Ewa DOBKIEWICZ-WIECZOREK
Metody obliczania ciśnienia pary wylotowej turbiny kondensacyjnej
W artykule przedstawiono metody obliczeń ciśnienia pary wylotowej turbiny kondensacyjnej na podstawie danych technicznych zastosowanego kondensatora i parametrów wody chłodzącej. Porównano trzy metody obliczeń współczynnika przenikania ciepła: na podstawie równań kryterialnych, metody HEI oraz standardu ASME. Omówiono założenia i uproszczenia przedstawionego modelu. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń, które zostały porównane z danymi projektowymi rzeczywistych bloków. Przeprowadzono walidację modeli na podstawie pomiarów rzeczywistych. Wskazano najkorzystniejszy model.
Słowa kluczowe: turbina kondensacyjna, ciśnienie pary wylotowej, metody obliczeń współczynnika przenikania ciepła
Bolesław AUGUSTYNIAK
Wyznaczanie naprężenia z wykorzystaniem efektu Barkhausena – badania porównawcze i perspektywa rozwoju metody
W artykule przedstawiono wyniki badań stanu naprężenia w elementach konstrukcji stalowych z wykorzystaniem efektu Barkhausena (EB) oraz ich porównanie z wynikami badań metodą dyfrakcji promieni X, metodą Mathara (złącza spawane oraz rurociąg pary ze stali 13HMF), a także metodą trepanacyjną (złącza spawane po obróbce odprężającej). Opisano także założenia realizowanego przez firmę NNT projektu badawczo-rozwojowego NCBiR, mającego na celu opracowanie miernika efektu EB, który będzie wskazywał w czasie rzeczywistym wartości i kierunki składowych głównych naprężenia.
Słowa kluczowe: naprężenia w elementach konstrukcji stalowych, efekt Barkhausena, miernik efektu EB
Ryszard BARTNIK, Zbigniew BURYN, Anna HNYDIUK-STEFAN
Energetyczna i ekonomiczna efektywność turbozespołu gazowego sprzęgniętego z turboekspanderem w hierarchiczny układ gazowo-gazowy
Analizując koszty produkcji energii elektrycznej i ciepła w hierarchicznych elektrowniach i elektrociepłowniach gazowo-parowych okazuje się, że bardzo istotną częścią tych kosztów jest składnik kapitałowy części parowej. Dlatego należy poszukiwać sposobu ich obniżenia instalując w układzie zamiast turbiny parowej turboekspander wraz ze sprężarką i nagrzewnicą powietrza. W artykule przedstawiono analizę energetyczną i ekonomiczną takiego rozwiązania.
Słowa kluczowe: turboekspander, sprężarka i nagrzewnica powietrza, analiza energetyczna i ekonomiczna rozwiązania
Andrzej BŁASZCZYK, Mariusz NAWROCKI, Dariusz WOŹNIAK
Identyfikacja przyczyny nadmiernych drgań instalacji pompy zasilającej bloku energetycznego o dużej mocy
Rozszerzanie wymaganego zakresu pracy pomp przepływowych, zwłaszcza w kierunku mniejszych wydajności, może prowadzić do pojawienia się różnych eksploatacyjnych problemów, istotnych z punktu widzenia niezawodności, a często trudnych do zdiagnozowania w warunkach instalacji o pracy ciągłej. Jednym z takich problemów jest niestabilna praca pompy. Zjawisko jest szczególnie groźne w dużych instalacjach ze względu na występujące wtedy duże masy, siły i energie. W artykule przedstawiono przypadek, w którym podczas pracy bloku przy częściowym obciążeniu ujawnił się obszar pracy pompy zasilającej, w którym występowały wyraźne pulsacje parametrów przepływowych i stanu dynamicznego pompy, jak i instalacji hydraulicznej kotła. Pulsacje występowały mimo że pompa pracowała stosunkowo daleko od granicy minimum wydajności określonej przez producenta pompy.
Słowa kluczowe: niestabilna praca pompy, pulsacje parametrów przepływowych, identyfikacja przyczyny nadmiernych drgań
Janusz DOBRZAŃSKI, Hanna PURZYŃSKA
Sposób oceny stanu materiału komór przegrzewacza pary po długotrwałej eksploatacji poza obliczeniowym czasem pracy kotła
W artykule przedstawiono sposób postępowania w ocenie stanu oraz określaniu czasu i warunków dalszej eksploatacji materiału komór przegrzewacza pary pracujących w warunkach pełzania znacznie poza obliczeniowym czasem pracy. Ponadto dokonano krótkiego omówienia poszczególnych kroków postępowania w ramach zbudowanego algorytmu. Omówiono skrótowo na przykładzie wybrane charakterystyczne kroki przyjętego sposobu postępowania.
Słowa kluczowe: ocena stanu materiału, eksploatacja materiału komór przegrzewacza pary, pełzanie materiału
Janusz DOBRZAŃSKI, Hanna PURZYŃSKA
Sposób oceny materiału wirników turbin bloków energetycznych po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania poza czasem obliczeniowym
W artykule przedstawiono algorytm postępowania podczas oceny stanu oraz określania czasu i warunków dalszej eksploatacji wirników turbin. Dokonano krótkiego omówienia poszczególnych kroków postępowania, a wybrane charakterystyczne kroki zobrazowano na przykładzie.
Słowa kluczowe: ocena stanu materiału, wirniki turbin bloków energetycznych, długotrwała eksploatacja, pełzanie materiału
Grzegorz GOLAŃSKI, Hanna PURZYŃSKA, Michał KWIECIEŃ
Analiza zmian w mikrostrukturze i właściwościach mechanicznych austenitycznej stali TP347HFG po eksploatacji w temperaturze 585oC
W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury austenitycznej, żarowytrzymałej stali TP347HFG po eksploatacji w temperaturze 585oC. Przeprowadzone badania mikrostrukturalne wykazały, że eksploatacja przyczyniła się głównie do procesów wydzieleniowych, szczególnie na granicach ziaren, gdzie obserwowano węgliki M23C6 oraz wydzielenia fazy sigma. Umocnienie licznymi wydzieleniami skutkowało w przypadku badanej stali w stanie poeksploatacyjnym względnie wysokimi właściwościami wytrzymałościowymi. Drobnoziarnista mikrostruktura oraz obecność bliźniaków w strukturze stali pozwoliły natomiast zachować stosunkowe dobre właściwości plastyczne i energię łamania.
Słowa kluczowe: badania mikrostruktury ausenitycznej żarowytrzymałej stali TP347HFG po eksploatacji w temperaturze 585oC
Rafał HYRZYŃSKI, Paweł ZIÓŁKOWSKI, Sylwia GOTZMAN,
Bartosz KRASZEWSKI, Janusz BADUR
Analiza magazynowania energii w układzie CAES sprzężonym z gruntowym magazynem ciepła
Elastyczne i dyspozycyjne elektrownie przyczynią się do trwającego procesu transformacji Polskich Sieci Elektroenergetycznych SA, ponieważ kompensują wahania energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr i fotowoltaika. W tym kontekście zasobniki CAES (Compressed Air Energy Storage) są obecnie jedyną alternatywą dla magazynów z wykorzystaniem elektrowni szczytowo-pompowych ze względu na możliwości uzyskania stosownej pojemności energetycznej magazynu. Wadą tej instalacji jest strata ciepła wywołana wychłodzeniem powietrza po sprężeniu. W artykule przeanalizowano sytuację współpracy elektrowni konwencjonalnych z farmami wiatrowymi, a następnie na podstawie modeli termodynamicznych przedstawiono wyniki procesu magazynowania energii w układzie CAES sprzężonym z rekuperacją za turbiną gazową. Zaproponowano również rozwiązanie z gruntowym wymiennikiem ciepła, ponieważ grunt ze względu na swoje własności może pełnić funkcję magazynu energii cieplnej.
Słowa kluczowe: współpraca elektrowni konwencjonalnych z farmami wiatrowymi, magazynowanie energii w układzie CAES sprzężonym z rekuperacją za turbiną gazową
Stanisław MROZIŃSKI, Zbigniew LIS
Badania wpływu pełzania na niskocyklową trwałość zmęczeniową
W artykule przedstawiono wyniki badań próbek ze stali P91 w warunkach różnych sekwencji obciążenia zmiennego oraz pełzania w temperaturze T = 600oC. Analiza porównawcza wyników badań wykazała, że kolejność występowania obciążenia zmiennego oraz pełzania w programie ma wpływ na trwałość zmęczeniową.
Słowa kluczowe: próbki ze stali P91, badania wpływu pełzania na niskocyklową trwałość zmęczeniową
Wojciech PIECHA
Podstawowe założenia i metody regulacji i nadzoru nad pracą systemów zamocowań rurociągów wysokoprężnych w odniesieniu do wytycznych UDT NR 2/UC/2019/1
Artykuł porusza ważny w energetyce problem kontroli pracy systemów zamocowań rurociągów wysokoparametrowych – pracujących w wysokiej temperaturze i przy wysokim ciśnieniu. Omówiono w nim wpływ systemów zamocowań na pracę rurociągów oraz ich żywotność. Przedstawiono także sposób wykorzystania technicznych walorów nowoczesnych systemów zamocowań do diagnostyki ich pracy oraz oceny stanu rurociągów. Tematyka artykułu odnosi się do wydanych w roku 2019 „Wytycznych Urzędu Dozoru Technicznego UDT Nr 2/UC/2019/1” [1].
Słowa kluczowe: systemy zamocowań rurociągów wysokoprężnych, metody regulacji i nadzoru, wytyczne UDT NR 2/UC/2019/1
Adam WOJACZEK, Andrzej RUSIN
Wybrane aspekty techniczne mające wpływ na dokładność badań SPT
Analiza stanu technicznego, ze zwróceniem szczególnej uwagi na stan materiałów najbardziej obciążonych elementów bloku energetycznego, jest podstawą do określenia możliwości ich dalszej eksploatacji. Konwencjonalne metody badań niszczących charakteryzują się koniecznością pobrania sporych ilości materiału, co często jest niemożliwe. W takim przypadku stosuje się metodę Small Punch Test (SPT) wykorzystującą mikropróbki. Procedura metody SPT posiada wiele technicznych aspektów mających wpływ na powtarzalność badań. W artykule przedstawiono wpływ grubości próbki, prędkości posuwu oraz siły mocującej próbkę w matrycy na dokładność i powtarzalność badań SPT.
Słowa kluczowe: metoda Small Punch Test (SPT), mikropróbki, wpływ grubości próbki, prędkości posuwu oraz siły mocującej próbkę w matrycy na dokładność i powtarzalność badań SPT
Stanislav VESELÝ
Obliczenia naprężeń cieplnych wybranych części komory spalania i prognozowanie ich żywotności
W niezmiennych w czasie warunkach eksploatacji turbiny gazowej pojawiają się w płomienicy komory spalania nierównomierne pola temperatury, które są przyczyną powstawania naprężeń cieplnych i deformacji. Może to być przyczyną kumulacji uszkodzeń i powstania pęknięć w płomienicy komory spalania pracującej przy wykorzystaniu gazu ziemnego. W artykule przedstawiono sposób obliczeń temperatury ściany płomienicy obciążonej radialnym strumieniem ciepła od płomienia i chłodzonej powietrzem. Skupiono się na złożonym zagadnieniu wymiany ciepła na ścianie. Przedstawiono pojedyncze równanie strumienia ciepła i równanie równowagi cieplnej, na podstawie których obliczono wartości temperatury ścian. Następnie przedstawiono sposób obliczenia pola temperatury i naprężeń cieplnych płomienicy oraz przeprowadzono analizę naprężeń. Trwałość płomienicy prognozowano z uwzględnieniem niskocyklowego zmęczenia i pełzania.
Słowa kluczowe: naprężenia cieplne wybranych części komory spalania, prognozowanie ich żywotności, zagadnienie wymiany ciepła na ścianie komory
Paweł ZIÓŁKOWSKI, Sylwia GOTZMAN, Janusz BADUR
Poprawy elastyczności pracy bloków parowych i gazowo-parowych przez zastosowanie magazynu pary
W artykule zawarto krótki przegląd sposobów magazynowania energii i odniesienie się do sposobu, który byłby najdogodniejszy dla bloków zawodowych parowych i gazowo-parowych. Zaproponowano innowacyjny magazyn pary, który jest integralną częścią obiegu parowego bądź gazowo-parowego i dzięki temu szybko odpowiada na zmiany zapotrzebowania na energię elektryczną, a zatem może usprawniać świadczenia usługi regulacji pierwotnej przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej sprawności konwersji energii. W odniesieniu do bloków energetyki zawodowej poprawia bezpieczeństwo pracy jednostek wytwórczych, gdyż zapobiega przeciążaniu termicznemu kotłów i turbin w przypadku wysokiego zejście z mocą lub w przypadku gwałtownych najazdów. Elektrownia parowa czy gazowo-parowa dostosowana do szybkich zmian mocy staje się bardziej konkurencyjna na rynku mocy dzięki poprawie charakterystyki dynamicznej.
Słowa kluczowe: bloki gazowo-parowe, elastyczność pracy, innowacyjny magazyn pary