FAQ

FAQ, czyli odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania.

Zanim zapytasz, warto przeczytać odpowiedzi na niżej podstawione pytania.

  •  Chcę turbinę parową...

Czyli jesteś w punkcie startu. Ale czy na pewno posiadasz parę odpowiednią dla turbiny parowej?  Pamiętaj, że praca turbiny parowej polega na jej rozprężaniu, czyli zmniejszeniu ciśnienia i przy okazji temperatury. Jeżeli obecnie na kotle masz parę 10 bar i używasz jej do technologii, to aby użyć tej pary do turbiny, musiałbyś podnieść ciśnienie na kotle do ok. 20 bar, by na wylocie mieć żądane 10 bar. To samo dotyczy temperatury. Jeżeli na kotle masz parę nasyconą zamiast przegrzanej to raczej się ona nie nadaje do turbiny parowej, bo jej łopatki szybko zniszczy kawitacja. Raczej, ponieważ na upartego można taką turbinę wykonać, ale musiałaby mieć dużą ilość odwodnień, specjalne łopatki i byłaby po prostu bardzo droga. Zakładam, że jednak masz kocioł o przyzwoitych parametrach na parę przegraną o przepływie co najmniej kilku ton na godzinę. To oznacza, że pierwszy krok za Tobą.

  • Mam biomasę i chciałbym produkować prąd…

Czyli również jesteś w punkcie startu. Aby produkować prąd z biomasy należy przejść stosunkowo długą drogę. Na wstępie trzeba odpowiedzieć sobie na pytanie ile naprawdę tej biomasy posiadasz. To, co dla posiadacza wydaje się dużo, dla turbiny parowej może być mało. Ilość biomasy to nie wszystko. Ważna jest jej wartość opałowa, która nie tylko zależy od rodzaju biomasy (słoma, zrębki, itp.) ale przede wszystkim od jej wilgotności. Mając ilość biomasy i jej wartość opałową można obliczyć energię cieplną, którą można potencjalnie uzyskać. Trzeba jeszcze wiedzieć jak długo ma trwać cykl produkcji energii w roku. Czy tylko w sezonie grzewczym, czy też przez cały rok. Dopiero odpowiedzi na te pytania pomogą dobrać odpowiedni kocioł na biomasę. Dobór odpowiedniego kotła i tym samym określenie parametrów pary jest punktem wyjścia do doboru turbiny. By ułatwić wybór i zorientować przyszłego użytkownika przygotowaliśmy katalog.

  • A może technologia ORC?

ORC  – Organic Rankine Cycle to technologia, w której zamiast pary jako czynnik roboczy wykorzystany jest olej termalny który przepływa w zamkniętym obiegu pomiędzy kotłem a turbiną. Dzięki niższej temperaturze wrzenia może być wykorzystany w instalacjach, gdzie nie mamy możliwości uzyskania wysokiej temperatury. Sprawności urządzeń w technologii ORC są porównywalne z klasyczną technologią parową, nie występują wysokie ciśnienia i temperatura, duża jest też trwałość łopatek turbiny. Na tym zalety tych urządzeń się kończą.
W publikacjach pojawiających się w Internecie pojawiają się wyłącznie pozytywne artykuły, poparte dokonanymi już realizacjami. Dziwnym trafem przemilcza się wady. Czas więc pokrótce te wady ujawnić. Urządzenia ORC produkowane są tylko do mocy kilku MW, a więc są to małe instalacje. Olej termalny, nie należy do ekologicznych, instalacje muszą więc spełniać o wiele wyższe wymagania niż w przypadku pary. Techniczne wady można jednak jakoś przełknąć. Główna wada to ekonomia. Ceny urządzeń są kosmiczne. Za tę samą cenę można mieć instalację parową o kilkukrotnie większej mocy. Dlaczego więc kilku klientów zdecydowało się na taką technologię? Odpowiedź daje do myślenia. Można powiedzieć, że ORC znaczy Ogromnie Rażące Ceny.
Czy warto więc wydawać dziesiątki milionów złotych (tak, tak, to tyle kosztuje) po to by mieć 1,5-2 MW mocy? Z przymrużeniem oka można powiedzieć, że w momencie zwrotu inwestycji zamawiający będzie wtedy na pewno już emerytem. To nie ma sensu ekonomicznego, choć technicznie jest ciekawym pomysłem.
Zanim więc zdecydujesz się na ORC, wpierw zapytaj o parę i porównaj ceny i czas zwrotu inwestycji.

  •  Skoro "wyleczyłem się" z ORC, mam kocioł, parę i chciałbym produkować prąd…

Niezależnie od tego czy paliwem do kotła jest węgiel kamienny czy też biomasa produktem wyjściowym z kotła parowego jest para. Aby stosować turbiny parowe, przede wszystkim para z kotła musi być przegrzana. Para mokra nie nadaje się do turbiny parowej. Aby uzyskać parę przegrzaną stosuje się w kotłach przegrzewacze pary. Jeżeli nie posiadasz pary przegrzanej czeka Cię modernizacja kotła. Jeżeli posiadasz parę przegrzaną to musisz znać jej następujące parametry: ciśnienie absolutne [MPa] oraz temperaturę [°C], a także przepływ pary [t/h].  Inaczej mówiąc są to wartości pary świeżej na wejściu turbiny. Konieczne jest także określenie parametrów wyjściowych pary z turbiny. Odpowiedzi szukaj poniżej.

  •  Mam na kotle parę w odpowiedniej ilości o wysokich parametrach i muszę ją redukować w stacji redukcyjnej do potrzeb technologicznych…

Aż się prosi zastosować turbinę przeciwprężną lub redukcyjną. Wyobraź sobie, że zamiast redukować parę w stacji redukcyjnej możesz produkować prąd elektryczny mając na wyjściu parę o żądanych parametrach technologicznych. Różnica ciśnienia/temperatury na wejściu do turbiny w stosunku do ciśnienia i temperatury na jej wyjściu jest zamieniana na prąd elektryczny za pomocą turbiny z generatorem. Bardziej fachowo mówiąc – spadek entalpii pary jest przejmowany mechanicznie przez turbinę a ta z kolei napędza generator produkujący energię elektryczną. Przeliczając redukcję pary w stacji redukcyjnej na złotówki można powiedzieć, że nie posiadając turbiny, co godzinę tracisz tyle pieniędzy ile energii mógłby wyprodukować turbozespół. Są to w skali roku kwoty olbrzymie.

  •  Czym się różni turbina przeciwprężna od redukcyjnej? Kiedy stosować jedną a kiedy drugą?

Ogólnie mówiąc turbina redukcyjna jest również turbiną przeciwprężną, z ciśnieniem pary na wyjściu powyżej 0,1MPa (abs) ale jej budowa jest jednostopniowa. Ma to swoje plusy i minusy. Plusem jest prosta budowa i znacznie niższy koszt inwestycyjny. Niestety jest to okupione niższą sprawnością urządzenia, co rzutuje na efekty ekonomiczne szczególnie po wielu latach pracy. Przeważnie jednak wybór pomiędzy danym typem turbiny jest prosty – nie opłaca się budować turbin przeciwprężnych (wysokosprawnych) dla mocy poniżej 600-700kW. Tak więc mniejsze moce będą domeną turbin redukcyjnych a większe – przeciwprężnych.

  •  Mam na kotle parę w większej ilości niż potrzebuję, lub mógłbym jej wyprodukować więcej niż potrzebuję podnosząc sprawność kotła…

Optymalna praca kotła to oczywista oszczędność. Pracując z kotłem „na pół gwizdka” jego sprawność spada dramatycznie podnosząc Ci w sposób zdecydowany koszt wytworzenia gigadżula energii cieplnej. Najlepiej pracować przy maksymalnej sprawności kotła. Pojawia się wtedy nadmiar pary, który trzeba jakoś zagospodarować. Jak? Do produkcji energii elektrycznej i cieplnej oczywiście poprzez zastosowanie turbiny.

  • Co to jest upust na turbinie?

Upust na turbinie jest pośrednim wyjściem z turbiny znajdującym się pomiędzy częścią wysokoprężną (wejściową) a częścią niskoprężną (wyjściową) dającym parę o określonych stałych parametrach najczęściej na potrzeby technologii. Przykładowo można to powiedzieć w następujący sposób: potrzebujesz parę o ciśnieniu np.: 1,3MPa i temperaturze 250°C na potrzeby technologii – to bierzesz ją z upustu turbiny. Dzięki regulacji, parametry pary (p, T) są w upuście sztywne. Zmienny może być natomiast przepływ w określonym zakresie (np.: od 0 do 10 t/h). Upust może być też stały, czyli również i przepływ może być sztywny (nieregulowany objętościowo). Najczęściej w turbinach upustowych istnieje 1 upust, jednak istnieją wykonania turbin parowych z wieloma upustami (raczej nie więcej niż 3 upusty). Turbina również może nie posiadać upustu w ogóle. Jeśli całość pary chcesz przeznaczyć na swoje potrzeby technologiczne to bierzesz parę o żądanych parametrach z wyjścia turbiny.

  • Upust nieregulowany i regulowany. Czym się różni?

Upusty na turbinie mogą być regulowane i nieregulowane. Upust regulowany to taki, w którym działa automatyczne regulacja, która utrzymuje stałe ciśnienie i temperaturę na wyjściu z upustu. Upust nieregulowany to taki, w którym nie są utrzymywane parametry ciśnienia i temperatury. Parametry te są wynikowe w zależności od wielkości przepływu przez część przepływową turbiny. Upusty nieregulowane często stosuje się dla wymienników szczytowych, gdzie dokładna regulacja ciśnienia nie jest konieczna, a żądaną temperaturę wody grzewczej można wyregulować po stronie wody.

  • Upust regeneracyjny? A co to takiego?

Oprócz upustów do celów technologicznych i grzewczych wykonuje się upusty regeneracyjne, których głównym zadaniem jest poprawa sprawności obiegu cieplnego, co powoduje mniejsze zużycie paliwa na wyprodukowanie danej jednostki mocy. Upusty te zasilają na przykład odgazowywacz, regeneracyjny niskoprężny podgrzew wody zasilającej oraz regeneracyjny wysokoprężny podgrzew wody zasilającej. Firma EKOL potrafi wykonać do 6 upustów regeneracyjnych na swoich turbinach. Podnosi to znacząco sprawność cyklu cieplnego.

  • Czym się różni turbina przeciwprężna od kondensacyjnej? Jaką mam zastosować?

Można skrótowo powiedzieć, że parametrami pary na wyjściu. Na wyjściu turbiny przeciwprężnej mamy parę o nadciśnieniu (powyżej ciśnienia atmosferycznego), a na wyjściu turbiny kondensacyjnej mamy kondensat pary o dość wysokim podciśnieniu (znacznie poniżej ciśnienia atmosferycznego). Kondensat trafia do zbiornika kondensatu i wraca z powrotem do kotła. Turbina kondensacyjna pozwala na maksymalne wykorzystanie energii pary do produkcji energii elektrycznej. Podział nie do końca jest sztywny. Zdarzają się turbiny mające na wyjściu pogorszoną próżnię, nieznacznie poniżej ciśnienia atmosferycznego. Są to głównie turbiny ciepłownicze, w których ciepło poprzez wymiennik oddawane jest wodzie sieciowej. Stanowią jakby element pośredni między turbinami kondensacyjnymi a przeciwprężnymi. Reszta informacji w naszym oddzielnym poradniku.

  • Kogeneracja? Czy iść w tym kierunku?

Konieczność, jeśli to oczywiście możliwe. Kogeneracja jest jednoczesnym wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła. Produkując energię elektryczną i ciepło osobno musielibyśmy spalić dużo więcej paliwa. Najlepszym wariantem ekonomicznym jest całoroczna produkcja energii elektrycznej i ciepła. Jest to jednak wariant, który wymaga produkcji ciepła latem, czyli trzeba mieć zapewniony odbiór ciepła, przynajmniej do produkcji ciepłej wody użytkowej.  Najgorszym wariantem jest produkcja wyłącznie energii elektrycznej, bez odbioru ciepła, choć w niektórych przypadkach może być to jedyne wyjście.

  • Dlaczego nie mogę w turbinie kondensacyjno-upustowej całości pary przeznaczyć na upust?

Turbina kondensacyjno-upustowa wymaga, z powodu chłodzenia ostatnich stopni łopatek, zapewnienia pewnego minimalnego przepływu przez część kondensacyjną. Dlatego też nie da się w sezonie grzewczym przekierować całej pary na upust zasilający wymiennik. Możliwy jest natomiast odwrotny wariant: można całość pary skierować do kondensacji wyłączając upust grzewczy, gdy latem nie potrzebujemy pary do ogrzewania (o ile został taki stan pracy przewidziany na etapie zamówienia).

  • Ciśnienie manometryczne a ciśnienie absolutne pary.

Często się zdarza, że występują pomyłki w rozróżnieniu ciśnień. Zależność między nimi jest następująca: ciśnienie absolutne mierzone jest od 0 odpowiadającemu ciśnieniu próżni absolutnej. Absolutne ciśnienie atmosferyczne wynosi więc około 0,1MPa i odpowiada to wartości 0 MPa na manometrze. Czasem podaje się pomyłkowo ciśnienie manometryczne myśląc o absolutnym. Różnica niby niewielka, ale jednak. Podczas obliczania turbin ma to znaczenie, szczególnie na wyjściu turbiny w strefie niskich nadciśnień, gdy pomyłka o 0,1MPa ma istotny wpływ na osiąganą moc turbozespołu. Ciśnienie absolutne oznacza się skrótem „abs”. Ciśnienie manometryczne oznacza skrótem „g” (od ang. „gauge”).

  • Dlaczego terminy dostaw turbin są takie długie?

Sytuacja na rynku turbin parowych w Europie jest klarowna: zapotrzebowanie na turbiny parowe jest duże a producentów turbin nie przybywa i nie przybędzie, bo jest to produkcja wymagająca lat doświadczeń. W Polsce pojawia się wiele zapytań na turbiny ale realność zamówień większości jest niska. Powody są różne:
- pytający nie zdają sobie sprawy z kosztów inwestycji sięgających od kilku do kilkudziesięciu milionów PLN,
- pytający nie mają pojęcia o konieczności zrobienia kosztownego projektu technicznego,
- pytający mają wyobrażenie, że z niewielkiej ilości paliwa można wyprodukować wielkie ilości energii.
Hasło „mam biomasę i chciałbym produkować prąd” trzeba uzupełnić o hasło „mam pieniądze i wiedzę na temat całości inwestycji”.

  • Proszę przygotować mi koncepcję, przygotować rysunki, schematy…

Owszem, ale jest to wyłącznie opcją odpłatną, bo wymaga dużego nakładu pracy i nikt takich informacji bezpłatnie nie udziela, nie tylko w naszej firmie. Każdy, kto robi koncepcje, czy też wstępne projekty dla inwestora robi to odpłatnie. Firmy, które robią takie koncepcje dla inwestora odpłatnie nie mogą oczekiwać od nas bezpłatnych szczegółowych informacji. Firmy consultingowe robią to również odpłatnie.
Co innego oferta handlowa – te przygotowujemy bezpłatnie po spełnieniu następujących warunków: prosimy o podanie parametrów pary na wejściu (ciśnienie i temperatura oraz przepływ pary), oraz żądanych parametrów na wyjściu (ciśnienie lub temperatura). Oferta handlowa jednak nie będzie zawierała zbyt szczegółowych danych technicznych – tylko ogólne parametry i wyszczególniony zakres dostawy.

  • Mam bilanse cieplne wykonane w specjalistycznych programach. Dlaczego je kwestionujecie?

Programy specjalistyczne do obliczeń bilansowych są dobre dla... studentów, choć kosztują niemałe pieniądze i czasami są podstawą dokumentacji przetargowej. Niestety te programy nie mają właściwego pojęcia jak zachowuje się charakterystyka turbiny parowej, szczególnie takiej, która jest projektowana ściśle pod potrzeby końcowego Klienta. Lepiej te programy nadają się do obiegów z turbiną gazową, gdzie są zaszyte już charakterystyki takich turbin od ich producentów. Dla turbiny parowej, która zwykle jest projektowana indywidualnie, nawet jeśli wychodzi z typoszeregu, trudno jest zawrzeć jej charakterystykę. Owszem programy te dobiorą sprawnie regenerację, obliczą wymienniki, chłodzenie, ale jeśli mają w sobie niewłaściwy model turbiny parowej, to całe te obliczenia nie mogą być na tyle wiarygodne, by stanowić podstawę do wartości gwarantowanych. Program specjalistyczny przecież nie wie, jakie są długości i profile poszczególnych łopatek, nie wie ile ma być stopni łopatkowych, itp. Firma Ekol posiada własny, wyspecjalizowany program, który takie bilanse gwarancyjne oblicza z jednoczesnym uwzględnieniem charakterystyki turbiny, jak i wewnętrznego odprowadzenia pary z tłoka odciążającego.

  •  Czym się różni turbina dla spalarni od turbiny dla instalacji węglowej czy biomasowej?

 Niczym. W zasadzie tyle komentarza. Dla turbiny nie jest istotne, co jest źródłem pary.