- 건식 벽체
증기 터빈 작동. 증기 터빈 작동 터빈 다이어그램 금 80 75130 13

코스 프로젝트에 대한 할당

3

1.

초기 참조 데이터

4

2.

보일러 설치 계산

6

3.

터빈에서 증기 팽창 공정 건설

8

4.

증기와 급수 균형

9

5.

PTS 요소에 의한 증기, 급수 및 응축수 매개 변수 결정

11

6.

PTS의 섹션 및 요소에 대한 열 균형 방정식의 컴파일 및 솔루션

15

7.

전력의 에너지 방정식과 그 솔루션

23

8.

계산 확인

24

9.

에너지 지표 결정

25

10.

액세서리 선택

26

서지

27

코스 프로젝트 과제
학생: 오누 친 D.M..

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

P 0 \u003d 130 kg / cm 2;

;

;

Q t \u003d 220 MW;

;

.

제어되지 않은 블리드 압력-참조 데이터에서.

추가 물 준비-대기 탈 기기 "D-1,2"에서.
계산 된 부품의 부피


  1. 정격 전력에 대한 SI 시스템에서 STU의 설계 계산.

  2. 직업 학교의 에너지 성능 결정.

  3. 직업 학교를위한 보조 장비 선택.

1. 초기 참조 데이터
PT-80 / 100-130 터빈의 주요 매개 변수.

1 번 테이블.


매개 변수

수량

치수

정격 전력

80

MW

최대 전력

100

MW

초기 압력

23,5

MPa

초기 온도

540

에서

HPC 출구 압력

4,07

MPa

HPC 출구의 온도

300

에서

과열 증기 온도

540

에서

냉각수 소비

28000

m 3 / 시간

냉각수 온도

20

에서

콘덴서 압력

0,0044

MPa

터빈에는 저압 히터, 탈 기기, 고압 히터의 급수를 가열하고 주 공급 펌프의 구동 터빈에 전원을 공급하기위한 8 개의 비 조절 증기 추출 장치가 있습니다. 터보 드라이브의 배기 증기는 터빈으로 되돌아갑니다.
표 2.


선택

압력, MPa

온도, 0 С

나는

LDPE 번호 7

4,41

420

II

LDPE 번호 6

2,55

348

III

PND 5 번

1,27

265

탈 기기

1,27

265

IV

PND 4 번

0,39

160

V

PND 3 번

0,0981

-

VI

PND 2 번

0,033

-

Vii

PND 1 번

0,003

-

터빈에는 가열 수의 1 단계 및 2 단계 가열을 위해 설계된 상부 및 하부의 2 개의 가열 증기 추출 장치가 있습니다. 가열 탭에는 다음과 같은 압력 조절 한계가 있습니다.

상단 0.5-2.5 kg / cm 2;

하단 0.3-1 kg / cm 2.

2. 보일러 설치 계산

WB-상부 보일러;

NB-하부 보일러;

역방향-주수를 반환합니다.

D VB, D NB-각각 상부 및 하부 보일러의 증기 소비량.

온도 그래프 : t pr / t o br \u003d 130/70 C;

Tpr \u003d 1300 ° C (403K);

T arr \u003d 70 0 C (343K).

열병합 발전 추출에서 증기 매개 변수 결정

우리는 VSP와 NSP에서 균일 한 가열을 받아 들일 것입니다.

우리는 네트워크 히터에서 과냉각의 가치를 받아들입니다.
.

우리는 파이프 라인에서 압력 손실을 받아들입니다
.

VSP 및 LSP에 대한 터빈의 상부 및 하부 배출구 압력 :

바;

바.
h WB \u003d 418.77 kJ / kg

h NB \u003d 355.82 kJ / kg

D VB (h 5-h VB /) \u003d K W SV (h VB-h NB) →

→ D WB \u003d 1.01 ∙ 870.18 (418.77-355.82) / (2552.5-448.76) \u003d 26.3 kg / s

D NB h 6 + D VB h VB / + K W SV h \u200b\u200bOBR \u003d KW SV h \u200b\u200bNB + (D VB + D NB) h NB / →

→ D NB \u003d / (2492-384.88) \u003d 25.34kg / s

D WB + D NB \u003d D B \u003d 26.3 + 25.34 \u003d 51.64kg / s

3. 터빈에서 증기 팽창 과정의 건설
실린더 증기 분배 장치의 압력 손실을 살펴 보겠습니다.

;

;

;

이 경우 실린더 입구 (제어 밸브 뒤)의 압력은 다음과 같습니다.

h, s- 다이어그램의 프로세스는 Fig. 2.

4. 증기와 급수의 균형.


  • 잠재력이 가장 높은 증기가 엔드 씰 (D KU)과 증기 배출기 (D EP)로 이동한다고 가정합니다.

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


  • 이젝터 냉각기에서 사용 된 증기는 이젝터 히터 (EH)로 보내집니다. 그것에 가열 :


  • 터빈 (D)으로의 증기 흐름을 알려진 값으로 가져옵니다.

  • 작동 유체의 스테이션 내 손실 : D UT \u003d 0.02D.

  • 엔드 씰의 증기 소비량은 0.5 %로 가정합니다. D KU \u003d 0.005D.

  • 메인 이젝터의 증기 소비량은 0.3 %로 가정합니다. D EJ \u003d 0.003D.

그때:


  • 보일러의 증기 소비량은 다음과 같습니다.
D К \u003d D + D УТ + D КУ + D ЭЖ \u003d (1 + 0.02 + 0.005 + 0.003) D \u003d 1.028D

  • 때문에 보일러는 드럼이므로 보일러 블로우 다운을 고려할 필요가 있습니다.
블로우 다운은 1.5 %입니다.

D 제품 \u003d 0.015D \u003d 1.03D K \u003d 0.0154D.


  • 보일러에 공급되는 급수량 :
D PV \u003d D K + D 제품 \u003d 1.0434D

  • 추가 수량 :
D ext \u003d D ut + (1-K pr) D pr + D c.r.

생산을위한 응축수 손실 :

(1-K pr) D pr \u003d (1-0.6) ∙ 75 \u003d 30kg / s.

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

P c.v. \u003d 1.2P 0 \u003d 1.2 ∙ 12.8 \u003d 15.36 MPa →
kJ / kg.

연속 블로우 다운 확장기 (RNP)의 압력은 탈 기기 (D-6)보다 약 10 % 더 높습니다.

P RNP \u003d 1.1 P d \u003d 1.1 ∙ 5.88 \u003d 6.5bar →


kJ / kg;

kJ / kg;

kJ / kg;

D P.R. \u003d β ∙ D prod \u003d 0.438 ∙ 0.0154D \u003d 0.0067D;

D B.P. \u003d (1-β) D prod \u003d (1-0.438) 0.0154D \u003d 0.00865D.
D ext \u003d D ut + (1-K pr) D pr + D c.r. \u003d 0.02D + 30 + 0.00865D \u003d 0.02865D + 30.

네트워크 히터를 통한 네트워크 물의 유량을 결정합니다.

순환 수량의 1 %의 난방 시스템 누수를 허용합니다.

따라서 필요한 화학적 성능. 물 처리:

5. PTS의 요소에 의한 증기, 급수 및 응축수의 매개 변수 결정.
터빈에서 재생 시스템의 히터까지 증기 라인의 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%

매개 변수의 정의는 히터의 설계에 따라 다릅니다 ( 그림 참조. 삼). 계산 된 방식에서 모든 HDPE 및 LDPE는 표면입니다.

응축기에서 보일러로의 주 응축수 및 급수 과정에서 필요한 매개 변수를 결정합니다.

5.1. 응축수 펌프의 엔탈피 증가를 무시합니다. 그런 다음 ED 전 응축수의 매개 변수 :

0.04 bar,
29 ° C,
121.41 kJ / kg.

5.2. 이젝터 히터의 주 응축수 가열은 5 ° C입니다.

34 ° C; kJ / kg.

5.3. 스터핑 박스 히터 (JV)의 물 가열은 5 ° C와 같습니다.

39 ° C,
kJ / kg.

5.4. PND-1-비활성화 됨.

VI 선택에서 페리로 구동됩니다.

69.12 ° C,
289.31 kJ / kg \u003d h d2 (PND-2의 배수).

° C,
4.19 ∙ 64.12 \u003d 268.66 kJ / kg

V 셀렉션에서 페리로 구동됩니다.

히터 본체의 가열 증기 압력 :

96.7 ° C,
405.21 kJ / kg;

히터 뒤의 물 매개 변수 :

° C,
4.19 ∙ 91.7 \u003d 384.22 kJ / kg.

PND-3을 켜기 전에 흐름 혼합으로 인한 온도 상승을 미리 설정했습니다.
, 즉 우리는 :

IV 선택의 증기로 구동됩니다.

히터 본체의 가열 증기 압력 :

140.12 ° C,
589.4 kJ / kg;

히터 뒤의 물 매개 변수 :

° C,
4.19 ∙ 135.12 \u003d 516.15 kJ / kg.

드레인 쿨러의 열매체 매개 변수 :

5.8. 급수의 탈 기기.

급수 탈 기기는 하우징의 일정한 증기압으로 작동합니다.

R D-6 \u003d 5.88 bar → t D-6 N \u003d 158 ˚С, h’D-6 \u003d 667 kJ / kg, h”D-6 \u003d 2755.54 kJ / kg,

5.9. 피드 펌프.

우리는 펌프의 효율성을
0,72.

토출 압력 : MPa. ° С 및 배수 냉각기의 열매체 매개 변수 :
스팀 쿨러의 스팀 매개 변수 :

° C;
2833.36 kJ / kg.

OP-7의 가열을 17.5 ° C로 설정합니다. 그런 다음 PVD-7 뒤의 수온은 ° C이며 배수 냉각기의 열매체 매개 변수는 다음과 같습니다.

° C;
1032.9 kJ / kg.

PVD-7 이후 급수 압력은 다음과 같습니다.

실제 히터 뒤의 물 매개 변수.

난방 수의 2 단계 가열을위한 비열 소비.

자귀: k3-4 \u003d CSD + 5 t / h; k-그림 참조. ; 1...에서 20 ° C; W @ 8000 m3 / h

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; 1...에서 20 ° C; W @ 8000 m3 / h; Δ 나는PEN \u003d 7kcal / kg

그림: 십, , , ...에서, 아르 자형

전체 수정 ( 0) 및 특정 (

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

) 의 위에 일탈 압력 신선한 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 0.5MPa (5kgf / cm2)

α t \u003d ± 0,05 %; α 0 = ± 0,25 %

) 의 위에 일탈 온도 신선한 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 5 ° C

...에서) 의 위에 일탈 비용 영양가있는 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 10 % 0

아르 자형) 의 위에 일탈 온도 영양가있는 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 10 ° C

그림: 열한, , , ...에서

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

전체 수정 ( 0) 및 특정 ( t) 열 소비 및 신선한 증기 소비 ( 0) 응축 모드에서

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

) 의 위에 일시 휴업 여러 떼 LDPE

) 의 위에 일탈 압력 지출 ...에서 명사 같은

...에서) 의 위에 일탈 압력 지출 ...에서 명사 같은

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; 구덩이 \u003d 0

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C

자귀: 구덩이 \u003d 0; 아르 자형9 \u003d 0.6MPa (6kgf / cm2); 구덩이-그림 참조. ; k-그림 참조.

자귀: 구덩이 \u003d 0; 구덩이-그림 참조. ; 아르 자형9 \u003d 0.6MPa (6kgf / cm2)

자귀: 아르 자형n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 나는n \u003d 715kcal / kg; k-그림 참조.

노트. \u003d 0-조절 다이어프램이 닫힙니다. \u003d max-제어 다이어프램이 완전히 열려 있습니다.

자귀: 아르 자형wto \u003d 0.12 MPa (1.2 kgf / cm2); 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2)

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

상부 및 하부 열 추출의 내부 용량 전력 및 증기 압력

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2) ...에서 CSD ≤ 221.5 t / h; 아르 자형n \u003d CSD / 17- ...에서 CSD\u003e 221.5 t / h; 나는n \u003d 715kcal / kg; 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); k-그림 참조. ,; τ2 \u003d 에프(WTO)-그림 참조. ; t \u003d 0Gcal / (kWh)

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

1 단계 상수도 가열로 터빈 전력에 대한 열 부하의 영향

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 1.3 (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; 아르 자형NTO \u003d 0.06 (0.6kgf / cm2); 아르 자형2 @ 4 kPa (0.04 kgf / cm2)

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

물을 한 단계 가열하는 모드 다이어그램

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 = 555 ° 에서; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 아르 자형NTO \u003d 0.09MPa (0.9kgf / cm2); 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0.

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

2 단계 수도 온수 난방을위한 모드 다이어그램

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 = 555 ° 에서; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 아르 자형WTO \u003d 0.12 MPa (1.2 kgf / cm2); 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0; τ2 \u003d 52 ° 에서.

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

생산 전용 모드의 모드 다이어그램

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 = 555 ° 에서; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 아르 자형WTO 및 아르 자형NTO \u003d 에프(CSD) - 그림 참조. 서른; 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

1 단계 원수 가열을 통한 특정 열 소비

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 아르 자형NTO \u003d 0.09MPa (0.9kgf / cm2); 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0; t \u003d 0

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

2 단계 메인 온수 난방시 특정 열 소비

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 아르 자형WTO \u003d 0.12 MPa (1.2 kgf / cm2); 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0; τ2 \u003d 52 ° C; m \u003d 0.

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

산업 선택 전용 모드에서의 특정 열 소비

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); 아르 자형WTO 및 아르 자형NTO \u003d 에프(CSD)-그림 참조. ; 아르 자형2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0.

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

1 단계 온수 가열로 저온 선택에서 가능한 최소 압력

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

그림: 41, ,

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

네트워크 물의 2 단계 가열

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

) 최소한으로 가능한 압력 ...에서 높은 -선택 계획된 온도 역전 회로망

) 개정 의 위에 온도 역전 회로망

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

1 단계 물을 가열하여 공칭에서 더 낮은 열 추출액의 압력 배치를위한 전력 보정 (POT LMZ에 따름)

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

2 단계 물의 2 단계 가열로 공칭에서 상부 열 추출의 압력 편차에 대한 전력 보정 (POT LMZ에 따름)

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

배기 증기 압력 보정 (POT LMZ 데이터에 따름)

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

1 POT LMZ의 데이터를 기반으로합니다.

의 위에 일탈 압력 신선한 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 1MPa (10kgf / cm2) : ...에 완전한 비용 따뜻함

...에 비용 신선한

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

0) 및 신선한 증기 소비 ( 0) 조정 가능한 선택 1로 작동

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

1 POT LMZ의 데이터를 기반으로합니다.

의 위에 일탈 온도 신선한 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 10 ° C :

...에 완전한 비용 따뜻함

...에 비용 신선한

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

총 난방 소비량에 대한 수정 ( 0) 및 신선한 증기 소비 ( 0) 조정 가능한 선택 1로 작동

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

1 POT LMZ의 데이터를 기반으로합니다.

의 위에 일탈 압력 ...에서 -선택 ...에서 명사 같은 의 위에 ± 1MPa (1kgf / cm2) :

...에 완전한 비용 따뜻함

...에 비용 신선한

그림: 49 , , ...에서

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

특정 난방 전력 생산

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

) 나룻배 생산 선택

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 = 555 ° ; n \u003d 1.3MPa (13kgf / cm2); ηem \u003d 0.975.

) 나룻배 높은 바닥 난방 선택

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 \u003d 555 ° C; 아르 자형WTO \u003d 0.12 MPa (1.2 kgf / cm2); ηem \u003d 0.975

...에서) 나룻배 바닥 지역 난방 선택

자귀: 아르 자형0 \u003d 13MPa (130kgf / cm2); 0 = 555 ° ; 아르 자형NTO \u003d 0.09MPa (0.9kgf / cm2); ηem \u003d 0.975

그림: 50 , , ...에서

터보 장치의 전형적인 에너지 특성

규정 된 추출물의 압력에 대한 특정 난방 전력 발전에 대한 수정 사항

유형
PT-80 / 100-130 / 13
LMZ

) 의 위에 압력 ...에서 생산 선택

) 의 위에 압력 ...에서 높은 지역 난방 선택

...에서) 의 위에 압력 ...에서 보다 낮은 지역 난방 선택

신청

1. 에너지 특성 구성 조건

전형적인 에너지 특성은 Chisinau CHPP-2 (Yuztekhenergo가 수행 한 작업)와 CHPP-21 Mosenergo (MGP PO Soyuztekhenergo가 수행 한 작업) 두 터빈 장치의 열 테스트 보고서를 기반으로 작성되었습니다. 이 특성은 대대적 인 점검을 거쳐 그림 1에 표시된 열 체계에 따라 작동하는 터빈 장치의 평균 효율을 반영합니다. ; 다음 매개 변수 및 조건을 공칭으로 사용합니다.

터빈 스톱 밸브 앞의 생 증기 압력 및 온도-13 (130 kgf / cm2) * 및 555 ° С;

* 텍스트 및 그래프-절대 압력.

제어 된 생산 추출의 압력-221.5 t / h 이상의 입구 유량에서 자연적으로 증가하는 13 (13 kgf / cm2);

상부 가열 블리드의 압력-0.12 (1.2 kgf / cm2), 물 가열을위한 2 단계 가열 시스템;

낮은 가열 추출의 압력-물 가열을위한 1 단계 가열 시스템으로 0.09 (0.9 kgf / cm2);

조절 된 생산 추출의 압력, 압력 조절기가 꺼진 응축 모드의 상부 및 하부 가열 추출-그림. 과;

배기 증기 압력 :

a) 응축 모드를 특성화하고 일정한 압력-5 kPa (0.05 kgf / cm2)에서 네트워크 물의 1 단계 및 2 단계 가열로 추출 작업을 수행합니다.

b) 냉각수의 일정한 유속 및 온도에서 응축 모드의 특성-응축기의 열 특성에 따라 1...에서 \u003d 20 ° C 및 W \u003d 8000 m3 / h;

고압 및 저압 재생 시스템이 완전히 켜지고 0.6 (6kgf / cm2) 탈 기기에 생산 추출에서 증기가 공급됩니다.

급수 소비량은 생 증기 소비량과 동일하며, 생산 추출에서 100 % 응축수를 반환합니다. \u003d 탈 기기 0.6 (6 kgf / cm2)에서 수행되는 100 ° C;

히터 뒤의 급수 및 주요 응축수의 온도는 그림 1에 표시된 의존성에 해당합니다. ,,,,;

공급 펌프에서 공급 수의 엔탈피 이득-7 kcal / kg;

터빈 장치의 전기 기계 효율은 Dontekhenergo가 수행 한 유사한 터빈 장치의 테스트 데이터에 따라 취합니다.

추출 압력 조절 한계 :

a) 생산-1.3 ± 0.3 (13 ± 3 kgf / cm2);

b) 물 난방을위한 2 단계 난방 시스템을 갖춘 상부 지역 난방-0.05-0.25 (0.5-2.5 kgf / cm2);

a) 물을 가열하기위한 1 단계 난방 시스템이있는 하부 난방 시설-0.03-0.10 (0.3-1.0 kgf / cm2).

공장 설계 종속성 τ2р \u003d에 의해 결정되는 난방 수의 2 단계 난방 시스템으로 난방 시설에서 난방 수 난방 에프(WTO) 및 τ1 \u003d 에프(티, WTO)는 압력에서 최대 가열 부하에 대해 44-48 ° С입니다. WTO \u003d 0.07 ÷ 0.20 (0.7 ÷ 2.0 kgf / cm2).

이 전형적인 에너지 특성의 기초로 사용 된 테스트 데이터는 "물과 증기의 열 물리적 특성 표"(Moscow : Standards Publishing House, 1969)를 사용하여 처리되었습니다. POT LMZ의 조건에 따라 생산 선택의 회수 응축수는 LPH No. 2 이후 주 응축수 라인으로 100 ° C의 온도에서 도입됩니다. Typical 에너지 특성을 컴파일 할 때 동일한 온도에서 탈 기기 0.6 (6kgf / cm2)에 직접 도입되는 것으로 가정합니다. ... POT LMZ의 조건에 따라 네트워크 물의 2 단계 가열 및 CHSD 입구에서 증기 소비량이 240 t / h (작은 생산 선택으로 최대 전기 부하) 이상인 모드에서는 LPH No. 4가 완전히 비활성화됩니다. 일반적인 에너지 특성을 컴파일 할 때 CSD 입구의 유량이 190 t / h를 초과하면 응축수의 일부가 LPH 바이 패스 4 번으로 보내져 탈 기기 앞의 온도가 150 ° C를 초과하지 않는 것으로 가정했습니다. 이는 응축수의 좋은 탈기를 보장하기 위해 필요합니다.

2. 터보 장치에 포함 된 장비의 특성

터빈과 함께 터빈 장치에는 다음 장비가 포함됩니다.

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

2 패스 콘덴서 80 KTsS-1, 총 표면 3000m2, 그중 765m2가 내장 빔에 떨어집니다.

4 개의 저압 히터 : 콘덴서에 내장 된 LPH # 1, LPH # 2-PN-130-16-9-11, LPH # 3 및 4-PN-200-16-7-1;

1 개의 탈 기기 0.6 (6kgf / cm2);

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

유량 5000m3 / h, 물 압력 26m의 순환 펌프 24NDN 2 개. 미술. 각각 500kW의 전기 모터로;

각각 75kW 전기 모터로 구동되는 3 개의 응축수 펌프 KN 80/155 (작동중인 펌프 수는 응축기로 유입되는 증기 흐름에 따라 달라짐)

2 개의 주 3 단계 이젝터 EP-3-701과 1 개는 EP1-1100-1을 시작합니다 (1 개의 주 이젝터는 지속적으로 작동합니다).

2 개의 난방 온수기 (상부 및 하부) PSG-1300-3-8-10 (각각 1300m2의 표면), 2300m3 / h의 난방 수를 통과하도록 설계됨;

각각 75kW 전기 모터로 구동되는 난방 시스템 용수 KN-KS 80/155 용 응축 펌프 4 개 (PSG 당 펌프 2 개)

하나의 메인 펌프 나는 500kW의 전기 모터로 SE-5000-70-6을 들어 올립니다.

1600kW의 전기 모터로 SE-5000-160을 들어 올리는 메인 펌프 II 1 개.

3. 응축 모드

압력 조절기가 분리 된 응축 모드에서 총 열 소비량과 생 증기 소비량은 발전기 출력의 전력에 따라 다음 방정식으로 표현됩니다.

콘덴서의 일정한 압력에서

2 \u003d 5kPa (0.05kgf / cm2);

0 = 15,6 + 2,04티;

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

일정한 유속에서 ( W \u003d 8000m3 / h) 및 온도 ( 1...에서 \u003d 20 ° C) 냉각수

0 = 13,2 + 2,10티;

0 = 3,6 + 3,80t + 0.15 ( t-68.4).

위의 방정식은 40 ~ 80MW의 전력 범위 내에서 유효합니다.

주어진 전력에 대해 응축 모드에서 열 및 생 증기 소비는 해당 그래프에 따라 필요한 수정 사항을 후속 도입하여 주어진 종속성에 의해 결정됩니다. 이러한 수정 사항은 (일반적인 특성이 작성된) 공칭 조건과의 작동 조건 차이를 고려하고 작동 조건에 대해 이러한 특성을 다시 계산하는 데 사용됩니다. 다시 계산할 때 수정 징후가 반전됩니다.

보정은 일정한 전력으로 열 및 생 증기 소비를 조정합니다. 여러 매개 변수가 공칭 값에서 벗어나면 보정이 대수적으로 합산됩니다.

4. 조정 가능한 선택 모드

조절 된 추출 기능을 켜면 터빈 장치는 시스템 물을 가열하기위한 1 단계 및 2 단계 가열 시스템과 함께 작동 할 수 있습니다. 하나의 생산 장치로 가열 추출없이 작업하는 것도 가능합니다. 증기 소비 모드의 해당하는 일반적인 다이어그램과 전력 및 생산 선택에 대한 비열 소비의 의존성이 그림 1에 나와 있습니다. -그리고 Fig. -.

모드 다이어그램은 POT LMZ에서 사용하는 방식에 따라 계산되며 두 필드에 표시됩니다. 위쪽 필드는 한 번의 생산 추출이있는 터빈의 모드 (Gcal / h) 다이어그램입니다. m \u003d 0.

난방 부하가 켜지고 기타 변경되지 않은 조건에서는 28 ~ 30 단계 만 언로드되거나 (하단 네트워크 히터 1 개가 켜진 상태) 26 ~ 30 단계 (네트워크 히터 2 개가 켜진 상태)가 해제되고 터빈 전력이 감소합니다.

전력 감소 값은 난방 부하에 따라 결정되며

Δ Qt \u003d KQ티,

어디 케이 -시험 중 결정된 터빈 전력 Δ의 특정 변화 Qt / Δ t, 단일 단계 가열의 경우 0.160 MW / (Gcal · h), 난방 수의 2 단계 가열의 경우 0.183 MW / (Gcal · h) (그림 31 및 32).

따라서 주어진 전력에서 생 증기의 소비는 m 및 2 개 (생산 및 난방) 이륙은 상위 필드를 따라 일부 가상 용량에 해당합니다. ft 및 하나의 생산 선택

ft \u003d t + Δ Qt.

다이어그램 하단 필드의 기울어 진 직선을 통해 주어진 터빈 전력 및 난방 부하의 값을 그래픽으로 결정할 수 있습니다. ft, 그것과 생산 선택에 따라 생 증기의 소비.

비열 소비량 및 열 소비량에 대한 특정 발전 값은 정권 다이어그램 계산에서 가져온 데이터에 따라 계산됩니다.

전력 및 생산 선택에 대한 비열 소비의 의존성 그래프는 LMZ POT 모드의 다이어그램과 동일한 고려 사항을 기반으로합니다.

이 유형의 일정은 MGP PO Soyuztekhenergo (Industrial Energy, 1978, No. 2)의 터빈 공장에서 제안합니다. 차트 시스템보다 선호됩니다. t \u003d 에프(티, m) 다른 n \u003d const, 사용하기 더 편리하기 때문입니다. 비 근본적 성격의 이유로 비열 소비 그래프는 더 낮은 필드없이 만들어집니다. 그것들을 사용하는 방법은 예제로 설명됩니다.

이러한 모드는 테스트 기간 동안 이러한 유형의 설비에서 마스터 링되지 않았기 때문에 일반적인 특성에는 네트워크 물의 3 단계 가열에서 모드를 특성화하는 데이터가 포함되어 있지 않습니다.

공칭에 대한 일반 특성 계산에 채택 된 매개 변수 편차의 영향은 두 가지 방법으로 고려됩니다.

a) 보일러의 열 소비 및 일정한 질량 유량에서 소비자에 대한 열 공급에 영향을 미치지 않는 매개 변수 0, n 및 t,-지정된 전력에 대한 수정 t ( t + KQ티).

이 보정 된 전력에 따르면 그림. -생 증기 소비, 비열 소비 및 총 열 소비가 결정됩니다.

b) 개정 0, 0 및 n은 위의 생 증기 흐름과 총 열 흐름을 수정 한 후 찾은 값에 더해지며, 그 후 주어진 조건에 대한 생 증기 흐름과 열 흐름 (총 및 특정)이 계산됩니다.

테스트 결과를 사용하여 계산 된 생 증기 압력 보정 곡선 데이터 다른 모든 보정 곡선은 LMZ POT 데이터를 기반으로합니다.

5. 특정 열 속도, 신선한 증기 소비 및 특정 가열 제품 결정의 예

예 1. 배출구에서 압력 조절기가 분리 된 응축 모드.

주어진: t \u003d 70MW; 0 \u003d 12.5 (125kgf / cm2); 0 \u003d 550 ° C; 아르 자형2 \u003d 8kPa (0.08kgf / cm2); 구덩이 \u003d 0.93 0; Δ 구덩이 \u003d 구덩이- npit \u003d -7 ° C.

주어진 조건에서 전체 및 특정 총 열 소비량과 생 증기 소비량을 결정해야합니다.

순서와 결과는 표에 나와 있습니다. ...

표 P1

지정

결정 방법

결과 값

공칭 조건에서 생 증기 소비, t / h

생 증기 온도

급수 소비

비열 소비에 대한 총 보정, %

특정 조건에서 비열 소비, kcal / (kWh)

주어진 조건에서 총 열 소비량, Gcal / h

0 = t10-3

공칭 조건과의 편차에 대한 증기 소비 보정, % :

생 증기 압력

생 증기 온도

배기 증기압

급수 소비

급수 온도

생 증기 소비에 대한 총 보정, %

지정된 조건에서 생 증기 소비량, t / h

표 P2

지정

결정 방법

결과 값

열 추출로 인해 ČSND에서 저 생산, MW

Δ Qt \u003d 0.160

대략적인 가상 전력, MW

tf "\u003d t + Δ Qt

CSD 입구에서의 대략적인 유속, t / h

CHSDvkh "

1,46 (14,6)*

가열 추출시 가능한 최소 압력 (kgf / cm2)

아르 자형NTOmin

0,057 (0,57)*

압력 변환을위한 전력 보정 아르 자형NTO \u003d 0.06 (0.6kgf / cm2), MW

Δ RNTO

조정 된 가상 전력, MW

tf \u003d tf "+ Δ RNTO

CSD 입구에서 조정 된 유량, t / h

CHSDvkh

a) τ2р \u003d 에프(WTO) \u003d 60 ° C

b) ∆τ2 \u003d 70-60 \u003d +10 ° С 및 CHSDvkh "

압력 변환을위한 전력 보정 아르 자형2 \u003d 2kPa (0.02kgf / cm2), MW

* 상층 지역 난방 출구 압력에 대한 전력 보정시 아르 자형0.12 (1.2 kgf / cm2) 이외의 WTO, 결과는 곡선을 따라 주어진 압력에 해당하는 반환 수온에 해당합니다 τ2р \u003d 에프(WTO)의 그림. , 즉 60 ° C

** 현저한 차이가있는 경우 CHSDvh "에서 CHSDvh 모든 값은 pp. 4-11은 지정된 사항에 따라 확인되어야합니다. CHSDvkh.

특정 열병합 발전 작업의 계산은 예제와 동일한 방식으로 수행됩니다. 지역 난방 추출 생성 및 실제 압력 보정 아르 자형WTO는 Fig. , 과, .

예 4. 열 추출이없는 체제.

주어진: t \u003d 80MW; n \u003d 120Gcal / h; t \u003d 0; 아르 자형0 \u003d 12.8 (128kgf / cm2); 0 \u003d 550 ° C; P 7.65

상부 가열 추출 압력, (kgf / cm2) *

아르 자형WTO

그림: 으로 CHSDvkh "

낮은 가열 추출 압력, (kgf / cm2) *

아르 자형NTO

그림: 으로 CHSDvkh "

* ČSND 샘플링 지점의 압력과 HDPE에 따른 응축수 온도는 응축 모드의 그래프에서 확인할 수 있습니다. CHSDvh, 비율 CHSDvh / 0 = 0,83.

6. 기호

이름

지정

전력, MW :

발전기 터미널에서 전기

티, tf

고압 내부

iChVD

중 저압 내부

iCHSND

터빈 장치의 총 손실

Σ∆

전기 기계 효율

고압 실린더 (또는 부품)

저압 (또는 중 저압의 일부) 실린더

CSD (ČSND)

증기 소비, t / h :

터빈 당

생산 용

난방용

재생을 위해

LDPE, HDPE,

cVD의 마지막 단계를 통해

ChVDskv

cSD 입구에서

CHSDvkh

pND 입구에서

CHNDvkh

커패시터로

급수 소비, t / h

생산 추출의 회수 된 응축수 유량, t / h

콘덴서를 통한 냉각수 흐름, m3 / h

터빈 장치의 열 소비량, Gcal / h

생산을위한 열 소비, Gcal / h

절대 압력, (kgf / cm2) :

체크 밸브 전

제어 및 과부하 밸브 뒤에

PI-IVcl, 레인

조절 단계의 챔버에서

r.st

통제되지 않은 추출 챔버에서

PI-Vii

생산 선택 실에서

상부 가열 추출 챔버에서

하부 가열 추출 챔버에서

콘덴서에서, kPa (kgf / cm2)

온도 (° С), 엔탈피, kcal / kg :

스톱 밸브 앞의 생 증기

0, 나는0

생산 선택 챔버의 증기

hDPE 용 응축수

에, k1, k2, k3, k4

생산 추출에서 응축수 반환

lDPE 용 급수

pit5, pit6, 구덩이

설치 뒤의 급수

피트, 나는피트

설비에 들어오고 나갈 때 네트워크 물

응축기에 들어가고 나갈 때 냉각수

1c, 2c

펌프의 급수 엔탈피 증가

나는

발전을위한 총 열의 특정 소비량, kcal / (kWh)

티, tf

특정 열병합 발전, kWh / Gcal :

페리 생산 선택

증기 추출

SI의 변환 계수 :

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

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

HPC와 LPC의 로터는 로터와 함께 단조 된 플랜지를 통해 서로 견고하게 연결됩니다. 저압 실린더의 로터와 TVF-120-2 유형의 발전기는 견고한 커플 링으로 연결됩니다.

터빈의 증기 분포-노즐. 신선한 증기는 자동 셔터가있는 독립형 노즐 상자로 공급되며, 여기서 증기는 바이 패스 파이프를 통해 터빈 제어 밸브로 흐릅니다.

HPC를 떠난 후 증기의 일부는 제어 된 생산 추출로 이동하고 나머지는 LPH로 이동합니다.

가열 추출은 LPC의 해당 챔버에서 수행됩니다.

터빈 고정 지점은 발전기 쪽 터빈 프레임에 있으며 장치는 전면 베어링쪽으로 확장됩니다.

예열 시간을 줄이고 시동 조건을 개선하기 위해 플랜지 및 핀의 증기 가열과 전면 HPC 씰에 대한 생 증기 공급이 제공됩니다.

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

터빈 블레이드는 로터 (50)의 회전에 해당하는 50Hz의 주전원 주파수에서 작동하도록 설계되고 조정됩니다. 49 ~ 50.5Hz의 주전원 주파수에서 터빈의 장기 작동이 허용됩니다.

응축 실 바닥 높이에서 터빈 홀 바닥 높이까지의 터빈 장치 기초 높이는 8m입니다.

2.1 PT-80 / 100-130 / 13 터빈의 기본 열 다이어그램에 대한 설명

응축 장치에는 응축 그룹, 공기 제거 장치, 응축수 및 순환 펌프, 순환 시스템 이젝터, 물 필터, 필요한 피팅이있는 파이프 라인이 포함됩니다.

응축 그룹은 총 냉각 표면이 3000m2 인 번들이 내장 된 하나의 응축기로 구성되며 유입되는 증기를 응축하고 터빈 배기관에 진공을 생성하며 응축수를 보존하고 열 일정에 따라 작동 모드에서 응축기에 들어가는 증기의 열을 사용하도록 설계되었습니다. 내장 번들의 보충 수 가열 용.

응축기에는 HDPE 섹션 No. 1이 설치된 증기 부분에 특수 챔버가 내장되어 있습니다. 나머지 HDPE는 별도의 그룹에 의해 설치됩니다.

재생 장치는 제어되지 않은 터빈 추출에서 가져온 증기로 물을 가열하도록 설계되었으며 4 단계의 HDPE, 3 단계의 HPP 및 탈 기기가 있습니다. 모든 히터는 표면 유형입니다.

LDPE No. 5,6 및 7-디 슈퍼 히터 및 배수 냉각기가 내장 된 수직 디자인. LDPE에는 물 입구와 출구의 자동 출구와 체크 밸브, 전자석이있는 자동 밸브, 히터 시작 및 종료를위한 파이프 라인으로 구성된 그룹 보호가 제공됩니다.

LDPE 및 HDPE (HDPE No. 1 제외)에는 전자 조절기로 제어되는 응축수 배출 제어 밸브가 장착되어 있습니다.

히터에서 나오는 가열 증기 응축수 배출은 계단식입니다. 응축수는 배수 펌프를 통해 LPH # 2에서 펌핑됩니다.

네트워크 물 난방 설치에는 두 개의 네트워크 히터, 응축수 및 네트워크 펌프가 \u200b\u200b포함됩니다. 각 히터는 열 교환 표면이 1300 m² 인 수평 증기-물 열교환 기이며, 이는 직선 황동 튜브로 형성되며 튜브 시트의 양쪽으로 확장됩니다.

3 스테이션의 열 계획을위한 보조 장비 선택

3.1 터빈과 함께 제공되는 장비

때문에 응축기, 메인 이젝터, 저압 및 고압 히터는 터빈과 함께 투영 스테이션에 공급되며 스테이션 설치를 위해 다음이 사용됩니다.

a) 콘덴서 유형 80-KCST-1은 터빈 당 하나씩 3 개로 구성됩니다.

b) 메인 이젝터 유형 EP-3-700-1 6 개, 터빈 당 2 개;

c) PN-130-16-10-II 유형 (PND No. 2) 및 PN-200-16-4-I (PND No. 3.4)의 저압 히터;

d) 유형 PV-450-230-25 (HPH # 1), PV-450-230-35 (HPH # 2) 및 PV-450-230-50 (HPH # 3)의 고압 히터.

주어진 장비의 특성은 표 2, 3, 4, 5에 요약되어 있습니다.

표 2-커패시터 특성

표 3-메인 콘덴서 이젝터의 특성

  • 지도 시간

첫 번째 부분의 머리말

증기 터빈 모델링은 우리 나라 수백 명의 사람들이 일상적으로하는 작업입니다. 한마디 대신 모델 말하는 것이 관습이다 소비 특성... 증기 터빈의 소비 특성은 CHP가 생산하는 전기 및 열에 대한 등가 연료의 특정 소비량을 계산하는 것과 같은 문제를 해결하는 데 사용됩니다. CHP 운영 최적화; CHP 모드 계획 및 유지.


나는 개발했다 증기 터빈의 새로운 흐름 특성 -증기 터빈의 선형화 된 흐름 특성. 개발 된 소비 특성은 특정 문제를 해결하는 데 편리하고 효과적입니다. 그러나 현재로서는 두 가지 과학 작품에서만 설명됩니다.

  1. 러시아의 도매 전력 및 용량 시장 조건에서 CHPP 운영 최적화;
  2. 복합 발전 모드에서 공급 된 전기 및 열 에너지에 대해 CHPP의 등가 연료의 특정 소비량을 결정하는 계산 방법.

이제 내 블로그에서 다음을 원합니다.

  • 먼저, 간단하고 접근 가능한 언어로 새로운 유량 특성에 대한 주요 질문에 답하십시오 (증기 터빈의 선형화 된 유량 특성 참조. Part 1. 기본 질문).
  • 둘째, 구성 방법과 특성의 특성을 이해하는 데 도움이되는 새로운 소비 특성을 구성하는 예를 제공합니다 (아래 참조).
  • 셋째, 증기 터빈의 작동 모드에 대한 두 가지 잘 알려진 진술을 반박하는 것입니다 (증기 터빈의 선형화 된 흐름 특성 참조. Part 3. 증기 터빈의 작동에 대한 잘못된 통념 파악).

1. 초기 데이터

선형화 된 유량 특성을 구성하기위한 초기 데이터는 다음과 같습니다.

  1. 증기 터빈 작동 중에 측정 된 전력 Q 0, N, Q p, Q t의 실제 값,
  2. 규범 및 기술 문서에서 총 노모 그램 q t.
물론 실제 순간 값 Q 0, N, Q p, Q t는 이상적인 초기 데이터입니다. 이러한 데이터 수집은 노동 집약적입니다.

Q 0, N, Q p, Q t의 실제 값을 사용할 수없는 경우 총 노모 그램 q t를 처리 할 수 \u200b\u200b있습니다. 차례로 그들은 측정에서 얻었습니다. V.M. Gornstein의 터빈 테스트에 대해 자세히 알아보십시오. 등 전력 시스템 모드의 최적화 방법.

2. 선형화 된 유량 특성 구성을위한 알고리즘

구성 알고리즘은 세 단계로 구성됩니다.

  1. 노모 그램 또는 측정 결과를 표 형식으로 변환합니다.
  2. 증기 터빈 흐름 특성의 선형화.
  3. 증기 터빈의 제어 범위 경계 결정.

총량의 노모 그램으로 작업 할 때 첫 번째 단계가 빠르게 수행됩니다. 이 작품은 디지타이징 (디지털화). 현재 예제에서 9 개의 노모 그램을 디지털화하는 데 약 40 분이 걸렸습니다.


두 번째와 세 번째 단계에서는 수학 패키지를 사용해야합니다. 저는 수년 동안 MATLAB을 사랑하고 사용해 왔습니다. 선형화 된 흐름 특성을 구성하는 나의 예가 여기에 있습니다. 링크에서 예제를 다운로드하여 실행하고 선형화 된 유량 특성을 구성하는 방법을 독립적으로 이해할 수 있습니다.


고려 된 터빈의 유량 특성은 모드 매개 변수의 다음과 같은 고정 값으로 구성되었습니다.

  • 1 단계 작동 모드,
  • 중압 증기압 \u003d 13kgf / cm2,
  • 저압 증기압 \u003d 1kgf / cm2.

1) 특정 소비량 q t 총량의 노모 그램 발전 용 (빨간색으로 표시된 점이 디지털화되어 표로 전송 됨) :

  • 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 파일은 png 파일에 해당) :

  • 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 스크립트 계산 및 그래프 작성 :

  • PT_80_linear_characteristic_curve.m

4) 노모 그램을 디지털화 한 결과 및 선형화 된 흐름 특성을 구성한 결과 표 형식 :

  • PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.

1 단계. 노모 그램 또는 측정 결과를 표 형식으로 변환

1. 초기 데이터 처리

이 예의 초기 데이터는 총 노모 그램 qt입니다.


여러 노모 그램을 디지털화하려면 특별한 도구가 필요합니다. 이 목적을 위해 여러 번 웹 응용 프로그램을 사용했습니다. 응용 프로그램은 간단하고 편리하지만 프로세스를 자동화 할만큼 유연하지 않습니다. 일부 작업은 수동으로 수행해야합니다.


이 단계에서는 증기 터빈 작동의 제어 범위 경계를 설정하는 노모 그램의 극단 지점을 디지털화하는 것이 중요합니다.


작업은 애플리케이션을 사용하여 각 png 파일에 소비 특성의 포인트를 표시하고 결과 csv를 다운로드하고 모든 데이터를 하나의 테이블에 수집하는 것으로 구성되었습니다. 디지털화 결과는 PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx 파일, 시트“PT-80”, 테이블“초기 데이터”에서 찾을 수 있습니다.

2. 측정 단위를 전력 단위로 변환

$$ 표시 $$ \\ 시작 (방정식) Q_0 \u003d \\ frac (q_T \\ cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \\ qquad (1) \\ 끝 (방정식) $$ 표시 $$


그리고 우리는 모든 초기 값을 MW로 가져옵니다. 계산은 MS Excel 도구를 사용하여 수행되었습니다.

결과 테이블 "초기 데이터 (전원 장치)"는 알고리즘의 첫 번째 단계의 결과입니다.

2 단계. 증기 터빈 흐름 특성의 선형화

1. MATLAB 작동 확인

이 단계에서는 MATLAB 버전 7.3 이상 (이전 버전, 현재 8.0)을 설치하고 열어야합니다. MATLAB에서 PT_80_linear_characteristic_curve.m 파일을 열고 실행 한 다음 작동하는지 확인합니다. 명령 줄에서 스크립트를 실행 한 결과 다음 메시지가 표시되면 모든 것이 올바르게 작동합니다.


값은 PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx 파일에서 1 초 내에 읽혔습니다. 계수 : a (N) \u003d 2.317, a (Qп) \u003d 0.621, a (Qт) \u003d 0.255, a0 \u003d 33.874 평균 오차 \u003d 0.006, (0.57 %) 조정 범위의 한계점 수 \u003d 37

오류가있는 경우 오류를 수정하는 방법을 직접 파악하십시오.

2. 계산

모든 계산은 PT_80_linear_characteristic_curve.m 파일에서 구현됩니다. 하나씩 살펴 보겠습니다.


1) 이전 단계에서 얻은 "초기 데이터 (전원 장치)"테이블을 포함하는 소스 파일, 시트, 셀 범위의 이름을 지정합니다.


XLSFileName \u003d "PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx"; XLSSheetName \u003d "PT-80"; XLSRange \u003d "F3 : I334";

2) MATLAB에서 소스 데이터를 읽습니다.


sourceData \u003d xlsread (XLSFileName, XLSSheetName, XLSRange); N \u003d sourceData (:, 1); Qm \u003d sourceData (:, 2); Ql \u003d sourceData (:, 3); Q0 \u003d sourceData (:, 4); fprintf ( "파일에서 읽은 값 % s in % 1.0f sec \\ n", XLSFileName, toc);

평균 압력 증기 유량 Q p, 지수에 대해 변수 Qm을 사용합니다. 미디엄 ...에서 가운데 - 가운데; 유사하게, 우리는 저압 증기 유량 Q n에 대해 변수 Ql을 사용합니다. ...에서 낮은 -낮음.


3) 계수 α i를 정의합니다.


소비 특성에 대한 일반 공식을 생각해 봅시다.

$$ 표시 $$ \\ 시작 (방정식) Q_0 \u003d f (N, Q_P, Q_T) \\ qquad (2) \\ 끝 (방정식) $$ 표시 $$

독립 (x_digit) 및 종속 (y_digit) 변수를 지정합니다.


x_digit \u003d; % 전력 N, 산업용 증기 Qp, 가열 증기 Qt, 단위 벡터 y_digit \u003d Q0; % 생 증기 소비 Q0

x_digit 행렬에 단위 벡터 (마지막 열)가있는 이유를 이해하지 못하는 경우 선형 회귀에 대한 자료를 읽으십시오. 회귀 분석의 주제에 대해서는 Draper N., Smith H. 적용된 회귀 분석... 뉴욕 : Wiley, In press, 1981.693 p. (러시아어로 사용 가능).


증기 터빈의 선형화 된 유동 특성 방정식


$$ 표시 $$ \\ 시작 (방정식) Q_0 \u003d \\ alpha_N \\ cdot N + \\ alpha_P \\ cdot Q_P + \\ alpha_T \\ cdot Q_T + \\ alpha_0 \\ qquad (3) \\ end (equation) $$ display $$

다중 선형 회귀 모델입니다. 계수 α i는 다음을 사용하여 결정됩니다. "문명의 위대한 선" -최소 제곱 법. 이와는 별도로 최소 제곱 법은 1795 년 가우스에 의해 개발되었습니다.


MATLAB에서는이 작업이 한 줄로 이루어집니다.


A \u003d 회귀 (y_digit, x_digit); fprintf ( "계수 : a (N) \u003d % 4.3f, a (Qп) \u003d % 4.3f, a (Qт) \u003d % 4.3f, a0 \u003d % 4.3f \\ n", ... A);

변수 A에는 원하는 계수가 포함됩니다 (MATLAB 명령 줄의 메시지 참조).


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


$$ display $$ \\ 시작 (방정식) Q_0 \u003d 2.317 \\ cdot N + 0.621 \\ cdot Q_P + 0.255 \\ cdot Q_T + 33.874 \\ qquad (4) \\ end (equation) $$ display $$


4) 얻어진 유량 특성의 선형화 오차를 추정 해 봅시다.


y_model \u003d x_digit * A; err \u003d abs (y_model-y_digit) ./ y_digit; fprintf ( "평균 오류 \u003d % 1.3f, (% 4.2f %%) \\ n \\ n", 평균 (오류), 평균 (오류) * 100);

선형화 오류는 0.57 %입니다. (MATLAB 명령 줄의 메시지 참조).


증기 터빈의 선형화 된 흐름 특성을 사용하는 편의성을 평가하기 위해 알려진 부하 N, Q p, Q t 값에 대한 고압 증기 유량 Q 0 계산 문제를 해결합니다.


N \u003d 82.3 MW, Q p \u003d 55.5 MW, Q t \u003d 62.4 MW,


$$ display $$ \\ 시작 (방정식) 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 (equation) $$ $$ 표시


평균 계산 오류는 0.57 %임을 상기시켜 드리겠습니다.


다시 질문으로 돌아가 보겠습니다. 증기 터빈의 선형화 된 흐름 특성이 발전을위한 총 특정 소비량의 노모 그램보다 근본적으로 더 편리한 이유는 무엇입니까? 실제의 근본적인 차이점을 이해하려면 두 가지 문제를 해결하십시오.

  1. 노모 그램과 눈을 사용하여 Q 0 값을 지정된 정밀도로 계산합니다.
  2. 노모 그램을 사용하여 Q 0 계산 프로세스를 자동화합니다.

분명히 첫 번째 문제에서 눈으로 qt의 총 값을 결정하는 것은 총 오류로 가득 차 있습니다.


두 번째 작업은 자동화하기가 번거 롭습니다. 때문에 총 qt 값은 비선형입니다., 그러한 자동화의 경우 디지털화 된 포인트의 수는 현재 예제보다 10 배 더 큽니다. 디지털화만으로는 충분하지 않으며 알고리즘도 구현해야합니다. 보간 (점 사이의 값 찾기) 비선형 총 값.

3 단계. 증기 터빈의 제어 범위 경계 결정

1. 계산

조정 범위를 계산하기 위해 다른 "문명의 축복" -볼록 껍질 방식.


MATLAB에서는 다음과 같이 수행됩니다.


indexCH \u003d convhull (N, Qm, Ql, "단순화", 참); 인덱스 \u003d 고유 (indexCH); regRange \u003d; regRangeQ0 \u003d * A; fprintf ( "조정 범위의 경계점 수 \u003d % d \\ n \\ n", 크기 (인덱스, 1));

convhull () 메서드는 다음을 정의합니다. 조정 범위의 한계점변수 N, Qm, Ql의 값으로 제공됩니다. 변수 indexCH에는 들로네 삼각 분할을 사용하여 구성된 삼각형의 꼭지점이 포함됩니다. regRange 변수는 조정 범위의 한계점을 포함합니다. 가변 regRangeQ0-제어 범위의 한계점에 대한 고압 증기 소비 값.


계산 결과는 파일 PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, 시트 "PT-80-result", 테이블 "조정 범위의 한계"에서 찾을 수 있습니다.


선형화 된 흐름 특성이 플롯됩니다. 해당 테이블에서 조정 범위의 경계 (쉘)를 정의하는 공식 및 37 점입니다.

2. 검증

Q 0 계산 프로세스를 자동화 할 때 N, Q p, Q t 값을 가진 일부 포인트가 조정 범위 내에 있는지 아니면 외부에 있는지 확인해야합니다 (모드가 기술적으로 가능하지 않음). MATLAB에서는 다음과 같이 수행 할 수 있습니다.


확인하고 싶은 N, Q p, Q t 값을 설정합니다.


n \u003d 75; qm \u003d 120; ql \u003d 50;

확인 중.


in1 \u003d 인 폴리곤 (n, qm, regRange (:, 1), regRange (:, 2)); in2 \u003d 인 폴리곤 (qm, ql, regRange (:, 2), regRange (:, 3)); in \u003d in1 && in2; fprintf에있는 경우 ( "점 N \u003d % 3.2f MW, Qp \u003d % 3.2f MW, Qt \u003d % 3.2f MW가 조정 범위 내에 있습니다. \\ n", n, qm, ql); else fprintf ( "점 N \u003d % 3.2f MW, Qp \u003d % 3.2f MW, Qt \u003d % 3.2f MW가 규정 범위를 벗어남 (기술적으로 달성 할 수 없음) \\ n", n, qm, ql); 종료

확인은 두 단계로 수행됩니다.

  • 변수 in1은 N, Q n의 값이 N, Q n 축의 쉘 투영 내부에 있는지 여부를 보여줍니다.
  • 유사하게 in2 변수는 Qn, Qt의 값이 Qn, Qt 축의 쉘 투영 내부에 있는지 여부를 보여줍니다.

두 변수가 모두 1 (참)이면 원하는 지점이 쉘 내부에 있으며 증기 터빈 작동의 제어 범위를 설정합니다.

획득 한 증기 터빈의 선형화 된 유동 특성 그림

대부분 "문명의 관대 한 혜택" 계산 결과를 설명해야합니다.


먼저, 그래프를 그리는 공간, 즉 x-N, y-Qt, z-Q 0, w-Qn 축이있는 공간이 호출된다고 말해야합니다. 정권 공간 (러시아의 도매 전력 및 용량 시장 조건에서 CHPP 운영 최적화 참조

). 이 공간의 각 지점은 증기 터빈의 특정 작동 모드를 정의합니다. 모드는

  • 기술적으로 가능한 경우 포인트가 제어 범위를 정의하는 엔벨로프 내부에있는 경우
  • 포인트가이 쉘 밖에 있으면 기술적으로 실현할 수 없습니다.

증기 터빈의 응축 작동 모드 (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0)에 대해 이야기하면 선형화 된 흐름 특성 대표하다 선분... T 형 터빈에 대해 이야기하면 선형화 된 흐름 특성은 다음과 같습니다. 3D 모드 공간의 평면 다각형 x-N, y-Q t, z-Q 0 축으로 시각화하기 쉽습니다. PT 형 터빈의 경우 이러한 터빈의 선형화 된 유동 특성이 다음을 나타 내기 때문에 시각화가 가장 어렵습니다. 4 차원 공간의 평평한 다각형 (설명 및 예는 러시아 도매 전기 및 용량 시장의 CHPP 운영 최적화 섹션을 참조하십시오. 터빈 흐름 특성 선형화).

1. 획득 한 증기 터빈의 선형화 된 유동 특성 그림

정권 공간에서 테이블 "초기 데이터 (권력 단위)"의 값을 구축합시다.



그림: 3. x-N, y-Q t, z-Q 0 축이있는 영역 공간에서 유량 특성의 초기 지점


우리는 4 차원 공간에서 의존성을 구축 할 수 없기 때문에 아직 그러한 문명의 축복에 도달하지 못했기 때문에 Q n의 값으로 다음과 같이 작업합니다.


Q p \u003d 40 MW의 값을 고정하고 시작점과 선형화 된 흐름 특성을 구축해 보겠습니다.




그림: 4. 흐름 특성의 초기 점 (파란색 점), 선형화 된 흐름 특성 (녹색 평면 다각형)


우리 (4)에서 얻은 선형화 유량 특성에 대한 공식으로 돌아 갑시다. Q p \u003d 40 MW MW를 고정하면 공식은 다음과 같은 형식을 갖습니다.


$$ 표시 $$ \\ 시작 (방정식) Q_0 \u003d 2.317 \\ cdot N + 0.255 \\ cdot Q_T + 58.714 \\ qquad (6) \\ 끝 (방정식) $$ 표시 $$


이 모델은 T 형 터빈과 유사하게 축 x-N, y-Q т, z-Q 0으로 3 차원 공간에서 평평한 다각형을 정의합니다 (그림 4 참조).


수년 전, 총 qt의 노모 그램이 개발되었을 때 초기 데이터를 분석하는 단계에서 근본적인 실수를 저질렀습니다. 알 수없는 이유로 최소 제곱 법을 사용하고 증기 터빈의 선형화 된 흐름 특성을 구성하는 대신 기본 계산이 이루어졌습니다.


$$ 표시 $$ \\ 시작 (방정식) Q_0 (N) \u003d Q_e \u003d Q_0-Q_T-Q_P \\ qquad (7) \\ 끝 (방정식) $$ 표시 $$


고압 증기 유량 Q 0에서 증기 유량 Q t, Q p를 빼고 결과 차이 Q 0 (N) \u003d Q e를 발전에 귀속했습니다. 결과 값 Q 0 (N) \u003d Q e를 N으로 나누고 kcal / kWh로 변환하여 총 소비량 qt를 받았습니다. 이 계산은 열역학 법칙을 준수하지 않습니다.


독자 여러분, 알 수없는 이유를 알고 계십니까? 공유하세요!

2. 증기 터빈의 제어 범위 그림

정권 공간에서 조정 범위의 엔벨로프를 살펴 보겠습니다. 구성의 시작점은 그림 1에 나와 있습니다. 5. 이것들은 우리가 그림에서 보는 것과 같은 점입니다. 3이지만 이제 매개 변수 Q 0이 제거되었습니다.




그림: 5. x-N, y-Q p, z-Q t 축이있는 영역 공간에서 유량 특성의 초기 지점


그림의 포인트 세트. 5는 볼록합니다. convexhull () 함수를 사용하여이 세트의 외부 선체를 정의하는 점을 정의했습니다.


들로네 삼각 분할 (연결된 삼각형 세트) 조정 범위의 쉘을 구성 할 수 있습니다. 삼각형의 상단은 고려중인 PT-80 증기 터빈 제어 범위의 경계 값입니다.




그림: 6. 많은 삼각형으로 표시되는 조정 범위의 쉘


조정 범위 내에있는 특정 지점을 확인했을 때이 지점이 결과 쉘 내부에 있는지 외부에 있는지 확인했습니다.


위에 제시된 모든 그래프는 MATLAB 도구를 사용하여 작성되었습니다 (PT_80_linear_characteristic_curve.m 참조).

선형화 된 흐름 특성을 사용하는 증기 터빈의 작동 분석과 관련된 유망한 문제

졸업장이나 논문을 작성하는 경우 몇 가지 문제를 제시 할 수 있습니다. 과학적 참신함을 전 세계에 쉽게 증명할 수 있습니다. 또한 훌륭하고 유용한 일을 할 수 있습니다.

문제 1

저압 Qt의 증기압이 변할 때 평평한 다각형이 어떻게 변하는 지 보여줍니다.

문제 2

콘덴서의 압력이 변할 때 평평한 다각형이 어떻게 변하는 지 보여줍니다.

문제 3

모드의 추가 매개 변수 함수 형태로 선형화 된 흐름 특성의 계수를 나타낼 수 있는지 확인합니다.


$$ 디스플레이 $$ \\ 시작 (방정식) \\ alpha_N \u003d f (p_ (0), ...); \\\\ \\ alpha_P \u003d f (p_ (P), ...); \\\\ \\ alpha_T \u003d f (p_ (T), ...); \\\\ \\ alpha_0 \u003d f (p_ (2), ...). \\ 끝 (방정식) $$ 표시 $$

여기서 p 0은 고압 증기압, p p는 중압 증기압, p t는 저압 증기압, p 2는 응축기의 배기 증기압, 모든 단위는 kgf / cm2입니다.


결과를 정당화하십시오.

연결

Chuchueva I.A., Inkina N.E. 러시아의 도매 전기 및 용량 시장 조건에서 CHP 운영 최적화 // 과학 및 교육 : 모스크바 주립 기술 대학의 과학 출판물 N.E. 바우만. 2015. No. 8. S. 195-238.

  • 섹션 1. 러시아에서 CHP 운영 최적화 문제에 대한 실질적인 진술
  • 섹션 2. 터빈 흐름 특성의 선형화
태그 추가

산업 및 난방 증기 추출 기능이있는 열병합 증기 터빈 PT-80 / 100-130 / 13은 생산 및 난방 요구를위한 회전 속도 50 r / s 및 열 공급으로 TVF-120-2 발전기를 직접 구동하기위한 것입니다.

터빈의 주요 매개 변수의 공칭 값은 다음과 같습니다.

전력, MW

공칭 80

최대 100

증기 등급

압력, MPa 12.8

온도, 0 С 555

생산 요구에 따른 블리드 스팀 소비량, t / h

공칭 185

최대 300

조절 된 가열 추출에서 증기 압력 변화의 한계, MPa

0.049-0.245 상한

낮은 0.029-0.098

생산 샘플링 압력 1.28

수온, 0 С

영양가있는 249

냉각 20

냉각수 소비, t / h 8000

터빈에는 다음과 같은 조정 가능한 증기 추출 장치가 있습니다.

절대 압력 (1.275 0.29) MPa와 두 개의 가열 추출을 가진 산업용 하나-0.049-0.245 MPa 범위의 절대 압력을 가진 상부와 0.029-0.098 MPa 범위의 압력을 가진 하부. 가열 인출 압력은 상부 가열 인출 챔버에 설치된 하나의 제어 다이어프램에 의해 제어됩니다. 가열 추출에서 조절 된 압력은 유지됩니다. 상부 추출에서-두 가열 추출이 모두 켜진 상태에서, 하부 추출에서-하나의 하부 가열 추출이 켜진 상태입니다. 하단 및 상단 가열 단계의 메인 히터를 통한 메인 워터는 순차적으로 동일한 양으로 통과해야합니다. 네트워크 히터를 통과하는 물의 흐름을 제어해야합니다.

터빈은 단일 샤프트, 2 기통 장치입니다. HPC의 흐름 경로에는 단일 행 조절 단계와 16 개의 압력 단계가 있습니다.

LPC의 흐름 경로는 세 부분으로 구성됩니다.

첫 번째 (상단 가열 배출구까지)에는 조절 단계와 7 개의 압력 단계가 있습니다.

두 번째 (가열 추출 사이) 두 개의 압력 단계,

세 번째는 조절 단계와 두 개의 압력 단계입니다.

단단한 단조 고압 로터. 저압 로터의 처음 10 개 디스크는 샤프트와 일체형으로 단조되고 나머지 3 개 디스크가 장착됩니다.

터빈의 증기 분포-노즐. HPC의 배출구에서 증기의 일부는 제어 된 생산 추출로 이동하고 나머지는 LPP로 이동합니다. 가열 추출은 LPC의 해당 챔버에서 수행됩니다.

예열 시간을 줄이고 시동 조건을 개선하기 위해 플랜지 및 핀의 증기 가열과 전면 HPC 씰에 대한 생 증기 공급이 제공됩니다.

터빈에는 3.4rpm의 주파수로 터빈 유닛의 샤프트 라인을 회전시키는 차단 장치가 장착되어 있습니다.

터빈 블레이드는 50Hz의 주전원 주파수에서 작동하도록 설계되었으며, 이는 50r / s (3000rpm)의 터빈 장치 회 전자 속도에 해당합니다. 49.0-50.5 Hz의 네트워크에서 주파수 편차로 터빈의 장기 작동이 허용됩니다.



 


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