Parní turbíny pro městské teplárny

Pro život měst mírného pásma jsou teplárny zcela nepostradatelné. Jejich důležitost si většina obyvatel uvědomí až ve chvíli, kdy dojde k výpadku a obydlí vychladnou. Žádný provozovatel není schopen zajistit stoprocentní spolehlivost. S pomocí současných technologií, nebo modernizací stávajících zařízení, lze mnoha problémům předejít. Právě zastarávání turbosoustrojí je jednou z obtíží, se kterou se provozovatelé našich tepláren potýkají. Podívejme se na možné řešení a příklady jeho využití. U sezónních zařízení tepláren, jež obvykle pracují v režimu zima - léto, je nutné hledat taková řešení, která vyhovují daným podmínkám a kde je návratnost vložené investice dosažitelná. Řešení musí být samozřejmě v souladu s vývojem trendů v teplárenství, kupř. jde o požadavky na snižování spotřeby paliva, na zvyšování účinnosti zařízení při plném i částečném zatížení turbíny, na zlepšování spolehlivosti, na využití instalovaného výkonu tepláren při poklesu spotřeby tepla na vytápění a růstu letní spotřeby elektřiny třeba pro klimatizaci (přístavba kondenzačních turbín na vstupní páru z odběrů a protitlaku předřazených teplárenských turbín). Dosažení vysoké účinnosti umožňuje použití vysokootáčkových turbín, moderních profilů lopatek s bandážováním a projektování posledních stupňů s vysoce proměnnými parametry provozu. Současná energetika také stále více klade důraz na vysokou účinnost, a to při zachování kritérií emisí. Jedno z řešení pro městské teplárny nabízí průmyslové parní turbíny Siemens, které pokrývají výkony až do 250 MW. Jsou to přímospojené, ale i převodované stroje s regulovanými i neregulovanými odběry pokrývajícími požadavky v různých technologických provozech. Za posledních patnáct let získal jen brněnský Siemens objednávky zhruba na 40 parních turbín pro teplárny do celého světa. Kromě technických parametrů jsou vždy zásadní i faktory ekonomické. Návratnost investice je jedním z hlavních argumentů pro koupi průmyslové parní turbíny. Každý provoz je odlišný. Proto nelze vypsat univerzální tabulku s počtem měsíců či let, kdy se provozovateli vrátí prostředky investované do průmyslové parní turbíny Siemens. Obecně lze říci, že návratnost investice se pohybuje v rozsahu 2-6 let. Tento údaj je značně závislý i na cenách uhlí, výkupu energie apod. Teplárna Olomouc Příkladem řešení problému dožívajícího turbosoustrojí může být olomoucká teplárna. Společnost Dalkia ČR zde provozuje jeden z nejmodernějších tuzemských zdrojů: kotel s fluidním spalováním. Dodává teplo do téměř 22 000 domácností. Mezi její největší zákazníky patří společnosti Olterm, Setuza, Olma, Nestlé Čokoládovny, Farmak a Fakultní nemocnice Olomouc. Siemens pro tuto teplárnu vyrábí parní turbínu řady SST-300 o výkonu 8 MW při průtoku 100 t páry/h. Nová parní turbína nahradí původní vyrobenou v Brně v roce 1958. Siemens ji uvede do provozu v příštím roce. Po lské teplárny Žeráň a S iekierki Zásadní modernizace tepláren probíhá v Polsku, kupř. v teplárnách Žeráň a Siekierki společnosti Vattenfal Heat Poland. Vyrábí většinu tepla pro Varšavu. Nové turbíny Siemens řady SST-600 zde nahradily již dožité stroje ze 70. let. U této řady je srdcem turbosoustrojí jednotělesová parní turbína s horizontálně dělenou turbínovou skříní, celokovaným rotorem a přetlakovým lopatkováním. Skříň turbíny se vyrábí ve standardních velikostech a optimalizace lopatkování pro potřeby konkrétního projektu je dosaženo použitím vhodných nosičů statorových lopatek a volbou počtu turbínových stupňů. Turbínová řada SST-600 pokrývá velké rozpětí výkonů. Z hlediska prostorového uspořádání může být výstup páry orientován nejen dolů, ale i nahoru a v axiálním směru. Turbíny mohou být navrženy jako přímospojené i vysokootáčkové s převodovkou s max. nominálními otáčkami až 15 000.min-1. Turbíny řady SST-600 mohou pracovat se vstupními parametry páry až do 140 bar(a) a 540 oC, dosahují výkonu až 100 MW. Podle potřeb zákazníka mohou být vybaveny až dvěma regulovanými odběry o tlaku maximálně 65 bar(a). Počet neregulovaných odběrů: až 5. Turbíny řady SST-600 pokrývají aplikace kondenzační, topné a protitlakové - do 55 bar(a) tlaku na výstupu. V teplárně Žeráň se jedná o dvě jednotělesové turbíny, každá o výkonu 100 MW. Ložisková vzdálenost turbíny je více než 6500 mm. Rotor turbíny je spojen přímo s generátorem. Vstupní parametry páry jsou 500 °C při tlaku 96 bar(a). Turbíny mají řadu neregulovaných odběrů (zlepšují tepelnou účinnost i ekonomiku provozu) a jeden regulovaný odběr. První stroj pracuje ke spokojenosti obyvatel Varšavy již od roku 2005, druhý dodá brněnský Siemens do konce roku 2009. V teplárně Siekierki pracují dvě jednotělesové parní turbíny, každá o výkonu 110 MW při průtoku 430 t páry/h. Stejně jako u teplárny Žeráň jde o turbínu přímo spojenou s generátorem. Vstupní parametry páry jsou 535 °C při tlaku 127,5 bar(a). Svým výkonem se jedná o největší průmyslové parní turbíny, jaké kdy brněnský závod vyrobil za více než stoletou historii. První je v provozu již od loňska. Druhou pracovníci Siemense ve Varšavě právě uvádí do provozu. Retrofit: Plzeňská teplárna Tlak na snižování nákladů a rychlost dodávky zvyšuje poptávku po retrofitech. Kromě prodloužení životnosti přináší i zvýšení užitných vlastností turbíny. Příkladem může být retrofit turbíny v Plzeňské teplárně, který zajistil brněnský Siemens v roce 2006. Zdejší zvýšení vnitřní termodynamické účinnosti výměnou lopatkových mříží umožnilo garantovat snížení měrné spotřeby tepla na vyrobenou MWh o 5 %. Toto na první pohled nízké číslo si lze také představit jako instalaci další fiktivní nové turbíny o výkonu 3 MW ke stávajícím 60 MW, a to bez nutnosti investice (kromě vlastní turbíny) do dalšího zařízení, provozních nákladů, nákladů na údržbu. Naopak: díky nové technologii s lepšími provozními vlastnostmi je možné systém údržby přeladit, podstatně zkrátit dobu odstávek zařízení a prodloužit periodu oprav. /br/ Hledáme právě Vás !