Janusz KOTOWICZ, Mateusz BRZĘCZEK, Marcin JOB
Kierunki rozwoju nowoczesnych elektrowni gazowo-parowych z instalacją wychwytu i sprężania CO2
W artykule przedstawiono kierunki rozwoju układów gazowo-parowych w celu osiągnięcia sprawności elektrycznej netto równej 65% oraz elektrowni zintegrowanych z instalacją wychwytu i sprężania CO2 do poziomu 60%. Omówiono: rozwój technik chłodzenia turbiny gazowej, chłodzenie powietrza chłodzącego, zastosowanie pary jako czynnika chłodzącego łopatki turbiny gazowej, zastosowanie spalania sekwencyjnego, rozwój termicznych powłok ochronnych TBC oraz wykorzystania ciepła odpadowego poprzez nadbudowę bloku o moduły z organicznym obiegiem Rankine’a ORC. Rezultaty zostały przedstawione na przykładzie nowoczesnej elektrowni gazowo-parowej z trójciśnieniowym kotłem odzyskowym z przegrzewem wtórnym pary w szerokim zakresie stopnia sprężania w turbinie gazowej (β = 10 - 100).
Słowa kluczowe: układy gazowo-parowe, instalacja wychwytu CO2, instalacja sprężania CO2, chłodzenie turbiny gazowej
Eugeniusz ORSZULIK
Poprawa skuteczności procesu spalania węgla kamiennego w kotłach małej mocy poprzez zastosowanie innowacyjnych zmian konstrukcyjnych palnika retortowego
Przedstawiono wyniki badań cieplnych i pomiarów emisji pyłowo-gazowych po wprowadzeniu innowacyjnych rozwiązań projektowych dla kotła wodnego z palnikiem retortowym, które pozwalają na opalanie kotła węglem kamiennym typu groszek spełniając przy tym wymagania najwyższych standartów dla emisji substancji gazowych i pyłowych oraz zachowując odpowiednią wydajność spalania przy zachowaniu dopuszczalnych norm emisyjnych.
Słowa kluczowe: paliwo, spalanie, kocioł, emisja
Marcin RADECKI, Klementyna IDZIŃSKA
Praktyczne problemy przygotowania inwestycji, realizacji prac i kompleksowych rozruchów instalacji energetycznych i ochrony środowiska
Globalny wzrost świadomości ekologicznej, coraz bardziej restrykcyjne zmiany w regulacjach prawnych dotyczące aspektów ochrony środowiska, a także wysoki poziom wyeksploatowania instalacji energetycznych w Polsce stymulują obecnie intensyfikację procesów inwestycyjnych. Istotna jest optymalizacja kosztów inwestycyjnych, stąd też nacisk inwestorów na racjonalną gospodarkę budżetem i ograniczanie występujących rodzajów ryzyka mogących negatywnie wpływać na efekt ekonomiczny. Przygotowanie inwestycji, kompleksowa realizacja prac wraz z uruchomieniem obiektów, a także proces ich eksploatacji jest źródłem wielu trudności realizacyjnych. Są to problemy zarówno związane z organizacją i zarządzaniem, jak również problemy projektowe, techniczne i procesowo-technologiczne. W artykule zasygnalizowano grupy rodzajowe praktycznych problemów, występujących podczas realizacji inwestycji wraz z rekomendacjami ich ograniczania, mającymi na celu poprawę efektów ekonomicznych i terminową realizację procesów inwestycyjnych.
Słowa kluczowe: przygotowanie inwestycji w energetyce, instalacje energetyczne, kompleksowe rozruchy instalacji, ochrona środowiska
Kinga WESOŁOWSKA, Krzysztof BADYDA
Analiza wykorzystania gazowych układów silnikowych na przykładzie Elektrociepłowni Rzeszów
Coraz częściej technologie energetyczne dedykowane do skali mikro są adaptowane do skali makro, zapewniając szybki i stabilny rozruch jednostek wytwórczych oraz dostarczanie energii. Przykładem są zespoły silników tłokowych zasilanych gazem, które jako jednostki kogeneracyjne dostarczają zarówno energię elektryczną jak i ciepło. W dodatku ich modułowa budowa pozwala na odpowiednie dobranie mocy instalacji do zapotrzebowania. W artykule przedstawiono krótką charakterystykę sytuacji energetyki gazowej w Polsce, opis podstawowych cech rozważanej technologii oraz zwięzłą analizę pracy istniejącej instalacji gazowo-silnikowej na przykładzie źródła wyposażonego w instalacje korzystające z większej liczby technologii służących wytwarzaniu ciepła i energii elektrycznej, jakim jest Elektrociepłownia Rzeszów, należąca do spółki PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna (PGE GiEK) z Grupy Kapitałowej PGE.
Słowa kluczowe: instalacja gazowo-silnikowa, Elektrociepłownia Rzeszów
Radosław WIŚNIEWSKI
Oferta serwisowa ostatnich stopni części niskoprężnej turbozespołów klasy 200 MW typu 13K215
Przedstawiono ofertę firmy EthosEnergy na kompletny zakres usług serwisowych dedykowanych dla ostatnich stopni zmodernizowanej części NP turbin klasy 200 MW typu 13K215, wyposażonych w łopatki wolno stojące.
Słowa kluczowe: części NP turbin klasy 200 MW typu 13K215, łopatki wolno stojące, oferta firmy EthosEnergy
Bolesław AUGUSTYNIAK, Marek CHMIELEWSKI, Janusz DOBRZAŃSKI
Potwierdzenie skuteczności techniki prądów wirowych do oceny stopnia wyczerpania austenitycznej stali 321H
Przedstawiono wyniki badań techniką prądów wirowych właściwości fizycznych szeregu wycinków stali austenitycznej 321H po ich długotrwałej eksploatacji. Wyniki te zosały skonfrontowane z wynikami badań właściwości mechanicznych. Oba badania miały na celu uszeregowanie próbek ze względu na zaawansowanie procesu ich degradacji. Badania przeprowadzono na wycinkach rur przegrzewaczy pary dostarczonych przez Energy Power Research Institute (EPRI) z Charlotte, USA. Zostały one pobrane z różnych segmentów jednego kotła eksploatowanego przez 31 lat o łącznym czasie pracy 207 tys. godzin. W artykule opisano właściwości opracowanej techniki prądów wirowych, wyniki badań wykonanych tą techniką i rezultaty badań właściwości mechanicznych oraz przedstawiono analizę korelacji wskazań obu typów badań. Pomiary techniką prądów wirowych ujawniły zmiany właściwości magnetycznych warstwy wierzchniej eksploatowanych rur. Miarą tych właściwości jest zmiana poziomu sygnału wyjściowego użytego miernika prądów wirowych. Wyniki badania właściwości mechanicznych, a zwłaszcza skrócone próby pełzania wykorzystano do oszacowania stopnia wyczerpania próbek. Uzyskano jednoznacznie monotonicznie wzrastającą zależność różnicy poziomu sygnału prądów wirowych dla próbek eksploatowanych i dla próbki nieeksploatowanej od poziomu stopnia wyczerpania. Po raz pierwszy wykazano skuteczność oryginalnej w dziedzinie badań nieniszczących techniki prądów wirowych do oceny stopnia wyczerpania stali austenitycznej typu 321H eksploatowanej w warunkach pełzania.
Słowa kluczowe: technika prądów wirowych, stal austenityczna typu 321H, ocena stopnia wyczerpania stali
Ryszard BARTNIK, Zbigniew BURYN, Anna HNYDIUK-STEFAN
Analiza wartości rynkowej elektrowni
W artykule przedstawiono wyniki wielowariantowych obliczeń wartości rynkowej elektrowni.
Słowa kluczowe: elektrownia, wielowariantowe obliczenia wartości rynkowej elektrowni
Grzegorz GOLAŃSKI, Cezary KOLAN, Adam ZIELIŃSKI, Paweł URBAŃCZYK
Degradacja struktury żarowytrzymałych stali austenitycznych
Na podstawie badań własnych oraz danych literaturowych przedstawiono i scharakteryzowano wstępnie główne mechanizmy degradacji mikrostruktury żarowytrzymałych stali austenitycznych. Szczególną uwagę zwrócono na procesy wydzieleniowe zachodzące w czasie eksploatacji i ich wpływ na zmiany w mikrostrukturze i właściwościach użytkowych.
Słowa kluczowe: mikrostruktura żarowytrzymałych stali austenitycznych, mechanizmy degradacji mikrostruktury
Filip KLEPACKI, Jerzy OKRAJNI
Wpływ owalizacji kolan na bezpieczeństwo eksploatacji rurociągów energetycznych z gorącą wodą
Przedstawiono konsekwencje powstawania pęknięć spowodowanych zmęczeniem i korozją na przykładzie rurociągu wody zasilającej bloku 120 MW. Poddano analizie wpływ owalizacji na wartości naprężeń w kolanach rurociągu. Obliczenia wykonano dla danych uzyskanych na podstawie badań diagnostycznych dwóch rurociągów wody zasilającej bloku 120 MW. Na podstawie przeprowadzonych rozważań określono przyczynę powstania uszkodzenia oraz zaproponowano metody zapobiegania podobnym uszkodzeniom w rurociągach wody zasilającej.
Słowa kluczowe: rurociągi energetyczne z gorącą wodą, wpływ owalizacji kolan na bezpieczeństwo eksploatacji rurociągów
Wojciech NAPADŁEK, Wojciech CHRZANOWSKI, Piotr GARYGA
Aspekty technologiczne laserowego napawania 3D uszkodzonych krawędzi łopat turbin parowych stopnia NP stosowanych w energetyce
Analizowano procesy zużywania łopat turbiny parowej pracujących w strefie NP (niskoprężnej). Dokonano oceny wybranych właściwości użytkowych warstw wierzchnich typu Stellit Co-6, wytworzonych metodami wielowarstwowego napawania plazmowego metodą PTA oraz przyrostowego napawania laserowego, w tym metodą LENS na stali stopowej X22CrMoV12-1 stosowanej w produkcji łopat. Obserwowano topografię powierzchni łopat po eksploatacji przy użyciu nowoczesnego mikroskopu optycznego ze światłowodową transmisją obrazu. Oceniano jakość wytworzonych napoin regeneracyjnych, zarówno na powierzchni, jak i w przekroju poprzecznym. Szczególną uwagę zwrócono na występowanie wad spawalniczych w wytworzonych napoinach. Potwierdzono przydatność użytych technologii laserowych do wytwarzania wysokiej jakości napoin wielowarstwowych, a także użytych do ich diagnostyki metod optycznych i magnetycznych.
Słowa kluczowe: łopaty turbin parowych, wytwarzanie napoin wielowarstwowych, technologie laserowe
Dariusz POROŚ, Stanisław ZABORSKI, Tomasz STECHNIJ
Zastosowanie elektrod powlekanych do WEDM stopu tytanu Ti6Al4V odpornego na korozję w celu redukcji strefy wpływu ciepła
Obróbka stopów tytanu metodami tradycyjnymi nastręcza wielu niedogodności zarówno natury technicznej jak i ekonomicznej. Materiały te charakteryzują się wysoką odpornością na korozję oraz dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi, ale należą do materiałów trudno obrabialnych. Podczas cięcia tych materiałów metodami konwencjonalnymi występuje duże zużycie narzędzi. Podczas obróbki skrawaniem np. toczenia, powstają niekorzystne wióry ciągłe, a na narzędziu pojawia się narost. Choć tradycyjna obróbka stopów tytanu nastręcza wielu problemów, to jednak zastosowanie stopów tytanu jako materiałów konstrukcyjnych ciągle rośnie. W ostatnich latach tytan i jego stopy stały się jednymi z najczęściej stosowanych metali w technologii druku 3D. Stopy Ti6Al4V czy tzw. Cp (commercialy pure) tytan są powszechnie dostępne w postaci proszków o różnej ziarnistości. Jedną z dostępnych na rynku technik jest druk 3D np. w technice Direct Metal Laser Sintering. W artykule przedstawiono problematykę obróbki elektroerozyjnej elektrodą drutową (WEDM) stopów tytanu. Uwzględniono perspektywy wykorzystania WEDM do wycinania różnych gatunków, także drukowanych materiałów tytanowych oraz analizę stanu obrobionej powierzchni. Warto podjąć próbę zbadania, jak obróbka elektroerozyjna tytanu i jego stopów wpływa na chropowatość powierzchni, zmiany strukturalne w warstwie wierzchniej oraz skład chemiczny warstwy wierzchniej. Na podstawie badań własnych oraz przedstawionej analizy literatury przedmiotu wskazano kierunki dalszych badań.
Słowa kluczowe: elektrody powlekane, zastosowańnie WEDM do cięcia tytanu, stop tytanu Ti6Al4V
Karol SŁOTA
Dostosowanie istniejących walczaków do pracy przy zwiększonej zmienności obciążeń z wykorzystaniem rozprężnego osprzętu wewnętrznego
W artykule poruszono temat uszkodzeń walczaka w trakcie zwiększonej zmienności obciążeń. Przedstawiono podstawowe przyczyny powstawania pęknięć w płaszczu walczaka oraz zaprezentowano wyniki obliczeń dopuszczalnej początkowej prędkości nagrzewania elementów grubościennych wg norm TRD 301 i PN-EN 12952-3. Omówiono problematykę powstawania i rozwoju pęknięć w elementach montażowych osprzętu wewnętrznego oraz przedstawiono sposób jego rozwiązania z wykorzystaniem rozprężnego osprzętu wewnętrznego.
Słowa kluczowe: walczaki, zwiększona zmienność obciążeń, rozprężny osprzęt wewnętrzny
Stanislav VESELÝ
Analiza powstania i możliwości obniżenia emisji w komorach spalania turbin gazowych
Nowoczesne turbiny gazowe wykorzystują jako paliwo mieszaninę węglowodorową w stanie ciekłym lub gazowym. Przy spalaniu izobarycznym nie można uniknąć powstania NOx, CO, CxHy oraz dymu, mimo stosowania popularnych w ostatnich latach technologii obniżania ich emisji zarówno w zastosowaniach stacjonarnych jak i w lotnictwie. W arykule przedstawiono zasady spalania dyfuzyjnego i kinetycznego oraz podkreślono zalety i wady tych technologii. Przeanalizowano przyczyny emisji NOx, CO, CxHy i możliwości jej obniżenia. Przedstawiony palnik hybrydowy z superniskimi emisjami, który zaprojektowano i wykonano w firmie EKOL, a który jest montowany na turbinach gazowych z oznaczeniem typu GT 750-6 do napędu turbokompresora.
Słowa kluczowe: komory spalania turbin gazowych, zasady spalania dyfuzyjnego i kinetycznego, przyczyny emisji NOx, CO, CxHy
Adam WOJACZEK
Tendencje do zmian wskaźników niezawodnościowych krajowego systemu wytwarzania w latach 2000-2016
Niezawodność systemu elektroenergetycznego zależy głównie od niezawodności systemu wytwarzania i przesyłu energii. Trzonem systemu wytwarzania są zawodowe bloki energetyczne. W artykule przedstawiono wskaźniki niezawodnościowe krajowych bloków energetycznych oraz ich zmianę w omawianym okresie. Zamieszczono również prognozowane trendy zmian tych wskaźników w kolejnych latach.
Słowa kluczowe: krajowy system wytwarzania i przesyłu energii, wskaźniki niezawodnościowe bloków energetycznych, lata 2000-2016
Dariusz WÓJCIK
Analiza pracy spawaczy jako element skutecznego zarządzania jakością procesów spawalniczych
W artykule omówiono wpływ niezgodności spawalniczych na ocenę jakości pracy spawaczy oraz ocenę realizowanego procesu spawalniczego w ujęciu systemowym, zgodnie z wymaganiami PN-EN ISO 3834:2007 Wymagania jakości dotyczące spawania materiałów metalowych, PN-EN ISO 9001 Systemy zarządzania jakością – Wymagania. Przedstawiono przykład prowadzenia procesów spawalniczych w energetyce, gdzie istotnym krokiem w doborze warunków oceny jakości pracy spawaczy było wprowadzenie normy PN-EN ISO 3834, która ujęła całościowe wymagania dotyczące przygotowania, wykonania i oceny złącza spawanego.
Słowa kluczowe: zarządzanie jakością procesów spawalniczych, ocena jakości pracy spawaczy