Gőzturbina típus PT-60-130/13– kondenzációs, két állítható gőzelszívással. Névleges teljesítmény 60 000 kW (60 MW) 3 000 ford./percnél. A turbinát közvetlenül a generátor meghajtására tervezték váltakozó áram típus TVF-63-2 63 000 kW teljesítményű, a generátor kapcsain 10500 V feszültséggel, közös alap turbinával. A turbina a tápvíz melegítésére szolgáló regeneráló berendezéssel van felszerelve, és kondenzációs egységgel kell működnie. Ha a turbina szabályozott elszívás nélkül üzemel (tisztán kondenzációs üzemmód), 60 MW terhelés megengedett.
Gőzturbina típus PT-60-130/13 a következő paraméterekhez tervezték:
- friss gőznyomás az automatikus elzárószelep (ASK) előtt 130 atm;
- friss gőz hőmérséklete ASC 555 ºС előtt;
- a kondenzátoron áthaladó hűtővíz mennyisége (a kondenzátor bemeneténél a tervezési hőmérsékleten 20 ºС) 8000 m/h;
- jelzésértékű maximális áramlás gőz névleges paramétereken 387 t/h.
A turbina két állítható gőzelszívással rendelkezik: ipari 13 atm névleges nyomással és kapcsolt energiatermelés 1,2 atm névleges nyomással. A termelés és a hőkivonás a következő nyomásszabályozási határértékekkel rendelkezik:
- termelés 13+3 ATA;
- fűtés 0,7-2,5 atta.
A turbina egytengelyes, kéthengeres egység. nagynyomású henger egykoronás vezérlő fokozattal és 16 nyomásfokozattal rendelkezik. Henger alacsony nyomás két részből áll, melyből a közepes nyomású rész egy szabályozó fokozattal és 8 nyomásfokozatú, a kisnyomású rész pedig egy vezérlő fokozattal és 3 nyomásfokozattal rendelkezik.
A nagynyomású rotor összes tárcsája a tengellyel egybe van kovácsolva. A kisnyomású forgórész első tíz tárcsája a tengellyel egybe van kovácsolva, a maradék négy tárcsa túlnyúlik.
A HP és az LPC rotorok rugalmas tengelykapcsolóval vannak összekapcsolva. A kisnyomású henger és a generátor forgórészei merev tengelykapcsolóval vannak összekötve. nRVD = 1800 rpm, nRPD = 1950 rpm.
Kovácsolt forgórész HPC turbina PT-60-130/13 viszonylag hosszú elülső tengelyvéggel és labirintustömítések szirmos (ujj nélküli) kialakításával rendelkezik. Ennél a forgórész-kialakításnál a tengely enyhe begörcsölése a vég- vagy közbülső tömítések fésűkagylói által helyi felmelegedést és a tengely rugalmas elhajlását okozza, ami a turbina rezgését, a kötéstüskék, a rotorlapátok, ill. a sugárirányú hézagok növekedése a közbenső és a burkolat tömítéseiben. A rotor elhajlása jellemzően a 800-1200 ford./perc üzemi fordulatszám-zónában jelenik meg. a turbina beindításakor vagy a forgórészek leállásakor.
A turbinát szállítjuk esztergakészülék 3,4 ford./perc sebességgel forgatja a rotort. Az esztergaszerkezetet mókuskalitkás rotorral ellátott villanymotor hajtja.
A turbinának van fúvóka gőzelosztás. A friss gőz egy szabadon álló gőzdobozba kerül, amelyben egy automata redőny van elhelyezve, ahonnan a gőz bypass csöveken keresztül a turbina szabályozó szelepeihez áramlik. a turbinahenger elülső részébe hegesztett gőzdobozokban található. A gőz minimális áthaladását a kondenzátorban az üzemmód diagram határozza meg.
A turbina fel van szerelve mosóberendezés, amely lehetővé teszi a turbina áramlási útvonalának átöblítését menet közben, ennek megfelelően csökkentett terhelés mellett.
A felmelegedési idő csökkentése és a turbina indítási feltételeinek javítása érdekében HPC karimákat és csapokat, valamint élő gőzellátást biztosítanak a HPC elülső tömítéshez. A helyes működés érdekében és távirányító rendszer a turbina indításakor és leállításakor csoportos vízelvezetést biztosítunk lefolyó tágító a kondenzátorba.
GŐZTURBINA ÜZEM PT-80/100-130/13
TELJESÍTMÉNY 80 MW
A PT-80/100-130/13 gőzkondenzációs turbina (1. ábra) szabályozott gőzelszívással (ipari és kétfokozatú fűtéssel), 80 MW névleges teljesítménnyel, 3000 ford./perc fordulatszámmal, közvetlen meghajtására szolgál. TVF-120-2 típusú 120 MW teljesítményű váltakozó áramú generátor kazánegységgel ellátott blokkban történő munkavégzés esetén.
A turbinának van egy regeneráló berendezése a tápvíz fűtésére, hálózati fűtőtestek a hálózati víz fokozatos melegítésére, és együtt kell működnie egy kondenzációs egységgel (2. ábra).
A turbinát úgy tervezték, hogy a következő fő paraméterekkel működjön, amelyeket az 1. táblázat mutat be.
A turbina állítható gőzelszívásokkal rendelkezik: termelés 13 ± 3 kgf / cm 2 abs. nyomással; két fűtőelszívás (hálózati víz fűtéséhez): felső 0,5-2,5 kgf / cm 2 abs. nyomással; alsó - 0,3-1 kgf / cm 2 abs.
A nyomásszabályozás egy, az alsó fűtőelszívó kamrába szerelt szabályozó membrán segítségével történik.
A szabályozott nyomás a fűtési elszívásban megmarad: a felső választásban, ha két fűtési elszívás van bekapcsolva, az alsóban - amikor egy alsó fűtési elszívás van bekapcsolva.
A betáplált víz felmelegítése egymás után történik a HPH-ban, a légtelenítőben és a HPH-ban, amelyeket a turbina légtelenítéséből (szabályozott és szabályozatlan) gőzzel táplálunk.
A regeneratív szelekciókra vonatkozó adatokat a táblázat tartalmazza. 2, és minden tekintetben megfelelnek a paramétereknek.
1. táblázat 2. táblázat
|
Fűtő |
A gőz paraméterei a választókamrában |
Mennyiség kiválasztott gőz, t/h |
|
|
Nyomás, kgf / cm 2 absz. |
Hőmérséklet, С |
||
|
LDPE 6. sz |
|||
|
Légtelenítő |
|||
|
PND 2. sz |
|||
|
PND No. 1 |
|||
A légtelenítőből a turbinamű regeneráló rendszerébe érkező betáplált víz hőmérséklete 158°C.
Friss gőz névleges paramétereivel, 8000 m 3 h hűtővíz áramlási sebességgel, 20 °C hűtővíz hőmérséklettel, teljesen bekapcsolt regenerációval, a HPH-ban felmelegített víz mennyisége 100%-os gőzáramlási sebességgel, amikor a turbina üzem séma szerint működik 6 kgf / cm 2 abs légtelenítővel. a hálózati víz fokozatos felfűtésével, a turbina áteresztőképességének teljes kihasználásával és a kondenzátorba történő minimális gőzárammal a szabályozott elszívások alábbi értékei vehetők fel: szabályozott elszívások névleges értékei 80 MW teljesítménynél; termelési választék 185 t/h 13 kgf/cm 2 abs. nyomáson; teljes fűtési elszívás 132 t/h nyomáson: a felső választékban 1 kgf/cm 2 absz. és az alsó választékban 0,35 kgf/cm 2 abs.; a termelés kiválasztásának maximális értéke a kiválasztási kamrában 13 kgf / cm 2 abs nyomáson. 300 t/h; a termelés kitermelésének ezzel az értékével és a fűtési elszívás hiányával a turbina teljesítménye 70 MW lesz; 80 MW névleges teljesítménnyel és hőelvonás nélkül a maximális termelési kitermelés körülbelül 245 t/h lesz; a hőkivétel maximális összértéke 200 t/h; ezzel a kitermelési értékkel és a termelési kitermelés hiányával a kapacitás körülbelül 76 MW lesz; 80 MW névleges teljesítmény mellett termelési elszívás nélkül a maximális hőkivétel 150 t/h lesz. Ezen kívül 80 MW névleges teljesítmény érhető el maximum 200 t/h hőelvonással és 40 t/h termelési elszívással.
A turbina hosszú távú működése megengedett a fő paraméterek következő eltéréseivel a névleges értékektől: élő gőznyomás 125-135 kgf / cm 2 abs.; élő gőz hőmérséklet 545-560°C; a hűtővíz hőmérsékletének növelése a kondenzátor bemeneténél 33°C-ra és a hűtővíz áramlási sebessége 8000 m 3 h; az ipari és fűtési gőzkitermelés értékének egyidejű nullára csökkenése.
Ha az élő gőz nyomását 140 kgf/cm 2 abs. és 565 ° C-ig terjedő hőmérsékleten a turbina legfeljebb 30 percig működhet, és a turbina működésének teljes időtartama ezeken a paramétereken nem haladhatja meg az évi 200 órát.
Egy 100 MW maximális teljesítményű turbina hosszú távú működése bizonyos termelési és fűtési elszívások kombinációinál az elszívások nagyságától függ, és a rezsim diagram határozza meg.
A turbina működése nem megengedett: 16 kgf / cm 2 abs feletti gőznyomáson a termelésválasztó kamrában. és a fűtési kiválasztási kamrában 2,5 kgf/cm 2 abs. felett; a túlterhelési szelepkamrában (a 4. fokozat mögött) 83 kgf/cm 2 abs. feletti gőznyomásnál; az LPC vezérlőkerék kamrájában (a 18. fokozat mögött) 13,5 kgf/cm 2 abs. feletti gőznyomáson; amikor a nyomásszabályozók be vannak kapcsolva, és a nyomás a termelési elszívó kamrában 10 kgf/cm 2 absz. alatt van, az alsó fűtőelszívó kamrában pedig 0,3 kgf/cm 2 abs. alatt van; a légkörbe történő kipufogógázhoz; a turbina kipufogó részének hőmérséklete 70 ° C felett van; ideiglenes, befejezetlen telepítési séma szerint; bekapcsolt felső fűtési elszívással, kikapcsolt alsó fűtési elszívással.
A turbina elzáró szerkezettel van felszerelve, amely forgatja a turbina rotorját.
A turbina lapátszerelvényét 50 Hz (3000 ford./perc) hálózati frekvencián való működésre tervezték.
A turbina hosszú távú működése megengedett 49-50,5 Hz-es hálózati frekvencia eltéréssel, rövid távú üzemelés minimum 48,5 Hz frekvencián, turbinaindítás csúszó gőzparaméterekkel hideg és meleg állapotból.
A turbina indításának hozzávetőleges időtartama különböző termikus állapotokból (lökéstől a névleges terhelésig): hideg állapottól - 5 óra; 48 óra inaktivitás után - 3 óra 40 perc; 24 óra inaktivitás után - 2 óra 30 perc; 6-8 óra inaktivitás után - 1 óra 15 perc.
A turbina terhelésleadás után legfeljebb 15 percig alapjáraton üzemeltethető, feltéve, hogy a kondenzátort keringető víz hűti és a forgó membrán teljesen nyitva van.
Garantált fűtési költség. táblázatban. A 3. ábra a garantált fajlagos hőfogyasztást mutatja. A fajlagos gőzfogyasztást a teszt pontossági tűréshatárához képest 1%-os tűrés garantálja.
3. táblázat
|
Teljesítmény a generátor kapcsain, MW |
Gyártás kiválasztása |
Fűtés kiválasztása |
A hálózati víz hőmérséklete a hálózati fűtőberendezés bemeneténél, PSG 1, °С |
Generátor hatásfoka, % |
Tápvíz fűtési hőmérséklet, °C |
Fajlagos hőfogyasztás, kcal/kWh |
||
|
Nyomás, kgf / cm 2 absz. |
Nyomás, kgf / cm 2 absz. |
Kivont gőz mennyisége, t/h |
||||||
* A nyomásszabályozók a kijelölésekben ki vannak kapcsolva.
Turbina kialakítása. A turbina egytengelyes, kéthengeres egység. A HPC áramlási útvonala egysoros szabályozási fokozattal és 16 nyomásfokozattal rendelkezik.
Az LPC áramlási része három részből áll: az első (a felső fűtési elszívás előtt) egy szabályozási fokozattal és hét nyomásfokozattal, a második (a fűtési elszívások közötti) két nyomásfokozattal, a harmadik pedig egy szabályozási fokozattal és kettővel rendelkezik. nyomási szakaszok.
A nagynyomású rotor egy darabból kovácsolt. A kisnyomású forgórész első tíz tárcsa a tengellyel egybe van kovácsolva, a maradék három tárcsa fel van szerelve.
A HP és az LPC rotorok mereven vannak összekötve a rotorokkal egybekovácsolt karimák segítségével. Az LPC és a TVF-120-2 típusú generátor forgórészei merev tengelykapcsolóval vannak összekötve.
A turbina és a generátor tengelyének kritikus fordulatszáma percenként: 1580; 2214; 2470; A 4650 a keresztirányú rezgések I, II, III és IV hangjának felel meg.
A turbina fúvókás gőzelosztóval rendelkezik. A friss gőz egy szabadon álló gőzdobozba kerül, amelyben egy automata redőny van elhelyezve, ahonnan a gőz bypass csöveken keresztül a turbina szabályozó szelepeihez áramlik.
A HPC-ből kilépve a gőz egy része az ellenőrzött termelési kitermeléshez, a többi az LPC-hez kerül.
A fűtési extrakciót a megfelelő LPC-kamrákból hajtják végre. A turbina kisnyomású hengerének utolsó fokozataiból való kilépéskor a kipufogó gőz a felületi típusú kondenzátorba kerül.
A turbina gőzlabirintus tömítésekkel van felszerelve. A gőzt a tömítések utolsó előtti rekeszeibe 1,03-1,05 kgf/cm 2 abs nyomással szállítjuk. 140°C körüli hőmérsékleten a légtelenítő kiegyenlítő vezetékéből (6 kgf/cm 2 absz.) vagy a tartály gőzteréből származó gőzzel táplált kollektorból.
A tömítések legszélső rekeszeiből a gőz-levegő keveréket ejektorral szívják el egy vákuumhűtőbe.
A turbina rögzítési pontja a turbina keretén található a generátor oldalon, és az egység az elülső csapágy felé tágul.
A felmelegedési idő csökkentése és az indítási feltételek javítása érdekében a karimák és a csapok gőzfűtése, valamint a HPC elülső tömítés élő gőzellátása biztosított.
szabályozás és védelem. A turbina hidraulikus vezérlőrendszerrel van felszerelve (3. ábra);
1- teljesítménykorlátozó; 2-blokk a sebességszabályozó orsóiból; 3-távirányító; 4 automata redőny szervomotor; 5 sebességes vezérlő; 6-os biztonsági szabályozó; 7 orsó a biztonsági szabályozóból; 8 távolságú szervo helyzetjelző; 9 szervomotoros CFD; 10 szervomotoros CSD; 11 szervomotoros CND; 12-elektrohidraulikus átalakító (EGP); 13-as összegző orsók; 14-es vészhelyzeti elektromos szivattyú; 15 tartalék elektromos kenőszivattyú; a vezérlőrendszer 16-indítós elektromos szivattyúja (váltóáram);
én- nyomóvezeték 20 kgf/cm 2 abs.;II- zsinór a HPC szervomotor orsójához;III- zsinór a CH "SD" szervomotor orsójához; IV-zsinór az orsóhozaz LPC szervomotornál; A centrifugális főszivattyú V-szívóvezetéke; VI-line kenés olajhűtőkhöz; VII-vonal az automatikus redőnyhöz; VIII-sor az összegző orsóktól a fordulatszám-szabályozóig; IX kiegészítő védelem; X - egyéb sorok.
A rendszerben lévő munkafolyadék ásványolaj.
Az éles gőzbemeneti szabályozó szelepek, a CSD előtti vezérlőszelepek és az LPR-ben a forgógőz-bypass membrán eltolását szervomotorok végzik, amelyeket a fordulatszám-szabályozó és a kiválasztási nyomásszabályozók vezérelnek.
A szabályozót úgy tervezték, hogy a turbógenerátor forgási sebességét körülbelül 4% egyenetlenséggel tartsa fenn. Vezérlő mechanizmussal van felszerelve, amely a következőkre szolgál: a biztonsági szabályozó orsóinak feltöltése és az automatikus frissgőz redőny kinyitása; a turbógenerátor forgási sebességének változása, és lehetséges a generátor szinkronizálása a rendszer bármely vészfrekvenciáján; a generátor meghatározott terhelésének fenntartása a generátor párhuzamos működése során; a normál frekvencia fenntartása a generátor egyszeri működése során; sebesség növelése a biztonsági szabályozó ütközőinek tesztelésekor.
A vezérlőmechanizmus manuálisan - közvetlenül a turbinánál és távolról is - a vezérlőpanelről működtethető.
A fújtató típusú nyomásszabályozókat úgy tervezték, hogy automatikusan fenntartsák a gőznyomást a szabályozott elszívókamrákban, körülbelül 2 kgf / cm 2 egyenetlenséggel a termelési elszívás és körülbelül 0,4 kgf / cm 2 egyenetlenséggel a fűtési elszívás esetén.
A vezérlőrendszer elektrohidraulikus konverterrel (EHP) rendelkezik, melynek szabályozószelepeinek zárását és nyitását az energiarendszer technológiai védelem és vészhelyzeti automatikája befolyásolja.
A forgási sebesség elfogadhatatlan növekedése elleni védelem érdekében a turbina biztonsági szabályozóval van felszerelve, amelynek két centrifugális ütközője azonnal működésbe lép, ha a fordulatszám 11-13%-kal a névleges fölé emelkedik, ami az automatikus frissgőz lezárását okozza. redőny, vezérlőszelepek és forgó membrán. Ezenkívül a sebességszabályozó orsóblokkján egy további védelem található, amely akkor aktiválódik, ha a frekvencia 11,5%-kal emelkedik.
A turbina elektromágneses kapcsolóval van felszerelve, amely működésbe lépésekor bezárja az automata redőnyt, a vezérlőszelepeket és az LPR forgó membránját.
Az elektromágneses kapcsolóra gyakorolt hatást a következők hajtják végre: egy axiális váltórelé, amikor a forgórész axiális irányban bizonyos mértékben elmozdul
túllépi a megengedett legnagyobb értéket; vákuumrelé a kondenzátor 470 Hgmm-ig történő elfogadhatatlan vákuumcsökkenése esetén. Művészet. (amikor a vákuum 650 Hgmm-re csökken, a vákuumrelé figyelmeztető jelzést ad); élő gőzhőmérséklet potenciométerek az élő gőz hőmérsékletének elfogadhatatlan, időkésleltetés nélküli csökkenése esetén; kulcs a turbina távoli leállításához a vezérlőpulton; nyomásesés kapcsoló a kenőrendszerben 3 s késleltetéssel egyidejű riasztással.
A turbina teljesítménykorlátozóval van felszerelve különleges alkalmak a vezérlőszelepek nyitásának korlátozására.
A visszacsapó szelepeket úgy tervezték, hogy megakadályozzák a turbina felgyorsulását fordított gőzáram miatt, és a gőzelszívás céljából (szabályozott és nem szabályozott) csővezetékekre szerelik őket. A szelepeket gőzellenáramlat és automatika zárja.
A turbina egység működtetőkkel ellátott elektronikus szabályozókkal van felszerelve, hogy fenntartsa: a megadott gőznyomást a végtömítés elosztójában a gőzellátó szelepre hatva a légtelenítők kiegyenlítő vezetékéből 6 kgf/cm 2 vagy a tartály gőzteréből; szint a kondenzvízgyűjtőben, maximális eltéréssel a megadott ± 200 mm-től (ugyanaz a szabályozó kapcsolja be a kondenzátum visszavezetését alacsony gőzáram mellett a kondenzátorban); fűtési gőzkondenzátum szintje a regenerációs rendszer összes fűtőjében, kivéve az 1. számú HDPE-t.
A turbó egység fel van szerelve védőeszközök: az összes HPH együttes leállításához a bypass vezeték és a jelzés egyidejű aktiválásával (a készülék a kondenzvízszint vészhelyzeti emelkedése esetén lép működésbe az egyik HPH csőrendszerének sérülése vagy sűrűségének megsértése miatt. az első határ); légköri szelepek-membránok, amelyeket az LPC kipufogócsöveire szerelnek fel, és akkor nyitnak, amikor a nyomás a csövekben 1,2 kgf / cm 2 abs-ra emelkedik.
Kenőrendszer T-22 GOST 32-74 vezérlőrendszerek és csapágykenési rendszerek olajellátására szolgál.
Az olajat két sorba kapcsolt befecskendező szelep biztosítja a kenési rendszerbe egészen az olajhűtőkig.
A turbógenerátor szervizeléséhez az indítás során egy 1500 ford./perc fordulatszámú indítóolaj-elektromos szivattyú biztosított.
A turbina egy készenléti szivattyúval van felszerelve váltakozó áramú motorral és egy vészhelyzeti szivattyúval egyenáramú motorral.
Amikor a kenési nyomás a megfelelő értékre esik, a tartalék és a vészhelyzeti szivattyú automatikusan bekapcsol a kenési nyomáskapcsolóról (RDS). Az RDS-t időszakonként tesztelik a turbina működése során.
A megengedettnél alacsonyabb nyomáson a turbina és az esztergaberendezés lekapcsolódik az RDS jelről az elektromágneses kapcsolóra.
A hegesztett építési tartály üzemi kapacitása 14 m 3 .
A tartályba szűrők vannak beépítve, amelyek megtisztítják az olajat a mechanikai szennyeződésektől. A tartály kialakítása gyors és biztonságos szűrőcserét tesz lehetővé. Van egy finom olajszűrő mechanikai szennyeződésektől, amely biztosítja a vezérlő és kenőrendszerek által elfogyasztott olaj egy részének folyamatos szűrését.
Az olaj hűtéséhez két olajhűtőt (felszíni függőleges) biztosítanak, amelyeket úgy terveztek, hogy a keringető rendszerből származó friss hűtővízzel 33 ° C-ot meg nem haladó hőmérsékleten működjenek.
kondenzációs berendezés, a turbina üzem kiszolgálására szolgál, kondenzátorból, fő- és indító ejektorokból, kondenzvíz- és keringtető szivattyúkból és vízszűrőkből áll.
A 3000 m 2 teljes hűtőfelületű felületi kétjáratú kondenzátort friss hűtővízre tervezték. A pót- vagy hálózati víz melegítésére külön beépített köteggel rendelkezik, melynek fűtőfelülete a teljes kondenzátorfelület kb. 20%-a.
A kondenzátorhoz egy kiegyenlítő tartályt is mellékelünk, amely egy elektronikus szintszabályozó érzékelő csatlakoztatására szolgál, amely a fő kondenzvízvezetékre szerelt szabályozó és recirkulációs szelepekre hat. A kondenzátor a gőzrészbe beépített speciális kamrával rendelkezik, melybe az 1. számú HDPE szekció kerül beépítésre.
A levegőelszívó berendezés két fő háromfokozatú ejektorból áll (egy tartalék), amelyek levegő szívására és a normál hőcsere-folyamat biztosítására szolgálnak a kondenzátorban és más vákuum-hőcserélőkben, valamint egy indító ejektorból, amely gyorsan emeli a vákuumot a kondenzátorban. 500-600 Hgmm-ig. Művészet.
A kondenzáló berendezés két függőleges típusú kondenzvíz szivattyúval (egy készenléti) van felszerelve a kondenzátum szivattyúzására és a légtelenítőbe való ellátására az ejektorhűtőkön, a tömítőhűtőkön és a HDPE-n keresztül. A kondenzátor és a generátor gázhűtőinek hűtővizét keringető szivattyúk biztosítják.
Az egység olaj- és gázhűtőibe szállított hűtővíz mechanikai tisztításához forgószűrős szűrőket szerelnek fel az útközbeni öblítéshez.
A cirkulációs rendszer indító kidobója úgy van kialakítva, hogy a turbina üzem beindítása előtt feltöltse a rendszert vízzel, valamint eltávolítsa a levegőt, amikor az felgyülemlik a keringető lefolyócsövek felső pontjaiban és az olajhűtők felső vízkamráiban.
A vákuum megtörésére elektromos szelepet használnak a kondenzátor levegőszívó csővezetékén, amelyet az indító kilökőre szerelnek fel.
Regeneráló készülék tápvíz (turbina kondenzátum) melegítésére tervezték a turbina közbenső fokozataiból vett gőzzel. Az üzem egy felületi megmunkálású gőzkondenzátorból, egy fő kidobóból, labirintustömítésekből kialakított felületi gőzhűtőből és alacsony nyomású felületi gőznyomású hűtőkből áll, amelyek után a turbina kondenzátumát a nagynyomású nagynyomású légtelenítőbe juttatják a tápvíz felmelegítésére. a légtelenítőt a turbina maximális gőzáramának körülbelül 105%-a.
A HDPE No. 1 be van építve a kondenzátorba. A PND többi részét egy külön csoport telepíti. HPH No. 5, 6 és 7 - függőleges kivitel, beépített párásítókkal és lefolyóhűtőkkel.
A HPH csoportos védelemmel van ellátva, amely automatikus kilépő és visszacsapó szelepekből áll a víz be- és kimeneténél, egy elektromágneses automata szelepből, egy csővezetékből a fűtőberendezések indításához és kikapcsolásához.
A HPH és a HDPE a HDPE No. 1 kivételével mindegyik kondenzvíz-leeresztő szabályozó szeleppel van felszerelve, amelyet egy elektronikus szabályozó vezérel.
Fűtési gőz kondenzátum leeresztése fűtőtestekből - kaszkád. A 2-es számú HDPE-ből a kondenzátumot leeresztő szivattyú szívja ki.
A HPH No. 5 kondenzátuma közvetlenül a légtelenítőbe kerül 6 kgf/cm 2 abs. vagy alacsony turbinaterhelésnél a fűtőben elégtelen nyomás esetén automatikusan átvált a HDPE-be történő leeresztésre.
A regeneráló üzem fő berendezéseinek jellemzőit a táblázat tartalmazza. 4.
Speciális SP vákuumhűtőt szállítanak a gőz szívására a turbina labirintustömítéseinek szélső rekeszeiből.
A gőz elszívása a turbina labirintus tömítéseinek közbenső rekeszeiből a CO függőleges hűtőbe kerül. A hűtő a fő kondenzátum fűtésére szolgáló regeneratív körben található az LPH No. 1 után.
A hűtő kialakítása hasonló az alacsony nyomású fűtőberendezésekhez.
A hálózati víz felmelegítése két, 1. és 2. számú (PSG 1. és 2. számú) hálózati fűtőtestből álló berendezésben történik, amelyek gőzzel vannak összekötve az alsó, illetve a felső fűtési elszívással. Hálózati fűtőberendezések típusa - PSG-1300-3-8-1.
|
Berendezés azonosítás |
Fűtőfelület, m 2 |
Munkakörnyezet beállításai |
Nyomás, kgf/cm 2 absz., a terekben végzett hidraulikus tesztelés során |
|||
|
Vízfogyasztás, m 3 / h |
Ellenállás, m víz. Művészet. |
|||||
|
beépítve a kondenzátorba |
||||||
|
PND №2 |
PN-130-16-9-II |
|||||
|
PND №3 |
||||||
|
PND №4 |
||||||
|
PND №5 |
PV-425-230-23-1 |
|||||
|
PND №6 |
PV-425-230-35-1 |
|||||
|
PND №7 |
||||||
|
Gőzhűtő a közbenső tömítőkamrákból |
PN-130-1-16-9-11 |
|||||
|
Gőzhűtő a tömítés végkamráiból |
||||||
| Feladat egy tanfolyami projekthez | 3 |
|
| 1. | Kezdeti referencia adatok | 4 |
| 2. | A kazántelep számítása | 6 |
| 3. | A gőz expanziós folyamatának felépítése a turbinában | 8 |
| 4. | Gőz és tápvíz egyensúly | 9 |
| 5. | Gőz, tápvíz és kondenzátum paramétereinek meghatározása PTS elemekkel | 11 |
| 6. | Hőmérleg-egyenletek összeállítása és megoldása a PTS szakaszaira és elemeire | 15 |
| 7. | Energiahatalom egyenlet és megoldása | 23 |
| 8. | Számítási ellenőrzés | 24 |
| 9. | Az energiamutatók meghatározása | 25 |
| 10. | Kiegészítők választéka | 26 |
| Bibliográfia | 27 |
|
Feladat egy tanfolyami projekthez
Diák: Onuchin D.M..
Projekt témája: A PTU PT-80/100-130/13 termikus sémájának számítása
Projektadatok
P 0 = 130 kg / cm 2;
;
;
Q t \u003d 220 MW;
;
.
Nyomás a szabályozatlan kivonásoknál - referencia adatokból.
További víz készítése - a "D-1.2" légtelenítőből.
A településrész volumene
A PTU tervezési számítása az SI rendszerben névleges teljesítményre.
A szakiskolák munkájának energetikai mutatóinak meghatározása.
A szakiskolák segédeszközeinek kiválasztása.
1. Kezdeti referencia adatok
A PT-80/100-130 turbina főbb mutatói.
Asztal 1.
| Paraméter | Érték | Dimenzió |
| Névleges teljesítmény | 80 | MW |
| max erő | 100 | MW |
| Kezdeti nyomás | 23,5 | MPa |
| Kezdeti hőmérséklet | 540 | VAL VEL |
| Nyomás a HPC kimeneténél | 4,07 | MPa |
| A hőmérséklet a HPC kimeneténél | 300 | VAL VEL |
| Túlhevített gőz hőmérséklete | 540 | VAL VEL |
| Hűtővíz fogyasztás | 28000 | m 3 / h |
| A hűtővíz hőmérséklete | 20 | VAL VEL |
| Kondenzátor nyomás | 0,0044 | MPa |
A turbina 8 szabályozatlan gőzelszívással rendelkezik, amelyek a tápvíz felmelegítésére szolgálnak az alacsony nyomású fűtőberendezésekben, a légtelenítőben, a nagynyomású fűtőberendezésekben, és táplálják a fő tápszivattyú hajtóturbináját. A turbóhajtás kipufogó gőze visszakerül a turbinába.
2. táblázat.
| Kiválasztás | Nyomás, MPa | Hőmérséklet, 0 С |
|
| én | LDPE №7 | 4,41 | 420 |
| II | PVD №6 | 2,55 | 348 |
| III | PND №5 | 1,27 | 265 |
| Légtelenítő | 1,27 | 265 |
|
| IV | PND №4 | 0,39 | 160 |
| V | PND №3 | 0,0981 | - |
| VI | PND №2 | 0,033 | - |
| VII | PND №1 | 0,003 | - |
A turbina két fűtőgőz elszívással rendelkezik, felső és alsó, amelyek a hálózati víz egy- és kétfokozatú melegítésére szolgálnak. A fűtési elszívások a következő nyomásszabályozási határértékekkel rendelkeznek:
Felső 0,5-2,5 kg / cm 2;
Alsó 0,3-1 kg/cm 2 .
2. A kazántelep számítása
WB - felső kazán;
NB - alsó kazán;
Obr - fordított hálózati víz.
D WB, D NB - gőzáramlás a felső és az alsó kazánba, ill.
Hőmérséklet grafikon: t pr / t o br \u003d 130 / 70 C;
T pr \u003d 130 0 C (403 K);
T arr \u003d 70 0 C (343 K).
Gőzparaméterek meghatározása fűtési extrakciókban
Elfogadjuk az egységes fűtést a VSP-n és az NSP-n;
Elfogadjuk a hálózati fűtőberendezések alulfűtésének értékét 
.
Csővezetékek nyomásveszteségét elfogadjuk 
.
A turbina felső és alsó elszívásának nyomása VSP és LSP esetén:
rúd; 
rúd.
h WB = 418,77 kJ/kg
h NB \u003d 355,82 kJ / kg
D WB (h 5 - h WB /) \u003d K W SV (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 SV h OBR \u003d KW SV h NB + (D WB + D NB) h NB / →
→ D NB \u003d / (2492-384,88) \u003d 25,34 kg / s
D WB + D NB \u003d D B \u003d 26,3 + 25,34 \u003d 51,64 kg/s
3. A gőz expanziós folyamatának felépítése a turbinában
Vegyük a nyomásveszteséget a hengerek gőzelosztó berendezéseiben:
;
;
;
Ebben az esetben a nyomás a hengerek bemeneténél (a vezérlőszelepek mögött) a következő lesz:
A h,s-diagramban a folyamatot az ábra mutatja. 2.
4. A gőz és a tápvíz egyensúlya.
Feltételezzük, hogy a végtömítések (D KU) és a gőzkidobók (D EP) nagyobb potenciálú gőzt kapnak.
A végtömítésekből és a kidobókból kiégett gőz a tömszelence-fűtőbe kerül. Elfogadjuk a benne lévő kondenzátum fűtését:
Az ejektoros hűtőkben lévő elhasznált gőzt a ejektoros fűtőberendezésbe (EP) irányítják. Fűtés benne:
Ismert értékként fogadjuk el a turbina (D) gőzáramot.
A munkafolyadék állomáson belüli veszteségei: D UT =0,02D.
A végtömítések gőzfogyasztása 0,5% lesz: D KU = 0,005D.
A fő kidobók gőzfogyasztása 0,3% lesz: D EJ = 0,003D.
Azután:
A kazán gőzfogyasztása a következő lesz:
Mivel dobkazán, figyelembe kell venni a kazán lefújását.
D prod = 0,015D \u003d 1,03D K = 0,0154D.
A kazánba betáplált víz mennyisége:
További víz mennyisége:
Kondenzátum veszteségek a gyártás során:
(1-K pr) D pr \u003d (1-0,6) ∙ 75 \u003d 30 kg / s.
A kazándobban a nyomás megközelítőleg 20%-kal magasabb, mint a friss gőz nyomása a turbinánál (a hidraulikus veszteségek miatt), pl.
P q.v. =1,2P 0 =1,2∙12,8=15,36 MPa → 
kJ/kg.
A folyamatos lefúvató expanderben (CRP) a nyomás körülbelül 10%-kal nagyobb, mint a légtelenítőben (D-6), azaz.
P RNP \u003d 1,1 P d \u003d 1,1 ∙ 5,88 \u003d 6,5 bar →
→
kJ/kg;
kJ/kg;
kJ/kg;
D P.R. \u003d β ∙ D prod = 0,438 0,0154D = 0,0067D;
D V.R. \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 v.r. =0,02D+30+0,00865D=0,02865D+30.
A hálózati vízfogyasztást a hálózati fűtőberendezéseken keresztül határozzuk meg:
Szivárgást a hőellátó rendszerben a keringtetett víz mennyiségének 1%-áig elfogadunk.
Így a szükséges teljesítményt a chem. vízkezelés:
5. Gőz, tápvíz és kondenzátum paramétereinek meghatározása PTS elemekkel.
A turbinától a regeneratív rendszer fűtőberendezéseiig terjedő gőzvezetékekben a nyomásveszteséget a következő mennyiségben fogadjuk el:
| I válogatás | PVD-7 | 4% |
| II válogatás | PVD-6 | 5% |
| III válogatás | PVD-5 | 6% |
| IV szelekció | PVD-4 | 7% |
| V választás | PND-3 | 8% |
| VI választás | PND-2 | 9% |
| VII válogatás | PND-1 | 10% |
A paraméterek meghatározása a fűtőtestek kialakításától függ ( lásd az ábrát. 3). A számított sémában minden HDPE és LDPE felületi.
A fő kondenzvíz és a kondenzátorból a kazánba betáplált víz során meghatározzuk a szükséges paramétereket.
5.1. Elhanyagoljuk az entalpia növekedését a kondenzvízszivattyúban. Ezután az EP előtti kondenzátum paraméterei:
0,04 bar 
29°С, 
121,41 kJ/kg.
5.2. Az ejektoros fűtőben a fő kondenzátum fűtését 5°C-nak vesszük.
34 °С; kJ/kg.
5.3. A vízmelegítést a tömszelence-fűtőben (SH) 5°C-nak kell feltételezni.
39 °С, 
kJ/kg.
5.4. PND-1 – letiltva.
Gőzzel táplálkozik a VI választékból.
69,12 °С, 
289,31 kJ / kg \u003d h d2 (vízelvezetés a HDPE-2-ből).
°С, 
4,19∙64,12=268,66 kJ/kg
A V kiválasztás gőzével táplálkozik.
Fűtőgőznyomás a fűtőtestben:
96,7 °С, 
405,21 kJ/kg;
Vízparaméterek a fűtőtest mögött:
°С, 
4,19∙91,7=384,22 kJ/kg.
Az áramlások keveredése miatti hőmérséklet-emelkedést előzetesen az LPH-3 előtt állítottuk be 
, azaz nekünk van:
A IV szelekcióból származó gőzzel táplálkozik.
Fűtőgőznyomás a fűtőtestben:
140,12°С, 
589,4 kJ/kg;
Vízparaméterek a fűtőtest mögött:
°С, 
4,19∙135,12=516,15 kJ/kg.
A fűtőközeg paraméterei a leeresztő hűtőben:
5.8. Tápvíz légtelenítő.
A tápvíz légtelenítő állandó gőznyomás mellett működik a házban
R D-6 \u003d 5,88 bar → t D-6 H = 158 ˚C, h 'D-6 = 667 kJ / kg, h "D-6 = 2755,54 kJ / kg,
5.9. Tápszivattyú.
Vegyük a szivattyú hatásfokát 
0,72.
Kisülési nyomás: MPa. °C, és a fűtőközeg paraméterei a leeresztő hűtőben:
Gőzparaméterek a gőzhűtőben:
°C; 
2833,36 kJ/kg.
Az OP-7 fűtését 17,5 ° С-ra állítottuk be. Ekkor a HPH-7 mögötti víz hőmérséklete °С, és a fűtőközeg paraméterei a leeresztő hűtőben:
°C; 
1032,9 kJ/kg.
A tápvíz nyomása a HPH-7 után:
Vízparaméterek maga a fűtőelem mögött.
- oktatóanyag
Előszó az első részhez
A gőzturbinák modellezése hazánkban több száz ember napi feladata. Szó helyett modell azt szokás mondani áramlási jellemző. A gőzturbinák fogyasztási jellemzőit olyan problémák megoldására használják fel, mint a CHP-k által termelt villamos energia és hő referencia-tüzelőanyag fajlagos fogyasztásának kiszámítása; a CHPP működésének optimalizálása; CHP üzemmódok tervezése és karbantartása.
fejlődtem gőzturbinára jellemző új áramlás a gőzturbina linearizált áramlási jellemzője. A kifejlesztett áramlási karakterisztika kényelmes és hatékony ezeknek a problémáknak a megoldásában. Jelenleg azonban csak két tudományos közlemény írja le:
- A CHP működésének optimalizálása az oroszországi nagykereskedelmi villamosenergia- és villamosenergia-piac feltételei között;
- Számítási módszerek a kombinált termelési módban szolgáltatott villamos energia és hőenergia hőerőmű egyenértékű tüzelőanyag fajlagos fogyasztásának meghatározására.
És most a blogomban szeretném:
- először az új áramlási karakterisztikával kapcsolatos fő kérdések megválaszolása egyszerű és hozzáférhető nyelven (lásd: Gőzturbina linearizált áramlási jellemzői. 1. rész. Alapkérdések);
- másodszor, példát mutatni egy új fogyasztási jellemző megalkotására, amely segít megérteni mind a szerkesztési módot, mind a jellemző tulajdonságait (lásd alább);
- harmadrészt a gőzturbina működési módjaira vonatkozó két közismert állítás megcáfolása (lásd: Gőzturbina linearizált áramlási jellemzői. 3. rész. A gőzturbina működésével kapcsolatos mítoszok megdöntése).
1. Kiindulási adatok
A linearizált áramlási karakterisztika megalkotásának kiinduló adatai lehetnek
- a gőzturbina működése közben mért Q 0, N, Q p, Q t tényleges teljesítményértékek,
- nomogramok q t bruttó normatív és műszaki dokumentációból.
Azokban az esetekben, amikor a Q 0, N, Q p, Q t tényleges értékei nem állnak rendelkezésre, lehetséges a q t bruttó nomogramok feldolgozása. Ezek pedig mérésekből származtak. További információ a turbinák teszteléséről: Gorshtein V.M. satöbbi. Módszerek az energiaellátó rendszer üzemmódjainak optimalizálására.
2. Algoritmus linearizált áramlási karakterisztika készítésére
Az építési algoritmus három lépésből áll.
- Nomogramok vagy mérési eredmények fordítása táblázatos formában.
- Gőzturbina áramlási jellemzőinek linearizálása.
- A gőzturbina szabályozási tartományának határainak meghatározása.
Ha q t bruttó nomogramokkal dolgozik, az első lépés gyorsan megtörténik. Az ilyen munkát az ún digitalizálás(digitalizálás). 9 nomogram digitalizálása a mostani példához körülbelül 40 percig tartott.
A második és harmadik lépéshez matematikai csomagok alkalmazása szükséges. Szeretem és sok éve használom a MATLAB-ot. Ebben készült a példám linearizált áramlási karakterisztika megalkotására. Példa letölthető a hivatkozásról, futtatható és önállóan megértheti a linearizált áramlási karakterisztika felépítésének módszerét.
A szóban forgó turbina áramlási karakterisztikája az üzemmód paraméterek következő fix értékeihez készült:
- egylépcsős működés,
- közepes nyomású gőznyomás = 13 kgf/cm2,
- alacsony nyomású gőznyomás = 1 kgf/cm2.
1) Fajlagos fogyasztás nomogramjai q t bruttó villamosenergia-termeléshez (a jelölt piros pontok digitalizálásra kerülnek - átkerül a táblázatba):
- 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) A digitalizálás eredménye(minden csv fájlhoz tartozik egy megfelelő png fájl):
- 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 szkript számításokkal és grafikonok ábrázolásával:
- PT_80_linear_characteristic_curve.m
4) A nomogramok digitalizálásának eredménye és a linearizált áramlási karakterisztika megalkotásának eredménye táblázatos formában:
- PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.
1. lépés: Nomogramok vagy mérési eredmények fordítása táblázatos formába
1. Kezdő adatok feldolgozása
Példánk kiindulási adatai q t bruttó nomogramok.
Számos nomogram digitalizálásához speciális eszközre van szükség. A webalkalmazást sokszor használtam erre a célra. Az alkalmazás egyszerű, kényelmes, de nem rendelkezik kellő rugalmassággal a folyamat automatizálásához. A munka egy részét kézzel kell elvégezni.
Ennél a lépésnél fontos a gőzturbina szabályozási tartományának határait kijelölő nomogramok szélső pontjainak digitalizálása.
A feladat az volt, hogy az alkalmazás segítségével minden png fájlban megjelöljük a fogyasztási jellemző pontjait, letöltjük a kapott csv-t, és egy táblázatba gyűjtsük az összes adatot. A digitalizálás eredménye a PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx fájl „PT-80” lap „Kiinduló adatok” táblázatában található.
2. A mértékegységek csökkentése teljesítményegységekre
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
és az összes kezdeti értéket MW-ra visszük. A számításokat MS Excel programmal végeztem.
Az így kapott "Kezdeti adatok (teljesítményegységek)" táblázat az algoritmus első lépésének eredménye.
2. lépés: A gőzturbina áramlási jellemzőjének linearizálása
1. A MATLAB munkájának ellenőrzése
Ebben a lépésben telepítenie kell és meg kell nyitnia a MATLAB 7.3-nál nem régebbi verzióját (ez a régi verzió, a jelenlegi 8.0). A MATLAB-ban nyissa meg a PT_80_linear_characteristic_curve.m fájlt, futtassa, és ellenőrizze, hogy működik-e. Minden megfelelően működik, ha a parancssorban a parancsfájl futtatása után a következő üzenet jelenik meg:
Az értékek a PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx fájlból 1 másodperc alatt olvashatók ki. = 37
Ha bármilyen hibája van, találja ki saját maga, hogyan javíthatja ki őket.
2. Számítások
Minden számítás a PT_80_linear_characteristic_curve.m fájlban valósul meg. Tekintsük részletekben.
1) Adja meg az előző lépésben kapott „Kiinduló adatok (kapacitásegységek)” táblázatot tartalmazó forrásfájl, lap, cellatartomány nevét.
XLSFileName = "PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx"; XLSSheetName = "PT-80"; XLSRange="F3:I334";
2) A kiindulási adatokat a MATLAB-ban vesszük figyelembe.
sourceData = xlsread(XLSFileName, XLSSheetName, XLSRange); N = sourceData(:,1); Qm = forrásData(:,2); Ql = forrásData(:,3); Q0 = forrásData(:,4); fprintf("Az értékek a(z) %s fájlból %1.0f másodperc alatt olvashatók\n", XLSFileName, toc);
A Qm változót a közepes nyomású gőz áramlási sebességére Q p, index használjuk m tól től középső- átlagos; hasonlóan a Ql változót használjuk a kisnyomású gőz Q n áramlási sebességére, az index l tól től alacsony- rövid.
3) Határozzuk meg az α i együtthatókat.
Emlékezzünk vissza az áramlási karakterisztika általános képletére
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
és adjon meg független (x_digit) és függő (y_digit) változókat.
x_számjegy = ; % villamos energia N, ipari gőz Qp, fűtőgőz Qt, egységvektor y_digit = Q0; % élőgőz fogyasztás Q0
Ha nem érti, hogy miért van egységvektor (utolsó oszlop) az x_digit mátrixban, akkor olvassa el a lineáris regressziós anyagokat. A regresszióanalízis témájához ajánlom a Draper N., Smith H. című könyvet. Alkalmazott regressziós elemzés. New York: Wiley, In press, 1981. 693 p. (Orosz nyelven elérhető).
Gőzturbina linearizált áramlási karakterisztikus egyenlete
$$display$$\begin(egyenlet) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
egy többszörös lineáris regressziós modell. Az α i együtthatókat a segítségével határozzuk meg "a civilizáció nagy java"- a legkisebb négyzetek módszere. Külön megjegyzem, hogy a legkisebb négyzetek módszerét Gauss dolgozta ki 1795-ben.
A MATLAB-ban ez egy sorban történik.
A = regress(y_digit, x_digit); fprintf("Együtthatók: a(N) = %4.3f, a(Qp) = %4.3f, a(Qt) = %4.3f, a0 = %4.3f\n",... A);
Az A változó tartalmazza a kívánt együtthatókat (lásd a MATLAB parancssor üzenetét).
Így a kapott linearizált áramlási jellemző a PT-80 gőzturbina alakja
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,621 \cdot Q_P + 0,255 \cdot Q_T + 33,874 \qquad (4) \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
4) Becsüljük meg a kapott áramlási karakterisztika linearizációs hibáját!
y_modell = x_számjegy * A; err = abs(y_modell - y_digit) ./ y_digit; fprintf("Átlagos hiba = %1.3f, (%4.2f%%)\n\n", átlag(err), átlag(err)*100);
A linearizációs hiba 0,57%(lásd a MATLAB parancssor üzenetét).
A gőzturbina linearizált áramlási jellemzőjének kényelmes használatának felmérésére megoldjuk a nagynyomású gőz Q 0 áramlási sebességének kiszámítását ismert értékek terhelések N, Q p, Q t.
Legyen N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Q t = 62,4 MW, akkor
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) Q_0 = 2,317 \cdot 82,3 + 0,621 \cdot 55,5 + 0,255 \cdot 62,4 + 33,874 = 274,9 \qquad (5) \$$ megjelenítése($$ egyenlet)
Hadd emlékeztessem önöket, hogy az átlagos számítási hiba 0,57%.
Térjünk vissza arra a kérdésre, hogy a gőzturbina linearizált áramlási jellemzője miért alapvetően kényelmesebb, mint a bruttó q t fajlagos áramlási sebesség nomogramjai az energiatermeléshez? Ahhoz, hogy megértsük az alapvető különbséget a gyakorlatban, oldjunk meg két problémát.
- Számítsa ki a Q 0-t a megadott pontossággal a nomogramok és a szeme segítségével.
- Automatizálja a Q 0 kiszámításának folyamatát nomogramok segítségével.
Nyilvánvaló, hogy az első feladatban a q t bruttó szemmel történő meghatározása tele van durva hibákkal.
A második feladat automatizálása nehézkes. Amennyiben A q értékek nagymértékben nem lineárisak, akkor egy ilyen automatizálásnál a digitalizált pontok száma tízszer akkora, mint az aktuális példában. Egy digitalizálás nem elég, egy algoritmus megvalósítása is szükséges interpoláció(pontok közötti értékek keresése) nemlineáris bruttó értékek.
3. lépés A gőzturbina szabályozási tartományának határainak meghatározása
1. Számítások
A beállítási tartomány kiszámításához egy másikat használunk "A civilizáció áldása"- konvex héj módszerrel konvex héj.
A MATLAB-ban ez a következőképpen történik.
indexCH = convhull(N, Qm, Ql, "egyszerűsít", igaz); index = egyedi(indexCH); regRange = ; regRangeQ0 = * A; fprintf("A beállítási tartomány határpontjainak száma = %d\n\n", size(index,1));
A convhull() metódus határozza meg a beállítási tartomány határpontjai, amelyet az N, Qm, Ql változók értékei adnak meg. Az indexCH változó a Delaunay-háromszögeléssel épített háromszögek csúcsait tartalmazza. A regRange változó tartalmazza a beállítási tartomány határpontjait; változó regRangeQ0 — nagynyomású gőzáramlási sebességek a szabályozási tartomány határpontjaihoz.
A számítási eredmény megtalálható a PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx fájl „PT-80-result” lap „Beállítási tartomány határai” táblázatában.
A linearizált áramlási karakterisztika épül. Ez egy képlet és 37 pont határozza meg a beállítási tartomány határait (héját) a megfelelő táblázatban.
2. Ellenőrzés
A Q 0 számítási folyamatainak automatizálása során ellenőrizni kell, hogy egy bizonyos N, Q p, Q t értékkel rendelkező pont a szabályozási tartományon belül vagy azon kívül van-e (a mód technikailag nem megvalósítható). A MATLAB-ban ezt a következő módon lehet megtenni.
Beállítjuk az N, Q n, Q t értékeit, amelyeket ellenőrizni akarunk.
n=75; qm = 120; ql = 50;
Ellenőrizzük.
in1 = inpolygon(n, qm, regTartomány(:,1),regTartomány(:,2)); in2 = inpolygon(qm, ql, regTartomány(:,2),regTartomány(:,3)); in = in1 && in2; if in fprintf("N pont = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW a szabályozási tartományon belül van\n", n, qm, ql); else fprintf("N pont = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW a szabályozási tartományon kívül van (technikailag elérhetetlen)\n", n, qm, ql); vége
Az ellenőrzés két lépésben történik:
- az in1 változó megmutatja, hogy az N, Q p értékek a héj vetületén belülre kerültek-e az N, Q p tengelyekre;
- hasonlóan az in2 változó megmutatja, hogy a Q p, Q t értékek a héj Q p, Q t tengelyekre vonatkozó vetületén belülre estek-e.
Ha mindkét változó egyenlő 1-gyel (igaz), akkor a kívánt pont a gőzturbina szabályozási tartományát meghatározó héjon belül van.
A kapott linearizált áramlási jellemző egy gőzturbina illusztrációja
A legtöbb "a civilizáció áldása" kaptunk a számítási eredmények szemléltetése szempontjából.
Először is el kell mondanunk, hogy azt a teret, amelyben gráfokat építünk, vagyis azt a teret, amelynek tengelyei x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p tengelyek, ún. rezsim tér(lásd: A CHP-üzem optimalizálása az oroszországi nagykereskedelmi villamosenergia- és villamosenergia-piac körülményei között
). Ennek a térnek minden pontja meghatározza a gőzturbina bizonyos működési módját. mód lehet
- műszakilag kivitelezhető, ha az a pont a héjon belül van, amely meghatározza a beállítási tartományt,
- technikailag megvalósíthatatlan, ha a pont ezen a héjon kívül van.
Ha a gőzturbina kondenzációs üzemmódjáról beszélünk (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0), akkor linearizált áramlási karakterisztika képviseli vonalszakasz. Ha T-típusú turbináról beszélünk, akkor a linearizált áramlási karakterisztika az lapos sokszög 3D módú térben x - N, y - Q t, z - Q 0 tengelyekkel, ami könnyen megjeleníthető. Egy PT típusú turbinánál a vizualizálás a legnehezebb, mivel az ilyen turbinára jellemző linearizált áramlás lapos sokszög négy dimenzióban(magyarázatokat és példákat lásd a CHP-erőművek működésének optimalizálása az orosz nagykereskedelmi villamosenergia- és kapacitáspiac körülményei között c. Turbina áramlási linearizálása).
1. Egy gőzturbina kapott linearizált áramlási jellemzőjének szemléltetése
Építsük fel a „Kiinduló adatok (teljesítményegységek)” táblázat értékeit a rezsim térben.
Rizs. 3. Az áramlási jellemzők kezdeti pontjai a rezsimtérben x - N, y - Q t, z - Q 0 tengelyekkel
Mivel a négydimenziós térben nem tudunk függőséget építeni, a civilizáció ilyen áldását még nem értük el, Q p értékeivel a következőképpen operálunk: kizárjuk (3. ábra), rögzítjük (ábra). 4) (lásd a ábrázolási kódot a MATLAB-ban).
Rögzítjük a Q p = 40 MW értékét és megszerkesztjük a kezdőpontokat és egy linearizált áramlási karakterisztikát.
Rizs. 4. Áramlási jellemző referenciapontok (kék pontok), linearizált áramlási karakterisztika (zöld, lapos sokszög)
Térjünk vissza a linearizált áramlási karakterisztika (4) kapott képletéhez. Ha Q p \u003d 40 MW MW-t rögzítünk, akkor a képlet így fog kinézni
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,255 \cdot Q_T + 58,714 \qquad (6) \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
Ez a modell egy sík sokszöget határoz meg háromdimenziós térben x - N, y - Q t, z - Q 0 tengelyekkel, a T-típusú turbina analógiájával (lásd a 4. ábrán).
Sok évvel ezelőtt a q t bruttó nomogramok kidolgozásakor alapvető hibát követtek el a kiindulási adatok elemzésekor. A legkisebb négyzetek módszerének alkalmazása és egy gőzturbina linearizált áramlási karakterisztikája helyett, ismeretlen okból, egy primitív számítást végeztek:
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
A Q 0 nagynyomású gőz áramlási sebességéből levonva a gőzköltség Q t, Q p, és a kapott Q 0 (N) \u003d Q e különbséget az energiatermelésnek tulajdonítottam. A kapott Q 0 (N) \u003d Q e értéket elosztottuk N-vel, és átváltottuk kcal / kWh-ra, így q t bruttó fajlagos fogyasztást kaptunk. Ez a számítás nem felel meg a termodinamika törvényeinek.
Kedves olvasók, talán ti vagytok az, aki ismeri az ismeretlen okot? Oszd meg!
2. A gőzturbina szabályozási tartományának illusztrációja
Nézzük meg a beállítási tartomány héját a módtérben. Felépítésének kiindulópontjait az ábra mutatja. 5. Ugyanazok a pontok, amelyeket az 1. ábrán látunk. 3, de a Q 0 paraméter most ki van zárva.
Rizs. 5. Az áramlási karakterisztika kezdeti pontjai a rezsimtérben x - N, y - Q p, z - Q t tengelyekkel
ábra pontkészlete. 5 konvex. A convexhull() függvény segítségével meghatároztuk azokat a pontokat, amelyek meghatározzák ennek a halmaznak a külső héját.
Delaunay háromszögelés(összekapcsolt háromszögek halmaza) lehetővé teszi a beállítási tartomány héjának megszerkesztését. A háromszögek csúcsai az általunk vizsgált PT-80 gőzturbina szabályozási tartományának határértékei.
Rizs. 6. A beállítási tartomány héja, amelyet sok háromszög ábrázol
Amikor ellenőriztük, hogy egy bizonyos pont a beállítási tartományon belülre esik-e, ellenőriztük, hogy ez a pont a kapott héjon belül vagy kívül található-e.
Az összes fent bemutatott grafikon MATLAB eszközökkel készült (lásd PT_80_linear_characteristic_curve.m).
Gőzturbina működésének linearizált áramlási karakterisztikával történő elemzésével kapcsolatos perspektivikus feladatok
Ha diplomát, szakdolgozatot készít, akkor több olyan feladatot is tudok ajánlani, amelyek tudományos újdonságát könnyedén bebizonyíthatja az egész világnak. Ezen kívül kiváló és hasznos munkát fog végezni.
1. feladat
Mutassa meg, hogyan változik a lapos sokszög az alacsony nyomású gőznyomás Qt változásával.
2. feladat
Mutassa meg, hogyan változik a lapos sokszög a kondenzátorban uralkodó nyomás változásával.
3. feladat
Ellenőrizze, hogy lehetséges-e a linearizált áramlási karakterisztika együtthatói ábrázolni további üzemmódparaméterek függvényében, nevezetesen:
$$megjelenítés$$\begin(egyenlet) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(egyenlet)$$megjelenítés$$
Itt p 0 a nagynyomású gőznyomás, p p a közepes nyomású gőznyomás, p t az alacsony nyomású gőznyomás, p 2 a kipufogó gőz nyomása a kondenzátorban, minden mértékegység kgf / cm2.
Indokolja az eredményt.
Linkek
Chuchueva I.A., Inkina N.E. A CHP működésének optimalizálása az oroszországi villamosenergia- és villamosenergia-nagykereskedelmi piac körülményei között // Tudomány és oktatás: az MSTU im. tudományos kiadása. N.E. Bauman. 2015. No. 8. S. 195-238.
- 1. szakasz Az oroszországi CHPP-k működésének optimalizálásával kapcsolatos probléma értelmes megfogalmazása
- 2. szakasz. A turbina áramlási jellemzőinek linearizálása
