Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 212

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 11 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  turbina gazowa
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 11 next fast forward last
EN
In response to the problems of high-temperature gas intrusion and ablation in the expansion slit between ceramic tiles under complex flow conditions in the floating-wall combustion chamber, as well as the issue of hooks exceeding their service temperature, numerical simulations and analysis were conducted for this paper. The study revealed the mechanisms of gas intrusion and sealing and proposed two evaluation metrics for evaluating the cooling effect: the maximum temperature of the hook and the proportion of high-temperature area on the sidewall of the tile. Furthermore, the CRITIC weighting method was used to analyze the weight of these metrics. Based on this, the spacing, radius, and length effects on sealing and cooling effectiveness were studied, and multi-parameter calculations and optimization were performed. The results showed that the degree of gas intrusion in the transverse slit was significantly higher than that in the longitudinal slit. In addition, the sealing method of the jet impingement could effectively cool the downstream of both the transverse and longitudinal slit. The spacing of the jet impingement holes had the greatest impact on the cooling effect, followed by the radius and length. Finally, when the spacing of the holes is 10 mm, the length is 18.125 mm, and the radius is 1.6 mm, the cooling effect is optimal, with the proportion of high-temperature area on the side wall of the tile being 20.86% and the highest temperature of the hook reaching 836.02 K.
EN
Parametric identification approaches play a crucial role in the control and monitoring of industrial systems. They facilitate the identification of system variables and enable the prediction of their evolution based on the input-output relationship. In this study, we employ the ARMAX approach to accurately predict the dynamic vibratory behavior of MS5002B gas turbine bearings. By utilizing real input-output data obtained from their operation, this approach effectively captures the vibration characteristics of the bearings. Additionally, the ARMAX technique serves as a valuable diagnostic tool for the bearings, enhancing the quality of identification of turbine variables. This enables continuous monitoring of the bearings and real-time prediction of their behavior. Furthermore, the ARMAX approach facilitates the detection of all potential vibration patterns that may occur in the bearings, with monitoring thresholds established by the methodology. Consequently, this enhances the availability of the bearings and reduces turbine downtime. The efficacy of the proposed ARMAX approach is demonstrated through comprehensive results obtained in this study. Robustness tests are conducted, comparing the real behavior observed through various probes with the reference model, thereby validating the approach.
EN
The article presents the test results of the surface quality parameters after broaching of heat-resistant steels of grades: 1.7335 (13CrMo4-5) and 1.4841 (X15CrNiSi25-20). The aim of the work is to determine the technological methods of obtaining the lowest treated surface roughness, surface layer hardening and the elimination of surface defects after broaching. To investigate the influence of cutting conditions (cutting speed, tool geometry and feed) on surface roughness and hardness, the physical modeling method of the broaching was used. As a result of the research, recommendations for improvement of the main parameters of the surface layer quality when broaching samples from selected grades of heat-resistant steels.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań parametrów jakości powierzchni po przeciąganiu stali żaroodpornych gatunków: 1.7335 (13CrMo4-5) i 1.4841 (X15CrNiSi25-20). Celem pracy jest określenie technologicznych sposobów uzyskania najmniejszej chropowatości obrobionej powierzchni, korzystnego poziomu umocnienia warstwy wierzchniej i eliminacji defektów powierzchniowych po obróbce skrawaniem. Aby zbadać wpływ warunków skrawania (prędkości skrawania, geometrii narzędzia i prędkości posuwu) na chropowatość i umocnienia powierzchni, zastosowana została metoda modelowania fizycznego procesu przeciągania. W wyniku badań opracowane zostały rekomendacje dotyczące podniesienia głównych parametrów jakości warstwy wierzchniej podczas przeciągania próbek z wybranych gatunków materiałów żaroodpornych.
4
Content available remote Elektrownie gazowe pomostem do energetyki przyszłości
EN
Responding to the needs of quality and robustness of analysis and management of degradation of equipment, to increase their life cycle and to expand these facilities to become more and more sophisticated and agronomic. This work proposes a contribution to increase the survival of a gas turbine, installed in a gascompression plant, with a comparative study between the two-parameter Weibull distribution. A new modified Weibull distribution was proposed also to reduce the risk of occurrence of failure in this rotating machine. A Statistical analysis and validation on the synthesis of turbine's reliability data and failures were considered, with a particular focus on the use of this data to increase the availability of this type of machine. So, developing a maintenance plan based on their reliability indices for scheduled inspections.
PL
Dążenie do ograniczenia zmian klimatu prowadzi do fundamentalnych zmian w energetyce światowej. Bezpośrednim rezultatem nowego podejścia stał się przyspieszony rozwój źródeł odnawialnych, zwłaszcza słonecznych i wiatrowych. Na przykład 86% przyrostu nowych mocy w Europie w 2016 r. zainstalowano właśnie w tym segmencie energetyki, a jego produkcja wzrosła z 12,6 (1990 r.) do 570 TWh (2016 r.).
EN
The article considers the repair of the energy gas turbine rotor blade second stage shroud. The paper presents an analysis of the possibility of the repair consisting of the replacement of both labyrinth and honeycomb seals by the high-temperature brazing process. All the steps of the repair process were discussed and the results of microscopic metallographic evaluation using a light microscope and a scanning electron microscope were presented. SEM BSE microstructure and elements distribution of the joints has been presented. Several advantages related to the use of this technology were indicated.
PL
W artykule omówiono tematykę regeneracji osłony łopatki wirnika drugiego stopnia energetycznej turbiny gazowej. Przedstawiono analizę możliwości jej naprawy polegającej na wymianie zarówno uszczelnień labiryntowych jak i ulowych z zastosowaniem procesu lutowania wysokotemperaturowego. Omówiono poszczególne etapy procesu naprawy oraz zaprezentowano wyniki badań metalograficznych mikroskopowych z użyciem mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego. Wskazano na szereg korzyści związanych ze stosowania tej technologii.
PL
Klasyczne układy ze skojarzonym wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła wymagają wprowadzenia dodatkowego medium grzejnego. Alternatywnym rozwiązaniem jest bezpośrednie wykorzystanie gazów wylotowych z silnika cieplnego. Dzięki wysokiej temperaturze oraz znacznym strumieniem ciepła w stosunku do mocy, gazy wylotowe z turbiny Gazowej (TG) zostały z powodzeniem zastosowane w skali przemysłowej jako: podgrzane powietrze w piecach przemysłowych, źródło ciepła do bezpośredniego osuszania oraz w absorpcyjnych urządzeniach chłodniczych. W artykule zawarto przegląd udokumentowanych zastosowań TG w przemyśle przetwórczym z uwzględnieniem uwarunkowań technicznych i ekonomicznych, jak również, kryteria doboru TG. Opisane rozwiązania pozwoliły na obniżenie energochłonności w zakresie od 7% do 20% oraz redukcję kosztów zużywanej energii na poziomie 15-30%. Redukcja energochłonności obniża ilość emitowanego CO2. Osiągnięto także całkowitą sprawność układów kogeneracji powyżej 90%. Dokonano również wstępnej oceny możliwości integracji gazów wylotowych dla TG produkowanych przez Baker Hughes w polskim przemyśle.
EN
The typical combined heat and power plants require the introduction of additional heating medium. The alternative solution is the direct integration of the exhaust gases from heat engine. High temperature and high exhaust energy to power ratio, enabled the integration of Gas Turbine (GT) exhaust gases at industrial scale as: preheated combustion air for industrial furnaces, heat source for direct drying and for absorption chillers. The article comprises the review of documented applications of GTs with direct exhaust gas integration in the process industry focusing on technical and economic considerations, as well as GTs selection criteria. The described solutions allowed to reduce specific energy consumption by 7-20% or the costs of energy consumption by 15-30%. The reduction of specific energy consumption allows to decrease the amount of CO 2 emitted. The overall efficiency of cogeneration plant above 90% was achieved. The preliminary feasibility assessment of the opportunities to integrate exhaust gases in the polish industry for the Gas Turbines produced by Baker Hughes is done.
PL
Rezygnacja z paliw kopalnych na rzecz zastosowania wodoru stanowi skuteczną opcję i jest niezbędna dla zapewnienia zrównoważonego rozwoju dostaw energii. Mitsubishi Heavy Industries Ltd. (MHI) wspiera badania i rozwój dużych turbin gazowych, które najpierw umożliwią używanie mieszaniny gazu ziemnego i wodoru, a najpóźniej od 2030 r. - wyposażone w nowy suchy palnik o niskiej emisji NOx - będą pozwalały również na pracę w trybie zasilania samym wodorem. Projekt ten realizowany jest przy wsparciu organizacji New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), partnera współuczestniczącego w pracach badawczo-rozwojowych.
EN
There are currently around 18,000 commissioned Gas Turbines in use worldwide, with almost 7,500 long-term service agreements. At the same time, orders for new units increase year by year, and after a decrease in production in 2020 from 353 to 328 new units, from 2022 onwards, the level is planned to rise to the previous level of growth. Gas turbines operate worldwide and are exposed to variations in environmental conditions, such as changes in humidity, temperature, and salinity, which can significantly affect the efficiency and faster degradation of individual components. Based on the unit's maintenance report, there are more than 1,940 event alerts annually. A need exists to create a more dynamic analytical and numerical model that determines the impact of environmental variables on gas turbine stability. It is necessary to analyze and improve existing reliability models, which vary due to configurations and the impact of working conditions. The first step should be an analysis of the impact of environmental factors on turbine performance. This paper describes how the maintenance and inspection model developed from an average value over time model to a model tracking the actual degradation of gas turbines. It includes a comparison ofthree models used in the research, considering the developed methodology for selecting input parameters, their correlation, and their appropriateness for use in further analyses.
PL
Rosnący konsumpcjonizm, postęp oraz rozwój technologiczny prowadzą do ciągłego wzrostu popytu na energię. W 2019 roku ponad 75% energii elektrycznej w Polsce zostało wyprodukowanej z wykorzystaniem paliw kopalnych [1]. Możliwości stosowania tych surowców są nie tylko ograniczone przez ich skończone zasoby naturalne, ale również poprzez ciągłe dążenie do zmniejszenia emisji substancji szkodliwych, mających negatywny wpływ na postępującą degradację naszego otoczenia. Czy warto więc wykorzystywać widoczny trend stosowania paliw wodorowych w energetyce przy jednoczesnym wykorzystaniu gazu ziemnego?
PL
W niniejszym artykule przedstawiono cieplno-przepływowe obliczenia turbiny gazowej, stanowiącej napęd sprężarki w tłoczni gazu ziemnego. Wartości parametrów wejściowych niezbędnych do przeprowadzenia obliczeń przyjęto na podstawie danych technicznych tłoczni zasilających polski odcinek gazociągu tranzytowego Jamał-Europa, w których pracują turbiny gazowe SGT-600 firmy Siemens, o mocy 25,3 MW.
EN
Achieving reliable power generation from Dry Low Emission gas turbines together with low CO2 and NOx discharge is a great challenge, as the rigorous control strategy is susceptible to frequent trips. Therefore, it is crucial to establish a dynamic model of the turbine (such as the one commonly attributed to Rowen) to ascertain the stability of the system. However, the major distinctive fuel system design in the DLE gas turbine is not constructed in the well-established model. With this issue in mind, this paper proposes a modelling approach to the DLE gas turbine fuel system which consists of integrating the main and pilot gas fuel valve into Rowen’s model, using the First Principle Data-Driven (FPDD) method. First, the structure of the fuel system is determined and generated in system identification. Subsequently, the validated valve models are integrated into Rowen’s model as the actual setup of the DLE gas turbine system. Ultimately, the core of this modelling approach is fuel system integration based on the FPDD method to accurately represent the actual signals of the pilot and main gas fuel valves, gas fuel flow and average turbine temperature. Then, the actual signals are used to validate the whole structure of the model using MAE and RMSE analysis. The results demonstrate the high accuracy of the DLE gas turbine model representation for future utilization in fault identification and prediction study.
EN
Paper discusses the problem of pressure drop in the process of working medium flow through combustion chamber of gas turbine. The pressure loss is an internal disadvantage of combustion chamber depends on many parameters, especially the chamber design and working gas flowrate. There is a problem to calculate the parameters of working medium in characteristic points of gas turbine thermodynamic cycle because the total pressure before and after combustion chamber is not known. There is a lack of information from manufacturer about it and in publications as well (mainly no experimental data, only theoretical considerations). It will be important information because the pressure drop has an meaningful influence on gas turbine performance. The paper presents an estimation of decreasing the performance of gas turbine from discussed reason. Author of that manuscript recognized the necessity of showing the importance of that parameter and turning the attention to not fully recognized problem.
PL
W artykule omówiono problem spadku ciśnienia w procesie przepływu czynnika roboczego przez komorę spalania w turbinie gazowej. Spadek ciśnienia jest wewnętrzną wadą turbiny zależną od wielu parametrów, głównie od projektu komory i natężenia przepływu gazu przez nią. Problemem jest wyznaczenie parametrów cyklu termodynamicznego turbiny w charakterystycznych punktach, ponieważ nie jest znane całkowite ciśnienie przed i za komorami spalania. Występuje brak tej informacji ze strony producenta urządzenia, jak i również w publikacjach naukowych (brak danych eksperymentalnych, tylko rozważania i modelowania teoretyczne). Jest to ważna informacja, ponieważ spadek ciśnienia w komorze spalania ma istotny wpływ na osiągi turbiny gazowej. W artykule przedstawiono oszacowanie obniżenia osiągów turbiny z omawianego powodu. Autor artykułu uznał potrzebę zwrócenia uwagi na ten parametr i nie do końca rozeznany problem.
EN
The typical combined heat and power plants requires the introduction of additional heating medium. The alternative solution is the direct integration of the exhaust gases from heat engine. The high temperature, surplus oxygen and low water content of the GTs exhaust gases enabled the successful integration at industrial scale as: preheated combustion air for industrial furnaces, heat source for drying and for absorption chillers. The article comprises the reference list for direct exhaust gas integration of GTs produced by GE, the processes overview, GTs selection criteria, as well as the review of documented GTs applications in process industry focusing on technical and economic considerations. The described solutions allowed to reduce the specific energy consumption in the range from 7 to 20% or the costs of energy consumption by 15-30%. The overall efficiency of cogeneration plant above 90% was achieved. The preliminary assessment of potential applications for GTs produced by GE with TEG integration in Polish process industry is done.
EN
In oil and gas industrial production and transportation plants, gas turbines are considered to be the major pieces of equipment exposed to several unstable phenomena presenting a serious danger to their proper operation and to their exploitation. The main objective of this work is to improve the competitiveness performance of his type of equipment by analyses and control of the dynamic behaviors and to develop a fault monitoring system for the equipment exposed and subject to certain eventual anomalies related to the main components, namely the shaft and the rotors. This study will allow the detection and localization of vibration phenomena in the studied gas turbine based on the input / output data.
PL
Impulsowy tryb pracy oraz zasilanie różnego typu paliwami powodują, nawet w małych turbinach gazowych, częste awarie. W pracy pokazano skutki awarii drugiego stopnia w turbinie gazowej oraz przeanalizowano przyczyny jej powstania. Jako główną przyczynę wskazano nadmierny wzrost temperatury spowodowany zmianą paliwa. Zastosowano nieliniową analizę numeryczną, którą poprzedzono obliczeniami termodynamicznymi turbiny oraz wizualnymi oględzinami skutków awarii. Symulacje wykorzystujące metodę elementów skończonych wykonano na geometrii nieuszkodzonej łopatki przy odwzorowaniu obciążenia w trakcie zasilania paliwem rekomendowanym przez producenta oraz zmienionym. Odwzorowano numerycznie skutki przytarcia łopatki o górne uszczelnienia. Obliczenia termodynamiczne wykazały wzrost temperatury w stopniu o 70 K przy zastosowaniu zmienionego paliwa. Przemieszczenia końca łopatki wykazały możliwość wystąpienia przytarcia. Wielkość wydłużenia łopatki przy zwiększeniu ciśnienia w stopniu lub wzroście prędkości obrotowej nie stanowi tak dużego zagrożenia, jak wydłużenia spowodowane zwiększeniem temperatury. Dla zachowania długotrwałej i bezpiecznej pracy małej turbiny gazowej warunkiem koniecznym jest ścisłe przestrzeganie wytycznych producenta odnośnie do składu paliwa. Jeżeli w trakcie pracy turbiny gazowej prawdopodobnym jest, że może być ona zasilana różnego typu paliwami, to konstrukcja powinna posiadać odpowiednie zapasy wytężenia oraz tolerancje pasowania.
EN
The impulse mode of operation and the supply of various types of fuels cause frequent failures even in the small gas turbines. The paper presents the ravages of second rotor stage failure in a gas turbine. The excessive thermal elongation rise caused by fuel change was indicated as the main cause. We applied nonlinear numerical analysis, preceded by thermodynamic calculations of the turbine and visual inspection of the effects of failure. Simulations were performed on undamaged blade geometry under load resulting from combustion: nominal fuel and the changed fuel. Thermodynamic calculations demonstrated a 70 K increase in temperature using the changed fuel. The blade tip displacements demonstrated the possibility of abrasion. The amount of elongation of the blade with increasing pressure or rotation speed does not pose as much danger as the elongations caused by the increase in temperature. To maintain long-term and safe operation of a gas turbine, it is necessary to strictly observe the manufacturer’s guidelines regarding fuel composition. If during the operation of a gas turbine it is likely that it can be powered by various types of fuels, then the structure should have adequate effort reserves and working tolerances.
EN
Partial oxidation gas turbine (POGT) differs from a typical gas turbine. There is used a chemical reactor in place of combustion chamber. In the reactor fuel is partially oxidized in sub-stoichiometric conditions. This type of turbine has a potential to achieve relatively high overall energy conversion efficiency because of production of two useful products – electricity and syngas. There is also potential for waste heat recovery., The POGT can be used in combination with other energy conversion technologies to generate electricity as well as heat or chemicals in a flexible manner. This study presents a thermodynamic analysis of the POGT cycle and also investigates the impact of key variables such as reactor excess air coefficient, pressure, temperature, oxidant composition, steam injection etc. on performance. The results show energy conversion efficiency, specific work, specific fuel consumption and composition of the syngas. Energy flows within the system and proportions between electric power, heat output and chemical energy output have been also determined.
PL
Turbiny gazowe częściowego utlenienia (POGT) różnią się od typowych turbin gazowych. Zamiast komory spalania, wykorzystywany jest w tym przypadku reaktor chemiczny. W tym reaktorze paliwo ulega częściowemu utlenieniu w warunkach substechiometrycznych. Ten typ turbiny posiada potencjał, aby osiągnąć stosunkowo wysoką sprawność ogólną przetwarzania energii z uwagi na wytwarzanie dwóch użytecznych produktów - elektryczności i syngazu. Jest również potencjał dla odzysku ciepła odpadowego. Turbina POGT może być wykorzystana w elastyczny sposób w kombinacji z innymi technologiami konwersji energetycznej celem produkcji energii elektrycznej, ciepła lub chemikaliów. W opracowaniu tym przedstawiona jest analiza termodynamiczna cyklu POGT, jak również badania nad wpływem zmiennych kluczowych, takich jak współczynnik nadmiaru powietrza w reaktorze, ciśnienie, temperatura, skład utleniacza, wtrysk pary itp., na wydajność. Otrzymane wyniki badań pokazują wydamość konwersji energetycznej, pracę jednostkową, jednostkowe zużycie paliwa i skład syngazu. Określono również przepływy energii w systemie oraz proporcje pomiędzy energią elektryczną, wydajnością cieplną oraz wydajnością energii chemicznej.
EN
The article reviews traditional and modern methods for prediction of gas turbine operating characteristics and its potential failures. Moreover, a comparison of Machine Learning based prediction models, including Artificial Neural Networks (ANN), is presented. The research focuses on High Pressure Compressor (HPC) recoup pressure level of 4th generation LM2500 gas generator (LM2500+G4) coupled with a 2-stage High Speed Power Turbine Module. The researched parameter is adjustable and may be used to balance net axial loads exerted on thrust bearing to ensure stable gas turbine operation, but its direct measurement is technically difficult implicating the need to indirect measurement via set of other gas turbine sensors. Input data for the research have been obtained from BHGE manufactured and monitored gas turbines and consists of real-time data extracted from industrial installations. Machine learning models trained using the data show less than 1% Mean Absolute Percentage Error (MAPE) as obtained with the use of Random Forest and Gradient Boosting Regression models. Multilayer Perceptron Artificial Neural Networks (MLP ANN) models are reviewed, and their performance checks inferior to Random Forest algorithm-based model. The importance of hyperparameter tuning and feature engineering is discussed.
PL
W artykule przedstawiono przegląd klasycznych i aktualnych metod przewidywania parametrów operacyjnych oraz potencjalnych usterek turbin gazowych. Dodatkowo zaprezentowano porównanie wybranych modeli opartych o uczenie maszynowe, w tym modeli wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe. Przeprowadzone badania dotyczyły analiz poziomu ciśnienia ze sprężarki turbiny gazowej LM2500 czwartej generacji (LM2500+G4) połączonej z dwustopniową turbiną roboczą. Badany parametr podlega sterowaniu i może posłużyć do wyrównania sił osiowych działających na łożysko główne wału wysokiego ciśnienia w celu zapewnienia stabilnej i niezawodnej pracy turbiny gazowej. Jednocześnie jego bezpośredni pomiar jest kosztowny stąd potrzeba dokonania pośredniego pomiaru z wykorzystaniem innych czujników zamontowanych na turbinie. Dane wejściowe do analiz otrzymano dzięki uprzejmości producenta turbin, firmy BHGE. Zawierają one parametry bezpośrednio pobrane z monitorowanych turbin gazowych. Modele uczenia maszynowego otrzymane w wyniku analizy charakteryzują się średnim błędem procentowym (MAPE) na poziomie poniżej 1%. Najmniejszym błędem charakteryzują się modele otrzymane przy zastosowaniu lasów losowych (Random Forest) oraz gradientowego wzmacniania regresji (Gradient Boosted Regression). Przetestowano także zastosowanie wielowarstwowych, w pełni połączonych sztucznych sieci neuronowych, których efektywność okazała się niższa od modelu opartego o algorytm lasów losowych. W podsumowaniu podkreślono wagę dostosowywania hiperparametrów i inżynierii cech.
EN
The use of new technologies in modern industry improves productivity but induces complexity in the industrial system. This complexity makes it vulnerable to faults, which requires significant expense in terms of safety, reliability and availability. Indeed, a diagnostic operation is essential for the operational safety and availability of these industrial systems. This diagnostic operation is based on two important functions which are the detection and localization of anomalies, which consists to verifying the consistency of the data taken in real time from the installation with a reliable model, to ensure the good performance of the monitoring system. Hence, the diagnosis of gas turbines is a main component for making maintenance decisions for this type of machine. In this paper, the faults detection approach based on fuzzy logic is applied for the vibrations monitoring of a gas turbine, in order to monitor their operating state by including the detection and occurrence of vibration faults, thus using determined fault indicators based on the input/output variables of the examined gas turbine. In this work, the investigation results of fuzzy fault detection approach applied on gas turbine vibration are presented, based on the actual data recorded in the different gas turbine operating modes. However, analysis of the defect detection results was performed in order to determine the influence of these vibration defects on the deferent operating modes of the examined machine. This makes it possible to find the causes of failures and then to deduce the actions to follow the operational safety of the examined turbine.
first rewind previous Strona / 11 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.