Garo turbinos tipas PT-60-130/13– kondensacinis, su dviem reguliuojamais garų ištraukimais. Nominali galia 60 000 kW (60 MW) esant 3 000 aps./min. Turbina skirta tiesiogiai varyti generatorių kintamoji srovė tipo TVF-63-2 galia 63 000 kW, kai įtampa generatoriaus gnybtuose 10500 V, sumontuota ant bendras pagrindas su turbina. Turbinoje įrengtas regeneracinis įtaisas tiekiamo vandens pašildymui ir turi veikti su kondensaciniu įrenginiu. Turbinai dirbant be kontroliuojamų ištraukimų (grynai kondensaciniu režimu), leidžiama 60 MW apkrova.
Garo turbinos tipas PT-60-130/13 skirtas šiems parametrams:
- šviežio garo slėgis prieš automatinį uždarymo vožtuvą (ASK) 130 atm;
- šviežių garų temperatūra prieš ASC 555 ºС;
- aušinimo vandens kiekis, praeinantis per kondensatorių (esant projektinei temperatūrai kondensatoriaus įleidimo angoje 20 ºС) 8000 m/h;
- orientacinis maksimalus srautas garas esant vardiniams parametrams yra 387 t/val.
Turbina turi du reguliuojamus garo ištraukimus: pramoninis kurių vardinis slėgis yra 13 atm ir kogeneracija kurių vardinis slėgis yra 1,2 atm. Gamyba ir šilumos ištraukimas turi šias slėgio reguliavimo ribas:
- gamybos 13+3 ATA;
- šildymas 0,7-2,5 ata.
Turbina yra vieno veleno dviejų cilindrų blokas. aukšto slėgio cilindras turi vieno vainiko valdymo pakopą ir 16 slėgio pakopų. Cilindras žemas spaudimas susideda iš dviejų dalių, iš kurių vidutinio slėgio dalis turi valdymo pakopą ir 8 slėgio pakopas, o žemo slėgio dalis – valdymo ir 3 slėgio pakopas.
Visi aukšto slėgio rotoriaus diskai yra sukalti kartu su velenu. Pirmieji dešimt žemo slėgio rotoriaus diskų yra sukalti kartu su velenu, likę keturi diskai yra išsikišę.
HP ir LPC rotoriai yra tarpusavyje sujungti lanksčia mova. Žemo slėgio cilindro ir generatoriaus rotoriai yra sujungti standžia mova. nRVD = 1800 aps./min., nRPD = 1950 aps./min.
Kaltiniai rotorius HPC turbina PT-60-130/13 turi gana ilgą priekinį veleno galą ir žiedlapių (be rankovių) labirintinių sandariklių dizainą. Esant tokiai rotoriaus konstrukcijai, net ir nežymus veleno nutrynimas galinių ar tarpinių sandariklių šukutėse sukelia lokalų įkaitimą ir veleno elastingą nukrypimą, dėl kurio atsiranda turbinos vibracija, suveikia tvarsčių smaigaliai, rotoriaus mentės ir radialinių tarpų padidėjimas tarpiniuose ir gaubto sandarikliuose. Paprastai rotoriaus įlinkis atsiranda darbo greičio zonoje 800-1200 aps./min. turbinos paleidimo metu arba sustojus rotoriams.
Turbina tiekiama tekinimo įtaisas, sukdamas rotorių 3,4 aps./min. greičiu. Sukamąjį įrenginį varo elektros variklis su voverės narvelio rotoriumi.
Turbina turi antgalis garų paskirstymas. Švieži garai tiekiami į atskirai stovinčią garų dėžę, kurioje yra automatinė sklendė, iš kurios garai nuteka aplinkkiniais vamzdžiais į turbinos valdymo vožtuvus. esančiose garo dėžėse, suvirintose į priekinę turbinos cilindro dalį. Minimalus garų pratekėjimas kondensatoriuje nustatomas pagal režimo diagramą.
Turbina įrengta plovimo įrenginys, leidžianti praplauti turbinos srauto kelią važiuojant, atitinkamai sumažinus apkrovą.
Siekiant sutrumpinti įšilimo laiką ir pagerinti turbinos paleidimo sąlygas, yra numatyti HPC flanšai ir smeigės, taip pat gyvo garo tiekimas į HPC priekinį sandariklį. Siekiant užtikrinti tinkamą veikimą ir nuotolinio valdymo pultas sistema paleidžiant ir sustabdant turbiną, per numatomas grupinis drenažas drenažo plėtiklisį kondensatorių.
GARŲ TURBINOS ĮRENGINIAI PT-80/100-130/13
GALIA 80 MW
Garo kondensacinė turbina PT-80/100-130/13 (1 pav.) su valdomu garo ištraukimu (pramoninis ir dviejų pakopų šildymas), kurios vardinė galia 80 MW, sukimosi greitis 3000 aps./min., skirta tiesiogiai varyti kintamosios srovės generatorius, kurio galia 120 MW TVF-120-2 tipo, dirbant bloke su katilo bloku.
Turbina turi regeneracinį įtaisą tiekiamo vandens šildymui, tinklo šildytuvus, skirtus pakopiniam tinklo vandens šildymui ir turi veikti kartu su kondensaciniu įrenginiu (2 pav.).
Turbina suprojektuota veikti su šiais pagrindiniais parametrais, kurie pateikti 1 lentelėje.
Turbina turi reguliuojamus garo ištraukimus: gamyba su slėgiu 13 ± 3 kgf / cm 2 abs.; du šildymo ištraukimai (vandeniui šildyti): viršutinis su slėgiu 0,5-2,5 kgf / cm 2 abs.; apatinis - 0,3-1 kgf / cm 2 abs.
Slėgio reguliavimas atliekamas vienos reguliavimo diafragmos, sumontuotos apatinėje šildymo ištraukimo kameroje, pagalba.
Reguliuojamas slėgis šildymo ištraukose palaikomas: viršutiniame, kai įjungiami du šildymo ištraukimai, apatiniame - kai įjungiamas vienas apatinis šildymo ištraukimas.
Tiekiamas vanduo paeiliui kaitinamas HPH, deaeratoriuje ir HPH, kurie tiekiami garais iš turbinos nuotekų (reguliuojamų ir nereguliuojamų).
Duomenys apie regeneracines atrankas pateikti lentelėje. 2 ir visais atžvilgiais atitinka parametrus.
1 lentelė 2 lentelė
|
Šildytuvas |
Garo parametrai pasirinkimo kameroje |
Kiekis pasirinkta garai, t/val |
|
|
Slėgis, kgf / cm 2 abs. |
Temperatūra, С |
||
|
LDPE Nr.6 |
|||
|
Deaeratorius |
|||
|
PND Nr. 2 |
|||
|
PND Nr. 1 |
|||
Tiekiamas vanduo, patenkantis iš deaeratoriaus į turbinos įrenginio regeneracinę sistemą, yra 158°C temperatūros.
Esant vardiniams šviežio garo parametrams, aušinimo vandens debitui 8000 m 3 h, aušinimo vandens temperatūrai 20 °C, pilnai įjungus regeneraciją, šildomo vandens kiekis HPH lygus 100% garo debitui, kai turbinos įrenginys veikia pagal schemą su deaeratoriumi 6 kgf / cm 2 abs. su laipsnišku tinklo vandens šildymu, visiškai išnaudojant turbinos pralaidumą ir minimalų garo patekimą į kondensatorių, galima paimti šias reguliuojamų ištraukimų vertes: reguliuojamų ištraukimų vardinės vertės esant 80 galiai. MW; produkcijos pasirinkimas 185 t/h esant 13 kgf/cm 2 abs slėgiui; bendras šildymo ištraukimas 132 t/h esant slėgiams: viršutinėje atrankoje 1 kgf/cm 2 abs. o apatiniame pasirinkime 0,35 kgf/cm 2 abs.; maksimali produkcijos atrankos vertė, kai slėgis atrankos kameroje yra 13 kgf / cm 2 abs. yra 300 t/val.; esant tokiai produkcijos išgavimo vertei ir nesant šilumos ištraukimo, turbinos galia bus 70 MW; esant 80 MW vardinei galiai ir be šilumos ištraukimo, maksimalus produkcijos ištraukimas bus apie 245 t/h; maksimali bendra šilumos išgavimo vertė – 200 t/h; esant tokiai gavybos vertei ir nesant produkcijos išgavimo, galia bus apie 76 MW; kurių vardinė galia 80 MW ir nėra produkcijos ištraukimo, didžiausias šilumos ištraukimas bus 150 t/val. Be to, 80 MW vardinę galią galima pasiekti maksimaliai išgaunant šilumą 200 t/h, o produkcijos išgaunant 40 t/h.
Ilgalaikis turbinos veikimas leidžiamas su šiais pagrindinių parametrų nukrypimais nuo vardinių: gyvo garo slėgis 125-135 kgf/cm 2 abs.; gyvo garo temperatūra 545-560°C; aušinimo vandens temperatūrą kondensatoriaus įvade didinti iki 33°C, o aušinimo vandens srautą 8000 m 3 h; tuo pačiu metu pramoninių ir šildymo garų ištraukimo vertės sumažėjimas iki nulio.
Kai gyvų garų slėgis padidinamas iki 140 kgf/cm 2 abs. ir temperatūra iki 565 ° C, turbinai leidžiama dirbti ne ilgiau kaip 30 minučių, o bendra turbinos veikimo trukmė esant šiems parametrams neturi viršyti 200 valandų per metus.
Ilgalaikis 100 MW maksimalios turbinos veikimas tam tikriems gamybos ir šilumos išgavimo deriniams priklauso nuo ištraukimo kiekio ir nustatomas pagal režimo diagramą.
Turbinos veikimas neleidžiamas: esant garų slėgiui gamybos atrankos kameroje, viršijančiam 16 kgf / cm 2 abs. ir šildymo pasirinkimo kameroje virš 2,5 kgf/cm 2 abs.; esant garo slėgiui perkrovos vožtuvo kameroje (už 4 pakopos) virš 83 kgf/cm 2 abs.; esant garų slėgiui LPC valdymo rato kameroje (už 18 pakopos) virš 13,5 kgf/cm 2 abs.; kai įjungti slėgio reguliatoriai ir slėgiai produkcijos ištraukimo kameroje mažesni nei 10 kgf/cm 2 abs., o apatinėje šildymo ištraukimo kameroje žemiau 0,3 kgf/cm 2 abs.; išmetimui į atmosferą; turbinos išmetimo dalies temperatūra viršija 70 ° C; pagal laikiną nebaigtą montavimo schemą; įjungus viršutinį šildymo ištraukimą, išjungus apatinį šildymo ištraukimą.
Turbinoje yra įtaisas, kuris suka turbinos rotorių.
Turbinos menčių mazgas suprojektuotas veikti 50 Hz (3000 aps./min.) tinklo dažniu.
Leidžiamas ilgalaikis turbinos veikimas, kai tinklo dažnio nuokrypiai yra 49-50,5 Hz, trumpalaikis minimalus 48,5 Hz dažnis, turbinos paleidimas slenkant garo parametrams iš šaltos ir karštos būsenos.
Apytikslė turbinos paleidimo trukmė iš įvairių šiluminių būsenų (nuo smūgio iki nominalios apkrovos): nuo šaltos būsenos - 5 valandos; po 48 valandų neveikimo - 3 valandos 40 minučių; po 24 valandų neveikimo - 2 valandos 30 minučių; po 6-8 valandų neveikimo - 1 valanda 15 minučių.
Turbiną leidžiama eksploatuoti tuščiąja eiga nuleidus apkrovą ne ilgiau kaip 15 minučių, jei kondensatorius aušinamas cirkuliuojančiu vandeniu ir visiškai atidaryta sukamoji diafragma.
Garantuotos šilumos išlaidos. Lentelėje. 3 parodytas garantuotas savitasis šilumos suvartojimas. Garantuojamas specifinis garo suvartojimas, 1 % nuokrypis nuo bandymo tikslumo paklaidos.
3 lentelė
|
Galia generatoriaus gnybtuose, MW |
Gamybos pasirinkimas |
Šildymo pasirinkimas |
Tinklo vandens temperatūra prie įvado į tinklo šildytuvą, PSG 1, °С |
Generatoriaus naudingumo koeficientas, % |
Tiekiamo vandens šildymo temperatūra, °C |
Savitasis šilumos suvartojimas, kcal/kWh |
||
|
Slėgis, kgf / cm 2 abs. |
Slėgis, kgf / cm 2 abs. |
Ištraukiamo garo kiekis, t/val |
||||||
* Slėgio reguliatoriai pasirinkimuose yra išjungti.
Turbinos dizainas. Turbina yra vieno veleno dviejų cilindrų blokas. HPC srauto kelias turi vienos eilės valdymo pakopą ir 16 slėgio pakopų.
LPC srauto dalis susideda iš trijų dalių: pirmoji (prieš viršutinį šildymo ištraukimą) turi valdymo pakopą ir septynias slėgio stadijas, antroji (tarp šildymo ištraukimų) turi dvi slėgio stadijas, o trečioji - valdymo pakopa ir dvi slėgio stadijos.
Aukšto slėgio rotorius yra vientisas kaltas. Pirmieji dešimt žemo slėgio rotoriaus diskų yra sukalti vientisai su velenu, likę trys diskai yra sumontuoti.
HP ir LPC rotoriai yra standžiai sujungti flanšų pagalba, kaltiniais kartu su rotoriais. LPC ir TVF-120-2 tipo generatoriaus rotoriai sujungiami standžia mova.
Kritiniai turbinos ir generatoriaus sukimosi greičiai per minutę: 1580; 2214; 2470; 4650 atitinka I, II, III ir IV skersinių virpesių tonus.
Turbinoje yra garų paskirstymo antgalis. Švieži garai tiekiami į atskirai stovinčią garų dėžę, kurioje yra automatinė sklendė, iš kurios garai nuteka aplinkkelio vamzdžiais į turbinos valdymo vožtuvus.
Išėjus iš HPC dalis garų patenka į kontroliuojamą produkcijos išgavimą, likusi dalis patenka į LPC.
Šildymo ištraukimas atliekamas iš atitinkamų LPC kamerų. Išeinant iš paskutinių žemo slėgio turbinos cilindro pakopų išmetamieji garai patenka į paviršinio tipo kondensatorių.
Turbinoje sumontuoti garo labirintiniai sandarikliai. Garai tiekiami į priešpaskutinius sandariklių skyrius, kurių slėgis yra 1,03–1,05 kgf / cm 2 abs. apie 140°C temperatūroje iš kolektoriaus, tiekiamo garais iš deaeratoriaus išlyginimo linijos (6 kgf/cm 2 abs.) arba rezervuaro garų erdvės.
Iš kraštutinių sandariklių skyrių garų ir oro mišinys ežektoriumi išsiurbiamas į vakuuminį aušintuvą.
Turbinos tvirtinimo taškas yra ant turbinos rėmo generatoriaus pusėje, o blokas plečiasi link priekinio guolio.
Siekiant sutrumpinti įšilimo laiką ir pagerinti paleidimo sąlygas, yra numatytas flanšų ir smeigių šildymas garais bei gyvo garo tiekimas į HPC priekinį sandariklį.
reguliavimas ir apsauga. Turbinoje sumontuota hidraulinė valdymo sistema (3 pav.);
1- galios ribotuvas; 2 greičio reguliatoriaus ričių blokas; 3 nuotolinio valdymo pultas; 4-automatinis užrakto servovariklis; 5 greičių valdiklis; 6-saugos reguliatorius; 7 saugos reguliatoriaus ritės; 8 atstumo servo padėties indikatorius; 9 servomotorių CFD; 10 servomotorių CSD; 11-servomotorinis CND; 12-elektrohidraulinis keitiklis (EGP); 13 sumavimo ritės; 14 avarinis elektrinis siurblys; 15 atsarginis elektrinis tepimo siurblys; 16 starterių valdymo sistemos elektrinis siurblys (kintamoji srovė);
aš- slėgio linija 20 kgf / cm 2 abs.;II- valas prie HPC servovariklio ritės;III- valas prie servovariklio CH "SD" ritės; IV valas prie ritėsprie LPC servovariklio; Išcentrinio pagrindinio siurblio V formos siurbimo linija; VI linijos alyvos aušintuvų tepimas; VII linija iki automatinio užrakto; VIII linija nuo sumavimo ritių iki greičio reguliatoriaus; IX papildomos apsaugos linija; X – kitos eilutės.
Darbinis skystis sistemoje yra mineralinė alyva.
Įtampos garo įleidimo valdymo vožtuvai, valdymo vožtuvai priešais CSD ir rotacinė garo apėjimo diafragma LPR atliekami servovarikliais, kuriuos valdo sukimosi greičio reguliatorius ir pasirinkimo slėgio reguliatoriai.
Reguliatorius skirtas palaikyti turbogeneratoriaus sukimosi greitį su apie 4% netolygumu. Jame sumontuotas valdymo mechanizmas, kuris naudojamas: įkrauti saugos reguliatoriaus rites ir atidaryti automatinį šviežių garų sklendę; keičiasi turbogeneratoriaus sukimosi greitis, o generatorių galima sinchronizuoti bet kokiu sistemos avariniu dažniu; nurodytos generatoriaus apkrovos palaikymas lygiagrečiai veikiant generatoriui; normalaus dažnio palaikymas vieno generatoriaus veikimo metu; greičio didinimas bandant saugos reguliatoriaus smogikus.
Valdymo mechanizmas gali būti įjungtas tiek rankiniu būdu – tiesiai prie turbinos, tiek nuotoliniu būdu – iš valdymo pulto.
Silfoninio tipo slėgio reguliatoriai yra skirti automatiškai palaikyti garo slėgį valdomose ištraukimo kamerose, kurių nelygumai yra apie 2 kgf/cm 2 gamybiniam ištraukimui ir apie 0,4 kgf/cm 2 šildymo ištraukimui.
Valdymo sistemoje yra elektrohidraulinis keitiklis (EHP), kurio valdymo vožtuvų uždarymą ir atidarymą įtakoja technologinė apsauga ir avarinė elektros sistemos automatika.
Siekiant apsisaugoti nuo nepriimtino sukimosi greičio padidėjimo, turbinoje yra saugos reguliatorius, kurio du išcentriniai smogtuvai iškart įsijungia, kai greitis pasiekia 11-13% virš vardinio, o tai sukelia automatinio šviežio garo uždarymą. sklendė, valdymo vožtuvai ir sukamoji diafragma. Be to, ant greičio reguliatoriaus ričių bloko yra papildoma apsauga, kuri įsijungia dažniui pakilus 11,5%.
Turbinoje sumontuotas elektromagnetinis jungiklis, kuris suveikus uždaro automatinę sklendę, valdymo vožtuvus ir sukamąją LPR diafragmą.
Smūgį į elektromagnetinį jungiklį atlieka: ašinio perjungimo relė, kai rotorius pasislenka ašine kryptimi
viršija didžiausią leistiną; vakuumo relė esant nepriimtinam kondensatoriaus vakuumo kritimui iki 470 mm Hg. Art. (vakuumui nukritus iki 650 mm Hg, vakuumo relė duoda įspėjamąjį signalą); gyvo garo temperatūros potenciometrai nepriimtinam gyvo garo temperatūros sumažėjimui be laiko uždelsimo; nuotolinio turbinos išjungimo raktas valdymo skydelyje; slėgio kritimo jungiklis tepimo sistemoje su 3 s laiko uždelsimu su tuo pačiu signalu.
Turbinoje yra naudojamas galios ribotuvas ypatingos progos apriboti valdymo vožtuvų atsidarymą.
Atbuliniai vožtuvai skirti užkirsti kelią turbinos pagreitėjimui dėl atvirkštinio garo srauto ir montuojami ant vamzdynų (reguliuojamų ir nereguliuojamų), skirtų garo ištraukimui. Vožtuvai uždaromi garų priešpriešiniu srautu ir automatika.
Turbinos bloke sumontuoti elektroniniai reguliatoriai su pavaromis palaikyti: nurodytą garo slėgį galinio sandariklio kolektoriuje, veikiant garo tiekimo vožtuvą iš deaeratorių išlyginimo linijos 6 kgf/cm 2 arba iš rezervuaro garų erdvės; lygis kondensato kolektoriuje su didžiausiu nuokrypiu nuo nurodyto ± 200 mm, (tas pats reguliatorius įjungia kondensato recirkuliaciją esant mažiems garų srautams kondensatoriuje); šildymo garo kondensato lygis visuose regeneracinės sistemos šildytuvuose, išskyrus HDPE Nr.1.
Yra įrengtas turbo blokas apsauginiai įtaisai: bendram visų HŠ išjungimui, tuo pačiu metu įjungiant aplinkkelio liniją ir signalizaciją (įrenginys įsijungia avariniu atveju padidėjus kondensato lygiui dėl vamzdynų sistemos pažeidimo ar tankio pažeidimo viename iš HŠT. pirmoji riba); atmosferos vožtuvai-diafragmos, kurie montuojami ant LPC išmetimo vamzdžių ir atsidaro, kai slėgis vamzdžiuose pakyla iki 1,2 kgf / cm 2 abs.
Tepimo sistema skirtas tiekti alyvą T-22 GOST 32-74 valdymo sistemoms ir guolių tepimo sistemoms.
Alyva į tepimo sistemą iki alyvos aušintuvų tiekiama dviem nuosekliai sujungtais purkštukais.
Norint aptarnauti turbogeneratorių jo paleidimo metu, yra numatytas paleidimo alyvos elektrinis siurblys, kurio sukimosi greitis yra 1500 aps./min.
Turbinoje yra vienas rezervinis siurblys su kintamosios srovės varikliu ir vienas avarinis siurblys su nuolatinės srovės varikliu.
Kai tepimo slėgis nukrenta iki reikiamų verčių, iš tepimo slėgio jungiklio (RDS) automatiškai įjungiami atsarginiai ir avariniai siurbliai. RDS periodiškai tikrinamas turbinos veikimo metu.
Esant slėgiui, mažesniam už leistiną, turbina ir posūkio įtaisas yra atjungiami nuo RDS signalo iki elektromagnetinio jungiklio.
Suvirinto konstrukcinio rezervuaro darbinis tūris – 14 m 3 .
Bake sumontuoti filtrai, skirti išvalyti alyvą nuo mechaninių priemaišų. Bako konstrukcija leidžia greitai ir saugiai keisti filtrą. Yra smulkus alyvos filtras nuo mechaninių priemaišų, kuris užtikrina nuolatinį dalies valdymo ir tepimo sistemų suvartojamos alyvos filtravimą.
Alyvai aušinti yra numatyti du alyvos aušintuvai (paviršiaus vertikalūs), skirti dirbti su šviežiu aušinimo vandeniu iš cirkuliacinės sistemos ne aukštesnėje kaip 33 ° C temperatūroje.
kondensacijos įrenginys, skirtas turbininei jėgainei aptarnauti, susideda iš kondensatoriaus, pagrindinio ir paleidimo ežektorių, kondensato ir cirkuliacinių siurblių bei vandens filtrų.
Paviršinis dviejų praėjimų kondensatorius, kurio bendras aušinimo paviršius yra 3000 m 2, skirtas veikti gėlu aušinančiu vandeniu. Turi atskirą įmontuotą ryšulį grimo arba tinklo vandeniui šildyti, kurio kaitinimo paviršius sudaro apie 20% viso kondensatoriaus paviršiaus.
Kartu su kondensatoriumi tiekiamas viršįtampio indas, skirtas prijungti elektroninį lygio reguliavimo jutiklį, kuris veikia pagrindiniame kondensato vamzdyne sumontuotus valdymo ir recirkuliacijos vožtuvus. Kondensatorius turi specialią garo dalyje įmontuotą kamerą, kurioje sumontuota HDPE sekcija Nr.1.
Oro šalinimo įtaisas susideda iš dviejų pagrindinių trijų pakopų ežektorių (vieno rezervo), skirtų siurbti orą ir užtikrinti normalų šilumos mainų procesą kondensatoriuje ir kituose vakuuminiuose šilumokaičiuose, ir vieno paleidimo ežektoriaus, leidžiančio greitai pakelti vakuumą kondensatoriuje. iki 500-600 mmHg. Art.
Kondensaciniame įrenginyje yra du vertikalaus tipo kondensato siurbliai (vienas rezervinis), skirtas kondensatui siurbti ir tiekti į deaeratorių per ežektorinius aušintuvus, sandarinimo aušintuvus ir HDPE. Aušinimo vanduo kondensatoriniams ir generatoriniams dujiniams aušintuvams tiekiamas cirkuliaciniais siurbliais.
Mechaniniam aušinamojo vandens, tiekiamo į įrenginio alyvos aušintuvus ir dujų aušintuvus, valymui, įrengiami filtrai su sukamaisiais ekranais, skirti nuplauti keliaujant.
Cirkuliacinės sistemos paleidimo ežektorius skirtas užpildyti sistemą vandeniu prieš paleidžiant turbinos įrenginį, taip pat pašalinti orą, kai jis kaupiasi viršutiniuose cirkuliacinių nutekėjimo vamzdžių taškuose ir viršutinėse alyvos aušintuvų vandens kamerose.
Vakuumui nutraukti ant oro įsiurbimo vamzdyno iš kondensatoriaus naudojamas elektrinis vožtuvas, sumontuotas prie paleidimo išmetimo.
Regeneracinis prietaisas skirtas šildyti tiekiamą vandenį (turbinos kondensatą) garais, paimamais iš tarpinių turbinos pakopų. Įrenginį sudaro paviršinis garo kondensatorius, pagrindinis ežektorius, paviršiniai garo aušintuvai, pagaminti iš labirintinių sandariklių, ir paviršiniai žemo slėgio garų slėgio aušintuvai, po kurių turbinos kondensatas siunčiamas į aukšto slėgio aukšto slėgio deaeratorių, kad pašildytų tiekiamas vanduo. deaeratorius maždaug 105% didžiausio turbinos garo srauto.
HDPE Nr. 1 yra įmontuotas į kondensatorių. Likusią PND dalį įdiegia atskira grupė. HPH Nr. 5, 6 ir 7 - vertikali konstrukcija su įmontuotais aušintuvais ir kanalizacijos aušintuvais.
HPH tiekiami su grupine apsauga, susidedančia iš automatinių išleidimo ir atbulinių vožtuvų vandens įleidimo ir išleidimo angoje, automatinio vožtuvo su elektromagnetu, vamzdyno šildytuvams paleisti ir išjungti.
HPH ir HDPE, išskyrus HDPE Nr. 1, yra su kondensato nutekėjimo valdymo vožtuvu, valdomu elektroniniu reguliatoriumi.
Šildymo garo kondensato išleidimas iš šildytuvų - kaskadinis. Iš HDPE Nr. 2 kondensatas išsiurbiamas drenažo siurbliu.
Kondensatas iš HPH Nr. 5 tiesiogiai siunčiamas į deaeratorių 6 kgf/cm 2 abs. arba esant nepakankamam slėgiui šildytuve esant mažoms turbinos apkrovoms, automatiškai persijungia į nutekėjimą į HDPE.
Pagrindinės regeneracinės gamyklos įrangos charakteristikos pateiktos lentelėje. 4.
Tiekiamas specialus vakuuminis aušintuvas SP, kuris siurbia garus iš kraštinių turbinos labirintinių sandariklių skyrių.
Garo siurbimas iš turbinos labirintinių sandariklių tarpinių skyrių į CO vertikalųjį aušintuvą. Aušintuvas yra įtrauktas į regeneracinę grandinę pagrindiniam kondensatui šildyti po LPH Nr. 1.
Aušintuvo konstrukcija yra panaši į žemo slėgio šildytuvų.
Tinklo vanduo šildomas instaliacijoje, kurią sudaro du tinklo šildytuvai Nr. 1 ir 2 (PSG Nr. 1 ir 2), atitinkamai garu sujungti su apatiniu ir viršutiniu šildymo ištraukimu. Tinklo šildytuvų tipas - PSG-1300-3-8-1.
|
Įrangos identifikavimas |
Šildymo paviršius, m 2 |
Darbo aplinkos nustatymai |
Slėgis, kgf/cm 2 abs., atliekant hidraulinius bandymus erdvėse |
|||
|
Vandens suvartojimas, m 3 / val |
Atsparumas, m vandens. Art. |
|||||
|
įmontuotas į kondensatorių |
||||||
|
PND Nr. 2 |
PN-130-16-9-II |
|||||
|
PND Nr. 3 |
||||||
|
PND Nr. 4 |
||||||
|
PND Nr. 5 |
PV-425-230-23-1 |
|||||
|
PND Nr. 6 |
PV-425-230-35-1 |
|||||
|
PND Nr. 7 |
||||||
|
Garų aušintuvas iš tarpinių sandarinimo kamerų |
PN-130-1-16-9-11 |
|||||
|
Garų aušintuvas iš sandarinimo galinių kamerų |
||||||
| Kursinio projekto užduotis | 3 |
|
| 1. | Pradiniai atskaitos duomenys | 4 |
| 2. | Katilinės skaičiavimas | 6 |
| 3. | Garo plėtimosi proceso turbinoje konstrukcija | 8 |
| 4. | Garų ir pašaro vandens balansas | 9 |
| 5. | Garo, tiekiamo vandens ir kondensato parametrų nustatymas PTS elementais | 11 |
| 6. | PTS sekcijų ir elementų šilumos balanso lygčių sudarymas ir sprendimas | 15 |
| 7. | Energijos galios lygtis ir jos sprendimas | 23 |
| 8. | Skaičiavimo patikrinimas | 24 |
| 9. | Energijos rodiklių apibrėžimas | 25 |
| 10. | Aksesuarų pasirinkimas | 26 |
| Bibliografija | 27 |
|
Kursinio projekto užduotis
Studentas: Onuchinas D.M..
Projekto tema: PTU PT-80/100-130/13 šiluminės schemos skaičiavimas
Projekto duomenys
P 0 \u003d 130 kg / cm 2;
;
;
Q t \u003d 220 MW;
;
.
Slėgis nereguliuojamo išėmimo atveju – iš pamatinių duomenų.
Papildomo vandens ruošimas – iš atmosferinio deaeratoriaus „D-1.2“.
Gyvenvietės dalies tūris
Projektinis PTU skaičiavimas SI sistemoje vardinei galiai.
Profesinių mokyklų darbo energetinių rodiklių nustatymas.
Pagalbinės įrangos pasirinkimas profesinėms mokykloms.
1. Pradiniai atskaitos duomenys
Pagrindiniai turbinos PT-80/100-130 rodikliai.
1 lentelė.
| Parametras | Vertė | Matmenys |
| Vardinė galia | 80 | MW |
| Maksimali galia | 100 | MW |
| Pradinis slėgis | 23,5 | MPa |
| Pradinė temperatūra | 540 | SU |
| Slėgis HPC išėjimo angoje | 4,07 | MPa |
| Temperatūra HPC išėjimo angoje | 300 | SU |
| Perkaitintų garų temperatūra | 540 | SU |
| Aušinimo vandens suvartojimas | 28000 | m 3 / val |
| Aušinimo vandens temperatūra | 20 | SU |
| Kondensatoriaus slėgis | 0,0044 | MPa |
Turbina turi 8 nereguliuojamus garo ištraukimus, skirtus žemo slėgio šildytuvuose, deaeratoriuje, aukšto slėgio šildytuvuose tiekiamam vandeniui šildyti ir pagrindinio tiekimo siurblio pavaros turbinai maitinti. Išmetamieji garai iš turbo pavaros grąžinami į turbiną.
2 lentelė.
| Pasirinkimas | Slėgis, MPa | Temperatūra, 0 С |
|
| aš | LDPE Nr. 7 | 4,41 | 420 |
| II | PVD Nr. 6 | 2,55 | 348 |
| III | PND Nr. 5 | 1,27 | 265 |
| Deaeratorius | 1,27 | 265 |
|
| IV | PND Nr. 4 | 0,39 | 160 |
| V | PND Nr. 3 | 0,0981 | - |
| VI | PND Nr. 2 | 0,033 | - |
| VII | PND Nr. 1 | 0,003 | - |
Turbina turi du šildymo garo ištraukimus, viršutinį ir apatinį, skirtą vieno ir dviejų pakopų tinklo vandens šildymui. Šildymo ištraukimo sistemos turi šias slėgio reguliavimo ribas:
Viršutinė 0,5-2,5 kg / cm 2;
Mažesnis 0,3-1 kg/cm 2 .
2. Katilinės skaičiavimas
WB - viršutinis katilas;
NB - apatinis katilas;
Obr - atvirkštinio tinklo vanduo.
D WB, D NB - garo srautas atitinkamai į viršutinį ir apatinį katilus.
Temperatūros grafikas: 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).
Garo parametrų nustatymas šildymo ištraukose
Priimame vienodą šildymą VSP ir NSP;
Priimame tinklo šildytuvų per mažo šildymo vertę 
.
Priimame slėgio nuostolius vamzdynuose 
.
Viršutinio ir apatinio ištraukimo iš turbinos slėgis VSP ir LSP:
baras; 
baras.
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. Garo plėtimosi proceso turbinoje sukūrimas
Paimkime slėgio nuostolius balionų garo paskirstymo įrenginiuose:
;
;
;
Šiuo atveju slėgis cilindrų įleidimo angoje (už valdymo vožtuvų) bus:
Procesas h,s diagramoje parodytas fig. 2.
4. Garų ir tiekiamo vandens balansas.
Darome prielaidą, kad galiniai sandarikliai (D KU) ir garų išmetikliai (D EP) gauna didesnio potencialo garus.
Panaudoti garai iš galinių sandariklių ir iš ežektorių nukreipiami į sandariklio šildytuvą. Priimame jame esantį kondensato šildymą:
Ežektoriniuose aušintuvuose panaudotas garas nukreipiamas į ežektorinį šildytuvą (EP). Šildymas jame:
Garo srautą į turbiną (D) priimame kaip žinomą vertę.
Darbinio skysčio nuostoliai tarp stoties: D UT =0,02D.
Garo sąnaudos galiniams sandarikliams bus 0,5 %: D KU = 0,005D.
Pagrindinių ežektorių garo sąnaudos bus 0,3 %: D EJ = 0,003D.
Tada:
Garo suvartojimas iš katilo bus:
Nes būgninis katilas, būtina atsižvelgti į katilo prapūtimą.
D prod \u003d 0,015D = 1,03D K = 0,0154D.
Tiekiamo į katilą vandens kiekis:
Papildomo vandens kiekis:
Kondensato nuostoliai gamyboje:
(1-K pr) D pr \u003d (1-0,6) ∙ 75 \u003d 30 kg / s.
Slėgis katilo būgne yra maždaug 20% didesnis nei šviežio garo slėgis prie turbinos (dėl hidraulinių nuostolių), t.y.
P k.v. =1,2P 0 =1,2∙12,8=15,36 MPa → 
kJ/kg.
Slėgis nuolatinio pūtimo plėtinyje (CRP) yra apie 10% didesnis nei deaeratoriuje (D-6), t.y.
P RNP \u003d 1,1 P d \u003d 1,1 ∙ 5,88 \u003d 6,5 baro →
→
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.
Mes nustatome tinklo vandens suvartojimą per tinklo šildytuvus:
Priimame nuotėkį šilumos tiekimo sistemoje 1% nuo cirkuliuojančio vandens kiekio.
Taigi, reikalingas chem. vandens apdorojimas:
5. Garo, tiekiamo vandens ir kondensato parametrų nustatymas PTS elementais.
Priimame slėgio nuostolius garo vamzdynuose nuo turbinos iki regeneracinės sistemos šildytuvų:
| I atranka | PVD-7 | 4% |
| II atranka | PVD-6 | 5% |
| III atranka | PVD-5 | 6% |
| IV atranka | PVD-4 | 7% |
| V pasirinkimas | PND-3 | 8% |
| VI atranka | PND-2 | 9% |
| VII atranka | PND-1 | 10% |
Parametrų nustatymas priklauso nuo šildytuvų konstrukcijos ( žr. pav. 3). Apskaičiuotoje schemoje visi HDPE ir LDPE yra paviršiniai.
Pagrindinio kondensato ir vandens tiekimo iš kondensatoriaus į katilą eigoje nustatome mums reikalingus parametrus.
5.1. Mes nepaisome entalpijos padidėjimo kondensato siurblyje. Tada kondensato parametrai prieš EP:
0,04 baro 
29°С, 
121,41 kJ/kg.
5.2. Mes imame pagrindinio kondensato šildymą ežektoriniame šildytuve, lygų 5°C.
34 °С; kJ/kg.
5.3. Laikoma, kad vandens šildymas sandariklio šildytuve (SH) yra 5°С.
39 °С, 
kJ/kg.
5.4. PND-1 – išjungtas.
Jis maitinamas garais iš VI pasirinkimo.
69,12 °С, 
289,31 kJ / kg \u003d h d2 (drenažas iš HDPE-2).
°С, 
4,19∙64,12=268,66kJ/kg
Jis maitinamas garais iš V pasirinkimo.
Šildymo garų slėgis šildytuvo korpuse:
96,7 °С, 
405,21 kJ/kg;
Vandens parametrai už šildytuvo:
°С, 
4,19∙91,7=384,22 kJ/kg.
Temperatūros padidėjimą preliminariai nustatėme dėl srautų maišymosi prieš LPH-3 by 
, t.y. mes turime:
Jis maitinamas garais iš IV pasirinkimo.
Šildymo garų slėgis šildytuvo korpuse:
140,12°С, 
589,4 kJ/kg;
Vandens parametrai už šildytuvo:
°С, 
4,19∙135,12=516,15 kJ/kg.
Šildymo terpės parametrai kanalizacijos aušintuve:
5.8. Maitinimo vandens deaeratorius.
Tiekimo vandens deaeratorius veikia esant pastoviam garų slėgiui korpuse
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. Tiekimo siurblys.
Paimkime siurblio efektyvumą 
0,72.
Išleidimo slėgis: MPa. °C ir drenažo aušintuvo šildymo terpės parametrai:
Garo parametrai garų aušintuve:
°C; 
2833,36 kJ/kg.
Mes nustatome šildymą OP-7 lygų 17,5 ° С. Tada vandens temperatūra už HPH-7 yra lygi °С, o drenažo aušintuvo šildymo terpės parametrai:
°C; 
1032,9 kJ/kg.
Tiekiamo vandens slėgis po HPH-7 yra:
Vandens parametrai už paties šildytuvo.
- pamoka
Pirmosios dalies įžanga
Garo turbinų modeliavimas – kasdienė šimtų mūsų šalies gyventojų užduotis. Vietoj žodžio modelisįprasta sakyti srauto charakteristika. Garo turbinų vartojimo charakteristikos naudojamos sprendžiant tokias problemas, kaip skaičiuojant standartinio kuro savitąjį suvartojimą kogeneracinėse elektrinėse gaminamai elektrai ir šilumai; CHPP veikimo optimizavimas; CHP režimų planavimas ir priežiūra.
Aš išsiugdžiau naujas garo turbinai būdingas srautas yra garo turbinos linijinio srauto charakteristika. Sukurta srauto charakteristika yra patogi ir efektyvi sprendžiant šias problemas. Tačiau šiuo metu jis aprašytas tik dviejuose moksliniuose straipsniuose:
- CHP darbo optimizavimas didmeninės elektros ir elektros rinkos sąlygomis Rusijoje;
- Šiluminės elektrinės lygiaverčio kuro savitųjų sąnaudų skaičiavimo metodai elektros ir šiluminės energijos tiekimui kombinuotosios gamybos režimu.
O dabar savo tinklaraštyje norėčiau:
- pirma, paprasta ir prieinama kalba atsakyti į pagrindinius klausimus apie naują srauto charakteristiką (žr. Garo turbinos linijinio srauto charakteristika. 1 dalis. Pagrindiniai klausimai);
- antra, pateikti naujos vartojimo charakteristikos konstravimo pavyzdį, kuris padėtų suprasti ir konstravimo būdą, ir charakteristikos savybes (žr. toliau);
- trečia, paneigti du gerai žinomus teiginius dėl garo turbinos darbo režimų (žr. Garo turbinos linijinio srauto charakteristika. 3 dalis. Mitų apie garo turbinos darbą paneigimas).
1. Pradiniai duomenys
Pradiniai duomenys tiesinio srauto charakteristikos konstravimui gali būti
- faktinės galios vertės Q 0 , N, Q p, Q t, išmatuotos garo turbinos veikimo metu,
- nomogramos q t bruto iš normatyvinės ir techninės dokumentacijos.
Tais atvejais, kai tikrosios Q 0, N, Q p, Q t reikšmės nėra, galima apdoroti nomogramas q t bruto. Jie, savo ruožtu, buvo gauti iš matavimų. Skaitykite daugiau apie turbinų bandymą Gorshtein V.M. ir kt. Energijos sistemos režimų optimizavimo metodai.
2. Tiesinio srauto charakteristikos konstravimo algoritmas
Konstravimo algoritmas susideda iš trijų etapų.
- Nomogramų ar matavimo rezultatų vertimas į lentelę.
- Garo turbinos tėkmės charakteristikų tiesinimas.
- Garo turbinos valdymo diapazono ribų nustatymas.
Dirbant su nomogramomis q t bruto, pirmasis žingsnis atliekamas greitai. Toks darbas vadinamas skaitmeninimas(skaitmenizavimas). 9 nomogramų skaitmeninimas dabartiniam pavyzdžiui užtrukau apie 40 minučių.
Antram ir trečiam žingsniams reikia taikyti matematikos paketus. Aš myliu ir naudoju MATLAB daug metų. Jame yra mano tiesinio srauto charakteristikos konstravimo pavyzdys. Pavyzdį galima atsisiųsti iš nuorodos, paleisti ir savarankiškai suprasti tiesinės srauto charakteristikos konstravimo metodą.
Nagrinėjamos turbinos srauto charakteristika buvo sukurta šioms fiksuotoms režimo parametrų vertėms:
- vieno etapo veikimas,
- vidutinio slėgio garų slėgis = 13 kgf/cm2,
- žemo slėgio garo slėgis = 1 kgf/cm2.
1) Savitojo suvartojimo nomogramos q t bruto elektros gamybai (pažymėti raudoni taškai suskaitmeninami - perkeliami į lentelę):
- 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) Skaitmeninimo rezultatas(kiekvienas csv failas turi atitinkamą png failą):
- 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 scenarijus su skaičiavimais ir grafikais:
- PT_80_tiesinė_characteristic_curve.m
4) Nomogramų skaitmenizavimo ir tiesinės srauto charakteristikos konstravimo rezultatas lentelės pavidalu:
- PT_80_tiesinė_characteristic_curve.xlsx.
1 veiksmas. Nomogramų ar matavimo rezultatų vertimas į lentelę
1. Pradinių duomenų apdorojimas
Pradiniai mūsų pavyzdžio duomenys yra nomogramos q t bruto.
Daugeliui nomogramų skaitmeninti reikalingas specialus įrankis. Tam tikslui daugybę kartų naudojau žiniatinklio programą. Programa yra paprasta, patogi, tačiau neturi pakankamai lankstumo automatizuoti procesą. Dalis darbų turi būti atliekami rankomis.
Šiame etape svarbu suskaitmeninti kraštutinius nomogramų taškus, kurie nustato garo turbinos valdymo diapazono ribas.
Darbas buvo kiekviename png faile naudojant programą pažymėti vartojimo charakteristikos taškus, atsisiųsti gautą csv ir surinkti visus duomenis į vieną lentelę. Skaitmeninimo rezultatą galima rasti faile PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx, lape "PT-80", lentelėje "Pradiniai duomenys".
2. Matavimo vienetų sumažinimas iki galios vienetų
$$display$$\begin(equation) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(lygtis)$$display$$
ir mes pateikiame visas pradines reikšmes į MW. Skaičiavimai atlikti naudojant MS Excel.
Gauta lentelė „Pradiniai duomenys (galios vienetai)“ yra pirmojo algoritmo žingsnio rezultatas.
Žingsnis 2. Garo turbinos srauto charakteristikos tiesinimas
1. MATLAB darbo tikrinimas
Šiame žingsnyje turite įdiegti ir atidaryti ne žemesnę nei 7.3 MATLAB versiją (tai yra senoji versija, dabartinė 8.0). MATLAB programoje atidarykite failą PT_80_linear_characteristic_curve.m, paleiskite jį ir įsitikinkite, kad jis veikia. Viskas veikia tinkamai, jei paleidę scenarijų komandinėje eilutėje pamatysite šį pranešimą:
Reikšmės nuskaitomos iš failo PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx per 1 sek. = 37
Jei turite kokių nors klaidų, patys išsiaiškinkite, kaip jas ištaisyti.
2. Skaičiavimai
Visi skaičiavimai įgyvendinti PT_80_linear_characteristic_curve.m faile. Apsvarstykime tai dalimis.
1) Nurodykite šaltinio failo pavadinimą, lapą, langelių diapazoną, kuriame yra lentelė „Pradiniai duomenys (talpos vienetai)“, gautą atliekant ankstesnį veiksmą.
XLSFileName = "PT_80_tiesinis_characteristic_curve.xlsx"; XLSSheetName = "PT-80"; XLSRange="F3:I334";
2) Mes atsižvelgiame į pradinius duomenis MATLAB.
sourceData = xlsread(XLSFileName, XLSSheetName, XLSRrange); N = šaltinisDuomenys(:,1); Qm = šaltinisDuomenys(:,2); Ql = šaltinioduomenys(:,3); Q0 = šaltinioduomenys(:,4); fprintf ("Vertės nuskaitytos iš failo %s per %1.0f sekundes\n", XLSFileName, toc);
Vidutinio slėgio garo srauto greičiui Q p naudojame kintamąjį Qm, indeksą m iš vidurio- vidutinis; panašiai mes naudojame kintamąjį Ql žemo slėgio garų srauto greičiui Q n , indeksą l iš žemas- trumpas.
3) Apibrėžkime koeficientus α i .
Prisiminkite bendrą srauto charakteristikos formulę
$$rodymas$$\begin(lygtis) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(lygtis)$$display$$
ir nurodykite nepriklausomus (x_skaitmenų) ir priklausomus (y_skaitmenų) kintamuosius.
x_skaitmuo = ; % elektros N, pramoninis garas Qp, šildymo garas Qt, vieneto vektorius y_skaitmuo = Q0; % gyvų garų suvartojimas Q0
Jei nesuprantate, kodėl x_skaitmenų matricoje yra vieneto vektorius (paskutinis stulpelis), perskaitykite tiesinės regresijos medžiagas. Regresinės analizės tema rekomenduoju knygą Draper N., Smith H. Taikomoji regresinė analizė. Niujorkas: Wiley, spaudoje, 1981. 693 p. (yra rusų kalba).
Garo turbinos tiesinio srauto charakteristikų lygtis
$$display$$\begin(lygtis) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(lygtis)$$display$$
yra daugialypės tiesinės regresijos modelis. Koeficientai α i bus nustatyti naudojant „didysis civilizacijos gėris“- mažiausių kvadratų metodas. Atskirai pažymiu, kad mažiausių kvadratų metodą sukūrė Gaussas 1795 m.
MATLAB sistemoje tai atliekama vienoje eilutėje.
A = regresas(y_skaitmuo, x_skaitmuo); fprintf("Koeficientai: a(N) = %4.3f, a(Qp) = %4.3f, a(Qt) = %4.3f, a0 = %4.3f\n",... A);
Kintamajame A yra norimi koeficientai (žr. pranešimą MATLAB komandinėje eilutėje).
Taigi gauta garo turbinos PT-80 linijinio srauto charakteristika turi formą
$$display$$\begin(lygtis) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,621 \cdot Q_P + 0,255 \cdot Q_T + 33,874 \qquad (4) \end(lygtis)$$parodymas$$
4) Įvertinkime gautos srauto charakteristikos tiesiškumo paklaidą.
y_modelis = x_skaitmuo * A; err = abs(y_modelis - y_skaitmuo) ./ y_skaitmuo; fprintf("Vidutinė klaida = %1.3f, (%4.2f%%)\n\n", vidurkis(err), vidurkis(err)*100);
Linearizacijos klaida yra 0,57 %(žr. pranešimą MATLAB komandinėje eilutėje).
Norėdami įvertinti garo turbinos tiesinio srauto charakteristikos naudojimo patogumą, išsprendžiame aukšto slėgio garo srauto Q 0 apskaičiavimo uždavinį. žinomos vertės apkrovos N, Q p, Q t.
Tegul N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Q t = 62,4 MW, tada
$$display$$\begin(lygtis) Q_0 = 2,317 \cdot 82,3 + 0,621 \cdot 55,5 + 0,255 \cdot 62,4 + 33,874 = 274,9 \qquad (5) \$$ ekranas (lygtis $$)
Priminsiu, kad vidutinė skaičiavimo paklaida yra 0,57%.
Grįžkime prie klausimo, kodėl garo turbinos linijinio srauto charakteristika yra iš esmės patogesnė nei savitojo debito q t bruto nomogramos elektros gamybai? Norėdami suprasti esminį skirtumą praktikoje, išspręskite dvi problemas.
- Apskaičiuokite Q 0 nurodytu tikslumu, naudodami nomogramas ir akis.
- Automatizuokite Q 0 apskaičiavimo procesą naudodami nomogramas.
Akivaizdu, kad pirmoje užduotyje q t bruto verčių nustatymas akimis yra kupinas didelių klaidų.
Antroji užduotis yra sudėtinga automatizuoti. Tiek, kiek q reikšmės yra labai netiesinės, tada tokiai automatizacijai suskaitmenintų taškų skaičius yra dešimt kartų didesnis nei dabartiniame pavyzdyje. Vieno skaitmenizavimo neužtenka, reikia įdiegti ir algoritmą interpoliacija(rasti reikšmes tarp taškų) netiesinės bendrosios vertės.
3 žingsnis. Garo turbinos valdymo diapazono ribų nustatymas
1. Skaičiavimai
Norėdami apskaičiuoti reguliavimo diapazoną, naudojame kitą „Civilizacijos palaima“- išgaubto korpuso metodu, išgaubtas korpusas.
MATLAB tai daroma taip.
indexCH = convhull(N, Qm, Ql, "supaprastinti", tiesa); indeksas = unikalus(indeksasCH); regRange = ; regRangeQ0 = * A; fprintf("Koregavimo diapazono kraštinių taškų skaičius = %d\n\n", dydis(indeksas,1));
Convhull() metodas apibrėžia reguliavimo diapazono ribiniai taškai, pateiktos kintamųjų N, Qm, Ql reikšmėmis. IndexCH kintamajame yra trikampių, sudarytų naudojant Delaunay trianguliaciją, viršūnės. RegRange kintamajame yra reguliavimo diapazono ribiniai taškai; kintamasis regRangeQ0 — aukšto slėgio garo srautai valdymo diapazono ribiniams taškams.
Skaičiavimo rezultatą galima rasti faile PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, lape "PT-80-result", lentelėje "Reguliavimo diapazono ribos".
Sukurta tiesinė srauto charakteristika. Tai formulė ir 37 taškai, apibrėžiantys reguliavimo diapazono ribas (apvalkalą) atitinkamoje lentelėje.
2. Patikrinimas
Automatizuojant skaičiavimo procesus Q 0, reikia patikrinti, ar tam tikras taškas su reikšmėmis N, Q p, Q t yra reguliavimo diapazone ar už jo ribų (režimas techniškai neįgyvendinamas). MATLAB sistemoje tai galima padaryti tokiu būdu.
Mes nustatome N, Q n, Q t reikšmes, kurias norime patikrinti.
n = 75; qm = 120; ql = 50;
Mes tikriname.
in1 = daugiakampis(n, qm, regRange(:,1),regRange(:,2)); in2 = daugiakampis(qm, ql, regRange(:,2),regRange(:,3)); in = in1 && in2; if in fprintf("Taškas N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW yra valdymo diapazone\n", n, qm, ql); else fprintf("Taškas N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW yra už valdymo diapazono ribų (techniškai nepasiekiamas)\n", n, qm, ql); pabaiga
Patikrinimas atliekamas dviem etapais:
- kintamasis in1 rodo, ar reikšmės N, Q p pateko į apvalkalo projekciją ašyse N, Q p;
- taip pat kintamasis in2 rodo, ar reikšmės Q p, Q t pateko į apvalkalo projekciją ašyse Q p, Q t.
Jei abu kintamieji yra lygūs 1 (tiesa), tada norimas taškas yra apvalkalo, kuris nurodo garo turbinos valdymo diapazoną, viduje.
Gauto garo turbinos tiesinio srauto charakteristikos iliustracija
Dauguma "civilizacijos dovanos" gavome skaičiavimų rezultatų iliustravimo prasme.
Pirmiausia reikia pasakyti, kad erdvė, kurioje statome grafikus, t.y. erdvė su ašimis x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p, vadinama režimo erdvė(žr. Kogeneracinės šilumos ir elektros energijos gamybos optimizavimas didmeninės elektros ir elektros rinkos sąlygomis Rusijoje
). Kiekvienas šios erdvės taškas nustato tam tikrą garo turbinos veikimo režimą. režimas gali būti
- techniškai įmanoma, jei taškas yra korpuso viduje, kuris apibrėžia reguliavimo diapazoną,
- techniškai neįgyvendinama, jei taškas yra už šio apvalkalo.
Jei mes kalbame apie garo turbinos kondensacijos režimą (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0), tada tiesinio srauto charakteristika atstovauja linijos segmentas. Jei mes kalbame apie T tipo turbiną, tai tiesinio srauto charakteristika yra plokščias daugiakampis 3D režimo erdvėje su ašimis x - N, y - Q t, z - Q 0, kurią lengva vizualizuoti. PT tipo turbinai vizualizuoti yra sunkiausia, nes tokios turbinos linijinis srautas yra plokščias keturių matmenų daugiakampis(paaiškinimus ir pavyzdžius žr. Kogeneracinių elektrinių darbo optimizavimas Rusijos didmeninės elektros ir galios rinkos sąlygomis, skyrių Turbinos srauto linijavimas).
1. Gautos garo turbinos tiesinio srauto charakteristikos iliustracija
Režimo erdvėje sukurkime lentelės „Pradiniai duomenys (galios vienetai)“ reikšmes.
Ryžiai. 3. Pradiniai srauto charakteristikų taškai režimo erdvėje su ašimis x - N, y - Q t, z - Q 0
Kadangi negalime sukurti priklausomybės keturmatėje erdvėje, dar nepasiekėme tokio civilizacijos palaimos, su Q p reikšmėmis dirbame taip: jas išskiriame (3 pav.), fiksuojame (pav. . 4) (žr. braižymo kodą MATLAB).
Fiksuojame Q p = 40 MW reikšmę ir sukonstruojame pradinius taškus bei tiesinę srauto charakteristiką.
Ryžiai. 4. Srauto charakteristikos atskaitos taškai (mėlyni taškai), tiesinė srauto charakteristika (žalias plokščias daugiakampis)
Grįžkime prie gautos tiesinės srauto charakteristikos (4) formulės. Jei pataisysime Q p \u003d 40 MW MW, tada formulė atrodys taip
$$display$$\begin(lygtis) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,255 \cdot Q_T + 58,714 \qquad (6) \end(lygtis)$$display$$
Šis modelis apibrėžia plokščią daugiakampį trimatėje erdvėje su ašimis x - N, y - Q t, z - Q 0 pagal analogiją su T tipo turbina (jį matome 4 pav.).
Prieš daugelį metų, kurdami nomogramas q t bruto, jie padarė esminę klaidą pradinių duomenų analizės etape. Užuot taikius mažiausiųjų kvadratų metodą ir sukūrus tiesinį garo turbinos srautą, dėl kažkokios nežinomos priežasties buvo atliktas primityvus skaičiavimas:
$$rodymas$$\begin(lygtis) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(lygtis)$$parodymas$$
Iš aukšto slėgio garo srauto atėmus Q 0 garai kainuoja Q t, Q p ir gautą skirtumą Q 0 (N) \u003d Q e priskyrė elektros gamybai. Gauta vertė Q 0 (N) \u003d Q e buvo padalinta iš N ir paversta kcal / kWh, gaunant savitąjį suvartojimą q t bruto. Šis skaičiavimas neatitinka termodinamikos dėsnių.
Mieli skaitytojai, galbūt jūs žinote nežinomą priežastį? Pasidalink!
2. Garo turbinos valdymo diapazono iliustracija
Pažiūrėkime į reguliavimo diapazono apvalkalą režimo erdvėje. Jo konstrukcijos pradžios taškai parodyti fig. 5. Tai yra tie patys taškai, kuriuos matome fig. 3, bet parametras Q 0 dabar neįtrauktas.
Ryžiai. 5. Pradiniai srauto charakteristikos taškai režimo erdvėje su ašimis x - N, y - Q p, z - Q t
Taškų rinkinys pav. 5 yra išgaubtas. Naudodami funkciją convexhull() nustatėme taškus, kurie apibrėžia išorinį šio rinkinio apvalkalą.
Delaunay trianguliacija(sujungtų trikampių rinkinys) leidžia sukurti reguliavimo diapazono apvalkalą. Trikampių viršūnės yra PT-80 garo turbinos, kurią mes svarstome, valdymo diapazono ribinės vertės.
Ryžiai. 6. Reguliavimo diapazono apvalkalas, pavaizduotas daugybe trikampių
Kai patikrinome tam tikrą tašką, ar jis patenka į reguliavimo diapazoną, patikrinome, ar šis taškas yra gauto apvalkalo viduje, ar išorėje.
Visi aukščiau pateikti grafikai buvo sukurti naudojant MATLAB įrankius (žr. PT_80_linear_characteristic_curve.m).
Perspektyvinės užduotys, susijusios su garo turbinos veikimo analize naudojant tiesinę srauto charakteristiką
Jei darai diplomą ar disertaciją, galiu pasiūlyti keletą užduočių, kurių mokslinį naujumą nesunkiai įrodysite visam pasauliui. Be to, atliksite puikų ir naudingą darbą.
1 užduotis
Parodykite, kaip keičiasi plokščias daugiakampis, pasikeitus žemo slėgio garo slėgiui Qt.
2 užduotis
Parodykite, kaip keičiasi plokščias daugiakampis, keičiantis slėgiui kondensatoriuje.
3 užduotis
Patikrinkite, ar galima pavaizduoti tiesinio srauto charakteristikos koeficientus kaip papildomų režimo parametrų funkcijas, būtent:
$$rodyti$$\begin(lygtis) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(lygtis)$$parodymas$$
Čia p 0 yra aukšto slėgio garo slėgis, p p yra vidutinio slėgio garų slėgis, p t yra žemo slėgio garų slėgis, p 2 yra išmetamųjų garų slėgis kondensatoriuje, visi matavimo vienetai yra kgf / cm2.
Pagrįskite rezultatą.
Nuorodos
Chuchueva I.A., Inkina N.E. CHP darbo optimizavimas didmeninės elektros ir elektros rinkos sąlygomis Rusijoje. N.E. Baumanas. 2015. Nr. 8. S. 195-238.
- 1 skyrius. Prasmingas termofikacinių elektrinių darbo optimizavimo Rusijoje problemos formulavimas
- 2 skyrius. Turbinos srauto charakteristikų tiesinimas
