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Préface à la première partie

La modélisation des turbines à vapeur est une tâche quotidienne pour des centaines de personnes dans notre pays. Au lieu du mot le modèle   il est d'usage de dire caractéristique d'écoulement. Les caractéristiques de consommation des turbines à vapeur sont utilisées pour résoudre des problèmes tels que le calcul de la consommation spécifique de combustible équivalent pour l'électricité et la chaleur produites par les centrales thermiques; optimisation du CHP; planification et maintenance des modes de centrales thermiques.

J'ai développé nouvelle caractéristique d'écoulement de la turbine à vapeur   - débit linéarisé caractéristique d'une turbine à vapeur. La caractéristique d'écoulement développée est pratique et efficace pour résoudre ces problèmes. Cependant, pour le moment, il n'est décrit que dans deux articles scientifiques:

1. Optimisation du fonctionnement des centrales thermiques dans les conditions du marché de gros de l'énergie électrique et de la capacité de la Russie
2. Méthodes de calcul pour déterminer la consommation spécifique de combustible équivalent des centrales thermiques pour l'énergie électrique et thermique fournie en mode de production combinée.

Et maintenant dans mon blog je voudrais:

• premièrement, dans un langage simple et accessible pour répondre aux questions de base sur la nouvelle caractéristique de débit (voir. Caractéristique de débit linéarisé d'une turbine à vapeur. Partie 1. Questions de base);
• deuxièmement, fournir un exemple de construction d'une nouvelle caractéristique d'écoulement qui aidera à comprendre à la fois la méthode de construction et les propriétés de la caractéristique (voir ci-dessous);
• troisièmement, pour réfuter deux déclarations bien connues concernant les modes de fonctionnement d'une turbine à vapeur (voir. Caractéristiques d'écoulement linéarisées d'une turbine à vapeur. Partie 3. Dissiper les mythes sur le fonctionnement d'une turbine à vapeur).

1. Les données source

Les données initiales pour construire une caractéristique d'écoulement linéarisée peuvent être

1. valeurs réelles de puissance Q 0, N, Q p, Q t mesurées pendant le fonctionnement de la turbine à vapeur,
2. nomogrammes q t bruts issus de la documentation normative et technique.

Dans les cas où les valeurs réelles de Q 0, N, Q p, Q t ne sont pas disponibles, vous pouvez traiter les nomogrammes q t brut. Ils ont à leur tour été obtenus sur la base de mesures. En savoir plus sur les tests de turbines dans VM Gornstein et autres Méthodes d'optimisation des modes du système d'alimentation.

2. L'algorithme de construction d'un flux linéarisé

L'algorithme de construction se compose de trois étapes.

1. Traduction des nomogrammes ou des résultats de mesure dans une vue tabulaire.
2. Linéarisation de la caractéristique d'écoulement d'une turbine à vapeur.
3. Détermination des limites de la plage de contrôle de la turbine à vapeur.

Lorsque vous travaillez avec des nomogrammes q t brut, la première étape est rapide. Ce travail s'appelle numérisation   (numérisation). La numérisation de 9 nomogrammes pour l'exemple actuel m'a pris environ 40 minutes.

Les deuxième et troisième étapes nécessitent l'utilisation de packages mathématiques. J'adore et j'utilise MATLAB depuis de nombreuses années. Mon exemple de construction d'une caractéristique d'écoulement linéarisée y est fait. Un exemple peut être téléchargé à partir du lien, exécuter et déterminer indépendamment la méthode de construction d'une caractéristique de flux linéarisée.

La caractéristique d'écoulement de la turbine en question a été construite pour les valeurs fixes suivantes des paramètres de mode:

• fonctionnement en une seule étape
• pression de vapeur moyenne pression \u003d 13 kgf / cm2,
• pression de vapeur basse pression \u003d 1 kgf / cm2.

1) Nomogrammes de consommation spécifique q t brut   pour la production d'électricité (les points rouges marqués sont numérisés - transférés dans le tableau):

• PT80_qt_Qm_eq_0_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_100_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_120_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_140_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_150_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_20_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_40_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_60_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_80_digit.png.

2) Résultat de la numérisation   (chaque fichier csv a un fichier png):

• PT-80_Qm_eq_0.csv,
• PT-80_Qm_eq_100.csv,
• PT-80_Qm_eq_120.csv,
• PT-80_Qm_eq_140.csv,
• PT-80_Qm_eq_150.csv,
• PT-80_Qm_eq_20.csv,
• PT-80_Qm_eq_40.csv,
• PT-80_Qm_eq_60.csv,
• PT-80_Qm_eq_80.csv.

3) Script MATLAB   avec calculs et graphiques:

• PT_80_linear_characteristic_curve.m

4) Le résultat de la numérisation des nomogrammes et le résultat de la construction d'une caractéristique d'écoulement linéarisée   sous forme de tableau:

• PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.

Étape 1. Traduction des nomogrammes ou des résultats de mesure dans une vue tabulaire

1. Traitement des données source

Les données initiales de notre exemple sont des nomogrammes q t bruts.

Pour numériser de nombreux nomogrammes, vous avez besoin d'un outil spécial. J'ai utilisé à plusieurs reprises une application Web à ces fins. L'application est simple, pratique, mais n'a pas suffisamment de flexibilité pour automatiser le processus. Une partie du travail doit être effectuée manuellement.

À cette étape, il est important de numériser les points extrêmes des nomogrammes qui définissent les limites de la plage de réglage de la turbine à vapeur.

Le travail consistait à marquer les points de la caractéristique de décharge dans chaque fichier png à l'aide de l'application, à télécharger le csv résultant et à collecter toutes les données dans un tableau. Le résultat de la numérisation se trouve dans le fichier PT-80-linear-caractéristique-courbe.xlsx, feuille «PT-80», tableau «Données d'entrée».

2. Apporter des unités de mesure en unités de puissance

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) Q_0 \u003d \\ frac (q_T \\ cdot N) (1000) + Q_П + Q_Т \\ qquad (1) \\ end (équation) $$ afficher $$

Le tableau résultant «Données d'entrée (puissance unitaire)» est le résultat de la première étape de l'algorithme.

Étape 2. Linéarisation de la caractéristique d'écoulement de la turbine à vapeur

1. Tester MATLAB

À cette étape, vous devez installer et ouvrir la version MATLAB non inférieure à 7.3 (il s'agit d'une ancienne version, la version 8.0 actuelle). Dans MATLAB, ouvrez le fichier PT_80_linear_characteristic_curve.m, exécutez-le et assurez-vous qu'il fonctionne. Tout fonctionne correctement, si sur les résultats de l'exécution du script sur la ligne de commande, vous voyez le message suivant:

Si vous avez des erreurs, essayez par vous-même de les corriger.

2. Calculs

Tous les calculs sont implémentés dans le fichier PT_80_linear_characteristic_curve.m. Examinons-le en plusieurs parties.

1) Nous indiquons le nom du fichier source, la feuille, la plage de cellules contenant le tableau «Données source (unité de capacité)» obtenu à l'étape précédente.

2) Nous lisons les données source dans MATLAB.

On utilise la variable Qm pour le débit de vapeur moyenne pression Q p, index m   de milieu   - moyen; utiliser de la même manière la variable Ql pour le débit de vapeur basse pression Q n, index l   de faible   - faible.

3) Définissez les coefficients α i.

Rappelez la formule générale pour les caractéristiques d'écoulement

$$ afficher $$ \\ début (équation) Q_0 \u003d f (N, Q_П, Q_Т) \\ qquad (2) \\ fin (équation) $$ afficher $$

et spécifiez des variables indépendantes (x_digit) et dépendantes (y_digit).

Si vous ne comprenez pas pourquoi la matrice x_digit a un seul vecteur (dernière colonne), alors lisez les matériaux de régression linéaire. Au sujet de l'analyse de régression, je recommande le livre Draper N., Smith H. Analyse de régression appliquée. New York: Wiley, sous presse, 1981. 693 p. (disponible en russe).

Équation d'écoulement linéarisé caractéristique d'une turbine à vapeur

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) Q_0 \u003d \\ alpha_N \\ cdot N + \\ alpha_П \\ cdot Q_П + \\ alpha_T \\ cdot Q_Т + \\ alpha_0 \\ qquad (3) \\ end (équation) $$ afficher $$

est un modèle de régression linéaire multiple. Les coefficients α i définissent en utilisant "Une grande bénédiction de la civilisation"   - méthode des moindres carrés. Par ailleurs, je note que la méthode des moindres carrés a été développée par Gauss en 1795.

Dans MATLAB, cela se fait sur une seule ligne.

La variable A contient les coefficients souhaités (voir le message sur la ligne de commande MATLAB).

Ainsi, la caractéristique d'écoulement linéarisé obtenue de la turbine à vapeur PT-80 a la forme

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) Q_0 \u003d 2,317 \\ cdot N + 0,621 \\ cdot Q_П + 0,255 \\ cdot Q_Т + 33,874 \\ qquad (4) \\ fin (équation) $$ afficher $$

4) Nous estimons l'erreur de linéarisation de la caractéristique d'écoulement obtenue.

L'erreur de linéarisation est de 0,57%   (voir le message sur la ligne de commande MATLAB).

Pour évaluer la commodité de l'utilisation de la caractéristique d'écoulement linéarisé d'une turbine à vapeur, nous résolvons le problème du calcul du débit de vapeur à haute pression Q 0 à des valeurs de charge connues N, Q p, Q t.

Soit N \u003d 82,3 MW, Q p \u003d 55,5 MW, Q t \u003d 62,4 MW, puis

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) Q_0 \u003d 2,317 \\ cdot 82,3 + 0,621 \\ cdot 55,5 + 0,255 \\ cdot 62,4 + 33,874 \u003d 274,9 \\ qquad (5) \\ end (équation) $$ afficher $$

Permettez-moi de vous rappeler que l'erreur de calcul moyenne est de 0,57%.

Revenons à la question: pourquoi le débit linéarisé caractéristique d'une turbine à vapeur est-il fondamentalement plus pratique que les nomogrammes de consommation spécifique q t brute pour la production d'électricité? Pour comprendre la différence fondamentale dans la pratique, résolvez deux problèmes.

1. Calculez Q 0 avec la précision indiquée en utilisant les nomogrammes et vos yeux.
2. Automatisez le processus de calcul de Q 0 à l'aide de nomogrammes.

Evidemment, dans la première tâche, la détermination de q valeurs brutes à l'œil est lourde d'erreurs grossières.

La deuxième tâche est lourde à automatiser. Depuis q q brut non linéaire, alors pour une telle automatisation, le nombre de points numérisés est dix fois plus grand que dans l'exemple actuel. La numérisation seule ne suffit pas, il faut aussi mettre en place un algorithme interpolation   (recherche de valeurs entre les points) valeurs brutes non linéaires.

Étape 3. Déterminer les limites de la plage de réglage de la turbine à vapeur

1. Calculs

Pour calculer la plage de réglage, nous utilisons un autre "Le bien de la civilisation"   - méthode coque convexe, coque convexe.

Dans MATLAB, cela se fait comme suit.

La méthode convhull () définit point de contrôledéfinie par les valeurs des variables N, Qm, Ql. La variable indexCH contient les sommets des triangles construits en utilisant la triangulation de Delaunay. La variable regRange contient les points limites de la plage de réglage; variable regRangeQ0 - débits de vapeur à haute pression pour les points limites de la plage de contrôle.

Le résultat du calcul se trouve dans le fichier PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, feuille «Résultat PT-80», tableau «Limites de la plage de réglage».

Caractéristique d'écoulement linéarisé construite. Il s'agit d'une formule et de 37 points qui définissent les limites (coque) de la plage de réglage dans le tableau correspondant.

2. Vérification

Lors de l'automatisation des processus de calcul, Q 0, il est nécessaire de vérifier si un point avec les valeurs de N, Q p, Q t est à l'intérieur ou à l'extérieur de la plage de réglage (le mode n'est pas techniquement réalisable). Dans MATLAB, cela peut être fait comme suit.

Nous fixons les valeurs de N, Q p, Q t que nous voulons vérifier.

Nous vérifions.

La vérification s'effectue en deux étapes:

• la variable in1 indique si les valeurs de N, Q p sont tombées dans la projection de la coque sur l'axe N, Q p;
• de même, la variable in2 montre si les valeurs de Q p, Q t sont à l'intérieur de la projection de la coque sur l'axe de Q p, Q t.

Si les deux variables sont égales à 1 (vrai), le point souhaité se trouve à l'intérieur de la coque, ce qui définit la plage de réglage de la turbine à vapeur.

Illustration de la caractéristique d'écoulement linéarisé obtenue d'une turbine à vapeur

Le plus «Les généreux bienfaits de la civilisation»   nous sommes arrivés à la partie de l'illustration des résultats du calcul.

Tout d'abord, nous devons dire que l'espace dans lequel nous construisons les graphiques, c'est-à-dire l'espace avec les axes x - N, y - Q m, z - Q 0, w - Q n, est appelé espace de régime   (voir. Optimisation du fonctionnement du CHPP dans les conditions du marché de gros de l'énergie électrique et de la capacité de la Russie

) Chaque point de cet espace définit un certain mode de fonctionnement d'une turbine à vapeur. Le mode peut être

• techniquement faisable, si le point est à l'intérieur de la coque qui définit la plage de réglage,
• techniquement impossible si le point est en dehors de cette coquille.

Si nous parlons du mode de fonctionnement par condensation d'une turbine à vapeur (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0), alors caractéristique d'écoulement linéarisée   constitue segment de ligne droite. Si nous parlons d'une turbine de type T, la caractéristique d'écoulement linéarisée est polygone plat dans un espace de régime en trois dimensions   avec les axes x - N, y - Q t, z - Q 0, ce qui est facile à visualiser. Pour une turbine de type PT, la visualisation est la plus difficile, car la caractéristique d'écoulement linéarisé d'une telle turbine est polygone plat dans un espace à quatre dimensions (pour des explications et des exemples, voir Optimisation du fonctionnement des centrales thermiques dans les conditions du marché de gros de l'énergie électrique et de la capacité de la Russie, section Linéarisation du flux de turbine).

1. Illustration des caractéristiques d'écoulement linéarisées obtenues d'une turbine à vapeur

Construisons les valeurs du tableau «Données d'entrée (unité de puissance)» dans l'espace du régime.

Fig. 3. Les points de départ des caractéristiques d'écoulement dans l'espace du régime avec les axes x - N, y - Q t, z - Q 0

Comme nous ne pouvons pas construire de dépendance dans un espace à quatre dimensions, nous n'avons pas encore atteint un tel niveau de civilisation, nous opérons sur les valeurs de Q n comme suit: les exclure (Fig.3), fixons (Fig.4) (voir le code pour construire des graphiques dans MATLAB).

Nous fixons la valeur de Q p \u003d 40 MW et construisons les points de départ et la caractéristique d'écoulement linéarisé.

Fig. 4. Points de départ de la caractéristique de décharge (points bleus), caractéristique de décharge linéarisée (polygone plat vert)

Revenons à la formule de la caractéristique de débit linéarisé (4) que nous avons obtenue. Si nous fixons Q p \u003d 40 MW MW, alors la formule aura la forme

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) Q_0 \u003d 2,317 \\ cdot N + 0,255 \\ cdot Q_T + 58,714 \\ qquad (6) \\ fin (équation) $$ afficher $$

Ce modèle définit un polygone plat dans un espace tridimensionnel avec les axes x - N, y - Q t, z - Q 0, par analogie avec une turbine de type T (on le voit sur la figure 4).

Il y a de nombreuses années, lors de l'élaboration de q nomogrammes bruts, une erreur fondamentale a été commise au stade de l'analyse des données initiales. Au lieu d'appliquer la méthode des moindres carrés et de construire une caractéristique d'écoulement linéarisé d'une turbine à vapeur pour une raison inconnue, ils ont fait un calcul primitif:

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) Q_0 (N) \u003d Q_э \u003d Q_0 - Q_Т - Q_П \\ qquad (7) \\ fin (équation) $$ afficher $$

Soustrait du débit de vapeur à haute pression Q 0 le débit des vapeurs Q t, Q p et attribuait la différence résultante Q 0 (N) \u003d Q e à la production d'électricité. La valeur obtenue Q 0 (N) \u003d Q e a été divisée par N et convertie en kcal / kW · h, après avoir reçu une consommation spécifique q t brute. Ce calcul n'est pas conforme aux lois de la thermodynamique.

Chers lecteurs, vous connaissez peut-être la raison inconnue? Partagez-le!

2. Illustration de la plage de réglage de la turbine à vapeur

Voyons la coque de la plage de réglage dans l'espace du régime. Les points de départ de sa construction sont présentés sur la Fig. 5. Ce sont les mêmes points que nous voyons dans la fig. 3, cependant, le paramètre Q 0 est désormais exclu.

Fig. 5. Les points de départ des caractéristiques d'écoulement dans l'espace du régime avec les axes x - N, y - Q p, z - Q t

De nombreux points de la fig. 5 est convexe. En utilisant la fonction convexhull (), nous avons défini les points qui définissent la coque externe de cet ensemble.

Triangulation de Delaunay   (un ensemble de triangles connectés) nous permet de construire la coque de la plage de réglage. Les sommets des triangles sont les valeurs limites de la plage de réglage de la turbine à vapeur PT-80 considérée.

Fig. 6. La coque de la plage de réglage, représentée par de nombreux triangles

Lorsque nous avons vérifié un certain point pour entrer dans la plage de réglage, nous avons vérifié si ce point se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur de la coque résultante.

Tous les graphiques présentés ci-dessus sont construits à l'aide des outils MATLAB (voir PT_80_linear_characteristic_curve.m).

Tâches prometteuses liées à l'analyse du fonctionnement d'une turbine à vapeur à l'aide d'une caractéristique d'écoulement linéarisée

Si vous faites un diplôme ou une thèse, je peux vous proposer plusieurs tâches dont vous pouvez facilement prouver la nouveauté scientifique au monde entier. De plus, vous ferez un travail excellent et utile.

Tâche 1

Montrez comment le polygone plat change lorsque la pression de vapeur basse pression Q t change.

Tâche 2

Montrez comment le polygone plat change lorsque la pression dans le condenseur change.

Tâche 3

Vérifier si les coefficients de la caractéristique d'écoulement linéarisé peuvent être représentés en fonction de paramètres supplémentaires du régime, à savoir:

$$ afficher $$ \\ commencer (équation) \\ alpha_N \u003d f (p_ (0), ...); \\\\ \\ alpha_P \u003d f (p_ (P), ...); \\\\ \\ alpha_T \u003d f (p_ (T), ...); \\\\ \\ alpha_0 \u003d f (p_ (2), ...). \\ end (équation) $$ afficher $$

Ici p 0 - pression de vapeur haute pression, p p - pression de vapeur moyenne pression, p t - pression de vapeur basse pression, p 2 - pression de vapeur d'échappement dans le condenseur, toutes les unités sont en kgf / cm2.

Justifiez le résultat.

Les références

Chuchueva I.A., Inkina N.E. Optimisation de la cogénération dans les conditions du marché de gros de l'énergie électrique et de la capacité de la Russie // Science et éducation: édition scientifique du MSTU. N.E. Bauman. 2015. N ° 8. S. 195-238.

• Section 1. Énoncé de fond du problème de l'optimisation du fonctionnement du CHP en Russie
• Section 2. Linéarisation de la caractéristique d'écoulement de la turbine

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Annotation

Dans ce travail de cours, le calcul du schéma thermique de base d'une centrale électrique basée sur une turbine à vapeur de cogénération

PT-80 / 100-130 / 13 à température ambiante, un système de chauffage régénératif et de chauffe-réseau est calculé, ainsi que des indicateurs de l'efficacité thermique de la turbine et de la puissance.

L'annexe montre un diagramme thermique schématique basé sur une unité de turbine PT-80 / 100-130 / 13, un graphique des températures de l'eau du réseau et de la charge de chauffage, un diagramme hs de l'expansion de la vapeur dans une turbine, un diagramme d'une unité de turbine PT-80 / 100-130 / 13, vue générale du réchauffeur PV-350-230-50 à haute pression, spécification générale du PV-350-230-50, coupe longitudinale d'une turbine PT-80 / 100-130 / 13, spécification de la forme générale de l'équipement auxiliaire inclus dans le schéma TPP.

Le travail est compilé sur 45 feuilles et comprend 6 tableaux et 17 illustrations. 5 sources littéraires ont été utilisées dans l'œuvre.

• Présentation
• Revue de la littérature scientifique et technique (Technologies de génération d'énergie électrique et thermique)
• 1. Description du schéma thermique principal de la turbine PT-80 / 100-130 / 13
• 2. Calcul du schéma de circuit thermique de la turbine PT-80 / 100-130 / 13 à forte charge
• 2.1 Les données initiales pour le calcul
• 2.2
• 2.3 Calcul des paramètres du processus de détente de la vapeur dans les compartiments de turbineh- S   graphique
• 2.4
• 2.5
• 2.6
• 2.6.1 Installation de chauffage réseau (chaudière)
• 2.6.2 Réchauffeurs régénératifs haute pression et unité d'alimentation (pompe)
• 2.6.3 Désaérateur d'eau d'alimentation
• 2.6.4 Chauffe-eau brut
• 2.6.5
• 2.6.6 Désaérateur d'eau additif
• 2.6.7
• 2.6.8 Condensateur
• 2.7
• 2.8 Bilan énergétique de la turbine PT-80/100-130/13
• 2.9
• 2.10
• Conclusion
• Les références
• Présentation
• Pour les grandes installations de toutes les industries à forte consommation de chaleur, le système d'alimentation en énergie optimal d'un CHP de quartier ou industriel.
• Le processus de production d'électricité dans les centrales de cogénération se caractérise par une efficacité thermique accrue et une performance énergétique supérieure par rapport aux centrales à condensation. Cela est dû au fait que la chaleur d'échappement de la turbine détournée vers une source froide (récepteur de chaleur d'un consommateur externe) y est utilisée.
• Dans le travail, le schéma thermique principal de la centrale basé sur la turbine de production de chaleur PT-80 / 100-130 / 13, qui fonctionne en mode de calcul à la température de l'air extérieur, est calculé.
• Le calcul du circuit thermique consiste à déterminer les paramètres, les débits et les directions de l'écoulement du fluide de travail dans les unités et les assemblages, ainsi que le débit total de vapeur, la puissance électrique et les indicateurs d'efficacité thermique de la station.
• 1. Description du circuit thermique principal de la turbine PT-80/100-130/13

Une unité de puissance d'une puissance électrique de 80 MW se compose d'une chaudière à tambour haute pression E-320/140, d'une turbine PT-80 / 100-130 / 13, d'un générateur et d'équipements auxiliaires.

L'unité de puissance a sept sélections. Dans une installation à turbine, un chauffage en deux étapes de l'eau du réseau peut être effectué. Il y a une chaudière principale et de pointe, ainsi que du PVC, qui s'allume si la chaudière ne peut pas fournir le chauffage requis de l'eau du réseau.

Vapeur fraîche de la chaudière avec une pression de 12,8 MPa et une température de 555 0 Elle pénètre dans le cylindre haute pression de la turbine et, après l'avoir traitée, est envoyée dans la salle des turbomachines, puis dans le moteur basse pression. Une fois rempli, la vapeur provient de la centrale nucléaire du condenseur.

Dans l'unité de puissance pour la régénération, trois réchauffeurs haute pression (LDPE) et quatre réchauffeurs bas (HDPE) sont fournis. La numérotation des réchauffeurs provient de la queue de la turbine. Le condensat de la vapeur de chauffage PVD-7 est envoyé en cascade dans le PVD-6, PVD-5 puis dans le dégazeur (6 ata). La vidange des condensats de PND4, PND3 et PND2 est également réalisée en cascade dans PND1. Ensuite, à partir du PND1, le condensat de vapeur de chauffage est envoyé vers SM1 (voir PrTS2).

Le condensat principal et l'eau d'alimentation sont chauffés séquentiellement en PE, CX et PS, dans quatre réchauffeurs basse pression (HDPE), dans un dégazeur de 0,6 MPa et dans trois réchauffeurs haute pression (LDPE). De la vapeur est distribuée à ces appareils de chauffage à partir de trois prises de vapeur régulées et quatre non régulées de la turbine.

Sur le bloc de chauffage de l'eau dans le système de chauffage, il y a une installation de chaudière, composée des réchauffeurs du réseau inférieur (PSG-1) et supérieur (PSG-2), alimentés par de la vapeur de la 6e et 7e sélection et du PVC, respectivement. Les condensats des réchauffeurs du réseau supérieur et inférieur sont alimentés par des pompes de vidange vers les mélangeurs CM1 entre PND1 et PND2 et SM2 entre les réchauffeurs PND2 et PND3.

La température de chauffage de l'eau d'alimentation se situe dans la plage (235-247) 0 С et dépend de la pression initiale de la vapeur fraîche, de l'ampleur de la sous-chauffe dans le LDPE7.

La première sélection de vapeur (de CVP) est utilisée pour chauffer l'eau d'alimentation en LDPE-7, la deuxième sélection (de CVP) - en LDPE-6, la troisième (de CVP) - en LDPE-5, D6ata, pour la production; le quatrième (de CSD) - en PND-4, le cinquième (de CSD) - en PND-3, le sixième (de CSD) - en PND-2, dégazeur (1.2 ata), en PSG2, en PSV; septième (du NPI) - en PND-1 et en PSG1.

Pour compenser les pertes du régime, il faut prévoir la consommation d'eau brute. L'eau brute est chauffée dans un chauffe-eau brut (PSV) à une température de 35 ° C, puis, après nettoyage chimique, entre dans un dégazeur de 1,2 ata. Pour assurer le chauffage et la désaération de l'eau supplémentaire, la chaleur de la vapeur de la sixième sélection est utilisée.

La vapeur provenant des tiges d'étanchéité d'une quantité de D pcs \u003d 0,003D 0 va au dégazeur (6 ata). La vapeur des chambres de scellage extrêmes est envoyée au CX, des chambres de scellage centrales - au PS.

La purge de la chaudière est en deux étapes. La vapeur du détendeur du 1er étage va au dégazeur (6 ata), du détendeur du 2ème étage au dégazeur (1.2 ata). L'eau du détendeur du 2e étage est acheminée vers la conduite d'eau principale, pour compenser partiellement les pertes du réseau.

Figure 1. Schéma de principe d'une centrale thermique basée sur TU PT-80 / 100-130 / 13

2. Calcul du schéma thermique principal d'une turbine   PT80/100-130/13 à haute charge

Le calcul du schéma thermique de base d'une turbine est basé sur un débit de vapeur donné vers la turbine. À la suite du calcul, déterminez:

? puissance électrique de la turbine - W   e;

? performance énergétique de la turbine et de la cogénération en général:

b. l'efficacité du CHP pour la production d'électricité;

c. l'efficacité du CHPP pour la production et la fourniture de chaleur pour le chauffage;

d. la consommation spécifique de carburant équivalent pour la production d'électricité;

e. consommation spécifique de combustible équivalent pour la production et la fourniture d'énergie thermique.

2.1 Les données initiales pour le calcul

Pression de vapeur fraîche -

Température de la vapeur fraîche -

La pression dans le condenseur - P à \u003d 0,00226 MPa

Options de production de vapeur:

consommation de vapeur -

alimentation -,

inverse -.

Consommation de vapeur fraîche par turbine -

Les valeurs d'efficacité des éléments du circuit thermique sont données dans le tableau 2.1.

Table2.1. Efficacité des éléments du circuit thermique

2.2 Calcul de la pression dans l'extraction des turbines

La charge calorifique du CHP est déterminée par les besoins du consommateur de production de vapeur et le dégagement de chaleur au consommateur externe pour le chauffage, la ventilation et l'approvisionnement en eau chaude.

Pour calculer les caractéristiques d'efficacité thermique d'une centrale thermique avec une turbine de chauffage industrielle dans des conditions de charge accrue (inférieure à -5 ° C), il est nécessaire de déterminer la pression de vapeur dans l'extraction de la turbine. Cette pression est réglée en fonction des exigences du consommateur industriel et du programme de température de l'eau du réseau.

Dans ce cours, le travail a adopté la sélection constante de vapeur pour les besoins technologiques (de production) d'un consommateur externe, qui est égale à la pression, ce qui correspond au mode de fonctionnement nominal de la turbine, par conséquent, la pression dans la sélection non régulée de la turbine n ° 1 et n ° 2 est égale à:

Les paramètres de la vapeur dans l'extraction de la turbine aux conditions nominales sont connus à partir de ses principales caractéristiques techniques.

Il est nécessaire de déterminer la valeur de pression réelle (c'est-à-dire pour un mode donné) dans la sélection de chauffage. Pour ce faire, la séquence d'actions suivante est effectuée:

1. Sur la base de la valeur définie et du programme de température sélectionné (défini) du système de chauffage, nous déterminons la température de l'eau du réseau derrière les radiateurs du réseau à une température extérieure donnée t   NAR

t   Soleil \u003d t   O.S. + b CHP ( t   P.S - t   O.S.)

t   BC \u003d 55,6 + 0,6 (106,5 - 55,6) \u003d 86,14 0 C

2. Selon la valeur acceptée du sous-chauffage de l'eau et et la valeur t   BC on retrouve la température de saturation dans le chauffe-réseau:

= t   Soleil + et

86,14 + 4,3 \u003d 90,44 0 C

Ensuite, selon les tableaux de saturation pour l'eau et la vapeur d'eau, nous déterminons la pression de vapeur dans le chauffe-eau du réseau P   BC \u003d 0,07136 MPa.

3. La charge thermique sur le chauffage du réseau inférieur atteint 60% de la charge totale sur la chaudière

t   NA \u003d t   O.S. + 0,6 ( t   B.C - t   O.S.)

t HC \u003d 55,6 + 0,6 (86,14 - 55,6) \u003d 73,924 0 C

Selon les tableaux de saturation pour l'eau et la vapeur d'eau, nous déterminons la pression de vapeur dans le chauffe-eau du réseau P   H C \u003d 0,04411 MPa.

4. Nous déterminons la pression de vapeur dans les sélections de cogénération (régulées) n ° 6, n ° 7 de la turbine, en tenant compte des pertes de charge acceptées par les canalisations:

lorsque les pertes dans les pipelines et les systèmes de commande des turbines sont acceptées:; ;

5. La valeur de la pression de vapeur ( P 6 ) dans la sélection de cogénération n ° 6 de la turbine, nous précisons la pression de vapeur dans l'extraction non régulée de la turbine entre la sélection industrielle n ° 3 et la sélection de chauffage régulé n ° 6 (selon l'équation de Flugel-Stodola):

où D 0 , D, P 60 , P 6   - le débit et la pression de la vapeur dans le choix de la turbine respectivement en mode nominal et calculé.

2.3 Calcul des paramètresle processus d'expansion de la vapeur dans les compartiments de turbineh- S   graphique

En utilisant la procédure décrite ci-dessous et les valeurs de pression trouvées dans le paragraphe précédent, nous construisons un diagramme du processus de détente de la vapeur dans la partie d'écoulement de la turbine à t nar=- 15 є C.

Point d'intersection sur h, s   - le schéma d'un isobare avec une isotherme détermine l'enthalpie de la vapeur fraîche (point 0 ).

La perte de pression de vapeur fraîche dans les vannes d'arrêt et de commande et le trajet de vapeur de démarrage avec les vannes complètement ouvertes est d'environ 3%. Par conséquent, la pression de vapeur devant le premier étage de la turbine est égale à:

Sur h, s   - le diagramme marque le point d'intersection de l'isobare avec l'enthalpie de vapeur fraîche (point 0 /).

Pour calculer les paramètres de vapeur à la sortie de chaque compartiment de turbine, nous avons les valeurs de l'efficacité relative interne des compartiments.

Tableau 2.2. Efficacité relative interne du compartiment de la turbine

À partir du point obtenu (point 0 /) verticalement vers le bas (le long de l'isentropique), une ligne est tracée jusqu'à l'intersection avec l'isobare de pression dans la sélection n ° 3. L'enthalpie du point d'intersection est égale.

L'enthalpie de vapeur dans la chambre de la troisième sélection régénérative dans le processus d'expansion réel est égale à:

De même sur h, s   - le diagramme contient des points correspondant à l'état de la vapeur dans la chambre des sixième et septième sélections.

Après avoir construit le processus d'expansion de la vapeur dans h, S   - le schéma est appliqué aux isobares de robinets non régulés sur les réchauffeurs régénératifs P 1 , P 2 ,   P 4 ,   P   5 et les enthalpies de vapeur sont établies dans ces sélections.

Construit sur h, s   - dans le schéma, les points sont reliés par une ligne qui reflète le processus de détente de la vapeur dans la partie écoulement de la turbine. Le graphique du processus d'expansion de la vapeur est illustré à la figure A.1. (Annexe A).

Par construit h, s   - le diagramme détermine la température de la vapeur dans la sélection correspondante de la turbine par les valeurs de sa pression et de son enthalpie. Tous les paramètres sont donnés dans le tableau 2.3.

2.4 Calcul des paramètres thermodynamiques dans les appareils de chauffage

La pression dans les réchauffeurs régénératifs est inférieure à la pression dans les chambres d'échantillonnage par la quantité de perte de pression due à la résistance hydraulique des canalisations d'échantillonnage, des soupapes de sécurité et d'arrêt.

1. Nous calculons la pression de la vapeur d'eau saturée dans les réchauffeurs régénératifs. La perte de pression à travers le pipeline depuis la sélection de la turbine jusqu'au réchauffeur correspondant est prise égale à:

La pression de vapeur d'eau saturée dans les dégazeurs de l'eau d'alimentation et de condensation est connue d'après leurs caractéristiques techniques et, respectivement,

2. Selon le tableau des propriétés de l'eau et de la vapeur dans un état de saturation, par les pressions de saturation trouvées, nous déterminons la température et l'enthalpie du condensat de la vapeur de chauffage.

3. Nous acceptons la surchauffe de l'eau:

Dans les réchauffeurs haute pression régénératifs - 2єAvec

Dans les réchauffeurs à basse pression régénératifs - 5єAvec,

Dans les dégazeurs - 0є Avec ,

par conséquent, la température de l'eau à la sortie de ces appareils de chauffage est égale à:

, є Avec

4. La pression de l'eau derrière les réchauffeurs respectifs est déterminée par la résistance hydraulique de l'appareil et le mode de fonctionnement des pompes. Les valeurs de ces pressions sont acceptées et sont données dans le tableau 2.3.

5. Selon les tableaux de l'eau et de la vapeur surchauffée, nous déterminons l'enthalpie de l'eau après les réchauffeurs (selon les valeurs de et):

6. Le chauffage de l'eau dans le chauffe-eau est défini comme la différence dans les enthalpies d'eau à l'entrée et à la sortie du chauffe-eau:

, kJ / kg;

  kJ / kg;

  kJ / kg;

  kJ / kg;

  kJ / kg

  kJ / kg;

  kJ / kg;

  kJ / kg;

  kJ / kg,

où se trouve l'enthalpie de condensat à la sortie du chauffe-joint. Dans cet article, cette valeur est prise égale.

7. La chaleur dégagée par la vapeur de chauffage dans l'eau du chauffe-eau:

2.5 Paramètres de vapeur et d'eau dans une turbine

Pour faciliter le calcul, les paramètres de vapeur et d'eau dans la turbine, calculés ci-dessus, sont résumés dans le tableau 2.3.

Les données sur les paramètres de vapeur et d'eau dans les refroidisseurs de drainage sont présentées dans le tableau 2.4.

Tableau 2.3. Paramètres de vapeur et d'eau dans une turbine

Tableau 2.4. Paramètres de vapeur et d'eau dans les refroidisseurs de drainage

2.6 Détermination de la consommation de vapeur et de condensat dans les éléments du circuit thermique

Le calcul est effectué dans l'ordre suivant:

1. Le débit de vapeur vers la turbine en mode conception.

2. La vapeur fuit à travers les joints

Acceptez alors

4. Consommation d'eau d'alimentation de la chaudière (y compris la purge)

où est la quantité d'eau de chaudière allant à la purge continue

D pr\u003d (b pr/ 100)D pg\u003d (1,5 / 100) 131,15 \u003d 1,968kg / s

5. Sortie de vapeur du détendeur de purge

où est la proportion de vapeur générée par l'eau de purge dans le détendeur de purge continu

6. Sortie d'eau de purge de l'expandeur

7. La consommation d'eau supplémentaire de l'usine de traitement chimique de l'eau (HVO)

où est le coefficient de retour de condensat de

les consommateurs de fabrication, accepter;

Le calcul de la consommation de vapeur dans les réchauffeurs régénératifs et de réseau vers le désaérateur et le condenseur, ainsi que la consommation de condensat via les réchauffeurs et les mélangeurs, est basé sur les équations des bilans matière et thermique.

Les équations d'équilibre sont compilées séquentiellement pour chaque élément du circuit thermique.

La première étape du calcul du diagramme thermique d'une installation de turbine consiste à compiler les bilans thermiques des réchauffeurs du réseau et à déterminer la consommation de vapeur pour chacun d'eux en fonction d'une charge thermique donnée de la turbine et du graphique de température. Après cela, les bilans thermiques des réchauffeurs haute pression régénératifs, des désaérateurs et des réchauffeurs basse pression sont compilés.

2.6.1 Installation de chauffage réseau (chaudière)

Tableau 2.5. Paramètres de vapeur et d'eau dans l'installation de chauffage du réseau

Les paramètres d'installation sont déterminés dans l'ordre suivant.

1. Consommation d'eau du réseau pour le mode calculé

2. L'équilibre thermique du chauffage du réseau inférieur

La consommation de vapeur de chauffage vers le chauffage du réseau inférieur

du tableau 2.1.

3. L'équilibre thermique du chauffage du réseau supérieur

La consommation de vapeur de chauffage vers le chauffage du réseau supérieur

Appareils de chauffage hautement régénératifs système de pression et d'alimentation (pompe)

LDPE 7

L'équation du bilan thermique PVD7

Consommation de vapeur de chaleur pour LDPE7

LDPE 6

Équation du bilan thermique PVD6

Consommation de vapeur de chaleur pour LDPE6

chaleur évacuée du drainage ОД2

Pompe d'alimentation (PN)

Pression après PN

Pression dans la pompe en PN

Pression différentielle

Le volume spécifique d'eau dans le MON v MON - déterminé à partir des tableaux par valeur

P   Lun

Efficacité de la pompe d'alimentation

Chauffage à eau à lun

Enthalpie après lun.

Où - du tableau 2.3;

L'équation du bilan thermique PVD5

Consommation de vapeur de chaleur pour LDPE5

2.6.3 Désaérateur d'eau d'alimentation

Le débit de vapeur des joints de tige de soupape dans le RPV est accepté

L'enthalpie de la vapeur des joints de tige de soupape est acceptée

(à P \u003d 129   MPa   et t \u003d 556 0 Avec) :

Vapeur du dégazeur:

D vyp=0,02 D PV=0.02

La proportion de vapeur (en fractions de vapeur du dégazeur allant vers PE, les joints des chambres médiane et d'extrémité du joint

L'équation du bilan matière du dégazeur:

.

Équation d'équilibre thermique du dégazeur

Après avoir substitué l'expression dans cette équation D   CD que nous obtenons:

Débit de vapeur de chauffage de la troisième turbine d'extraction à DPA

d'où la consommation de vapeur de chauffage issue de la sélection n ° 3 de la turbine chez DPV:

D   D \u003d 4,529.

Débit de condensat à l'entrée du dégazeur:

D   KD \u003d 111,82 - 4,529 \u003d 107,288.

2.6.4 Chauffe-eau brut

Enthalpie de drainage h PSV=140

.

2.6.5 Extenseur de purge à deux étages

2ème étape: expansion de l'eau bouillante à 6 ata en quantité

à une pression de 1 ata.

= + (-)

envoyé à un désaérateur atmosphérique.

2.6.6 Désaérateur d'eau additif

Posté le http://www.allbest.ru/

Équation du bilan matière du désaérateur de condensats de condensats inverses et d'eau supplémentaire DKV.

D   KV \u003d + D   P.O.V + D   OK + D   OB;

Consommation d'eau purifiée chimiquement:

D   OV \u003d ( D   P - D   OK) + + D   Ut.

Équilibre thermique du refroidisseur d'eau de purge OP

matériel d'installation de la turbine à condensat

où q   OP \u003d h h chaleur fournie à l'eau supplémentaire du PO.

q   OD \u003d 670,5-160 \u003d 510,5 kJ / kg,

où: h   purger l'enthalpie de l'eau à la sortie du PO.

Nous acceptons le retour de condensat des consommateurs industriels de chaleur? K \u003d 0,5 (50%), puis:

D   OK \u003d? À * D   P \u003d 0,5 51,89 \u003d 25,694 kg / s;

D   OM \u003d (51,89 - 25,694) + 1,145 + 0,65 \u003d 27,493 kg / s.

Le chauffage de l'eau supplémentaire dans l'OP est déterminé à partir de l'équation du bilan thermique de l'OP:

\u003d 27 493 d'ici:

\u003d 21,162 kJ / kg.

Après le refroidisseur de purge (OP), l'eau supplémentaire est fournie au traitement chimique de l'eau, puis au chauffe-eau chimiquement purifié.

L'équilibre thermique du chauffe-eau POV chimiquement purifié:

où q   6 - la quantité de chaleur transférée au réchauffeur par la vapeur issue de la sélection n ° 6 de la turbine;

chauffage de l'eau en POV. Accepter h   RH \u003d 140 kJ / kg, puis

.

La consommation de vapeur pour POV est déterminée à partir du bilan thermique du chauffe-eau chimiquement purifié:

D   POV 2175.34 \u003d 27.493 230.4 à partir de D   POV \u003d 2,897 kg / s.

De cette façon

D   KV \u003d D

L'équation du bilan thermique du dégazeur d'eau chimiquement purifiée:

D h 6 + D   POV h+ D   Ok h+ D   OV hD   HF h

D 2566,944+ 2,897 391,6+ 25,694 376,77 + 27,493 370,4= (D+ 56,084) * 391,6

D'ici D   \u003d 0,761 kg / s est la consommation de vapeur de chauffage à l'ECS et la sélection n ° 6 de la turbine.

Débit de condensat à la sortie de l'ECS:

D   KV \u003d 0,761 + 56,084 \u003d 56,846 kg / s.

2.6.7 Réchauffeurs basse pression régénératifs

IPA 4

Équation du bilan thermique PND4

.

La consommation de vapeur de chauffage sur PND4

,

où

PND3 et le mélangeurSM2

Équation du bilan thermique combiné:

où le flux de condensat à la sortie du PND2:

D   K6 \u003d D   KD - D   HF - D   Soleil - D   PSV \u003d 107,288 -56,846 - 8,937 - 2,897 = 38,609

remplaçant D   K2 dans l'équation du bilan thermique combiné:

D   \u003d 0,544 kg / s - consommation de vapeur de chauffage sur PND3 de la sélection n ° 5

turbines.

PND2, mélangeur SM1, PND1

Température derrière PS:

1 équation de matière et 2 équations de bilans thermiques sont compilées:

1.

2.

3.

remplacer dans l'équation 2

Nous obtenons:

  kg / s;

D P6 = 1,253   kg / s;

D P7 = 2,758   kg / s

2.6.8 Condensateur

Équation du bilan matières de l'équateur

.

2.7 Vérifier le calcul du bilan matières

La vérification de l'exactitude de la comptabilité dans les calculs de tous les débits du circuit thermique est effectuée en comparant les bilans matière de vapeur et de condensat dans le condenseur de la turbine.

Consommation de vapeur d'échappement dans le condenseur:

,

où est le débit de vapeur de la chambre de décollage de la turbine avec un nombre.

La consommation de vapeur des sélections est donnée dans le tableau 2.6.

Tableau 2.6. Consommation de vapeur pour l'extraction des turbines

Consommation totale de vapeur provenant des compensations de turbine

Débit de vapeur vers le condenseur après la turbine:

Précision de l'équilibre vapeur et condensat

Étant donné que l'erreur dans l'équilibre de la vapeur et du condensat ne dépasse pas la valeur admissible, tous les débits du circuit thermique sont donc correctement pris en compte.

2.8 Bilan énergétique de l'unité de turbine PT 80/100-130/13

Déterminer la puissance des compartiments de turbine et sa pleine puissance:

N je=

où N je   OTS est la puissance du compartiment turbine, N je   OTC \u003d D je   OTC H je   OTC

H je   OTC \u003d H je   OTS - H je +1   OTS - chute de chaleur dans le compartiment, kJ / kg,

D je   OTS - passage de vapeur à travers le compartiment, kg / s.

compartiment 0-1:

D 01   OTC \u003d D 0 = 130,5   kg / s

H 01   OTC \u003d H 0   OTS - H 1   OTC \u003d 34 8 7 - 3233,4 = 253,6 kJ / kg

N 01   OTC \u003d 130,5 . 253,6 = 33,095   MVt

- compartiment 1-2:

D 12   OTC \u003d   D 01   - D 1 = 130,5 - 8,631 = 121,869 kg / s

H 12   OTC \u003d H 1   OTS - H 2   OTC \u003d 3233,4 - 3118,2 = 11 5,2 kJ / kg

N 12   OTC \u003d 121,869 . 11 5,2 = 14,039   MVt

- compartiment 2-3:

D 23   OTC \u003d D 12   - D 2 = 121,869 - 8,929 = 112,94 kg / s

H 23   OTC \u003d H 2   OTS - H 3   OTC \u003d 3118,2 - 2981,4 = 136,8 kJ / kg

N 23   OTC \u003d 112,94 . 136,8 = 15,45 MVt

- compartiment 3-4:

D 34   OTC \u003d   D 23   - D 3 = 112,94 - 61,166 = 51,774 kg / s

H 34   OTC \u003d H 3   OTS - H 4   OTC \u003d 2981,4 - 2790,384 = 191,016 kJ / kg

N 34   OTC \u003d 51,774 . 191,016 = 9,889   MVt

- compartiment 4-5:

D 45   OTC \u003d   D 34   - D 4 = 51,774 - 8,358 = 43,416   kg / s

H 45   OTC \u003d H 4   OTS - H 5   OTC \u003d 2790,384 - 2608,104 = 182,28   kJ / kg

N 45   OTC \u003d 43,416 . 182,28 = 7,913   MVt

- compartiment 5-6:

D 56   OTC \u003d   D 45   - D 5 = 43,416 - 9,481 = 33, 935   kg / s

H 56   OTC \u003d H 5   OTS - H 6   OTC \u003d 2608,104 - 2566,944 = 41,16 kJ / kg

N 45   OTC \u003d 33, 935 . 41,16 = 1,397   MVt

- compartiment 6-7:

D 67   OTC \u003d   D 56   - D 6 = 33, 935 - 13,848 = 20,087   kg / s

H 67   OTC \u003d H 6   OTS - H 7   OTC \u003d 2566,944 - 2502,392 = 64,552   kJ / kg

N 67   OTC \u003d 20,087 . 66,525 = 1, 297   MVt

- compartiment 7-K:

D 7k   OTC \u003d   D 67   - D 7 = 20,087 - 13,699 = 6,388   kg / s

H 7k   OTC \u003d H 7   OTS - H à   OTC \u003d 2502,392 - 2442,933 = 59,459   kJ / kg

N 7k   OTC \u003d 6,388 . 59,459 = 0,38   MVt

3.5.1 Puissance totale des compartiments de turbine

3.5.2 La puissance électrique de la turbine est déterminée par la formule:

N   E \u003d N je

où est l'efficacité mécanique et électrique du générateur,

N   E \u003d 83,46. 0,99. 0,98 \u003d 80,97 MW.

2.9 Indicateurs d'efficacité thermique d'une turbine

Consommation totale de chaleur pour turbine

, MW

.

2. Consommation de chaleur pour le chauffage

,

où s T   - coefficient tenant compte des pertes de chaleur dans le système de chauffage.

3. La consommation totale de chaleur pour les consommateurs industriels

,

.

4. Consommation totale de chaleur par les consommateurs externes

, MW

.

5. Consommation de chaleur pour une centrale électrique à turbine

,

6. Efficacité de la turbine pour la production d'électricité (hors sa propre consommation d'énergie)

,

.

7. Consommation de chaleur spécifique pour la production d'électricité

,

2.10 Indicateurs énergétiques de la cogénération

Paramètres de vapeur fraîche à la sortie du générateur de vapeur.

- pression Р ПГ \u003d 12,9 MPa;

- l'efficacité du générateur de vapeur brute g \u003d 0,92;

- température t ПГ \u003d 556 о С;

- h   GH \u003d 3488 kJ / kg à l'indiqué P   PG et t   PG.

Efficacité du générateur de vapeur, tirée des caractéristiques de la chaudière E-320/140

.

1. Charge thermique du générateur de vapeur

, MW

2. L'efficacité des pipelines (transport de chaleur)

,

.

3. Efficacité des centrales thermiques pour la production d'électricité

,

.

4. L'efficacité du CHPP pour la production et la fourniture de chaleur pour le chauffage, en tenant compte du PVC

,

.

PVC à t N=- 15 0 Avec   fonctionne

5. Consommation spécifique de carburant pour la production d'électricité

,

.

6. Consommation spécifique d'équivalent combustible pour la production et la fourniture d'énergie thermique

,

.

7. Consommation de chaleur du combustible par station

,

.

8. La pleine efficacité de l'unité de puissance (brute)

,

9. Consommation de chaleur spécifique pour l'unité de puissance de la cogénération

,

.

10. Efficacité de l'unité de puissance (nette)

,

.

où E. S. N. - propre consommation d'énergie spécifique, E. C. N. \u003d 0,03.

11. Consommation nette de carburant spécifique

,

.

12. Consommation conditionnelle de carburant

kg / s

13. La consommation d'équivalent combustible pour la production de chaleur dégagée par les consommateurs externes

kg / s

14. La consommation d'équivalent combustible pour la production d'électricité

V E U \u003d V U -V T U \u003d 13,214-8,757 \u003d 4,457 kg / s

Conclusion

À la suite du calcul du schéma thermique de la centrale basé sur la turbine de chauffage de production PT-80 / 100-130 / 13 fonctionnant sous une charge accrue à température ambiante, les valeurs suivantes des principaux paramètres qui caractérisent ce type de centrale ont été obtenues:

Consommation de vapeur dans l'extraction des turbines

Consommation de vapeur de chauffage pour les appareils de chauffage en réseau

Dégagement de chaleur pour le chauffage par une turbine

Q T   \u003d 72,22 MW;

Transfert de chaleur des turbines aux consommateurs industriels

Q P   \u003d 141,36 MW;

Consommation totale de chaleur par les consommateurs externes

Q TP   \u003d 231,58 MW;

Puissance aux bornes du générateur

N euh\u003d 80,97 MW;

Efficacité KPP pour la production d'électricité

Efficacité d'un CHPP pour la production et la fourniture de chaleur pour le chauffage

Consommation de carburant spécifique pour la production d'électricité

b E À= 162,27 g / kW / h

Consommation spécifique de carburant pour la production et la fourniture d'énergie thermique

b T À= 40,427 kg / GJ

Pleine efficacité de la cogénération brute

La pleine efficacité de la centrale électrique nette

Consommation spécifique de carburant de référence à la station nette

Les références

1. Ryzhkin V.Ya. Thermal Power Plants: Textbook for High Schools - 2nd ed., Rev. - M.: Energy, 1976.-447p.

2. Alexandrov A.A., Grigoriev B.A. Tableaux des propriétés thermophysiques de l'eau et de la vapeur d'eau: un manuel. - M .: Édition. MPEI, 1999 .-- 168 p.

3. Poleschuk I.Z. Etablissement et calcul des schémas thermiques de base des centrales thermiques. Instructions méthodiques pour le projet de cours sur la discipline «TPP et NPP», / état Oufa. Aviation teh.un - t. - Ufa, 2003.

4. La norme de l'entreprise (STP UGATU 002-98). Exigences pour la construction, la présentation, la conception.-Ufa .: 1998.

5. Boyko EA Centrales à tubes de vapeur des TPP: Manuel de référence - CPI KSTU, 2006. -152s

6 .. Centrales thermiques et nucléaires: ouvrage de référence / éd. Corr. RAS A.V. Klimenko et V.M. Zorina. - 3e éd. - M.: Publishing House of MPEI, 2003 .-- 648 pp., Ill. - (Génie de la chaleur et de l'énergie; livre 3).

7 .. Turbines de centrales thermiques et nucléaires: Manuel pour les universités / Ed. A.G., Kostyuk, V.V. Frolova. - 2e éd., Révisé. et ajoutez. - M .: Maison d'édition du MPEI, 2001 .-- 488 p.

8. Calcul des schémas thermiques des usines de turbines à vapeur: publication électronique éducative / I. Poleshchuk - GOU VPO USATU, 2005.

Symboles des centrales électriques, des équipements et de leurs éléments (en ttexte, en chiffres, en index)

D - désaérateur d'eau d'alimentation;

DN - pompe de drainage;

K - condenseur, chaudière;

KN - pompe à condensats;

OE - refroidisseur de drainage;

PrTS - schéma de circuit;

LDPE, PND - réchauffeur régénératif (haute, basse pression);

PVC - chaudière à eau chaude de pointe;

GES - générateur de vapeur;

PE - surchauffeur (primaire);

PN - pompe d'alimentation;

PS - chauffe-boîte à garniture;

PSG - chauffage de réseau horizontal;

PSV - chauffe-eau brut;

PT - turbine à vapeur; turbine de cogénération avec extraction de vapeur industrielle et de chauffage;

PHOV - un réchauffeur d'eau chimiquement purifiée;

PE - refroidisseur à éjecteur;

P est un extenseur;

TPP - centrale de cogénération;

SM - mélangeur;

CX - réfrigérateur à garniture;

CVP - cylindre haute pression;

Cylindre basse pression - cylindre basse pression;

EG - générateur électrique;

Annexe A

Annexe B

Diagramme des modes PT-80/100

Annexe B

Horaires de chauffage de régulation de qualité des vacanceschaleur en fonction de la température extérieure moyenne quotidienne

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Analyse des méthodes de calcul de vérification du schéma thermique d'une centrale basée sur une turbine de cogénération. Description de la conception et du fonctionnement du condensateur KG-6200-2. Description du circuit thermique de base d'une installation de chauffage basée sur une turbine de type T-100-130.

thèse, ajoutée le 02.09.2010


Diagramme thermique de l'unité de puissance. Paramètres de vapeur dans l'extraction des turbines. Construire un processus dans un diagramme hs. Tableau récapitulatif des paramètres de vapeur et d'eau. Etablissement des principaux bilans thermiques des unités et appareils du circuit thermique. Calcul du désaérateur et installation du réseau.

papier à terme, ajouté 17/09/2012


Construire le processus d'expansion de la vapeur dans le diagramme h-s. Calcul de l'installation des radiateurs réseau. Le processus d'expansion de la vapeur dans une turbine d'entraînement d'une pompe d'alimentation. Détermination de la consommation de vapeur d'une turbine. Calcul de l'efficacité thermique des centrales thermiques et choix des pipelines.

papier à terme, ajouté le 10.06.2010


La sélection et la justification du bloc de circuit thermique de base. Équilibrer les principaux flux de vapeur et d'eau. Les principales caractéristiques de la turbine. Construction du processus de détente de vapeur dans une turbine sur le diagramme hs. Calcul des surfaces de chauffe de la chaudière de récupération.

papier à terme, ajouté le 25.12.2012


Calcul d'une turbine à vapeur, paramètres des principaux éléments du concept d'une installation de turbine à vapeur et construction préliminaire du processus thermique de détente de vapeur dans la turbine dans le diagramme h-s. Performance économique d'une turbine à vapeur avec régénération.

papier à terme, ajouté 16/07/2013


Etablissement d'un schéma thermique calculé de la centrale nucléaire de TU. Détermination des paramètres du fluide de travail, de la consommation de vapeur dans le choix de l'unité de turbine, de la puissance interne et des indicateurs d'efficacité thermique et de l'unité dans son ensemble. La puissance de la pompe à condensats.

papier à terme, ajouté 14/12/2010


Le processus d'expansion de la vapeur dans une turbine. Détermination des coûts de la vapeur chaude et de l'eau d'alimentation. Calcul des éléments du circuit thermique. Solution de la matrice par la méthode Cramer. Code du programme et sortie des résultats des calculs de la machine. Indicateurs techniques et économiques de l'unité de puissance.

échéance ajoutée le 19/03/2014


Etude de la conception de la turbine K-500-240 et de la conception thermique de l'installation de turbine d'une centrale électrique. Le choix du nombre d'étages du cylindre de turbine et la répartition des différences d'enthalpie de vapeur par ses étages. Détermination de la puissance de la turbine et calcul de la lame de travail pour la flexion et la tension.