Prezentare Detaliata
Prezentare proiect. Gradul de complexitate si noutate
Integrarea în Uniunea Europeană presupune alinierea României la politica UE în domeniul energetic, de diminuare a dependenţei de importuri, prin reducerea consumurilor. În condiţiile în care producerea clasică a energiei se face cu pierderi de 40-60%, una din căile principale este creşterea eficienţei producerii energiei. O soluţie care are o răspândire largă în ţările cu economii dezvoltate este producerea cogenerativă de energie electrică şi termică. Costurile substanţial mai reduse ale energiei produsă în acest mod, comparativ cu soluţiile clasice duc la eficienţe mărite, de peste 85%.
În ultimi ani, şi în România, se constată o tendinţă către soluţii tehnice moderne prin implementarea de grupuri cogenerative destinate producerii combinate de energie electrică şi termică, cu eficienţă ridicată în ceea ce priveşte utilizarea resurselor energetice, fiabilitate ridicată şi nivel scăzut de poluare a mediului.
INCDT COMOTI are o experienţă deosebită în realizarea, punerea în funcţiune şi asigurarea exploatării centralelor cogenerative. Pe baza acestei experienţe s-au putut constata posibilităţi reale de creştere a performanţelor grupurilor cogenerative, iar una din căile importante o constituie creşterea eficienţei şi fiabilităţii transmisiilor de putere de la turbomotor la generatorul electric.
Transmisiile de putere destinate turbogeneratoarelor din centralele cogenerative de pana la 10 MW, cuprind următoarele componente majore: cuplajul elastic de înaltă turaţie (cuplaj IT), reductorul (planetar) de turaţie, cuplajul de joasă turaţie(cuplaj JT) cu protecţie la suprasarcini.
Obiectivul general al proiectului a fost ca prin activităţile C-D transmisia de putere, cu soluţii constructiv-funcţionale moderne să fie dezvoltata, realizata şi experimentată într-un parteneriat format din unităţi C-D şi producători interni importanţi.
Din punct de vedere stiintific proiectul a urmarit creşterea eficienţei şi fiabilităţii transmisiei prin activităţi C-D orientate către:
- Cercetarea şi aplicarea acoperirilor antifricţiune la elementele elastice ale cuplajului IT.
- Optimizarea comportării transmisiei la factori perturbatori proveniţi de la turbomotor şi generatorul electric cuplat la SEN.
- Studierea şi aplicarea soluţiilor constructive avansate de reductoare planetare şi cuplaje elastice de turaţii înalte, optimizarea transmisiei pe baza modelării 3D, a calculelor geometrice şi de rezistenţă ale danturilor şi a calculelor de vibraţii.
- Instrumentare avansată a reductorului pentru monitorizarea permanentă a vibraţiilor, temperaturii lagărelor, presiunii şi temperaturii uleiului.
- Analiza şi optimizarea materialelor şi tehnologiilor de realizare a transmisiilor de putere.
- Optimizarea tratamentelor termo-chimice pentru roţi dinţate cu dantură interioară de dimensiuni mari
Reductorul planetar cu turaţia de intrare de 19.000 rpm si cuplajul de înalta turaţie cu discuri elastice (flectori) cu acoperiri antifricţiune, destinate turbogeneratoarelor din centrale cogenerative au fost realizate si experimentate pentru prima data in tara.
Proiectul are un grad ridicat de tehnicitate, precizie şi complexitate, ce rezultă din:
• Turaţiile de lucru si vitezele periferice ridicate, ce au impus nivelul preciziei danturilor in clasele 4-5, asigurat de Reşiţa Renk Reductoare, precum si echilibrarea rotorilor in clase foarte precise, asigurata de COMOTI
• Condiţionările impuse de turbomotor şi generatorul electric cuplat la Sistemul Energetic Naţional (SEN), care determina includerea limitatorului de cuplu pe cuplajul JT, ca o măsură de siguranţă la suprasarcini, iar danturile să reziste la cupluri de 5 ori mai mari ca cel nominal;
• Asigurarea unei fiabilităţi deosebite care sa permită garantarea unui ciclu de funcţionare continua (>8000 ore/an), o durata de viaţa a componentelor majore de peste 30 de ani, iar a danturilor reductorului de peste 85.000 ore funcţionare;
• Realizarea unui turbogenerator pentru testarea pe stand a transmisiei, ceea ce a implicat integrarea turbomotorului TURMO IVC, generatorului electric, a instrumentării si automaticii grupului (utilizând un Programmable Logic Controller si un sistem de achiziţie de date) care permit măsurarea, controlul, afisarea si înregistrarea parametrilor.
|
|
Obiective proiect
Componentele majore ale transmisiei de putere (toate din import): reductor planetar, cuplaj elastic de înaltă turaţie (IT), cuplaj de joasă turaţie (JT) cu protecţie la suprasarcini sunt produse de înaltă tehnicitate, cu soluţii constructiv-funcţionale moderne. Principalul obiectiv al proiectului este ca prin activitatea C-D aceste componente să fie dezvoltate şi realizate într-un parteneriat format din unităţi C-D şi producători interni importanţi.
Soluţiile constructiv-funcţionale moderne, precizia ridicată, soluţiile de creştere a eficienţei şi fiabilităţii prin: utilizarea acoperirilor antifricţiune, prin monitorizarea permanentă a vibraţiilor, temperaturii lagărelor, presiunii şi temperaturii uleiului, prin protecţia la suprasarcini şi şocuri, precum şi dezvoltarea cuplajelor elastice de înaltă turaţie, cu turaţii de funcţionare de peste 15.000 rpm, optimizarea materialelor şi tehnologiilor de fabricaţie asigură situarea activităţii C-D a partenerilor la nivelul de excelenţă pe plan internaţional în domeniul transmisiilor de putere, ceea ce răspunde obiectivelor şi priorităţilor programului de cercetare de excelenţă.
Pe plan naţional, după cum s-a arătat, COMOTI este în prezent singura societate din ţară cu realizări în domeniul cogenerării, iar Reşiţa-RENK este singurul producător important cu capacitate şi disponibilitate de a participa la realizarea reductorului performant propus în proiect. Prin integrarea fabricaţiei transmisiei la COMOTI şi RENK se urmăreşte creşterea gradului de asimilare, aplicare şi dezvoltare a cunoştinţelor şi tehnologiilor avansate în mediul economic şi social, pentru a face faţă evoluţiei şi concurenţei europene şi internaţionale. De asemenea se urmăreşte atragerea unui producător important - RENK în reţele de parteneriat cu activităţi C-D.
Componentele majore ale transmisiei de putere au preţuri ridicate şi o pondere semnificativă în costurile centralelor cogenerative. Reducerea costurilor transmisiei este un alt obiectiv important. Pe baza analizei făcute de COMOTI cu partenerii de proiect, şi în special cu REŞIŢA-RENK, s-a constatat posibilitatea de reducere a costului componentelor majore cu 25-40% faţă de cele din import. Se poate afirma, fără reţinere, că se poate realiza un reductor performant de 2 MW cu un cost de 60-70% faţă de cel echivalent furnizat de firma Allen Gears (grup Rolls Royce).
Pe parcursul derulării au fost vizate si realizate atat obiective stiintifico-tehnice legate de realizarea proiectului cat si obiective legate de sustinerea sa imbunatatirea activitatiii de cecetare - dezvoltare:
- Fundamentarea teoretica a soluţiilor de creştere a eficienţei şi fiabilităţii transmisiilor de putere si d efinirea funcţional-constructivă a soluţiei tehnice optime destinată transmisiei puterii de la turbomotor la generatorul electric in cadrul centralelor cogenerative cu puteri pana la 10 MW;
- Concepţia, modelarea 3D, elaborarea documentaţiei de execuţie şi realizarea transmisiei model experimental - ME de 2 MW, turaţie de intrare 19.000 rpm, turaţie de ieşire 1500 rpm, destinată turbogeneratoarelor echipate cu turbomotorul Pratt&Whitney ST18, şi experimentarea in configuraţia de testare pe stand COMOTI, la parametri cât mai apropiaţi de datele de proiectare pentru verificarea soluţiilor tehnice rezultate în urma studiilor şi cercetărilor, şi evaluarea comportării transmisiei;
- Reducerea costului transmisiei, prin implementarea soluţiilor tehnice si in special prin realizarea reductorului planetar în cadrul parteneriatului COMOTI - RENK Resiţa ;
- Integrarea rezultatelor în cadrul noilor proiecte de dezvoltare a cogenerării;
- Dezvoltarea bazei de cercetare si experimentare a partenerilor;
- Formarea de tineri speciali ș ti in domeniile abordate;
- Diseminarea rezultatelor obţinute în mediul universitar si ştiinţific;
- Prezentarea si promovarea rezultatelor in mediul potenţialilor utilizatori ai centralelor cogenerative.
|
|
| 