Bachelor's Thesis

Steam turbine repair proposal from Siemens Energy

Final Thesis 3.93 MB Appendix 8.26 MB

Author of thesis: Ing. Jakub Prokeš

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Reviewer: Ing. Vendula Sámelová, Ph.D.

Abstract:

Regular inspections and any necessary repairs of steam turbines are essential to ensure their long-term reliability and efficient operation in energy applications. These processes include a wide range of activities, from diagnostics to the actual execution of repairs, and require knowledge of the design, technological procedures, and materials used. This bachelor’s thesis focuses on the design of a major overhaul procedure for the selected component of VE-80 type condensing steam turbine with the nominal output of 49.9 MW, manufactured by Siemens Energy, s.r.o. The proposed procedure is based on professional literature, technical standards, and best practices from repair operations, and is supplemented with information from internal company documentation used to verify and refine the proposed solution. The thesis also includes a justification of the selected procedure, an assessment of its benefits, and the formulation of recommendations that may contribute to increasing the efficiency and reliability of steam turbine operation.

Keywords:

Condensing steam turbine, maintenance, major overhaul, inspection finding,
repair of specific component

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Prezentace: - Zadání a řešený zdroj - Proč je rozhodující právě rotor? - Zpracování revizního nálezů a jeho vyhodnocení - Navržený rozsah opravy rotoru - Zdůvodnění výměny 29. řady oběžných lopatek - Zdůvodnění celkového přebřitování rotoru - Závěry a doporučení pro praxi Student seznámil členy komise s výsledky své práce a odpověděl na všechny otázky oponenta. S jasnou znalostí dané problematiky. Otázky členů komise: - Jak se sleduje úbytek materiálu? (zodpovězeno) - Jakým způsobem probíhá oprava? (zodpovězeno) - úbytek materiálu je rovnoměrný, nebo může dojít vlivu na vyvážení? (zodpovězeno) - Jak se provádí provozní vyvážení? (zodpovězeno) - V kolika rovinách se obvykle vybažuje? (zodpovězeno) - Existuje pravidlo, že se opotřebovává nejvíce poslední řady? (zodpovězeno) Student odpověděl na všechny otázky členů komise s jasnou znalostí dané problematiky.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-K)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr. (předseda)
doc. Ing. Lubomír Vašek, CSc. (místopředseda)
Ing. Jan Pavlík, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Tůma, Ph.D. (člen)
Ing. Radim Blecha, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Marada, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Předložená bakalářská práce je v rozsahu 62 stran a k dispozici je ještě 5 příloh. Řešené téma je aktuální a je provázáno na potřeby v daném oboru, kde již student (inženýr) pracuje. Citováno je 14 literárních zdrojů, převážně norem. Všem cílům předepsaným v zadání je věnována dostatečná pozornost.

Student k řešení zadaného tématu přistupoval velmi svědomitě. Pravidelně žádal o konzultace a o řešení zadaného tématu projevoval zájem. Četná doporučení akceptoval a vždy pečlivě zpracoval.

Předloženou práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Vendula Sámelová, Ph.D.

Cíle, které byly formulovány v zadání BP, jsou splněny. Student se zabýval návrhem opravy vybrané komponenty parní turbíny, přičemž práce je navázána na reálný případ generální opravy kondenzační parní turbíny typu VE-80. Téma hodnotím jako technicky zajímavé a prakticky velmi dobře uchopené.

Pozitivně hodnotím zejména vazbu práce na konkrétní průmyslový problém. Student postupuje od obecného rozboru konstrukce, provozu, namáhání a diagnostiky parní turbíny přes popis průběhu generální opravy až ke konkrétnímu reviznímu nálezu a návrhu opravárenského postupu. Práce má logickou stavbu a jednotlivé části odpovídají cílům uvedeným v zadání. Velmi dobře působí zejména kapitoly věnované vyhodnocení technického stavu rotoru, nedestruktivním zkouškám a zdůvodnění opravy posledních dvou lopatkových řad a těsnicích prvků.

Systémový rozbor je zpracován převážně formou teoreticko-technického rozboru konstrukce, provozu, namáhání, degradačních mechanismů a diagnostiky parní turbíny. Student však jednotlivé oblasti vhodně propojuje a na turbínu nahlíží jako na systém vzájemně ovlivňujících se částí, což je pro následný návrh opravy rotoru podstatné. Kapitola tedy plní svůj účel, i když nejde o plně formalizovaný systémový model.

Za přínosnou považuji zejména praktickou část práce, kde student rozlišuje části způsobilé k dalšímu provozu, části určené k opravě a části vyžadující výměnu. Návrh výměny 28. a 29. lopatkové řady i celkové přebřitování rotoru jsou v práci technicky zdůvodněny a opírají se o revizní nález, měření a zkušenosti z opravárenské praxe. Výsledky práce proto mají zřejmou využitelnost pro praxi.

Určitou rezervu vidím v tom, že z textu není vždy zcela zřejmé, jaký byl přímý podíl studenta na jednotlivých kontrolních, měřicích a rozhodovacích činnostech realizovaných v rámci generální opravy a které části vycházejí primárně z firemní dokumentace nebo zavedené opravárenské praxe. Vlastní přínos práce tak spatřuji především ve zpracování konkrétního opravárenského případu, systematizaci revizního nálezu a technickém zdůvodnění navrženého postupu, nikoliv v návrhu  nové opravárenské metody. Místy by bylo možné podrobněji rozpracovat také alternativní varianty oprav a jejich porovnání, pokud existují.

Po grafické stránce je práce přehledná, účelně členěná a dobře čitelná. V textu se však objevují drobné jazykové a formální nedostatky, které nesnižují odbornou hodnotu práce. Rozsah použité literatury je vzhledem k praktickému charakteru práce přijatelný, i když by bylo možné jej rozšířit o další odborné zdroje k problematice oprav a degradace parních turbín.

Celkově práci hodnotím jako velmi zdařilou prakticky zaměřenou bakalářskou práci s jasnou vazbou na průmyslovou praxi. Práce je obsahově dobře vystavěná, technicky relevantní a její závěry jsou využitelné v praxi. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Topics for thesis defence:
  1. V práci uvádíte, že rozhodnutí o výměně posledních lopatkových řad bylo podloženo měřením tětivy lopatek a kritériem úbytku materiálu většího než 15 %. Můžete vysvětlit, jakým způsobem (měřicím zařízením) bylo toto měření provedeno a z čeho vychází uvedené kritérium 15 %?
  2. Ve stejné kapitole 4.2 také uvádíte, že „Význam změny tětivy a celkového tvaru profilu nespočívá pouze v samotném úbytku materiálu“, atd. Mohlo by být podle Vás vhodné pro hodnocení velikosti erozního poškození a tvaru profilu lopatek také využití plošného 3D skenování? Jaké by byly výhody a omezení takového postupu oproti jednoduchému měření tětivy lopatky?
  3. V práci vycházíte z revizního nálezu, měření a firemní dokumentace. Můžete upřesnit, jaký byl Váš konkrétní podíl na zpracování revizního nálezu, měřicích činnostech nebo rozhodování o navrženém rozsahu opravy?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová