemu automatyki, służącego kontroli, sterowaniu i wizualizacji urządzeń wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej.
Słowa kluczowe: elektroenergetyka, systemy automatyki, sterowanie i regulacja procesów w elektroenergetyce
Jacek KIERNICKI, Grzegorz BAŁUKA
Zastosowanie elektronicznych liczników energii elektrycznej do detekcji i lokalizacji przypadków nielegalnego poboru energii elektrycznej
Wielkość strat finansowych ponoszonych przez przedsiębiorstwa dystrybucyjne wskutek nielegalnego poboru energii elektrycznej uzasadnia poszukiwanie metod pozwalających na szybkie i niezawodne wykrywanie i lokalizację przypadków nielegalnego poboru energii elektrycznej. Zastosowanie systemów i urządzeń smart meteringu umożliwia zdalną, automatyczną detekcję, zwiększając znacznie skuteczność działań mających na celu ograniczenie strat energii wywołanych nielegalnym poborem. Przedstawiona w artykule, opracowana w Instytucie Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z o.o., oryginalna „napięciowa metoda detekcji i lokalizacji anomalii pomiarowych” w sieciach odbiorczych nn wykorzystuje do identyfikacji miejsc anomalii pomiarowych, a więc i miejsc nielegalnego poboru energii elektrycznej, wielkość różnicy pomiędzy napięciami węzłowymi uzyskanymi z obliczeń a tymi z bezpośredniego pomiaru. Proponowana metoda ułatwia wykrycie i lokalizację miejsc, w których występuje nielegalny pobór energii, ale podjęcie kroków natury prawnej przeciw jego sprawcom leży w gestii dystrybutora.
Słowa kluczowe: energia elektryczna, nielegalny pobór energii, sieć niskiego napięcia, pomiar energii, AMI (Advanced Metering Infrastructure)
Grzegorz BAŁUKA, Jacek KIERNICKI,
Inteligentny System Pomiaru i Oceny Jakości Energii Elektrycznej – ISPOJEE typu Phasor Measurement Unit – PMU
Szybki rozwój technologii synchrofazorowej pozwala na realizację zupełnie nowych i wysoce sprawnych systemów monitorowania i kontroli pracy systemów elektroenergetycznych w czasie rzeczywistym. Takie przetwarzanie danych synchrofazorowych umożliwia, w razie potrzeby, bezzwłoczne generowanie sygnałów alarmowych i automatyczne podejmowanie działań naprawczych. Technologia synchrofazorowa znajduje zastosowanie w wykrywaniu nienormalnych warunków pracy systemu elektroenergetycznego, w identyfikacji przypadków zaburzeń stabilności napięciowej, w identyfikacji błędów pomiarowych prądów i napięć (estymacji stanu) oraz w zabezpieczaniu elementów systemu przed skutkami zakłóceń. W artykule przedstawiono zakres stosowania synchrofazorowych systemów pomiarowych (PMU – Phasor Measurement Unit) i efekty osiągane przy ich wykorzystaniu. Oryginalne urządzenie typu PMU, Inteligentny System Pomiaru i Oceny Jakości Energii Elektrycznej – ISPOJEE, zostało opracowane teoretycznie i wykonane jako prototyp w Instytucie Automatyki Systemów Energetycznych we Wrocławiu. Podano założenia i opis podstawowych elementów urządzenia ISPOJEE.
Słowa kluczowe: PMU, system elektroenergetyczny, monitoring, sterowanie, nadzorowanie
Piotr STAWSKI
Metoda oceny parametrów efektywności energetycznej w regionach
Przedstawiono metodę do oceny parametrów efektywności energetycznej dla regionów w wybranej perspektywie czasowej. Jest to metoda ewaluacyjna – ocenia się wybrane podsektory konsumpcji energii lub technologii stosowanej w regionie, wykorzystując do tego trzy zasadnicze kryteria: potencjału technologii, uwarunkowań kosztowych oraz lokalnych uwarunkowań rynkowo-społecznych. Jest oparta na wiedzy eksperckiej. Metoda zaimplementowana w Excelu umożliwia projekcję i symulację parametrów efektywności energetycznej, zaoszczędzonej energii i trendów konsumpcji energii w regionie.
Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, ocena efektywności regionalnej, metoda symulacji efektywności energetycznej
Jerzy TRZESZCZYŃSKI, Łukasz MAGIERA
Najpierw diagnostyka, później remont
Niezależnie od strategii remontowej wiedza z diagnostyki powinna stanowić podstawę planowania zakresów remontowych. To warunek wykonania remontu w zakresie adekwatnym do aktualnego stanu technicznego urządzenia oraz oczekiwań eksploatacyjnych. Termin i zakres remontu to obok jakości napraw oraz montażu najważniejsze czynniki decydujące o kosztach remontowych. Pro Novum przygotowuje Moduł Planowania Remontów jako jedną z zaawansowanych funkcji platformy informatycznej LM System PRO.
Słowa kluczowe: diagnostyka urządzeń, planowanie remontów, LM System PRO firmy Pro Novum
Wojciech MURZYNOWSKI, Marian RYBAK, Radosław STANEK
System diagnostyczny dla modernizowanych bloków 200 MW w Grupie ENERGA
Przekroczenie 200 000 godzin eksploatacji urządzeń cieplno-mechanicznych El. Ostrołęka, zmiana organizacji zarządzania majątkiem oraz zmiana modelu wykonywania usług remontowych i diagnostycznych sprawiły, że aby zapewnić utrzymanie majątku produkcyjnego w wysokiej dyspozycyjności i sprawności technicznej przy optymalnym poziomie kosztów wdrożono System Diagnostyczny zintegrowany z urządzeniami cieplno-mechanicznymi bloków 200 MW w ENERGA Elektrownie Ostrołęka SA. System wykonuje analizy aktualnego stanu technicznego urządzeń w trybie on-line i generuje okresowe raporty o ich stanie technicznym zawierające wnioski i zalecenia ekspertów Pro Novum. System Diagnostyczny będzie wspierał bezpieczną pracę urządzeń w okresie ich przedłużonej eksploatacji.
Słowa kluczowe: ENERGA Elektrownie Ostrołęka SA, modernizacja bloków 200 MW, system diagnostyczny
Paweł GAWRON, Sylwia DANISZ
Dostosowanie zakresu badań diagnostycznych wybranych elementów kotłów pracujących w warunkach współspalania biomasy
Potrzeba spełniania wymogów ochrony środowiska oraz korzyści finansowe płynące z tytułu spalania „ekologicznego” paliwa w jednostkach energetycznych spowodowały, że proces współspalania węgla i biomasy w kotłach jest rutynowym podejściem w eksploatacji bloków energetycznych. Zmiana rodzaju paliwa w stosunku do pierwotnie założonego powoduje, że część elementów kotła, a szczególnie powierzchnie ogrzewalne, jest eksploatowana w zdecydowanie innych, zwykle gorszych warunkach, niż projektowe. Pogorszenie to skutkuje przede wszystkim obniżeniem trwałości elementów oraz wzrostem awaryjności, często również w obszarach, w których pierwotnie uszkodzenia były zjawiskiem marginalnym. Stan ten implikuje potrzebę dostosowania zakresu i częstotliwości badań diagnostycznych wybranych elementów kotłów w odniesieniu do rzeczywistych warunków ich pracy.
Słowa kluczowe: kotły energetyczne, współspalanie biomasy, zakres badań diagnostycznych
Ewald GRZESICZEK, Sławomir RAJCA
Rewitalizacja staliwnych elementów turbin parowych – technologia bez mankamentów
W ostatnich 20 latach Pro Novum Sp. z o.o. i ZRE Katowice S.A. zrewitalizowały ponad 200 elementów staliwnych turbin o mocy 30-360 MW. Najwcześniej zrewitalizowane elementy przepracowały bezawaryjnie ponad 100 000 godzin. Przyjmuje się, że po wykonaniu odpowiednich badań i drobnych napraw będą mogły przepracować jeszcze ok. 100 000 godzin. Dotychczas nie napotkano technicznie uzasadnionego przypadku niemożliwości wykonania rewitalizacji. Nie wpłynęła także do żadnej z firm technicznie uzasadniona reklamacja.
Słowa kluczowe: turbiny parowe, elementy staliwne, rewitalizacja
Hanna BARTOSZEWICZ-BURCZY
Potencjał i energetyczne wykorzystanie biomasy w krajach Europy Środkowej
Biomasa jest obecnie jednym z głównych źródeł energii odnawialnej do produkcji ciepła, energii elektrycznej i dla celów transportowych w Regionie Europy Środkowej. Jej wykorzystanie szybko wzrasta. W artykule przedstawiono potencjał i energetyczne wykorzystanie biomasy w krajach Regionu oraz zarysowano tendencje rynkowe związane z handlem biomasą. Wszystkie kraje Regionu posiadają znaczący potencjał biomasy pozyskiwanej z lasów, rolnictwa i odpadów. Zrównoważone wykorzystanie tego potencjału i dalszy rozwój rynku biomasy jest obecnie priorytetem krajów Regionu Europy Środkowej
Słowa kluczowe: potencjał biomasy, energetyczne wykorzystanie biomasy, handel biomasą, Region Europy Środkowej