Tvaika turbīnas tips PT-60-130/13– kondensācija, ar divām regulējamām tvaika nosūcēm. Nominālā jauda 60 000 kW (60 MW) pie 3000 apgr./min. Turbīna ir paredzēta tieši ģeneratora piedziņai maiņstrāva veids TVF-63-2 jauda 63 000 kW, ar spriegumu pie ģeneratora spailēm 10500 V, uzstādīts uz kopīgs pamats ar turbīnu. Turbīna ir aprīkota ar reģeneratīvo ierīci padeves ūdens sildīšanai, un tai jādarbojas ar kondensācijas iekārtu. Turbīnai darbojoties bez kontrolētas nosūkšanas (tīri kondensācijas režīmā), ir pieļaujama 60 MW slodze.
Tvaika turbīnas tips PT-60-130/13 paredzēts šādiem parametriem:
- svaiga tvaika spiediens automātiskā slēgvārsta (ASK) priekšā 130 atm;
- svaiga tvaika temperatūra pirms ASC 555 ºС;
- dzesēšanas ūdens daudzums, kas iet cauri kondensatoram (pie projektētās temperatūras pie ieplūdes kondensatorā 20 ºС) 8000 m/h;
- indikatīvs maksimālā plūsma tvaiks pie nominālajiem parametriem ir 387 t/h.
Turbīnai ir divas regulējamas tvaika nosūkšanas: rūpnieciski ar nominālo spiedienu 13 atm un koģenerācija ar nominālo spiedienu 1,2 atm. Ražošanai un siltuma ieguvei ir šādi spiediena regulēšanas ierobežojumi:
- ražošana 13+3 ATA;
- apkure 0,7-2,5 ata.
Turbīna ir viena vārpstas divu cilindru bloks. augstspiediena cilindrs ir viena vainaga vadības pakāpe un 16 spiediena pakāpes. Cilindrs zems spiediens sastāv no divām daļām, no kurām vidēja spiediena daļai ir vadības pakāpe un 8 spiediena posmi, bet zema spiediena daļai ir vadības stadija un 3 spiediena posmi.
Visi augstspiediena rotora diski ir kalti integrēti ar vārpstu. Pirmie desmit zemspiediena rotora diski ir kalti integrāli ar vārpstu, pārējie četri diski ir apšūti.
HP un LPC rotori ir savstarpēji savienoti, izmantojot elastīgu savienojumu. Zemspiediena cilindra un ģeneratora rotori ir savienoti ar stingras sakabes palīdzību. nRVD = 1800 apgr./min., nRPD = 1950 apgr./min.
Kalti rotors HPC turbīna PT-60-130/13 ir salīdzinoši garš vārpstas priekšējais gals un labirinta blīvējumu ziedlapu (bez piedurknēm) dizains. Izmantojot šo rotora konstrukciju, pat neliela vārpstas sagraušanās ar gala vai starpblīvējuma ķemmīšgliemenes izraisa lokālu vārpstas sasilšanu un elastīgu novirzi, kā rezultātā rodas turbīnas vibrācija, pārsēju tapas, rotora lāpstiņas un radiālo atstarpju palielināšanās starpposma un apvalka blīvēs. Parasti rotora novirze parādās darba ātruma zonā 800-1200 apgr./min. turbīnas palaišanas laikā vai rotoru darbības laikā, kad tā ir apturēta.
Turbīna tiek piegādāta pagriešanas ierīce, griežot rotoru ar ātrumu 3,4 apgr./min. Pagrieziena ierīci darbina elektromotors ar vāveres būra rotoru.
Turbīnai ir sprauslas tvaika sadale. Svaigs tvaiks tiek padots uz brīvi stāvošu tvaika kasti, kurā atrodas automātiskais aizvars, no kurienes tvaiks pa apvada caurulēm plūst uz turbīnas vadības vārstiem. atrodas turbīnas cilindra priekšējā daļā iemetinātās tvaika kastēs. Minimālo tvaika caurlaidību kondensatorā nosaka režīmu diagramma.
Turbīna ir aprīkota mazgāšanas ierīce, kas ļauj izskalot turbīnas plūsmas ceļu ceļā, ar attiecīgi samazinātu slodzi.
Lai samazinātu uzsilšanas laiku un uzlabotu turbīnas palaišanas apstākļus, tiek nodrošināti HPC atloki un tapas, kā arī dzīvā tvaika padeve HPC priekšējam blīvējumam. Lai nodrošinātu pareizu darbību un tālvadība sistēma, iedarbinot un apturot turbīnu, tiek nodrošināta grupas drenāža notekas paplašinātājs kondensatorā.
TVAIKA TURBĪNAS STĀCIJA PT-80/100-130/13
JAUDA 80 MW
Tvaika kondensācijas turbīna PT-80/100-130/13 (1. att.) ar kontrolētu tvaika nosūkšanu (rūpnieciskā un divpakāpju apkure) ar nominālo jaudu 80 MW, ar griešanās ātrumu 3000 apgr./min ir paredzēta, lai tieši darbinātu maiņstrāvas ģenerators ar jaudu 120 MW tipa TVF-120-2, strādājot blokā ar katla bloku.
Turbīnai ir reģeneratīvā ierīce padeves ūdens sildīšanai, tīkla sildītāji pakāpeniska tīkla ūdens sildīšanai un jādarbojas kopā ar kondensācijas bloku (2. att.).
Turbīna ir paredzēta darbam ar šādiem galvenajiem parametriem, kas parādīti 1. tabulā.
Turbīnai ir regulējamas tvaika ekstrakcijas: ražošana ar spiedienu 13 ± 3 kgf / cm 2 abs.; divas sildīšanas ekstrakcijas (ūdens sildīšanai): augšējā ar spiedienu 0,5-2,5 kgf / cm 2 abs.; zemāks - 0,3-1 kgf / cm 2 abs.
Spiediena regulēšana tiek veikta ar vienas regulēšanas diafragmas palīdzību, kas uzstādīta apakšējā apkures nosūkšanas kamerā.
Regulētais spiediens apkures nosūknēs tiek uzturēts: augšējā atlasē, kad ir ieslēgtas divas apkures nosūkšanas, apakšējā - kad ir ieslēgta viena apakšējā apkures nosūkšana.
Padeves ūdens tiek uzkarsēts secīgi HPH, deaeratorā un HPH, kas tiek padots ar tvaiku no turbīnu ekstrakcijas (regulētas un neregulētas).
Dati par reģeneratīvo atlasi ir doti tabulā. 2 un atbilst parametriem visos aspektos.
1. tabula 2. tabula
|
Sildītājs |
Tvaika parametri atlases kamerā |
Daudzums atlasīts tvaiks, t/h |
|
|
Spiediens, kgf / cm 2 abs. |
Temperatūra, С |
||
|
LDPE Nr.6 |
|||
|
Deaerators |
|||
|
PND Nr. 2 |
|||
|
PND Nr. 1 |
|||
Padeves ūdens, kas nāk no deaeratora turbīnas iekārtas reģeneratīvajā sistēmā, ir 158°C temperatūrā.
Ar nominālajiem svaigā tvaika parametriem, dzesēšanas ūdens plūsmas ātrumu 8000 m 3 h, dzesēšanas ūdens temperatūru 20 ° C, pilnībā ieslēgtu reģenerāciju, uzsildītā ūdens daudzumu HPH vienāds ar 100% tvaika plūsmas ātrumu, kad turbīnas iekārta darbojas saskaņā ar shēmu ar deaeratoru 6 kgf / cm 2 abs. ar pakāpenisku tīkla ūdens sildīšanu, pilnībā izmantojot turbīnas caurlaidspēju un minimālo tvaika plūsmu kondensatorā, var ņemt šādas kontrolētās ekstrakcijas vērtības: regulētās ekstrakcijas nominālās vērtības pie 80 MW jaudas; ražošanas atlase 185 t/h pie spiediena 13 kgf/cm 2 abs.; kopējā apkures ekstrakcija 132 t/h pie spiedieniem: augšējā izlasē 1 kgf/cm 2 abs. un apakšējā atlasē 0,35 kgf / cm 2 abs.; maksimālā produkcijas izvēles vērtība pie spiediena atlases kamerā 13 kgf / cm 2 abs. ir 300 t/h; ar šo produkcijas ieguves vērtību un bez siltuma ieguves turbīnas jauda būs 70 MW; ar nominālo jaudu 80 MW un bez siltuma ieguves maksimālā produkcijas ieguve būs aptuveni 245 t/h; maksimālā siltuma ieguves kopējā vērtība ir 200 t/h; ar šo ieguves vērtību un bez ražošanas ieguves jauda būs aptuveni 76 MW; ar nominālo jaudu 80 MW un bez ražošanas ieguves maksimālā siltuma ieguve būs 150 t/h. Turklāt 80 MW nominālo jaudu var sasniegt ar maksimālo siltuma ieguvi 200 t/h un ražošanas ieguvi 40 t/h.
Turbīnas ilgstoša darbība ir pieļaujama ar šādām galveno parametru novirzēm no nominālajiem: dzīvā tvaika spiediens 125-135 kgf/cm 2 abs.; dzīvā tvaika temperatūra 545-560°C; paaugstinot dzesēšanas ūdens temperatūru pie kondensatora ieejas līdz 33°C un dzesēšanas ūdens plūsmas ātrumu 8000 m 3 h; vienlaicīga rūpniecības un apkures tvaika ieguves vērtības samazināšanās līdz nullei.
Kad dzīvā tvaika spiediens tiek palielināts līdz 140 kgf/cm 2 abs. un temperatūra līdz 565 ° C, turbīnas darbība ir atļauta ne ilgāk kā 30 minūtes, un kopējais turbīnas darbības ilgums pie šiem parametriem nedrīkst pārsniegt 200 stundas gadā.
Turbīnas ar maksimālo jaudu 100 MW ilgstoša darbība noteiktām ražošanas un apkures ieguves kombinācijām ir atkarīga no ieguves apjoma un tiek noteikta ar režīma diagrammu.
Turbīnas darbība nav atļauta: pie tvaika spiediena ražošanas atlases kamerā virs 16 kgf / cm 2 abs. un apkures izvēles kamerā virs 2,5 kgf / cm 2 abs.; pie tvaika spiediena pārslodzes vārsta kamerā (aiz 4. posma) virs 83 kgf/cm 2 abs.; pie tvaika spiediena LPC vadības riteņa kamerā (aiz 18. posma) virs 13,5 kgf/cm 2 abs.; kad ir ieslēgti spiediena regulatori un spiedieni ražošanas ekstrakcijas kamerā ir zem 10 kgf/cm 2 abs., bet apakšējā sildīšanas ekstrakcijas kamerā zem 0,3 kgf/cm 2 abs.; izplūdei atmosfērā; turbīnas izplūdes daļas temperatūra ir virs 70 ° C; saskaņā ar pagaidu nepabeigtu uzstādīšanas shēmu; ar ieslēgtu augšējo apkures nosūkšanu ar izslēgtu apakšējo apkures nosūkšanu.
Turbīna ir aprīkota ar bloķēšanas ierīci, kas rotē turbīnas rotoru.
Turbīnas lāpstiņu komplekts ir paredzēts darbam ar tīkla frekvenci 50 Hz (3000 apgr./min.).
Turbīnas ilgstoša darbība pieļaujama ar tīkla frekvences novirzēm 49-50,5 Hz robežās, īslaicīga darbība ar minimālo frekvenci 48,5 Hz, turbīnas iedarbināšana pie slīdošiem tvaika parametriem no aukstā un karstā stāvokļa.
Aptuvenais turbīnas palaišanas ilgums no dažādiem termiskiem stāvokļiem (no trieciena līdz nominālajai slodzei): no auksta stāvokļa - 5 stundas; pēc 48 stundu bezdarbības - 3 stundas 40 minūtes; pēc 24 stundu bezdarbības - 2 stundas 30 minūtes; pēc 6-8 stundu neaktivitātes - 1 stunda 15 minūtes.
Turbīnu drīkst darbināt tukšgaitā pēc slodzes atlaišanas ne ilgāk kā 15 minūtes, ja kondensators tiek atdzesēts ar cirkulējošu ūdeni un rotācijas diafragma ir pilnībā atvērta.
Garantētas siltuma izmaksas. Tabulā. 3 parāda garantēto īpatnējo siltuma patēriņu. Īpašais tvaika patēriņš tiek garantēts ar 1% pielaidi pār testa precizitātes pielaidi.
3. tabula
|
Jauda pie ģeneratora spailēm, MW |
Ražošanas izvēle |
Apkures izvēle |
Tīkla ūdens temperatūra pie ieejas tīkla sildītājam, PSG 1, °С |
Ģeneratora efektivitāte, % |
Barības ūdens sildīšanas temperatūra, °C |
Īpatnējais siltumenerģijas patēriņš, kcal/kWh |
||
|
Spiediens, kgf / cm 2 abs. |
Spiediens, kgf / cm 2 abs. |
Izvilktā tvaika daudzums, t/h |
||||||
* Izvēlēs esošie spiediena regulatori ir izslēgti.
Turbīnu dizains. Turbīna ir viena vārpstas divu cilindru bloks. HPC plūsmas ceļam ir vienas rindas vadības pakāpe un 16 spiediena posmi.
LPC plūsmas daļa sastāv no trim daļām: pirmajai (pirms augšējās apkures ekstrakcijas) ir vadības pakāpe un septiņi spiediena posmi, otrajā (starp apkures ekstrakcijas) ir divi spiediena posmi un trešajā ir vadības stadija un divas. spiediena posmi.
Augstspiediena rotors ir viengabala kalts. Pirmie desmit zemspiediena rotora diski ir kalti integrēti ar vārpstu, atlikušie trīs diski ir uzstādīti.
HP un LPC rotori ir stingri savienoti ar atlokiem, kas ir kalti integrāli ar rotoriem. LPC un TVF-120-2 tipa ģeneratora rotori ir savienoti ar stingras sakabes palīdzību.
Turbīnas un ģeneratora vārpstas kritiskie apgriezieni minūtē: 1580; 2214; 2470; 4650 atbilst I, II, III un IV šķērsenisko vibrāciju toņiem.
Turbīnai ir tvaika sadales sprausla. Svaigs tvaiks tiek padots uz brīvi stāvošu tvaika kasti, kurā atrodas automātiskais aizvars, no kurienes tvaiks pa apvada caurulēm plūst uz turbīnas vadības vārstiem.
Izejot no HPC, daļa tvaika nonāk kontrolētā produkcijas ieguvē, pārējais nonāk LPC.
Sildīšanas ekstrakcijas tiek veiktas no attiecīgajām LPC kamerām. Izejot no turbīnas zemspiediena cilindra pēdējiem posmiem, izplūdes tvaiki nonāk virsmas tipa kondensatorā.
Turbīna ir aprīkota ar tvaika labirinta blīvēm. Tvaiks tiek piegādāts uz priekšpēdējiem blīvējumu nodalījumiem ar spiedienu 1,03-1,05 kgf / cm 2 abs. aptuveni 140°C temperatūrā no kolektora, kas tiek padots ar tvaiku no deaeratora izlīdzināšanas līnijas (6 kgf/cm 2 abs.) vai tvertnes tvaika telpas.
No blīvējuma galējiem nodalījumiem tvaika-gaisa maisījumu ar ežektoru iesūc vakuuma dzesētājā.
Turbīnas fiksācijas punkts atrodas uz turbīnas rāmja ģeneratora pusē, un iekārta izplešas virzienā uz priekšējo gultni.
Lai samazinātu uzsilšanas laiku un uzlabotu palaišanas apstākļus, tiek nodrošināta atloku un tapu tvaika sildīšana un dzīvā tvaika padeve HPC priekšējam blīvējumam.
regulēšana un aizsardzība. Turbīna ir aprīkota ar hidraulisko vadības sistēmu (3. att.);
1- jaudas ierobežotājs; 2 ātruma regulatora spoļu bloki; 3-tālvadības pults; 4-automātiskais slēģu servomotors; 5 ātrumu kontrolieris; 6-drošības regulators; 7-spoles drošības regulatoram; 8 attāluma servo pozīcijas indikators; 9-servomotoru CFD; 10-servomotoru CSD; 11-servomotoru CND; 12-elektrohidrauliskais pārveidotājs (EGP); 13-summēšanas spoles; 14-avārijas elektriskais sūknis; 15 rezerves elektriskais eļļošanas sūknis; Vadības sistēmas 16 starteru elektriskais sūknis (maiņstrāva);
es- spiediena līnija 20 kgf / cm 2 abs.;II- aukla pie HPC servomotora spoles;III- aukla pie servomotora spoles CH "SD; IV aukla pie spolespie LPC servomotora; Centrbēdzes galvenā sūkņa V veida iesūkšanas līnija; VI līnijas eļļošana eļļas dzesētājiem; VII līnija uz automātisko aizvaru; VIII līnija no summēšanas spolēm līdz ātruma regulatoram; IX papildu aizsardzības līnija; X - citas līnijas.
Darba šķidrums sistēmā ir minerāleļļa.
Strāvas tvaika ieplūdes vadības vārstu, vadības vārstu CSD priekšā un rotējošās tvaika apvada diafragmas pārslēgšanu LPR veic servomotori, kurus kontrolē rotācijas ātruma regulators un atlases spiediena regulatori.
Regulators ir paredzēts turboģeneratora griešanās ātruma uzturēšanai ar aptuveni 4% nevienmērību. Tas ir aprīkots ar vadības mehānismu, kas tiek izmantots, lai: uzlādētu drošības regulatora spoles un atvērtu automātisko svaigā tvaika aizbīdni; turboģeneratora griešanās ātruma izmaiņas, un ir iespējams sinhronizēt ģeneratoru jebkurā sistēmas avārijas frekvencē; ģeneratora noteiktās slodzes saglabāšana paralēlas ģeneratora darbības laikā; normālas frekvences uzturēšana ģeneratora vienas darbības laikā; palielinot ātrumu, pārbaudot drošības regulatora triecienus.
Vadības mehānismu var iedarbināt gan manuāli – tieši pie turbīnas, gan attālināti – no vadības paneļa.
Silfona tipa spiediena regulatori ir paredzēti, lai automātiski uzturētu tvaika spiedienu kontrolētajās ekstrakcijas kamerās ar nelīdzenumu aptuveni 2 kgf / cm 2 ražošanas ekstrakcijai un apmēram 0,4 kgf / cm 2 apkures ekstrakcijai.
Vadības sistēmai ir elektrohidrauliskais pārveidotājs (EHP), kura vadības vārstu aizvēršanu un atvēršanu ietekmē energosistēmas tehnoloģiskā aizsardzība un avārijas automātika.
Lai aizsargātu pret nepieņemamu griešanās ātruma palielināšanos, turbīna ir aprīkota ar drošības regulatoru, kura divi centrbēdzes strēlnieki tiek nekavējoties iedarbināti, kad ātrums sasniedz 11-13% virs nominālā, kas izraisa automātiskās svaigā tvaika aizvēršanos. slēģi, vadības vārsti un rotācijas diafragma. Turklāt ātruma regulatora spoļu blokam ir papildu aizsardzība, kas tiek aktivizēta, frekvencei paaugstinoties par 11,5%.
Turbīna ir aprīkota ar elektromagnētisko slēdzi, kas, iedarbinot, aizver automātisko aizvaru, vadības vārstus un LPC rotējošo diafragmu.
Triecienu uz elektromagnētisko slēdzi veic: aksiālās pārslēgšanas relejs, kad rotors pārvietojas aksiālā virzienā
pārsniedzot maksimāli pieļaujamo; vakuuma relejs nepieņemama vakuuma krituma gadījumā kondensatorā līdz 470 mm Hg. Art. (kad vakuums nokrītas līdz 650 mm Hg, vakuuma relejs dod brīdinājuma signālu); dzīvā tvaika temperatūras potenciometri nepieļaujama dzīvā tvaika temperatūras pazemināšanās gadījumā bez laika aizkaves; atslēga turbīnas attālinātai izslēgšanai vadības panelī; spiediena krituma slēdzis eļļošanas sistēmā ar laika aizkavi 3 s ar vienlaicīgu trauksmi.
Turbīna ir aprīkota ar jaudas ierobežotāju, ko izmanto īpašiem gadījumiem lai ierobežotu vadības vārstu atvēršanu.
Pretvārsti ir paredzēti, lai novērstu turbīnas paātrināšanos ar apgrieztu tvaika plūsmu, un tie ir uzstādīti uz tvaika nosūkšanas cauruļvadiem (regulējamiem un neregulētiem). Vārsti tiek aizvērti ar tvaika pretplūsmu un automatizāciju.
Turbīnas bloks ir aprīkots ar elektroniskiem regulatoriem ar izpildmehānismiem, lai uzturētu: norādīto tvaika spiedienu gala blīvējuma kolektorā, iedarbojoties uz tvaika padeves vārstu no deaeratoru izlīdzināšanas līnijas 6 kgf/cm 2 vai no tvertnes tvaika telpas; līmenis kondensāta kolektorā ar maksimālo novirzi no norādītā ± 200 mm, (tas pats regulators ieslēdz kondensāta recirkulāciju pie zemiem tvaika plūsmas ātrumiem kondensatorā); apkures tvaika kondensāta līmenis visos reģenerācijas sistēmas sildītājos, izņemot HDPE Nr.1.
Turbo iekārta ir aprīkota aizsargierīces: kopējai visu HPH izslēgšanai ar vienlaicīgu apvada līnijas aktivizēšanu un signalizāciju (ierīce tiek iedarbināta ārkārtas kondensāta līmeņa paaugstināšanās gadījumā cauruļu sistēmas bojājumu vai blīvuma pārkāpumu dēļ vienā no HPH līdz pirmā robeža); atmosfēras vārsti-diafragmas, kas tiek uzstādīti uz LPC izplūdes caurulēm un tiek atvērti, kad spiediens caurulēs paaugstinās līdz 1,2 kgf / cm 2 abs.
Eļļošanas sistēma ir paredzēts eļļas T-22 GOST 32-74 vadības sistēmu un gultņu eļļošanas sistēmu piegādei.
Eļļa tiek piegādāta eļļošanas sistēmai līdz eļļas dzesētājiem, izmantojot divus virknē savienotus inžektorus.
Lai apkalpotu turboģeneratoru tā palaišanas laikā, tiek nodrošināts palaišanas eļļas elektriskais sūknis ar griešanās ātrumu 1500 apgr./min.
Turbīna ir aprīkota ar vienu rezerves sūkni ar maiņstrāvas motoru un vienu avārijas sūkni ar līdzstrāvas motoru.
Kad eļļošanas spiediens nokrītas līdz atbilstošajām vērtībām, no eļļošanas spiediena slēdža (RDS) automātiski tiek ieslēgts rezerves un avārijas sūknis. RDS tiek periodiski pārbaudīts turbīnas darbības laikā.
Pie spiediena, kas ir zemāks par pieļaujamo, turbīna un pagrieziena ierīce tiek atvienota no RDS signāla uz elektromagnētisko slēdzi.
Metinātās konstrukcijas tvertnes darba jauda ir 14 m 3 .
Tvertnē ir uzstādīti filtri, lai attīrītu eļļu no mehāniskiem piemaisījumiem. Tvertnes dizains ļauj ātri un droši mainīt filtru. Ir filtrs smalkai eļļas attīrīšanai no mehāniskiem piemaisījumiem, kas nodrošina nepārtrauktu daļas kontroles un eļļošanas sistēmu patērētās eļļas filtrēšanu.
Eļļas atdzesēšanai tiek nodrošināti divi eļļas dzesētāji (virsmas vertikāli), kas paredzēti darbam ar svaigu dzesēšanas ūdeni no cirkulācijas sistēmas temperatūrā, kas nepārsniedz 33 ° C.
kondensācijas ierīce, paredzēts turbīnas iekārtas apkalpošanai, sastāv no kondensatora, galvenā un palaišanas ežektora, kondensāta un cirkulācijas sūkņiem un ūdens filtriem.
Virsmas divpakāpju kondensators ar kopējo dzesēšanas virsmu 3000 m 2 ir paredzēts darbam ar svaigu dzesēšanas ūdeni. Tam ir atsevišķs iebūvēts saišķis dekoratīvās vai tīkla ūdens sildīšanai, kura sildvirsma ir aptuveni 20% no visas kondensatora virsmas.
Kopā ar kondensatoru tiek piegādāts pārsprieguma trauks elektroniskā līmeņa kontroles sensora pievienošanai, kas iedarbojas uz vadības un recirkulācijas vārstiem, kas uzstādīti uz galvenā kondensāta cauruļvada. Kondensatoram tvaika daļā ir iebūvēta speciāla kamera, kurā ir uzstādīta HDPE sekcija Nr.1.
Gaisa noņemšanas ierīce sastāv no diviem galvenajiem trīspakāpju ežektoriem (viena rezerve), kas paredzēti gaisa iesūkšanai un normālas siltuma apmaiņas procesa nodrošināšanai kondensatorā un citos vakuuma siltummaiņos, un viena palaišanas ežektora, lai ātri paaugstinātu vakuumu kondensatorā. līdz 500-600 mmHg. Art.
Kondensācijas iekārta ir aprīkota ar diviem vertikāla tipa kondensāta sūkņiem (viens gaidīšanas režīms) kondensāta sūknēšanai un padevei deaeratoram caur ežektora dzesētājiem, blīvējuma dzesētājiem un HDPE. Ģeneratora kondensatora un gāzes dzesētāju dzesēšanas ūdens tiek piegādāts ar cirkulācijas sūkņiem.
Iekārtas eļļas dzesētājiem un gāzes dzesētājiem piegādātā dzesēšanas ūdens mehāniskai tīrīšanai ir uzstādīti filtri ar rotējošiem sietiem skalošanai ceļā.
Cirkulācijas sistēmas palaišanas ežektors paredzēts sistēmas piepildīšanai ar ūdeni pirms turbīnas iekārtas iedarbināšanas, kā arī gaisa izvadīšanai, kad tas uzkrājas cirkulācijas kanalizācijas vadu augšējos punktos un eļļas dzesētāju augšējās ūdens kamerās.
Lai izjauktu vakuumu, gaisa iesūkšanas cauruļvadā no kondensatora tiek izmantots elektriskais vārsts, kas uzstādīts pie starta ežektora.
Reģeneratīva ierīce paredzēts padeves ūdens (turbīnas kondensāta) sildīšanai ar tvaiku, kas ņemts no turbīnas starpposmiem. Iekārta sastāv no virsmas darba tvaika kondensatora, galvenā ežektora, virsmas tvaika dzesētājiem, kas izgatavoti no labirinta blīvēm, un virsmas zema spiediena tvaika spiediena dzesētājiem, pēc kuriem turbīnas kondensāts tiek nosūtīts uz augstspiediena augstspiediena deaeratoru, lai uzsildītu padeves ūdeni pēc tam. deaerators apmēram 105% apmērā no turbīnas maksimālā tvaika plūsmas ātruma.
HDPE Nr.1 ir iebūvēts kondensatorā. Pārējo PND uzstāda atsevišķa grupa. HPH Nr.5, 6 un 7 - vertikāla konstrukcija ar iebūvētiem atkausētājiem un notekas dzesētājiem.
HPH tiek piegādāti ar grupu aizsardzību, kas sastāv no automātiskiem izplūdes un pretvārstiem pie ūdens ieplūdes un izplūdes, automātiska vārsta ar elektromagnētu, cauruļvada sildītāju iedarbināšanai un izslēgšanai.
HPH un HDPE katrs, izņemot HPH Nr. 1, ir aprīkoti ar kondensāta novadīšanas vadības vārstu, ko kontrolē elektronisks "regulators.
Apkures tvaika kondensāta novadīšana no sildītājiem - kaskāde. No HDPE Nr.2 kondensāts tiek izsūknēts ar drenāžas sūkni.
Kondensāts no HPH Nr.5 tiek tieši nosūtīts uz deaeratoru 6 kgf/cm 2 abs. vai nepietiekama spiediena gadījumā sildītājā pie zemām turbīnas slodzēm, tas automātiski pārslēdzas uz novadīšanu HDPE.
Reģeneratīvās iekārtas galveno iekārtu raksturojums ir dots tabulā. 4.
Tiek piegādāts īpašs vakuuma dzesētājs SP, lai sūktu tvaiku no turbīnas labirinta blīvējumu galējiem nodalījumiem.
Tvaika iesūkšana no turbīnas labirinta blīvējumu starpnodalījumiem tiek veikta CO vertikālajā dzesētājā. Dzesētājs ir iekļauts reģeneratīvajā kontūrā galvenā kondensāta sildīšanai pēc LPH Nr. 1.
Dzesētāja dizains ir līdzīgs zema spiediena sildītāju konstrukcijai.
Tīkla ūdens sildīšana tiek veikta instalācijā, kas sastāv no diviem tīkla sildītājiem Nr. 1 un 2 (PSG Nr. 1 un 2), kas ar tvaiku savienoti attiecīgi ar apakšējo un augšējo apkures nosūkšanu. Tīkla sildītāju tips - PSG-1300-3-8-1.
|
Iekārtas identifikācija |
Apkures virsma, m 2 |
Darba vides iestatījumi |
Spiediens, kgf/cm 2 abs., hidrauliskās pārbaudes laikā telpās |
|||
|
Ūdens patēriņš, m 3 / h |
Pretestība, m ūdens. Art. |
|||||
|
iebūvēts kondensatorā |
||||||
|
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 |
||||||
|
Tvaika dzesētājs no starpkamerām |
PN-130-1-16-9-11 |
|||||
|
Tvaika dzesētājs no blīvējuma gala kamerām |
||||||
| Kursa projekta uzdevums | 3 |
|
| 1. | Sākotnējie atsauces dati | 4 |
| 2. | Katlu iekārtas aprēķins | 6 |
| 3. | Tvaika izplešanās procesa izbūve turbīnā | 8 |
| 4. | Tvaika un barības ūdens bilance | 9 |
| 5. | Tvaika, padeves ūdens un kondensāta parametru noteikšana pēc PTS elementiem | 11 |
| 6. | Siltuma bilances vienādojumu sastādīšana un atrisināšana PTS sekcijām un elementiem | 15 |
| 7. | Enerģijas jaudas vienādojums un tā risinājums | 23 |
| 8. | Aprēķinu pārbaude | 24 |
| 9. | Enerģijas rādītāju definīcija | 25 |
| 10. | Piederumu izvēle | 26 |
| Bibliogrāfija | 27 |
|
Kursa projekta uzdevums
Students: Onuchins D.M..
Projekta tēma: PTU PT-80/100-130/13 termiskās shēmas aprēķins
Projekta dati
P 0 \u003d 130 kg / cm 2;
;
;
Q t \u003d 220 MW;
;
.
Spiediens neregulētā izņemšanā no atsauces datiem.
Papildu ūdens sagatavošana - no atmosfēras deaeratora "D-1.2".
Norēķinu daļas apjoms
PTU projektēšanas aprēķins SI sistēmā nominālajai jaudai.
Profesionālo skolu darba enerģētisko rādītāju noteikšana.
Palīgaprīkojuma izvēle profesionālajām skolām.
1. Sākotnējie atsauces dati
Turbīnas PT-80/100-130 galvenie rādītāji.
1. tabula.
| Parametrs | Vērtība | Izmērs |
| Nominālā jauda | 80 | MW |
| Maksimālā jauda | 100 | MW |
| Sākotnējais spiediens | 23,5 | MPa |
| Sākotnējā temperatūra | 540 | AR |
| Spiediens HPC izejā | 4,07 | MPa |
| Temperatūra HPC izejā | 300 | AR |
| Pārkarsēta tvaika temperatūra | 540 | AR |
| Dzesēšanas ūdens patēriņš | 28000 | m 3 / h |
| Dzesēšanas ūdens temperatūra | 20 | AR |
| Kondensatora spiediens | 0,0044 | MPa |
Turbīnai ir 8 neregulētas tvaika ekstrakcijas, kas paredzētas padeves ūdens sildīšanai zemspiediena sildītājos, deaeratorā, augstspiediena sildītājos un galvenā padeves sūkņa piedziņas turbīnas darbināšanai. Izplūdes tvaiki no turbo piedziņas tiek atgriezti turbīnā.
2. tabula.
| Atlase | Spiediens, MPa | Temperatūra, 0 С |
|
| es | LDPE №7 | 4,41 | 420 |
| II | PVD №6 | 2,55 | 348 |
| III | PND №5 | 1,27 | 265 |
| Deaerators | 1,27 | 265 |
|
| IV | PND №4 | 0,39 | 160 |
| V | PND №3 | 0,0981 | - |
| VI | PND №2 | 0,033 | - |
| VII | PND №1 | 0,003 | - |
Turbīnai ir divas apkures tvaika nosūkšanas, augšējā un apakšējā, kas paredzētas viena un divpakāpju tīkla ūdens sildīšanai. Apkures nosūkšanai ir šādi spiediena regulēšanas ierobežojumi:
Augšējais 0,5-2,5 kg / cm 2;
Zemāks 0,3-1 kg/cm 2 .
2. Katlu iekārtas aprēķins
WB - augšējais katls;
NB - apakšējais apkures katls;
Obr - reversā tīkla ūdens.
D WB, D NB - tvaika plūsma attiecīgi uz augšējo un apakšējo katlu.
Temperatūras grafiks: 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).
Tvaika parametru noteikšana apkures ekstrakcijās
Mēs pieņemam vienotu apkuri uz VSP un NSP;
Mēs pieņemam zemas apkures vērtību tīkla sildītājos 
.
Mēs pieņemam spiediena zudumus cauruļvados 
.
Turbīnas augšējās un apakšējās ekstrakcijas spiediens VSP un LSP:
bārs; 
bārs.
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. Tvaika izplešanās procesa uzbūve turbīnā
Ņemsim spiediena zudumus balonu tvaika sadales ierīcēs:
;
;
;
Šajā gadījumā spiediens pie cilindru ieejas (aiz vadības vārstiem) būs:
Process h,s-diagrammā ir parādīts attēlā. 2.
4. Tvaika un padeves ūdens līdzsvars.
Mēs pieņemam, ka vislielākais potenciāls tvaiks nonāk gala blīvēs (D CU) un tvaika izsviedes (D EP).
Izlietotais tvaiks no gala blīvēm un no ežektoriem tiek novirzīts uz blīvējuma kārbas sildītāju. Mēs pieņemam kondensāta sildīšanu tajā:
Izlietotais tvaiks ežektora dzesētājos tiek novirzīts uz ežektora sildītāju (EP). Apkure tajā:
Mēs pieņemam tvaika plūsmu uz turbīnu (D) kā zināmu vērtību.
Darba šķidruma zudumi stacijas iekšienē: D UT =0,02D.
Tvaika patēriņš gala blīvējumiem būs 0,5%: D KU = 0,005D.
Tvaika patēriņš galvenajiem ežektoriem būs 0,3%: D EJ = 0,003D.
Pēc tam:
Tvaika patēriņš no katla būs:
Jo bungu katls, ir jāņem vērā katla izpūšana.
D prod \u003d 0,015D \u003d 1,03D K = 0,0154D.
Apkures katlam piegādātā ūdens daudzums:
Papildu ūdens daudzums:
Kondensāta zudumi ražošanā:
(1-K pr) D pr \u003d (1-0,6) ∙ 75 \u003d 30 kg / s.
Spiediens katla cilindrā ir aptuveni par 20% lielāks nekā svaigā tvaika spiediens pie turbīnas (hidraulisko zudumu dēļ), t.i.
P q.v. =1,2P 0 =1,2∙12,8=15,36 MPa → 
kJ/kg.
Spiediens nepārtrauktās izpūšanas paplašinātājā (CRP) ir par aptuveni 10% lielāks nekā deaeratorā (D-6), t.i.
P RNP \u003d 1,1 P d \u003d 1,1 ∙ 5,88 \u003d 6,5 bāri →
→
kJ/kg;
kJ/kg;
kJ/kg;
D P.R. \u003d β ∙ D prod = 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.
Mēs nosakām tīkla ūdens patēriņu caur tīkla sildītājiem:
Mēs pieņemam noplūdes siltumapgādes sistēmā 1% apmērā no cirkulējošā ūdens daudzuma.
Tādējādi nepieciešamā veiktspēja chem. Ūdens attīrīšana:
5. Tvaika, padeves ūdens un kondensāta parametru noteikšana pēc PTS elementiem.
Mēs pieņemam spiediena zudumus tvaika cauruļvados no turbīnas līdz reģeneratīvās sistēmas sildītājiem šādā apmērā:
| I atlase | PVD-7 | 4% |
| II atlase | PVD-6 | 5% |
| III atlase | PVD-5 | 6% |
| IV atlase | PVD-4 | 7% |
| V atlase | PND-3 | 8% |
| VI atlase | PND-2 | 9% |
| VII atlase | PND-1 | 10% |
Parametru noteikšana ir atkarīga no sildītāju konstrukcijas ( skatīt att. 3). Aprēķinātajā shēmā visi HDPE un LDPE ir virsmas.
Galvenā kondensāta un ūdens padeves laikā no kondensatora uz katlu mēs nosakām mums nepieciešamos parametrus.
5.1. Mēs neņemam vērā entalpijas pieaugumu kondensāta sūknī. Tad kondensāta parametri pirms EP:
0,04 bāri 
29°С, 
121,41 kJ/kg.
5.2. Mēs ņemam galvenā kondensāta sildīšanu ežektora sildītājā, kas vienāda ar 5 ° C.
34 °С; kJ/kg.
5.3. Tiek pieņemts, ka ūdens sildīšana blīvējuma kārbas sildītājā (SH) ir 5°C.
39 °С, 
kJ/kg.
5.4. PND-1 — atspējots.
Tas barojas ar tvaiku no VI izvēles.
69,12 °С, 
289,31 kJ / kg \u003d h d2 (drenāža no HDPE-2).
°С, 
4,19∙64,12=268,66kJ/kg
Tas barojas ar tvaiku no V izvēles.
Sildīšanas tvaika spiediens sildītāja korpusā:
96,7 °С, 
405,21 kJ/kg;
Ūdens parametri aiz sildītāja:
°С, 
4,19∙91,7=384,22 kJ/kg.
Mēs provizoriski iestatījām temperatūras paaugstināšanos plūsmu sajaukšanās dēļ LPH-3 priekšā 
, t.i. mums ir:
Tas barojas ar tvaiku no IV atlases.
Sildīšanas tvaika spiediens sildītāja korpusā:
140,12°С, 
589,4 kJ/kg;
Ūdens parametri aiz sildītāja:
°С, 
4,19∙135,12=516,15 kJ/kg.
Sildīšanas līdzekļa parametri notekas dzesētājā:
5.8. Padeves ūdens deaerators.
Padeves ūdens deaerators darbojas ar nemainīgu tvaika spiedienu korpusā
R D-6 \u003d 5,88 bāri → t D-6 H \u003d 158 ˚C, h 'D-6 \u003d 667 kJ / kg, h ”D-6 \u003d 2755,54 kJ / kg,
5.9. Padeves sūknis.
Ņemsim sūkņa efektivitāti 
0,72.
Izplūdes spiediens: MPa. °C un sildīšanas līdzekļa parametri notekas dzesētājā:
Tvaika parametri tvaika dzesētājā:
°C; 
2833,36 kJ/kg.
Mēs iestatījām apkuri OP-7 vienādu ar 17,5 ° С. Tad ūdens temperatūra lejpus HPH-7 ir vienāda ar °C, un sildīšanas līdzekļa parametri notekas dzesētājā ir:
°C; 
1032,9 kJ/kg.
Padeves ūdens spiediens pēc HPH-7 ir:
Ūdens parametri aiz paša sildītāja.
- pamācība
Priekšvārds pirmajai daļai
Tvaika turbīnu modelēšana ir simtiem cilvēku ikdienas darbs mūsu valstī. Vārda vietā modelis ir pieņemts teikt plūsmas raksturlielums. Tvaika turbīnu patēriņa raksturlielumi tiek izmantoti tādu problēmu risināšanā kā koģenerācijas stacijās saražotās elektroenerģijas un siltuma standarta kurināmā īpatnējā patēriņa aprēķināšana; TEC darbības optimizācija; koģenerācijas režīmu plānošana un uzturēšana.
Esmu attīstījusies jauna plūsma, kas raksturīga tvaika turbīnai ir linearizēta plūsma, kas raksturīga tvaika turbīnai. Izstrādātais plūsmas raksturlielums ir ērts un efektīvs šo problēmu risināšanā. Tomēr šobrīd tas ir aprakstīts tikai divos zinātniskos rakstos:
- TEC darbības optimizācija Krievijas elektroenerģijas un elektroenerģijas vairumtirdzniecības tirgus apstākļos;
- Aprēķinu metodes koģenerācijas stacijas līdzvērtīgā kurināmā īpatnējā patēriņa noteikšanai piegādātajai elektroenerģijai un siltumenerģijai kombinētās ražošanas režīmā.
Un tagad savā emuārā es vēlētos:
- pirmkārt, vienkāršā un pieejamā valodā atbildēt uz galvenajiem jautājumiem par jauno plūsmas raksturlielumu (sk. Tvaika turbīnas lineārās plūsmas raksturojums. 1. daļa. Pamatjautājumi);
- otrkārt, sniegt piemēru jauna patēriņa raksturlieluma konstruēšanai, kas palīdzēs izprast gan konstruēšanas metodi, gan raksturlieluma īpašības (skat. zemāk);
- treškārt, atspēkot divus vispārzināmus apgalvojumus par tvaika turbīnas darbības režīmiem (sk. Tvaika turbīnas lineārās plūsmas raksturojums. 3. daļa. Tvaika turbīnas darbības mītu atmaskošana).
1. Sākotnējie dati
Sākotnējie dati linearizētas plūsmas raksturlīknes konstruēšanai var būt
- faktiskās jaudas vērtības Q 0 , N, Q p, Q t, kas izmērītas tvaika turbīnas darbības laikā,
- nomogrammas q t bruto no normatīvās un tehniskās dokumentācijas.
Gadījumos, kad Q 0, N, Q p, Q t faktiskās vērtības nav pieejamas, ir iespējams apstrādāt nomogrammas q t bruto. Tie savukārt tika iegūti no mērījumiem. Lasiet vairāk par turbīnu testēšanu vietnē Gorshtein V.M. un utt. Energosistēmas režīmu optimizēšanas metodes.
2. Algoritms linearizētas plūsmas raksturlīknes konstruēšanai
Konstrukcijas algoritms sastāv no trim soļiem.
- Nomogrammu vai mērījumu rezultātu tulkošana tabulas veidā.
- Tvaika turbīnas plūsmas raksturlielumu linearizācija.
- Tvaika turbīnas vadības diapazona robežu noteikšana.
Strādājot ar nomogrammām q t bruto, pirmais solis tiek veikts ātri. Tādu darbu sauc digitalizācija(digitalizācija). 9 nomogrammu digitalizēšana pašreizējam piemēram man aizņēma apmēram 40 minūtes.
Otrajā un trešajā darbībā ir jāizmanto matemātikas pakotnes. Es mīlu un izmantoju MATLAB daudzus gadus. Tajā ir mans piemērs linearizētas plūsmas raksturlīknes konstruēšanai. Piemēru var lejupielādēt no saites, palaist un patstāvīgi izprast linearizētas plūsmas raksturlieluma konstruēšanas metodi.
Aplūkojamās turbīnas plūsmas raksturlielums tika izveidots šādām režīma parametru fiksētajām vērtībām:
- vienpakāpes darbība,
- vidēja spiediena tvaika spiediens = 13 kgf/cm2,
- zema spiediena tvaika spiediens = 1 kgf / cm2.
1) Īpatnējā patēriņa nomogrammas q t bruto elektroenerģijas ražošanai (iezīmētie sarkanie punkti tiek digitalizēti - pārnesti uz tabulu):
- 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) Digitalizācijas rezultāts(katram csv failam ir atbilstošs png fails):
- 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 skripts ar aprēķiniem un grafiku zīmēšanu:
- PT_80_lineārais_raksturojuma_līkne.m
4) Nomogrammu digitalizācijas rezultāts un linearizētas plūsmas raksturlīknes konstruēšanas rezultāts tabulas veidā:
- PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.
1. solis. Nomogrammu vai mērījumu rezultātu tulkošana tabulas formā
1. Sākotnējo datu apstrāde
Mūsu piemēra sākotnējie dati ir nomogrammas q t bruto.
Lai digitalizētu daudzas nomogrammas, ir nepieciešams īpašs rīks. Šim nolūkam esmu izmantojis tīmekļa lietojumprogrammu daudzas reizes. Lietojumprogramma ir vienkārša, ērta, taču tai nav pietiekamas elastības, lai automatizētu procesu. Daļa darba ir jāveic ar rokām.
Šajā posmā ir svarīgi digitalizēt nomogrammu galējos punktus, kas nosaka tvaika turbīnas vadības diapazona robežas.
Darbs bija katrā png failā, izmantojot aplikāciju, atzīmēt patēriņa raksturlieluma punktus, lejupielādēt iegūto csv un apkopot visus datus vienā tabulā. Digitalizācijas rezultāts atrodams failā PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx, lapā "PT-80", tabulā "Sākotnējie dati".
2. Mērvienību samazināšana līdz jaudas vienībām
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(vienādojums)$$displejs$$
un mēs piegādājam visas sākotnējās vērtības uz MW. Aprēķini tika veikti, izmantojot MS Excel.
Iegūtā tabula "Sākotnējie dati (jaudas vienības)" ir algoritma pirmā soļa rezultāts.
2. solis. Tvaika turbīnas plūsmas raksturlieluma linearizācija
1. MATLAB darba pārbaude
Šajā darbībā jums ir jāinstalē un jāatver MATLAB versija, kas nav zemāka par 7.3 (šī ir vecā versija, pašreizējā 8.0). Programmā MATLAB atveriet failu PT_80_linear_characteristic_curve.m, palaidiet to un pārbaudiet, vai tas darbojas. Viss darbojas pareizi, ja pēc skripta palaišanas komandrindā tiek parādīts šāds ziņojums:
Vērtības tiek nolasītas no faila PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx 1 sek Koeficienti: a(N) = 2,317, a(Qp) = 0,621, a(Qt) = 0,255, a0 = 33,874 Vidējā kļūda = 0,006, 0,007 %) regulēšanas diapazona robežpunkti = 37
Ja jums ir kādas kļūdas, izdomājiet pats, kā tās novērst.
2. Aprēķini
Visi aprēķini ir ieviesti failā PT_80_linear_characteristic_curve.m. Apskatīsim to pa daļām.
1) Norādiet iepriekšējā solī iegūtās avota faila, lapas, šūnu diapazona nosaukumu, kurā ir tabula “Sākotnējie dati (jaudas vienības)”.
XLSFileName = "PT_80_lineārs_rakstzīmju_līkne.xlsx"; XLSSheetName = "PT-80"; XLSRange="F3:I334";
2) Mēs ņemam vērā sākotnējos datus MATLAB.
avotadati = xlsread(XLSFailaNosaukums, XLSSheetName, XLSRange); N = avotsDati(:,1); Qm = avotsDati(:,2); Ql = avotsDati(:,3); Q0 = avotsDati(:,4); fprintf ("Vērtības nolasītas no faila %s %1.0f sekundēs\n", XLSFileName, toc);
Mēs izmantojam mainīgo Qm vidēja spiediena tvaika plūsmas ātrumam Q p, indekss m no vidū- vidēji; līdzīgi mēs izmantojam mainīgo Ql zemspiediena tvaika plūsmas ātrumam Q n , indekss l no zems- īss.
3) Definēsim koeficientus α i .
Atgādiniet vispārīgo plūsmas raksturlieluma formulu
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(vienādojums)$$displejs$$
un norādiet neatkarīgus (x_ciparu) un atkarīgos (y_cipara) mainīgos.
x_cipars = ; % elektroenerģijas N, rūpnieciskais tvaiks Qp, apkures tvaiks Qt, vienības vektors y_cipars = Q0; % dzīvā tvaika patēriņš Q0
Ja nesaprotat, kāpēc x_ciparu matricā ir vienības vektors (pēdējā kolonna), izlasiet materiālus par lineāro regresiju. Par regresijas analīzes tēmu es iesaku grāmatu Draper N., Smith H. Lietišķā regresijas analīze. Ņujorka: Wiley, Presē, 1981. 693 lpp. (pieejams krievu valodā).
Tvaika turbīnas linearizētās plūsmas raksturlieluma vienādojums
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(vienādojums)$$displejs$$
ir daudzkārtējas lineārās regresijas modelis. Koeficientus α i noteiks, izmantojot "civilizācijas lielais labums"- mazāko kvadrātu metode. Atsevišķi atzīmēju, ka mazāko kvadrātu metodi Gauss izstrādāja 1795. gadā.
Programmā MATLAB tas tiek darīts vienā rindā.
A = regress(y_cipars, x_cipars); fprintf("Koeficienti: a(N) = %4.3f, a(Qp) = %4.3f, a(Qt) = %4.3f, a0 = %4.3f\n",... A);
Mainīgais A satur vēlamos koeficientus (skatiet ziņojumu MATLAB komandrindā).
Tādējādi iegūtajai linearizētajai plūsmai, kas raksturīga tvaika turbīnai PT-80, ir forma
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,621 \cdot Q_P + 0,255 \cdot Q_T + 33,874 \qquad (4) \end(vienādojums)$$displejs$$
4) Novērtēsim iegūtā plūsmas raksturlieluma linearizācijas kļūdu.
y_modelis = x_cipars * A; err = abs(y_modelis — y_cipars) ./ y_cipars; fprintf("Vidējā kļūda = %1.3f, (%4.2f%%)\n\n", vidējais(err), vidējais(err)*100);
Linearizācijas kļūda ir 0,57%(skatiet ziņojumu MATLAB komandrindā).
Lai novērtētu tvaika turbīnas linearizētās plūsmas raksturlīknes izmantošanas ērtību, risinām augstspiediena tvaika plūsmas ātruma Q 0 aprēķināšanas uzdevumu plkst. zināmās vērtības slodzes N, Q p, Q t.
Pieņemsim, ka N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Q t = 62,4 MW, tad
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0 = 2,317 \cdot 82,3 + 0,621 \cdot 55,5 + 0,255 \cdot 62,4 + 33,874 = 274,9 \qquad (5) \$$ displejs(vienādojums $$)
Atgādināšu, ka vidējā aprēķina kļūda ir 0,57%.
Atgriezīsimies pie jautājuma, kāpēc tvaika turbīnai raksturīgā linearizētā plūsma ir principiāli ērtāka nekā īpatnējā plūsmas ātruma q t bruto nomogrammas elektroenerģijas ražošanai? Lai saprastu būtiskās atšķirības praksē, atrisiniet divas problēmas.
- Aprēķiniet Q 0 ar norādīto precizitāti, izmantojot nomogrammas un acis.
- Automatizējiet Q 0 aprēķināšanas procesu, izmantojot nomogrammas.
Acīmredzot pirmajā uzdevumā q t bruto vērtību noteikšana ar aci ir saistīta ar rupjām kļūdām.
Otrais uzdevums ir apgrūtinoši automatizēt. Ciktāl q vērtības ir ļoti nelineāras, tad šādai automatizācijai digitalizēto punktu skaits ir desmit reizes lielāks nekā pašreizējā piemērā. Nepietiek ar vienu digitalizāciju, ir arī jārealizē algoritms interpolācija(vērtību atrašana starp punktiem) nelineāras bruto vērtības.
3. solis. Tvaika turbīnas vadības diapazona robežu noteikšana
1. Aprēķini
Lai aprēķinātu regulēšanas diapazonu, mēs izmantojam citu "Civilizācijas svētība"- ar izliekta korpusa metodi, izliekta korpusa.
Programmā MATLAB tas tiek darīts šādi.
indekssCH = convhull(N, Qm, Ql, "vienkāršot", patiess); indekss = unikāls(indekssCH); regRange = ; regRangeQ0 = * A; fprintf("Regulēšanas diapazona robežpunktu skaits = %d\n\n", izmērs(indekss,1));
Metode convhull() nosaka regulēšanas diapazona robežpunkti, ko nosaka ar mainīgo N, Qm, Ql vērtībām. Mainīgais indekssCH satur trīsstūru virsotnes, kas veidotas, izmantojot Delaunay triangulāciju. Mainīgais regRange satur regulēšanas diapazona robežpunktus; mainīgs regRangeQ0 — augstspiediena tvaika plūsmas ātrumi kontroles diapazona robežpunktiem.
Aprēķina rezultātu var atrast failā PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, lapā "PT-80-result", tabulā "Regulēšanas diapazona robežas".
Linearizētās plūsmas raksturlielums ir izveidots. Tā ir formula un 37 punkti, kas nosaka regulēšanas diapazona robežas (apvalku) attiecīgajā tabulā.
2. Verifikācija
Automatizējot Q 0 aprēķināšanas procesus, ir jāpārbauda, vai noteikts punkts ar vērtībām N, Q p, Q t atrodas regulēšanas diapazonā vai ārpus tā (režīms nav tehniski ieviests). Programmā MATLAB to var izdarīt šādi.
Mēs iestatām N, Q n, Q t vērtības, kuras vēlamies pārbaudīt.
n=75; qm = 120; ql = 50;
Mēs pārbaudām.
in1 = bezdaudzstūris(n, qm, regDināls(:,1),regDināls(:,2)); in2 = bezdaudzstūris(qm, ql, regDināls(:,2),regDināls(:,3)); in = in1 && in2; if in fprintf("Punkts N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW ir kontroles diapazonā\n", n, qm, ql); else fprintf("Punkts N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW ir ārpus kontroles diapazona (tehniski nesasniedzams)\n", n, qm, ql); beigas
Pārbaude tiek veikta divos posmos:
- mainīgais in1 parāda, vai vērtības N, Q p ir nokļuvušas apvalka projekcijā uz asīm N, Q p;
- tāpat mainīgais in2 parāda, vai vērtības Q p, Q t ir nokļuvušas apvalka projekcijā uz asīm Q p, Q t.
Ja abi mainīgie ir vienādi ar 1 (patiess), tad vēlamais punkts atrodas apvalka iekšpusē, kas nosaka tvaika turbīnas vadības diapazonu.
Tvaika turbīnai raksturīgās linearizētās plūsmas raksturojums
Lielākā daļa "civilizācijas veltes" mēs ieguvām aprēķinu rezultātu ilustrācijas ziņā.
Vispirms jāsaka, ka telpa, kurā mēs veidojam grafikus, t.i., telpa ar asīm x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p, tiek saukta režīma telpa(skatīt sadaļu TEC darbības optimizācija Krievijas elektroenerģijas un elektroenerģijas vairumtirgus apstākļos
). Katrs šīs telpas punkts nosaka noteiktu tvaika turbīnas darbības režīmu. režīms var būt
- tehniski iespējams, ja punkts atrodas korpusa iekšpusē, kas nosaka regulēšanas diapazonu,
- tehniski nerealizējams, ja punkts atrodas ārpus šī čaulas.
Ja mēs runājam par tvaika turbīnas kondensācijas režīmu (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0), tad linearizētas plūsmas raksturlielums pārstāv līnijas segments. Ja mēs runājam par T veida turbīnu, tad linearizētās plūsmas raksturlielums ir plakans daudzstūris 3D režīma telpā ar asīm x - N, y - Q t, z - Q 0, ko ir viegli vizualizēt. PT tipa turbīnai vizualizācija ir visgrūtākā, jo šādai turbīnai raksturīgā linearizētā plūsma ir plakans daudzstūris četrās dimensijās(skaidrojumus un piemērus skatīt sadaļā Koģenerācijas staciju darbības optimizēšana Krievijas elektroenerģijas vairumtirdzniecības un jaudas tirgus apstākļos Turbīnas plūsmas linearizācija).
1. Iegūtās tvaika turbīnas linearizētās plūsmas raksturlieluma ilustrācija
Režīma telpā izveidosim tabulas "Sākotnējie dati (jaudas vienības)" vērtības.
Rīsi. 3. Plūsmas raksturlielumu sākuma punkti režīma telpā ar asīm x - N, y - Q t, z - Q 0
Tā kā mēs nevaram izveidot atkarību četrdimensiju telpā, mēs vēl neesam sasnieguši tādu civilizācijas svētību, mēs darbojamies ar Q p vērtībām šādi: izslēdzam tās (3. att.), fiksējam (Zīm. . 4) (skatiet uzzīmēšanas kodu MATLAB).
Fiksējam vērtību Q p = 40 MW un izveidojam sākuma punktus un linearizētu plūsmas raksturlielumu.
Rīsi. 4. Plūsmas raksturlielumu atskaites punkti (zili punkti), linearizētas plūsmas raksturlielums (zaļš plakans daudzstūris)
Atgriezīsimies pie iegūtās linearizētās plūsmas raksturlīknes (4) formulas. Ja mēs labosim Q p \u003d 40 MW MW, tad formula izskatīsies šādi
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,255 \cdot Q_T + 58,714 \qquad (6) \end(vienādojums)$$displejs$$
Šis modelis definē plakanu daudzstūri trīsdimensiju telpā ar asīm x - N, y - Q t, z - Q 0 pēc analoģijas ar T veida turbīnu (to redzam 4. att.).
Pirms daudziem gadiem, izstrādājot nomogrammas q t bruto, viņi pieļāva būtisku kļūdu sākotnējo datu analīzes posmā. Tā vietā, lai pielietotu mazāko kvadrātu metodi un izveidotu tvaika turbīnai raksturīgo linearizēto plūsmu, kāda nezināma iemesla dēļ tika veikts primitīvs aprēķins:
$$displejs$$\begin(vienādojums) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(vienādojums)$$displejs$$
Atņemts no augstspiediena tvaika plūsmas ātruma Q 0 tvaika izmaksas Q t, Q p un iegūto starpību Q 0 (N) \u003d Q e attiecina uz elektroenerģijas ražošanu. Iegūtā vērtība Q 0 (N) \u003d Q e tika dalīta ar N un pārvērsta kcal / kWh, iegūstot īpatnējo patēriņu q t bruto. Šis aprēķins neatbilst termodinamikas likumiem.
Cienījamie lasītāji, varbūt jūs esat tas, kurš zina nezināmo iemeslu? Dalies ar to!
2. Tvaika turbīnas vadības diapazona ilustrācija
Apskatīsim regulēšanas diapazona apvalku režīma telpā. Tās uzbūves sākuma punkti ir parādīti attēlā. 5. Tie ir tie paši punkti, ko mēs redzam attēlā. 3, bet parametrs Q 0 tagad ir izslēgts.
Rīsi. 5. Plūsmas raksturlīknes sākuma punkti režīma telpā ar asīm x - N, y - Q p, z - Q t
Punktu kopa att. 5 ir izliekta. Izmantojot funkciju convexhull(), mēs esam noteikuši punktus, kas nosaka šīs kopas ārējo apvalku.
Delaunay triangulācija(savienotu trīsstūru kopa) ļauj mums izveidot regulēšanas diapazona apvalku. Trijstūru virsotnes ir mūsu apsveramās tvaika turbīnas PT-80 vadības diapazona robežvērtības.
Rīsi. 6. Regulēšanas diapazona apvalks, ko attēlo daudzi trīsstūri
Kad mēs pārbaudījām noteiktu punktu, vai tas neietilpst regulēšanas diapazonā, mēs pārbaudījām, vai šis punkts atrodas iegūtajā apvalkā vai ārpus tā.
Visas iepriekš parādītās diagrammas tika izveidotas, izmantojot MATLAB rīkus (skatiet PT_80_linear_characteristic_curve.m).
Perspektīvie uzdevumi, kas saistīti ar tvaika turbīnas darbības analīzi, izmantojot linearizētu plūsmas raksturlielumu
Ja tu taisi diplomu vai disertāciju, tad varu tev piedāvāt vairākus uzdevumus, kuru zinātnisko novitāti vari viegli pierādīt visai pasaulei. Turklāt jūs paveiksit izcilu un noderīgu darbu.
1. uzdevums
Parādiet, kā plakans daudzstūris mainās, mainoties zemspiediena tvaika spiedienam Qt.
2. uzdevums
Parādiet, kā mainās plakanais daudzstūris, mainoties spiedienam kondensatorā.
3. uzdevums
Pārbaudiet, vai ir iespējams attēlot linearizētās plūsmas raksturlieluma koeficientus kā papildu režīma parametru funkcijas, proti:
$$displejs$$\begin(vienādojums) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(vienādojums)$$displejs$$
Šeit p 0 ir augstspiediena tvaika spiediens, p p ir vidēja spiediena tvaika spiediens, p t ir zema spiediena tvaika spiediens, p 2 ir izplūdes tvaika spiediens kondensatorā, visas mērvienības ir kgf / cm2.
Pamatojiet rezultātu.
Saites
Čučujeva I.A., Inkina N.E. TEC darbības optimizācija elektroenerģijas un elektroenerģijas vairumtirdzniecības tirgus apstākļos Krievijā. N.E. Baumans. 2015. Nr. 8. S. 195-238.
- 1. sadaļa. TEC darbības optimizācijas problēmas jēgpilns formulējums Krievijā
- 2. sadaļa. Turbīnas plūsmas raksturlieluma linearizācija
