Titlu Proiect:
Sistem integrat turbomotor - postardere, de reducere a noxelor si crestere a eficientei la centralele cogenerative pe combustibili gazosi
Acronim: SICOGEN
Autoritatea Contractanta: CENTRUL NATIONAL DE MANAGEMENT PROGRAME – CNMP Programul 4 Parteneriate in domeniile prioritare
Durata Proiect: 39 luni
Buget Proiect: Finantare 688.706,32 lei Cofinantare 64.792,00 lei
Director Proiect:

Dr. Ing. Ene BARBU
barbu.ene@comoti.ro

Responsabil Proiect: Dr. Ing. Ene BARBU
barbu.ene@comoti.ro


Obiective generale

Crearea de cunoaştere, respectiv obţinerea unor rezultate ştiinţifice şi tehnologice de vârf, competitive pe plan global, în scopul creşterii vizibilităţii internaţionale a cercetării româneşti şi a transferării ulterioare a rezultatelor în practica socio-economică;

Creşterea competitivităţii economiei româneşti prin inovare, cu impact la nivelul agenţilor economici şi transferul cunoştinţelor în practica economică; creşterea calităţii sociale , respectiv găsirea de soluţii tehnice şi ştiinţifice care susţin dezvoltarea socială şi îmbunătăţeşte condiţia umană a acesteia.

Obiective specifice

Proiectul isi propune realizarea unei tehnologii sistemice de reducere a noxelor, la functionarea ansamblului turbomotor � postardere pe gaze naturale, cu injectie de apa (nivel laborator).

Activitatile si responsabilitatile aferente fiecarui participant

Obiectivul proiectului se cuantifica pe parcursul desfasurarii etapelor proiectului in principal prin:

  • echipamentul pentru injectia apei in turbomotor;
  • standul de testare a ansamblului turbomotor – postardere, cu injectie de apa;
  • module de postardere – piese de schimb, testate in conditii industriale;
  • modele numerice de injectie a apei in turbomotor si gazele de ardere ce intra in postardere.

Etape Proiect

I

Analiza datelor referitoare la metodele de reducere a noxelor si de crestere a eficientei la centralele cogenerative. Caracterizare sistem si alegere amplasament.
Responsabil: INCDT COMOTI; Parteneri implicati:   UPB-CCT, ICEMENERG

II

Solutii tehnice pentru sistemul integrat turbomotor – postardere
Responsabil: INCDT COMOTI; Parteneri implicati: ICEMENERG

III

Documentatie de executie utilaje si ansamblu instalatie de laborator injectie apa – postardere. Modelarea numerica a proceselor la injectia apei in turbomotor. Teste de laborator la injector.
Responsabil: INCDT COMOTI; Parteneri implicati: UPB-CCT, ICEMENERG, ERG, TERMOCAD

IV

Realizare subansamble componente si ansamblu instalatie. Montaj si experimentare sistem integrat. Proiect tehnic.
Responsabil: INCDT COMOTI; Parteneri implicati: PETROM Grup OMV, UPB-CCT, ICEMENERG, ERG, TERMOCAD

Componenta consortiului

INCDT COMOTI

(CO)

Este singura unitate specializata din România care integrează activităţile de cercetare ştiinţifică, proiectare, producţie, experimentare, testare, transfer tehnologic si inovare în domeniul turbomotoarelor de aviaţie, motoarelor industriale cu turbină cu gaze şi maşinilor paletate de turaţie înaltă.

PETROM Grup OMV

(partener P1)

A avut o evolutie spectaculoasa dupa privatizarea din 2004, avand activitati in domenile: Explorare si Productie, Rafinare, Marketing Gaze naturale. Procesul de modernizare initiat in 2005 este in curs de desfasurare, conform strategiei de dezvoltare Petrom pana in anul 2010 ;

UPB-CCT (partener P2)

Are preocupari legate de: dezvoltarea solutiilor energetice avansate pentru motoarele cu aprindere prin scanteie si motoarele diesel functionand cu combustibili clasici si neconventionali; dezvoltarea durabila a instalatiilor si sistemelor de ardere a combustibililor lichizi si gazosi (clasici si neconventionali) pentru producerea energiei electrice si termice cu evidentierea activitatii de mentenanta si promovare a tehnologiilor de reducere a emisiilor poluante; analiza tehnico-economica a sistemelor termice.

ICEMENERG (partener P3)

Efectueaza servicii de cercetare stiintifica si inginerie tehnologica pentru cresterea eficientei energiei electrice si termice, avand peste 10 proiecte CEEX.

ERG

(partener P4)

Este specializata in proiectarea echipamentelor termoenergetice (cazane de abur, apa calda si apa fierbinte) pe diversi combustibili (gaz, lichid, solid), a echipamentelor specifice pentru centrale termice (schimbatoare de caldura, boilere, recipienti sub presiune) si elaborarea de proiecte de centrale termice complete.

TERMOCAD (partener P5)

Este autorizata ISCIR pentru proiectare si executie automatizari cazane, arzatoare, centrale termice.



Etapa I

In cadrul etapei I a proiectului s-au desfasurat in principal activitati de cercetare legate de analiza datelor referitoare la metodele de reducere a noxelor la turbomotor prin injectia de fluide si corelarea cu postarderea, respectiv alegerea amplasamentului pentru experimentarea la beneficiar (PETROM Grup OMV).

Turbomotorul AI 20 DME (stanga) si ST 18 (dreapta)

Dintre locurile posibile de experimentare la beneficiar cel mai bine raspunde cerintelor proiectului Centrala 2xST 18 – Suplacu de Barcau.

Etapa II

In cadrul etapei II a proiectului s-au desfasurat in principal activitati de cercetare legate de definirea solutiilor tehnice pentru sistemul integrat turbomotor - postardere, elaborarea schemei termomecanice, proiectul de arzator al postarderii de la beneficiar, fisele tehnice, respectiv de solutiile tehnice privind injectia de fluide in turbomotor.

Camera de comanda a standului de la INCDT COMOTI si turbomotorul montat pentru testare

Rezultatele tehnico-stiintifice ale etapei II se concretizeaza in: solutie tehnica pentru sistemul integrat = 1buc; schema termomecanica = 1 buc; proiect tehnic arzator = 1 buc; fise tehnice = 2 buc; solutii tehnice de principiu privind injectia de fluide in turbomotor in diverse variante (injectie apa, respectiv abur=2 variante), pentru reducerea noxelor si cresterea eficientei =1 buc , diseminarea rezultatelor cercetarilor = 2 lucrari stiintifice.

Etapa III

In cadrul etapei III a proiectului s-au desfasurat in principal activitati de cercetare legate de executia proiectului tehnic pentru standul de injectie apa turbomotor - postardere, modelarea numerica a proceselor la injectia apei in camera de ardere a turbomotorului, investigarea unor solutii tehnice din domeniul arzatoarelor cu pulverizare de fluide, proiect tehnic pentru realizarea sistemului de injectie a apei in turbomotorul ST 18 de la beneficiar (PETROM - Membru Grup OMV), realizarea injectorului de pulverizare a apei in camera de ardere a turbomotorului - standul de injectie apa turbomotor – postardere si teste de laborator, realizarea camerei de postardere pentru standul de injectie apa turbomotor – postardere, realizarea de module de postardere (piese de schimb) pentru instalatia de la beneficiar (PETROM - Membru Grup OMV).



Modelarea camerei de ardere de la turbomotorul TV 2 – pentru injectia de apa

Modelul 3D al standului de testare instalatii de postardere multimodulare de la INCDT COMOTI

Montajul camerei de postardere in cadrul standului de testare instalatii de postardere multimodulare de la INCDT COMOTI

Jetul de apa obtinut prin pomparea de apa prin orificiile corespunzatoare ale duzei duplex

Rezultatele tehnico-stiintifice ale etapei III se concretizeaza in: produs „Turbomotor TA2-GN duplex “ = 1 buc (model conceptual); tehnologie de executie module de postardere – nivel de laborator = 1 buc; proiect tehnic privind standul injectie apa - postardere = 1 buc; model numeric preliminar privind injectia de apa in turbomotor = 1 buc; solutii de principiu de reducere a noxelor si cresterea eficientei la turbomotor prin injectia de fluide, efecte asupra postarderii = 1 buc; date tehnice privind pulverizarea cu fluide = 1 set; proiect tehnic parte termomecanica, sistem injectie apa – reglare postardere = 1 buc.; proiect tehnic parte automatica, sistem injectie apa – reglare postardere = 1 buc.; injector combustibil - apa (obiect fizic) = 1 buc; date experimentale privind jetul de pulverizare = 1 set; camera postardere stand (obiect fizic) – montata pe pozitie = 1 buc; module postardere (obiect fizic - piese schimb) = 3 buc; diseminarea rezultatelor cercetarilor = 5 lucrari stiintifice (3 indexate ISI).

Etapa IV

In cadrul etapei IV a proiectului s-au desfasurat in principal activitati de cercetare legate de adaptarea standului si experimentari privind injectia de apa in ansamblul turbomotor - postardere, elaborarea modelului numeric arzator postardere - injectie apa, documentatie de incercare pe stand, elaborarea proiectului tehnic, parte termomecanica si automatizare, pentru injectia apei in turbomotorul de la Beneficiar, analiza comportarii in conditii industriale a modulelor de postardere � piese de schimb, elaborarea tehnologiei sistemice, injectie apa in ansamblul turbomotor � postardere (nivel laborator).

Standul de testare instalatii de postardere, cu injectie de apa in turbomotor

Teste de pulverizare cu diferite injectoare

Modelarea arzatorului posarderii cu diverse geometrii

Modulele de postardere (6 bucati) montate, dupa cca. doi ani de functionare in conditii industriale

Rezultatele tehnico-stiintifice ale etapei IV se concretizeaza in: Turbomotor TA2 pe gaze naturale cu injectie apa si postardere = 1 buc (model experimental); model numeric privind functionarea arzatorului de postardere la diverse debite de apa injectate in gazele de ardere = 1 buc; stand privind injectia de apa in ansamblul turbomotor � postardere = 1 buc; documentatie de incercare pe stand a turbomotorului pe gaze naturale cu injectie apa si postardere = 1 buc; date experimentale = 1 set; proiect tehnic, parte termomecanica si automatizare, pentru injectia apei in turbomotorul de la Beneficiar = 1 buc; module de postardere � piese de schimb, testate in conditii industriale = 6 buc; tehnologie sistemica, injectie apa in ansamblul turbomotor � postardere = 1 buc (nivel de laborator); diseminarea rezultatelor cercetarilor = o lucrare stiintifica, o carte.