Zagadnienia poprawy bezpieczeństwa eksploatacji turbin parowych 18K370

• Autorzy: Bzymek Grzegorz , Ziółkowski Paweł , Kowalczyk Tomasz , Badur Janusz

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2022.2.1

Warianty tytułu

EN

Issues of improvement safety operation of 18K370 steam turbines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono proces podnoszenia bezpieczeństwa eksploatacji turbin parowych typu 18K370 w Elektrowni Opole od momentu zaistnienia pierwszej awarii w 2010 roku [1], aż po zainstalowanie systemu monitoringu on-line [2]. Ukazano sposób pracy bloku oraz możliwości analizy obciążenia stopnia regulacyjnego jako krytycznego węzła w konstrukcji turbiny. Przedstawiono wybrane wyniki analizy wytrzymałościowych CSD (Computational Solid Dynamic) jak i charakter przepływu w różnych reżimach pracy - analizy CFD (Computational Fluid Dynamic). Omówiono również sposób zarządzania żywotnością poszczególnych elementów [2, 3]. Przedstawione działania należy uznać za satysfakcjonujące i podnoszące bezpieczeństwo eksploatacji turbin parowych 18K370.

EN

The article concerns the process of improving the safety and reliability of 18K370 steam turbines in the Opole Power Plant since the occurrence of the first failure in 2010 [1], up to the installation of a monitoring system on-line [2]. The way the block works and the ability to analyse the control stage as a critical node in the design of the turbine has been presented. The analysis took into account the nature of the flow in different operating regimes of the CFD approach (Computational Fluid Dynamic) and strength analysis in CSD (Computational Solid Dynamic). Also, the way of management of individual lifecycle of elements has been briefly described [2, 3]. The action could be considered as satisfactory and improve the safety of 18K370 operating steam turbines.

Słowa kluczowe

PL

stopień regulacyjny; CFD; zmiany konstrukcyjne; analiza przelotności

EN

control stage; CFD; design change; pressure drop mass flow rate characteristics

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 2
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fot., rys., wzory

Twórcy

autor

Bzymek Grzegorz

• Oddział Elektrownia Opole, PGE GiEK SA, Opole

autor

Ziółkowski Paweł

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0001-7480-0420

autor

Kowalczyk Tomasz

• Zakład Konwersji Energii, IMP PAN w Gdańsku

• https://orcid.org/0000-0002-1334-5134

autor

Badur Janusz

• Zakład Konwersji Energii, IMP PAN w Gdańsku

• https://orcid.org/0000-0001-7725-6926

Bibliografia

• [1] Bzymek G., Badur J.: Poprawa bezpieczeństwa eksploatacji turbin parowych 18K370 w aspekcie awarii węzła stopnia regulacyjnego części wysokoprężnej. III Konferencja ZRE Katowice, Krynica Zdrój 13-15 kwietnia 2016, 73-102.
• [2] Banaszkiewicz M., Bzymek G., Radulski W., Zarządzanie i optymalizacja żywotności turbiny parowej poprzez zastosowanie systemu monitoringu on-line, Energetyka, 8/2015, 519-524.
• [3] Badur J., Kornet S., Sławiński D., Ziółkowski P., Banaszkiewicz M., Rehmus-Forc A.: Zagrożenia powodowane pękaniem osłony termopary w stopniu regulacyjnym turbiny parowej, Energetyka 10/2015, 647-650.
• [4] Sławiński D., Ziółkowski P., Badur J.: Thermal failure of a second rotor stage in heavy duty gas turbine, Engineering Failure Analysis, 115/2020, 104672-. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.10467
• [5] Taler J.: A method of determining local heat flux in boiler furnace. Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 35, No. 6, 1992, 1625-1634.
• [6] Badur J., Ziółkowski P., Sławiński D., Kornet S.: An approach for estimation of water wall degradation within pulverized-coal boilers. Energy 92 (2015) 142-152.
• [7] Marek A., Okrajni J.: Local stress-strain behavior of a high-temperature steam valve under transient mechanical and thermal loading, JMEPEG, 2014, Vol. 23, 31-38
• [8] Banaszkiewicz M.: Multilevel approach to lifetime assessment of steam turbines. International Journal of Fatigue 73 (2015) 39-47.
• [9] Badur J., Bzymek G., Majkowska A., Sławiński D., Ziółkowski P., Ziółkowski P.J.: Znaczenie głębokości obszaru strefy wpływu ciepła na rodzaj przeprowadzanej rewitalizacji przy uszkodzeniach wirników, Instal 2015/12 (368) str. 36-40.
• [10] Banaszkiewicz M., Rehmus-Forc A.: Stress corrosion cracking of a 60 MW steam turbine rotor. Engineering Failure Analysis 51 (2015) 55-68.
• [11] Dobrzański J., Purzyńska H., Matusik M.: Badania materiałowe w ocenie stanu i prognozowaniu dalszej bezpiecznej eksploatacji wirników turbin parowych po przekroczeniu obliczeniowego czasu pracy, Energetyka, problemy energetyki i gospodarki paliwowo energetycznej, 2015 Vol. 737, No. 11, 761-764.
• [12] Banaszkiewicz M.: On-line monitoring and control of thermal stresses in steam turbine rotors, Appl. Thermal Eng., 2016, Vol. 94, 763-776.
• [13] Banaś K., Badur J.: On an approach to the thermo-elastic-plastic failure based on the Burzyński-Pęcherski criterion, Proc. 11th Int. Cong. On Thermal Stresses, University of Salerno, Italy, 5-9 June 2016, pp. 19-22.
• [14] Kowalewski Z.: Zjawisko pełzania metali. Eksperyment i modelowanie, Warszawa, Wyd. IPPT PAN, 2005.
• [15] Odahara S., Murakami Y., Inoue M., Sueoka M.: Fatigue failure by in-line flow-induced vibration and fatigue life evaluation. JSME Int J 2005 Ser. A, Vol. 48, No. 2, 109-117.
• [16] Kowalczyk T., Badur J., Ziółkowski P.: Comparative study of a bottoming SRC and ORC for Joule-Brayton cycle cooling modular HTR exergy losses, fluid-flow machinery main dimensions, and partial loads. Energy, 206/(2020): 118072, https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118072

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)