Wyniki 1-10 spośród 17 dla zapytania: authorDesc:"Agata PRUSEK"

Prądnice elektryczne w elektrowniach wodnych (1) DOI:10.15199/2.2017.9.2

Czytaj za darmo! »

W elektrowniach wodnych stosowane są dwa typy prądnic: - prądnice asynchroniczne (indukcyjne) trójfazowe prądu przemiennego, - prądnice synchroniczne trójfazowe prądu przemiennego. W zależności od kompozycji turbozespołu, rodzaju i typu turbiny, prądnice mogą mieć wał poziomy, pionowy lub ukośny. Wał prądnicy może być sprzężony bezpośrednio z wałem turbiny przy użyciu sprzęgła stałego bądź też za pośrednictwem przekładni zębatej lub pasowej. Sposób sprzężenia zależy od rodzaju turbiny i prądnicy, ich prędkości obrotowych, mocy i łożyskowania. Trójfazowe prądnice instalowane w małych elektrowniach wodnych (do 1 MW) umożliwiają stabilną pracę elektrowni w sieci wydzielonej. W przypadku przerwania tej sieci z innych źródeł, mała elektrownia wodna może stanowić rezerwowe źródło zasilania dla wydzielonej grupy odbiorców. Prądnice asynchroniczne trójfazowego prądu przemiennego mają ograniczony zakres stosowania. Instalowane są w małych elektrowniach wodnych, które nie mają charakteru źródeł rezerwowego zasilania. Energia wytworzona przez prądnicę asynchroniczną jest oddawana do lokalnej sieci elektroenergetycznej, zasilanej równolegle z innych źródeł. Prądnice synchroniczne jawnobiegunowe (wolnoobrotowe) znalazły natomiast zastosowanie w dużych elektrowniach wodnych. Ich budowa oraz zasada działania omówione zostaną w kolejnym artykule. Budowa i zasada działania prądnic asynchronicznych (indukcyjnych) Prądnica zbudowana jest z nieruchomego stojana i ruchomego wirnika. Korpus stojan[...]

Prądnice synchroniczne (hydrogeneratory), regulatory, budowa, zasada działania (2) DOI:10.15199/2.2017.10.3


  Prądnica zbudowana jest z nieruchomego stojana i ruchomego wirnika. Korpus stojana wykonany jest z lekkiego stopu stalowego. Do niego przykręcone jest jarzmo z blach stalowych (stanowiące obwód magnetyczny), na których zostało nawinięte uzwojenie trójfazowe. Początki i końce tych uzwojeń wyprowadzone są do tabliczki z zaciskami połączeniowymi. Na osi wirnika zamocowano rdzeń, złożony z pakietu blach, w jego żłobkach rozmieszczone zostały uzwojenia, które połączono z dwoma pierścieniami ślizgowymi. W prądnicach małej mocy na wirniku mogą zostać zamocowane magnesy stałe neodymowe w miejsce uzwojeń. Prądnica synchroniczna to maszyna prądu przemiennego, której wirnik w stanie ustalonym obraca się z taką samą prędkością, z jaką wiruje pole magnetyczne (n = ns). Jeżeli uzwojenie biegunów wirnika (wzbudzenia) zostanie zasilone prądem stałym (przez szczotki i pierścienie ślizgowe), wytwarza on stałe pole magnetyczne. Stałe pole magnetyczne wytwarzają również magnesy neodymowe. Po nadaniu wirnikowi prędkości obrotowej n przez turbinę: wodną, wiatrową, parową, pole magnetyczne wirnika staje się polem wirującym względem trójfazowego uzwojenia stojana. W uzwojeniu stojana indukuje się siła elektromotoryczna e, zgodnie ze wzorami: Jej wartość skuteczna E zależy od: c - parametrów konstrukcyjnych, Φ - strumienia magnetycznego, n - obrotów. Częstotliwość f siły elektromotorycznej, jest wprost proporcj[...]

Przekazywanie napędu z turbiny na prądnice, pomocnicze wyposażenie mechaniczne elektrowni wodnych (3) DOI:10.15199/2.2017.11.2


  Bezpośrednie sprzęgnięcie wału z prądnicą Szeroko stosowanym sposobem przekazywania napędu z turbin wodnych na prądnice jest bezpośrednie połączenie wału turbiny z wałem prądnicy. Rozwiązane to jest realizowane najczęściej w ten sposób, że końcówki wałów turbiny i prądnicy mają odkute lub przyspawane kołnierze z zamkiem centrującym, które skręcane są śrubami. W turbozespołach mniejszej mocy może być zastosowane typowe sprzęgło sztywne. Przekazywanie napędu przez przekładnie Przekazywanie napędu z turbiny niskoobrotowej na prądnicę przez bezpośrednie sprzęgnięcie wałów może być niemożliwe technicznie lub niekorzystne ekonomicznie, z uwagi na gabaryty, masę i koszt prądnicy niskoobrotowej. W celu umożliwienia zastosowania prądnicy o wyższych obrotach, wały turbiny i prądnicy łączy się przez przekładnie zwiększające obroty. Stosowane są wtedy prądnice o obrotach 500, 600 i 750 obr/min. W turbozespołach wodnych stosowane są przekładnie: - zębate - w całym zakresie mocy turbozespołów, małych elektrowni, tj. do 5 MW; - pasowe z pasami płaskimi - do ok. 1,5 MW przenoszonej mocy z nowoczesnymi pasami o dużej wytrzymałości; - pasowe klinowe - do ok. 0,5 MW przenoszonej mocy. Przekładnie pasowe Przekładnie pasowe przenoszą moc dzięki sile tarcia między wieńcami kół i współpracującemu z nim pasem. Mogą one być rozwiązane przez bezpośrednie osadzenie ich na wałach turbiny i prądnicy lub przez zastosowanie dodatkowego[...]

Procesy ruchowe i zabezpieczające w małych elektrowniach wodnych (4) DOI:


  D5. Zahamowanie turbozespołu i zablokowanie aparatu kierowniczego - procesy te występują tylko w niektórych turbozespołach. Rozróżnia się zatrzymanie normalne turbozespołu i zatrzymanie awaryjne (spowodowane zadziałaniem zabezpieczeń). Zatrzymanie normalne przebiega w pięciu pierwszych kolejnych przypadkach. Przy zatrzymaniu awaryjnym dwa pierwsze procesy są pomijane. Zakres i stopień automatyzacji procesów rozruchowych Zakres automatyzacji określa procesy objęte automatyzacją. Może więc być zakres automatyzacji ograniczający się wyłącznie do automatyzacji któregoś z procesów (A1 do A4, B, C, D1 do D5) lub do automatyzacji kilku z nich bądź do automatyzacji wszystkich. Rozróżnia się przy tym tzw. niezbędny technicznie zakres automatyzacji oraz tzw. uzasadniony zakres automatyzacji. Ten drugi jest zawsze nie wyższy niż niezbędny technicznie zakres automatyzacji. Zarówno niezbędny technicznie, jak i uzasadniony zakres automatyzacji zależą głównie od następujących czynników: a) funkcji małych elektrowni wodnych; b) rodzaju obsługi w małych elektrowniach wodnych; c) liczby hydrozespołów w małych elektrowniach wodnych; d) rodzaju turbin i prądnic. Wyróżnić można następujące funkcje małych elektrowni wodnych: E1. Mała elektrownia wodna może pracować wyłącznie przy współpracy z [...]

Pojęcie biomasy i jej zgazowanie DOI:10.15199/2.2018.1.1


  Biomasa jest substancją organiczną pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, może powstawać w wyniku tzw. metabolizmu społecznego. Występuje zazwyczaj w formie drewna, słomy, osadów ściekowych, odpadów komunalnych, roślin energetycznych. Biomasa gromadzona jest zwykle przy produkcji i przetwarzaniu produktów roślinnych (m.in. słoma odpadowa w produkcji zbożowej, odpady drzewne w przemyśle drzewnym i celulozowo-papierniczym). Jest to także materiał roślinny, hodowany wyłącznie w celach energetycznych, m.in. na plantacjach topoli czy wierzby. Wśród odpadów pochodzenia zwierzęcego wymienić można między innymi biogaz, pozyskiwany z fermentacji gnojowicy zwierzęcej, z fermentacji osadów w oczyszczalniach ścieków czy z fermentacji odpadów organicznych na wysypiskach śmieci (tzw. gaz wysypiskowy). Spotyka się też biomasę w formie gazowej, jako tzw. gaz pirolityczny (gaz drzewny, powstający przy utlenianiu drewna), wykorzystywany do napędu silników spalinowych lub do spalania w kotłach gazowych. Biomasa może też mieć formę ciekłą, np. estry kwasów tłuszczowych, oleju rzepakowego (tzw. biodiesel), metanol lub alkohol etylowy, nazywany zwykle bioetanolem, który jest przeznaczony m.in. do napędu silników samochodowych jako składnik benzyny. Należy stwierdzić, że ok. 95% energii całkowitej, pozyskanej z biomasy, przetworzone jest na ciepło i energię mechaniczną (biopaliwa), a ok. 4,6% tej energii to energia elektryczna. W latach 2018÷2019 należy liczyć się ze wzrostem wykorzystania biomasy do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej. Elektrownie i elektrociepłownie w coraz większym stopniu wykorzystują do spalania biomasę, zastępując nią miał węglowy (obowiązek zwiększania do ok. 9,3% biomasy w roku 2018 w bilansie paliw). Łatwo policzyć, że elektrownie będą musiały pozyskać kilka milionów m3 drewna odpadowego i drewna z plantacji wierzby energetycznej i biomasy rolniczej. W bilansie energii cieplnej znaczną pozycję za[...]

Drewno jako biopaliwo DOI:


  Kominek może zastąpić kocioł centralnego ogrzewania, a na dodatek ogrzewanie domu może być dzięki temu nawet o połowę tańsze niż gazowe.Wiele osób decyduje się na ogrzewanie domu za pomocą nowoczesnych wkładów kominkowych. Skłaniają je do tego rosnące koszty gazu, oleju i prądu, a także estetyczne i ekologiczne walory wkładów kominkowych. Dym powstający podczas spalania drewna zawiera mniej zanieczyszczeń niż spaliny z kotłów węglowych. Zamknięte wkłady kominkowe różni od zwykłych, otwartych kominków to, że zdecydowana większość wytworzonego w nich ciepła pozostaje w pomieszczeniu, zamiast uciekać przez komin. Kominki to nowoczesne urządzenia, wyposażone w wymienniki (zewnętrzne lub wewnętrzne), pompy o gowe, zawory 3-drogowe, centrale sterujące. Z uwagi na bardzo niskie koszty eksploatacji, stały się one w ostatnim czasie bardzo popularne. Inwestorzy, budujący nowe domy, a także właściciele obiektów już zamieszkałych, montują je równolegle z projektowanym lub istniejącym kotłem gazowym lub olejowym. Do niedawna montaż kominka miał na celu przede wszystkim stworzenie nastroju czy miłej rodzinnej atmosfery, jaka panuje przy naturalnym ogniu, natomiast dzisiaj główną funkcją jest obniżenie kosztów ogrzewania domu i wody użytkowej. Piece kominkowe, opalane drewnem i brykietami drzewnymi, stanowią główne lub wspomagające źródło ciepła dla mieszkań, domów, domków rekreacyjnych itp. Piece bez wodnego wymiennika ciepła ogrzewają pomieszczenia przez emisję ciepła całą swoją powierzchnią. Piece w wersji z wodnym wymiennikiem ciepła przekazują 40% ciepła swoją powierzchnią do pomieszczenia, w którym zostały zainstalowane. Pozostałe 60% ciepła przekazywane jest przez wewnętrzny wodny wymiennik ciepła do instalacji centralnego ogrzewania. W ten sposób piecem można ogrzewać następne pomieszczenia lub podgrzewać wodę w zasobniku wody użytkowej. Budowa tego typu piecyków kominkowych umożliwia zamontowanie wodnych wymienników [...]

Słoma jako biopaliwo DOI:


  W Polsce rocznie produkuje się ok. 23 mln ton słomy (równoważne z ok. 10,5 mln ton węgla). Szacuje się, że do celów energetycznych można wykorzystać ok. 8÷10 mln ton. Spowoduje to zmniejszenie zużycia węgla o ok. 4÷5 mln ton oraz zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery o ok. 8÷10 mln ton. Cena tony słomy (luty 2018 r.) to ok. 180÷220 zł. Spalaniu słomy towarzyszy śladowa emisja SO2, a wartość emisji NOx jest porównywalna z emisją z kotłowni węglowych. Pozostałości w postaci popiołu stanowią 3÷5% ilości spalanej słomy. Głównym składnikiem popiołu jest potas, dlatego popiół może być wykorzystany jako nawóz. Energia chemiczna 1 kg słomy o wilgotności 15% wynosi ok. 14,3 MJ, co odpowiada energii chemicznej zawartej w 0,81 kg drewna opałowego, 0,75 kg węgla grubego lub 0,41 m3 gazu ziemnego. W Polsce słoma jest wykorzystana jako paliwo do ogrzewania m.in. mieszkań, budynków inwentarskich w gospodarstwach rolnych, kotłowniach komunalnych, elektrociepłowniach. Kotły do spalania słomy Słoma dostarczana do kotła jako paliwo jest niejednorodna, z różną zawartością części mineralnych i wilgoci. Lotne składniki słomy sięgają 70%. Słoma jest paliwem trudnym do prawidłowego spalania. Warunkiem spalania słomy jest utrzyma nie jej wilgotności poniżej 20%. Nowoczesne kotły do spalania słomy pozwalają na spalanie jej ze sprawnością 80÷90% i przy bardzo niskiej emisji gazów. W Polsce produkowane są kotły na słomę o mocy zainstalowanej od kilkudziesięciu kW dla zasilania pojedynczych gospodarstw domowych, do ok. 30 MW w elektrociepłowniach. W trakcie spalania słomy gazy palne i niedopalone części paliwa wymagają dopalenia w temperaturze ponad 800°C, przed schłodzeniem w części wymiennikowej kotła. Konstrukcje zapewniające spełnienie tego warunku są różne, decyduje [...]

Biogazownie rolnicze DOI:


  Do 30 września 2017 r. biogazownie rolnicze wykorzystały ok. 684 tys. ton substratu i wyprodukowały ok. 104 mln m3 biogazu, wytworzono w CHP 214 GWh energii elektrycznej i 243 GWh energii cieplnej. Biogaz nadający się do celów energetycznych może powstawać w procesie fermentacji beztlenowej: ?? odpadów zwierzęcych i kiszonek roślin w biogazowniach rolniczych; ??osadu ściekowego w oczyszczalniach ścieków; ??odpadów organicznych na komunalnych wysypiskach śmieci.Fermentacja beztlenowa jest złożonym procesem biochemicznym, zachodzącym w warunkach beztlenowych. Substancje organiczne rozkładane są przez bakterie na związki proste - głównie metan i dwutlenek węgla. W czasie fermentacji beztlenowej zamienione w biogaz jest do 60% substancji organicznej. Biogaz składa się głównie z metanu (CH4) - 55÷70%, 32÷37% CO2, 0,2÷0,4% NO2 oraz 6 g/100 m3 H2S przed odsiarczaniem i poniżej 0,01 g/100 m3 H2S po wykonaniu tego zabiegu. Tempo rozkładu zależy w głównej mierze od rodzaju i masy surowca, temperatury oraz optymalnie dobranego czasu trwania procesu. Optymalna temperatura fermentacji wynosi ok. 35÷40°C dla bakterii mezofilnych i 50÷60°C dla bakterii termofilnych. Na utrzymanie takich temperatur w komorach fermentacyjnych zużywa się 20÷40% uzyskanego biogazu. Zawartość metanu zależy od składu fermentowanego materiału wsadowego. Przyjmuje się, że biogaz o zawartości 65% metanu ma zazwyczaj wartość kaloryczną ok. 23 MJ/m3. Biogaz o dużej zawartości metanu (powyżej 40%) może być wykorzystany do celów użytkowych, głównie do celów energetycznych lub w innych procesach technologicznych. Typowe przykłady wykorzystania obejmują: - produkcję energii elektrycznej w silnikach iskrowych lub turbinach napędzających prądnice; - produkcję energii cieplnej w przystosowanych kotłach gazowych; - produkcję energii elektrycznej i cieplnej w jednostkach skojarzonych (CHP);- dostarczanie (po oczyszczeniu) gazu do sieci gazowej; - wykorzysta[...]

Biogazownie rolnicze (2) DOI:


  Wybrane zagadnienia z analizy porównawczej opłacalności ekonomicznej biogazowni rolniczej Na opłacalność biogazowni rolniczej mają wpływ parametry technologiczne i rynkowe, powiązane z poszczególnymi składnikami kosztów i przychodów instalacji, które na etapie opracowywania koncepcji powinny być tak dobrane, aby zapewnić optymalizację rentowności przedsięwzięcia, co wymaga przeprowadzenia przez inwestora dokładnej analizy popytu i podaży. Analizy ekonomiczne wskazują, że najkorzystniejszy wariant realizacji biogazowni w polskich warunkach polega na zintegrowaniu jej w ramach gospodarstwa rolno-hodowlanego lub zakładu przetwórstwa rolno-spożywczego i oparcie przedsięwzięcia na redukcji kosztów pozyskania energii, zakupu nawozów oraz utylizacji odpadów. Wiele czynników, których zmiany w największym stopniu wpływają na rentowność biogazowni, może być jednak ustalone bezpośrednio przez inwestora na etapie planowania inwestycji. W kwestii zapewnienia surowców należą do nich: wieloletnia gwarancja dostaw, zakup substratów po możliwie najniższej cenie, wykorzystanie jako wsadu surowców o wysokiej produktywności biogazu, będących odpadem z innej działalności produkcyjnej, oraz minimalizacja odległości transportu materiału wsadowego do biogazowni. Do kluczowych parametrów ekonomicznych powodzenia projektu należy też możliwość zagospodarowania pulpy pofermentacyjnej na polach własnych lub gwarancja odbioru przez inne podmioty, ograniczenie do minimum odległości transportowej pulpy pofermentacyjnej. Nie mniej istotna Tabel[...]

Mikroinstalacje biogazu rolniczego (3) DOI:10.15199/6.2018.6.3


  Ustawa z 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii definiuje m.in. zasady i warunki wytwarzania energii elektrycznej z biogazu rolniczego oraz wytwarzania biogazu rolniczego. Stwierdza ona m.in: - wytwórca biogazu rolniczego w instalacji odnawialnego źródła energii o rocznej wydajności biogazu rolniczego do 160 tys. m3, zwanej dalej "mikroinstalacją biogazu rolniczego"; - mikroinstalacja - odnawialne źródło energii, o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 40 kW lub o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej nie większej niż 120 kW; - mikroinstalacje biogazu rolniczego nie będą wymagały koncesji na produkcję energii, nie trzeba będzie prowadzić działalności gospodarczej. Korzystne zapisy ustawy dla mikroinstalacji biogazowych spowodują, że małe biogazownie rolnicze będą powstawać na obszarach wiejskich szybciej niż dotychczas. Ze względu na dużą ilość gnojowicy, liści buraczanych, obornika oraz korzystne rozwiązania prawne i finansowe coraz więcej rolników zainteresowanych jest budową własnych lub gminnych biogazowni. Jako przykład można podać biogazownię zbudowaną przez rolnika we wsi Studzionka. Jest to jedna z pierwszych w Polsce biogazowni rolniczych, zbudowana przez właścicieli 36-hektarowego gospodarstwa rolno- hodowlanego. Wielkość hodowli to średnio 14 000 sztuk niosek oraz 250 sztuk świń. 16 6/2018 AURA Struktura produkcji rolnej Odpady zbożowe wykorzystywane w biogazowni mogą występować pod wieloma postaciami: pozostałości po omłotach rzepaku, omłotach zbóż, ziarno pogryzione przez gryzonie, zamoknięte i zapleśniałe ziarno, jak i zbędne nadwyżki pasz. Odpady okopowe to liście buraków, uszkodzone ziemniaki, pozostałości warzyw, itp. Sposób gromadzenia, transportowania i magazynowania odpadów przeznaczonych do produkcji biogazu Gnojowica świńska spływa bezpośrednio z chlewni do nakrytego kanału zrzutowego, który w końcówce jest zakryty pokrywą i jest zbiornikiem wstępnym dla[...]

 Strona 1  Następna strona »