Povećana potražnja za jeftinijim i ekološki prihvatljivijim energentima u posljednjih nekoliko godina i plan Europske unije pod nazivom '20 × 20 × 20' koji je usvojen 2008. doveli su do uvođenja mjera poticaja za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora energije, a posebice biomase. To je izazvalo velik interes za male koogeneracijske energane za proizvodnju toplinske i električne energije iz ekološki najprihvatljivijeg parnog procesa, na osnovi izgaranja drvne sječke i slične biomase.

Tradicionalno parnoturbinski agregati za proizvodnju električne energije se izvode sa znatno većim izlaznim snagama nego što su bile potrebe koje su se do sada pojavljivale, a oni manjih snaga su izvedeni s jednostavnom turbinom s malom učinkovitosti te se uglavnom koriste za pogon drugih strojeva (npr. pumpi, kompresora, ventilatora). Zbog toga se pokazala potreba za izvedbom male kondenzacijske parne turbine s velikim stupnjem djelovanja i izlaznom električnom snagom do 10 MW.


Ilustracija 1 - Primjer TTK-ove male industrijske parne turbine u sklopu postrojenja

Nova rješenja na osnovi dugogodišnje tradicije

Tvornica turbina iz Karlovca od svojeg osnutka 1991. godine kao slijednica nekadašnje Jugoturbine nastavlja tradiciju proizvodnje parnih turbina, pumpi i ostale energetske opreme, a pristupila je i razvoju nove generacije malih parnih turbina namijenjenih za male kogeneracijske elektrane na biomasu. Električne snage pri tome iznose 300 i 600 kW te 1, 2, 5 i 10 MW, odnosno ovisno o projektu pojedinog investitora.

Veliki stupanj djelovanja turbine je izuzetno važan kako bi se investitoru, tj. korisniku elektrane omogućila maksimalna ušteda na troškovima ulaznog energenta (drvnoj sječki) i ujedno time omogućio brži povrat investicije te povećala isplativost projekta.


Ilustracija 2 - Presjek nove TTK-ove višestupanjske parne turbine s 15 stupnjeva i jednim reguliranim oduzimanjem

Nova TTK-ova turbina je izvedena u aksijalno dijeljivom kućištu, u kojem se nalaze umetci sa sapnicama i statorskim lopaticama visokog i niskog tlaka s regulacijskim ventilima. Rotor je ovješen među kliznim ležajevima i vrti se brzinom do 12 000 okr. / min. Ugrađeni regulacijski sustav omogućuje istovremeno regulaciju tlaka na oduzimanju pare za potrebe procesa.

Pored tih karakteristika, kako bi se postigao maksimalni mogući stupanj djelovanja, još je nekoliko karakteristika koje su ostvarene pri projektiranju nove turbine. Turbina je višestupanjska, što znači da se energija pare pretvara u koristan mehanički rad prolaskom kroz više stupnjeva statorskih i rotorskih lopatica (do maksimalno 15) umjesto samo nekoliko (npr. dva). Time se maksimira prijenos toplinske energije pare u mehanički rad, odnosno pretvorba toplinske u električnu energiju. Na dalje, aerodinamični profil lopatica je optimiran metodom konačnih elemenata i lopatice se proizvode modernom CAM tehnologijom u cilju smanjenja profilnih gubitaka i daljnjeg povećanja ukupne učinkovitosti, za razliku od do sada koroštenih tradicionalnih 'iskustvenih' profila lopatica. Brtvljenjem parnog dijela turbine sačastim brtvama umjesto tradicionalnim labirintnim brtvama kod turbina s većim snagama postiže se daljnje smanjenje gubitaka, čime se ujedno povećava ukupna učinkovitost pretvorbe energije.


Ilustracija 3 - Pogled na višestupanjski rotor TTK-ove parne turbine u presjeku pojednostavljenog 3D modela

Time je moguće postići unutarnju učinkovitost turbine do 85%.
Da bi kogeneracijska elektrana dobila status povlaštenog proizvođača električne energije, mora imati minimalnu prosječnu godišnju iskoristivost koogeneracijskog procesa veću od 50%, što se postiže ako korisnik ima riješene potrebe za toplinskom energijom (npr. korištenje topline u nekom proizvodnom procesu kao što je parionica ili sušionica drva ili za grijanje zimi, za grijanje plastenika i sl).

Zašto treba dati prednost TTK-ovim rješenjima?

Tvornica turbina trenutačno sudjeluje na više projekata u Hrvatskoj i inozemstvu za izvedbu novih kogeneracijskih postrojenja raznih snaga, a početak gradnje prvih očekuje se tijekom ove godine, ako se obistine očekivanja. Time su prepoznate prednosti TTK-a kao lokalnog i domaćeg proizvođača, a posebice njegovih modernih tehničkih rješenja po konkurentnoj cijeni, povoljnih cijena i brze dostupnosti servisne podrške, partnerskog odnosa prema investitoru, garantiranoj dostupnosti turbogeneratorskog seta, ali i povećanja zaposlenosti i razvoja lokalne zajednice.


Ilustracija 4 - Strojna obrada kućišta parne turbine snage do 2 MW u pogonu TTK-a u Karlovcu

No, TTK pored parne turbine, proizvodi i isporučuje sve pumpe za potrebe energane te kondenzacijsko postrojenje s vakuumskim kondenzatorom, parnim ejektorom i pratećom opremom, a isto tako izvodi obuku kadrova investitora te osigurava servis i isporuku rezervnih dijelova po vrlo povoljnim, konkurentskim cijenama cijeli vijek trajanja projekta.

Više o cijelom programu TTK-a može se pronaći na stranicama: www.ttk.hr.