To energia, która powstaje niejako „przy okazji” różnych procesów przemysłowych – w zakładach chemicznych, rafineriach, ciepłowniach czy w przetwórstwie rolno-spożywczym a nawet w naszych domach. Zazwyczaj ucieka w powietrze lub do chłodni kominowych, choć mogłaby zostać wykorzystana ponownie, np. do wytwarzania prądu albo ogrzewania budynków. Właśnie w tym obszarze kryje się ogromny potencjał. Bo skoro coś się marnuje, to warto postawić pytanie czy, można to odzyskać.
Jest to dziedzina, w której pole do działania mają mniejsze, wyspecjalizowane firmy i właśnie tu pojawia się szansa dla polskiej myśli inżynierskiej. Jedną z firm w tej branży jest Metal Expert – znana z produkcji elementów do turbin parowych, pomp i innych maszyn przemysłowych. We współpracy z Instytutem Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk w Gdańsku – jednym z najważniejszych ośrodków badawczych zajmujących się turbinami, sprężarkami i maszynami energetycznymi w Polsce – oferuje ona urządzenie, turbinę parową o mocy od jednego megawata, przeznaczoną do pracy w mniejszych instalacjach przemysłowych i ciepłowniczych. Co ciekawe, turbina tego typu może odzyskiwać energię w miejscach, gdzie dotąd było to nieopłacalne: w zakładach chemicznych, przy stacjach redukcji ciśnienia pary, czy we współpracy z kotłami biomasowymi, które coraz częściej pojawiają się w lokalnych systemach grzewczych.
„Naukowcy z Instytutu przygotowali pełną dokumentację techniczną urządzenia, w tym projekt układu przepływowego, łopatek kierowniczych i wirnikowych, korpusu, łożysk oraz uszczelnień. To właśnie tam powstała unikatowa koncepcja, która pozwoliła na połączenie wysokiej sprawności z niewielkimi rozmiarami turbiny.” – mówi prezes Metal Exper, Paweł Makowski. „Do współpracy włączyliśmy również firmę INTECH Engineering, która dostarczyła układ olejowy niezbędny do pracy całego systemu. Gotowy zestaw został zainstalowany w zakładach chemicznych” – dodaje prezes Makowski
Nowa turbina ma moc około 1 MW i została zaprojektowana jako kompletny turbozespół z generatorem prądu, zamontowany na ramie o wymiarach standardowego kontenera. Dzięki temu można ją w prosty sposób przewieźć, ustawić w dowolnym miejscu i szybko podłączyć do istniejącej instalacji przemysłowej. To ogromna zaleta w przypadku mniejszych instalacji, które nie dysponują rozległą infrastrukturą energetyczną.
Urządzenie wyróżnia się też kilkoma oryginalnymi rozwiązaniami inżynierskimi. Unikalny układ przepływowy pozwala na uzyskanie wysokiej sprawności przy niewielkim zużyciu pary. Zastosowano w nim nowatorskie łożyska typu Y, które stabilizują pracę wirnika, a także specjalne uszczelnienie pary o strukturze plastra miodu. Korpus turbiny wykonano z elementów spawanych, co znacznie obniżyło koszty produkcji, a nowa technologia wytwarzania wydrążonych łopatek wirnikowych zwiększyła bezpieczeństwo pracy całego urządzenia. Ważnym elementem jest również system bezkontaktowego pomiaru drgań łopatek tip-timing, opracowany przez Instytut Maszyn Przepływowych PAN. Dzięki umieszczeniu czujników elektromagnetycznych w korpusie turbiny, można w czasie rzeczywistym monitorować zachowanie elementów wirnika, co pozwala zapobiec awariom i zwiększa żywotność maszyny.
Parametry pracy turbiny – temperatura pary wlotowej 280°C przy ciśnieniu 7 barów oraz wylotowej 225°C przy 3,5 barach – są znakomite jak na tego typu urządzenie. Idealnie nadaje się do współpracy z instalacjami biomasowymi czy systemami odzysku ciepła odpadowego, co czyni ją niezwykle atrakcyjną przedsiębiorstw przemysłowych oraz lokalnych ciepłowni. Nic więc dziwnego, że duże zainteresowanie takim rozwiązaniem wykazują samorządy, dla których odzyskiwanie energii oznacza po prostu znaczące oszczędności na rachunkach za ciepło.
Polska turbina, opracowana wspólnie przez Metal Expert oraz Instytut Maszyn Przepływowych, doskonale wpisuje się w tę wizję – łącząc oszczędności a jednocześnie wykorzystując zdobycze polskiej nauki a także praktyczne podejście do gospodarki energetycznej.
Rozwiązanie pokazuje tez, że mamy z czego być dumni. Współpraca polskiego przemysłu z instytucjami naukowymi – takimi jak Instytut Maszyn Przepływowych PAN – może przynieść wymierne efekty i realnie przyczynić się do nowoczesnej, niskoemisyjnej przyszłości polskiej energetyki.
mPolska24
