Jenis turbin uap PT-60-130/13– kondensasi, dengan dua ekstraksi uap yang dapat disesuaikan. Nilai daya 60.000 kW (60 MW) pada 3.000 rpm. Turbin dirancang langsung untuk menggerakkan generator arus bolak-balik Tipe TVF-63-2 daya 63.000 kW, dengan tegangan di terminal generator 10.500 V, dipasang di yayasan umum dengan turbin. Turbin dilengkapi dengan perangkat regeneratif untuk memanaskan air umpan dan harus bekerja dengan unit kondensasi. Ketika turbin beroperasi tanpa ekstraksi terkontrol (mode kondensasi murni), beban 60 MW diperbolehkan.
Jenis turbin uap PT-60-130/13 dirancang untuk parameter berikut:
- tekanan uap segar di depan katup penutup otomatis (ASK) 130 atm;
- suhu uap segar di depan ASC 555 ;
- jumlah air pendingin yang melewati kondensor (pada suhu desain di saluran masuk ke kondensor 20 ) 8000 m/jam;
- indikatif aliran maksimum uap pada parameter nominal adalah 387 t/jam.
Turbin memiliki dua ekstraksi uap yang dapat disesuaikan: industri dengan tekanan nominal 13 atm dan kogenerasi dengan tekanan nominal 1,2 atm. Produksi dan ekstraksi panas memiliki batas pengaturan tekanan berikut:
- produksi 13+3 ata;
- pemanasan 0,7-2,5 ata.
Turbin adalah unit dua silinder poros tunggal. silinder tekanan tinggi memiliki tahap kontrol mahkota tunggal dan 16 tahap tekanan. Silinder tekanan rendah terdiri dari dua bagian, dimana bagian tekanan sedang memiliki tahap kontrol dan 8 tahap tekanan, dan bagian tekanan rendah memiliki tahap kontrol dan 3 tahap tekanan.
Semua cakram rotor tekanan tinggi ditempa secara integral dengan poros. Sepuluh cakram pertama dari rotor tekanan rendah ditempa secara integral dengan poros, empat cakram sisanya dilapisi.
Rotor HP dan LPC saling berhubungan melalui kopling fleksibel. Rotor silinder tekanan rendah dan generator dihubungkan dengan kopling kaku. nRVD = 1800 rpm, nRPD = 1950 rpm.
Ditempa rotor turbin HPC PT-60-130/13 memiliki ujung depan yang relatif panjang dari poros dan desain segel labirin (tanpa lengan). Dengan desain rotor ini, bahkan sedikit penggoresan poros oleh scallop dari ujung atau segel perantara menyebabkan pemanasan lokal dan defleksi elastis poros, yang menghasilkan getaran turbin, aktuasi paku perban, bilah rotor, dan peningkatan jarak bebas radial pada seal perantara dan selubung. Biasanya, defleksi rotor muncul di zona kecepatan operasi 800-1200 rpm. selama start-up turbin atau selama run-out dari rotor ketika dihentikan.
Turbin disuplai perangkat putar, memutar rotor dengan kecepatan 3,4 rpm. Perangkat pemutar digerakkan oleh motor listrik dengan rotor sangkar tupai.
Turbin memiliki distribusi uap nosel. Uap segar disuplai ke kotak uap berdiri bebas, di mana rana otomatis berada, dari mana uap mengalir melalui pipa bypass ke katup kontrol turbin. terletak di kotak uap yang dilas ke bagian depan silinder turbin. Aliran minimum uap di kondensor ditentukan oleh diagram mode.
Turbin dilengkapi perangkat cuci, yang memungkinkan pembilasan jalur aliran turbin saat dalam perjalanan, dengan pengurangan beban yang sesuai.
Untuk mengurangi waktu pemanasan dan meningkatkan kondisi untuk menghidupkan turbin, flensa dan stud HPC disediakan, serta pasokan uap langsung ke segel depan HPC. Untuk memastikan operasi yang benar dan kendali jarak jauh sistem saat memulai dan menghentikan turbin, drainase kelompok disediakan melalui saluran dilator ke dalam kondensor.
PABRIK TURBIN UAP PT-80/100-130/13
DAYA 80 MW
Turbin kondensasi uap PT-80/100-130/13 (Gbr. 1) dengan ekstraksi uap terkontrol (pemanasan industri dan dua tahap) dengan daya pengenal 80 MW, dengan kecepatan putaran 3000 rpm dirancang untuk langsung menggerakkan generator arus bolak-balik dengan kapasitas 120 MW tipe TVF-120-2 saat bekerja di blok dengan unit boiler.
Turbin memiliki perangkat regeneratif untuk memanaskan air umpan, pemanas jaringan untuk pemanasan bertahap air jaringan dan harus bekerja sama dengan unit kondensasi (Gbr. 2).
Turbin dirancang untuk beroperasi dengan parameter utama berikut, yang disajikan pada Tabel 1.
Turbin memiliki ekstraksi uap yang dapat disesuaikan: produksi dengan tekanan 13 ± 3 kgf / cm 2 abs.; dua ekstraksi pemanas (untuk memanaskan air jaringan): bagian atas dengan tekanan 0,5-2,5 kgf / cm 2 perut; lebih rendah - 0,3-1 kgf / cm 2 perut.
Pengaturan tekanan dilakukan dengan bantuan satu diafragma pengatur yang dipasang di ruang ekstraksi pemanas bawah.
Tekanan yang diatur dalam ekstraksi pemanas dipertahankan: di ekstraksi atas ketika dua ekstraksi pemanas dihidupkan, di ekstraksi yang lebih rendah - ketika satu ekstraksi pemanasan yang lebih rendah dihidupkan.
Air umpan dipanaskan secara berurutan di HPH, deaerator dan HPH, yang diumpankan dengan uap dari ekstraksi turbin (diatur dan tidak diatur).
Data tentang seleksi regeneratif diberikan pada Tabel. 2 dan sesuai dengan parameter dalam segala hal.
Tabel 1 Tabel 2
|
Pemanas |
Parameter uap di ruang pemilihan |
Kuantitas terpilih uap, t/jam |
|
|
Tekanan, kgf / cm 2 abs. |
Suhu, |
||
|
LDPE No.6 |
|||
|
Deaerator |
|||
|
PND No.2 |
|||
|
PND No. 1 |
|||
Air umpan yang berasal dari deaerator ke dalam sistem regeneratif pembangkit turbin memiliki suhu 158°C.
Dengan parameter nominal uap segar, laju aliran air pendingin 8000 m 3 jam, suhu air pendingin 20 ° C, regenerasi sepenuhnya diaktifkan, jumlah air yang dipanaskan dalam HPH sama dengan laju aliran uap 100%, ketika pembangkit turbin beroperasi sesuai skema dengan deaerator 6 kgf / cm 2 abs. dengan pemanasan bertahap air jaringan, dengan penggunaan penuh dari keluaran turbin dan aliran uap minimum ke kondensor, nilai ekstraksi terkontrol berikut dapat diambil: nilai nominal ekstraksi yang diatur pada daya 80 MW; seleksi produksi 185 t/jam pada tekanan 13 kgf/cm 2 abs; ekstraksi pemanasan total 132 t/jam pada tekanan: pada pilihan atas 1 kgf/cm 2 abs. dan pada pilihan bawah 0,35 kgf/cm 2 perut; nilai maksimum seleksi produksi pada tekanan di ruang seleksi 13 kgf / cm 2 abs. adalah 300 t/jam; dengan nilai ekstraksi produksi ini dan tidak adanya ekstraksi pemanasan, daya turbin akan menjadi 70 MW; dengan daya pengenal 80 MW dan tanpa ekstraksi panas, ekstraksi produksi maksimum adalah sekitar 245 t/jam; nilai total maksimum ekstraksi panas adalah 200 t/jam; dengan nilai ekstraksi ini dan tidak adanya ekstraksi produksi, kapasitasnya akan menjadi sekitar 76 MW; dengan daya nominal 80 MW dan tanpa ekstraksi produksi, ekstraksi panas maksimum adalah 150 t/jam. Selain itu, daya nominal 80 MW dapat dicapai dengan ekstraksi panas maksimum 200 t/jam dan ekstraksi produksi 40 t/jam.
Pengoperasian turbin jangka panjang diperbolehkan dengan penyimpangan parameter utama berikut dari yang nominal: tekanan uap segar 125-135 kgf/cm 2 abs.; suhu uap hidup 545-560 °C; menaikkan suhu air pendingin pada saluran masuk kondensor menjadi 33°C dan laju aliran air pendingin adalah 8000 m 3 jam; penurunan simultan dalam nilai ekstraksi uap industri dan pemanas menjadi nol.
Ketika tekanan live steam dinaikkan menjadi 140 kgf/cm2 abs. dan suhu hingga 565 ° C, pengoperasian turbin diperbolehkan tidak lebih dari 30 menit, dan total durasi pengoperasian turbin pada parameter ini tidak boleh melebihi 200 jam per tahun.
Pengoperasian turbin jangka panjang dengan daya maksimum 100 MW untuk kombinasi tertentu dari ekstraksi produksi dan pemanasan tergantung pada besarnya ekstraksi dan ditentukan oleh diagram rezim.
Pengoperasian turbin tidak diperbolehkan: pada tekanan uap di ruang pemilihan produksi di atas 16 kgf / cm 2 abs. dan di ruang pemilihan pemanas di atas 2,5 kgf/cm 2 perut; pada tekanan uap di ruang katup kelebihan beban (di belakang tahap ke-4) di atas 83 kgf/cm 2 abs.; pada tekanan uap di ruang roda kontrol LPC (di belakang tahap ke-18) di atas 13,5 kgf/cm 2 abs.; ketika pengatur tekanan dihidupkan dan tekanan dalam ruang ekstraksi produksi di bawah 10 kgf/cm2 abs., dan di ruang ekstraksi pemanas bawah di bawah 0,3 kgf/cm2 abs.; untuk pembuangan ke atmosfer; suhu bagian knalpot turbin di atas 70 ° C; sesuai dengan skema instalasi sementara yang belum selesai; ketika ekstraksi pemanas atas diaktifkan dengan ekstraksi pemanasan bawah dimatikan.
Turbin dilengkapi dengan alat pembatas yang memutar rotor turbin.
Rakitan sudu turbin dirancang untuk beroperasi pada frekuensi utama 50 Hz (3000 rpm).
Operasi jangka panjang turbin diperbolehkan dengan penyimpangan frekuensi jaringan dalam 49-50,5 Hz, operasi jangka pendek pada frekuensi minimum 48,5 Hz, start-up turbin pada parameter uap geser dari keadaan dingin dan panas.
Perkiraan durasi start-up turbin dari berbagai kondisi termal (dari kejutan hingga beban nominal): dari kondisi dingin - 5 jam; setelah 48 jam tidak aktif - 3 jam 40 menit; setelah 24 jam tidak aktif - 2 jam 30 menit; setelah 6-8 jam tidak aktif - 1 jam 15 menit.
Diperbolehkan mengoperasikan turbin pada saat idle setelah pelepasan beban tidak lebih dari 15 menit, asalkan kondensor didinginkan oleh air yang bersirkulasi dan diafragma putar terbuka penuh.
Biaya panas dijamin. Di meja. 3 menunjukkan konsumsi panas spesifik yang dijamin. Konsumsi uap spesifik dijamin dengan toleransi 1% di atas toleransi untuk akurasi pengujian.
Tabel 3
|
Daya di terminal generator, MW |
Seleksi produksi |
Pemilihan pemanas |
Suhu air jaringan di saluran masuk ke pemanas jaringan, PSG 1, °С |
Efisiensi pembangkit, % |
Suhu pemanasan air umpan, °C |
Konsumsi panas spesifik, kkal/kWh |
||
|
Tekanan, kgf / cm 2 abs. |
Tekanan, kgf / cm 2 abs. |
Jumlah uap yang dipilih, t/h |
||||||
* Regulator tekanan dalam pilihan dimatikan.
Desain turbin. Turbin adalah unit dua silinder poros tunggal. Jalur aliran HPC memiliki tahap kontrol satu baris dan 16 tahap tekanan.
Bagian aliran LPC terdiri dari tiga bagian: yang pertama (sebelum ekstraksi pemanasan atas) memiliki tahap kontrol dan tujuh tahap tekanan, yang kedua (antara ekstraksi pemanasan) memiliki dua tahap tekanan dan yang ketiga memiliki tahap kontrol dan dua tahap tekanan.
Rotor tekanan tinggi ditempa satu bagian. Sepuluh disk pertama dari rotor tekanan rendah ditempa secara integral dengan poros, tiga disk yang tersisa dipasang.
Rotor HP dan LPC dihubungkan secara kaku dengan bantuan flensa yang ditempa secara integral dengan rotor. Rotor dari LPC dan generator tipe TVF-120-2 dihubungkan melalui kopling kaku.
Kecepatan kritis poros turbin dan generator per menit: 1,580; 2214; 2470; 4650 sesuai dengan nada getaran melintang I, II, III dan IV.
Turbin memiliki distribusi uap nozzle. Uap segar disuplai ke kotak uap berdiri bebas, di mana rana otomatis berada, dari mana uap mengalir melalui pipa bypass ke katup kontrol turbin.
Setelah meninggalkan HPC, sebagian steam masuk ke ekstraksi produksi terkontrol, sisanya masuk ke LPC.
Ekstraksi pemanasan dilakukan dari ruang LPC yang sesuai. Setelah keluar dari tahap terakhir dari silinder tekanan rendah turbin, uap buang memasuki kondensor tipe permukaan.
Turbin dilengkapi dengan segel labirin uap. Uap disuplai ke kompartemen kedua dari belakang segel pada tekanan 1,03-1,05 kgf/cm2 abs. pada suhu sekitar 140°C dari kolektor yang diumpankan dengan uap dari saluran ekualisasi deaerator (6 kgf/cm 2 abs.) atau ruang uap tangki.
Dari kompartemen ekstrim segel, campuran uap-udara disedot oleh ejektor ke dalam pendingin vakum.
Titik pemasangan turbin terletak pada rangka turbin di sisi generator, dan unit mengembang ke arah bantalan depan.
Untuk mengurangi waktu pemanasan dan meningkatkan kondisi start-up, pemanasan uap flensa dan stud dan pasokan uap langsung ke segel depan HPC disediakan.
regulasi dan perlindungan. Turbin dilengkapi dengan sistem kontrol hidrolik (Gbr. 3);
1- pembatas daya; 2-blok gulungan pengontrol kecepatan; 3-pengendali jarak jauh; servomotor rana 4-otomatis; pengontrol 5 kecepatan; 6-pengatur keamanan; 7-gulungan regulator keselamatan; Indikator posisi servo 8-jarak; CFD 9-servomotor; CHSD 10-servomotor; 11-servomotor CND; Konverter 12-elektrohidraulik (EGP); gulungan 13 penjumlahan; pompa listrik 14-darurat; 15 pompa pelumasan listrik cadangan; Pompa listrik 16-starter dari sistem kontrol (arus bolak-balik);
Saya- garis tekanan 20 kgf/cm 2 perut.;II- saluran ke spool servomotor HPC;AKU AKU AKU- jalur ke spool servomotor CH "SD; IV-line ke spooldi motor servo LPC; Garis hisap V dari pompa utama sentrifugal; Pelumasan VI-line ke oil cooler; VII-line ke rana otomatis; VIII-baris dari gulungan penjumlah ke pengontrol kecepatan; IX garis perlindungan tambahan; X - baris lain.
Fluida kerja dalam sistem adalah minyak mineral.
Pemindahan live steam inlet control valves, control valves di depan CSD dan steam bypass rotary diafragma di LPR dilakukan oleh servomotor, yang dikendalikan oleh pengatur kecepatan dan pengatur tekanan seleksi.
Regulator dirancang untuk mempertahankan kecepatan putaran turbogenerator dengan ketidakrataan sekitar 4%. Dilengkapi dengan mekanisme kontrol yang digunakan untuk: mengisi spool regulator pengaman dan membuka rana uap segar otomatis; perubahan kecepatan rotasi turbogenerator, dan dimungkinkan untuk menyinkronkan generator pada frekuensi darurat apa pun dalam sistem; mempertahankan beban generator yang ditentukan selama operasi paralel generator; mempertahankan frekuensi normal selama operasi tunggal generator; meningkatkan kecepatan saat menguji pemogokan regulator keselamatan.
Mekanisme kontrol dapat digerakkan baik secara manual - langsung di turbin, dan dari jarak jauh - dari panel kontrol.
Regulator tekanan tipe bellow dirancang untuk secara otomatis mempertahankan tekanan uap di ruang ekstraksi terkontrol dengan ketidakrataan sekitar 2 kgf/cm 2 untuk ekstraksi produksi dan sekitar 0,4 kgf/cm 2 untuk ekstraksi pemanasan.
Sistem kontrol memiliki konverter elektro-hidraulik (EHP), penutupan dan pembukaan katup kontrol yang dipengaruhi oleh perlindungan teknologi dan otomatisasi darurat sistem tenaga.
Untuk melindungi dari peningkatan kecepatan putaran yang tidak dapat diterima, turbin dilengkapi dengan pengatur keamanan, dua pemogokan sentrifugal yang langsung dipicu ketika kecepatan mencapai 11-13% di atas nominal, yang menyebabkan penutupan uap segar otomatis rana, katup kontrol, dan diafragma putar. Selain itu, ada perlindungan tambahan pada blok gulungan pengatur kecepatan, yang diaktifkan ketika frekuensi naik 11,5%.
Turbin dilengkapi dengan sakelar elektromagnetik, yang, ketika dipicu, menutup rana otomatis, katup kontrol, dan diafragma putar LPR.
Dampak pada sakelar elektromagnetik dilakukan oleh: relai geser aksial ketika rotor bergerak dalam arah aksial dengan jumlah
melebihi batas maksimum yang diperbolehkan; relai vakum jika terjadi penurunan vakum yang tidak dapat diterima di kondensor hingga 470 mm Hg. Seni. (ketika vakum turun menjadi 650 mm Hg, relai vakum memberikan sinyal peringatan); potensiometer suhu uap hidup jika terjadi penurunan suhu uap hidup yang tidak dapat diterima tanpa penundaan waktu; kunci untuk mematikan turbin dari jarak jauh pada panel kontrol; sakelar penurunan tekanan dalam sistem pelumasan dengan waktu tunda 3 detik dengan alarm simultan.
Turbin dilengkapi dengan pembatas daya yang digunakan dalam acara-acara khusus untuk membatasi pembukaan katup kontrol.
Katup periksa dirancang untuk mencegah percepatan turbin dengan aliran uap terbalik dan dipasang pada pipa (diatur dan tidak diatur) untuk ekstraksi uap. Katup ditutup oleh aliran balik uap dan otomatisasi.
Unit turbin dilengkapi dengan regulator elektronik dengan aktuator untuk mempertahankan: tekanan uap yang ditentukan di ujung segel manifold dengan bekerja pada katup suplai uap dari garis pemerataan deaerator 6 kgf/cm 2 atau dari ruang uap tangki; level di kolektor kondensat dengan penyimpangan maksimum dari yang ditentukan ± 200 mm, (regulator yang sama menyalakan resirkulasi kondensat pada laju aliran uap rendah di kondensor); tingkat kondensat uap pemanas di semua pemanas sistem regenerasi, kecuali HDPE No. 1.
Unit turbo dilengkapi dengan perangkat pelindung: untuk shutdown bersama semua HPH dengan aktivasi simultan dari jalur bypass dan pensinyalan (perangkat dipicu jika terjadi peningkatan darurat tingkat kondensat karena kerusakan atau pelanggaran kepadatan sistem pipa di salah satu HPH ke batas pertama); katup atmosfer-diafragma, yang dipasang pada pipa knalpot LPC dan terbuka ketika tekanan di dalam pipa naik menjadi 1,2 kgf / cm 2 abs.
Sistem pelumasan dirancang untuk memasok sistem kontrol oli T-22 GOST 32-74 dan sistem pelumasan bantalan.
Oli disuplai ke sistem pelumasan hingga ke oil cooler melalui dua injektor yang dihubungkan secara seri.
Untuk menyervis turbogenerator selama start-up, disediakan pompa listrik oli start dengan kecepatan putaran 1.500 rpm.
Turbin dilengkapi dengan satu pompa siaga dengan motor AC dan satu pompa darurat dengan motor DC.
Ketika tekanan pelumasan turun ke nilai yang sesuai, pompa cadangan dan pompa darurat secara otomatis dihidupkan dari sakelar tekanan pelumasan (RDS). RDS diuji secara berkala selama operasi turbin.
Pada tekanan di bawah yang diizinkan, turbin dan perangkat pemutar terputus dari sinyal RDS ke sakelar elektromagnetik.
Kapasitas kerja tangki las adalah 14 m 3 .
Filter dipasang di tangki untuk membersihkan oli dari kotoran mekanis. Desain tangki memungkinkan penggantian filter yang cepat dan aman. Ada filter oli halus dari kotoran mekanis, yang menyediakan penyaringan terus menerus dari sebagian konsumsi oli yang dikonsumsi oleh sistem kontrol dan pelumasan.
Untuk mendinginkan oli, disediakan dua pendingin oli (permukaan vertikal), yang dirancang untuk beroperasi pada air pendingin segar dari sistem sirkulasi pada suhu tidak melebihi 33 ° C.
perangkat kondensasi, dimaksudkan untuk melayani instalasi turbin, terdiri dari kondensor, ejektor utama dan starter, pompa kondensat dan sirkulasi, serta filter air.
Kondensor dua lintasan permukaan dengan total permukaan pendinginan 3.000 m 2 dirancang untuk beroperasi pada air pendingin segar. Ini memiliki bundel built-in terpisah untuk memanaskan make-up atau air jaringan, yang permukaan pemanasnya sekitar 20% dari seluruh permukaan kondensor.
Bejana surja dilengkapi dengan kondensor untuk menghubungkan sensor kontrol level elektronik yang bekerja pada katup kontrol dan resirkulasi yang dipasang pada pipa kondensat utama. Kondensor memiliki ruang khusus yang dibangun ke dalam bagian uap, di mana bagian HDPE No. 1 dipasang.
Perangkat penghilang udara terdiri dari dua ejektor tiga tahap utama (satu cadangan), dirancang untuk menyedot udara dan memastikan proses pertukaran panas normal di kondensor dan penukar panas vakum lainnya, dan satu ejektor awal untuk menaikkan vakum dengan cepat di kondensor hingga 500-600 mmHg. Seni.
Perangkat kondensasi dilengkapi dengan dua pompa kondensat (satu standby) tipe vertikal untuk memompa kondensat dan memasoknya ke deaerator melalui ejector cooler, seal cooler dan HDPE. Air pendingin untuk pendingin gas kondensor dan generator disuplai oleh pompa sirkulasi.
Untuk pembersihan mekanis air pendingin yang dipasok ke pendingin oli dan pendingin gas unit, filter dengan layar putar dipasang untuk pembilasan saat bepergian.
Ejektor awal dari sistem sirkulasi dirancang untuk mengisi sistem dengan air sebelum memulai pembangkit turbin, serta untuk menghilangkan udara ketika terakumulasi di titik atas saluran pembuangan sirkulasi dan di ruang air atas pendingin oli.
Untuk memecah kevakuman, digunakan katup listrik pada pipa hisap udara dari kondensor, dipasang di ejektor awal.
Perangkat regeneratif dirancang untuk memanaskan air umpan (kondensat turbin) dengan uap yang diambil dari tahap menengah turbin. Pembangkit ini terdiri dari kondensor uap kerja permukaan, ejektor utama, pendingin uap permukaan yang terbuat dari segel labirin, dan pendingin tekanan uap permukaan bertekanan rendah, setelah itu kondensat turbin dikirim ke deaerator bertekanan tinggi bertekanan tinggi untuk memanaskan air umpan setelah deaerator dalam jumlah sekitar 105% dari laju aliran uap maksimum turbin.
HDPE No. 1 dibangun ke dalam kapasitor. Sisa PND dipasang oleh grup terpisah. HPH No. 5, 6 dan 7 - desain vertikal dengan desuperheater bawaan dan pendingin saluran pembuangan.
HPH dilengkapi dengan perlindungan kelompok, yang terdiri dari katup keluar otomatis dan katup satu arah di saluran masuk dan keluar air, katup otomatis dengan elektromagnet, saluran pipa untuk memulai dan mematikan pemanas.
Masing-masing HPH dan HDPE, kecuali HDPE No. 1, dilengkapi dengan katup kontrol pembuangan kondensat yang dikendalikan oleh pengatur "elektronik.
Pengeringan kondensat uap pemanas dari pemanas - kaskade. Dari HDPE No. 2, kondensat dipompa keluar oleh pompa pembuangan.
Kondensat dari HPH No. 5 langsung dikirim ke deaerator 6 kgf/cm 2 abs. atau jika tekanan di pemanas tidak mencukupi pada beban turbin rendah, maka secara otomatis beralih ke pengeringan ke HDPE.
Karakteristik peralatan utama pabrik regeneratif diberikan pada Tabel. empat.
Pendingin vakum khusus SP disuplai untuk menyedot uap dari kompartemen ekstrim segel labirin turbin.
Penyedotan uap dari kompartemen antara segel labirin turbin dilakukan ke dalam pendingin vertikal CO. Pendingin termasuk dalam sirkuit regeneratif untuk memanaskan kondensat utama setelah LPH No. 1.
Desain pendingin mirip dengan pemanas tekanan rendah.
Pemanasan air jaringan dilakukan dalam instalasi yang terdiri dari dua pemanas jaringan No. 1 dan 2 (PSG No. 1 dan 2), masing-masing dihubungkan oleh uap ke ekstraksi pemanas bawah dan atas. Jenis pemanas jaringan - PSG-1300-3-8-1.
|
Identifikasi peralatan |
Permukaan pemanas, m 2 |
Pengaturan lingkungan kerja |
Tekanan, kgf/cm 2 abs., selama pengujian hidraulik di ruang angkasa |
|||
|
Konsumsi air, m 3 / jam |
Tahanan, m air. Seni. |
|||||
|
dibangun ke dalam kondensor |
||||||
|
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 |
||||||
|
Pendingin uap dari ruang segel perantara |
PN-130-1-16-9-11 |
|||||
|
Pendingin uap dari ruang ujung segel |
||||||
| Tugas untuk proyek kursus | 3 |
|
| 1. | Data referensi awal | 4 |
| 2. | Perhitungan pabrik boiler | 6 |
| 3. | Konstruksi proses ekspansi uap di turbin | 8 |
| 4. | Keseimbangan uap dan air umpan | 9 |
| 5. | Penentuan parameter uap, air umpan dan kondensat oleh elemen PTS | 11 |
| 6. | Kompilasi dan penyelesaian persamaan keseimbangan panas untuk bagian dan elemen PTS | 15 |
| 7. | Persamaan daya energi dan solusinya | 23 |
| 8. | Pemeriksaan perhitungan | 24 |
| 9. | Penentuan indikator energi | 25 |
| 10. | Pilihan aksesoris | 26 |
| Bibliografi | 27 |
|
Tugas untuk proyek kursus
Murid: Onuchin D.M..
Tema proyek: Perhitungan skema termal PTU PT-80/100-130/13
Data Proyek
P 0 \u003d 130 kg / cm 2;
;
;
Q t \u003d 220 MW;
;
.
Tekanan dalam penarikan yang tidak diatur - dari data referensi.
Persiapan air tambahan - dari deaerator atmosfer "D-1.2".
Volume bagian pemukiman
Perhitungan desain PTU dalam sistem SI untuk daya pengenal.
Penentuan indikator energi kerja sekolah kejuruan.
Pilihan peralatan bantu sekolah kejuruan.
1. Data referensi awal
Indikator utama turbin PT-80/100-130.
Tabel 1.
| Parameter | Nilai | Dimensi |
| Nilai daya | 80 | MW |
| Kekuatan penuh | 100 | MW |
| Tekanan awal | 23,5 | MPa |
| Suhu awal | 540 | DARI |
| Tekanan di outlet HPC | 4,07 | MPa |
| Suhu di outlet HPC | 300 | DARI |
| Suhu uap super panas | 540 | DARI |
| Konsumsi air pendingin | 28000 | m 3 / jam |
| Suhu air pendingin | 20 | DARI |
| Tekanan kondensor | 0,0044 | MPa |
Turbin ini memiliki 8 ekstraksi uap yang tidak diatur yang dirancang untuk memanaskan air umpan di pemanas bertekanan rendah, deaerator, pemanas bertekanan tinggi, dan untuk menggerakkan turbin penggerak pompa umpan utama. Uap buang dari penggerak turbo dikembalikan ke turbin.
Meja 2.
| Pilihan | Tekanan, MPa | Suhu, 0 |
|
| Saya | LDPE 7 | 4,41 | 420 |
| II | PVD 6 | 2,55 | 348 |
| AKU AKU AKU | PND 5 | 1,27 | 265 |
| Deaerator | 1,27 | 265 |
|
| IV | PND 4 | 0,39 | 160 |
| V | PND 3 | 0,0981 | - |
| VI | PND 2 | 0,033 | - |
| VII | PND 1 | 0,003 | - |
Turbin memiliki dua ekstraksi uap pemanas, atas dan bawah, dirancang untuk pemanasan satu dan dua tahap air jaringan. Ekstraksi pemanasan memiliki batas pengaturan tekanan berikut:
Atas 0,5-2,5 kg / cm 2;
Turunkan 0,3-1 kg/cm 2 .
2. Perhitungan pabrik boiler
WB - ketel atas;
NB - ketel bawah;
Obr - air jaringan terbalik.
D WB, D NB - aliran uap masing-masing ke boiler atas dan bawah.
Grafik suhu: 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).
Penentuan parameter uap dalam ekstraksi pemanasan
Kami menerima pemanasan seragam pada VSP dan NSP;
Kami menerima nilai underheating di pemanas jaringan 
.
Kami menerima kehilangan tekanan dalam pipa 
.
Tekanan ekstraksi atas dan bawah dari turbin untuk VSP dan LSP:
batang; 
batang.
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 / dtk
3. Konstruksi proses ekspansi uap di turbin
Mari kita ambil kehilangan tekanan di perangkat distribusi uap silinder:
;
;
;
Dalam hal ini, tekanan pada saluran masuk ke silinder (di belakang katup kontrol) akan menjadi:
Proses dalam diagram h,s ditunjukkan pada gambar. 2.
4. Keseimbangan uap dan air umpan.
Kami berasumsi bahwa segel ujung (D KU) dan pelontar uap (D EP) menerima uap dengan potensi yang lebih tinggi.
Uap bekas dari segel ujung dan dari ejektor diarahkan ke pemanas kotak isian. Kami menerima pemanasan kondensat di dalamnya:
Uap bekas di ejector cooler diarahkan ke ejector heater (EP). Pemanasan di dalamnya:
Kami menerima aliran uap ke turbin (D) sebagai nilai yang diketahui.
Kerugian intra-stasiun dari fluida kerja: D UT = 0,02D.
Konsumsi uap untuk segel akhir akan menjadi 0,5%: D KU = 0,005D.
Konsumsi uap untuk ejector utama akan menjadi 0,3%: D EJ = 0,003D.
Kemudian:
Konsumsi steam dari boiler akan menjadi:
Karena drum boiler, perlu memperhitungkan blowdown boiler.
D prod \u003d 0,015D \u003d 1,03D K \u003d 0,0154D.
Jumlah air umpan yang dipasok ke boiler:
Jumlah air tambahan:
Kehilangan kondensat untuk produksi:
(1-K pr) D pr \u003d (1-0.6) 75 \u003d 30 kg / dtk.
Tekanan di drum boiler kira-kira 20% lebih tinggi dari tekanan steam segar di turbin (karena kehilangan hidrolik), yaitu.
P k.v. =1.2P 0 =1.2∙12.8=15.36 MPa → 
kJ/kg.
Tekanan dalam continuous blowdown expander (CRP) sekitar 10% lebih tinggi daripada di deaerator (D-6), yaitu.
P RNP \u003d 1.1P d \u003d 1.1 5,88 \u003d 6,5 bar →
→
kJ/kg;
kJ/kg;
kJ/kg;
D P.R. \u003d D prod \u003d 0,438 0,0154D \u003d 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.
Kami menentukan konsumsi air jaringan melalui pemanas jaringan:
Kami menerima kebocoran dalam sistem pasokan panas 1% dari jumlah air yang bersirkulasi.
Dengan demikian, diperlukan kinerja kimia. pengolahan air:
5. Penentuan parameter steam, feed water dan kondensat oleh elemen PTS.
Kami menerima kehilangan tekanan dalam pipa uap dari turbin ke pemanas sistem regeneratif dalam jumlah:
| saya memilih | PVD-7 | 4% |
| II seleksi | PVD-6 | 5% |
| III seleksi | PVD-5 | 6% |
| seleksi IV | PVD-4 | 7% |
| Pilihan V | PND-3 | 8% |
| pemilihan VI | PND-2 | 9% |
| seleksi VII | PND-1 | 10% |
Penentuan parameter tergantung pada desain pemanas ( lihat gambar. 3). Dalam skema yang dihitung, semua HDPE dan LDPE adalah permukaan.
Dalam perjalanan kondensat utama dan air umpan dari kondensor ke boiler, kami menentukan parameter yang kami butuhkan.
5.1. Kami mengabaikan peningkatan entalpi di pompa kondensat. Maka parameter kondensat sebelum EP:
0,04 bar 
29°С, 
121,41 kJ/kg.
5.2. Kami mengambil pemanasan kondensat utama di pemanas ejektor sama dengan 5 ° C.
34 °C; kJ/kg.
5.3. Pemanasan air di dalam stuffing box heater (SH) diasumsikan sebesar 5°С.
39 °С, 
kJ/kg.
5.4. PND-1 - dinonaktifkan.
Ini memakan uap dari pilihan VI.
69,12 °С, 
289,31 kJ / kg \u003d h d2 (drainase dari HDPE-2).
°С, 
4.19∙64.12=268.66kJ/kg
Ini memakan uap dari pilihan V.
Tekanan uap pemanas di badan pemanas:
96,7 °С, 
405,21 kJ/kg;
Parameter air di belakang pemanas:
°С, 
4.19∙91.7=384,22 kJ/kg.
Kami sebelumnya mengatur kenaikan suhu karena pencampuran aliran di depan LPH-3 dengan 
, yaitu kita punya:
Ini memakan uap dari pilihan IV.
Tekanan uap pemanas di badan pemanas:
140.12°С, 
589,4 kJ/kg;
Parameter air di belakang pemanas:
°С, 
4.19∙135.12=516.15 kJ/kg.
Parameter media pemanas di pendingin pembuangan:
5.8. Deaerator air umpan.
Deaerator air umpan beroperasi pada tekanan uap konstan di dalam casing
R D-6 \u003d 5,88 bar → t D-6 H \u003d 158 C, h 'D-6 \u003d 667 kJ / kg, h ”D-6 \u003d 2755,54 kJ / kg,
5.9. Pompa umpan.
Mari kita ambil efisiensi pompa 
0,72.
Tekanan debit: MPa. °C, dan parameter media pemanas di pendingin pembuangan:
Parameter uap di pendingin uap:
°C; 
2833,36 kJ/kg.
Kami mengatur pemanasan di OP-7 sama dengan 17,5 ° . Kemudian suhu air di belakang HPH-7 sama dengan °С, dan parameter media pemanas di pendingin pembuangan adalah:
°C; 
1032,9 kJ/kg.
Tekanan air umpan setelah HPH-7 adalah:
Parameter air di belakang pemanas itu sendiri.
- tutorial
Kata pengantar untuk bagian pertama
Pemodelan turbin uap adalah tugas sehari-hari bagi ratusan orang di negara kita. Alih-alih sebuah kata model itu adalah kebiasaan untuk mengatakan karakteristik aliran. Karakteristik konsumsi turbin uap digunakan dalam memecahkan masalah seperti menghitung konsumsi spesifik bahan bakar standar untuk listrik dan panas yang dihasilkan oleh CHP; optimalisasi operasi CHPP; perencanaan dan pemeliharaan mode CHP.
Saya telah mengembangkan karakteristik aliran baru dari turbin uap adalah karakteristik aliran linier dari turbin uap. Karakteristik aliran yang dikembangkan nyaman dan efektif dalam memecahkan masalah ini. Namun, saat ini hanya dijelaskan dalam dua karya ilmiah:
- Optimalisasi operasi CHP dalam kondisi pasar listrik dan listrik grosir di Rusia;
- Metode Komputasi untuk Penentuan Konsumsi Spesifik Bahan Bakar Ekuivalen Pembangkit Listrik Tenaga Panas untuk Listrik dan Energi Panas yang Disuplai dalam Mode Pembangkit Gabungan .
Dan sekarang di blog saya, saya ingin:
- pertama, untuk menjawab pertanyaan utama tentang karakteristik aliran baru dalam bahasa yang sederhana dan mudah diakses (lihat Karakteristik aliran linier turbin uap. Bagian 1. Pertanyaan dasar);
- kedua, untuk memberikan contoh membangun karakteristik konsumsi baru, yang akan membantu untuk memahami metode konstruksi dan sifat-sifat karakteristik (lihat di bawah);
- ketiga, untuk menyangkal dua pernyataan terkenal mengenai mode operasi turbin uap (lihat Karakteristik aliran linier dari turbin uap. Bagian 3. Membongkar mitos tentang pengoperasian turbin uap).
1. Data awal
Data awal untuk membangun karakteristik aliran linier dapat berupa:
- nilai daya aktual Q 0 , N, Q p, Q t diukur selama pengoperasian turbin uap,
- nomogram q t kotor dari dokumentasi normatif dan teknis.
Dalam kasus di mana nilai sebenarnya dari Q 0, N, Q p, Q t tidak tersedia, dimungkinkan untuk memproses nomogram q t kotor. Ini, pada gilirannya, berasal dari pengukuran. Baca lebih lanjut tentang pengujian turbin di Gorshtein V.M. dan sebagainya. Metode untuk mengoptimalkan mode sistem daya.
2. Algoritma untuk membangun karakteristik aliran linier
Algoritma konstruksi terdiri dari tiga langkah.
- Penerjemahan nomogram atau hasil pengukuran ke dalam bentuk tabel.
- Linearisasi karakteristik aliran turbin uap.
- Penentuan batas-batas rentang kendali turbin uap.
Saat bekerja dengan nomogram q t gross, langkah pertama dilakukan dengan cepat. Pekerjaan seperti itu disebut digitalisasi(digitalisasi). Mendigitalkan 9 nomogram untuk contoh saat ini membutuhkan waktu sekitar 40 menit.
Langkah kedua dan ketiga membutuhkan aplikasi paket matematika. Saya suka dan telah menggunakan MATLAB selama bertahun-tahun. Contoh saya membangun karakteristik aliran linier dibuat di dalamnya. Sebuah contoh dapat diunduh dari tautan, dijalankan dan secara mandiri memahami metode membangun karakteristik aliran linier.
Karakteristik aliran untuk turbin yang dipertimbangkan dibangun untuk nilai tetap dari parameter mode berikut:
- operasi satu tahap,
- tekanan uap tekanan sedang = 13 kgf/cm2,
- tekanan uap tekanan rendah = 1 kgf/cm2.
1) Nomogram konsumsi spesifik q t kotor untuk pembangkit listrik (titik merah bertanda didigitalkan - ditransfer ke tabel):
- 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) Hasil digitalisasi(setiap file csv memiliki file png yang sesuai):
- 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) skrip MATLAB dengan perhitungan dan plotting grafik:
- PT_80_linear_characteristic_curve.m
4) Hasil digitasi nomogram dan hasil konstruksi karakteristik aliran linier dalam bentuk tabel:
- PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.
Langkah 1. Penerjemahan nomogram atau hasil pengukuran ke dalam bentuk tabel
1. Pengolahan data awal
Data awal untuk contoh kita adalah nomogram q t gross.
Diperlukan alat khusus untuk mendigitalkan banyak nomogram. Saya telah menggunakan aplikasi web berkali-kali untuk tujuan ini. Aplikasi ini sederhana, nyaman, tetapi tidak memiliki fleksibilitas yang cukup untuk mengotomatisasi proses. Beberapa pekerjaan harus dilakukan dengan tangan.
Pada langkah ini, penting untuk mendigitalkan titik-titik ekstrem dari nomogram yang menetapkan batas-batas rentang kendali turbin uap.
Tugasnya adalah menandai titik-titik karakteristik konsumsi di setiap file png menggunakan aplikasi, mengunduh csv yang dihasilkan, dan mengumpulkan semua data dalam satu tabel. Hasil digitasi dapat dilihat pada file PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx, sheet “PT-80”, tabel “Initial data”.
2. Pengurangan satuan pengukuran menjadi satuan daya
$$display$$\begin(persamaan) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(persamaan)$$display$$
dan kami membawa semua nilai awal ke MW. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan MS Excel.
Tabel yang dihasilkan "Data awal (unit daya)" adalah hasil dari langkah pertama algoritma.
Langkah 2. Linearisasi karakteristik aliran turbin uap
1. Memeriksa pekerjaan MATLAB
Pada langkah ini, Anda perlu menginstal dan membuka MATLAB versi tidak lebih rendah dari 7.3 (ini adalah versi lama, saat ini 8.0). Di MATLAB, buka file PT_80_linear_characteristic_curve.m, jalankan dan pastikan berhasil. Semuanya berfungsi dengan benar jika, setelah menjalankan skrip pada baris perintah, Anda melihat pesan berikut:
Nilai dibaca dari file PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx dalam 1 detik = 37
Jika Anda memiliki kesalahan, cari tahu sendiri cara memperbaikinya.
2. Perhitungan
Semua perhitungan diimplementasikan dalam file PT_80_linear_characteristic_curve.m. Mari kita pertimbangkan dalam beberapa bagian.
1) Tentukan nama file sumber, lembar, rentang sel yang berisi tabel "Data awal (unit kapasitas)" yang diperoleh pada langkah sebelumnya.
XLSFileName = "PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx"; XLSSheetName = "PT-80"; XLSRange="F3:I334";
2) Kami mempertimbangkan data awal di MATLAB.
sourceData = xlsread(XLSFileName, XLSSheetName, XLSRange); N = sumberData(:,1); Qm = sumberData(:,2); Ql = sourceData(:,3); Q0 = sourceData(:,4); fprintf("Nilai yang dibaca dari file %s dalam %1.0f detik\n", XLSFileName, toc);
Kami menggunakan variabel Qm untuk laju aliran uap tekanan sedang Q p, indeks m dari tengah- rata-rata; sama, kami menggunakan variabel Ql untuk laju aliran uap tekanan rendah Q n , indeks aku dari rendah- pendek.
3) Mari kita definisikan koefisien i .
Ingat rumus umum untuk karakteristik aliran
$$display$$\begin(persamaan) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(persamaan)$$display$$
dan tentukan variabel independen (x_digit) dan dependen (y_digit).
x_digit = ; % listrik N, uap industri Qp, uap pemanas Qt, vektor satuan y_digit = Q0; % konsumsi uap hidup Q0
Jika Anda tidak mengerti mengapa ada vektor satuan (kolom terakhir) dalam matriks x_digit, maka bacalah materi tentang regresi linier. Pada topik analisis regresi, saya merekomendasikan buku Draper N., Smith H. Analisis regresi yang diterapkan. New York: Wiley, In press, 1981. 693 hal. (tersedia dalam bahasa Rusia).
Persamaan karakteristik aliran linier turbin uap
$$display$$\begin(persamaan) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(persamaan)$$display$$
adalah model regresi linier berganda. Koefisien i akan ditentukan dengan menggunakan "kebaikan besar peradaban"- metode kuadrat terkecil. Secara terpisah, saya perhatikan bahwa metode kuadrat terkecil dikembangkan oleh Gauss pada tahun 1795.
Di MATLAB, ini dilakukan dalam satu baris.
A = kemunduran(y_digit, x_digit); fprintf("Koefisien: a(N) = %4.3f, a(Qp) = %4.3f, a(Qt) = %4.3f, a0 = %4.3f\n",... A);
Variabel A berisi koefisien yang diinginkan (lihat pesan di baris perintah MATLAB).
Dengan demikian, karakteristik aliran linierisasi yang dihasilkan dari turbin uap PT-80 memiliki bentuk
$$display$$\begin(persamaan) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,621 \cdot Q_P + 0,255 \cdot Q_T + 33,874 \qquad (4) \end(persamaan)$$display$$
4) Mari kita perkirakan kesalahan linierisasi dari karakteristik aliran yang diperoleh.
y_model = x_digit * A; err = abs(y_model - y_digit) ./ y_digit; fprintf("Kesalahan rata-rata = %1.3f, (%4.2f%%)\n\n", mean(err), mean(err)*100);
Kesalahan linierisasi adalah 0,57%(lihat pesan di baris perintah MATLAB).
Untuk menilai kenyamanan menggunakan karakteristik aliran linier dari turbin uap, kami memecahkan masalah menghitung laju aliran uap tekanan tinggi Q 0 pada nilai yang diketahui beban N, Q p, Q t.
Misalkan N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Q t = 62,4 MW, maka
$$display$$\begin(persamaan) Q_0 = 2,317 \cdot 82,3 + 0,621 \cdot 55,5 + 0,255 \cdot 62.4 + 33,874 = 274,9 \qquad (5) \end(persamaan)$$ tampilan$$
Biarkan saya mengingatkan Anda bahwa kesalahan perhitungan rata-rata adalah 0,57%.
Mari kita kembali ke pertanyaan, mengapa karakteristik aliran linier dari turbin uap pada dasarnya lebih nyaman daripada nomogram laju aliran spesifik q t bruto untuk pembangkit listrik? Untuk memahami perbedaan mendasar dalam praktik, selesaikan dua masalah.
- Hitung Q 0 dengan akurasi yang ditentukan menggunakan nomogram dan mata Anda.
- Mengotomatiskan proses penghitungan Q 0 menggunakan nomogram.
Jelas, dalam masalah pertama, menentukan nilai qt bruto dengan mata penuh dengan kesalahan besar.
Tugas kedua rumit untuk diotomatisasi. Karena nilai q sangat non-linear, maka untuk otomatisasi tersebut jumlah poin digital sepuluh kali lebih besar dari pada contoh saat ini. Satu digitalisasi tidak cukup, perlu juga menerapkan algoritma interpolasi(menemukan nilai antara poin) nilai kotor non-linear.
Langkah 3. Menentukan batas-batas rentang kendali turbin uap
1. Perhitungan
Untuk menghitung rentang penyesuaian, kami menggunakan yang lain "Berkah Peradaban"- dengan metode lambung cembung, lambung cembung.
Dalam MATLAB, ini dilakukan sebagai berikut.
indexCH = convhull(N, Qm, Ql, "menyederhanakan", benar); indeks = unik(indeksCH); regRange = ; regRangeQ0 = * A; fprintf("Jumlah titik batas dari rentang penyesuaian = %d\n\n", size(indeks,1));
Metode convhull() mendefinisikan titik batas rentang penyesuaian, diberikan oleh nilai-nilai variabel N, Qm, Ql. Variabel indexCH berisi simpul dari segitiga yang dibangun menggunakan triangulasi Delaunay. Variabel regRange berisi titik batas dari rentang penyesuaian; variabel regRangeQ0 — laju aliran uap bertekanan tinggi untuk titik batas rentang kendali.
Hasil perhitungan dapat ditemukan di file PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, sheet "PT-80-result", tabel "Boundaries of the adjustment range".
Karakteristik aliran linier dibangun. Ini adalah formula dan 37 poin yang menentukan batas (kulit) dari rentang penyesuaian dalam tabel yang sesuai.
2. Verifikasi
Saat mengotomatiskan proses penghitungan Q 0, perlu untuk memeriksa apakah titik tertentu dengan nilai N, Q p, Q t berada di dalam rentang kontrol atau di luarnya (mode tidak diterapkan secara teknis). Dalam MATLAB, ini dapat dilakukan dengan cara berikut.
Kami menetapkan nilai N, Q n, Q t, yang ingin kami periksa.
n=75; qm = 120; ql = 50;
Kami memeriksa.
in1 = inpoligon(n, qm, regRange(:,1),regRange(:,2)); in2 = inpoligon(qm, ql, regRange(:,2),regRange(:,3)); di = in1 && in2; if in fprintf("Titik N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW berada dalam rentang kendali\n", n, qm, ql); else fprintf("Titik N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW berada di luar rentang kendali (secara teknis tidak dapat dicapai)\n", n, qm, ql); akhir
Verifikasi dilakukan dalam dua langkah:
- variabel in1 menunjukkan apakah nilai N, Q p masuk ke dalam proyeksi cangkang pada sumbu N, Q p;
- demikian pula, variabel in2 menunjukkan apakah nilai Q p, Q t jatuh di dalam proyeksi kulit pada sumbu Q p, Q t.
Jika kedua variabel sama dengan 1 (benar), maka titik yang diinginkan berada di dalam shell yang menentukan rentang kendali turbin uap.
Ilustrasi karakteristik aliran linier yang dihasilkan dari turbin uap
Paling "karunia peradaban" kita dapatkan dalam hal menggambarkan hasil perhitungan.
Pertama-tama harus dikatakan bahwa ruang di mana kita membuat grafik, yaitu ruang dengan sumbu x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p, disebut ruang rezim(lihat Optimalisasi operasi CHP dalam kondisi listrik grosir dan pasar tenaga di Rusia
). Setiap titik ruang ini menentukan mode operasi tertentu dari turbin uap. modus bisa
- layak secara teknis jika titik berada di dalam shell yang menentukan rentang penyesuaian,
- secara teknis tidak dapat direalisasikan jika intinya berada di luar shell ini.
Jika kita berbicara tentang mode operasi kondensasi turbin uap (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0), maka karakteristik aliran linierisasi mewakili segmen garis. Jika kita berbicara tentang turbin tipe-T, maka karakteristik aliran linier adalah poligon datar dalam ruang mode 3D dengan sumbu x - N, y - Q t, z - Q 0, yang mudah divisualisasikan. Untuk turbin tipe PT, visualisasi adalah yang paling sulit, karena karakteristik aliran linier dari turbin tersebut adalah: poligon datar dalam empat dimensi(untuk penjelasan dan contoh, lihat Mengoptimalkan pengoperasian pembangkit CHP dalam kondisi pasar grosir listrik dan kapasitas Rusia, bagian Linearisasi Aliran Turbin).
1. Ilustrasi karakteristik aliran linier yang diperoleh dari turbin uap
Mari kita bangun nilai tabel "Data awal (unit daya)" di ruang rezim.
Beras. 3. Titik awal karakteristik aliran dalam ruang rezim dengan sumbu x - N, y - Q t, z - Q 0
Karena kita tidak dapat membangun ketergantungan dalam ruang empat dimensi, kita belum mencapai berkah peradaban seperti itu, kita beroperasi dengan nilai-nilai Q p sebagai berikut: singkirkan mereka (Gbr. 3), perbaiki (Gbr. 4 ) (lihat kode untuk memplot grafik di MATLAB).
Kami memperbaiki nilai Q p = 40 MW dan membangun titik awal dan karakteristik aliran linier.
Beras. 4. Titik referensi karakteristik aliran (titik biru), karakteristik aliran linier (poligon datar hijau)
Mari kita kembali ke rumus karakteristik aliran linier (4) yang kita peroleh. Jika kita memperbaiki Q p \u003d 40 MW MW, maka rumusnya akan terlihat seperti
$$display$$\begin(persamaan) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,255 \cdot Q_T + 58,714 \qquad (6) \end(persamaan)$$display$$
Model ini mendefinisikan poligon datar dalam ruang tiga dimensi dengan sumbu x - N, y - Q t, z - Q 0 dengan analogi dengan turbin tipe-T (kita lihat pada Gambar 4).
Bertahun-tahun yang lalu, ketika mengembangkan nomogram q t gross, mereka membuat kesalahan mendasar pada tahap menganalisis data awal. Alih-alih menerapkan metode kuadrat terkecil dan membangun karakteristik aliran linier dari turbin uap, untuk beberapa alasan yang tidak diketahui, perhitungan primitif dibuat:
$$display$$\begin(persamaan) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(persamaan)$$display$$
Dikurangi dari laju aliran uap bertekanan tinggi Q 0 biaya uap Q t, Q p dan menghubungkan perbedaan yang dihasilkan Q 0 (N) \u003d Q e dengan pembangkit listrik. Nilai yang dihasilkan Q 0 (N) \u003d Q e dibagi dengan N dan dikonversi ke kkal / kWh, memperoleh konsumsi spesifik q t kotor. Perhitungan ini tidak sesuai dengan hukum termodinamika.
Pembaca yang budiman, mungkin Anda yang mengetahui alasan yang belum diketahui? Bagikan ini!
2. Ilustrasi rentang kendali turbin uap
Mari kita lihat cangkang rentang penyesuaian di ruang mode. Titik awal untuk konstruksinya ditunjukkan pada gambar. 5. Ini adalah poin yang sama yang kita lihat pada gambar. 3, tetapi parameter Q 0 sekarang dikecualikan.
Beras. 5. Titik awal karakteristik aliran dalam ruang rezim dengan sumbu x - N, y - Q p, z - Q t
Himpunan titik pada gambar. 5 adalah cembung. Dengan menggunakan fungsi convexhull(), kita telah menentukan titik-titik yang mendefinisikan kulit terluar dari himpunan ini.
Triangulasi Delaunay(satu set segitiga yang terhubung) memungkinkan kita untuk membangun cangkang dari rentang penyesuaian. Simpul segitiga adalah nilai batas rentang kendali turbin uap PT-80 yang sedang kita pertimbangkan.
Beras. 6. Cangkang rentang penyesuaian, diwakili oleh banyak segitiga
Ketika kami memeriksa titik tertentu untuk jatuh di dalam rentang penyesuaian, kami memeriksa apakah titik ini terletak di dalam atau di luar cangkang yang dihasilkan.
Semua grafik yang disajikan di atas dibangun menggunakan alat MATLAB (lihat PT_80_linear_characteristic_curve.m).
Perspektif tugas yang terkait dengan analisis pengoperasian turbin uap menggunakan karakteristik aliran linier
Jika Anda sedang melakukan diploma atau disertasi, maka saya dapat menawarkan beberapa tugas, kebaruan ilmiah yang dapat Anda buktikan dengan mudah ke seluruh dunia. Selain itu, Anda akan melakukan pekerjaan yang sangat baik dan bermanfaat.
Tugas 1
Tunjukkan bagaimana poligon datar berubah dengan perubahan tekanan uap tekanan rendah Qt.
Tugas 2
Tunjukkan bagaimana poligon datar berubah saat tekanan dalam kondensor berubah.
Tugas 3
Periksa apakah mungkin untuk mewakili koefisien karakteristik aliran linier sebagai fungsi dari parameter mode tambahan, yaitu:
$$display$$\begin(persamaan) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(persamaan)$$tampilan$$
Di sini p 0 adalah tekanan uap tekanan tinggi, p p adalah tekanan uap tekanan sedang, p t adalah tekanan uap tekanan rendah, p 2 adalah tekanan uap buang di kondensor, semua unit pengukuran adalah kgf / cm2.
Membenarkan hasilnya.
Tautan
Chuchueva I.A., Inkina N.E. Optimalisasi operasi CHP dalam kondisi pasar grosir listrik dan listrik di Rusia. N.E. Bauman. 2015. Nomor 8. S. 195-238.
- Bagian 1. Perumusan yang berarti dari masalah pengoptimalan pengoperasian CHPP di Rusia
- Bagian 2. Linearisasi karakteristik aliran turbin
