Zagadnienia z UPS:

1. Gospodarka paliwem

1. sposoby dostarczania paliwa do elektrowni – uzależniony głownie od lokalizacji w stosunku do kopalni:

• transport kolejowy na własną bocznicę

• droga wodna – elektrownia położona nad kanałem

• bezpośrednio z kopalni (przenośniki)

• transport samochodowy

1. rozładunek paliwa

• wagony samorozładownicowe

• za pomocą wyładowarek

• za pomocą wywrotnic (bębnowe)

1. transport paliwa na terenie elektrowni

• zwałowarki szynowe obrotowe

• ładowarki kołowe

• przenośniki taśmowe samojezdne i stałe

• spychacze współpracują z ładowarkami

1. układ nawęglania

• transport paliwa do elektrowni

• rozładunek transportu

• magazynowanie, składowanie paliwa

• transport i przeładunek paliwa ze składowiska do zasobników paliwa

(po drodze mogą się trafić jeszcze wagi, kruszarki itp.)

1. składowiska paliwa – mają za zadanie zapewnić ciągłość dostawy paliwa oraz zgromadzenie go w takiej ilości, aby zakłócenia w transporcie nie wpływały na pracę elektrowni; składy te powinny mieć podłoże suche, szczelne i utwardzone; zwał węgla powinien być jak najwyższy – zazwyczaj od 8 do 14m, zależy też od gatunku, ograniczenia wysokości przez normę – możliwość samozapłonu

2. przygotowanie paliwa

• rozdrabnianie – polega na podzieleniu poszczególnego ziarna na mniejsze części przez miejscowe zniszczenie spójności międzycząsteczkowej w wyniku oddziaływania sił zewnętrznych

• zgniatanie

• łamanie

• ścieranie

• łupanie

• ścinanie

• uderzanie

1. kruszarki – kruszenie polega na rozdrabnianiu paliwa o ziarnistości do 50 mm

• kruszenie szczękowe

• kruszenie stożkowe

• kruszenie walcowe

1. młyny węglowe – mielenie paliwa o ziarnistości powyżej 50 mm

• wolnoobrotowe (n=15-30 obr/min) – niewielkie zapotrzebowanie na moc

• bębnowo – kulowy (im większa prędkość powietrza tym większe frakcje będą pompowane)

• kulowo – misowy (bardzo mocne rozdrobnienie)

• misowo – rolkowy

• tarczowo – rolkowy

• średniobieżne (n=30-150 obr/min) – rozdrobnienie węgla pomiędzy pierścieniami, kulami, misami, rolkami, talerzami

• szybkobieżne (n=400-1500 obr/min)

• młoteczkowy (uderzenia mechaniczne w bryły węgla)

• wentylatorowy (jednocześnie wentylator powietrza pierwotnego)

• udarowy (uderzenia w płytę węgla ???? z dużą prędkością)

1. zasobniki przykotłowe – zawierają zapas węgla dzięki któremu kotły mogą pracować podczas awarii systemu nawęglania (jego pojemność powinna starczyć na 16-24 h przy węglu kamiennym, 4-8 h przy węglu brunatnym); zasobnik musi zapewniać dobre zsuwanie się paliwa – żeby nie tworzyły się nawisy (możemy je usuwać za pomocą pneumatycznie pompowanych poduszek); nie można w ten sposób przechowywać paliwa w stanie pyłowym gdyż grozi to wybuchem

1. Urządzenia układu odżużlowania i odpopielania

1. Pochodzenie żużla i popiołu – stała pozostałość po spaleniu substancji organicznej; popiół jest balastem, wynikiem niecałkowitego spalania; może tworzyć frakcje drobnoziarniste (pył), gruboziarniste (żużel)

2. Sposoby wygarniania żużla i jego transport na składowisko odpadów – robi się to za pomocą odżużlacza

• taśmowy – można dostosować do każdej kotłowni, poziomy, nachylony transport

• zgrzebłowy – wygaszenie i transport poza obręb kotła przenośnikiem taśmowym z cięgnami zgrzebłowymi; duże koszty i awaryjność

• ślimakowy – duża sprawność, lepciejsze od zgrzebła

1. Sposoby odpopielania spalin

• mechaniczne suche (filtracyjne, elektrostatyczne, grawitacyjne, bezwładnościowe, odśrodkowe)

• hydrauliczne (aparat spłukujący, strumieniowy)

• pneumatyczne (duże podciśnienie)

	Mechaniczny	Pneumatyczny	Hydrauliczny
Transport	Wózki lub przenośniki taśmowe	System rurociągów
Zapotrzebowanie na wodę	-	Dość małe	Największe
Odległość transportu	dowolna	Ograniczona (opory) do 3 km	Ograniczona do 3 km

1. Rodzaje filtrów

• cyklon – urządzenie wykorzystywane do oczyszczania gazów z cząstek stałych (pyłu); gaz wpada do cylindrycznej komory i wiruje; w wyniku czego unoszące się w gazie cięższe od niego składniki są odrzucane na zewnątrz pod działaniem siły odśrodkowej lub część opada na dno

• multicyklony – połączenie filtrów; połączone równolegle cyklony o małych średnicach

• elektrofiltr – usuwanie pyłu z gazu następuje poprzez wykorzystanie siły elektrostatycznej pyłu

1. Sposób transportu popiołu – w szczelnych zbiornikach (rodzaj zależy od granulacji popiołu)

• wózki

• systemy rurociągów

1. Składowanie popiołu – składowisko musi być zraszane wodą, aby się nie pylił i nie doszło do wybuchu; przetrzymuje się go w zagłębieniach terenu lub usypuje się z niego wały

1. Urządzenia układu przygotowania wody kotłowej

1. Zastosowanie

• zapewnia bezawaryjną i ekonomiczną pracę kotła

• pozwala uzyskać optymalną jakość pary

• zapobiega osadzaniu się kamienia kotłowego

• zapobiega pienieniu się wody

• minimalizuje zyski korozji elementów kotła i instalacji

• zmniejszenie częstotliwości odsalania oraz zużycie środków do korekty chemicznej

1. Substancje niepożądane w wodzie zasilające kocioł – węglany, chlorki, azotany, krzemiany, sole wapnia, tlen, żelazo, mangan (jeżeli stworzą się osady ograniczają ciepło; tlen robi korozje, porywa się opiłki z korozji i niszczy łopatki), siarczany

• Kamień: wytrąca się w kotle i osadza się np. na rurach, powodując dodatkowy opór cieplny, jest to niekorzystne.

• Gazy (w wodzie kotłowej obecność rozpuszczonych gazów jest niekorzystna a zwłaszcza tlenu). Gazy powodują korozję wżerów, oraz różnice potencjałów co też powoduje korozje. Wżery mogą spowodować przepalenie się tych dziurek i grozi to przerwaniem ciągłości materiału

1. Twardość wody – ogólna zawartość rozpuszczonych w wodzie soli wapnia i magnezu; woda twarda zawiera znaczne stężenie soli różnych metali, zwłaszcza wapnia i magnezu; zmiękczać wodę można za pomocą:

• wapna

• wodorotlenku sodu

• wodorowęglan sodu

• fosforan sodu

1. Dekarbonizacja – proces polegający na usuwaniu z wody węglanów, pozbycie się zasadowości (wapnem – usuwanie twardości węglanowej)

2. Rodzaje filtrów

• prefiltry (wypełnione piaskiem, żwirem gruboziarnistym – wstępne oczyszczenie)

• powolne (żwir od dołu, piasek od góry, 0,1-0,3 m/h; grawitacyjnie)

• pośpieszne (ostatecznie filtrowanie mętnych wód)

• pośpieszne zamknięte

• super - pośpieszne

• kontaktowe (filtracja z koagulacją)

• namywane

• suche

1. Wymienniki jonitowe – całkowite lub częściowe usuwanie z wody niepożądanych jonów są one wiązanie przez jonit który oddaje do roztworu jony nieszkodliwe z punktu widzenia wymagań stawianych wodzie kotłowej

Jonity to ciała stałe nierozpuszczalne w wodzie mające zdolność do wymiany jonów

Procesy wymiany jonów są odwracalne

jakość wody badamy przewodnością prądu, mikroSimensy do 300; dodajemy hydrazynę jak jest za dużo tlenu

1. Odgazowywacze wody – zmiękczona woda zawiera N, H2S, CO2 i O2, które mogą reagować w instalacji; stosuje się odgazowacze

• mechaniczne

• termiczne – woda zasilająca kotły;

• chemiczne

Termiczna metoda jest wspomagana chemiczną, przez dodawanie hydrazyny (N2H4), która wiąże tlen i uwalnia azot

Ilość rozpuszczonego gazu w wodzie zależy od ciśnienia cząstkowego mieszaniny nad roztworem (prawo Henry’ego)

1. Skraplacze

1. Budowa

• komora wodna

• przestrzeń parowa

• dno sitowe

• rury wodne

• wodowskaz

• pompa skroplin

1. Podtrzymanie podciśnienia w skraplaczu – uzyskuje się je za pomocą smoczków parowych

• rozruchowy – wykorzystywany podczas uruchamiania turbozespołu – ma usunąć powietrze ze skraplacza w czasie rozruchu turbiny

• roboczy – pracuje podczas ruch

Smoczki mają za zadanie odessać z przestrzeni próżniowej kondensatora gazy (nieskraplające się) przedostające się z pary przez nieszczelności do układu odprowadzania ich do atmosfery; układ próżniowy służy również do odsysania mieszaniny parowo – powietrznej z podgrzewaczy regeneracyjnych oraz pomp kondensatu

1. Otwarte i zamknięte układy chłodzenia skraplaczy

• otwarty – doprowadzenie wody z rzeki otwartym kanałem, aż do budynku głównego (najtańsze inwestycyjnie i eksploatacyjnie)

• zamknięty – woda krąży między skroplinami i chłodnią

• chłodnie kominowe – wysokie na 110 m; mogą być mokre i suche

• chłodnie wentylatorowe – mniej miejsca zajmują, tańsze inwestycyjnie, ale potrzebują więcej mocy

1. Urządzenia wchodzące w skład tych układów

• wymienniki ciepła

• pompy

• zawory

• zraszalniki (rozpryskowy, ociekowy)

• wodorozdziały (otwarty, ciśnieniowy)

• wentylator

• dyfuzor

1. Kiedy stosujemy układy zamknięte, a kiedy otwarte

• otwarte, gdy jest bliski dostęp do rzeki

• zamknięte, gdy nie ma w pobliżu cieków wodnych, a jest zapotrzebowanie na energię elektryczną

1. Wymienniki ciepła wchodzące w skład obiegu siłowni (elektrowni)

1. Rodzaje wymienników ze względu na rodzaj czynnika

• wodno – wodne

• wodno – parowe

• parowo – parowe

• Wymienniki niskoprężne: para jest doprowadzana do tego wymiennika ale nie jest odprowadzana, wymiennik ten umieszczony jest przed główną pompą zasilającą.

• Wymienniki średnioprężne: para przemieszcza się na pierwszą część wymiennika i jest odprowadzana do wymiennika niższego.

• Wymienniki wysokoprężne:

• Wymiennik mieszalnikowy: niskoprężny, woda + para-> woda podgrzana. W tym wymienniku woda i para łączą się. Jego stosowanie jest ograniczone, nie można razem wody i spalin

• Wymiennik przeponowy: wys i śr, woda i para są oddzielone od siebie

1. Zasada działania wymiennika podgrzewającego powietrze doprowadzane do kotła (wymiennik obrotowy)

• Wymiennik obrotowy (rekuperator) Rekuperatory są wymiennikami, w których przekazywanie ciepła pomiędzy strumieniami powietrza i spalin odbywa się na skutek przenikania przez przeponę, rozdzielającą oba strumienie. Z założenia nie występuje tu mieszanie się powietrza, chociaż w praktyce mamy powietrze trochę zanieczyszczone. Wymiennik ten odbiera ciepło od spalin tuż przy wylocie z komina.

w. mieszalnikowy

w. powierzchniowy

w. powierzchniowy strefowy

podgrzewacz regeneracyjny wysokiego ciśnienia

1. Generatory

sposoby chłodzenia generatorów, czynniki chłodnicze,

1. Straty

• mechaniczne (tarcie w łożyskach)

• w żelazie (przemagnesowanie)

• obciążeniowe (przepływ prądu przez uzwojenie twornika)

• wzbudzenia (przepływ prądu wzbudzenia przez uzwojenie magneśnicy)

1. Sposoby chłodzenia - Stojan chłodzimy wodą a wirnik chłodzimy wodorem (nie jest to wybuchowe, ponieważ nie ma tam dostępu tlenu).

2. Czynniki chłodnicze

• wodór

• olej

• powietrze

• uzdatniona woda (przy wielkich mocach)

1. Stacje redukcyjno – schładzające

1. Rodzaje

• podstawowe (stanowią wyposażenie głównie elektrociepłowni)

• szybkodziałające

1. Zastosowanie – ich zadaniem jest obniżenie parametrów przepływającego czynnika; są wyposażone w chłodnice wtryskowe

Podstawowe

• jako źródło zasilania odbiorników pary o krótkim okresie użytkowania (szczytowe wymienniki ciepła)

• do rezerwowania upustów lub wylotów turbin technologicznych i ciepłowniczych w przypadku ich odstawienia

Szybkodziałające

• w instalacjach rozruchowych elektrowni i elektrociepłowni przy odstawieniu i rozruchu turbin

1. Zasada działania - odbierają parę od kotła i podają ją na skraplacz turbiny po obniżeniu ciśnienia i schłodzeniu w przypadku awaryjnego odstawienia turbozespołu

1. Krótka charakterystyka układu odsiarczania spalin

1. Zastosowanie - oczyszczenie spalin ze związków siarki, usunięcie tlenków siarki, które powstają w procesach spalania, ich ilość zależna jest od gatunku paliwa i warunków spalania

2. Metody odsiarczania

• odpadowe (produkty reakcji wraz z absorbentem są składowane lub odprowadzane do środowiska)

• półodpadowe (produkty mogą być wykorzystane lub składowane, przy czym nie stwarza to zagrożeń dla środowiska)

• bezodpadowe (sorbenty są regenerowane i zawracane do procesu, a odzyskane SO2 jest poddawany konwersji na produkty użyteczne)

W procesach należących do każdej z tych grup wyodrębnia się metody mokre, suche i półsuche

• Suche- sorbent jest wprowadzany do komory spalania gdzie siarka jest absorbowana przez wapno. Uzyskujemy ok 60% skuteczności. Intensywność odsiarczania zależy od sorbentu, warunków spalania. Produkty odsiarczania są odprowadzane z popiołem.

• Mokre: ma największą sprawność odsiarczania. Polega na płukaniu spalin wodną zawiesiną wapnia w wieży absorpcyjnej powstaje CaSO3, który w warunkach neutralnych przechodzi do CaSO4, następnie jest on separowany i przechodzi w gips.