ietbrno.eu

1. Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Institut experimentálních technologií INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Kolejní 2906/4 612 00 Brno http://www.ietbrno.eu Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2. Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Parní turbíny a jejich aplikace Ing. Petr Hill, MBA INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

3. Agenda • Úvod • Základy termodynamiky a oběhů • Co je to elektrárna • Trendy • Parní turbína a její konstrukce • Aplikace • Solární elektrárny • Spalovny odpadů a biomasy • Mechanické pohony • Offshore, FPSO • Kombinovaná výroba elektřiny a tepla INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

4. O energii • Růst spotřeby energie • růst populace • dostupnost zdrojů • Transport paliv a energie • Vlivy na životní prostředí INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

5. Základy termodynamiky • Energie se nemění • Entropie neustále roste Clausius 1865 1.Zákon termodynamiky Energie se nedá vytvořit nebo zničit 2. Zákon termodynamiky Kvalita energie klesá při každém užití v procesu INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

6. q1 q2 T1 T2 s1 s2 Carnotův cyklus • Carnotův cyklus se používá pro srovnávání kvality cyklů reálných • Jeho tepelná účinnost je dána rovnicí TemperatureK INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ EnthropykJ/kgK Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

7. energie v palivu tepelná energie mechanická energie elektrická energie Kotel Turbína Generátor Princip elektrárny s parní turbínou • Elektrárna slouží k přeměně druhu energie • : INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

8. Schéma oběhu v elektrárně Napájecí čerpadlo Generátor páry INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Kondenzátor Parní turbína Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

9. Elektrárna s parní turbínou INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

10. 4 ~ 4 3 5 ← 2 1 3 2 5 1 Clausius-Rankinův oběh INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

11. Turbína s přihříváním 6 ~ 3 7 4 4 6 5 ← 2 1 3 5 100 % Ztráty turbíny 2 6 % Kondenzátor 42 % 7 1 2 % INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 8 % Ztráty generátoru Ztráty kotle a potrubí 42 % ST Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

12. ~ ~ HRSG ← TemperatureK 100 % Komínové ztráty 8 % GT 37 % ST,GT, HRSG ztráty 2 % ST 22% 31 % Kondenzátor EnthropykJ/kgK Paroplynový oběh INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

13. Možnosti zlepšování oběhu • zlepšování termodynamické účinnosti turbíny • zvyšování vstupního tlaku • zvyšování vstupní teploty • snižování výstupního tlaku • přihřívání • regenerace • paroplynový cyklus INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

14. Růst účinnosti elektráren INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

15. Parní turbína – její návrh H Had • Energie obsažená v páře je úměrná množství páry a velikosti entalpie - tepelným obsahem E = m H INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ P = Q Had η Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

16. Ventilová komora Zadní ložiskový stojan Rotor s oběžnými lopatkami Výstupní hrdlo Turbínová skříň Přední ložiskový stojan Nosič lopatek Odběr Parní turbína a její hlavní části INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

17. IA Parní turbína s rovnotlakým lopatkováním INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

18. Parní turbína s přelakovým lopatkovním INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

19. Příležitost využití solární energie • 1984 – 14 MW • 1990 - 80 MW INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

20. Schéma solární elektrárny INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

21. Speciality solárních elektráren • Specifické parametry a jejich stabilita • Olej 1-3 bar/390OC • Pára 100 bar/390OC-550OC • Denní starty INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

22. Spalování odpadu a biomasy • Speciální provozní podmínky : • Nestabilní vstupní parametry • Eroze posledních stupňů • Špatné podmínky pro najetí při využívání vzduchových kondenzací INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

23. Spalování odpadu a biomasy • Projekt v Brně – SAKO SST- 300 - V56 • Výkon : 22,7 MW • Vstupní pára : 38 bar a , 397°C, 115t/h • Regulovaný odběr : 11,5bar, 88,3t/h • Neregulovaný odběr : 1,97bar, 10,4t/h • Vakuum: 0,12bar a INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

24. Mechanické pohony Speciální provozní podmínky : • Proměnné otáčky • Požadavky na spolehlivost = požadavky dle speciálních norem – API Typické aplikace: • Napájecí čerpadla v elektrárně • Kompresory v petrochemii • Dmychadla v hutích INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

25. up to 300m depth of sea up to 1000m depth of sea FPSO, Offshore aplikace • FPSO - Floating Production, Storage and Offloading • FLNG – Floating Liquified Natural Gas INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

26. FPSO, Offshore aplikace Speciální provozní podmínky : • Mořské prostředí • Green water • Naklánění a naklápění • Omezená obsluha a údržba = speciální kontejnerové řešení klasifikace pro „marine“ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

27. Parní turbíny pro teplárenství • Porovnání individuální výroby elektřina a tepla s kogenerací – kombinovanou výrobou INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

28. Parní turbíny pro teplárenství Turbíny pro kogeneraci Odběrové s možností čisté výroby elektrické energie S topným výměníkem pro efektivní výrobu tepla INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

29. Shrnutí aplikací turbín • Elektrárny • Klasické uhelné • Atomové • Paroplynové • Solární • Průmyslové aplikace • Hutě, cukrovary, papírny • Spalování biomasy a odpadů • Petrochemie • Procesní pohony • Offshore, FPSO • Kombinovaná výroba elektřiny a tepla INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

30. Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Děkuji za pozornost Tel.: 541 149 510Fax: 541 149 512e-mail: iet@feec.vutbr.cz Kolejní 2906/4 612 00 Brno INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ http://www.ietbrno.eu Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.