Elektrownia parowo‑gazowa z dwuciśnieniowym kotłem odzysknicowym i turbiną parową z niezależnym generatorem
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.
Wirtualne laboratorium
Pomiar parametrów emisji gazów i czynników chemii procesowej na wybranych układach.
Poniżej są 3 przyciski.
Pierwszy przycisk: Wybrane przyrządy pomiarowe i ich funkcje.
Analizator krzemionki: urządzenie monitorujące pomiar śladowych ilości krzemionki oraz poziomu fosforanów w strumieniu wody.
Analizator spalin: To praktyczne urządzenie pomiarowe do monitorowania systemów spalania poprzez pomiar emisji spalin (O indeks dolny 2, C O, N O, N O x, S O indeks dolny 2).
Analizator wody WA: Urządzenie monitorujące pomiar stężenia tlenu resztkowego, wartości peHa i przewodności w wodzie zasilającej kocioł oraz wartości peHa w podłączonej wodzie kotłowej.
Miernik drgań: Urządzenie monitorujące drgania i wibracje we wszystkich gałęziach przemysłu.
Miernik poziomu hałasu: Urządzenie wykorzystywane do pomiaru progu hałasu w czasie rzeczywistym w celu zapewnienia bezpieczeństwa środowiska dźwiękowego.
Przepływomierz cieczy: Urządzenie monitorujące przepływ cieczy użytkowej i jej temperaturę.
Pyłomierz: Miernik wykrywający cząsteczki pyłu zawieszonego w powietrzu, służący do pomiaru stężeń cząstek o średnicach P M 2 kropka 5 i P M 10.
Drugi przycisk: Elektrownia z turbiną parową oraz kotłem opalanym paliwem stałym i wybrane pomiary.
Pojawia się 9 przycisków.
Pierwszy przycisk: Pomiar emisji spalin.
Dokonano pomiaru gazu pochodzących z emisji spalin. Wyniki spisano do poniższej tabeli. Przyjrzyj się tabeli i sprawdź, czy otrzymane wartości są zgodne z wymaganiami określonymi w normie nr PN‑EN 50379 i odpowiedz na zadane pytanie.
Gaz
Wykryta wartość
20,98 %
CO
2,0 ppm
NO
0,0 ppm
0,7 ppm
R1X8NwHT2WHNf
Ćwiczenie 1
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy wykryta wartość każdego z gazów mieści się w zakresie pomiarowym zgodnym z wytycznymi?
Drugi przycisk: Pomiar zapylenia spalin.
Dokonano pomiaru zapylenia spalin, wyniki zapisano w tabeli. Przyjrzyj się tabelomi i sprawdź, czy otrzymane wartości są zgodne z wymaganiami określonymi w Dz.U. z 2019 r. poz. 1931 i odpowiedz na zadane pytanie.
Ilustracja przedstawia tabelę z podanymi wartościami.
Substancja
Okres uśredniania wyników pomiaru
Wartość normy
Pył zawieszony PM2,5
rok kalendarzowy
20
Pył zawieszony PM10
rok kalendarzowy
40
Benzo(a)piren
rok kalendarzowy
1
Animacja przedstawia prostokątne urządzenie z ekranem i przyciskami. Z jego boku wystaje niewielka rurka na przewodzie i jest ona wtykana w otwór komina. Następnie pojawia się pomiar na urządzeniu.
Substancja
Wykryta wartość
PM2.5
12,0
PM10
38,0
RUcHSDeeeSGkq
Ćwiczenie 2
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy wykryte wartości pyłów zawieszonych PM2.5 i PM10 mieszczą się w zakresie pomiarowym zgodnym z rozporządzeniem?
Trzeci przycisk: Pomiar hałasu.
Wykonano pomiar poziomu hałasu. Sprawdź, czy otrzymana wartość jest zgodna z wytycznymi określonymi w rozporządzeniu Ministra Gospodarki i Pracy w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy podczas prac związanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne (Dz.U. z 2005 r. Nr 157, poz. 1318) oraz w normie PN‑ISO 9612:2009, a następnie odpowiedz na zadane pytanie.
Zgodnie z normą urządzenia zainstalowane w pomieszczeniu kotłowni mogą emitować w odległości 1 m od urządzenia dopuszczalny poziom dźwięku (LAmax = 85 dB).
Prostokątne urządzenie z ekranem i przyciskami z mikrofonem umieszczonych na zwężającej się górze. W trakcie pomiaru rozlega się hałas maszyn i na ekranie pojawia się wartość pomiaru.
Pomiar: 85,0 dB
R1LnG7iqS6xbH
Ćwiczenie 3
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy wykryte wartości hałasu mieszczą się w zakresie pomiarowym zgodnym z wytycznymi?
R1FuFbzBaJTwl
Ćwiczenie 4
Zapoznaj się z poniższą informacją, a następnie odpowiedz na pytanie. „W przypadku przekroczenia wartości 80,0 dB może dojść do uszczerbku na zdrowiu, jeśli ekspozycja na hałas jest długotrwała. Wówczas pracodawca jest zobowiązany zaplanować i podjąć działania zmniejszające ryzyko zawodowe”. Czy pracodawca powinien udostępnić środki indywidualnej ochrony słuchu pracownikom, którzy przebywają w kotłowni?
Czwarty przycisk: Parametry wody kotłowej.
Wykonano pomiar wody zasilającej. Sprawdź, czy otrzymane wartości mieszczą się w przedstawionych poniżej zakresach. Aby kocioł pracował bezpiecznie i poprawnie, niezbędne jest utrzymanie właściwych parametrów wody. Uzdatniona woda ma wpływ na stan wytwornicy pary, a woda zasilająca musi być stale poddawana analizie potwierdzającej jej jakość.
Na prostokątnym urządzeniu z ekranem wyświetlają się tabelki z różnymi parametrami podanymi poniżej.
Parametr
Wartość
pH
min. 10
max. 12
siarczyny w czasie pracy
min. 50 mg/l
w czasie zimnego postoju (stand by)
min. 100 mg/l
całkowita ilość substancji rozpuszczonych (przewodność)
max. 6000
żelazo (Fe)
< 0,1 mg/l
Twardość
max. 0,1 dH
Pomiar:
Parametr
Wartość
pH
11
siarczyny w czasie pracy
60 mg/l
w czasie zimnego postoju (stand by)
120 mg/l
całkowita ilość substancji rozpuszczonych (przewodność)
max. 300
żelazo (Fe)
< 0,1 mg/l
Twardość
1,5 dH
RdMyGChDBHj0S
Ćwiczenie 5
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy otrzymane parametry mieszczą się w zakresie pomiarowym zgodnym z wytycznymi?
RF5iRuyvs4kT4
Ćwiczenie 6
Zaznacz poprawną odpowiedź. Do czego może doprowadzić twardość wody zasilającej?
Piąty przycisk: Pomiar zawartości Si O indeks dolny dwa w parze wodnej.
Wykonano pomiar w parze SiO indeks dolny dwa w parze świeżej. Monitorowanie krzemionki w parze jest istotne, gdyż para przemieszczając się przez turbinę, wchodzi w kontakt z jej elementami mechanicznymi. Skutkiem może być odkładająca się krzemionka na łopatkach turbiny, a efektem konieczność naprawy lub wymiany łopatek. Zawartości SiO indeks dolny dwa w parze nie powinna przekraczać 5 ppb.
Na prostokątnym urządzeniu z ekranem wyświetlony jest pomiar wskazujący wartość 4,7 ppb.
R190lvuS9iFuN
Ćwiczenie 7
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy wykryta wartość zawartości tlenku krzemu(IV) mieści się w zakresie pomiarowym zgodnym z wytycznymi?
Szósty przycisk: Poziom przewodności właściwej skroplin z kondensatora.
Dobranie odpowiednich metod uzdatniania wody oraz jej kondycjonowania przyczynia się do długotrwałej pracy kotłów parowych. Przewodność kondensatu powinna być mniejsza od 30 μmuS/cm, lecz wartość ta może być podwyższona przez związki wspomagające uzdatnianie. Wykonano pomiar przewodności właściwej skroplin kondensatu, sprawdź, czy wartość ta mieści się w wymaganym zakresie pomiarowym.
Na kwadratowym ekranie z ekranem i przyciskami pojawia się wartość 24,0 μmuS/cm.
R1ZfilVS9MKwf
Ćwiczenie 8
Zaznacz poprawną odpowiedź. Wartość pomiarowa wynosi 24,0 μS/cm. Czy zmierzona wartość przewodności kondensatu mieści się w zakresie pomiarowym zgodnym z wytycznymi?
Siódmy przycisk: Pomiar poziomu i temperatury wody zrzutowej do wód powierzchniowych.
Dokonano pomiaru poziomu oraz temperatury wody zrzutowej, wyniki odczytaj z wyświetlacza przepływomierza. Czy temperatura wody zrzutowej osiągnęła maksymalną wartość dopuszczalną, tj. 35°C?
Na rurze dochodzącej do budynku znajduje się przepływomierz i jest to prostokątne urządzenie z ekranem.
Wyniki z ekranu przepływomierza:
Prostokątne urządzenie z ekranem wskazuje wartości 300 m gwiazdka s indeks górny minus jeden. Dwadzieścia dwa przecinek dwa stopnie Celsjusza.
RT9f4GuKK2cqa
Ćwiczenie 9
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy zmierzona wartość temperatury wody zrzutowej osiągnęła maksymalną wartość dopuszczalną?
Ósmy przycisk: Poziom substancji ropopochodnych w ściekach pochłodniczych.
Dokonano pomiaru poziomu oraz temperatury wody zrzutowej, wyniki odczytaj z wyświetlacza przepływomierza i wpisz je w odpowiednie miejsca. Czy temperatura wody zrzutowej osiągnęła maksymalną wartość dopuszczalną, tj. 35°C?
Wyniki z przepływomierza:
Prostokątne urządzenie z ekranem połączone z większym elementem za pomocą przewodów wskazuje wartość 10 mg/l.
R1T3ESBwMsuXH
Ćwiczenie 10
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy zmierzona wartość zawartości substancji ropopochodnych jest niższa niż wartość dopuszczalna?
Dziewiąty przycisk: Poziom drgań.
Graniczne dopuszczalne poziomy wibracji wg normy PN‑EN‑ISO 10816:
Dopuszczalne poziomy wibracji zależne są od fundamentu oraz typu maszyny.
Podane są wartości dla sztywnych i podatnych fundamentów dla kilku rodzaju urządzeń. Prędkości drgań mają oznaczenia kolorami i są podane w minimetrach na sekundę.
Legenda:
Stan dobry - kolor niebieski
Stan użyteczny - kolor zielony
Stan warunkowo dopuszczalny - kolor żółty
Stan niedopuszczalny kolor czerwony
W pierwszej grupie znajdują się duże maszyny od 300 kW znak większości skierowany do Ps 50 kW. Mają silniki 315 mm znak większosći lub równości skierowany do H. Dla fundamentu sztywnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie od 0 do 2,3. Zielone od 2,3 do 4,5. Żółte od 4,5 do 7,1. Czerwone od 7,1 wzyż. Dla fundamentu podatnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie są od 0 do 3,5. Zielone od 3,5 do 7,1. Żółte od 7,1 do 11. Czerwone od 11 zwyż.
W grupie drugiej są średnie maszyny od 15 kW znak większości skierowany w P znak większości lub równości skierowany w 300 kW, z silnikami od 160 mm znak większości lub równości skierowany w H znak większości skierowany w 315 mm. Dla fundamentu sztywnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie od 0 do 1,4. Zielone od 1,4 do 2,6. Żółte od 2,6 do 4,5. Czerwone od 4,5 wzyż. Dla fundamentu podatnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie od 0 do 2,3. Zielone od 2,3 do 4,5. Żółte od 4,5 do 7,1. Czerwone od 7,1 wzyż.
W grupie trzeciej jest napęd zewnętrzny oraz pompy znak mniejszości skierowany w 15 kW promieniowe, osiowe. Dla fundamentu podatnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie są od 0 do 3,5. Zielone od 3,5 do 7,1. Żółte od 7,1 do 11. Czerwone od 11 zwyż. Dla fundamentu sztywnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie od 0 do 2,3. Zielone od 2,3 do 4,5. Żółte od 4,5 do 7,1. Czerwone od 7,1 wzyż.
W grupie czwartej jest napęd bezpieczny oraz pompy znak mniejszości skierowany w 15 kW promieniowe, osiowe. Dla fundamentu sztywnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie od 0 do 1,4. Zielone od 1,4 do 2,6. Żółte od 2,6 do 4,5. Czerwone od 4,5 wzyż. Dla fundamentu podatnego prędkość drgań przyjmuje wartości: niebieskie od 0 do 2,3. Zielone od 2,3 do 4,5. Żółte od 4,5 do 7,1. Czerwone od 7,1 wzyż.
Dokonano pomiaru poziomu drgań generatora napędzanego turbiną osiągającą moc 165 kW. Wyniki odczytaj z wyświetlacza miernika drgań, a następnie, po zapoznaniu się z granicznymi dopuszczalnymi poziomami wibracji wg normy PN‑EN‑ISO 10816, odpowiedz na pytanie.
Ilustracja przedstawia prostokątne urządzenie z ekranem i trzema przyciskami. Wychodzi z niego przewód ze spiczastą końcówką i zostaje ten element przyłożony do generatora umieszczonego w betonie. Na ekranie pojawia się wartość 3,56 minimetrów na sekundę.
R1MHtuqBynoxx
Ćwiczenie 11
Zaznacz poprawną odpowiedź. Czy zmierzona wartość drgań generatora znajduje się w stanie dopuszczalnym?
Trzeci przycisk: Budowa elektrociepłowni i elektrowni parowo‑gazowej.
Pojawiają się dwie ilustracje.
Pierwsza ilustracja to elektrociepłownia z turbiną parową i kotłem opalanym paliwem stałym. Składają się na nią dwa budynki połączone rurami. W pierwszym bardziej płaskim budynku znajdują się cylindrycznego kształtu, poziomo, cztery pojemniki i budynek jest połączony z linią energetyczną, w drugim nieco wyższym budynku znajdują się taśmy przenoszące materiał oraz komin.
Druga ilustracja to elektrownia parowo‑gazowa z dwuciśnieniowym kotłem odzysknicowym i turbiną parową z niezależnym generatorem. Składa się na nią płaski budynek z przylegającym trochę wyższym budynkiem, do którego przylega szerokiej średnicy komin. Obok znajduje się płaski podłużny budynek połączony z linią energetyczną. Obok znajdują się cylindrycznego kształtu cztery poziomo ułożone pojemniki. Obok znajduje się budynek z dwoma niebieskimi cylindrycznego kształtu pojemnikami. Obok niego są dużej średnicy niebieskie wgłębienia.
11
Charakterystyka PM10 i PM2,5
Charakterystyka PM10 i PM2,5
PM10 – nazywany pyłem „grubym”, jego średnica nie przekracza 10 mikrometrów. W składzie można znaleźć takie substancje chemiczne jak: dioksyny, benzo(a)pireny, furany. Jego powstawanie związane jest między innymi z procesami spalania paliw stałych i ciekłych.
PM2,5 – nazywany pyłem „zawieszonym”, jego średnica nie przekracza 2,5 mikrometrów. W składzie można znaleźć sadzę oraz inne substancje powstające w procesach spalania.
Parametry wzorcowe wody zasilającej
Parametry wzorcowe wody zasilającej
Twardość wody
Podawaną wodę należy zmiękczać aby uniknąć blokowania wężownic przez odkładający się kamień, będący wynikiem dostarczania twardej wody. Efektem czego będzie stopniowe zmniejszanie się średnicy rury i tym samym zwiększenie się ciśnienia wody za pompą zasilającą. Osadzająca się warstwa kamienia w wężownicy będzie utrudniać przenoszenie ciepła z gazów spalinowych do zimnej wody. Skutkiem tego może być przegrzanie i uszkodzenie ścianki wężownicy.
Zasadowość wody
Woda surowa powinna mieć odczyn obojętny tzn. +/- 7. Woda w rurach powinna mieć pH równe od 11 do 12, gdyż żelazo (korozja) może ulec rozpuszczaniu w wodzie o pH mniejszym niż 9,3. Soda kaustycznej (NaOH) pomaga w korygowaniu wartości pH.
Osad
Osad tworzy się, gdy woda nie jest zmiękczana odpowiednio. Utrzymywanie wymaganego zmiękczenia wody jest ważne, aby nie dopuścić do odchyleń w regulatorach ciśnienia, zagwarantować właściwe działanie odwadniaczy i zapobiec powstawaniu korozji wężownicy.
Całkowita ilość substancji rozpuszczonych
Automatyczny zawór odprowadzający odsoliny jest niezbędny z racji stałego zwiększania się ilości substancji rozpuszczonych w „hotwellu”, a jego zadaniem jest odprowadzanie skoncentrowanego roztworu soli do kanalizacji lub zbiornika odsolin/odmulin. Całkowita ilość substancji rozpuszczonych w wodzie zasilającej jest ograniczona do wartości od 3000 do 6000 μmuS/cm, gdyż duża przewodność wody zasilającej prowadzi do nieprawidłowego rozdzielania wody i pary, co obniża jakość pary.
Obecność wolnego tlenu
Przewodność wody
Przewodność wody
Gdy woda kotłowa posiada wysoki stopień przewodności może zacząć się pienić. Przeciwdziałać temu można poprzez odsalanie i minimalizację przewodności, wówczas sole i substancje stałe nie przedostają się do fazy parowej i nie powodują awarii, korozji i nie pozostawiają osadów.
Sieć ciepłownicza
Sieć ciepłownicza
R1RJz0PvMtMT5
Ilustracja
Ilustracja przedstawia schemat sieci ciepłowniczej połączonej z budynkami. Ilustracja przedstawia cztery budynki połączone dwoma rodzajami rur. Jedna z nich jest czerwona a druga niebieska. Pierwszy budynek jest dwupiętrowy, z płaskim dachem i ścianach koloru cegły. Przy jednym z okien zostało wykonane zbliżenie: Pokazuje człowieka na piętrze niższym i wyższym, obaj stoją przy kaloryferze, do którego dochodzą rury o dwóch kolorach. Ilustracje tę podpisano instalacja wewnętrzna. Kolejnym budynkiem jest dom jednorodzinny z garażem. Przy jednym z okien zostało wykonane zbliżenie: Znajduje się na nim animacja człowieka stojącego przy kaloryferze, do którego dochodzą rury o dwóch kolorach. Ilustracje tę podpisano instalacja wewnętrzna. Trzecim budynkiem jest wielopiętrowy wieżowiec o szklanych ścianach, przy jednym z okien tego budynku zostało wykonane zbliżenie: Pokazuje człowieka na piętrze niższym i wyższym, obaj stoją przy kaloryferze, do którego dochodzą rury o dwóch kolorach. Ilustracje tę podpisano instalacja wewnętrzna. Przy każdym z wyżej opisanych budynków przy połączeniu obu rodzajów rur z budynkiem znajduje się przybliżenie prostokątnego urządzenia zamontowanego na rurach. Podpisano to jako: węzeł cieplny. Rury z budynków łączą się i trafiają do kolejnego budynku. Rury te podpisane są jako sieć ciepłownicza. Animacja kilku podłużnych elementów wychodzących z poziomego elementu nazwane jest przepompownia. Czwarty budynek podpisany jest: źródło ciepła. Przedstawia fabrykę z kilkupiętrowym budynkiem, kilkoma kominami, bojlerami połączonymi z niebieską i czerwoną rurą.
To nic innego jak połączone ze sobą urządzenia lub instalacje, dzięki którym następuje transport i dystrybucja ciepła ze źródeł ciepła do węzłów cieplnych. W zależności od liczby przewodów w układzie można wyróżnić sieć ciepłowniczą parową lub wodną.
Turbina gazowa
Turbina gazowa
RCYWjQqMUnjlB
Autor: Sanjay Acharya; Licencja: CC BY‑SA 3.0; Źródło: wikipedia.org;
Autor: Sanjay Acharya; Licencja: CC BY‑SA 3.0; Źródło: wikipedia.org;
Ilustracja przedstawia przekrój turbiny gazowej. Obudowa zewnętrzna jest cylindrycznego kształtu z wystającymi rurkami i elementami. W środku znajdują się rura, wokół której na całej średnicy znajdują się obracające koła zakończone wieloma łopatkami znajdującymi się obok siebie. Koniec rury zakończony jest stożkowym kształtem.
(in. turbina spalinowa lub silnik turbospalinowy) jest to silnik cieplny pobierający energię napędową z przepływającego gazu roboczego lub też ze spalin.
System DFC tzn. rozproszony system sterowania
System DFC tzn. rozproszony system sterowania
W przeciwieństwie do systemu zbudowanego na bazie SCADA i PLC, system ten posiada wspólną bazę danych dla sterowania i wizualizacji i jest odpowiedzialny za sterowanie i wizualizację wybranego procesu przemysłowego. Dzięki tej funkcji następuje jednoznaczne określenie w systemie DCS określonych punktów (tagów) np. jeśli przetwornikowi ciśnienia nadamy nazwę 521_PT‑321, to termin ten będzie jego unikatową nazwą widzianą zarówno w wizualizacji, jak i w oprogramowaniu aplikacyjnym. Dodatkowo system DCS charakteryzuje np. programowanie dzięki zdefiniowanym blokom funkcjonalnym, zbieranie aktualnej dokumentacji dla całego systemu na stacji inżynierskiej DCS i archiwizacja zdarzeń, alarmów (nawet kilkuletnia), możliwość wprowadzania zmian w programie bez zatrzymywania procesu i wiele innych.
5. Parametry emisji gazów i czynników chemii procesowej
Test
5. Parametry emisji gazów i czynników chemii procesowej
Parametry emisji gazów i czynników chemii procesowej121850Brawo! Materiał z wirtualnego laboratorium pt. „Pomiar parametrów emisji gazów i czynników chemii procesowej na wybranych układach” masz opanowany.Niestety, nie udało ci się zaliczyć testu. Wróć do wirtualnego laboratorium pt. „Pomiar parametrów emisji gazów i czynników chemii procesowej na wybranych układach”, przeanalizuj materiał i wróć do tego zadania.
Test
Parametry emisji gazów i czynników chemii procesowej
Liczba pytań:
12
Limit czasu:
18 min
Pozostało prób:
1/1
Twój ostatni wynik:
-
Parametry emisji gazów i czynników chemii procesowej
Pytanie
1/12
Pozostało czasu
0:00
Twój ostatni wynik
-
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jakie substancje chemiczne można znaleźć w PM10?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jakie substancje można znaleźć w PM2,5?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jakie procesy przyczyniają się do powstawania PM10?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jaka jest maksymalna średnica cząstek PM10?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jakie procesy przyczyniają się do powstawania PM2,5?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Dlaczego wysoki stopień przewodności wody kotłowej może prowadzić do pienienia się?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jakie działania mogą pomóc w zapobieganiu pienieniu się wody kotłowej?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Co to jest sieć ciepłownicza?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Dlaczego twardość wody jest istotna w systemach grzewczych?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Dlaczego twardość wody jest istotna w systemach grzewczych?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Jakie mogą być skutki osadzania się kamienia w wężownicach systemów grzewczych?
Zaznacz prawidłową odpowiedź. Dlaczego zasadowość wody w rurach jest istotna w kontekście korozji żelaza?