Ders projesi ödevi
Öğrenciye: Onuchin D.M..

Proje konusu: STU PT-80/100-130/13'ün termal devresinin hesaplanması
Proje verileri

P0 =130 kg/cm2;

;

;

Qt =220 MW;

;

.

Düzenlenmemiş ekstraksiyonlardaki basınç – referans verilerinden.

İlave suyun hazırlanması - atmosferik hava giderici "D-1,2"den.
Hesaplama bölümünün hacmi

1. 
   Nominal güç için SI sisteminde STU'nun tasarım hesaplaması.
2. 
   Teknik eğitim tesislerinin enerji performans göstergelerinin belirlenmesi.
3. 
   Mesleki eğitim tesisi yardımcı ekipmanlarının seçimi.

1. Başlangıç ​​referans verileri
PT-80/100-130 türbininin ana göstergeleri.

Tablo1.

Türbin, ısıtıcılardaki besleme suyunu ısıtmak için tasarlanmış 8 adet düzensiz buhar çıkışına sahiptir. alçak basınç, hava giderici, ısıtıcılarda yüksek basınç ve ana besleme pompası tahrik türbinine güç sağlamak için. Turbo tahrikinden çıkan egzoz buharı türbine geri döner.
Tablo2.

Türbin, şebeke suyunun bir ve iki aşamalı ısıtılması için tasarlanmış, üst ve alt olmak üzere iki ısıtma buharı çıkışına sahiptir. Isıtma ekstraksiyonları aşağıdaki basınç kontrol limitlerine sahiptir:

Üst 0,5-2,5 kg/cm2;

Daha düşük 0,3-1 kg/cm2.

2. Kazan kurulumunun hesaplanması

VB – üst kazan;

Not – alt kazan;

Dönüş – şebeke suyunun dönüşü.

D VB, D NB - sırasıyla üst ve alt kazan için buhar tüketimi.

Sıcaklık grafiği: t pr / t o br =130 / 70 C;

T pr = 130 0 C (403 K);

Tar = 70 0 C (343 K).

Bölgesel ısıtma ekstraksiyonlarında buhar parametrelerinin belirlenmesi

VSP ve NSP'de düzgün ısıtma olduğunu varsayalım;

Şebeke ısıtıcılarında yetersiz ısınmanın değerini kabul ediyoruz
.

Boru hatlarındaki basınç kayıplarını kabul ediyoruz
.

VSP ve NSP için türbinden üst ve alt ekstraksiyon basıncı:

çubuk;

çubuk.
saat WB =418,77 kJ/kg

saat NB =355,82 kJ/kg

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

→ D WB =1,01∙870,18(418,77-355,82)/(2552,5-448,76)=26,3 kg/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)=25,34 kg/s

D WB +D NB =D B =26,3+25,34=51,64 kg/s

3. Bir türbinde buhar genleşme sürecinin inşası
Silindirlerin buhar dağıtım cihazlarındaki basınç kaybını varsayalım:

;

;

;

Bu durumda, silindirlerin girişindeki (kontrol vanalarının arkasında) basınç şöyle olacaktır:

H,s diyagramındaki süreç Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.

4. Buhar ve besleme suyu dengesi.

• 
  Uç contalarda (D KU) ve buhar ejektörleri(D EP) en yüksek potansiyele sahip buhar var.
• 
  Uç contalardan ve ejektörlerden gelen harcanan buhar, salmastra kutusu ısıtıcısına yönlendirilir. İçindeki yoğuşmanın ısıtılmasını kabul ediyoruz:

• 
  Ejektör soğutucularındaki egzoz buharı ejektör ısıtıcısına (EH) yönlendirilir. İçinde ısıtma:

• 
  Türbine (D) giden buhar akışının bilinen bir değer olduğunu varsayıyoruz.
• 
  Çalışma sıvısının istasyon içi kayıpları: D У =0,02D.
• 
  Uç contalar için buhar tüketiminin %0,5'ini alalım: D KU =0,005D.
• 
  Ana ejektörlerin buhar tüketiminin %0,3 olduğunu varsayalım: D EJ =0,003D.

Daha sonra:

• 
  Kazandan buhar tüketimi:

• 
  Çünkü Kazan tamburlu bir kazan ise, kazanın temizlenmesini dikkate almak gerekir.

D devamı = 0,015D = 1,03D K = 0,0154D.

• 
  Kazana verilen besleme suyu miktarı:

• 
  İlave su miktarı:

Üretim için kondens kayıpları:

(1-K pr)D pr =(1-0.6)∙75=30 kg/s.

Kazan tamburundaki basınç, türbindeki taze buhar basıncından yaklaşık %20 daha fazladır (hidrolik kayıplardan dolayı), yani.

P k.v. =1,2P 0 =1,2∙12,8=15,36 MPa →
kJ/kg.

Sürekli blöf genişleticideki (CPD) basınç, hava gidericideki (D-6) basınçtan yaklaşık %10 daha yüksektir;

P RNP =1,1P d =1,1∙5,88=6,5 bar →

→
kJ/kg;

kJ/kg;

kJ/kg;

D P.R.=β∙D devam =0,438∙0,0154D=0,0067D;

D.R. =(1-β)D devamı =(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.

Şebeke suyunun akışını şebeke ısıtıcıları aracılığıyla belirliyoruz:

Isıtma sistemindeki sızıntıları, dolaşan su miktarının %1'i kadar kabul ediyoruz.

Böylece gerekli kimyasal üretkenlik sağlanır. su arıtma:

5. PTS elemanlarına göre buhar, besleme suyu ve kondens parametrelerinin belirlenmesi.
Türbinden rejeneratif sistemin ısıtıcılarına kadar buhar boru hatlarındaki basınç kaybını şu miktarda varsayıyoruz:

Parametrelerin belirlenmesi ısıtıcıların tasarımına bağlıdır ( şek. 3). Hesaplanan şemada tüm HDPE ve PVD yüzeyseldir.

Kondenserden kazana ana kondens ve besi suyu akışı olarak ihtiyacımız olan parametreleri belirliyoruz.

5.1. Yoğuşma pompasındaki entalpi artışını ihmal ediyoruz. Daha sonra ED'nin önündeki yoğuşmanın parametreleri şunlardır:

0,04 bar,
29°С,
121,41kJ/kg.

5.2. Ejektör ısıtıcısındaki ana kondensin ısınmasının 5°C'ye eşit olduğunu varsayıyoruz.

34°C; kJ/kg.

5.3. Salmastra ısıtıcısındaki (SP) su ısıtmasını 5°C olarak alıyoruz.

39°C,
kJ/kg.

5.4. PND-1 – devre dışı.

VI seçiminden buharla beslenir.

69,12°C,
289,31 kJ/kg = h d2 (HDPE-2'den drenaj).

°С,
4,19∙64,12=268,66 kJ/kg

V seçiminden buharla beslenir.

Isıtıcı gövdesindeki ısıtma buharı basıncı:

96,7°C,
405,21 kJ/kg;

Isıtıcının arkasındaki su parametreleri:

°С,
4,19∙91,7=384,22 kJ/kg.

LPH-3'ün önündeki akışların karışması nedeniyle sıcaklık artışını önceden ayarladık.
, yani sahibiz:

IV seçiminden buharla beslenir.

Isıtıcı gövdesindeki ısıtma buharı basıncı:

140.12°С,
589,4 kJ/kg;

Isıtıcının arkasındaki su parametreleri:

°С,
4,19∙135,12=516,15 kJ/kg.

Tahliye soğutucusundaki ısıtma ortamının parametreleri:

5.8. Besleme suyu hava gidericisi.

Besleme suyu hava gidericisi mahfazadaki sabit buhar basıncında çalışır

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. Besleme pompası.

Pompa verimliliğini alalım
0,72.

Boşaltma basıncı: MPa. °C ve tahliye soğutucusundaki ısıtma ortamının parametreleri şunlardır:
Buhar soğutucudaki buhar parametreleri:

°C;
2833,36kJ/kg.

OP-7'deki ısıtmayı 17,5 °C'ye ayarladık. Daha sonra PVD-7'nin arkasındaki su sıcaklığı °C'ye eşittir ve drenaj soğutucusundaki ısıtma ortamının parametreleri şöyledir:

°C;
1032,9 kJ/kg.

PPH-7'den sonraki besleme suyu basıncı:

Isıtıcının arkasındaki su parametreleri.

Şebeke suyunun iki aşamalı ısıtılması için spesifik ısı tüketimi.

Şartlar: G k3-4 = Cin ChSD + 5 ton/saat; T j - bkz. Şek. ; T 1V ≈ 20°C; K@ 8000 m3/saat

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555°C; T 1V ≈ 20°C; K@ 8000 m3/saat; Δ Ben KALEM = 7 kcal/kg

A) Açık sapma basınç taze çift itibaren nominal Açık ± 0,5 MPa (5 kgf/cm2)

α Q t = ± 0,05 %; α G 0 = ± 0,25 %

B) Açık sapma sıcaklık taze çift itibaren nominal Açık ± 5 °C

V) Açık sapma tüketim besleyici su itibaren nominal Açık ± 10 % G 0

G) Açık sapma sıcaklık besleyici su itibaren nominal Açık ± 10°C

A) Açık kapat gruplar PVD

B) Açık sapma basınç harcanan çift itibaren nominal

V) Açık sapma basınç harcanan çift itibaren nominal

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555°C; Gçukur = G 0

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 °C

Şartlar: Gçukur = G 0; R 9 = 0,6 MPa (6 kgf/cm2); Tçukur - bkz. Şek. ; T j - bkz. Şek.

Şartlar: Gçukur = G 0; Tçukur - bkz. Şek. ; R 9 = 0,6 MPa (6 kgf/cm2)

Şartlar: R n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); Ben n = 715 kcal/kg; T j - bkz. Şek.

Not. Z= 0 - kontrol diyaframı kapalı. Z= max - kontrol diyaframı tamamen açık.

Şartlar: R wto = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2)

Şartlar: R n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2) en Cin ChSD ≤ 221,5 t/saat; R n = Cin ChSD/17 - en Cin ChSD > 221,5 t/saat; Ben n = 715 kcal/kg; R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); T j - bkz. Şek. , ; τ2 = F(P DTÖ) - bkz. ; Q t = 0 Gcal/(kW·s)

Şartlar: R 0 = 1,3 (130 kgf/cm2); T 0 = 555°C; R NTO = 0,06 (0,6 kgf/cm2); R 2 @ 4 kPa (0,04 kgf/cm2)

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 ° İLE; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R NTO = 0,09 MPa (0,9 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); Gçukur = G 0.

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 ° İLE; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R DTÖ = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); Gçukur = G 0; τ2 = 52 ° İLE.

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 ° İLE; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R DTÖ ve R NTO = F(Cin ChSD) - şek. 30; R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); Gçukur = G 0

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555°C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R NTO = 0,09 MPa (0,9 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); Gçukur = G 0; Q t = 0

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555°C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R DTÖ = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); Gçukur = G 0; τ2 = 52 °C; Q t = 0.

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555°C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R DTÖ ve R NTO = F(Cin ChSD) - bkz. ; R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); Gçukur = G 0.

A) asgari düzeyde olası basınç V üst T-seçim Ve hesaplanmış sıcaklık tersi ağ su

B) değişiklik Açık sıcaklık tersi ağ su

1 POT LMZ'den alınan verilere dayanmaktadır.

Açık sapma basınç taze çift itibaren nominal Açık ±1 MPa (10 kgf/cm2): İle tamamlamak tüketim sıcaklık

İle tüketim taze çift

1 POT LMZ'den alınan verilere dayanmaktadır.

Açık sapma sıcaklık taze çift itibaren nominal Açık ±10°C:

İle tamamlamak tüketim sıcaklık

İle tüketim taze çift

1 POT LMZ'den alınan verilere dayanmaktadır.

Açık sapma basınç V P-seçim itibaren nominal Açık ± 1 MPa (1 kgf/cm2):

İle tamamlamak tüketim sıcaklık

İle tüketim taze çift

A) feribot üretme seçim

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 ° C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); ηem = 0,975.

B) feribot üst Ve daha düşük bölgesel ısıtma seçimler

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 °C; R DTÖ = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); ηem = 0,975

V) feribot daha düşük bölgesel ısıtma seçim

Şartlar: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); T 0 = 555 ° C; R NTO = 0,09 MPa (0,9 kgf/cm2); ηem = 0,975

A) Açık basınç V üretme seçim

B) Açık basınç V üst ısıtma seçim

V) Açık basınç V daha düşük ısıtma seçim

Başvuru

1. ENERJİ ÖZELLİKLERİNİN DERLENMESİ İÇİN KOŞULLAR

Tipik bir enerji karakteristiği, iki türbin ünitesinin termal testlerine ilişkin raporlara dayanarak derlendi: Kişinev CHPP-2'de (Yuzhtekenergo tarafından gerçekleştirilen çalışma) ve CHPP-21 Mosenergo'da (MGP PO Soyuztechenergo tarafından gerçekleştirilen çalışma). Karakteristik, bir türbin ünitesinin ortalama verimliliğini yansıtır. büyük yenileme ve Şekil 2'de gösterilen termal devreye göre çalışmaktadır. ; aşağıdaki parametreler ve nominal olarak kabul edilen koşullar altında:

Türbin durdurma vanasının önündeki taze buharın basıncı ve sıcaklığı 13 (130 kgf/cm2)* ve 555 °C'dir;

* Metin ve grafiklerde - mutlak basınç.

Düzenlenmiş üretim çıkışındaki basınç 13'tür (13 kgf/cm2) ve ChSD'nin girişindeki akış hızlarında 221,5 t/saat'in üzerinde doğal bir artış vardır;

Şebeke suyunu ısıtmak için iki aşamalı bir şema ile üst bölge ısıtma çıkışındaki basınç 0,12'dir (1,2 kgf/cm2);

Alt ısıtma çıkışındaki basınç, şebeke suyunu ısıtmak için tek aşamalı bir şema ile 0,09'dur (0,9 kgf/cm2);

Düzenlenmiş üretim ekstraksiyonundaki basınç, basınç regülatörleri kapalıyken yoğuşma modunda üst ve alt ısıtma ekstraksiyonları - şek. Ve ;

Egzoz buhar basıncı:

a) 5 kPa (0,05 kgf/cm2) sabit basınçta şebeke suyunun tek kademeli ve iki kademeli ısıtılması sırasında yoğuşma modunu karakterize etmek ve seçimlerle çalışmak;

b) yoğunlaşma rejimini karakterize etmek sabit akış ve soğutma suyu sıcaklığı - kondenserin termal özelliklerine uygun olarak T 1V= 20 °C ve K= 8000 m3/saat;

Yüksek ve düşük basınçlı rejenerasyon sistemi tamamen açıktır, hava giderici 0,6 (6 kgf/cm2) üretim buharıyla çalıştırılır;

Besleme suyu tüketimi taze buhar tüketimine eşittir, üretim kondensatının %100'ü geri döner. T= 100 °C hava gidericide gerçekleştirilir 0,6 (6 kgf/cm2);

Besleme suyunun ve ısıtıcıların arkasındaki ana yoğuşmanın sıcaklığı, Şekil 1'de gösterilen bağımlılıklara karşılık gelir. , , , , ;

Besleme pompasındaki besleme suyunun entalpisindeki artış 7 kcal/kg'dır;

Türbin ünitesinin elektromekanik verimliliği, Dontekhenergo tarafından gerçekleştirilen benzer bir türbin ünitesinin test verilerine dayanılarak benimsenmiştir;

Seçimlerdeki basınç regülasyonunun sınırları:

a) üretim - 1,3 ± 0,3 (13 ± 3 kgf/cm2);

b) suyu ısıtmak için iki aşamalı ısıtma şemasına sahip üst bölgesel ısıtma - 0,05 - 0,25 (0,5 - 2,5 kgf/cm2);

a) suyu ısıtmak için tek kademeli ısıtma şemasıyla daha düşük bölgesel ısıtma - 0,03 - 0,10 (0,3 - 1,0 kgf/cm2).

Fabrikada hesaplanan bağımlılıklara göre belirlenen, şebeke suyunun ısıtılması için iki aşamalı bir şema ile bir bölgesel ısıtma tesisinde şebeke suyunun ısıtılması τ2р = F(P VTO) ve τ1 = F(Q T, P WTO), basınçlarda maksimum ısıtma yükleri için 44 - 48 °C'dir P DTÖ = 0,07 ÷ 0,20 (0,7 ÷ 2,0 kgf/cm2).

Bu Standart Enerji Karakteristiğinin temelini oluşturan test verileri “Su ve Su Buharının Termofiziksel Özellikleri Tabloları” (M.: Standards Publishing House, 1969) kullanılarak işlenmiştir. LMZ POT şartlarına göre üretim seçiminden geri dönen kondens, HDPE No.2'den sonra 100 °C sıcaklıkta ana kondens hattına verilir. Tipik Enerji Karakteristikleri derlenirken, aynı sıcaklıkta doğrudan hava gidericiye verilir 0,6 (6 kgf/cm2). LMZ POT koşullarına göre, şebeke suyunun iki aşamalı ısıtılması ve CSD girişinde 240 t/saat'ten fazla buhar akış hızına sahip modlarla (düşük üretim çıkışıyla maksimum elektrik yükü), HDPE No. 4 tamamen kapatılmıştır. Standart Enerji Özellikleri derlenirken, CSD girişindeki debinin 190 t/saat'in üzerinde olması durumunda, yoğuşmanın bir kısmının sıcaklığı ön tarafta olacak şekilde HDPE bypass 4'e gönderilmesi kabul edilmiştir. Hava gidericinin sıcaklığı 150 °C'yi geçmez. Bu, yoğuşmanın iyi bir şekilde havalandırılmasını sağlamak için gereklidir.

2. TURBO TESİSİNDE BULUNAN EKİPMANIN ÖZELLİKLERİ

Türbinle birlikte türbin ünitesi aşağıdaki ekipmanları içerir:

Elektrosila tesisinden hidrojen soğutmalı jeneratör TVF-120-2;

Toplam 3000 m2 yüzeye sahip iki geçişli kondansatör 80 KTSS-1, bunun 765 m2'si yerleşik kirişin payıdır;

Dört düşük basınçlı ısıtıcı: Kondansatöre yerleşik HDPE No. 1, HDPE No. 2 - PN-130-16-9-11, HDPE No. 3 ve 4 - PN-200-16-7-1;

Bir adet hava giderici 0,6 (6 kgf/cm2);

Üç yüksek basınçlı ısıtıcı: PVD No. 5 - PV-425-230-23-1, PVD No. 6 - PV-425-230-35-1, PVD No. 7 - PV-500-230-50;

5000 m3/saat debi ve 26 m su basıncına sahip iki adet 24NDN sirkülasyon pompası. Sanat. her biri 500 kW'lık elektrik motorlu;

Her biri 75 kW gücünde elektrik motorlarıyla çalıştırılan üç adet KN 80/155 yoğuşma pompası (çalışan pompa sayısı, kondenserdeki buhar akışına bağlıdır);

İki ana üç aşamalı ejektör EP-3-701 ve bir başlangıç ​​ejektörü EP1-1100-1 (bir ana ejektör sürekli çalışır durumdadır);

Her biri 1300 m2 yüzey alanına sahip, 2300 m3/saat şebeke suyunu geçirecek şekilde tasarlanmış iki adet şebeke suyu ısıtıcısı (üst ve alt) PSG-1300-3-8-10;

Her biri 75 kW gücünde elektrik motorlarıyla çalıştırılan KN-KS 80/155 şebeke su ısıtıcılarının dört yoğuşma pompası (her PSG için iki pompa);

500 kW elektrik motorlu ilk SE-5000-70-6 asansörünün bir ağ pompası;

1600 kW elektrik motorlu bir ağ pompası II lift SE-5000-160.

3. YOĞUNLAŞMA MODU

Basınç regülatörleri kapalıyken yoğuşma modunda, jeneratör terminallerindeki güce bağlı olarak toplam brüt ısı tüketimi ve taze buhar tüketimi aşağıdaki denklemlerle ifade edilir:

Sabit kondenser basıncında

P 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2);

Q 0 = 15,6 + 2,04N T;

G 0 = 6,6 + 3,72N t + 0,11( N t-69.2);

Sabit akışta ( K= 8000 m3/h) ve sıcaklık ( T 1V= 20 °C) soğutma suyu

Q 0 = 13,2 + 2,10N T;

G 0 = 3,6 + 3,80N t + 0,15( N t-68.4).

Yukarıdaki denklemler 40 ila 80 MW güç aralığında geçerlidir.

Belirli bir güç için yoğuşma modunda ısı ve taze buhar tüketimi, ilgili grafiklere göre gerekli düzeltmelerin daha sonra eklenmesiyle verilen bağımlılıklardan belirlenir. Bu değişiklikler, çalışma koşulları ile nominal koşullar (Tipik Karakteristiklerin derlendiği) arasındaki farkı dikkate alır ve karakteristik verilerinin çalışma koşullarına göre yeniden hesaplanmasına hizmet eder. Ters yeniden hesaplama sırasında değişikliklerin işaretleri ters çevrilir.

Değişiklikler, ısı ve taze buhar tüketimini sabit bir güçte ayarlıyor. Birçok parametre nominal değerlerden saptığında düzeltmeler cebirsel olarak toplanır.

4. AYARLANABİLİR SEÇİMLERE SAHİP MOD

Kontrollü ekstraksiyonlar açıldığında türbin ünitesi, suyu ısıtmak için tek kademeli ve iki kademeli ısıtma şemalarıyla çalışabilir. Tek bir üretim ünitesiyle ısı çıkarmadan çalışmak da mümkündür. Buhar tüketimi modlarının karşılık gelen tipik diyagramları ve spesifik ısı tüketiminin güç ve üretim çıktısına bağımlılığı Şekil 1'de verilmiştir. - ve Şekil 2'deki ısı tüketiminden spesifik elektrik üretimi. - .

Mod diyagramları POT LMZ tarafından kullanılan şemaya göre hesaplanır ve iki alanda gösterilir. Üstteki alan, bir üretim ekstraksiyonuna sahip bir türbinin modlarının (Gcal/h) bir diyagramıdır. Q t = 0.

Isıtma yükü açıldığında ve diğer koşullar değişmediğinde, ya sadece 28 - 30. kademeler boşaltılır (bir alt ana ısıtıcı açıkken) ya da 26 - 30. kademeler (iki ana ısıtıcı açıkken) ve türbin gücü azalır.

Güç azaltma değeri ısıtma yüküne bağlıdır ve belirlenir

Δ N Qt = KQ T,

Nerede k- test sırasında belirlenen türbin gücündeki Δ spesifik değişiklik N Qt/Δ Q t, tek kademeli ısıtmada 0,160 MW/(Gcal · h)'ye ve şebeke suyunun iki kademeli ısıtılmasında 0,183 MW/(Gcal · h)'ye eşittir (Şekil 31 ve 32).

Belirli bir güçte taze buhar tüketimi şu şekildedir: N t ve iki (üretim ve ısıtma) seçimi buna göre yapılacaktır. üst kenar boşluğu bazı hayali güce karşılık gelir N ft ve bir üretim seçimi

N ft = N t + Δ N Qt.

Diyagramın alt alanındaki eğimli düz çizgiler, verilen türbin gücünün ve ısıtma yükünün değerini grafiksel olarak belirlemenizi sağlar. N ft ve buna ve üretim seçimine göre taze buhar tüketimi.

Spesifik ısı tüketimi ve termal tüketim için spesifik elektrik üretimi değerleri, rejim diyagramlarının hesaplanmasından alınan verilere göre hesaplanır.

Spesifik ısı tüketiminin güç ve üretim çıkışına bağımlılığının grafikleri, LMZ POT mod diyagramının temeli ile aynı hususlara dayanmaktadır.

Bu tür bir program MGP PO Soyuztekhenergo'nun türbin atölyesi tarafından önerildi (Endüstriyel Enerji, 1978, No. 2). Grafik sistemine tercih edilir Q t = F(N T, Q t) farklı Q n = const, kullanımı daha uygun olduğundan. İlkesiz nedenlerden ötürü, özgül ısı tüketimi grafikleri daha düşük bir alan olmadan yapılmıştır; bunları kullanmanın metodolojisi örneklerle açıklanmaktadır.

Tipik karakteristik, ağ suyunun üç aşamalı ısıtılması modunu karakterize eden verileri içermez, çünkü bu mod, test süresi boyunca bu tür kurulumların hiçbir yerinde uzmanlaşmamıştır.

Tipik Özellikler nominal olarak hesaplanırken parametrelerin kabul edilenlerden sapmalarının etkisi iki şekilde dikkate alınır:

a) Kazandaki ısı tüketimini ve sabit kütle akış hızlarında tüketiciye ısı tedarikini etkilemeyen parametreler G 0, G n ve G t, - belirtilen yetkide değişiklik yaparak N T( N t + KQ T).

Bu düzeltilmiş güce göre Şekil 2'ye göre. - taze buhar tüketimi belirlenir, spesifik tüketimısı ve toplam ısı tüketimi;

b) düzeltmeler P 0, T 0 ve P Taze buhar akış hızı ve toplam ısı akış hızında yukarıdaki değişiklikler yapıldıktan sonra bulunanlara p eklenir, ardından verilen koşullar için taze buhar akış hızı ve ısı akış hızı (toplam ve spesifik) hesaplanır.

Canlı buhar basıncı düzeltme eğrilerine ilişkin veriler, test sonuçları kullanılarak hesaplanır; diğer tüm düzeltme eğrileri LMZ POT verilerine dayanmaktadır.

5. ÖZEL ISI TÜKETİMİ, TAZE BUHAR TÜKETİMİ VE ÖZEL ISITMA İŞLERİNİN BELİRLENMESİ ÖRNEKLERİ

Örnek 1. Seçimlerde basınç regülatörlerinin bağlantısı kesildiği yoğuşma modu.

Verilen: N t = 70 MW; P 0 = 12,5 (125 kgf/cm2); T 0 = 550 °C; R 2 = 8 kPa (0,08 kgf/cm2); Gçukur = 0,93 G 0; Δ Tçukur = T Pete - T npit = -7 °C.

Verilen koşullar altında toplam ve spesifik brüt ısı tüketimi ile taze buhar tüketiminin belirlenmesi gerekmektedir.

Sıra ve sonuçlar tabloda verilmiştir. .

Tablo P1

* ChSND seçimlerindeki basınçlar ve HDPE'deki yoğuşma sıcaklığı, yoğuşma rejimi grafiklerinden, bağlı olarak belirlenebilir. G ChSDin oranıyla G CHSDin/ G 0 = 0,83.

6. EFSANE

Düşük basınçlı rotorun ilk on diski şaftla bütünleşik olarak dövülür, geri kalan üç disk monte edilir.

HPC ve LPC rotorları, rotorlarla bütünleşik olarak dövülmüş flanşlar kullanılarak birbirine sağlam bir şekilde bağlanmıştır. LPC'nin ve TVF-120-2 tipi jeneratörün rotorları sert bir kaplin ile bağlanır.

Türbin buhar dağıtımı nozuldur. Taze buhar, buharın baypas borularından türbin kontrol vanalarına aktığı yerden otomatik bir panjurun bulunduğu ayrı bir nozül kutusuna beslenir.

HPC'den çıktıktan sonra buharın bir kısmı kontrollü üretim ekstraksiyonuna gider, geri kalanı ise LPC'ye gönderilir.

Isıtma ekstraksiyonları karşılık gelen LPC odalarından gerçekleştirilir.

Türbin sabitleme noktası jeneratör tarafında türbin gövdesi üzerinde yer alır ve ünite ön yatağa doğru genişler.

Isınma süresini azaltmak ve başlatma koşullarını iyileştirmek için flanşların ve saplamaların buharla ısıtılması ve HPC'nin ön contasına canlı buhar beslemesi sağlanır.

Türbin, ünitenin mil hattını 0,0067 frekansla döndüren bir mil döndürme cihazı ile donatılmıştır.

Türbin kanadı aparatı, 50 rotor dönüşüne karşılık gelen 50 Hz ağ frekansında çalışacak şekilde tasarlanmış ve yapılandırılmıştır. Türbinin uzun süreli çalışmasına 49 ila 50,5 Hz ağ frekansında izin verilir.

Türbin ünitesi temelinin yoğuşma odası zemin seviyesinden türbin odası zemin seviyesine kadar yüksekliği 8 m'dir.

2.1 PT–80/100–130/13 türbininin termal devre şemasının açıklaması

Yoğuşma cihazı bir yoğunlaştırıcı grubu, bir hava tahliye cihazı, yoğuşma suyu ve sirkülasyon pompaları, ejektör dolaşım sistemi, su filtreleri, gerekli bağlantı parçalarına sahip boru hatları.

Kondenser grubu, toplam soğutma yüzeyi 3000 m² olan yerleşik banklı bir kondenserden oluşmakta olup, içine giren buharı yoğuşturmak, türbin egzoz borusunda vakum oluşturmak ve yoğuşmayı korumak için tasarlanmıştır. Dahili paketteki takviye suyunu ısıtmak için termal programa göre çalışma modlarında kondansatöre giren buharın ısısını kullanın.

Kondenser, buhar kısmına yerleştirilmiş, HDPE 1 numaralı bölümün monte edildiği özel bir odaya sahiptir. Geri kalan HDPE'ler ayrı bir grup tarafından kurulur.

Rejeneratif ünite, düzensiz türbin çıkışlarından alınan buharla besleme suyunu ısıtmak için tasarlanmıştır ve dört kademeli LPH, üç kademeli HPH ve bir hava gidericiye sahiptir. Tüm ısıtıcılar yüzey tipidir.

HPH No. 5,6 ve 7, yerleşik kızgınlık gidericiler ve drenaj soğutucuları ile dikey tasarıma sahiptir. PVD'ler otomatik çıkıştan oluşan grup korumasıyla donatılmıştır ve çek valfler su girişinde ve çıkışında, elektromıknatıslı otomatik bir vana, ısıtıcıları çalıştırmak ve kapatmak için bir boru hattı.

HDPE ve HDPE (HDPE No. 1 hariç), elektronik regülatörler tarafından kontrol edilen, yoğuşmanın giderilmesi için kontrol vanalarıyla donatılmıştır.

Isıtma buharı yoğuşmasının ısıtıcılardan boşaltılması kademelidir. HDPE No. 2'den yoğuşma suyu bir drenaj pompası tarafından pompalanır.

Şebeke suyunu ısıtmak için kurulum iki şebeke ısıtıcısını, yoğuşma suyunu ve şebeke pompalarını içerir. Her ısıtıcı, düz borulardan oluşan 1300 m² ısı değişim yüzeyine sahip yatay bir buhar-su ısı eşanjörüdür. pirinç borular, her iki tarafta tüp levhalarda genişledi.

3 İstasyonun termal devresi için yardımcı ekipman seçimi

3.1 Türbinle birlikte verilen ekipman

Çünkü Kondenser, ana ejektör, alçak ve yüksek basınçlı ısıtıcılar türbinle birlikte tasarlanan istasyona beslenir, ardından istasyona kurulum için aşağıdakiler kullanılır:

a) Her türbin için bir adet olmak üzere üç adet kondenser tipi 80-KTSST-1;

b) Her türbin için iki adet olmak üzere altı adet ana ejektör tipi EP-3-700-1;

c) PN-130-16-10-II (PND No. 2) ve PN-200-16-4-I (PND No. 3,4) tipi alçak basınçlı ısıtıcılar;

d) PV-450-230-25 (PVD No. 1), PV-450-230-35 (PVD No. 2) ve PV-450-230-50 (PVD No. 3) tipi yüksek basınçlı ısıtıcılar.

Gösterilen ekipmanın özellikleri tablo 2, 3, 4, 5'te özetlenmiştir.

Tablo 2 - kapasitör özellikleri

Tablo 3 - ana kondenser ejektörünün özellikleri

• öğretici

Birinci bölüme önsöz

Buhar türbinlerinin modellenmesi ülkemizde yüzlerce kişinin günlük işidir. Bir kelime yerine modeli bunu söylemek yaygındır akış karakteristiği. Buhar türbinlerinin akış özellikleri, termik santrallerin ürettiği elektrik ve ısı için eşdeğer yakıtın spesifik tüketiminin hesaplanması; CHP operasyonunun optimizasyonu; CHP modlarının planlanması ve sürdürülmesi.

Benim tarafımdan geliştirildi yeni tüketim özellikleri buhar türbini - Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği. Geliştirilen akış karakteristiği bu problemlerin çözümünde kullanışlı ve etkilidir. Ancak şu anda sadece iki şekilde anlatılmaktadır. bilimsel çalışmalar:

1. Rusya'da toptan elektrik ve kapasite piyasası koşullarında termik santrallerin işletilmesinin optimizasyonu;
2. Kombine üretim modunda sağlanan elektrik ve termal enerji için termik santrallerden eşdeğer yakıtın spesifik tüketimini belirlemek için hesaplama yöntemleri.

Ve şimdi blogumda şunu yapmak istiyorum:

• ilk olarak, basit ve anlaşılır bir dille, yeni akış karakteristiği hakkındaki ana soruları yanıtlayın (bkz. Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği. Bölüm 1. Temel sorular);
• ikinci olarak, hem yapım yöntemini hem de karakteristiğin özelliklerini anlamaya yardımcı olacak yeni bir akış karakteristiği oluşturmanın bir örneğini sağlayın (aşağıya bakın);
• üçüncüsü, bir buhar türbininin çalışma modlarına ilişkin iyi bilinen iki ifadeyi çürütmek için (bkz. Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği. Bölüm 3. Bir buhar türbininin çalışmasıyla ilgili mitlerin çürütülmesi).

1. Başlangıç ​​verileri

Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturmak için ilk veriler şu şekilde olabilir:

1. buhar türbininin çalışması sırasında ölçülen gerçek güç değerleri Q 0 , N, Q p, Q t,
2. nomogramlar q t düzenleyici ve teknik belgelerden brüt.

Q 0 , N, Q p, Q t'nin gerçek değerlerinin mevcut olmadığı durumlarda brüt nomogramlar q t işlenebilir. Bunlar da ölçümlere dayanarak elde edildi. V.M.'de türbin testi hakkında daha fazla bilgi edinin. vesaire. Güç sistemi modlarını optimize etme yöntemleri.

2. Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturmak için algoritma

İnşaat algoritması üç adımdan oluşur.

1. Nomogramların veya ölçüm sonuçlarının tablo haline dönüştürülmesi.
2. Bir buhar türbininin akış karakteristiğinin doğrusallaştırılması.
3. Buhar türbininin çalışmasının kontrol aralığı sınırlarının belirlenmesi.

Nomogramlar q t brüt ile çalışırken ilk adım hızlı bir şekilde gerçekleştirilir. Bu tür çalışmalara denir sayısallaştırma(sayısallaştırma). Mevcut örnek için 9 nomogramın sayısallaştırılması yaklaşık 40 dakikamı aldı.

İkinci ve üçüncü adımlar matematiksel paketlerin kullanılmasını gerektirir. MATLAB'ı çok seviyorum ve uzun yıllardır kullanıyorum. Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturma örneğim tam olarak bunun içinde yapılmıştır. Örnek bağlantıdan indirilebilir, çalıştırılabilir ve doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturma yöntemini bağımsız olarak anlayabilir.

Söz konusu türbinin akış karakteristiği, mod parametrelerinin aşağıdaki sabit değerleri için çizilmiştir:

• tek kademeli çalışma modu,
• orta basınçlı buhar basıncı = 13 kgf/cm2,
• düşük basınçlı buhar basıncı = 1 kgf/cm2.

1) Özel tüketim nomogramları q t brüt elektrik üretimi için (işaretli kırmızı noktalar dijitalleştirilerek tabloya aktarılır):

• 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) Dijitalleştirme sonucu(her csv dosyasının karşılık gelen bir png dosyası vardır):

• 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 betiği hesaplamalar ve grafiklerle:

• PT_80_linear_characteristic_curve.m

4) Nomogramların sayısallaştırılmasının sonucu ve doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturmanın sonucu tablo halinde:

• PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.

Adım 1. Nomogramların veya ölçüm sonuçlarının tablo haline dönüştürülmesi

1. Başlangıç ​​verilerinin işlenmesi

Örneğimizin başlangıç ​​verileri q t brüt nomogramlardır.

Aktarmak için dijital görünüm birçok nomograma ihtiyaç var özel alet. Web uygulamasını bu amaçlarla birçok kez kullandım. Uygulama basit ve kullanışlıdır ancak süreci otomatikleştirmek için yeterli esnekliğe sahip değildir. Bazı işlerin elle yapılması gerekiyor.

Bu adımda buhar türbininin kontrol aralığının sınırlarını belirleyen nomogramların uç noktalarının sayısallaştırılması önemlidir.

Çalışma, uygulamayı kullanarak her png dosyasındaki akış karakteristiğinin noktalarının işaretlenmesi, ortaya çıkan csv'nin indirilmesi ve tüm verilerin tek bir tabloda toplanmasından oluşuyordu. Dijitalleştirmenin sonucu PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx dosyasında, “PT-80” sayfasında, “İlk veriler” tablosunda bulunabilir.

2. Ölçü birimlerinin güç birimlerine dönüştürülmesi

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

Ortaya çıkan “Başlangıç ​​verileri (güç birimleri)” tablosu, algoritmanın ilk adımının sonucudur.

Adım 2. Buhar türbini akış karakteristiğinin doğrusallaştırılması

1. MATLAB'ın çalışmasının kontrol edilmesi

Bu adımda MATLAB'ın 7.3'ten düşük olmayan sürümünü kurup açmanız gerekiyor (bu eski versiyon, mevcut 8.0). MATLAB'da PT_80_linear_characteristic_curve.m dosyasını açın, çalıştırın ve çalıştığından emin olun. Betiği çalıştırdıktan sonra her şey düzgün çalışıyor komut satırı aşağıdaki mesajı gördünüz:

Herhangi bir hatanız varsa, bunları kendiniz nasıl düzelteceğinizi öğrenin.

2. Hesaplamalar

Tüm hesaplamalar PT_80_linear_characteristic_curve.m dosyasında uygulanır. Gelin buna parçalar halinde bakalım.

1) Önceki adımda elde edilen “İlk veriler (güç birimleri)” tablosunu içeren kaynak dosyanın, sayfanın, hücre aralığının adını belirtin.

2) Başlangıç ​​verilerini MATLAB'da hesaplıyoruz.

Ortalama basınçlı buhar akışı Q p, indeks için Qm değişkenini kullanırız M itibaren orta- ortalama; benzer şekilde düşük basınçlı buhar akışı Qn için Ql değişkenini kullanırız, indeks ben itibaren Düşük- kısa.

3) α i katsayılarını belirleyelim.

Akış karakteristikleri için genel formülü hatırlayalım

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

ve bağımsız (x_digit) ve bağımlı (y_digit) değişkenleri belirtin.

X_digit matrisinde neden bir birim vektörün (son sütun) bulunduğunu anlamıyorsanız, doğrusal regresyonla ilgili materyalleri okuyun. Regresyon analizi konusunda Draper N., Smith H. Uygulamalı regresyon analizi. New York: Wiley, Baskıda, 1981. 693 s. (Rusça olarak mevcuttur).

Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin denklemi

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

çoklu doğrusal regresyon modelidir. α i katsayılarını kullanarak belirleyeceğiz. "Medeniyetin büyük faydası"— en küçük kareler yöntemi. Ayrı olarak, en küçük kareler yönteminin 1795 yılında Gauss tarafından geliştirildiğini belirtmek isterim.

MATLAB'da bu tek satırda yapılır.

A Değişkeni gerekli katsayıları içerir (MATLAB komut satırındaki mesaja bakın).

Böylece, PT-80 buhar türbininin ortaya çıkan doğrusallaştırılmış akış karakteristiği şu şekildedir:

$$display$$\begin(equation) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,621 \cdot Q_P + 0,255 \cdot Q_T + 33,874 \qquad (4) \end(equation)$$display$$

4) Ortaya çıkan akış karakteristiğinin doğrusallaştırma hatasını tahmin edelim.

Doğrusallaştırma hatası %0,57(MATLAB komut satırındaki mesaja bakın).

Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin kullanım kolaylığını değerlendirmek için, bilinen yük değerleri N, Q p, Q t için yüksek basınçlı buhar Q 0 akış hızının hesaplanması problemini çözeceğiz.

N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Q t = 62,4 MW olsun, o zaman

$$display$$\begin(equation) Q_0 = 2,317 \cdot 82,3 + 0,621 \cdot 55,5 + 0,255 \cdot 62,4 + 33,874 = 274,9 \qquad (5) \end(equation)$$ display$$

Ortalama hesaplama hatasının %0,57 olduğunu hatırlatayım.

Şimdi şu soruya dönelim: Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği neden elektrik üretimi için brüt spesifik tüketim nomogramlarından (q t brüt) temelde daha uygundur? Uygulamadaki temel farkı anlamak için iki problemi çözün.

1. Nomogramları ve gözlerinizi kullanarak Q 0 değerini belirtilen doğrulukta hesaplayın.
2. Nomogramları kullanarak Q 0'ı hesaplama işlemini otomatikleştirin.

Açıkçası, ilk problemde q t brüt değerlerinin gözle belirlenmesi büyük hatalarla doludur.

İkinci görevin otomatikleştirilmesi zahmetlidir. O zamandan beri q t brüt değerleri doğrusal değildir, bu tür bir otomasyon için sayısallaştırılmış noktaların sayısı mevcut örnektekinden onlarca kat daha fazladır. Dijitalleşme tek başına yeterli değil, algoritmanın uygulanması da gerekiyor enterpolasyon(noktalar arası değerleri bulma) doğrusal olmayan brüt değerler.

Adım 3. Buhar türbininin kontrol aralığı sınırlarının belirlenmesi

1. Hesaplamalar

Ayar aralığını hesaplamak için başka bir tane kullanacağız "Medeniyetin bir nimeti"- dışbükey gövde yöntemi, dışbükey gövde.

MATLAB'da bu şu şekilde yapılır.

convhull() yöntemi şunu tanımlar: ayar aralığının sınır noktaları, N, Qm, Ql değişkenlerinin değerleriyle belirtilir. indexCH değişkeni, Delaunay üçgenlemesi kullanılarak oluşturulan üçgenlerin köşelerini içerir. regRange değişkeni, ayarlama aralığının sınır noktalarını içerir; değişken regRangeQ0 - kontrol aralığının sınır noktaları için yüksek basınçlı buhar akış hızları.

Hesaplamaların sonucu PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx dosyasında, “PT-80-result” sayfasında, “Ayar aralığının sınırları” tablosunda bulunabilir.

Doğrusallaştırılmış akış karakteristiği oluşturulmuştur. İlgili tabloda ayar aralığının sınırlarını (zarfını) tanımlayan bir formülü ve 37 noktayı temsil eder.

2. Kontrol edin

Q 0 hesaplama işlemlerini otomatikleştirirken, N, Q p, Q t değerlerine sahip belirli bir noktanın ayar aralığının içinde mi yoksa dışında mı olduğunu kontrol etmek gerekir (mod teknik olarak mümkün değildir). MATLAB'da bu şu şekilde yapılabilir.

Kontrol etmek istediğimiz N, Q p, Q t değerlerini ayarlıyoruz.

Kontrol edelim.

Kontrol iki adımda gerçekleştirilir:

• in1 değişkeni, N, Q p değerlerinin kabuğun N, Q p eksenleri üzerindeki izdüşümünün içine düşüp düşmediğini gösterir;
• benzer şekilde in2 değişkeni, Q p, Q t değerlerinin kabuğun Q p, Q t eksenleri üzerindeki izdüşümünün içine düşüp düşmediğini gösterir.

Her iki değişken de 1'e eşitse (doğru), bu durumda istenen nokta, buhar türbininin kontrol aralığını belirten kabuğun içindedir.

Ortaya çıkan doğrusallaştırılmış buhar türbini akış karakteristiğinin çizimi

En "Medeniyetin cömert faydaları" hesaplama sonuçlarını göstermemiz gerekiyor.

Her şeyden önce, grafikleri oluşturduğumuz uzayın, yani x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p eksenlerine sahip uzayın çağrıldığını söylemeliyiz. rejim alanı(bkz. Rusya'daki toptan elektrik ve kapasite piyasası koşullarında termik santrallerin çalışmasının optimizasyonu

). Bu uzaydaki her nokta, buhar türbininin belirli bir çalışma modunu belirler. Mod olabilir

• Noktanın ayar aralığını tanımlayan kabuğun içinde olması durumunda teknik olarak mümkün,
• nokta bu kabuğun dışındaysa teknik olarak mümkün değildir.

Bir buhar türbininin yoğuşma çalışma modundan bahsedersek (Q p = 0, Q t = 0), o zaman doğrusallaştırılmış akış karakteristiği temsil etmek düz bölüm. T tipi bir türbinden bahsedersek doğrusallaştırılmış akış karakteristiği üç boyutlu mod uzayında düz çokgen x – N, y – Q t, z – Q 0 eksenleriyle görselleştirilmesi kolaydır. PT tipi bir türbin için görselleştirme en karmaşık olanıdır çünkü böyle bir türbinin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği temsil eder. dört boyutlu uzayda düz çokgen(açıklamalar ve örnekler için bkz. Rusya toptan elektrik ve kapasite piyasası koşullarında termik santrallerin çalışmasının optimize edilmesi, bölüm Türbin akış özelliklerinin doğrusallaştırılması).

1. Bir buhar türbininin ortaya çıkan doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin gösterimi

Rejim uzayında “Başlangıç ​​verileri (güç birimleri)” tablosunun değerlerini oluşturalım.

Pirinç. 3. Rejim uzayındaki akış karakteristiğinin x – N, y – Q t, z – Q 0 eksenli başlangıç ​​noktaları

Dört boyutlu uzayda bağımlılık inşa edemediğimiz için medeniyetin böyle bir faydasına henüz ulaşamadık, Q n değerleriyle şu şekilde çalışıyoruz: onları hariç tutuyoruz (Şekil 3), sabitliyoruz (Şekil 3). 4) (MATLAB'da grafik oluşturma koduna bakın).

Q p = 40 MW değerini sabitleyelim ve başlangıç ​​noktalarını ve doğrusallaştırılmış akış karakteristiğini oluşturalım.

Pirinç. 4. Akış karakteristiğinin başlangıç ​​noktaları (mavi noktalar), doğrusallaştırılmış akış karakteristiği (yeşil düz çokgen)

Doğrusallaştırılmış akış karakteristiği (4) için elde ettiğimiz formüle dönelim. Q p = 40 MW MW'yi sabitlersek formül şöyle görünecektir:

$$display$$\begin(equation) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,255 \cdot Q_T + 58,714 \qquad (6) \end(equation)$$display$$

Bu model, T tipi bir türbine benzeterek (Şekil 4'te gördüğümüz) üç boyutlu uzayda x – N, y – Q t, z – Q 0 eksenlerine sahip düz bir çokgeni tanımlar.

Yıllar önce, q t brüt nomogramları geliştirilirken, ilk verilerin analiz edilmesi aşamasında temel bir hata yapıldı. En küçük kareler yöntemini kullanmak ve bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiğini oluşturmak yerine, bilinmeyen bir nedenden dolayı ilkel bir hesaplama yapıldı:

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

Q t, Q p buhar tüketimini yüksek basınçlı buhar tüketimi Q 0'dan çıkardık ve ortaya çıkan farkı Q 0 (N) = Q e'yi elektrik üretimine bağladık. Ortaya çıkan değer Q 0 (N) = Q e, N'ye bölündü ve kcal/kWh'ye dönüştürülerek brüt spesifik tüketim q t elde edildi. Bu hesaplama termodinamik kanunlarına uygun değildir.

Sevgili okuyucular, belki de bilinmeyen sebebi biliyorsunuzdur? Paylaş!

2. Bir buhar türbininin ayar aralığının gösterimi

Rejim uzayındaki ayar aralığının kabuğuna bakalım. Yapımının başlangıç ​​noktaları Şekil 2'de gösterilmektedir. 5. Bunlar Şekil 2'de gördüğümüz noktaların aynısıdır. Ancak Şekil 3'te Q 0 parametresi artık hariç tutulmuştur.

Pirinç. 5. Rejim uzayındaki akış karakteristiğinin x – N, y – Q p, z – Q t eksenlerine sahip başlangıç ​​noktaları

Şekil 2'deki birçok nokta 5 dışbükeydir. convexhull() fonksiyonunu kullanarak bu kümenin dış kabuğunu tanımlayan noktaları belirledik.

Delaunay üçgenlemesi(bir dizi bağlı üçgen) kontrol aralığı zarfını oluşturmamızı sağlar. Üçgenlerin köşeleri, ele aldığımız PT-80 buhar türbininin kontrol aralığının sınır değerleridir.

Pirinç. 6. Birçok üçgenle temsil edilen ayar aralığının kabuğu

Belirli bir noktanın ayar aralığının içine düşmesini kontrol ettiğimizde, bu noktanın ortaya çıkan kabuğun içinde mi yoksa dışında mı olduğunu kontrol ettik.

Yukarıda sunulan tüm grafikler MATLAB kullanılarak oluşturulmuştur (bkz. PT_80_linear_characteristic_curve.m).

Doğrusallaştırılmış akış karakteristikleri kullanılarak buhar türbini operasyonunun analiziyle ilgili umut verici problemler

Diploma veya tez yapıyorsanız size bilimsel yeniliğini tüm dünyaya kolayca kanıtlayabileceğiniz çeşitli görevler sunabilirim. Ayrıca mükemmel ve faydalı işler yapacaksınız.

Sorun 1

Düşük basınçlı buhar basıncı Qt değiştiğinde düz bir çokgenin nasıl değiştiğini gösterin.

Sorun 2

Yoğunlaştırıcıdaki basınç değiştiğinde düz bir çokgenin nasıl değiştiğini gösterin.

Sorun 3

Doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin katsayılarının ek mod parametrelerinin fonksiyonları olarak temsil edilip edilemeyeceğini kontrol edin:

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

Burada p 0 yüksek basınçlı buhar basıncını, p p orta basınçlı buhar basıncını, p t düşük basınçlı buhar basıncını, p 2 kondenserdeki egzoz buhar basıncını, tüm birimler kgf/cm2'dir.

Sonucu gerekçelendirin.

Bağlantılar

Chuchueva I.A., Inkina N.E. Rusya'da toptan elektrik ve enerji piyasası koşullarında termik santrallerin işleyişinin optimizasyonu // Bilim ve eğitim: Moskova Devlet Teknik Üniversitesi'nin bilimsel yayını. N.E. Bauman. 2015. Sayı 8. S. 195-238.

• Bölüm 1. Rusya'daki termik santrallerin işleyişini optimize etme sorununun anlamlı formülasyonu
• Bölüm 2. Türbin akış özelliklerinin doğrusallaştırılması

Endüstriyel ve ısıtma buharı ekstraksiyonlu kojenerasyon buhar türbini PT-80/100-130/13, doğrudan tahrik için tasarlanmıştır elektrik jeneratörü 50 rps dönüş hızına ve üretim ve ısıtma ihtiyaçları için ısı beslemesine sahip TVF-120-2.

Türbinin ana parametrelerinin nominal değerleri aşağıda verilmiştir.

Güç, MW

nominal 80

maksimum 100

Steam derecelendirmeleri

basınç, MPa 12,8

sıcaklık, 0 C 555

Üretim ihtiyaçları için çıkarılan buhar tüketimi, t/h

nominal 185

maksimum 300

Düzenlenmiş ısıtma çıkışındaki buhar basıncındaki değişim sınırları, MPa

üst 0,049-0,245

daha düşük 0,029-0,098

Üretim seçim baskısı 1,28

Su sıcaklığı, 0 C

besleyici 249

soğutma 20

Soğutma suyu tüketimi, t/h 8000

Türbin aşağıdaki ayarlanabilir buhar çıkışlarına sahiptir:

mutlak basınç (1,275 0,29) MPa ve iki ısıtma çıkışı ile üretim - üst kısmı 0,049-0,245 MPa aralığında mutlak basınçla ve alt kısmı 0,029-0,098 MPa aralığında basınçla. Isıtma boşaltma basıncı, üst ısıtma boşaltma odasına monte edilen bir kontrol diyaframı kullanılarak düzenlenir. Isıtma çıkışlarında ayarlanan basınç korunur: üst çıkışta - her iki ısıtma çıkışı da açıldığında, alt çıkışta - bir alt ısıtma çıkışı açıkken. Şebeke suyu alt ve üst ısıtma kademelerinin şebeke ısıtıcılarından sırayla ve eşit miktarlarda geçirilmelidir. Şebeke ısıtıcılarından geçen suyun akışı kontrol edilmelidir.

Türbin, tek şaftlı, iki silindirli bir ünitedir. HPC'nin akış kısmı tek bobinli kontrol aşamasına ve 16 basınç seviyesine sahiptir.

LPC'nin akış kısmı üç bölümden oluşur:

birincisi (üst ısıtma çıkışına kadar) bir kontrol aşamasına ve 7 basınç seviyesine sahiptir,

ikinci (ısıtma ekstraksiyonları arasında) iki basınç aşaması,

üçüncüsü - bir düzenleme aşaması ve iki basınç aşaması.

Yüksek basınç rotoru katı dövmedir. Düşük basınçlı rotorun ilk on diski şaftla bütünleşik olarak dövülür, geri kalan üç disk monte edilir.

Türbin buhar dağıtımı nozuldur. HPC çıkışında buharın bir kısmı kontrollü üretim ekstraksiyonuna gider, geri kalanı ise LPC'ye gönderilir. Isıtma ekstraksiyonları karşılık gelen LPC odalarından gerçekleştirilir.

Isınma süresini azaltmak ve başlatma koşullarını iyileştirmek için flanşların ve saplamaların buharla ısıtılması ve HPC'nin ön contasına canlı buhar beslemesi sağlanır.

Türbin, türbin ünitesinin şaft hattını 3,4 rpm frekansında döndüren bir şaft döndürme cihazı ile donatılmıştır.

Türbin kanadı aparatı, 50 rpm'lik (3000 rpm) bir türbin ünitesi rotor hızına karşılık gelen 50 Hz'lik bir ağ frekansında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Türbinin uzun süreli çalışmasına 49,0-50,5 Hz şebeke frekansı sapması ile izin verilir.