INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

Transkrypt

1 INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH W GLIWICACH Konarskiego 18, Gliwice Tel , Fax imiue@imiue.polsl.pl

2 STRUKTURA INSTYTUTU MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH Zakład Cieplnych Maszyn Przepływowych Kierownik Zakładu - Dr hab. inż. Henryk Łukowicz, Prof. Pol. Śl. Zakład Kotłów i Wytwornic Pary Kierownik Zakładu - Prof. dr hab. inż. Marek Pronobis Zakład Miernictwa i Automatyki Procesów Energetycznych Kierownik Zakładu - Dr hab. inż. Janusz Kotowicz, Prof. Pol. Śl. Zakład Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Energetycznych Kierownik Zakładu - Prof. dr hab. inż. Andrzej Rusin

3 Kierunek: Energetyka Specjalności na studiach I stopnia: Diagnostyka Sterowanie Eksploatacją i Zarządzanie Ryzykiem Modernizacja Instalacji Energetycznych Źródła Odnawialne i Nowoczesne Technologie Energetyczne Metody komputerowe w Energetyce (wspólnie z Instytutem Techniki Cieplnej) Energetyka Gazowa i Rozproszona (wspólnie z Instytutem Techniki Cieplnej)

4 DZIAŁALNOŚĆ INSTYTUTU Rozległe badania naukowe prowadzone dla energetyki (m.in.): - Optymalizacja procesów i urządzeń w energetyce, - Monitoring i diagnostyka procesów w rzeczywistych instalacjach, - Bezpieczeństwo technologii energetycznych, - Nowoczesne silniki (turbiny gazowe, turbiny parowe) i urządzenia (głównie kotły nowych generacji) a także ogniwa paliwowe, - Nowoczesne technologie energetyczne (bloki nadkrytyczne, układy gazowoparowe, układy ze zgazowaniem biomasy i węgla itd.), - Odnawialne źródła energii, - Wprowadzenie paliw alternatywnych (biomasy, odpadów itd.), - Dobór i optymalizacja instalacji ochrony powietrza, - Nowoczesne techniki zmniejszenia emisji NO x,so 2, CO 2 - Sterowanie procesami w elektrowniach oraz urządzeniami energetycznymi.

5 DZIAŁALNOŚĆ INSTYTUTU Realizacja wielu projektów badawczych m.in.: - Projekt Zamawiany Nadkrytyczne bloki węglowe konsorcjum uczelni, jednostek badawczych i przemysłu - Projekt Strategiczny Opracowanie technologii dla wysokosprawnych zero-emisyjnych bloków węglowych zintegrowanych z wychwytem CO2 ze spalin konsorcjum uczelni, jednostek badawczych i przemysłu - Projekt europejski DREAM nowe koncepcje silników lotniczych ponad 40 partnerów

6 DZIAŁALNOŚĆ INSTYTUTU Szerokie doświadczenie we współpracy z: przemysłem energetycznym (zakłady budowy kotłów, turbin, wentylatorów, pomp itd.) elektrowniami innymi instytucjami przemysłu energetycznego (m.in. Biura Projektowe, Energopomiar, Biura Konsultingowe, Ośrodki badawczo-rozwojowe). - opracowanie nowych technologii i licencji, - nowe patenty, - bezpieczeństwo technologii energetycznych, - metody obliczeniowe, - nowe sposoby kontroli eksploatacji.

7 DZIAŁALNOŚĆ INSTYTUTU Prowadzenie wielu Studiów Podyplomowych, Szkół letnich, Kursów dla przemysłu Turbiny gazowe, Nowoczesne technologie energetyczne węglowe i gazowe, ogniwa paliwowe, Rozproszone źródła energii, Nowe metody obliczeń procesów spalania, Technologie pracy kotłów, instalacji ochrony środowiska i innych urządzeń

8 Możliwość realizacji projektów inżynierskich: konstrukcyjnych m.in. przy wykorzystaniu komercyjnych pakietów programów do projektowania AutoCAD, SolidWorks obliczeniowych m.in. przy wykorzystaniu komercyjnych pakietów programów do modelowania zagadnień wytrzymałościowych, cieplnych i przepływowych: ANSYS, Gate Cycle, Aspen, doświadczalnych w oparciu o szeroką bazę laboratoryjną

9 ODŚRODKOWA WIROWA PIONOWA POMPA OKRĘTOWA SKONSTRUOWANA W RAMACH PRACY DYPLOMOWEJ Pole prędkości w dyfuzorze pompy WM-250, obliczenia ANSYS CFX KONSTRUKCJE

10 OBLICZENIA ZAGADNIENIA SPRZĘŻONE CIEPLNO-PRZEPŁYWOWE MODELOWANIE HAŁASU AERODYNAMICZNEGO Poziom ciśnienia akustycznego p [Pa] MODELOWANIE ZJAWISK W KOTLE Temperatura TURBINA PAROWA PRZEPŁYW PARY MOKREJ STANY CIEPLNO- WYTRZYMAŁOŚCIOWE ELEMENTÓW TURBIN

11 OBLICZENIA SCHEMAT BADANEGO UKŁADU ENERGETYCZNEGO Modelowanie w programie GATE CYCLE Starter Model HRSG03 2P with LP induction ST throttle P T W H HPST S20 ADMMIX CONDST S26 S19 CONDEN MAKEUP S27 CNDMIX S25 MODEL: CASE: POWER: HR: EFF: HRSG03 HRSG CNDPMP S3 S18 S S23 S P T DEAER LPSTSP S24 S14 S22 S W H S P T S16 HPPUMP S7 S W H S1 S15 S2 S6 S12 S4 S9 EXH GT DUCT HPSHT HPEVAP HPECON LPSHT LPEVAP WHTR Macro sets whtr temp to maintain 200F stack GT Pow

12 OBLICZENIA BIEŻĄCE BILANSOWANIE BLOKÓW ENERGETYCZNYCH TYPU 200 MW ORAZ OCENA STRAT KONTROLOWANYCH

13 LABORATORIA LABORATORIUM MASZYN PRZEPŁYWOWYCH I HYDRAULICZNYCH

14 LABORATORIA LABORATORIUM OGNIW PALIWOWYCH LABORATORIUM PROCESÓW KOTŁOWYCH

15 LABORATORIUM DYNAMIKI PROCESÓW DIAGNOSTYCZNYCH LABORATORIA LABORATORIUM POMIARÓW, AUTOMATYKI I PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW MIKROPROCESOROWYCH Układ pomiarowy do wyznaczania strumienia gazu i sondowania przepływu Laboratorium przemysłowych sterowników programowalnych Układ pomiarowy do badania i wzorcowania przetworników przepływu Układ monitoringu i analizy pracy kotła

16 STANOWISKO BADAWCZE DO OCENY SKUTECZNOŚCI CHŁODZENIA ELEMENTÓW TURBIN LABORATORIA STANOWISKO DO BADANIA RUR (WĘŻOWNIC) PRZEGRZEWACZY PARY KOTŁÓW PAROWYCH Z USZKODZENIAMI EROZYJNYMI

17 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Obliczenia cieplno-przepływowe chłodzonej łopatki turbiny gazowej za pomocą pakietu ANSYS CFX Zastosowanie pakietu ANSYS CFX do modelowania zagadnień cieplnoprzepływowych Symulacja numeryczna chłodzenia łopatki kierowniczej turbiny gazowej Porównane z danymi eksperymentalnymi Graficzne opracowanie i opis wyników Rozkład temperatury

18 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Badanie stanu cieplnego kadłuba wewn. turbiny podczas rozruchu przy różnych warunkach wymiany ciepła na powierzchni nieogrzewanej Turbina z dodatkowym przepływem pary w przestrzeni międzykadłubowej. Model kadłuba dla analizy numerycznej. Przebieg zmian temperatury kadłuba podczas rozruchu przeprowadzonego przy różnych warunkach wymiany ciepła w przestrzeni międzykałubowej.

19 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Badania laboratoryjne niskospadowej turbiny wodnej o przepływie poprzecznym Celem projektu było wyznaczenie charakterystyk turbiny wodnej o przepływie poprzecznym (Banki-Michell) z regulacją przełyku za pomocą przysłony obrotowej: przepływu, momentu obrotowego, sprawności, mocy w funkcji prędkości obrotowej, a także charakterystyk eksploatacyjnych: sprawności, mocy, przepływu w funkcji kąta otwarcia kierownicy. Badanie turbiny przeprowadzono dla dwóch wysokości spadu H=2 m i H=3 m. Stanowisko pomiarowe w Laboratorium Maszyn Hydraulicznych

20 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Określenie efektywności wykorzystania ogniw fotowoltaicznych do celów energetycznych Zakres pracy: opis stosowanych ogniw fotowoltaicznych i przyrządów do pomiaru promieniowania słonecznego. opis i obliczenia optymalnego ustawienia ogniwa fotowoltaicznego względem Słońca.

21 PRZYKŁADY ZREALIZOWANYCH PROJEKTÓW INŻYNIERSKICH Stanowisko do badań układów regulacji wentylatorów Zakres pracy: projekt i wykonanie mechaniczne projekt układu sterowania i oprogramowanie sterownika

22 WYBRANE PRZEDMIOTY PROWADZONE NA SPECJALNOŚCIACH Diagnostyka Sterowanie Eksploatacją i Zarządzanie Ryzykiem Systemy diagnostyczne Podstawy regulacji turbozespołów Sterowanie systemów i urządzeń energetycznych Pomiary w energetyce Niezawodność i bezpieczeństwo technologii Kotły i urządzenia kotłowe Wspomaganie decyzji eksploatacyjnych Silniki cieplne i sprężarki Układy pompowe i napędy hydrauliczne Nowoczesne Technologie Energetyczne Technologie oczyszczania spalin..

23 WYBRANE PRZEDMIOTY PROWADZONE NA SPECJALNOŚCIACH Modernizacja instalacji energetycznych Modernizacja maszyn i urządzeń energetycznych Modelowanie procesów energetycznych Transport hydrauliczny i pneumatyczny Pomiary w energetyce Niezawodność i bezpieczeństwo technologii Kotły i urządzenia kotłowe Wspomaganie decyzji eksploatacyjnych Silniki cieplne i sprężarki Układy pompowe i napędy hydrauliczne Nowoczesne Technologie Energetyczne Technologie oczyszczania spalin.

24 WYBRANE PRZEDMIOTY PROWADZONE NA SPECJALNOŚCIACH Źródła Odnawialne i Nowoczesne Technologie Energetyczne Rozproszone źródła energii Podstawy energetyki jądrowej Proekologiczne modernizacje w energetyce Pomiary w energetyce Niezawodność i bezpieczeństwo technologii Kotły i urządzenia kotłowe Wspomaganie decyzji eksploatacyjnych Silniki cieplne i sprężarki Układy pompowe i napędy hydrauliczne Nowoczesne Technologie Energetyczne Technologie oczyszczania spalin.

25 KOCIOŁ OPALANY BIOPALIWEM MIKROTURBINY

26 ENERGIA ODNAWIALNA

27 WYBRANE PRZEDMIOTY PROWADZONE NA SPECJALNOŚCIACH Metody komputerowe w Energetyce (wspólnie z Instytutem Techniki Cieplnej) Systemy cieplne Termosprężystość Czyste technologie energetyczne Modelowanie procesów cieplnych Metody sztucznej inteligencji Modelowanie procesów spalania Paliwa i ich spalanie.

28 WYBRANE PRZEDMIOTY PROWADZONE NA SPECJALNOŚCIACH Energetyka Gazowa i Rozproszona (wspólnie z Instytutem Techniki Cieplnej) Energetyka gazowa Czyste technologie energetyczne Podstawy energetyki komunalnej Energetyczne zaopatrzenie budynków Inżynieria gazownictwa Paliwa i ich spalanie.

29

30 Studenckie Koło Naukowe Kotłów i Urządzeń Cieplnych

31 Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych współpracuje z ośrodkami zagranicznymi Nasi studenci realizowali prace dyplomowe m.in. na uniwersytetach: Drezno Dublin Louvain Stuttgart Florencja Sztokholm Karlsruhe

32 Absolwenci Instytutu Maszyn i Urządzeń Energetycznych będą wysoko cenionymi specjalistami w szerokim zakresie kwalifikacji, co gwarantuje im miejsca pracy w wielu gałęziach gospodarki: Energetyka Biura projektowe i pomiarowe Wytwórcy maszyn i urządzeń dla energetyki Przedsiębiorstwa remontowe maszyn i urządzeń energetycznych

33 ZAPRASZAMY DO PODJĘCIA STUDIÓW NA SPECJALNOŚCIACH Energetyka Diagnostyka Sterowanie Eksploatacją i Zarządzanie Ryzykiem Modernizacja Instalacji Energetycznych Źródła Odnawialne i Nowoczesne Technologie Energetyczne Metody komputerowe w Energetyce (wspólnie z Instytutem Techniki Cieplnej) Energetyka Gazowa i Rozproszona (wspólnie z Instytutem Techniki Cieplnej)