Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Właściwości pożarowe i zagrożenia związane ze stosowaniem materiałów eksploatacyjnych w energetyce

Fire hazard properties and fire hazards connected with the usa of consumables in power engineering
Właściwości pożarowe i zagrożenia związane ze stosowaniem materiałów eksploatacyjnych w energetyce
Właściwości pożarowe i zagrożenia związane ze stosowaniem materiałów eksploatacyjnych w energetyce
Rys. redakcja EI

Produkcja energii z paliw kopalnych jest jednym z filarów światowej energetyki. Mimo wielu kontrowersyjnych aspektów, niektóre kraje świata próbują walczyć z globalnym ociepleniem. Jednocześnie USA, Australia, Chiny czy Indie zwiększają produkcję CO2, w perspektywie najbliższych lat przewiduje się także rozwój energetyki afrykańskiej. Kraje rozwijające się wykorzystują często przestarzałe technologie, wobec ograniczonych zasobów finansowych, podczas gdy kraje rozwinięte, poza poszukiwaniem alternatywnych paliw, starają się także zwiększać sprawności urządzeń.

W artykule:

• O identyfikacji zagrożeń: turbozespoły, generatory, transformatory, przekładnie mechaniczne
• Wnioski

Zjawiskiem fizycznym, które ma kolosalne znaczenie w energetyce, są straty ciepła. W myśl prawa Joule’a – Lenza, przepływowi prądu elektrycznego zawsze towarzyszyć będzie wydzielanie ciepła na rezystancji przewodnika. Aby urządzenie mogło pracować w stabilnych warunkach termicznych, należy zapewnić chłodzenie tychże elementów strumieniem ciepła o odpowiedniej gęstości. W przypadku transformatorów olejowych, funkcję tę pełni ciekły dielektryk, odbierając ciepło z uzwojeń i przekazujące je na użebrowania obudowy. W przypadku turbogeneratorów, stosuje się różnego rodzaju chłodzenie: powietrzem, wodorem lub wodą destylowaną.

 

  • metody parametryczne – polegają na modyfikacji parametrów pracy układu; stosuje się podnoszenie temperatury i ciśnienia pary świeżej lub obniżanie ciśnienia i temperatury w skraplaczu;
  • metody układowe – polegają na właściwym zaprojektowaniu instalacji; stosuje się regenerację i przegrzew wtórny pary.

Stosowanie metod parametrycznych wiąże się z koniecznością poszukiwania nowych materiałów, które będą w stanie zachowywać odpowiednie parametry wytrzymałościowe w wysokich temperaturach i przy wysokim ciśnieniu. Tradycyjne rozwiązania oparte były o stale węglowe, pracujące do ok. 400°C, obecne trendy nakazują stosowanie stali ferrytycznych (nawet do 580°C). Koncepcyjne projekty zakładają stosowanie stali stopowych o strukturze austenitycznej lub stopów austenitycznych (Ni, Ko), co pozwoli na dalsze podnoszenie parametrów, ale też wiąże się ze znacznym wzrostem kosztów.

W tym miejscu należy zwrócić uwagę na turbiny, które także poddawane będą oddziaływaniu znacznych obciążeń mechanicznych, jak i cieplnych. Dla przykładu, turbina parowa typu STF-100, pracująca przy bełchatowskim bloku klasy 858 MW, pracuje przy parametrach: 25,2 MPa/550°C (dolot części WP), 5,4 MPa/580°C (dolot części SP).

W turbinach gazowych temperatury gazów dolotowych (w najnowszych technologiach) sięgają 1500°C, co wymaga intensywnego chłodzenia łopatek i kierownic. Wobec tego stawia się wysokie wymagania co do olejów smarnych, niezbędnych do zapewnienia właściwej pracy łożysk, ale także mających znaczenie podczas rozruchu (tzw. lewarowanie).

W energetyce wiatrowej, smarowania będą wymagały także przekładnie mechaniczne. W tym przypadku stosowane materiały eksploatacyjne będą musiały utrzymać określone parametry (szczególnie właściwą lepkość) także w niskich temperaturach.

Celem niniejszego artykułu jest zwrócenie uwagi na stosowane w energetyce materiały eksploatacyjne, a tym samym budowanie świadomości, że także i one mają wpływ na zagrożenie pożarowe.

Identyfikacja zagrożeń

Turbozespoły

Rolą turbozespołu jest odebranie entalpii wytworzonej pary wodnej i zamianę jej na energię mechaniczną (turbina), a następnie na energię elektryczną (generator).

W turbinach gazowych, czynnikiem napędowym, zamiast pary wodnej, są gazy wylotowe z komory spalania. Turbiny normalnoobrotowe poruszają się z prędkością obrotową równą 3000 min–1.

W niektórych przypadkach stosuje się turbiny wolnoobrotowe (1500/1800 min–1), np. w elektrowniach jądrowych, gdzie duże moce narzucają wysokie strumienie pary. Wymusza to zasilanie generatora przez przekładnię, lub stosowanie generatorów 4-biegunowych, a jednocześnie umożliwia wykorzystanie wyższych łopatek. Z kolei w turbinach gazowych małej mocy możliwa jest poprawa sprawności przez stosowanie turbin wysokoobrotowych (5000 – 12 000 min–1). Wówczas generator zasilany jest przez przekładnię.

Są to warunki pracy bardzo wymagające, a zatem konieczne jest zastosowanie odpowiedniego smarowania. Układ olejowy turbozespołu jest zatem uważany za konieczny do zapewnienia bezpieczeństwa i prawidłowej pracy. Zwykle stosuje się zamknięte układy, pracujące niezależnie od siebie, co pomaga na utrzymanie właściwych parametrów oleju. Podstawowe układy to:

  • układ oleju smarnego;
  • układ oleju regulacyjnego;
  • układ oleju lewarowego.

W celu utrzymania wymaganych parametrów oleju turbinowego stosuje się filtrowanie, odwirowywanie czy też podawanie środków chemicznych. Olej w trakcie eksploatacji, na skutek kontaktu z powietrzem i parą wodną, będzie zawierał w swoim składzie wodę. Wiąże się to z powstawaniem korozji.

Czytaj też: Prowadzenie akcji gaśniczych w pobliżu infrastruktury elektroenergetycznej >>>

Z kolei kontakt z powietrzem będzie sprawiał, że w wysokich temperaturach następować będzie jego utlenianie oraz starzenie. Powstawać będą osady i szlam, a więc ciała stałe, na które szczególnie wrażliwe są łożyska.

Olej lewarowy niezbędny jest do zapewnienia prawidłowego smarowania podczas rozruchu, wybiegu oraz przestoju turbiny, kiedy to używa się obracarki wału (w celu uniknięcia odkształceń statycznych wału). Przy znamionowej prędkości wału, w łożyskach wirnika turbiny i generatora, na powierzchni bieżni łożysk ślizgowych, powstaje film olejowy. Przy niższych prędkościach obrotowych, wtłacza się pod odpowiednio wysokim ciśnieniem olej lewarowy.

Wreszcie olej regulacyjny służy do zapewnienia nominalnej prędkości obrotowej wirnika. Zwykle regulator w postaci odważnika zawieszonego na sprężynach, o środku masy odsuniętym względem osi wału, powoduje zwiększanie lub zmniejszanie przepływu oleju impulsowego, który porusza tłokami serwomotorów regulując zawory turbiny.

Tab. 1. Klasyfikacja olejów przemysłowych – rodzina T (turbiny) [5]
Tab. 1. Klasyfikacja olejów przemysłowych – rodzina T (turbiny) [5]

tabeli 1. zestawiono klasyfikację olejów przemysłowych przeznaczonych do pracy z turbinami, wg PN-ISO 6743-5:2009.

Do typowych parametrów oleju turbinowego można zaliczyć:

  • lepkość kinematyczna w temp. 40°C: 32 – 46 mm2/s;
  • temperatura płynięcia: ok. –10°C;
  • temperatura zapłonu: 180 – 230°C;
  • zawartość wody: dziesiątki ppm;
  • gęstość: ok. 0,875 g/cm3 w 15°C;
  • ciepło spalania: 30 – 40 MJ/kg.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[ochrona przeciwpożarowa, właściwości pożarowe, materiały eksploatacyjne, ochrona ppoż, energetyka, turbozespoły, generatory, transformatory, przekładnie mechaniczne, zagrożenie pożarowe, oleje przemysłowe, elektrownia wiatrowa]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Wszyscy elektryczni producenci w jednym miesjcu?

wyświetlacze Zobacz ponad 100,000 produktów elektromechanicznych w ofercie (...) czytam dalej »


Stacja transformatorowa na kółkach - robi wrażenie »

Rozdzielnica na kołach Jest to lekka stacja w obudowie metalowej, na podwoziu jezdnym – DMC 3,5T, z obsługą z zewnątrz, z możliwością łatwe (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Szynoprzewody w instalacjach elektrycznych - czy warto je wykorzystywać?

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

szynoprzewody jak podłączyć bezpanelowa energia słoneczna
Przyjazne instalatorom ze względu na ich intuicyjny montaż i nieskomplikowaną budowę oraz szeroki wachlarz możliwości z zakresu wykonania różnego (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaki licznik energii elektrycznej wybrać - porównanie 2019 »

Fotowoltaika Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania ... czytam dalej »


Stacje ładowania pojazdów elektrycznych - znasz to rozwiązanie?

Czy energii odnawialnej uda się zastąpić węgiel?

Wsporniki ochrony odgromowej energia odnawialna a węgiel
Przestawiamy rozwiązania wspierające zaawansowane systemy transportu publicznego oraz układy zasilające w instalacjach... czytam więcej » Według ostatniego raportu brytyjskiego koncernu BP do 2040 r. odnawialne źródła energii staną się głównym źródłem energii na świecie. Czy rzeczywiście ... czytam dalej »

Sekcja: Instaluj z Legrandem dla profesjonalisty »

System zarządzania energią Jesteś Instalatorem? W tej sekcji w szybki i łatwy sposób znajdziesz niezbędne ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

PRzewody i kable standardy Termowizja w elektryce
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Ograniczniki przepięć (SPD) o udoskonalonych osiągach »

Switche zarządzalne spd ograniczniki
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » SPD o takim układzie elementów ograniczających przepięcia są stosowane w instalacji elektrycznej, w której nie powinny występować prądy upływu, nawet o niewielkich(...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
4/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt instalacji piorunochronnej wolno stojącego budynku magazynu mps
  • - Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl