Kierunki, kryteria i przykłady modernizacji kotłów opracowanych przy udziale Instytutu Maszyn i Urządzeń Energetycznych

(1)

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: ENERGETYKA z. 127

1996 N r kol. 1350

Ludwik CWYNAR, Mirosław KRUPA, M arek PRONOBIS In sty tu t M aszyn i U rządzeń Energetycznych

Politechnika Śląska, Gliwice

KIERUNKI, KRYTERIA I PRZYKŁADY MODERNIZACJI KOTŁÓW OPRACOWANYCH PRZY UDZIALE

INSTYTUTU MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH

S tr e s z c z e n ie . W pracy omówiono k ieru n k i i k ry te ria modernizacji u rząd zeń kotłowych oraz podano przykłady praktycznych rozwiązań.

Bardziej szczegółowo przedstaw iono zasadę doboru optymalnej tempe

ra tu r y spalin wylotowych. Scharakteryzow ano działania dotyczące m odernizacji w zakresie procesów przygotow ania węgla, przemiału i sp alan ia pyłu z m inim alnym szkodliwym oddziaływaniem n a środowi

sko, przy zwróceniu uw agi n a konieczność prow adzenia bad ań dotyczą

cych uniknięcia zagrożeń w postaci np. korozji w ysoko- i niskotempe

raturow ej. Podkreślono potrzebę takiego uspraw nienie potencjału wy

twórczego, k tóre zapew ni nie tylko odtworzenie mocy, ale również w zrost spraw ności, niezawodności, elastyczności i regulacyjności u rz ą dzeń.

DIR EC TIO N S, CRITERIA AND EXAMPLES OF BOILER MODERNIZATION WORKED OUT IN THE INSTITUTE OF POW ER MACHINERY

S u m m ary. The pap er presen ts directions and criteria of the modern

ization of th e boilers as well as th e examples of practical realizations.

The m ethod of optim al determ ination of the flue gas outlet tem perature h a s been characterized more exactly. The problem s of coal preparation and low-NOx combustion of th e pulverized coal em phasizing the en

vironm ent protection, have been presented. The necessity of the retrofit of energy production system s aim ing not only a t th e sim ple reconstruc

tion, b u t th e effectivity, reliability and regulation quality improvement h a s been em phasized.

(2)

DIE RIC H TU N G EN U N D K RITERIEN D E R IM IN STISTU T FÜ R EN ER G ETISC H E M ASCHINEN UN D ANLAGEN

D U R C H G EFÜ H R TE N KESSELM O DERNISATIO NEN

Z u sa m m en fa ssu n g . Die A rbeit e n th ä lt die R ichtungen und K riterien der M odernisierung von Kesseln. Das P rinzip der Op

tim ie ru n g der A bgastem p eratur ist g enau er d arg estellt worden. Die Problem e d er K ohleaufbereitung u nd em issionsarm er K ohlenstaub

verb ren n u n g w urden besprochen. Die Beispiele der praktischen R ealisierung d er M odernisationsprojekte w urden gezeigt. Es wurde betont, daß die V erbesserung der K raftw irtschaftsystem e soll nich t nur die sim ple R ekonstruktion, aber auch Q ualitätszu n ah m e in den Bereichen von W irkungsgrad, Dauerfestigkeit und Regulierung umfassen.

1. W p ro w a d zen ie

W la ta c h 1960 - 1975 n a stą p ił intensyw ny rozwój energetyki. Odnotować należy duże przyrosty mocy wytwórczych oparte n a nowoczesnych blokach energetycznych (120 i 200 MW) w elektrow niach zawodowych i lokalnych elektrociepłow niach. Główną uw agę poświęcano wówczas zagadnieniom eko

nomicznej i niezawodnej pracy urządzeń [1, 2],

D oskonalenie rozw iązań urządzeń zarówno w fazie prac projektow o-kon

strukcyjnych, ja k i eksploatacji szło w k ieru n k u optym alnych warunków sp a la n ia pyłu węglowego w paleniskach kotłowych i rozw iązań powierzchni ogrzew alnych pod względem długotrw ałej, bezaw aryjnej eksploatacji. Prowa

dzone m odernizacje kotłów m iały n a celu w większości przypadków:

- intensyfikację procesu spalan ia pyłu węglowego,

— dostosow anie układów i powierzchni w ym iany ciepła do aktualnych w a

runków paliwowych,

- popraw ę spraw ności w ytw arzania,

— dostosow anie urządzeń do niezawodnej i elastycznej pracy w w arunkach ustalonych i nieustalonych.

Trzeba, niestety, stw ierdzić, że w poczynaniach tych (zarówno projektow o- konstrukcyjnych, ja k i m odernizacyjnych) nie brano w należytym stopniu pod uw agę zagadnień proekologicznych. Nie zgłębiając przyczyn tego sta n u , trz e b a stw ierdzić, że przyniosło to określone nieprawidłowości.

U rządzenia w prowadzone do eksploatacji w latach sześćdziesiątych i sie

dem dziesiątych przepracow ały ju ż 20 - 35 lat; są w dużym stopniu zużyte technicznie i m oralnie.

U św iadom ienie konieczności działań proekologicznych m iało decydujący wpływ n a wybór właściwych kierunków m odernizacji kotłów. Dotyczy to prze

(3)

Kierunki, kryteria i przykłady modernizacji. 173

de w szystkim zm ian w zakresie organizacji procesu spalania paliw. Pociąga to za sobą również konieczność innych zm ian w kotle.

Program rozwoju zakładów w ytw arzania energii, wynikający z uw arun ko wań paliwowych kraju, przew iduje dominujące znaczenie węglowych ele

ktrow ni cieplnych w pokryw aniu zapotrzebow ania n a energię elektryczną i cieplną. Powyższe odnosi się nie tylko do obecnej sytuacji, ale również do dającej się przewidzieć przyszłości, zwłaszcza że uległo znacznemu opóźnieniu wprowadzenie elektrow ni jądrow ych [3],

Ograniczone ostatnio przyrosty nowych mocy w energetyce powodują, że w najbliższych lata ch produkcja energii elektrycznej i cieplnej w Polsce bazować będzie głównie n a istniejącym potencjale wytwórczym. Biorąc pod uwagę znaczne zużycie urządzeń, zwłaszcza kotłów, dalsza eksploatacja bez isto t

nych d ziałań m odernizacyjnych doprowadziłaby do:

- trw ałego obniżenia wydajności, dyspozycyjności i sprawności w ytw arzania, - znacznego w zrostu kosztów utrzym ania.

Ju ż za k ilk a la t eksploatacja byłaby w ogóle niemożliwa ze względu n a w ym agania ekologiczne. W yeliminowanie z eksploatacji tych urządzeń w ym a

gałoby budowy nowych elektrow ni i elektrociepłowni, co wiąże się z ogromny

mi inw estycjam i, przekraczającym i obecne możliwości ekonomiczne kraju.

Doświadczenia światowe w ykazują, że instalow anie nowych mocy wym aga zdecydowanie wyższych nakładów , aniżeli uzyskanie takich samych efektów drogą zabiegów rekonstrukcyjno-m odenizacyjnych, przedłużających żywot

ność urząd zeń o kolejny cykl produkcyjny i poprawiających wskaźniki w ytw a

rzan ia. W ynika to z faktu, że koszty podstawowych urządzeń decydujących o nowoczesności rozw iązań stanow ią ok. 1/3 całkowitych nakładów nowych elektrow ni czy elektrociepłowni. Podczas m odernizacji znaczną część u rz ą dzeń m ożna adaptow ać do nowych rozw iązań. Nie bez znaczenia je s t też znaczne skrócenie czasu odtw arzania mocy [2].

J a k z tego widać, technologie węglowe, uspraw nione w zakresie wskaźników w ytw arzania i zabezpieczone przed ujem nym wpływem n a środo

wisko n a tu ra ln e , stanow ią w a ria n t bez alternatyw y [3, 4, 5].

2. P o d sta w o w e k ie r u n k i m o d ern iza cji k o tłó w

Podstaw owym i kierunkam i (celami) m odernizacji kotłów są:

- odtworzenie (lub wzrost) wydajności z popraw ą niezawodności pracy u rz ą dzeń oraz ich elastyczności,

- popraw a ekonomii w ytw arzania energii poprzez modernizację lub w ym ia

nę urządzeń n a spraw niejsze,

- zastosow anie rozw iązań zapewniających zdecydowane zmniejszenie ucią

żliwości elektrow ni dla otoczenia.

(4)

W k onkretnych przypadkach m odernizacja m a spełnić jednocześnie więcej niż jed e n z wym ienionych celów; zawsze je d n a k m uszą być podjęte działania proekologiczne.

O d tw o r z e n ie w y d a jn o śc i k o tła często stanow i główną przyczynę podję

cia działań inwestycyjnych i je s t prowadzone wszędzie tam , gdzie trwałość elem entów urządzeń je s t blisk a w yczerpaniu. Decyzja ta k a każdorazowo po

w in n a w ynikać z dokładnej oceny sta n u technicznego urządzeń (zużycia eks

ploatacyjnego) i sk ru p u la tn ie przeprowadzonych analiz efektywności przed

sięw zięcia inwestycyjnego.

Pragniem y jednocześnie zwrócić uwagę, że rem onty prow adzone n a zasa

dzie odtw orzenia istniejących elem entów kotłów (bez modernizacji), mające isto tn y wpływ n a u trzym anie dyspozycyjności urządzeń, nie powodują wzro

stu spraw ności w ytw arzania (poza zyskam i zw iązanym i z wyłączeniam i awa

ryjnym i). Nie elim inują tak że niedociągnięć projektow o-konstrukcyjnych [6], Nie m ożna powiedzieć, że kotły budowane 20 - 30 la t tem u były niewłaściwie rozw iązane. Były one zaprojektow ane i zbudowane przy uw zględnieniu tech

n iki kotłowej z tam ty ch la t i odpowiednich c h a rak tery sty k paliw a.

Dzięki prowadzonym pracom badawczym n a stą p ił od tego czasu duży po

stęp w budowie kotłów, rozw inięte zostały również nowe technologie spalania.

W prow adzane ostatnio w kotłach pyłowych p alniki o obniżonej emisji tlenków azotu w ym agają przeprow adzenia m odernizacji układów m łynow o-paleniskowych. W celu zapew nienia zwiększonych w ym agań co do jakości przem iału konieczna staje się m odernizacja wykorzystywanych młynów węglowych i zastosow anie odsiewaczy nowej generacji, um ożliwiających uzyskanie znacz

nie drobniejszego pyłu [7], M odernizacje tak ie prow adzą w większości przy

padków do konieczności korekty powierzchni ogrzewalnych.

Przy okazji m odernizacji kotłów należy przewidywać również uspraw nienia lub wręcz w ym ianę a p a ra tu ry kontrolno-pom iarow ej i autom atyki, co m a isto tn y wpływ n a zm niejszenie późniejszych kosztów eksploatacji. W arto ta k że wspom nieć, że m odernizow ane kotły powinny być w m aksym alnym stopniu przystosow ane do popraw nej pracy w stan ach nieustalonych (np. rozruch), co m a duży wpływ n a żywotność określonych elementów.

W wielu przypadkach należy zlikwidować sta re wyeksploatow ane urządze

nia, zapew niając zaspokojenie potrzeb n a energię z innych źródeł (po odpo

wiedniej analizie techniczno-ekonom icznej).

P o p r a w ę sp r a w n o śc i k o tłó w m ożna osiągnąć głównie poprzez obniżenie te m p e ra tu ry spalin wylotowych. Istn ieją w tej dziedzinie znaczne możliwości, ponieważ wiele, szczególnie m niejszych i starszych jed no stek charakteryzuje się te m p e ra tu ra m i spalin wylotowych sięgającym i w skrajnych przypadkach n aw et 250-300°C. Również w dużych kotłach tem p e ra tu ry w granicach 170 - 180°C nie n ależą do rzadkości. Przeprow adzenie m odernizacji tak ic h kotłów pozw ala n a zaoszczędzenie znacznych ilości paliw a oraz popraw ę sta n u śro

(5)

dowiska poprzez istotne zm niejszenie emisji popiołu do atmosfery. Celowe staje się zastosow anie powierzchni ogrzewalnych o większej intensywności przekazyw ania ciepła, n a ogól bez jednoczesnej przebudowy kanałów spalin.

Intensyfikacji podlegać może zarówno w ym iana ciepła miedzy spalinami i zew nętrznym i pow ierzchniam i ru r, ja k i przepływ ciepła od ścianki wewnętrz

nej do czynnika ogrzewanego. W pierwszym przypadku stosuje się n a ogół powierzchnie rozw inięte (ożebrowane), w drugim n ato m iast rozmaite sposoby pow iększenia burzliwości przepływ u w ru ra c h [8]. W drożenia opracowanych rozw iązań potw ierdziły jednoznacznie ich praktyczną przydatność dla podnie

sienia spraw ności i niezawodności kotłów [9].

Podstaw ow e znaczenie m a dobór najkorzystniejszej, w warunkach danej elektrow ni czy ciepłowni, tem p e ra tu ry spalin wylotowych. Wartość ta odpo

w iada m inim um funkcji celu, k tó ra opisuje zm iany rocznego kosztu pracy kotła, będące wynikiem m odernizacji, w stosun k u do jego aktualnego stan u . Funkcja ta m a postać:

AKr = AK; + Alj (1)

gdzie:

AKj - łączna zm iana kosztów eksploatacji kotła wynikająca z wprowadze

n ia m odernizacji, zł/a,

Alj - łączna zm iana kosztów inw estycyjnych ko tła wynikająca z w pro

w adzenia modernizacji, zł/a.

N ajkorzystniejsza dla danego kotła w artość te m p e ra tu ry spalin wyloto

wych odpowiada m inim um ^{A K r .} U zyskany w ten sposób wynik musi być jeszcze zweryfikowany z p u n k tu widzenia zarówno możliwości, jak i opłacal

ności jego realizacji w w arunk ach rzeczywistych. Sprowadza się to w p ier

wszym rzędzie do konieczności dotrzym ania, po wprow adzeniu modernizacji, w ym aganych param etrów pary świeżej i międzystopniowej w określonym zak resie obciążeń. W zależności od konkretnej sytuacji zm ienne niezależne funkcji celu m uszą podlegać pewnym ograniczeniom, np.:

tgc min > t r- nie wolno dopuścić do w ystępow ania tem p e ra tu r niższych od p u n k tu rosy spalin w elem entach kotła i ciągu spalinowego za kotłem aż po wylot z kom ina. Konieczne je s t też wzięcie pod uw agę zm ian w rozkładach tem p e ra tu r wynikających z sezo

nowych zm ian tem p e ra tu ry otoczenia, co prowadzi do koniecz

ności przeanalizow ania zakresu zastosow ania i rodzaju w stę

pnego podgrzewu powietrza.

w sp < w sp max- ograniczenie prędkości spalin w dodatkowych powierzchniach kotła z uwagi n a erozję popiołową; ograniczenie to jest szcze

gólnie istotne, gdy analiza dotyczy rozbudowy istniejącego kot

ła i w ystępują ograniczenia lokalizacyjne.

(6)

Wielkość AK; je s t sum ą następujących kosztów:

AK; = AKb + A K ^ + AK^p + AKpwz + AKgf + AK^ + AK^ + AK^ (2) gdzie:

AKb _ zm iana kosztu paliw a, zł/a,

AKwg - zm iana kosztów eksploatacji w entylatorów spalin, zł/a, AKwp — zm iana kosztów eksploatacji w entylatorów pow ietrza, zł/a, AKpwz - zm iana kosztów eksploatacji pomp wody zasilającej, zł/a,

AKęf - zm iana kosztów eksploatacji odpylaczy, zł/a,

AKz - zm iana kosztów eksploatacji zdmuchiwaczy popiołu, zł/a, AKod - koszt dodatkowych odstaw ień kotła w ciągu roku, zł/a,

AKsr — zm iana kosztów k orzystania ze środowiska, zł/a.

Zm iana kosztów inwestycyjnych kotła w ynikająca z w prow adzenia m odern

izacji sk ład a się z następujących wielkości:

Alj = Alc + Alp + Alz (3)

gdzie:

AIC - roczny udział nakładów inwestycyjnych na zabudowę i rem onty do

datkow ych powierzchni ciśnieniowych, zł/a,

Alp - roczny udział nakładów inwestycyjnych na zabudowę i rem onty do

datkow ych powierzchni podgrzewacza pow ietrza, zł/a,

Alz - roczny udział nakładów inwestycyjnych n a instalację, uruchomienie i rem onty dodatkowych zdmuchiwaczy popiołu, zł/a.

W szystkie wyszczególnione powyżej składniki kosztów mogą przyjmować w artość dod atnią (przyrost) lub ujem ną (ubytek).

N ależy zauważyć, że również C 0 2 trzeb a traktow ać jako substancję szkod

liw ą (efekt cieplarniany), podlegającą ograniczeniu; stąd popraw a sprawności kotłów m a dodatkow y asp ekt ekologiczny.

Nie om aw iając najbardziej efektywnego sposobu popraw y spraw ności wy

tw a rz a n ia poprzez w prow adzenie lub w zrost skojarzonego w ytw arzania ener

gii elektrycznej i cieplnej, stw ierdzam y konieczność m odernizacji kotłów ta k że z uw agi n a pobór i przesył ciepła do innych odbiorców (np. zwiększony poza potrzeby regeneracji pobór p ary za częścią WP tu rb in y w ym usza m odern

izacje k otła, zwłaszcza przegrzew acza międzystopniowego).

R o z w ią z a n ia z a p e w n ia ją c e z m n ie jsz e n ie u c ią ż liw o ś c i e le k tr o w n i dla o to c z e n ia

O uciążliwości k o tła dla otoczenia decydują w głównej m ierze urządzenia paleniskow e oraz u rząd zen ia i system y oczyszczania spalin. W kotłach ener

(7)

getycznych wszelkie rozw iązania w tym zakresie sprow adzają się do ograni

czenia emisji popiołu, dw utlenku siarki oraz tlenków azotu. Dopuszczalne poziomy em isji określa rozporządzenie [10].

P roblem atykę zw iązaną z wpływem ograniczeń w zakresie emisji S 0 2 i pyłu na m odernizacje kotłów omówiono w [1] i [3], Szerszego przedstaw ienia wy

m agają n ato m iast zagadnienia m odernizacyjne związane z koniecznością ograniczenia emisji NOx.

W Polsce od 1 stycznia 1998 r., zgodnie z [10], dopuszczalne emisje tlenków azotu (w przeliczeniu n a N 0 2), odniesione do stru m ien ia energii chemicznej wprowadzonego w paliwie, będą wynosić:

- dla kotłów rusztowych z ru sztam i m echanicznym i n a węgiel kamienny 95 g/GJ,

- dla kotłów pyłowych n a węgiel kam ienny 170 g/GJ, - dla kotłów pyłowych n a węgiel b ru n atn y 150 g/GJ.

Podstawowym i czynnikam i, od których zależy em isja tlenków azotu, są:

ch arak tery sty k a paliw a i konstrukcja paleniska (określające poziom tem pera

tu r, w jak ich przebiega spalanie) oraz koncentracja tle n u w początkowym odcinku płom ienia.

M etody zm niejszania emisji NOx m ożna podzielić na: pierwotne, polegające n a ograniczeniu pow staw ania tlenków azotu w p alenisku i w tórne - amonia

kalne m etody oczyszczania spalin za kotłem z tlenków azotu powstałych podczas spalania.

O graniczając rozw ażania do kotłów pyłowych, należy stwierdzić, że w ostat

nich lata ch do obniżenia emisji NOx coraz częściej stosow ane są metody pierw otne ze względu na znacznie niższe koszty w prow adzania ich do eksplo

atacji w porów naniu z m etodam i w tórnym i. Zm niejszenie emisji tlenków azotu w kotłach energetycznych wym aga zm ian organizacji procesu spalania.

Jednym z najtańszych i najbardziej efektywnych sposobów osiągnięcia tego celu je s t zastosow anie niskoem isyjnych palników pyłowych. W palnikach tych realizow ane je s t stopniowe spalanie paliwa: części lotne, z których powstaje w iększa część tlenków azotu, są spalane przy małej ilości pow ietrza pierwot

nego, n ato m ia st w iększą ilość pow ietrza do sp alan ia doprowadza się w postaci pow ietrza wtórnego poza obszarem intensyw nego tw orzenia się NOx. Powodu

je to je d n a k pogorszenie w ypalenia pyłu i w zrost zawartości części palnych w popiele lotnym . Można tem u skutecznie przeciwdziałać m. in. przez drobniej

sze zm ielenie węgla.

Zdecydowana większość młynów średniobieżnych miażdżących, stosowa

nych do przem iału węgla w krajowej energetyce, zwłaszcza węgla o dużej zaw artości części lotnych, je s t wyposażona w statyczne odsiewacze odśrodko

we. Z pom iarów eksploatacyjnych młynów pierścieniow o-kulowych wynika, że przy wykorzystyw anych do niedaw na rozw iązaniach konstrukcyjnych od

(8)

siewaczy, pył uzyskiw any z tych młynów był stosunkowo gruby, zwłaszcza przy stosow aniu dużych wentylacji.

D la większości kotłów pyłowych n a węgiel kam ienny, w których instalow a

ne są palniki niskoem isyjne, w ym agana je s t popraw a jakości przem iału do poziomu: R0io⁹ ^ 20% i R^0j20 - 2%. Osiągnięcie takiej granulacji pyłu jest możliwe przy zastosow aniu nowej generacji odsiewaczy statycznych o zmie

nionej konstrukcji i powiększonej objętości. Separatory takie, zaprojektowane przez F abrykę P alen isk M echanicznych S.A. w Mikołowie, stosow ane są już w k ilku krajow ych elektrow niach i elektrociepłowniach (np. w El. Łagisza, El.

Siersza, El. Dolna O dra, El. Jaw orzno III, EC Białystok, EC Bydgoszcz).

B adania potw ierdziły ich skuteczność. Pył z tych odsiewaczy charakteryzuje się wyższą liczbą polidyspersji, co przy tej samej pozostałości R0 ⁰⁹ oznacza m niejszy udział ziaren grubszych w pyle (m niejsza w artość Ro,²o)-

W celu osiągnięcia drobniejszego przem iału (R0 ⁰⁹ = 10 — 15%) m łyny powin

ny być wyposażone w odsiewacze dynamiczne. Z aletam i tak ich odsiewaczy są:

duża zdolność rozdzielcza, szybka i łatw a regulacja, szeroki zakres uzyskiw a

nej jakości przem iału oraz możliwość osiągnięcia w m iarę równomiernego rozdziału pyłu na poszczególne rurociągi w prost za odsiewaczem, bez stosowa

n ia kosztow nych rozdzielaczy i zwężek dławiących, wyrównujących opory przepływ u. W stosunku do odsiewacza statycznego odsiewacz dynamiczny w ym aga je d n a k dodatkowej energii do nap ęd u w irn ika i stw arza większe opory przepływu. Ponadto, z powodu złożonej konstrukcji sep aratora, zmniej

sza się pewność ruchow a m łyna.

N ależy w yraźnie podkreślić, że istnieje ścisły związek m iedzy wydajnością m łyna i jakością przem iału. Przy znacznej popraw ie jakości przem iału zwię

ksza się krotność cyrkulacji węgla w młynie, stopień zapełnienia m łyna i jego opory przepływu. Obniża się przy tym m aksym alna wydajność m łyna. Aby u n iknąć ograniczenia wydajności kotła, popraw a jakości przem iału m usi się często wiązać z m odernizacją u k ład u mielącego. Trzeba tu zaznaczyć, że koszty zw iązane z w ym ianą odsiewacza i zespołu mielącego są niew iele wię

ksze od kosztów kapitalnego rem ontu młyna.

Przy równoczesnym ograniczeniu wentylacji młynów, wynikającym z wy

m agań palników niskoem isyjnych, przy m odernizacji instalacji młynowej szczegółowej analizy w ym aga tak że dobór przekrojów pierścieni przelotowych n a wlocie czynnika suszącego do młynów (dobór prędkości przepływu) i pręd kości m ieszaniny pyłowo-powietrznej w rurociągach do palników.

Przykłady m odernizacji młynów, w ynikających z potrzeby obniżenia emisji tlenków azotu, przedstaw iono szeroko w [7].

Jedny m z negatyw nych aspektów stosow ania pierw otnych m etod obniżania em isji tlenków azotu je s t poważny w zrost zagrożeń związanych z korozją ekranów kom ór paleniskowych. J a k w ykazują b ad ania przeprow adzone w Instytu cie M aszyn i U rządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej [11, 12],

(9)

lokalne w ystępow anie s tre f o silnie redukcyjnej atm osferze powoduje osadza

nie się składników palnych w osadach pokrywających ściany paleniska, a to może w znacznym stopniu intensyfikować procesy wysokotemperaturowej korozji siarczanow o-siarczkow ej i chlorkowej.

3. P rz y k ła d y m o d ern iza cji k o tłó w o p ra co w a n y ch przy u d z ia le In sty tu tu M aszyn i U rząd zeń

E n e r g e ty c z n y c h P o lite c h n ik i Ś ląsk iej

3.1. M o d ern izacja k o tłó w OP 380 w E le k tro w n i Ł a gisza

B adania kotłów i doświadczenia eksploatacyjne El. Łagisza wykazały, że kotły te w pierwotnym w ykonaniu m iały wiele wad. Można tu wymienić [13 + 17]:

- n isk ą tem p e ra tu rę podgrzewu powietrza, a przez to dużą wentylację mły

nów i znaczne pogorszenie jakości przem iału,

- słabą stabilizację płom ienia i przez to wysokie techniczne m inimum obcią

żenia,

- przekroczenia dopuszczalnej tem p e ra tu ry pary przegrzanej za niektórymi stopniam i przegrzewacza,

- dużą erozję przewodów pyłowych i powierzchni ogrzewalnych w ciągu konwekcyjnym kotła, zwłaszcza podgrzewacza wody,

- dużą nierownom ierność tem p e ra tu r spalin n a szerokości kotła, zwłaszcza przed podgrzewaczem pow ietrza i zróżnicowanie te m p e ra tu r podgrzanego pow ietrza po lewej i prawej stronie kotła.

Przez ponad 30 la t eksploatacji elektrow ni uległo zm ianie paliwo, którym opalane są kotły OP-380. Zmieniły się także w arunki pracy kotłów w związku ze stosow anym poborem p ary sprzed przegrzew acza międzystopniowego n a cele ciepłownicze. Konieczność wym iany zużytych elementów stworzyła mo

żliwość przeprow adzenia zasadniczej rekonstrukcji kotłów przy niewielkich dodatkowych kosztach w stosunku do kosztów rem ontów odtworzeniowych.

W celu usunięcia niedoskonałości projektowych, przystosow ania kotłów do ak tualn ych w arunków eksploatacji, zm niejszenia emisji tlenków azotu do poziomu wym aganego po 1997 r., obniżenia awaryjności kotła oraz zmniejsze

n ia nierównom ierności i w yelim inow ania przekroczeń tem peratury w po

szczególnych stopniach przegrzewacza, w stosunku do rozw iązania licencyjne

go wprowadzono następujące uspraw nienia:

a. W zakresie przegrzew acza p ary świeżej dokonano:

- wycięto dwie skrajne grodzie, w których przyrost tem p e ra tu ry pary był nieznaczny,

(10)

- zmniejszono powierzchnię ogrzew alną pozostałych 12 grodzi o 25%

przez wycięcie połowy przedniego p ła ta grodzi,

— wycięto sk rajne ru ry kom unikacyjne, łączące kom orę wylotową I sto

p n ia z bocznymi kom oram i wlotowymi przegrzew acza grodziowego i zainstalow ano indyw idualne schładzacze n a pozostałych ru ra c h komu

nikacyjnych,

- zm ieniono przebieg rurociągów łączących w tryskow e schładzacze pary za grodziam i z kom orą wlotową III stopnia przegrzew acza, ta k aby para z każdego schładzacza kierow ana była w całości n a je d n ą stronę kotła.

W ydzielenie stru g p ary po lewej i praw ej stronie w III stopniu przegrze

wacza um ożliw ia różnicowanie stru m ien i wody wtryskowej przy w ystą

pieniu asym etrii obciążenia cieplnego,

— zm ieniono m iejsca pom iarów te m p e ra tu r p a ry za przegrzew aczem III stopnia, w ykorzystyw ane jako im pulsy do regulacji ilości wody w tryski

w anej do schładzaczy za grodziami.

b. W celu w yelim inow ania erozji popiołowej w obrębie k a n a łu obejściowego oraz nierow nom ierności te m p e ra tu r spalin i te m p e ra tu r podgrzanego po

w ietrza n a szerokości kotła zlikwidowano k a n a ł obejściowy, zainstalow ano przegrzew acz m iędzystopniowy n a całej szerokości II ciągu kotła, zlikwido

w ano II stopień podgrzewacza wody, zainstalow any pierw otnie w kanale obejściowym przegrzew acza międzystopniowego, zastosowano zmodernizo

w any, jednostopniow y podgrzewacz wody usytuow any n a całej szerokości kotła.

c. Celem popraw ienia własności regulacyjnych przegrzew acza m iędzysto

pniowego wprowadzono podział przegrzew acza p ary w tórnej n a dw a sto

pnie i zainstalow ano m iędzy nim i schładzacz wtryskowy.

d. Zastosow ano 12 palników HTNR o powiększonej mocy cieplnej w stosunku do dotychczasowych 24 palników typu NRS; uprościł się przy tym układ przewodów m ieszaniny pyłow o-pow ietrznej.

e. W celu utrz y m an ia s tr a t paleniskowych n a dotychczasowym poziomie przy zastosow aniu palników niskoem isyjnych i pracy kotła przy niskim n a d m iarze pow ietrza w komorze paleniskowej konieczna była znaczna popra

w a jakości przem iału. Aby to osiągniąć, w m łynach EM-70 zastosowano zm odernizowane odsiewacze nowej generacji. Ponieważ z popraw ą jakości przem iału wiąże się ograniczenie m aksym alnej wydajności m łyna, m oder

nizacje młynów ograniczono do koniecznego m inim um . W celu uzyskania em isji NOx poniżej 170 g/GJ, przy jednoczesnym utrzy m an iu nom inalnej wydajności k o tła wystarczyło wyposażyć w nowe sep arato ry m łyny zasila

jące górny rząd palników.

f. Aby podnieść tem p e ra tu rę pow ietrza przed regeneracyjnym i obrotowymi podgrzew aczam i, zastosowano w stępne podgrzewacze parow e zam iast do

tychczas stosowanej recyrkulacji gorącego pow ietrza. U kład ta k i c h a ra k te

(11)

ryzuje się dużą niezawodnością, zaś wykorzystanie do podgrzewu powie

trz a p a ry z u p u stu o niskich p aram etrach podnosi spraw ność obiegu, g. W celu zapew nienia odpowiedniej regulacji tem p e ra tu ry czynnika suszące

go przed m łynem (zwłaszcza przy spalaniu węgli o małej wilgotności) konieczna sta ła się odbudowa zlikwidowanych wcześniej przewodów zi

mnego pow ietrza do młynów.

3.2. M o d ern iza cja k o tłó w OP 650 w E le k tro w n ia Ł azisk a

Podczas pracy kotłów OP 650k przy obciążeniu odpowiadającym nominal

nej mocy bloku (200 MW) tem p e ra tu ra spalin wylotowych przekracza na ogół 150°C, co je s t powodem stosunkowo dużej stra ty wylotowej. Jednocześnie w ym agana te m p e ra tu ra pary międzystopniowej (540°C) je s t dotrzymywana jedynie w stosunkowo niewielkim zakresie obciążeń - od 100 do ok. 85%. Je st to spowodowane tym, że kotły te zostały zaprojektow ane do spalania węgli o znacznie gorszej charakterystyce niż węgli obecnie spalanych. Przy spalaniu paliw a o większej w artości opałowej i stosow aniu m niejszych nadmiarów pow ietrza (co je s t konieczne dla ograniczenia emisji NOx), a także przy obni

żeniu ją d ra płom ienia w komorze paleniskowej przez zróżnicowanie koncen

tracji pyłu w strum ieniach kierow anych do poszczególnych palników, ilości ciepła przejmowanego w przegrzew aczu międzystopniowym, przy jego konwe

kcyjnej charakterystyce, są mniejsze. Biorąc pod uwagę, że kotły OP 650k E lektrow ni Ł aziska na ogół pracują przy obciążeniach niższych od nominalne

go, celowe staje się rozbudowanie powierzchni przegrzew acza międzystopnio- wego dla uzyskania właściwej tem p eratu ry p ary wtórnej również przy niż

szych obciążeniach kotła.

W Instytucie M aszyn i U rządzeń Energetycznych opracowano projekt m odernizacji kotłów OP 650k [18] pozwalający n a popraw ienie ich sprawności przy równoczesnym rozszerzeniu zakresu uzyskiw ania nom inalnych tempe

r a tu r p ary międzystopniowej. W wyniku przeprowadzonej analizy wybrano w a ria n t m odernizacji polegający n a powiększeniu powierzchni I stopnia pod

grzew acza wody poprzez dobudowanie dodatkowych pęczków r u r gładkich w k an ale głównym i obejściowym przy jednoczesnym rozbudow aniu o 20% po

w ierzchni 2 stopnia przegrzew acza pary wtórnej. Powiększenie przegrzewa

cza międzystopniowego pozwoli n a rozszerzenie zakresu obciążeń kotła, przy których dotrzym yw ana je s t te m p e ra tu ra pary wtórnej, mimo powiększenia podgrzewacza wody.

N a podstaw ie przeprowadzonej analizy wykazano celowość zastosowania w stępnego parowego podgrzewu pow ietrza w celu uniknięcia rosienia w wy

pełnieniach regeneracyjnych podgrzewaczy obrotowych. Wyznaczono opty

m alny zakres te m p e ra tu r podgrzania wstępnego, wymaganego przy niskich obciążeniach kotła oraz w przypadkach znacznego spadku tem peratury oto

czenia.

(12)

3.3. K o n cep cja m o d e rn iz a c ji k o tłó w OP 650 - 060 w E le k tro w n i J a w o r z n o III

Zastosow anie w kotłach E lektrow ni Jaw orzno III palników niskoemisyj- nych oraz planow ane powiększenie mocy m aksym alnej bloku do 225 MW spowodowało konieczność przeanalizow ania wpływu tych działań n a pracę kotła.

Zasadniczym celem wykonanej w Instytucie M aszyn i U rządzeń Energety

cznych pracy [19] była ocena rozw iązań przegrzew aczy p ary kotłów OP 650-060 oraz w ykonanie koncepcji m odernizacji prowadzącej do zm niejszenia aw aryjności przegrzew aczy, przy jednoczesnym rozszerzeniu z a k resu regula

cji te m p e ra tu ry pary. Ponadto dokonano oceny możliwości pracy kotła z obcią

żeniem większym od nom inalnego oraz przeanalizow ano zakres możliwej popraw y spraw ności kotła.

W w yniku przeprowadzonej analizy:

— rozpływ u p a ry w grodziach i poszczególnych wężownicach,

— w arunków chłodzenia wężownic p arą,

— możliwego rozkładu obciążeń cieplnych n a szerokości kotła,

zalecono zm niejszenie liczby grodzi 2 stopnia przegrzew acza p a ry wtórnej k o tła K-4 z 31 do 25 szt, poprzez usunięcie w stosunku do ak tu a ln ie istnieją

cego rozw iązania grodzi n r 1, 3, 5, 27, 29 i 31.

A naliza w ykazała, że z uw agi n a w ystępujące ju ż obecnie stosunkowo niskie te m p e ra tu ry spalin wylotowych nie je s t możliwe popraw ienie spraw no

ści ko tła poprzez rozbudowę końcowych powierzchni konwekcyjnych.

W wyniku przeprow adzonych obliczeń stwierdzono, że przy istniejących wielkościach powierzchni ogrzewalnych, po w prow adzeniu palników niskoem isyjnych, nie je s t możliwe uzyskanie wym aganych te m p e ra tu r p ary pod

czas pracy z obciążeniem odpowiadającym mocy bloku 140 MW, a niedogrza

nie p a ry w tórnej w ystępuje n aw et w sytuacji, gdy załączone są oba górne rzędy palników. W celu zapew nienia szerszego niż obecnie zak resu regulacji te m p e ra tu ry p ary w tórnej zaproponowano więc powiększenie powierzchni pierwszego stopnia przegrzew acza międzystopniowego. M odernizacja ta k a pozw ala n a uzyskanie tem p e ra tu ry p ary w tórnej 540°C przy mocy bloku 140 MW i pracujących górnych rzędach palników oraz 531°C przy wykorzy

sta n iu dolnych palników.

Dokonano również oceny możliwości pracy ko tła przy wydajności ok. 700 t/h , aby zapewnić moc bloku 225 MW. A naliza rozw iązania p arow nika k o tła i w arunków jego pracy pozw ala stw ierdzić, że obieg wody nie ogranicza zakresu przeciążan ia bloku. Także in stalacja młynowa nie stanow i ograniczenia w przeciążeniu bloku do podanego poziomu.

W zrost wydajności ko tła do ok. 700 t/h powoduje n ato m ia st zwiększenie stru m ien i wody wtryskowej w stosunku do wielkości w ystępujących przy

(13)

obciążeniu nom inalnym . Niezależnie od jakości spalanego paliw a kocioł uzy

skuje te m p e ra tu rę pary pierwotnej i wtórnej rów ną 540°C.

Pow iększenie powierzchni ogrzewalnej przegrzew acza międzystopniowego prowadzi do w zrostu strum ieni w trysku do p a ry wtórnej przy wysokich obcią

żeniach kotła.

Obliczenia w ykazały ponadto, że rozszerzenie zakresu pracy bloków z ob

ciążeń 160 - 200 MW do 225 MW spowoduje zwiększenie ubytków erozyjnych r u r o około 24%. Jeżeli kocioł byłby opalany węglem o znacznie mniejszej zaw artości popiołu niż dla węgla gwarancyjnego, to wpływ charakterystyki paliw a skom pensuje w zrost erozji w ynikający z przeciążenia kotła.

3.4. K o n cep cja m o d e rn iz a c ji k o tłó w WP 70 w E le k tro c iep ło w n i L u b lin - W rotków

P rzy aktualnym układzie powierzchni ogrzewalnych w kotłach WP-70 EC Lublin - W rotków w ystępują nadm ierne tem p e ra tu ry spalin wylotowych.

U kład przepływowy kotła charakteryzuje się ponadto dużymi oporami p rze

pływu wody w pęczku konwekcyjnym w porów naniu do grodzi, co stwarza konieczność dław ienia zwężkami strum ieni wody za grodziam i w celu wyrów

n a n ia ciśnień w instalacji.

W Instytucie M aszyn i U rządzeń Energetycznych zaproponowano moder

nizację kotłów celem usunięcia powyższych m ankam entów [20]. W celu wy

b ran ia najkorzystniejszego w a ria n tu m odernizacji przeanalizow ano następu

jące przypadki:

W a rian t A: sta n ak tu a ln y kotła — w a ria n t wyjściowy,

W a rian t B: zam iana k ieru n k u przepływu wody w istniejącym pęczku konwe

kcyjnym (zam iana układu współprądowego na przeciwprądowy), W a rian t CP: zainstalow anie dodatkowego pęczka ru r gładkich w układzie

przestaw nym , odbierającego wodę z grodzi za ekranem prze

dnim,

W a rian t DP: zainstalow anie dodatkowego pęczka r u r opłetwowanych w u k ła dzie przestaw nym , odbierającego wodę z grodzi za ekranem przednim ,

W a rian t ET: zainstalow anie dodatkowego pęczka r u r gładkich w układzie przestaw nym , odbierającego wodę z grodzi za ekranem tylnym, W a rian t FT: zainstalow anie dodatkowego pęczka ru r opłetwowanych w u k ła dzie przestaw nym , odbierającego wodę z grodzi za ekranem tylnym .

Z przeprowadzonych obliczeń wynikają następujące wnioski:

a. Zastosow anie odpowiednio rozbudowanego dodatkowego pęczka konwe

kcyjnego podgrzewającego wodę odbieraną z grodzi pozwala n a znaczne obniżenie te m p e ra tu ry spalin wylotowych w kotle. O ptym alną wartość tej

(14)

te m p e ra tu ry określono opierając się n a rach u n k u ekonomicznym, uwz

ględniającym siln ą zmienność obciążeń kotłów w ciągu roku.

b. Z porów nania pęczków ru r gładkich i opłetwowanych m ających zapewnić ta k i sam przyrost spraw ności kotła wynika, że łączna długość r u r w pęczku opłetwowanym je s t o ok. 40% niższa, ponieważ dochodzą dodatkowo (zna

cznie tańsze) żebra. Obliczenia dowiodły, że pęczek opłetwow any m a rocz

n y koszt przekazyw ania ciepła o 15 — 20% niższy od pęczka r u r gładkich.

J e s t to spowodowane zarówno przez nieco niższy koszt inwestycyjny, ja k i m niejsze koszty przetłaczania wody i spalin w pęczku opłetwowanym o m niejszej niż w równoważnym pęczku r u r gładkich liczbie rzędów ru r.

c. Z porów nania m as równoważnych pod względem ilości przekazanego ciepła w ym ienników z r u r gładkich i opłetwowanych wynika, że pęczek opłetwo

w any je s t o ok. 25% cięższy, je d n a k po doliczeniu m as ścian kanałów spalin (które w przypadku pęczka opłetwowanego są m niejsze) oraz 2 komór zbiorczych, różnica t a m aleje do ok. 15%.

3.5. M o d ern izacja k o tłó w r u sz to w y c h w E le k tr o c ie p ło w n i P o w iś le w W a rsza w ie

W EC Powiśle w W arszaw ie zainstalow ane są kotły rusztow e o wydajności 25 i 70 t/h. Kotły te m iały n isk ą spraw ność, n a sk u tek wysokiej tem p eratu ry spalin wylotowych i znacznych przyssań fałszywego pow ietrza. Zaproponowa

n a m odernizacja, k tó ra objęła 4 kotły typu OR 25 i jeden OR 70, polegała na zastosow aniu, po raz pierw szy w Polsce, podgrzewaczy wody typu m em brano

wego [9]. Podgrzewacze te zastąpiły stosow ane poprzednio pęczki ożebrowa- nych ru r żeliwnych, k tóre ulegały silnem u zanieczyszczeniu popiołem i wyka

zywały duże opory przepływ u po stronie spalin. W efekcie uzyskano znaczną popraw ę spraw ności oraz w zrost wydajności kotłów przy jednoczesnym obni

żeniu oporów przepływ u spalin.

L iter a tu r a

1. Cw ynar L., K rupa M., Pronobis M.: K ierunki m odernizacji kotłów.

IV Konferencja „Gospodarka Remontowa E nergetyki” GRE’94. B ielsko- B iała 1994. Zeszyty Naukowe WSI w Opolu n r 199, seria: E lektryka z. 38, Opole 1994.

2. Cw ynar L., Zem baty W.: K ryteria m odernizacji urządzeń w ytw arzania energii w krajowym system ie elektroenergetycznym . M ateriały Ogólno

polskiej Konferencji Naukow o-Technicznej „Racjonalizacja Użytkowa

n ia E nergii i Środowiska”. Porąbka - Kozubnik, czerwiec 1993.

3. C w ynar L., K rupa M., Pronobis M.: Podstawowe problem y i k ry teria m odernizacji urządzeń kotłowych. M ateriały IX Konferencji z cyklu „Za

gadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajow ej” pt.: „Mo

(15)

dernizacja elektrow ni i elektrociepłowni a budowa zakładów przeróbki m iałów węgla energetycznego”. PAN. C entrum Podstawowych Proble

mów Gospodarki Surowcami M ineralnym i i E nergią. Zakopane 1995.

4. C hm ielniak T., Tham m J.: Nowe technologie w ytw arzania energii ele

ktrycznej i ciepła dla modernizacji, rekonstrukcji i budowy nowych źródeł. M ateriały VII Konferencji Kotłowej „Aktualne problemy budowy i eksploatacji kotłów”. Szczyrk 1994. Zeszyty Naukow e Politechniki Śląskiej, seria E nergetyka, z. 120. Gliwice 1994.

5. Rakow ski J.: Czyste technologie w ytw arzania energii elektrycznej z wę

gla. B iuletyn In sty tu tu E nergetyki, E nergetyka 1991, n r 11.

6. C w ynar L., K rupa M.: M odernizacja urządzeń kotłowych dla podniesie

n ia ich dyspozycyjności i sprawności. M ateriały Konferencji „Gospodar

k a Rem ontowa E nergetyki”, B ielsko-B iała 1988.

7. K rupa M., Bobiec E., Chowaniec G.: Kierunki modernizacji młynów wyni

kające z potrzeby obniżenia emisji tlenków azotu. Energetyka 1992, n r 10.

8. C w ynar L., K rupa M., Pronobis M.: Kotłowe powierzchnie ogrzewalne intensyfikujące przepływ ciepła. Gospodarka Paliw am i i Energią 1995, n r 12.

9. C w ynar L., K rupa M., Pronobis M.: Opracowanie koncepcji modernizacji kotłów EC Fowiśle. Gliwice 1987 (nie publikowane).

10. Rozporządzenie M inistra Ochrony Środowiska, Zasobów N aturalnych i Leśnictw a z dnia 12 lutego 1990. D ziennik U staw Rzeczypospolitej Pol

skiej n r 15, W arszaw a 1990.

11. K rup a M., Pronobis M.: Wpływ niskoemisyjnego spalania n a pracę kotła i u k ład u młynowo-paleniskowego El. Łaziska. Gliwice 1995 (nie publi

kowane).

12. K rup a M., Pronobis M.: Wpływ w arunków spalania n a proces korozji powierzchni ogrzewalnych komory paleniskowej w kotłach OP 650-060 El. Jaw orzno III. Gliwice 1996 (nie publikowane).

13. Koncepcja modernizacji kotła OP 380 Elektrowni Łagisza. Skrócone opra

cowanie zbiorcze Zakładu Kotłów i Wytwornic Pary Politechniki Śląskiej i Instytutu Energetyki w Warszawie. Gliwice, 1979 (nie publikowane).

14. Cw ynar L., K rupa M., Pronobis M., W ojnar W.: Koncepcja modernizacji kotła n r 2 w Elektrow ni Łagisza dla podniesienia dyspozycyjności i przystosow ania do pracy z odprowadzeniem pary n a cele ciepłownicze.

In sty tu t M aszyn i U rządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej. Gli

wice 1988 (nie publikowane).

15. Cw ynar L.: W yniki b adań i ocena rozw iązania przegrzewacza pary kotła OP-380k. E nergetyka 1966, n r 6. Biuletyn In sty tu tu Energetyki n r 5/6.

16. Cw ynar L., K rupa M., Pronobis M.: Ocena dotychczasowych uspraw nień kotłów n r 1, 2 i 7 w Elektrow ni Łagisza i propozycja rozwiązań docelo

wych. PU P i WPT WIROPOL. Gliwice 1993 (nie publikowane).

(16)

17. C w ynar L., K rupa M., Pronobis M.: U spraw nienia kotłów OP 380 w E lektrow ni Łagisza. IV Konferencja „Gospodarka Rem ontow a Energety

k i” GRE’94. B ielsko-B iała 1994. Zeszyty Naukowe WSI w Opolu n r 199, seria: E lek try k a z. 38, Opole 1994.

18. C w ynar L., G aiński J., K rupa M., Pronobis M.: Kompleksowa analiza możliwości popraw y spraw ności k o tła OP 650k. I n s ty tu t M aszyn i U rząd zeń E nergetycznych P olitechniki Śląskiej. Gliwice 1995 (nie publikow ane).

19. C w ynar L., K rupa M., Pronobis M.: Ocena rozw iązań przegrzewaczy p ary kotłów OP 650-060 El. Jaw orzno III i koncepcja ich popraw y dla w yelim inow ania awaryjności i rozszerzenia zakresu regulacji tem pera

tu ry pary. In sty tu t M aszyn i U rządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej. Gliwice 1995 (nie publikowane).

20. K rupa M., Pronobis M.: Opracowanie koncepcji m odernizacji kotłów WP-70 E.C. Lublin-W rotków . Gliwice 1996 (nie publikowane).

Recenzent: Prof, d r hab. inż. Edw ard Kostowski W płynęło do Redakcji: 10. 10. 1996 r.

A b stra ct

The p a p e r p resen ts directions and c riteria of th e m odernization of power boilers. Basic aim s of those m odernisations are:

- reconstruction (or growth) of boiler capacity as well as th e im provem ent of th e d u rab ility of boiler pressu re elem ents,

- increase of th e efficiency of energy production, - decrease of th e environm ental pollution.

The decisive factor in reg ard to th e im provem ent of boiler efficiency is the optim ization of th e flue gas outlet tem p eratu re. Objective function of this optim ization is th e sum of operational and investition costs of th e boiler:

AKr = ^{A X ,}+ ^{A lj}

The problem s of coal p rep aratio n an d low-NOx com bustion of th e pulverized coal, em phasizing th e environm ent protection have been presented. The necessity of th e retro fit of energy production system s aim ing not only at the sim ple reconstruction, b u t th e effectivity, reliability and regulation quality im provem ent h a s been em phasized. The exam ples of actual m odernizations m ade in th e In stitu te have been presented.