Andrzej MODZELEWSKI
Modelowe odzwierciedlenie nowych technologii (rozproszonych) w elektroenergetyce oraz wpływu energetyki rozproszonej na krzywą KSE
Wykazano, że nawet w polskich warunkach energetyka prosumencka, zwłaszcza fotowoltaiczna, jest w stanie osiągnąć niebawem (lub nawet przy optymistycznych założeniach osiąga już) tzw. grid parity, czyli parytet sieciowy. Oznacza to, że energia wyprodukowana na potrzeby własne użytkowników może być tańsza od energii pobranej sieci (obrót, dystrybucja, podatki). Obecnie planowane formy wsparcia w postaci net meteringu oraz preferencyjnych dopłat/kredytów w ramach programu Prosument (NFOSiGW) mogą doprowadzić do sytuacji, gdzie energia prosumencka będzie nie tylko tańszą alternatywą pozyskania energii, ale również ciekawą możliwością inwestycyjną. Tego rodzaju zachęty mogą doprowadzić do dynamicznego rozwoju energetyki prosumenckiej w formie mikroinstalacji. Analizy przeprowadzone w niniejszym artykule pokazują, iż energetyka prosumencka może być idealnym uzupełnieniem energetyki konwencjonalnej (przede wszystkim PV w okresie letnim). Wszelkie programy wsparcia nie powinny jednak doprowadzić do nadmiernego rozwoju tych technologii, powodując bezpośrednią konkurencję z energetyką zawodową, która wprawdzie nie wykazuje się zerowymi kosztami zmiennymi, ale jednak jej udział w miksie energetycznym jest nieodzowny.
Słowa kluczowe: energetyczne technologie rozproszone, energetyka prosumencka, fotowoltaika
Bartłomiej KARPIŃSKI, Marek SZKODO, Jan STĄSIEK, Paweł SZEWCZUK
Technologia spalania HiTAC
Narastające globalne zapotrzebowanie energetyczne oraz wzrost świadomości ekologicznej społeczeństwa zaowocowały dużym zainteresowaniem przedsiębiorców nowymi technologiami spalania. Jedną z innowacyjnych technologii spalania wychodzącą na przeciw i spełniającą oczekiwania przemysłu jest technologia spalania HiTAC (ang. High Temperature Air Combustion). Technologia ta pozwala na optymalne egzergiczne pozyskiwanie energii w postaci ciepła, przy obniżonej emisji toksycznych gazowych produktów reakcji spalania (NOx, CO). Przedstawiona technologia została przeanalizowana i zoptymalizowana w trakcie projektów badawczych przeprowadzanych na Politechnice Gdańskiej, przy współpracy z jednostkami naukowymi z całego świata (Royal Institute of Technology, Sztokholm). W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań wpływu temperatury i procentowej zawartości tlenu w strumieniu gazu utleniającego (spaliny o kontrolowanym stężeniu O2) na obecność ubocznych produktów spalania (NOx) wysokokalorycznego paliwa (butan) w komorze spalania HiTAC.
Słowa kluczowe: technologie spalania, obniżona emisja gazów, komora spalania HiTAC
Dariusz DOWNAR, Henryk MINKIEWICZ
Zabezpieczenia hydromechaniczne w układach regulacji turbin zapewniające bezpieczną eksploatację elektrowni wodnej
Stwierdzono, że bezpieczne prowadzenie eksploatacji hydrozespołu oraz pełna automatyzacja pracy elektrowni wymaga zastosowania wielu zabezpieczeń hydromechanicznych. Ostateczna liczba zastosowanych zabezpieczeń w modernizowanych lub nowych hydrozespołach wynika z wymogów stawianych przez Inwestora. Koszty zastosowania niezbędnych zabezpieczeń są znikome w skali całej inwestycji. Stosując odpowiednie zabezpieczenia można uniknąć poważnych awarii hydrozespołu, które mogą wystąpić podczas rozbiegu turbiny. Prawidłowo zaprojektowany i wyposażony w niezbędne zabezpieczenia hydromechaniczne układ regulacji turbiny zapewni wieloletnią, bezpieczną eksploatację hydrozespołu.
Słowa kluczowe: elektrownie wodne, regulacja turbin, zabezpieczenia hydromechaniczne
Filip KLEPACKI
Uszkodzenie rurociągu komunikacyjnego łączącego przegrzewacze pary
Wyjaśniono przyczynę pośrednią i bezpośrednią uszkodzenia rurociągu komunikacyjnego łączącego przegrzewacze pary wtórnej. Przedstawione uszkodzenie nie należy do typowych uszkodzeń ze względu na konstrukcję porażonego obszaru. Na podstawie interpretacji badań pobranej próbki oraz analizy konstrukcji i danych eksploatacyjnych stwierdzono, że podstawowym procesem niszczenia było zmęczenie korozyjne spowodowane obecnością kondensatu. Ponadto przedstawiono zalecenia profilaktyczne i prewencyjne minimalizujące ryzyko wystąpienia tego typu uszkodzeń.
Słowa kluczowe: kotły energetyczne, przegrzewacze pary, uszkodzenia rurociągów
Jacek MALKO, Robert LIS
Niemiecka transformacja energetyczna – utrzymując kurs
Omówiono podstawy niemieckiej transformacji energetycznej zwanej Energiewende. Decydenci polityczni w Niemczech podjęli zasadniczą decyzję strategiczną o transformacji w kierunku zrównoważonego dostarczania energii w perspektywie długoterminowej. Taka zmiana wzorca systemu energetycznego kraju, Energiewende, jest nie tylko unikatowa ze względu na decyzję odejścia kraju od paliw kopalnych, lecz również jest realizowana przy jednoczesnej rezygnacji z energetyki jądrowej. Niemcy mają znaczący udział w rozwijaniu technologii niskowęglowych, jako celu realistycznego, ale służy to też do ukrycia szerszej i bardziej zasadniczej słabości narodowej polityki sektora energii oraz niemożności adekwatnego przeciwdziałania największemu pojedynczemu wyzwaniu w skali globalnej – zapewnieniu zasobów energii dla zasilania nowoczesnej gospodarki przy ograniczeniu w trybie pilnym emisji CO2.
Słowa kluczowe: strategia energetyczna Niemiec, transformacja sektora energii, zaniechanie energetyki jądrowej i węglowej
Edward ZIAJA
Jubileusz 65-lecia Instytutu Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z o.o. we Wrocławiu
Przedstawiono historię Instytutu Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z o.o. we Wrocławiu oraz realizowane prace badawcze w okresie 65-lecia.
Słowa kluczowe: Instytut Automatyki Systemów Energetycznych, prace naukowo-badawcze, elektroenergetyka, systemy automatyki ARCM, SRM, LFC, SMPP, ICCP-TASE.2, IASE
Michał BIAŁECKI, Jerzy DRUTKO, Radosław IZAKIEWICZ, Antonina KIELECZAWA, Wojciech NOIŃSKI, Piotr PIETRAS, Roman SKAKOWSKI, Wojciech SZUBERT, Edward ZIAJA
Bezpieczeństwo i komfort obsługi procesów technologicznych w obiektowych instalacjach Systemu Automatyzacji MASTER
65 lat obecności IASE na rynku energetycznym Polski i zagranicy, wieloletnie doświadczenia w zakresie rozwoju oferowanych produktów i ich instalacji obiektowych pozwala wnioskować, że na stabilność pracy instalacji obiektowych składa się m.in. kontynuacja przez lata myśli technicznej, wiedza, dobre przygotowanie zawodowe pracowników i pozytywna współpraca ze służbami technicznymi użytkowników systemu. Niezbędny jest permanentny rozwój, w tym implementacja obowiązujących standardów oraz stosowanie markowego sprzętu komputerowego i sieciowego w rozwijanych przez lata w Instytucie konstrukcjach i produktach sprzętowo-programowych.
Słowa kluczowe: systemy automatyki, stacje procesowe i operatorskie, układy zabezpieczeń, redundancja
Włodzimierz FENNIG, Maciej KIELIAN, Mariusz LIPIŃSKI, Piotr NIEMIEC, Andrzej BIELACZYC, Miłosz BRZOZOWSKI, Stanisław LASOTA, Paweł SARNECKI
Układ do wykrywania i ostrzegania przed zakłóceniami w swobodnym spływie strumienia paliwa stałego w przykotłowym zasobniku węgla i jego praktyczne zastosowanie na obiekcie energetycznym
Opisano układ do wykrywania zakłóceń swobodnego spływu strumienia paliwa w przykotłowym zasobniku węgla oraz jego praktyczne zastosowanie na obiekcie energetycznym. Zakłócenia te są częstym zjawiskiem występującym w zasobnikach przykotłowych gromadzących węgiel lub mieszaninę węgla i biomasy. Świadczą one o zlepianiu się mas paliwa i tworzeniu przez nie struktur zakłócających pomiar aktualnej zawartości paliwa w zasobniku, prowadząc tym samym do niebezpiecznych zjawisk polegających na niedowęgleniu zespołu młynowego oraz przedmuchiwaniu gorącego powietrza z młyna do komory zasobnika, co z kolei może doprowadzić do zapłonu pyłu węgla i biomasy. Zapłon taki może prowadzić dalej do wybuchu i rozprzestrzenienia się pożaru po całej drodze nawęglania powodując liczne zniszczenia, a nawet wypadki śmiertelne wśród personelu elektrowni. Opisany układ został stworzony w celu wczesnego wykrycia i ostrzegania przed takimi zjawiskami, bez konieczności osobistego wglądu do samego zasobnika.
Słowa kluczowe: energetyka, młyn węglowy, zasobnik węgla, modelowanie
Grzegorz BAŁUKA, Jacek KIERNICKI, Piotr STAWSKI
Charakterystyka i zastosowania urządzeń typu PMU w systemie elektroenergetycznym
Przedstawiono krótko zasady funkcjonowania systemów opartych na urządzeniach klasy PMU, ich charakterystyki i pola zastosowań, takie jak: monitorowanie pracy systemu, oceny stabilności pracy systemu, oceny jakości energii elektrycznej, a także w układach zabezpieczeń. Podano także ocenę jakości samych urządzeń typu PMU.
Słowa kluczowe: system elektroenergetyczny, PMU – Moduł Pomiaru Fazorów, transformata Fouriera, synchrofazor, Rozległy System Pomiarowy – WAMS, monitoring systemu elektroenergetycznego, kryteria oceny PMU
Mateusz KAROLONEK, Andrzej WERBIK
Pomiar drgań bezwzględnych maszyn wirujących – praktyczne aspekty doboru czujników
Artykuł ma na celu przybliżenie idei, rozwiązań oraz doświadczeń praktycznych związanych z pomiarem drgań bezwzględnych maszyn wirujących. Znajdują się w nim informacje dotyczace budowy, zasady działania, metod montażu czujników, interpretacji wyników pomiarów w kontekście obowiązujących norm i standardów. Przedstawiono również uwagi odnośnie do wad i zalet poszczególnych rodzajów czujników, zebrane przez autora podczas montażu oraz uruchomienia instalacji pomiarów specjalnych na obiektach energetycznych.
Słowa kluczowe: drgania bezwzględne, maszyny wirujące, czujniki pomiarowe, praktyka inżynierska, obowiązujące normy i standardy
Dariusz WOJTANOWICZ, Roman SKAKOWSKI, Paweł KURCZALSKI, Edward ZIAJA
System rozdziału mocy LFC
Artykuł przybliża ogólną zasadę działania nowego systemu rozdziału mocy LFC, będącego następcą systemu ARCM SOWE. Wyjaśnia pokrótce podstawowe pojęcia wykorzystywane w procesie automatycznego sterowania pracą JWCD w KSE/UCTE oraz przedstawia koncepcję i ogólną budowę działającego w rozproszonym i heterogenicznym środowisku SRM LFC, w skład którego wchodzi regulator centralny LFC, węzeł centralny SMPP oraz węzły lokalne, reprezentowane przez obiekty energetyczne (elektrownie/elektrociepłownie) pracujące w sieci LFC.
Słowa kluczowe: ARCM, SRM, LFC, SMPP, ICCP-TASE.2, IASE
Grzegorz BONIKOWSKI, Andrzej WERBIK
Nowe metody kompensacji wpływu warunków zewnętrznych w pomiarach wydłużeń termicznych turbozespołów
Każdy pomiar obarczony jest błędem, co oznacza, że wartość mierzona jest zmienną losową o pewnym rozkładzie, którą możemy scharakteryzować estymatą wartości oczekiwanej i przedziałem ufności. W szczególności pomiary wydłużeń względnych i bezwzględnych turbiny dokonywane są w warunkach skrajnie trudnych i narażone są na szereg niekorzystnych czynników wpływających na wynik pomiaru. W artykule przedstawiono rezultaty badań i analiz dotyczących metod kompensacji oddziaływań zewnętrznych, zastosowanych w nowo skonstruowanym w IASE czujniku MPS000, współpracującym z sondami: S321, S325, S501, S410, S420.
Słowa kluczowe: pomiary specjalne, monitoring maszyn wirujących, wydłużenie względne, wydłużenia bezwzględne, elektrownia, turbina, kompensacja
Edward ZIAJA, Zbigniew DYNIA
Odsiarczanie spalin na bloku fluidalnym
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące odsiarczania spalin w elekrowniach.
Słowa kluczowe: elektrownia, siarka, kamień wapienny, sterowanie, emisja
Jerzy TRZESZCZYŃSKI
O poszukiwaniu optymalnego modelu zarządzania utrzymaniem stanu technicznego nowych i zmodernizowanych bloków energetycznych
Dążeniu do maksymalnego uproszczenia organizacji grup energetycznych towarzyszy pytanie: które kompetencje techniczne zostawić w grupie i gdzie je zlokalizować? Jak zdobyć odpowiednią wiedzę i doświadczenie w obszarze diagnostyki i remontów nowych bloków mając ograniczony dostęp do dokumentacji oraz ważnych danych techniczno-eksploatacyjnych? W jaki sposób znaleźć konsensus pomiędzy redukcją krótko- i długoterminową kosztów utrzymania? Jeśli przyjąć, że utrzymanie stanu technicznego urządzeń energetycznych to także fragment bezpieczeństwa energetycznego kraju, to warto zastanawiać się i podejmować działania zmierzające do poszukiwania optymalnego modelu uwzględniającego aktualne i dające się przewidzieć realia funkcjonowania sektora elektroenergetycznego w Polsce oraz rynku energetycznego w Europie.
Słowa kluczowe: optymalny model zarządzania, bloki energetyczne
Paweł GAWRON
Doświadczenia związane z utrzymaniem czystości układu wodno-parowego kotła na parametry nadkrytyczne
Utrzymanie dobrego stanu technicznego powierzchni wymiany ciepła w kotłach energetycznych, w tym wysokiej czystości powierzchni wewnętrznej rur kotłowych, jest bardzo istotnym czynnikiem wpływającym na dyspozycyjność pracy urządzeń cieplno-mechanicznych elektrowni. Zagadnienie istotne dla konwencjonalnych kotłów energetycznych nabiera szczególnego znaczenia dla kotłów pracujących przy parametrach nadkrytycznych, gdzie cieplno-chemiczne i hydrauliczne warunki pracy oraz rozwiązania konstrukcyjne parowników kotłów wymuszają konieczność zapewnienia bardzo wysokiej czystości powierzchni rur pracujących na styku z fazą nadkrytyczną. W artykule przedstawiono doświadczenia Zakładu Chemii Energetycznej Pro Novum sp. z o.o. związane z kompleksowym podejściem do utrzymania wysokiej czystości układu wodno-parowego kotłów na parametry nadkrytyczne.
Słowa kluczowe: układ wodno-parowy kotła, parametry nadkrytyczne
Radosław STANEK, Jacek MACIEJEWSKI
Zarządzanie utrzymaniem stanu technicznego zmodernizowanych kotłów K-3 - K- 6 typu BB1150 na podstawie analizy ryzyka
Opisano system diagnostyczny dla kotłów K3-K6 zintegrowany z bazą danych ekonomicznych zawierającą m.in. koszty usuwania nieszczelności rur powierzchni ogrzewalnych oraz wartość produkcji. Rezultatem integracji wyników badań diagnostycznych, analizy awaryjności, warunków pracy oraz wybranych danych ekonomicznych będzie podejście do utrzymania stanu technicznego powierzchni ogrzewalnych kotłów wg strategii Risk Base Maintenance (RBM).
Słowa kluczowe: strategia Risk Base Maintenance, kotły typu BB1150
Jerzy TRZESZCZYŃSKI, Wojciech MURZYNOWSKI
Zapewnienie bezpieczeństwa technicznego zmodernizowanych bloków 200 MW – podejście Pro Novum na etapie modernizacji i eksploatacji urządzeń cieplno-mechanicznych
Dla znacznej części elementów krytycznych przedłużenie eksploatacji bloków 200 MW o kolejne 10-15 lat oznacza ich pracę powyżej trwałości projektowej. Stwarza to potrzebę określenia ich trwałości indywidualnej oraz monitorowania jej ubytku w trakcie eksploatacji. Pro Novum wraz ze specjalistami wszystkich elektrowni wyposażonych w bloki 200 MW opracowało projekt standardów badania, oceny stanu technicznego i prognozowania trwałości, jak również monitorowania jej ubytku. W artykule szczególną uwagę zwrócono na dotychczasowe doświadczenia związane z jego wykorzystaniem oraz przewidywane korzyści w zakresie wymiany informacji i wiedzy zapewniającej bezpieczeństwo eksploatacji i redukcję kosztów technicznego utrzymania.
Słowa kluczowe: bezpieczeństwo techniczne bloków 200 MW, podejście Pro Novum
Sławomir RAJCA, Ewald GRZESICZEK
Podejście Pro Novum do oceny stanu technicznego łopatek części NP turbiny 200 MW na podstawie wieloletnich doświadczeń oraz ostatnich wyników badań
Niektóre modernizacje części NP turbozespołów 13K215 przeprowadzone w latach 90. ubiegłego wieku sprawiły, że podnosząc sprawność jednocześnie przysporzono sobie problemów eksploatacyjnych i remontowo-diagnostycznych wymagających m.in. częstszego badania z zastosowaniem odpowiedniej metodyki oraz, w różnym zakresie, okresowej wymiany łopatek. W artykule przedstawiono doświadczenia Pro Novum obejmujące: określanie optymalnego zakresu badań, w tym metod badawczych; prowadzenie badań diagnostycznych; analizę stanu naprężenia w powiązaniu z umiejscowieniem i charakterem uszkodzeń; zalecenia eksploatacyjne.
Słowa kluczowe: ocena stanu łopatek części NP turbiny 200 MW, podejście Pro Novum
Leszek WIŚNIOWSKI, Stanisław NOWORYTA
Strategia utrzymania nowych bloków z kotłami fluidalnymi oraz zmodernizowanych bloków 200 MW
Nowo wybudowane bloki z kotłami fluidalnymi w elektrowniach: Jaworzno, Siersza i Łagisza oraz bloki zmodernizowane 200 MW z kotłami pyłowymi w elektrowniach Jaworzno i Łaziska stanowić będą podstawę mocy wytwórczych w TAURON Wytwarzanie do czasu zakończenia budowy nowych mocy. Strategia utrzymania urządzeń wytwórczych zakłada pozostanie przy stałych okresach remontowych, natomiast zakresy głównych remontów będą ściśle powiązane ze stanem technicznym urządzeń. Stan techniczny określany jest na podstawie badań wykonywanych w remontach, analizy zdarzeń awaryjnych i na podstawie doświadczeń remontowych i eksploatacyjnych. Wszystkie te działania wymagają systemowego podejścia z wykorzystaniem narzędzi informatycznych. Centrum wiedzy na temat urządzeń produkcyjnych znajduje się w Departamencie Zarządzania Majątkiem, który współpracuje ze specjalistycznymi firmami remontowymi i diagnostycznymi, w tym z producentami poszczególnych urządzeń. Dla przykładu przedstawiono strategię utrzymania bloku 460 MW w świetle dotychczasowych doświadczeń eksploatacyjnych.
Słowa kluczowe: strategia utrzymania nowych bloków z kotłami fluidalnymi, zmodernizowane bloki 200 MW