Stefan POSTRZEDNIK
Wartość opałowa jako parametr przydatności energetycznej biomasy
Dominującym źródłem energii pierwotnej jest obecnie energia chemiczna paliw kopalnych. Perspektywy wyczerpania się zasobów tych paliw oraz zagrożenie środowiska życia człowieka zwiększyły zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii. Źródłem energii pierwotnej jest także biomasa, wykorzystywana głównie jako paliwo w procesie spalania. Podstawowym parametrem stanowiącym o przydatności energetycznej tego paliwa jest wartość opałowa jej substancji palnej. Cechą charakterystyczną tego parametru jest stosunkowo szeroki zakres (rozrzut) wartości, jaki on przyjmuje. Z tego względu wartość opałowa biomasy (stan „daf”) została generalnie potraktowana jako wielkość losowa, przyjmująca wartości z interesującego przedziału, przy prawdopodobieństwie wynikającym z opracowanego rozkładu.
Słowa kluczowe: biomasa, wartość opałowa, przydatność energetyczna
Sylwester FILIPIAK
Zastosowanie algorytmu koewolucyjnego zintegrowanego z systemem klasyfikującym w celu optymalizacji pracy elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych
Problem optymalizacji konfiguracji elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych przy zmieniającym się obciążeniu oraz w stanach awarii sieci może być rozpatrywany jako problem optymalizacji wielokryterialnej. W artykule zaprezentowano algorytm koewolucyjny z pamięcią na poziomie populacji, pozwalający na odszukiwanie rozwiązań paretooptymalnych, jakim są w analizowanym zadaniu optymalizowane konfiguracje sieci. Opracowana metoda wykorzystuje przy organizacji tzw. pamięci populacyjnej algorytmu ewolucyjnego podstawy teoretyczne systemów klasyfikujących. Przedstawiona w artykule metoda umożliwia efektywne odszukiwanie optymalnych konfiguracji sieci dystrybucyjnych dla różnych obciążeń sieciowych oraz dla stanów awarii sieci.
Słowa kluczowe: sieci dystrybucyjne, konfiguracja sieci, optymalizacja konfiguracji
Andrzej WARACHIM, Krzysztof DEKARZ
Wybrane zagadnienia modernizacji węzłów sieci średnich napięć
Zilustrowano znaczenie inwestycji w obszarze modernizacji sieci SN oraz ich wpływ na pracę całego systemu elektroenergetycznego. Opisano praktyczne koncepcje i rozwiązania, które są wykorzystywane w sieci SN.
Słowa kluczowe: sieci dystrybucyjne SN, modernizacja stacji wnętrzowych i napowietrznych SN
Stanisław ANWEILER, Grzegorz NOWOSIELSKI, Zbigniew PLUTECKI
Wykorzystanie modelowania numerycznego do optymalizacji fluidalnej suszarki węgla brunatnego
Przedstawiono metodologię prowadzenia badań przepływów dwufazowych ziaren węgla brunatnego i powietrza w suszarkach fluidalnych. Celem badań była optymalizacja geometrii komory suszarki oraz wybranych parametrów przepływowych, ze względu na zwiększenie intensywności procesu suszenia przy jednoczesnym obniżeniu zużycia energii napędowej procesu suszenia. W badaniach procesu suszenia węgla brunatnego wykorzystano metody wizualizacji przepływów oraz zastosowano symulację numeryczną zjawisk zachodzących wewnątrz suszarki. Badania eksperymentalne przeprowadzono na stanowisku wykonanym z tworzyw przeźroczystych, które odpowiednio oświetlone systemem reflektorów i ekranów pozwala zrealizować akwizycję obrazu metodą jasnego pola. W wyniku uzyskano sekwencje obrazów, przedstawiających ewolucję struktury przepływu mieszaniny węgla brunatnego i powietrza, a następnie zastosowano analizę obrazu metodą Digital Particle Image Velocimetry (DPIV). Uzyskane wyniki przyjęto jako kryterium oceny badań symulacyjnych z wykorzystaniem modelu, w którym do analizy przepływów wykorzystano między innymi model Euler – Euler, a obliczenia wykonano w programie ANSYS. Uzyskane wyniki badań symulacyjnych poddano weryfikacji, uzyskując zadowalającą zbieżność jakościowo-ilościową symulacji z eksperymentem. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zaproponowany model numeryczny suszarki fluidalnej może być skutecznym narzędziem w procedurze optymalizacji energetycznej procesu suszenia węgla brunatnego.
Słowa kluczowe: suszenie węgla brunatnego, modelowanie przepływów dwufazowych, wizualizacja, analiza obrazu, symulacja
Krzysztof WACŁAWIAK
Wpływ kształtu rury przegrzewacza pary na skuteczność trafienia ziarnami popiołu
Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych wpływu kształtu pojedynczej rury wymiennika ciepła, na przykładzie przegrzewacza pary, na skuteczność trafienia przez ziarna popiołu. Symulacje wykonano oprogramowaniem Fluent z pakietu Ansys. Rozważono rury o następującym przekroju poprzecznym: kwadratowym, kołowym, eliptycznym o różnych średnicach oraz kwadratowym, lecz obróconym w stosunku do kierunku napływu spalin. Badano ruch ziaren o średnich 20, 40, 60 i 100 μm. Prędkość napływu spalin i ziaren popiołu wynosiła 7,5 m/s. Temperatura spalin wynosiła 727oC, zaś rury kotłowej 400oC. Symulacje numeryczne potwierdziły, że aerodynamiczny kształt rur o eliptycznym przekroju powoduje, że mniej ziaren popiołu uderza o powierzchnię rury. Wskazano również, że w niektórych warunkach ziarna uderzają powtórnie o powierzchnię rury.
Słowa kluczowe: wymienniki pary, kształt przegrzewacza, ziarna popiołu
Ireneusz ORZEŁ
Projektowanie ochrony odgromowej stacji elektroenergetycznych z wykorzystaniem metody toczącej się kuli i narzędzi informatycznych
Przedstawiono podstawy i sam program opracowany w Energoprojekcie-Kraków, jaki wspomaga projektowanie ochrony odgromowej stacji elektroenergetycznych. Program opiera się na zasadzie „klasycznej” metody toczącej się kuli oraz metodzie wywodzącej się z normy PN-EN 61936-1 (zmodyfikowana metoda toczącej się kuli). Szczególne znaczenie ma możliwość zastosowania metody z normy, która jest dedykowana dla instalacji elektroenergetycznych. Zastosowanie w praktyce metody, która w normie zdefiniowana jest jedynie dla dwóch podstawowych przypadków (jednego zwodu i dwóch zwodów jednakowej wysokości), nie jest jednak możliwe bez opracowania szczegółowej interpretacji rozszerzającej zakres stosowania metody na występujące w rzeczywistości, bardziej złożone konfiguracje zwodów. Przedstawiona interpretacja umożliwiła opracowanie algorytmu wyznaczania przestrzeni chronionej za pomocą zmodyfikowanej metody toczącej się kuli dla dowolnej konfiguracji zwodów (rozmieszczonych w nieregularny sposób i różnej wysokości). Program odwzorowuje przestrzenie chronione w postaci brył 3D tworzonych bezpośrednio w rysunkach AutoCad i stanowi silne narzędzie projektowe.
Słowa kluczowe: napowietrzne stacje elektroenergetyczne, ochrona odgromowa, metody projektowania
Grażyna ROZKOSZ, Jacek KARMIŃSKI
Zasadność wsparcia kogeneracji
Przedstawiono korzyści płynące z produkcji ciepła oraz energii elektrycznej w skojarzeniu, przeprowadzoną przez ENERGOPROJEKT-KATOWICE SA analizę porównawczą wariantów zaspokojenia potrzeb przemysłowych rynku ciepła w nadchodzących 15 latach, a także wysokość niezbędnego w chwili obecnej wsparcia kogeneracji, bez którego nie jest ona opcją konkurencyjną kosztowo. Koszty wsparcia dla kraju nie przewyższają jednak korzyści z tytułu produkcji energii w kogeneracji. Zarysowano również funkcjonujący obecnie w Polsce system wsparcia dla kogeneracji.
Słowa kluczowe: kogeneracja, system wsparcia kogeneracji
Ryszard ŚNIEŻYK
Próba zastosowania gazu ziemnego jako paliwa uzupełniającego węglowy system ciepłowniczy
Opisano próbę zastosowania gazu ziemnego jako paliwa uzupełniającego w węglowym systemie ciepłowniczym. Przedstawiono skutki inwestycji polegającej na wybudowaniu ciepłowni szczytowej zasilanej gazem ziemnym, która została zrealizowana w Szczecinie. Z powodu diametralnej zmiany taryfy dla ciepła, zatwierdzonej przez URE, zamiast obniżenia kosztów mocy zamówionej o około 5,3 mln zł rocznie uzyskano 1,5 mln zł. To spowodowało, że zamiast zysków, inwestycja przynosi straty w wysokości około 2,0 mln zł rocznie. Skutki ekonomiczne poniosą odbiorcy ciepła.
Słowa kluczowe: węglowy system ciepłowniczy, gaz ziemny, paliwo uzupełniające