- 건식 벽체
증기 터빈 작동에 대해. 증기터빈 운전 매뉴얼 터빈도 pt 80 75 130 13

코스 프로젝트 할당

3

1.

초기 참조 데이터

4

2.

보일러 설치 계산

6

3.

터빈의 증기 팽창 과정 구성

8

4.

증기와 급수 균형

9

5.

PTS 요소에 의한 증기, 급수 및 응축수의 매개변수 결정

11

6.

PTS의 섹션 및 요소에 대한 열 균형 방정식 작성 및 해결

15

7.

에너지 전력 방정식과 그 해

23

8.

계산 확인

24

9.

정의 에너지 지표

25

10.

선택 보조 장비

26

서지

27

코스 프로젝트 할당
학생에게: 오누친 D.M..

프로젝트 주제: STU PT-80/100-130/13의 열 회로 계산
프로젝트 데이터

P 0 =130kg/cm 2 ;

;

;

Qt=220MW;

;

.

규제되지 않은 추출의 압력 – 참조 데이터에서.

추가 물 준비 - 대기 탈기기 "D-1,2"에서.
계산부분의 부피


  1. 정격 전력에 대한 SI 시스템의 STU 설계 계산.

  2. 기술 훈련 시설의 에너지 성능 지표 결정.

  3. 직업훈련시설 보조장비 선정.

1. 초기 참고자료
PT-80/100-130 터빈의 주요 지표.

1 번 테이블.


매개변수

크기

치수

정격 전력

80

MW

최대 출력

100

MW

초기 압력

23,5

MPa

초기온도

540

와 함께

중심 정맥 펌프 출구의 압력

4,07

MPa

HPC 출구 온도

300

와 함께

과열 증기 온도

540

와 함께

냉각수 흐름

28000

m 3 / 시간

냉각수 온도

20

와 함께

콘덴서 압력

0,0044

MPa

터빈에는 히터의 급수를 가열하도록 설계된 8개의 조절되지 않은 증기 추출 장치가 있습니다. 저기압, 탈기기, 히터 내 고압주 공급 펌프 구동 터빈에 전력을 공급합니다. 터보 드라이브의 배기 증기는 터빈으로 돌아갑니다.
표 2.


선택

압력, MPa

온도, 0C



PVD 7호

4,41

420

II

PVD 6호

2,55

348

III

HDPE 5호

1,27

265

탈기기

1,27

265

IV

HDPE 4호

0,39

160

V

HDPE 3호

0,0981

-

VI

HDPE 2호

0,033

-



HDPE 1호

0,003

-

터빈에는 네트워크 물의 1단계 및 2단계 가열을 위해 설계된 상부 및 하부 2개의 가열 증기 추출 장치가 있습니다. 가열 추출에는 다음과 같은 압력 제어 한계가 있습니다.

상부 0.5-2.5kg/cm 2 ;

0.3-1kg/cm2를 낮추십시오.

2. 보일러 설치 계산

VB – 상부 보일러;

NB – 하부 보일러;

반환 – 네트워크 물을 반환합니다.

D VB, D NB - 각각 상부 및 하부 보일러의 증기 소비량.

온도 그래프: t pr / t o br =130 / 70 C;

Tpr = 130℃(403K);

Tarr = 70℃(343K).

지역난방 추출의 증기 매개변수 결정

VSP와 NSP에서 균일한 가열을 가정해 보겠습니다.

우리는 네트워크 히터의 과열 가치를 받아들입니다.
.

우리는 파이프라인의 압력 손실을 수용합니다.
.

VSP 및 NSP용 터빈의 상부 및 하부 추출 압력:

술집;

술집.
h WB =418.77kJ/kg

h NB =355.82kJ/kg

D WB (h 5 - h WB /)=K W NE (h WB - h NB) →

→ DWB =1.01∙870.18(418.77-355.82)/(2552.5-448.76)=26.3kg/s

D NB h 6 + D WB h WB / +K W NE h OBR = KW NE h NB +(D WB +D NB) h NB / →

→ D NB =/(2492-384.88)=25.34kg/s

D VB +D NB =D B =26.3+25.34=51.64kg/s

3. 터빈의 증기 팽창 과정 구성
실린더 증기 분배 장치의 압력 손실을 가정해 보겠습니다.

;

;

;

이 경우 실린더 입구(제어 밸브 뒤)의 압력은 다음과 같습니다.

h,s 다이어그램의 프로세스는 그림 1에 나와 있습니다. 2.

4. 증기와 급수의 균형.


  • 우리는 엔드 씰(D KU)과 증기 이젝터(D EP) 잠재력이 가장 높은 증기가 있습니다.

  • 엔드 씰과 이젝터에서 소비된 증기는 스터핑 박스 히터로 보내집니다. 우리는 응축수 가열을 허용합니다.


  • 이젝터 냉각기의 배기 증기는 이젝터 히터(EH)로 향합니다. 그것에 있는 난방:


  • 터빈으로의 증기 흐름(D)은 알려진 값이라고 가정합니다.

  • 작동 유체의 스테이션 내 손실: D У =0.02D.

  • 엔드 씰의 증기 소비량을 0.5%로 가정합니다: D KU =0.005D.

  • 메인 이젝터의 증기 소비량이 0.3%라고 가정합니다: D EJ =0.003D.

그 다음에:


  • 보일러의 증기 소비량은 다음과 같습니다.
D K = D + D UT + D KU + D EJ =(1+0.02+0.005+0.003)D=1.028D

  • 왜냐하면 보일러가 드럼 보일러인 경우 보일러 퍼지를 고려해야 합니다.
블로우다운은 1.5%입니다.

D 연속 = 0.015D = 1.03D K = 0.0154D.


  • 보일러에 공급되는 급수량:
D PV = D K + D 연속 = 1.0434D

  • 추가 물의 양:
D ext =D ut +(1-K pr)D pr +D v.r.

생산 시 응축수 손실:

(1-K pr)D pr =(1-0.6)∙75=30kg/s.

보일러 드럼의 압력은 (유압 손실로 인해) 터빈의 새로운 증기 압력보다 약 20% 더 높습니다.

P k.v. =1.2P 0 =1.2∙12.8=15.36MPa →
kJ/kg.

연속 블로우다운 팽창기(CPD)의 압력은 탈기기(D-6)의 압력보다 약 10% 더 높습니다.

P RNP =1.1P d =1.1∙5.88=6.5bar →


kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg;

D P.R.=β∙D cont =0.438∙0.0154D=0.0067D;

D V.R. =(1-β)D 계속 =(1-0.438)0.0154D=0.00865D.
D ext =D ut +(1-K pr)D pr +D v.r. =0.02D+30+0.00865D=0.02865D+30.

네트워크 히터를 통한 네트워크 물의 흐름을 결정합니다.

난방 시스템의 누수는 순환수량의 1%로 인정됩니다.

따라서 필요한 화학 생산성. 물 처리:

5. PTS 요소를 기반으로 증기, 급수 및 응축수의 매개변수를 결정합니다.
우리는 터빈에서 재생 시스템의 히터까지 증기 파이프라인의 압력 손실을 다음과 같이 가정합니다.


나는 선택

PVD-7

4%

II 선택

PVD-6

5%

III 선택

PVD-5

6%

IV 선택

PVD-4

7%

V 선택

PND-3

8%

VI 선택

PND-2

9%

VII 선택

PND-1

10%

매개변수의 결정은 히터의 설계에 따라 달라집니다( 그림을 참조하십시오. 삼). 계산된 방식에서 HDPE와 PVD는 모두 표면입니다.

주 응축수와 급수가 응축기에서 보일러로 흐르면서 필요한 매개변수를 결정합니다.

5.1. 응축수 펌프의 엔탈피 증가는 무시합니다. 그러면 ED 앞의 응축수의 매개변수는 다음과 같습니다.

0.04바,
29°C,
121.41kJ/kg.

5.2. 이젝터 히터의 주 응축수의 가열은 5°C라고 가정합니다.

34℃; kJ/kg.

5.3. 글랜드 히터(SP)의 물 가열 온도를 5°C로 가정합니다.

39°C,
kJ/kg.

5.4. PND-1 – 비활성화되었습니다.

VI 선택에서 증기가 공급됩니다.

69.12°C,
289.31 kJ/kg = h d2(HDPE-2의 배수).

°С,
4.19∙64.12=268.66kJ/kg

V 선택에서 증기가 공급됩니다.

히터 본체의 가열 증기 압력:

96.7℃,
405.21kJ/kg;

히터 뒤의 물 매개변수:

°С,
4.19∙91.7=384.22kJ/kg.

LPH-3 앞의 흐름 혼합으로 인한 온도 상승을 미리 설정했습니다.
, 즉. 우리는:

IV 선택에서 증기가 공급됩니다.

히터 본체의 가열 증기 압력:

140.12°С,
589.4kJ/kg;

히터 뒤의 물 매개변수:

°С,
4.19∙135.12=516.15kJ/kg.

배수 냉각기의 열매체 매개변수:

5.8. 급수 탈기기.

급수 탈기기는 하우징 내에서 일정한 증기 압력으로 작동합니다.

R D-6 =5.88 bar → t D-6 N =158 ˚С, h' D-6 =667 kJ/kg, h” D-6 =2755.54 kJ/kg,

5.9. 공급 펌프.

펌프 효율을 살펴보자
0,72.

토출 압력: MPa. °C, 배수 냉각기의 열매체 매개변수는 다음과 같습니다.
증기 냉각기의 증기 매개변수:

℃;
2833.36kJ/kg.

OP-7의 가열 온도를 17.5°C로 설정했습니다. 그런 다음 PVD-7 뒤의 수온은 °C와 같고 배수 냉각기의 열매체 매개변수는 다음과 같습니다.

℃;
1032.9kJ/kg.

PPH-7 이후의 급수압력은 다음과 같습니다.

히터 자체 뒤에 있는 물 매개변수.

네트워크 물의 2단계 가열을 위한 비열 소비량.

정황: G k3-4 = ChSD + 5t/h; j - 그림 참조 ; 1V 20℃; @ 8000m3/h

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C; 1V 20℃; @ 8000m3/h; Δ PEN = 7kcal/kg

쌀. 10, , , V, G

전체 내용에 대한 수정( 0) 및 특정( G

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

) ~에 편차 압력 신선한 ~에서 명사 같은 ~에 ± 0.5MPa(5kgf/cm2)

α 티 = ± 0,05 %; α G 0 = ± 0,25 %

) ~에 편차 온도 신선한 ~에서 명사 같은 ~에 ± 5°C

V) ~에 편차 소비 영양가 있는 ~에서 명사 같은 ~에 ± 10 % G 0

G) ~에 편차 온도 영양가 있는 ~에서 명사 같은 ~에 ± 10°C

쌀. 열하나, , , V

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

전체 내용에 대한 수정( 0) 및 특정( r) 열 소비량 및 신선한 증기 소비량( G 0) 응축 모드에서

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

) ~에 일시 휴업 여러 떼 PVD

) ~에 편차 압력 지출 ~에서 명사 같은

V) ~에 편차 압력 지출 ~에서 명사 같은

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C; G구덩이 = G 0

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C

정황: G구덩이 = G 0; 아르 자형 9 = 0.6MPa(6kgf/cm2); 구덩이 - 그림 참조 ; j - 그림 참조

정황: G구덩이 = G 0; 구덩이 - 그림 참조 ; 아르 자형 9 = 0.6MPa(6kgf/cm2)

정황: 아르 자형 n = 1.3MPa(13kgf/cm2); n = 715kcal/kg; j - 그림 참조

메모. = 0 - 제어 다이어프램이 닫힙니다. = max - 제어 다이어프램이 완전히 열려 있습니다.

정황: 아르 자형 wto = 0.12MPa(1.2kgf/cm2); 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2)

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

CHSP의 내부 전력 및 상부 및 하부 가열 배출구의 증기 압력

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 n = 1.3MPa(13kgf/cm2) ~에 ChSD ≤ 221.5t/h; 아르 자형 n = ChSD/17 - ~에 ChSD > 221.5t/h; n = 715kcal/kg; 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); j - 그림 참조 , ; τ2 = 에프( WTO) - 그림 참조 ; t = 0 Gcal/(kW·h)

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 단일 단계 가열로 터빈 동력에 대한 가열 부하의 영향

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 1.3(130kgf/cm2); 0 = 555°C; 아르 자형 NTO = 0.06(0.6kgf/cm2); 아르 자형 2@4kPa(0.04kgf/cm2)

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 단일 단계 가열을 위한 모드 다이어그램

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555 ° 와 함께; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 아르 자형 NTO = 0.09MPa(0.9kgf/cm2); 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); G구덩이 = G 0.

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 2단계 가열 모드 다이어그램

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555 ° 와 함께; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 아르 자형 WTO = 0.12MPa(1.2kgf/cm2); 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); G구덩이 = G 0; τ2 = 52 ° 와 함께.

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

생산 선택만 있는 모드의 모드 다이어그램

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555 ° 와 함께; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 아르 자형 WTO와 아르 자형 NTO = 에프( ChSD) - 그림을 참조하십시오. 서른; 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); G구덩이 = G 0

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 단일 단계 가열을 위한 비열 소비량

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 아르 자형 NTO = 0.09MPa(0.9kgf/cm2); 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); G구덩이 = G 0; 티 = 0

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 2단계 가열을 위한 비열 소비량

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 아르 자형 WTO = 0.12MPa(1.2kgf/cm2); 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); G구덩이 = G 0; τ2 = 52°C; 티 = 0.

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

생산 선택만 있는 모드에서의 특정 열 소비량

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 아르 자형 WTO와 아르 자형 NTO = 에프( ChSD) - 그림 참조 ; 아르 자형 2 = 5kPa(0.05kgf/cm2); G구덩이 = G 0.

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 단일 단계 가열을 통한 바닥 가열 배출구의 가능한 최소 압력

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

쌀. 41, ,

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 2단계 가열(LMZ POTS의 데이터에 따름)

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

) 최소한으로 가능한 압력 V 높은 -선택 그리고 계획된 온도 뒤집다 회로망

) 개정 ~에 온도 뒤집다 회로망

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 단일 단계 가열로 공칭에서 하부 가열 출구의 압력 편차에 대한 전력 수정(LMZ 냄비의 데이터에 따름)

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

네트워크 물의 2단계 가열로 상부 가열 시스템의 압력 편차에 대한 전력 수정(LMZ 냄비 데이터에 따름)

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

배기 증기 압력에 대한 수정(LMZ 포트 데이터에 따름)

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

1 POT LMZ의 데이터를 기반으로 합니다.

~에 편차 압력 신선한 ~에서 명사 같은 ~에 ±1MPa(10kgf/cm2): 에게 완벽한 소비 따뜻함

에게 소비 신선한

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

0) 및 신선한 증기 소비량( G 0) 조정 가능한 선택 모드1

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

1 POT LMZ의 데이터를 기반으로 합니다.

~에 편차 온도 신선한 ~에서 명사 같은 ~에 ±10°C:

에게 완벽한 소비 따뜻함

에게 소비 신선한

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

총 열 소비량에 대한 수정 사항( 0) 및 신선한 증기 소비량( G 0) 조정 가능한 선택 모드1

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

1 POT LMZ의 데이터를 기반으로 합니다.

~에 편차 압력 V -선택 ~에서 명사 같은 ~에 ± 1MPa(1kgf/cm2):

에게 완벽한 소비 따뜻함

에게 소비 신선한

쌀. 49 , , V

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

특정협력 전력생산

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

) 나룻배 생산 선택

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555 ° ; n = 1.3MPa(13kgf/cm2); 에엠 = 0.975.

) 나룻배 높은 그리고 낮추다 지역 난방 선택

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555°C; 아르 자형 WTO = 0.12MPa(1.2kgf/cm2); 에엠 = 0.975

V) 나룻배 낮추다 지역 난방 선택

정황: 아르 자형 0 = 13MPa(130kgf/cm2); 0 = 555 ° ; 아르 자형 NTO = 0.09MPa(0.9kgf/cm2); 에엠 = 0.975

쌀. 50 , , V

터보 장치의 일반적인 에너지 특성

규제된 선택의 압력에 대한 특정 조합의 전기 생성에 대한 개정

유형
PT-80/100-130/13
LMZ

) ~에 압력 V 생산 선택

) ~에 압력 V 높은 난방 선택

V) ~에 압력 V 낮추다 난방 선택

애플리케이션

1. 에너지 특성 수집 조건

전형적인 에너지 특성은 Chisinau CHPP-2(Yuzhtechenergo가 수행한 작업)와 CHPP-21 Mosenergo(MGP PO Soyuztechenergo가 수행한 작업)의 두 터빈 장치에 대한 열 테스트 보고서를 기반으로 작성되었습니다. 이 특성은 터빈 장치의 평균 효율을 반영합니다. 대대적인 개조그림 1에 표시된 열 회로에 따라 작동합니다. ; 공칭으로 허용되는 다음 매개변수 및 조건 하에서:

터빈 스톱 밸브 앞의 신선한 증기의 압력과 온도는 13(130kgf/cm2)* 및 555°C입니다.

* 텍스트와 그래프에서는 절대 압력을 나타냅니다.

규제된 생산 추출 압력은 13(13kgf/cm2)이며 ChSD 입구의 유량이 221.5t/h 이상 자연적으로 증가합니다.

상부 가열 추출의 압력은 0.12(1.2kgf/cm2)이며 가열 네트워크 물을 위한 2단계 방식입니다.

하부 가열 배출구의 압력은 네트워크 물 가열을 위한 단일 단계 방식에서 0.09(0.9kgf/cm2)입니다.

조절된 생산 추출의 압력, 압력 조절기가 꺼진 응축 모드의 상부 및 하부 가열 추출 - 그림. 그리고 ;

배기 증기 압력:

a) 응축 모드를 특성화하고 5kPa(0.05kgf/cm2)의 일정한 압력에서 네트워크 물을 1단계 및 2단계 가열하는 동안 선택 작업을 수행합니다.

b) 응축 체제를 특성화하기 위해 일정한 흐름및 냉각수 온도 - 응축기의 열 특성에 따라 1V= 20°C 및 = 8000m3/h;

고압 및 저압 재생 시스템이 완전히 켜지고 탈기기 0.6(6kgf/cm2)이 생산 증기로 구동됩니다.

급수 소비량은 신선한 증기 소비량과 동일하며, 생산 응축수의 100%가 100% 회수됩니다. = 탈기기에서 100°C 수행 0.6(6kgf/cm2);

급수 온도와 히터 뒤의 주 응축수의 온도는 그림 1에 표시된 종속성에 해당합니다. , , , , ;

공급 펌프의 공급수 엔탈피 증가는 7kcal/kg입니다.

터빈 장치의 전기기계적 효율성은 Dontekhenergo가 수행한 유사한 터빈 장치의 테스트를 기반으로 채택되었습니다.

선택 시 압력 조절 한계:

a) 생산량 - 1.3 ± 0.3 (13 ± 3 kgf/cm2)

b) 물 가열을 위한 2단계 난방 방식을 갖춘 상부 지역 난방 - 0.05 - 0.25 (0.5 - 2.5 kgf/cm2);

a) 물 가열을 위한 단일 단계 난방 방식을 사용한 하부 지역 난방 - 0.03 - 0.10 (0.3 - 1.0 kgf/cm2).

네트워크 물 가열을 위한 2단계 방식을 사용하는 지역 난방 시설의 네트워크 물 가열(공장에서 계산된 종속성 τ2р =) 에프( VTO) 및 τ1 = 에프(티, WTO)는 압력에서 최대 가열 부하에 대해 44 - 48 °C입니다. WTO = 0.07 ¼ 0.20(0.7 ¼ 2.0kgf/cm2).

이 표준 에너지 특성의 기초를 형성하는 테스트 데이터는 "물과 수증기의 열물리적 특성 표"(M.: Standards Publishing House, 1969)를 사용하여 처리되었습니다. LMZ POT의 조건에 따라 생산선정에서 회수된 응축수는 100℃의 온도에서 HDPE 2호 이후 주 응축수 라인으로 유입된다. 일반 에너지 특성을 집계할 때 다음과 같이 인정된다. 동일한 온도에서 탈기기 0.6(6kgf/cm2)에 직접 도입됩니다. LMZ POT의 조건에 따르면, 네트워크 물의 2단계 가열과 CSD 입구의 증기 유량이 240t/h(낮은 생산량으로 최대 전기 부하) 이상인 모드, HDPE No. 4 완전히 꺼졌습니다. 표준 에너지 특성을 정리할 때 CSD 입구 유량이 190 t/h를 초과할 때 응축수의 일부가 HDPE 바이패스 4번으로 보내져 전면 온도가 낮아지는 것으로 인정되었습니다. 탈기기의 온도는 150°C를 초과하지 않습니다. 이는 응축수의 원활한 탈기를 보장하기 위해 필요합니다.

2. 터보 플랜트에 포함된 장비의 특성

터빈과 함께 터빈 장치에는 다음 장비가 포함됩니다.

수소 냉각 기능을 갖춘 Elektrosila 공장의 발전기 TVF-120-2;

총 표면적이 3000m2인 2패스 커패시터 80 KTSS-1(이 중 765m2는 내장 빔의 비율임)

4개의 저압 히터: HDPE No. 1, 콘덴서에 내장, HDPE No. 2 - PN-130-16-9-11, HDPE No. 3 및 4 - PN-200-16-7-1;

탈기기 1개 0.6(6kgf/cm2);

3개의 고압 히터: PVD No. 5 - PV-425-230-23-1, PVD No. 6 - PV-425-230-35-1, PVD No. 7 - PV-500-230-50;

5000m3/h의 유량과 26m의 물 압력을 갖춘 두 개의 순환 펌프 24NDN. 미술. 각각 500kW의 전기 모터;

각각 75kW의 출력을 갖는 전기 모터로 구동되는 3개의 응축수 펌프 KN 80/155(작동 중인 펌프 수는 응축기로 향하는 증기 흐름에 따라 다름)

2개의 메인 3단 이젝터 EP-3-701 및 1개의 시동 이젝터 EP1-1100-1(1개의 메인 이젝터는 지속적으로 작동 중)

2개의 네트워크 온수기(상부 및 하부) PSG-1300-3-8-10(각각 1300m2의 표면적), 2300m3/h의 네트워크 물을 통과하도록 설계되었습니다.

각각 75kW의 출력을 갖는 전기 모터로 구동되는 KN-KS 80/155 네트워크 온수기의 응축수 펌프 4개(각 PSG당 펌프 2개)

500kW 전기 모터를 갖춘 첫 번째 리프트 SE-5000-70-6의 네트워크 펌프 1개;

1600kW 전기 모터를 갖춘 네트워크 펌프 II 리프트 SE-5000-160 1개.

3. 응축 모드

압력 조절기가 꺼진 응축 모드에서 발전기 터미널의 전력에 따른 총 열 소비량과 신규 증기 소비량은 다음 방정식으로 표현됩니다.

일정한 응축기 압력에서

2 = 5kPa(0.05kgf/cm2);

0 = 15,6 + 2,04N티;

G 0 = 6,6 + 3,72N티 + 0.11( N t - 69.2);

일정한 흐름에서 ( = 8000m3/h) 및 온도( 1V= 20°C) 냉각수

0 = 13,2 + 2,10N티;

G 0 = 3,6 + 3,80N티 + 0.15( N t-68.4).

위의 방정식은 40~80MW의 전력 범위 내에서 유효합니다.

주어진 전력에 대한 응축 모드 중 열 및 신선한 증기의 소비는 해당 그래프에 따라 필요한 수정 사항이 도입된 후 주어진 종속성에 따라 결정됩니다. 이러한 수정 사항은 작동 조건과 공칭 조건(일반적인 특성이 수집된) 간의 차이를 고려하고 작동 조건에 대한 특성 데이터를 다시 계산하는 데 사용됩니다. 역방향 재계산 중에는 수정 사항의 부호가 반전됩니다.

개정안은 일정한 전력에서 열과 신선한 증기의 소비를 조정합니다. 여러 매개변수가 공칭 값에서 벗어나면 수정 사항이 대수적으로 요약됩니다.

4. 조정 가능한 선택 모드

제어된 추출이 켜지면 터빈 장치는 물 가열을 위한 1단계 및 2단계 가열 방식으로 작동할 수 있습니다. 하나의 생산 단위로 가열 추출 없이 작업하는 것도 가능합니다. 증기 소비 모드에 대한 일반적인 다이어그램과 전력 및 생산 출력에 대한 비열 소비의 의존성은 그림 1에 나와 있습니다. - , 그리고 그림 1의 열 소비로 인한 특정 전력 생성. - .

모드 다이어그램은 POT LMZ에서 사용하는 방식에 따라 계산되며 두 필드에 표시됩니다. 위쪽 필드는 하나의 생산 추출이 있는 터빈의 모드(Gcal/h)에 대한 다이어그램입니다. 티 = 0.

난방 부하가 켜지고 기타 조건이 변경되지 않으면 28~30단계만 부하가 해제되거나(하단 주 히터 1개 켜짐) 26~30단계(주 히터 2개 켜짐) 터빈 출력이 감소합니다.

전력 감소 값은 난방 부하에 따라 달라지며 결정됩니다.

Δ N Qt = KQ티,

어디 케이- 테스트 중에 결정된 터빈 출력 Δ의 특정 변화 N Qt/Δ t는 단일 단계 가열의 경우 0.160 MW/(Gcal · h)이고, 네트워크 물의 2단계 가열에서는 0.183 MW/(Gcal · h)입니다(그림 31 및 32).

주어진 전력에서 신선한 증기 소비량은 다음과 같습니다. N t 및 2개(생산 및 난방) 선택은 다음에 따라 결정됩니다. 상단 여백어떤 가상의 힘에 해당한다 N피트앤원 프로덕션 셀렉션

N피트 = N티 + Δ N Qt.

다이어그램 하단 필드의 기울어진 직선을 사용하면 주어진 터빈 전력 및 난방 부하의 값을 그래픽으로 결정할 수 있습니다. N ft, 그리고 생산 선택에 따라 신선한 증기 소비량이 증가합니다.

열 소비에 대한 비열 소비량 및 비발전량 값은 체제 다이어그램 계산에서 가져온 데이터를 기반으로 계산됩니다.

전력 및 생산 출력에 대한 비열 소비 의존성 그래프는 LMZ HOT 모드 다이어그램의 기초와 동일한 고려 사항을 기반으로 합니다.

이러한 유형의 일정은 MGP PO Soyuztekhenergo의 터빈 공장에서 제안되었습니다(Industrial Energy, 1978, No. 2). 차트 시스템보다 바람직합니다. 티 = 에프(N티, t) 다른 곳에 n = const, 사용하기 더 편리하기 때문입니다. 비원칙적인 특성으로 인해 비열 소비 그래프는 더 낮은 필드 없이 작성됩니다. 이를 사용하는 방법론이 예제와 함께 설명됩니다.

일반적인 특성에는 네트워크 물의 3단계 가열 모드를 특성화하는 데이터가 포함되어 있지 않습니다. 왜냐하면 이 모드는 테스트 기간 동안 이 유형의 설치 어디에서도 마스터되지 않았기 때문입니다.

공칭 특성을 계산할 때 허용되는 매개변수 편차의 영향은 두 가지 방법으로 고려됩니다.

a) 보일러의 열 소비와 일정한 질량 유량으로 소비자에게 열 공급에 영향을 주지 않는 매개변수 G 0, G n 그리고 G t, - 지정된 권한에 대한 수정안을 도입하여 N티( N티 + KQ티).

그림에 따라 수정된 전력에 따라. - 신선한 증기 소비량이 결정됩니다. 특정 소비열 및 총 열 소비량;

b) 다음에 대한 정정 0, 0과 n은 신선 스팀 소비량과 총 열 소비량에 대해 위의 수정을 한 후 구한 값에 추가되고, 그 후 주어진 조건에 대해 신선 스팀 소비량과 열 소비량(전체 및 개별)이 계산됩니다.

생증기압 보정 곡선에 대한 데이터는 테스트 결과를 사용하여 계산됩니다. 다른 모든 수정 곡선은 LMZ POT 데이터를 기반으로 합니다.

5. 특정 열 소비량, 신선한 증기 소비량 및 특정 난방 작업을 결정하는 예

예 1. 선택 항목에서 압력 조절기가 분리된 응축 모드.

주어진: N t = 70MW; 0 = 12.5(125kgf/cm2); 0 = 550°C; 아르 자형 2 = 8kPa(0.08kgf/cm2); G피트 = 0.93 G 0; Δ 구덩이 = 피트 - npit = -7°C.

주어진 조건에서 전체 및 특정 총 열 소비량과 신선한 증기 소비량을 결정하는 것이 필요합니다.

순서와 결과는 표에 나와 있습니다. .

테이블 P1

지정

판정방법

받은 가치

공칭 조건에서 신선한 증기 소비량, t/h

신선한 증기 온도

급수 소비량

비열 소비에 대한 총 보정, %

주어진 조건에서의 비열 소비량, kcal/(kW·h)

주어진 조건에서 총 열 소비량, Gcal/h

0 = N t10-3

공칭 조건과의 편차에 대한 증기 소비량 수정(%):

실시간 증기압

신선한 증기 온도

배기 증기 압력

급수 소비량

급수 온도

신선한 증기 소비에 대한 총 보정, %

주어진 조건에서 신선한 증기 소비량, t/h

테이블 P2

지정

판정방법

받은 가치

지역난방으로 인한 cznd의 생산 부족, MW

Δ N Qt = 0.160

대략적인 가상 전력, MW

N tf" = N티 + Δ N Qt

CSD 입구의 대략적인 유량, t/h

G ChSDin"

1,46 (14,6)*

지역난방 추출 시 최소 가능 압력(kgf/cm2)

아르 자형 NTO분

0,057 (0,57)*

압력에 대한 전력 보정 아르 자형 NTO = 0.06(0.6kgf/cm2), MW

Δ N RNTO

조정된 가상 전력, MW

N tf = N tf" + Δ N RNTO

ChSD 입구에서 조정된 유량, t/h

G CHSDinh

a) τ2р = 에프( WTO) = 60°C

b) Δτ2 = 70 - 60 = +10°C 및 G ChSDin"

압력에 대한 전력 보정 아르 자형 2 = 2kPa(0.02kgf/cm2), MW

* 상부 가열 출력의 압력에 대한 전력을 조정할 때 아르 자형 WTO, 0.12(1.2kgf/cm2)와는 다른 결과는 해당 반환 수온에 해당합니다. 주어진 압력곡선을 따라 τ2р = 에프( WTO) 그림에서 , 즉. 60℃

** 눈에 띄는 차이가 있는 경우 G CHSDvkh"에서 G CHSDpp의 모든 값에서. 4 - 11은 지정된 내용에 따라 확인되어야 합니다. G CHSDin.

특정 가열 작업의 계산은 예제에 제공된 것과 유사하게 수행됩니다. 가열 출력 개발 및 실제 압력에 대한 보정 아르 자형 WTO는 그림 1에 따라 결정됩니다. , 그리고 , .

예 4. 가열 추출이 없는 모드.

주어진: N t = 80MW; n = 120Gcal/h; 티 = 0; 아르 자형 0 = 12.8(128kgf/cm2); 0 = 550°C; R 7.65

상부 가열 추출 압력, (kgf/cm2)*

아르 자형 WTO

쌀. 에 의해 G ChSDin"

하부 가열 출구 압력, (kgf/cm2)*

아르 자형 NTO

쌀. 에 의해 G ChSDin"

* ChSND 선택의 압력과 HDPE의 응축수 온도는 다음에 따라 응축 방식 그래프에서 결정될 수 있습니다. G ChSDin, 비율 G CHSDin/ G 0 = 0,83.

6. 전설

이름

지정

전력, MW:

발전기 터미널의 전기

N티, N tf

고압 내부 부품

N iCHVD

중압 및 저압 내부 부품

N iCHSND

터빈 장치의 총 손실

Σ∆ N

전기기계적 효율성

고압 실린더(또는 부품)

저압(또는 중저압) 실린더

TsSD(ChSND)

증기 소비량, t/h:

터빈으로

생산을 위해

지역난방용

재생을 위해

G PVD, G HDPE, G

CVP 마지막 단계를 통해

G CHVDskv

ChSD 입구에

G CHSDinh

ChND 입구에

G CHNDin

커패시터에

급수 소비량, t/h

회수된 생산 응축수의 소비량, t/h

콘덴서를 통과하는 냉각수 흐름, m3/h

터빈 단위당 열 소비량, Gcal/h

생산을 위한 열 소비량, Gcal/h

절대압력(kgf/cm2):

스톱 밸브 앞

제어 및 과부하 밸브 뒤

P.I.-IV cl, 레인

제어 단계 챔버에서

첫 번째

규제되지 않은 샘플링 챔버에서

P.I.-

생산 선택실에서

상부 가열실에서

하부 가열실에서

커패시터에서 kPa(kgf/cm2)

온도(°C), 엔탈피, kcal/kg:

스톱 밸브 앞의 신선한 증기

0, 0

생산 선택실의 증기

HDPE용 응축수

에게, k1, k2, k3, k4

생산 추출에서 응축수 반환

PVD 뒤의 급수

구덩이5, 구덩이6, 구덩이7

식물 뒤에 물을 공급

피트, 피트

설비 입구 및 출구의 네트워크 물

냉각수는 응축기로 들어오고 나갑니다.

1c, 2v

펌프의 급수 엔탈피 증가

발전을 위한 비열 소비량, kcal/(kW·h)

티, tf

특정 열병합 발전량, kWh/Gcal:

생산 증기

지역난방 증기

SI 시스템으로의 변환 계수:

1t/h - 0.278kg/s; 1kgf/cm2 - 0.0981MPa 또는 98.1kPa; 1kcal/kg - 4.18168kJ/kg

저압 로터의 처음 10개 디스크는 샤프트와 일체형으로 단조되고 나머지 3개 디스크는 장착됩니다.

HPC 및 LPC 로터는 로터와 일체형으로 단조된 플랜지를 사용하여 서로 견고하게 연결됩니다. LPC의 로터와 TVF-120-2 유형 발전기는 고정식 커플 링으로 연결됩니다.

터빈 증기 분포는 노즐입니다. 신선한 증기는 자동 셔터가 있는 별도의 노즐 상자에 공급되며, 여기서 증기는 우회 파이프를 통해 터빈 제어 밸브로 흐릅니다.

HPC에서 나오면 증기의 일부는 제어된 생산 추출로 이동하고 나머지는 LPC로 보내집니다.

가열 추출은 해당 LPC 챔버에서 수행됩니다.

터빈 고정 지점은 발전기 측 터빈 프레임에 위치하며 장치는 전면 베어링 쪽으로 확장됩니다.

예열 시간을 줄이고 시동 조건을 개선하기 위해 플랜지와 스터드의 증기 가열과 HPC 전면 씰에 대한 생증기 공급이 제공됩니다.

터빈에는 0.0067의 주파수로 장치의 샤프트 라인을 회전시키는 샤프트 회전 장치가 장착되어 있습니다.

터빈 블레이드 장치는 50Hz의 네트워크 주파수에서 작동하도록 설계 및 구성되었으며, 이는 로터 회전 50Hz에 해당합니다. 터빈의 장기 작동은 49~50.5Hz의 네트워크 주파수에서 허용됩니다.

응축실 바닥면에서 터빈실 바닥면까지의 터빈 유닛 기초 높이는 8m이다.

2.1 PT-80/100-130/13 터빈의 열 회로도 설명

응축 장치에는 응축기 그룹, 공기 제거 장치, 응축수 및 순환 펌프, 이젝터 순환 시스템, 정수 필터, 필요한 부속품을 갖춘 파이프라인.

응축기 그룹은 총 냉각 표면이 3000m²인 뱅크가 내장된 하나의 응축기로 구성되며, 유입되는 증기를 응축하고 터빈 배기관에 진공을 생성하며 응축수를 보존하도록 설계되었습니다. 내장 번들의 보충수를 가열하기 위한 열 일정에 따라 작동 모드에서 응축기로 들어가는 증기의 열을 사용합니다.

응축기에는 증기 부분에 특수 챔버가 내장되어 있으며 여기에 HDPE 섹션 No. 1이 설치됩니다. 나머지 HDPE는 별도의 그룹으로 설치됩니다.

재생 장치는 조절되지 않은 터빈 출구에서 가져온 증기로 급수를 가열하도록 설계되었으며 4단계의 LPH, 3단계의 HPH 및 탈기기를 갖추고 있습니다. 모든 히터는 표면형입니다.

HPH 5,6,7호는 디슈퍼히터와 배수 쿨러가 내장된 수직형 설계입니다. PVD에는 자동 콘센트와 체크 밸브물 입구와 출구에는 전자석이 있는 자동 밸브, 히터를 시작하고 끄는 파이프라인이 있습니다.

HDPE 및 HDPE(HDPE No. 1 제외)에는 전자 조절기에 의해 제어되는 응축수 제거용 제어 밸브가 장착되어 있습니다.

히터에서 가열 증기 응축수의 배출은 캐스케이드 방식입니다. HDPE No.2에서 응축수는 배수 펌프에 의해 펌핑됩니다.

난방 네트워크 물 설치에는 두 개의 네트워크 히터, 응축수 및 네트워크 펌프가 ​​포함됩니다. 각 히터는 직선형으로 형성된 1300m²의 열교환 면적을 가진 수평형 증기-물 열교환기입니다. 황동 파이프, 튜브 시트의 양쪽이 벌어져 있습니다.

3 스테이션의 열 회로를 위한 보조 장비 선택

3.1 터빈과 함께 공급되는 장비

왜냐하면 응축기, 메인 이젝터, 저압 및 고압 히터는 터빈과 함께 설계된 스테이션에 공급되며, 스테이션에 설치하려면 다음이 사용됩니다.

a) 응축기 유형 80-KTSST-1, 각 터빈당 하나씩 3개 조각;

b) 메인 이젝터 유형 EP-3-700-1 6개, 각 터빈당 2개;

c) 저압 히터 유형 PN-130-16-10-II(PND No. 2) 및 PN-200-16-4-I(PND No. 3,4);

d) PV-450-230-25(PVD No. 1), PV-450-230-35(PVD No. 2) 및 PV-450-230-50(PVD No. 3) 유형의 고압 히터.

표시된 장비의 특성은 표 2, 3, 4, 5에 요약되어 있습니다.

표 2 - 커패시터 특성

표 3 - 메인 콘덴서 이젝터의 특성

  • 지도 시간

첫 번째 부분의 서문

증기 터빈 모델링은 우리나라 수백 명의 사람들이 매일 수행하는 작업입니다. 한마디 대신 모델말하는 것이 일반적이다 흐름 특성. 증기 터빈의 흐름 특성은 화력 발전소에서 생산되는 전기 및 열에 대한 등가 연료의 특정 소비량을 계산하는 것과 같은 문제를 해결하는 데 사용됩니다. CHP 운영 최적화; CHP 모드 계획 및 유지.


내가 개발함 새로운 소비 특성 증기 터빈 - 증기 터빈의 선형화된 흐름 특성. 개발된 흐름 특성은 이러한 문제를 해결하는 데 편리하고 효과적입니다. 그러나 현재로서는 두 가지로만 설명됩니다. 과학 작품:

  1. 러시아의 도매 전력 및 용량 시장 조건에서 화력 발전소 운영 최적화
  2. 복합 발전 모드에서 공급된 전기 및 열 에너지에 대한 화력 발전소의 등가 연료 소비량을 결정하기 위한 계산 방법.

그리고 이제 내 블로그에서 다음을 하고 싶습니다.

  • 첫째, 간단하고 이해하기 쉬운 언어로 새로운 흐름 특성에 대한 주요 질문에 답합니다(증기 터빈의 선형화된 흐름 특성. 1부. 기본 질문 참조).
  • 둘째, 새로운 흐름 특성을 구성하는 예를 제공합니다. 이는 구성 방법과 특성의 속성을 모두 이해하는 데 도움이 됩니다(아래 참조).
  • 셋째, 증기 터빈의 작동 모드에 관한 두 가지 잘 알려진 진술을 반박합니다(증기 터빈의 선형화된 흐름 특성 참조. 3부. 증기 터빈 작동에 대한 신화 폭로).

1. 초기 데이터

선형화된 흐름 특성을 구성하기 위한 초기 데이터는 다음과 같습니다.

  1. 증기 터빈 작동 중에 측정된 실제 전력 값 Q 0 , N, Q p, Q t,
  2. 규제 및 기술 문서의 노모그램 q t 총계입니다.
물론, Q0, N, Qp, Qt의 실제 순시값은 이상적인 초기 데이터이다. 그러한 데이터를 수집하는 것은 노동 집약적입니다.

Q 0 , N, Q p, Q t의 실제 값을 사용할 수 없는 경우 노모그램 q t 총량이 처리될 수 있습니다. 이는 차례로 측정을 기반으로 얻은 것입니다. V.M.의 터빈 테스트에 대해 자세히 알아보세요. 등등 전력 시스템 모드를 최적화하는 방법.

2. 선형화된 흐름 특성을 구성하기 위한 알고리즘

구성 알고리즘은 세 단계로 구성됩니다.

  1. 노모그램 또는 측정 결과를 표 형식으로 변환합니다.
  2. 증기 터빈의 흐름 특성을 선형화합니다.
  3. 증기 터빈 작동 제어 범위의 경계 결정.

노모그램 q t 총계로 작업할 때 첫 번째 단계는 빠르게 수행됩니다. 이런 작품이라고 하는데 디지털화(디지털화). 현재 예에서 9개의 노모그램을 디지털화하는 데 약 40분이 걸렸습니다.


두 번째와 세 번째 단계에서는 수학 패키지를 사용해야 합니다. 저는 MATLAB을 좋아하고 오랫동안 사용해 왔습니다. 선형화된 흐름 특성을 구성하는 나의 예가 바로 그 안에서 만들어졌습니다. 예제는 링크에서 다운로드하고 실행하여 선형화된 흐름 특성을 구성하는 방법을 독립적으로 이해할 수 있습니다.


고려 중인 터빈의 흐름 특성은 다음과 같은 모드 매개변수의 고정 값에 대해 플롯되었습니다.

  • 단일 단계 작동 모드,
  • 중압 증기압 = 13 kgf/cm2,
  • 저압 증기압 = 1kgf/cm2.

1) 특정 소비량의 노모그램 q t 총발전용(표시된 빨간색 점은 디지털화되어 테이블로 전송됩니다):

  • 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) 디지털화 결과(각 csv 파일에는 해당하는 png 파일이 있습니다):

  • 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) MATLAB 스크립트계산 및 그래프 작성:

  • PT_80_linear_characteristic_curve.m

4) 노모그램을 디지털화한 결과와 선형화된 흐름특성을 구축한 결과표 형식으로:

  • PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.

1단계. 노모그램 또는 측정 결과를 표 형식으로 변환

1. 초기 데이터 처리

우리 예의 초기 데이터는 노모그램 q t 총계입니다.


환승하려면 디지털 뷰노모그램이 많이 필요하다 특수 도구. 나는 이러한 목적으로 웹 애플리케이션을 여러 번 사용해 왔습니다. 이 애플리케이션은 간단하고 편리하지만 프로세스를 자동화할 만큼 유연성이 부족합니다. 일부 작업은 수동으로 수행되어야 합니다.


이 단계에서는 증기 터빈 제어 범위의 경계를 설정하는 노모그램의 극점을 디지털화하는 것이 중요합니다.


작업은 애플리케이션을 사용하여 각 png 파일에 흐름 특성 지점을 표시하고, 결과 csv를 다운로드하고, 모든 데이터를 하나의 테이블에 수집하는 것으로 구성되었습니다. 디지털화 결과는 파일 PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx, 시트 "PT-80", 표 "초기 데이터"에서 확인할 수 있습니다.

2. 측정 단위를 전력 단위로 변환

$$display$$\begin(방정식) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(방정식)$$display$$


모든 초기값을 MW로 줄입니다. 계산은 MS Excel을 사용하여 수행됩니다.

결과 테이블 "초기 데이터(전력 단위)"는 알고리즘의 첫 번째 단계의 결과입니다.

2단계. 증기터빈 유동특성의 선형화

1. MATLAB의 동작 확인

이 단계에서는 7.3 이상의 MATLAB 버전을 설치하고 열어야 합니다(이것은 구 버전, 현재 8.0). MATLAB에서 PT_80_linear_characteristic_curve.m 파일을 열고 실행하여 작동하는지 확인합니다. 스크립트를 실행한 후 다음과 같은 경우 모든 것이 올바르게 작동합니다. 명령줄다음 메시지를 보았습니다:


PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx 파일에서 1초 동안 값을 읽었습니다. 계수: a(N) = 2.317, a(Qп) = 0.621, a(Qт) = 0.255, a0 = 33.874 평균 오류 = 0.006, (0.57%) 숫자 제어 범위 경계점 수 = 37

오류가 있으면 직접 수정하는 방법을 알아보세요.

2. 계산

모든 계산은 PT_80_linear_characteristic_curve.m 파일에서 구현됩니다. 부분적으로 살펴보겠습니다.


1) 이전 단계에서 얻은 “초기 데이터(전력 단위)” 테이블이 포함된 소스 파일의 이름, 시트, 셀 범위를 지정합니다.


XLSFileName = "PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx"; XLSSheetName = "PT-80"; XLSRange = "F3:I334";

2) MATLAB에서 초기 데이터를 계산합니다.


sourceData = xlsread(XLS파일명, XLSSheetName, XLSRange); N = 소스데이터(:,1); Qm = 소스데이터(:,2); Ql = 소스데이터(:,3); Q0 = 소스데이터(:,4); fprintf("%1.0f초 안에 %s 파일에서 값을 읽었습니다\n", XLSFileName, toc);

평균 압력 증기 흐름 Qp, 지수에 대해 변수 Qm을 사용합니다. ~에서 가운데- 평균; 마찬가지로 저압 증기 흐름 Qn에 대해 변수 Ql을 사용합니다. ~에서 낮은- 짧은.


3) 계수 α i 를 결정해 봅시다.


흐름 특성에 대한 일반 공식을 떠올려 보겠습니다.

$$display$$\begin(방정식) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(방정식)$$display$$

독립(x_digit) 및 종속(y_digit) 변수를 나타냅니다.


x_숫자 = ; % 전기 N, 산업용 증기 Qп, 지역 난방 증기 Qт, 단위 벡터 y_digit = Q0; % 생증기 소비량 Q0

x_digit 행렬에 단위 벡터(마지막 열)가 있는 이유를 이해하지 못한다면 선형 회귀에 대한 자료를 읽어보세요. 회귀 분석 주제에 대해서는 Draper N., Smith H. 응용 회귀 분석. 뉴욕: Wiley, 출판 중, 1981. 693 p. (러시아어로 사용 가능).


증기 터빈의 선형화된 흐름 특성 방정식


$$display$$\begin(방정식) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(방정식)$$display$$

다중 선형 회귀 모델입니다. 우리는 다음을 사용하여 계수 α i를 결정할 것입니다. "문명의 큰 혜택"— 최소 제곱법. 이와 별도로, 최소제곱법은 1795년 가우스에 의해 개발되었습니다.


MATLAB에서는 이 작업이 한 줄로 수행됩니다.


A = 회귀(y_digit, x_digit); fprintf("계수: a(N) = %4.3f, a(Qп) = %4.3f, a(Qт) = %4.3f, a0 = %4.3f\n",... A);

변수 A에는 필수 계수가 포함되어 있습니다(MATLAB 명령줄의 메시지 참조).


따라서 PT-80 증기 터빈의 선형화된 흐름 특성은 다음과 같은 형태를 갖습니다.


$$display$$\begin(방정식) Q_0 = 2.317 \cdot N + 0.621 \cdot Q_P + 0.255 \cdot Q_T + 33.874 \qquad (4) \end(방정식)$$display$$


4) 결과적인 흐름 특성의 선형화 오류를 추정해 보겠습니다.


y_model = x_digit * A; err = abs(y_model - y_digit) ./ y_digit; fprintf("평균 오류 = %1.3f, (%4.2f%%)\n\n", 평균(err), 평균(err)*100);

선형화 오류는 0.57%입니다.(MATLAB 명령줄의 메시지 참조)


증기 터빈의 선형화된 흐름 특성의 사용 용이성을 평가하기 위해 알려진 부하 값 N, Qp, Qt에 대한 고압 증기 Q0의 유량을 계산하는 문제를 해결합니다.


N = 82.3MW, Qp = 55.5MW, Qt = 62.4MW라고 하면


$$display$$\begin(방정식) Q_0 = 2.317 \cdot 82.3 + 0.621 \cdot 55.5 + 0.255 \cdot 62.4 + 33.874 = 274.9 \qquad (5) \end(방정식)$$ display$$


평균 계산 오류는 0.57%라는 점을 상기시켜 드리겠습니다.


질문으로 돌아가 보겠습니다. 왜 증기 터빈의 선형화된 흐름 특성이 발전에 대한 특정 소비량 qt 총량의 노모그램보다 근본적으로 더 편리한가요? 실제로 근본적인 차이점을 이해하려면 두 가지 문제를 해결하십시오.

  1. 노모그램과 눈을 사용하여 지정된 정확도로 Q 0 값을 계산합니다.
  2. 노모그램을 사용하여 Q 0 계산 프로세스를 자동화합니다.

첫 번째 문제에서 q t 총의 값을 눈으로 결정하는 것은 총체적인 오류로 가득 차 있다는 것이 분명합니다.


두 번째 작업은 자동화하기가 번거롭습니다. 왜냐하면 q t Gross의 값은 비선형입니다., 이러한 자동화의 경우 디지털화된 포인트의 수가 현재 예보다 수십 배 더 많습니다. 디지털화만으로는 부족하고 알고리즘 구현도 필요 보간(점 사이의 값 찾기) 비선형 총 가치.

3단계. 증기 터빈 제어 범위의 경계 결정

1. 계산

조정 범위를 계산하기 위해 우리는 다른 것을 사용할 것입니다 "문명의 축복"— 볼록 껍질 방법, 볼록 껍질.


MATLAB에서는 다음과 같이 수행됩니다.


indexCH = convhull(N, Qm, Ql, "단순화", true); 인덱스 = 고유(indexCH); 등록 범위 = ; regRangeQ0 = * A; fprintf("제어 범위 경계점 수 = %d\n\n", size(index,1));

convhull() 메소드는 다음을 정의합니다. 조정 범위의 한계점, 변수 N, Qm, Ql의 값으로 지정됩니다. indexCH 변수에는 Delaunay 삼각분할을 사용하여 생성된 삼각형의 정점이 포함됩니다. regRange 변수에는 조정 범위의 경계점이 포함됩니다. 변수 regRangeQ0 - 제어 범위의 경계점에 대한 고압 증기 유량.


계산 결과는 파일 PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, 시트 "PT-80-result", 표 "조정 범위 제한"에서 확인할 수 있습니다.


선형화된 흐름 특성이 구축되었습니다. 해당 표에서는 조정 범위의 경계(봉투)를 정의하는 수식과 37개의 포인트를 나타냅니다.

2. 확인

Q 0 계산 프로세스를 자동화할 때 N, Q p, Q t 값을 가진 특정 지점이 조정 범위 내부에 있는지 아니면 외부에 있는지 확인해야 합니다(이 모드는 기술적으로 가능하지 않음). MATLAB에서는 다음과 같이 수행할 수 있습니다.


확인하고 싶은 N, Q p, Q t 값을 설정합니다.


n = 75; qm = 120; ql = 50;

점검 해보자.


in1 = inpolygon(n, qm, regRange(:,1),regRange(:,2)); in2 = inpolygon(qm, ql, regRange(:,2),regRange(:,3)); in = in1 && in2; if in fprintf("점 N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW가 제어 범위 내에 있습니다\n", n, qm, ql); else fprintf("점 N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW가 제어 범위를 벗어났습니다(기술적으로 도달할 수 없음)\n", n, qm, ql); 끝

확인은 두 단계로 수행됩니다.

  • 변수 in1은 N, Q p 값이 N, Q p 축의 쉘 투영 내부에 속하는지 여부를 나타냅니다.
  • 마찬가지로 변수 in2는 Q p, Q t 값이 Q p, Q t 축의 쉘 투영 내부에 속하는지 여부를 나타냅니다.

두 변수가 모두 1(참)이면 원하는 지점은 증기 터빈의 제어 범위를 지정하는 쉘 내부에 있는 것입니다.

결과적으로 선형화된 증기 터빈 흐름 특성의 예시

최대 "문명의 관대한 혜택"계산 결과를 설명해야 합니다.


우선, 그래프를 작성하는 공간, 즉 x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p 축이 있는 공간을 호출해야 합니다. 정권 공간(러시아 도매 전력 및 용량 시장 상황에서 화력 발전소 운영 최적화 참조

). 이 공간의 각 지점은 증기 터빈의 특정 작동 모드를 결정합니다. 모드는 다음과 같습니다.

  • 점이 조정 범위를 정의하는 쉘 내부에 있는 경우 기술적으로 가능합니다.
  • 점이 이 쉘 외부에 있으면 기술적으로 불가능합니다.

증기 터빈의 응축 작동 모드(Q p = 0, Q t = 0)에 대해 이야기하면 선형화된 흐름 특성나타냅니다 직선 세그먼트. T형 터빈에 대해 이야기하면 선형화된 흐름 특성은 다음과 같습니다. 3차원 모드 공간의 평면 다각형축 x – N, y – Q t, z – Q 0을 사용하면 시각화하기 쉽습니다. PT형 터빈의 경우 시각화가 가장 복잡합니다. 왜냐하면 그러한 터빈의 선형화된 흐름 특성이 4차원 공간의 평평한 다각형(설명 및 예는 러시아 도매 전력 및 용량 시장 조건에서 화력 발전소 운영 최적화 섹션 참조) 터빈 유동 특성의 선형화).

1. 증기 터빈의 선형화된 흐름 특성을 얻은 그림

정권 공간에서 "초기 데이터(전력 단위)" 테이블의 값을 구성해 보겠습니다.



쌀. 3. x – N, y – Q t, z – Q 0 축이 있는 영역 공간에서 흐름 특성의 초기점


4차원 공간에서는 의존성을 구성할 수 없기 때문에 아직 문명의 이점에 도달하지 못했기 때문에 Qn의 값을 다음과 같이 작동합니다. 이를 제외하고(그림 3) 수정합니다(그림 3). 4) (MATLAB에서 그래프를 구성하는 코드 참조)


Q p = 40 MW의 값을 고정하고 시작점과 선형화된 흐름 특성을 구성해 보겠습니다.




쌀. 4. 흐름 특성의 초기점(파란색 점), 선형화된 흐름 특성(녹색 평면 다각형)


선형화된 흐름 특성에 대해 얻은 공식(4)으로 돌아가 보겠습니다. Q p = 40 MW MW로 고정하면 공식은 다음과 같습니다.


$$display$$\begin(방정식) Q_0 = 2.317 \cdot N + 0.255 \cdot Q_T + 58.714 \qquad (6) \end(방정식)$$display$$


이 모델은 T형 터빈(그림 4 참조)과 유사하게 x – N, y – Q t, z – Q 0 축을 갖는 3차원 공간의 평평한 다각형을 정의합니다.


수년 전 q t 총계에 대한 노모그램이 개발되었을 때 초기 데이터를 분석하는 단계에서 근본적인 실수가 있었습니다. 최소 제곱법을 사용하고 증기 터빈의 선형화된 흐름 특성을 구성하는 대신 알 수 없는 이유로 기본 계산이 이루어졌습니다.


$$display$$\begin(방정식) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(방정식)$$display$$


우리는 고압 증기 소비량 Q 0 에서 증기 소비량 Q t, Q p 를 빼고 결과적인 차이 Q 0 (N) = Q e 를 발전에 귀속시켰습니다. 결과 값 Q 0 (N) = Q e를 N으로 나눈 후 kcal/kWh로 변환하여 특정 소비량 q t 총을 얻습니다. 이 계산은 열역학 법칙을 따르지 않습니다.


독자 여러분, 알 수 없는 이유를 아시나요? 공유하세요!

2. 증기터빈의 조정범위 예시

정권 공간에서 조정 범위의 껍질을 살펴보겠습니다. 그 구축의 시작점은 그림 1에 제시되어 있다. 5. 이는 그림에서 볼 수 있는 것과 동일한 사항입니다. 그러나 3에서는 이제 매개변수 Q 0이 제외됩니다.




쌀. 5. x – N, y – Q p, z – Q t 축이 있는 영역 공간에서 흐름 특성의 초기점


그림의 많은 점. 5는 볼록하다. Convexhull() 함수를 사용하여 이 세트의 외부 쉘을 정의하는 점을 식별했습니다.


들로네 삼각측량(연결된 삼각형 세트)를 사용하면 제어 범위 포락선을 구성할 수 있습니다. 삼각형의 꼭지점은 우리가 고려하고 있는 PT-80 증기터빈의 제어범위의 경계값이다.




쌀. 6. 많은 삼각형으로 표시되는 조정 범위의 쉘


조정 범위 내에 속하는 특정 지점을 확인할 때 이 지점이 결과 쉘 내부에 있는지 외부에 있는지 확인했습니다.


위에 제시된 모든 그래프는 MATLAB을 사용하여 구성되었습니다(PT_80_linear_characteristic_curve.m 참조).

선형화된 흐름 특성을 이용한 증기 터빈 작동 해석과 관련된 유망한 문제

당신이 졸업장이나 논문을 준비하고 있다면 나는 당신이 전 세계에 쉽게 증명할 수 있는 과학적 참신함을 포함한 몇 가지 과제를 제안할 수 있습니다. 게다가 당신은 훌륭하고 유용한 일을 하게 될 것입니다.

문제 1

저압 증기압 Qt가 변할 때 평평한 다각형이 어떻게 변하는지 보여줍니다.

문제 2

응축기의 압력이 변할 때 평평한 다각형이 어떻게 변하는지 보여줍니다.

문제 3

선형화된 흐름 특성의 계수가 추가 모드 매개변수의 함수로 표현될 수 있는지 확인하십시오. 즉:


$$display$$\begin(방정식) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(방정식)$$표시$$

여기서 p 0 는 고압 증기압력, p p 는 중압 증기압력, p t 는 저압 증기압력, p 2 는 응축기 배기 증기압력, 모든 단위는 kgf/cm2입니다.


결과를 정당화하십시오.

연결

Chuchueva I.A., Inkina N.E. 러시아 도매 전력 및 전력 시장 조건에서 화력 발전소 운영 최적화 // 과학 및 교육 : MSTU의 과학 출판물. N.E. 바우만. 2015. 8호. P. 195-238.

  • 섹션 1. 러시아 화력 발전소 운영 최적화 문제에 대한 의미 있는 공식화
  • 섹션 2. 터빈 유동 특성의 선형화
태그 추가

산업용 및 난방용 증기 추출 기능을 갖춘 열병합 증기 터빈 PT-80/100-130/13은 직접 구동용으로 설계되었습니다. 발전기 50rps의 회전 속도와 생산 및 난방 요구에 맞는 열 공급 기능을 갖춘 TVF-120-2.

터빈의 주요 매개변수의 공칭 값은 다음과 같습니다.

전력, MW

공칭 80

최대 100

증기 평가

압력, MPa 12.8

온도, 0℃ 555

생산 요구에 따른 추출된 증기 소비량, t/h

공칭 185

최대 300

조절된 가열 출구의 증기 압력 변화 한계, MPa

상한 0.049-0.245

낮은 0.029-0.098

생산선택압력 1.28

수온, 0C

영양가 있는 249

냉각 20

냉각수 소비량, t/h 8000

터빈에는 다음과 같은 조정 가능한 증기 추출 기능이 있습니다.

절대 압력(1.275 0.29) MPa 및 2개의 가열 추출을 사용한 생산 - 절대 압력이 0.049-0.245 MPa 범위인 상위 및 0.029-0.098 MPa 범위의 압력이 있는 하위. 가열 블리드 압력은 상부 가열 블리드 챔버에 설치된 하나의 제어 다이어프램을 사용하여 조절됩니다. 가열 배출구의 조절된 압력은 상부 배출구에서 - 두 가열 배출구가 모두 켜져 있을 때, 하부 배출구에서 - 하나의 하부 가열 배출구가 켜져 있을 때 유지됩니다. 네트워크 물은 하부 및 상부 가열 단계의 네트워크 히터를 순차적으로 동일한 양으로 통과해야 합니다. 네트워크 히터를 통과하는 물의 흐름을 제어해야 합니다.

터빈은 단일 샤프트 2기통 장치입니다. HPC의 흐름 부분에는 단일 코일 제어 단계와 16가지 압력 수준이 있습니다.

LPC의 흐름 부분은 세 부분으로 구성됩니다.

첫 번째(상부 가열 배출구까지)에는 제어 단계와 7가지 압력 레벨이 있습니다.

두 번째(가열 추출 사이) 두 개의 압력 단계,

세 번째 - 조절 단계와 두 개의 압력 단계.

고압 로터는 단조되어 있습니다. 저압 로터의 처음 10개 디스크는 샤프트와 일체형으로 단조되고 나머지 3개 디스크는 장착됩니다.

터빈 증기 분포는 노즐입니다. HPC 출구에서 증기의 일부는 제어된 생산 추출로 이동하고 나머지는 LPC로 보내집니다. 가열 추출은 해당 LPC 챔버에서 수행됩니다.

예열 시간을 줄이고 시동 조건을 개선하기 위해 플랜지와 스터드의 증기 가열과 HPC 전면 씰에 대한 생증기 공급이 제공됩니다.

터빈에는 3.4rpm의 주파수로 터빈 유닛의 축선을 회전시키는 축 회전 장치가 장착되어 있습니다.

터빈 블레이드 장치는 50Hz의 네트워크 주파수에서 작동하도록 설계되었으며, 이는 50rpm(3000rpm)의 터빈 장치 회전자 속도에 해당합니다. 터빈의 장기 작동은 49.0-50.5Hz의 네트워크 주파수 편차로 허용됩니다.



 


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