Buhar türbini tipi PT-60-130/13– iki ayarlanabilir buhar tahliyesi ile yoğuşma. 3.000 rpm'de nominal güç 60.000 kW (60 MW). Türbin, doğrudan jeneratörü çalıştırmak için tasarlanmıştır. alternatif akım tip TVF-63-2 63.000 kW güç, 10500 V jeneratörün terminallerinde bir voltaj ile, üzerine monte edilmiş Ortak zemin türbin ile. Türbin, besleme suyunu ısıtmak için bir rejeneratif cihazla donatılmıştır ve bir yoğuşmalı ünite ile çalışmalıdır. Türbin kontrollü ekstraksiyonlar olmadan çalıştığında (tamamen yoğuşma modu), 60 MW'lık bir yüke izin verilir.
Buhar türbini tipi PT-60-130/13 aşağıdaki parametreler için tasarlanmıştır:
- otomatik kapama valfinin (ASK) önündeki taze buhar basıncı 130 atm;
- ASC 555 ºС önünde taze buhar sıcaklığı;
- kondenserden geçen soğutma suyu miktarı (kondenser girişindeki tasarım sıcaklığında 20 ºС) 8000 m/h;
- gösterge maksimum akış nominal parametrelerde buhar 387 t/h'dir.
Türbin iki ayarlanabilir buhar çıkışına sahiptir: Sanayi 13 atm nominal basınç ve kojenerasyon 1,2 atm nominal basınç ile. Üretim ve ısı çıkarma, aşağıdaki basınç düzenleme sınırlarına sahiptir:
- üretim 13+3 ATA;
- 0.7-2.5 ata ısıtma.
Türbin, tek şaftlı iki silindirli bir ünitedir. yüksek basınçlı silindir tek taçlı kontrol aşamasına ve 16 basınç aşamasına sahiptir. silindir alçak basınç orta basınç parçasının kontrol aşaması ve 8 basınç aşaması, alçak basınç parçasının bir kontrol aşaması ve 3 basınç aşaması olmak üzere iki parçadan oluşmaktadır.
Yüksek basınç rotorunun tüm diskleri, şaftla bütünleşik olarak dövülür. Düşük basınçlı rotorun ilk on diski, şaftla bütünleşik olarak dövülür, kalan dört disk sarkar.
HP ve LPC rotorları, esnek bir bağlantı aracılığıyla birbirine bağlanır. Alçak basınç silindirinin rotorları ve jeneratör, rijit bir kaplin vasıtasıyla bağlanır. nRVD = 1800 rpm, nRPD = 1950 rpm.
Dövme rotor HPC türbini PT-60-130/13şaftın nispeten uzun bir ön ucuna ve labirent contaların taç yaprağı (kolsuz) tasarımına sahiptir. Rotorun bu tasarımı ile, uç veya ara contaların tarakları tarafından şaftın hafif sıyrılması bile şaftın lokal ısınmasına ve elastik sapmasına neden olur, bu da türbinin titreşimine, bandaj sivri uçlarının, rotor kanatlarının ve ara ve gövde contalarında radyal boşluklarda artış. Tipik olarak, rotor sapması 800-1200 rpm çalışma hızı bölgesinde görülür. türbinin çalıştırılması sırasında veya durdurulduğunda rotorların çalışması sırasında.
türbin verilir dönüm cihazı, rotoru 3.4 rpm hızında döndürüyor. Döndürme cihazı, sincap kafesli rotorlu bir elektrik motoru tarafından tahrik edilir.
Türbin var nozul buhar dağıtımı. Taze buhar, buharın baypas borularından türbin kontrol valflerine aktığı, otomatik bir kapağın bulunduğu bağımsız bir buhar kutusuna verilir. türbin silindirinin ön kısmına kaynaklı buhar kutularında bulunur. Kondenserdeki minimum buhar geçişi mod şeması ile belirlenir.
Türbin donatılmıştır yıkama cihazı, hareket halindeyken türbinin akış yolunun buna bağlı olarak azaltılmış bir yük ile yıkanmasını sağlar.
Isınma süresini azaltmak ve türbini çalıştırma koşullarını iyileştirmek için, HPC ön contasına canlı buhar beslemesinin yanı sıra HPC flanşları ve saplamaları sağlanır. Doğru çalışmayı sağlamak ve uzaktan kumanda sistem türbini çalıştırırken ve durdururken, grup drenajı sağlanır drenaj dilatörü kondenser içine.
BUHAR TÜRBİNİ TESİSİ PT-80/100-130/13
GÜÇ 80 MW
80 MW nominal güce sahip kontrollü buhar çıkarmalı (endüstriyel ve iki kademeli ısıtma) PT-80/100-130/13 (Şekil 1) buhar yoğuşmalı türbin, 3000 rpm dönüş hızı ile kazan ünitesi ile bir blokta çalışırken 120 MW kapasiteli TVF-120-2 tipi alternatif akım jeneratörü.
Türbin, besleme suyunu ısıtmak için bir rejeneratif cihaza, şebeke suyunun kademeli olarak ısıtılması için şebeke ısıtıcılarına sahiptir ve bir yoğuşma ünitesi ile birlikte çalışması gerekir (Şekil 2).
Türbin, Tablo 1'de sunulan aşağıdaki ana parametrelerle çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
Türbin, ayarlanabilir buhar çıkışlarına sahiptir: 13 ± 3 kgf / cm 2 abs basınçla üretim; iki ısıtma ekstraksiyonu (şebeke suyunu ısıtmak için): 0,5-2,5 kgf / cm 2 abs basınçla üst; alt - 0.3-1 kgf / cm 2 abs.
Basınç regülasyonu, alt ısıtma tahliye odasına yerleştirilmiş bir düzenleyici diyafram yardımıyla gerçekleştirilir.
Isıtma ekstraksiyonlarında düzenlenmiş basınç korunur: iki ısıtma ekstraksiyonu açıldığında üst seçimde, altta - bir alt ısıtma ekstraksiyonu açıldığında.
Besleme suyu, türbin kanamalarından gelen buharla beslenen (regüleli ve ayarsız) HPH, hava giderici ve HPH'de sırayla ısıtılır.
Rejeneratif seçimlere ilişkin veriler Tablo'da verilmiştir. 2 ve her bakımdan parametrelere karşılık gelir.
Tablo 1 Tablo 2
|
Isıtıcı |
Seçim odasındaki buhar parametreleri |
Miktar seçilmiş buhar, t/h |
|
|
Basınç, kgf / cm 2 abs. |
Sıcaklık, С |
||
|
AYPE No.6 |
|||
|
hava giderici |
|||
|
PND No.2 |
|||
|
1 Numaralı PND |
|||
Hava gidericiden türbin tesisinin rejeneratif sistemine gelen besleme suyunun sıcaklığı 158°C'dir.
Taze buhar nominal parametreleri, 8000 m 3 h soğutma suyu debisi, 20 °C soğutma suyu sıcaklığı, rejenerasyonun tamamen açık olması, türbin tesisi açıldığında HPH'de ısıtılan su miktarı %100 buhar debisine eşit 6 kgf / cm 2 abs hava giderici ile şemaya göre çalışıyor. şebeke suyunun kademeli olarak ısıtılmasıyla, türbin veriminin tam kullanımı ve kondensere minimum buhar akışı ile, aşağıdaki kontrollü ekstraksiyon değerleri alınabilir: 80 MW gücünde düzenlenmiş ekstraksiyonların nominal değerleri; üretim seçimi 13 kgf/cm2 abs. basınçta 185 t/h; basınçlarda toplam ısıtma ekstraksiyonu 132 t/h: üst seçimde 1 kgf/cm 2 abs. ve alt seçimde 0,35 kgf/cm2 abs.; 13 kgf / cm 2 abs seçim odasındaki bir basınçta üretim seçiminin maksimum değeri. 300 t/sa; bu üretim ekstraksiyonu değeri ve ısıtma ekstraksiyonu olmaması ile türbin gücü 70 MW olacaktır; 80 MW nominal güçte ve ısı çıkışı olmadan, maksimum üretim çıkışı yaklaşık 245 t/saat olacaktır; maksimum toplam ısı çıkarma değeri 200 t/h'dir; bu ekstraksiyon değeri ve üretim ekstraksiyonu olmaması ile kapasite yaklaşık 76 MW olacaktır; nominal gücü 80 MW olan ve üretim çıkışı olmayan, maksimum ısı çıkışı 150 t/h olacaktır. Ek olarak, maksimum 200 t/h ısı çıkışı ve 40 t/h üretim çıkışı ile 80 MW'lık bir nominal güç elde edilebilir.
Ana parametrelerin nominal olanlardan aşağıdaki sapmaları ile türbinin uzun süreli çalışmasına izin verilir: canlı buhar basıncı 125-135 kgf/cm 2 abs.; canlı buhar sıcaklığı 545-560°C; kondenser girişindeki soğutma suyunun sıcaklığının 33°C'ye yükseltilmesi ve soğutma suyunun debisinin 8000 m3 saat olması; endüstriyel ve ısıtma buharı ekstraksiyonlarının değerinde eşzamanlı azalma sıfıra.
Canlı buharın basıncı 140 kgf/cm2 abs'ye yükseltildiğinde. ve 565 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda, türbinin çalışmasına 30 dakikadan fazla izin verilmez ve türbinin bu parametrelerde toplam çalışma süresi yılda 200 saati geçmemelidir.
Belirli üretim ve ısıtma ekstraksiyon kombinasyonları için maksimum gücü 100 MW olan bir türbinin uzun süreli çalışması, ekstraksiyonların büyüklüğüne bağlıdır ve rejim diyagramı ile belirlenir.
Türbin çalışmasına izin verilmez: 16 kgf / cm2 abs üzerindeki üretim seçim odasındaki bir buhar basıncında. ve 2.5 kgf/cm2 abs.'nin üzerindeki ısıtma seçimi odasında; aşırı yük valfi odasında (4. kademenin arkasında) 83 kgf/cm2 abs.'nin üzerinde bir buhar basıncında; LPC kontrol çarkının odasında (18. kademenin arkasında) 13,5 kgf/cm2 abs.'nin üzerinde bir buhar basıncında; basınç regülatörleri açıldığında ve üretim ekstraksiyon odasındaki basınçlar 10 kgf/cm2 abs.'nin altında ve alt ısıtma ekstraksiyon odasında 0.3 kgf/cm2 abs.'nin altında olduğunda; atmosfere egzoz için; türbinin egzoz kısmının sıcaklığı 70 ° C'nin üzerindedir; geçici bitmemiş kurulum şemasına göre; üst ısıtma çıkışı açık, alt ısıtma çıkışı kapalı.
Türbin, türbin rotorunu döndüren bir engelleme cihazı ile donatılmıştır.
Türbin kanat takımı, 50 Hz (3000 rpm) şebeke frekansında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
Türbinin uzun süreli çalışmasına 49-50,5 Hz aralığındaki şebeke frekans sapmaları, minimum 48,5 Hz frekansında kısa süreli çalışma, soğuk ve sıcak durumlardan kayan buhar parametrelerinde türbin başlatması ile izin verilir.
Çeşitli termal durumlardan (şoktan nominal yüke kadar) türbin başlatmalarının yaklaşık süresi: soğuk halden - 5 saat; 48 saat hareketsizlikten sonra - 3 saat 40 dakika; 24 saat hareketsizlikten sonra - 2 saat 30 dakika; 6-8 saat hareketsizlikten sonra - 1 saat 15 dakika.
Kondenserin su sirkülasyonu ile soğutulması ve döner diyaframın tamamen açık olması şartıyla, yük atıldıktan sonra türbinin 15 dakikadan fazla olmamak üzere rölantide çalışmasına izin verilir.
Garantili ısı maliyetleri. Masada. 3 garanti edilen özgül ısı tüketimini gösterir. Spesifik buhar tüketimi, test doğruluğu için toleransın %1 üzerinde bir toleransla garanti edilir.
Tablo 3
|
Jeneratör terminallerindeki güç, MW |
Üretim seçimi |
Isıtma seçimi |
Şebeke ısıtıcısının girişindeki şebeke suyunun sıcaklığı, PSG 1, °С |
Jeneratör verimliliği, % |
Besleme suyu ısıtma sıcaklığı, °C |
Özgül ısı tüketimi, kcal/kWh |
||
|
Basınç, kgf / cm 2 abs. |
Basınç, kgf / cm 2 abs. |
Çıkarılan buhar miktarı, t/h |
||||||
* Seçimlerde bulunan basınç regülatörleri kapatılmıştır..
Türbin tasarımı. Türbin, tek şaftlı iki silindirli bir ünitedir. HPC akış yolu, tek sıralı bir kontrol aşamasına ve 16 basınç aşamasına sahiptir.
LPC'nin akış kısmı üç bölümden oluşur: birincisi (üst ısıtma ekstraksiyonundan önce) bir kontrol aşamasına ve yedi basınç aşamasına sahiptir, ikincisi (ısıtma tahliyeleri arasında) iki basınç aşamasına ve üçüncüsü bir kontrol aşamasına ve iki basınç aşamaları.
Yüksek basınçlı rotor tek parça dövülmüş. Alçak basınçlı rotorun ilk on diski şaftla bütünleşik olarak dövülür, geri kalan üç disk monte edilir.
HP ve LPC rotorları, rotorlarla bütünleşik olarak dövülmüş flanşların yardımıyla rijit bir şekilde bağlanmıştır. LPC'nin rotorları ve TVF-120-2 tipi jeneratör, rijit bir bağlantı vasıtasıyla bağlanır.
Dakikada türbin ve jeneratör şaftının kritik hızları: 1.580; 2214; 2470; 4650, enine titreşimlerin I, II, III ve IV tonlarına karşılık gelir.
Türbin nozül buhar dağılımına sahiptir. Taze buhar, buharın baypas borularından türbin kontrol valflerine aktığı otomatik bir panjurun bulunduğu bağımsız bir buhar kutusuna verilir.
HPC'den ayrıldıktan sonra, buharın bir kısmı kontrollü üretim ekstraksiyonuna, geri kalanı LPC'ye gider.
Isıtma ekstraksiyonları ilgili LPC odalarından gerçekleştirilir. Türbin alçak basınç silindirinin son kademelerinden çıktıktan sonra egzoz buharı yüzey tipi kondansatöre girer.
Türbin, buhar labirent contaları ile donatılmıştır. Contaların sondan bir önceki bölmelerine buhar, 1,03-1,05 kgf/cm2 abs'lik bir basınçta verilir. hava gidericinin dengeleme hattından (6 kgf/cm2 abs.) veya tankın buhar boşluğundan gelen buharla beslenen bir kollektörden yaklaşık 140°C sıcaklıkta.
Contaların uç bölümlerinden, buhar-hava karışımı bir ejektör tarafından bir vakumlu soğutucuya emilir.
Türbin sabitleme noktası, jeneratör tarafında türbin çerçevesi üzerinde bulunur ve ünite ön yatağa doğru genişler.
Isınma süresini azaltmak ve başlatma koşullarını iyileştirmek için flanşların ve saplamaların buharla ısıtılması ve HPC ön contasına canlı buhar beslemesi sağlanır.
düzenleme ve koruma. Türbin bir hidrolik kontrol sistemi ile donatılmıştır (Şekil 3);
1- güç sınırlayıcı; Hız kontrol cihazının 2 blok makarası; 3-uzaktan kumanda; 4-otomatik deklanşör servo motor; 5 vitesli kontrolör; 6-güvenlik regülatörü; 7-güvenlik regülatörünün makaraları; 8 mesafeli servo konum göstergesi; 9-servomotor CFD; 10-servomotor CSD; 11 servo motor CND; 12-elektrohidrolik konvertör (EGP); 13-toplayıcı makaralar; 14-acil elektrikli pompa; 15 yedekli elektrikli yağlama pompası; Kontrol sisteminin 16 marşlı elektrikli pompası (alternatif akım);
i- basınç hattı 20 kgf/cm 2 abs.;II- HPC servo motor makarasına giden hat;III- servo motor CH "SD makarasına giden hat; makaraya IV-hattıLPC servo motorunda; Santrifüj ana pompanın V-emiş hattı; Yağ soğutucularına VI-hattı yağlama; VII satırından otomatik deklanşöre; Toplama makaralarından hız kontrol cihazına giden VIII hattı; IX ek koruma hattı; X - diğer hatlar.
Sistemdeki çalışma sıvısı madeni yağdır.
Canlı buhar giriş kontrol vanalarının, CSD önündeki kontrol vanalarının ve LPR'deki döner buhar baypas diyaframının kaydırılması, dönüş hızı regülatörü ve seçim basınç regülatörleri tarafından kontrol edilen servo motorlar tarafından gerçekleştirilir.
Regülatör, turbojeneratörün dönüş hızını yaklaşık %4'lük bir eşitsizlikle korumak üzere tasarlanmıştır. Şunlar için kullanılan bir kontrol mekanizması ile donatılmıştır: emniyet regülatörü makaralarını şarj etmek ve otomatik taze buhar sürgüsünü açmak; turbojeneratörün dönüş hızındaki değişiklikler ve jeneratörü sistemdeki herhangi bir acil durum frekansında senkronize etmek mümkündür; jeneratörün paralel çalışması sırasında jeneratörün belirtilen yükünü korumak; jeneratörün tek çalışması sırasında normal frekansın korunması; güvenlik regülatörünün karşılıklarını test ederken hızı arttırmak.
Kontrol mekanizması hem manuel olarak - doğrudan türbinde hem de uzaktan - kontrol panelinden çalıştırılabilir.
Körük tipi basınç regülatörleri, kontrollü ekstraksiyon odalarındaki buhar basıncını, üretim ekstraksiyonu için yaklaşık 2 kgf / cm2 ve ısıtma ekstraksiyonu için yaklaşık 0,4 kgf / cm2 eşitsizliği ile otomatik olarak korumak için tasarlanmıştır.
Kontrol sisteminde, kontrol valflerinin kapanması ve açılması, güç sisteminin teknolojik koruması ve acil durum otomatiklerinden etkilenen bir elektro-hidrolik konvertör (EHP) vardır.
Dönme hızında kabul edilemez bir artışa karşı koruma sağlamak için türbin, hız nominal değerin %11-13 üzerine çıktığında anında tetiklenen ve otomatik taze buharın kapanmasına neden olan iki santrifüj vurucu bir güvenlik regülatörü ile donatılmıştır. panjur, kontrol valfleri ve döner diyafram. Ayrıca, frekans %11,5 arttığında devreye giren hız regülatörünün makara bloğunda ek bir koruma vardır.
Türbin, tetiklendiğinde otomatik deklanşörü, kontrol valflerini ve LPR'nin döner diyaframını kapatan bir elektromanyetik anahtarla donatılmıştır.
Elektromanyetik anahtar üzerindeki etki şu şekilde gerçekleştirilir: rotor eksenel yönde bir miktar hareket ettiğinde eksenel kaydırma rölesi
izin verilen maksimum değeri aşmak; 470 mm Hg'ye kadar kondenserde kabul edilemez vakum düşüşü olması durumunda vakum rölesi. Sanat. (vakum 650 mm Hg'ye düştüğünde, vakum rölesi bir uyarı sinyali verir); canlı buhar sıcaklığında zaman gecikmesi olmaksızın kabul edilemez bir düşüş olması durumunda canlı buhar sıcaklık potansiyometreleri; kontrol panelinde türbinin uzaktan kapatılması için anahtar; eş zamanlı alarm ile 3 s'lik bir zaman gecikmesi ile yağlama sistemindeki basınç düşüşü anahtarı.
Türbin, kullanılan bir güç sınırlayıcı ile donatılmıştır. özel günler kontrol vanalarının açılmasını sınırlamak için.
Çek valfler, ters buhar akışı ile türbin hızlanmasını önlemek için tasarlanmıştır ve buhar ekstraksiyonu için boru hatlarına (düzenli ve düzensiz) monte edilir. Vanalar buhar karşı akışı ve otomasyon ile kapatılır.
Türbin ünitesi, aşağıdakileri sağlamak için aktüatörlü elektronik regülatörlerle donatılmıştır: hava gidericilerin eşitleme hattından 6 kgf/cm2 veya tankın buhar boşluğundan buhar besleme valfine etki ederek uç conta manifoldundaki belirtilen buhar basıncı; belirtilen ± 200 mm'den maksimum sapma ile kondensat toplayıcıdaki seviye, (aynı regülatör, kondenserdeki düşük buhar akış hızlarında kondensat devridaimini açar); HDPE No. 1 hariç, rejenerasyon sisteminin tüm ısıtıcılarında ısıtma buharı kondensat seviyesi.
Turbo ünitesi donatılmıştır koruyucu aletler: baypas hattının eşzamanlı aktivasyonu ve sinyalizasyon ile tüm HPH'lerin ortak kapatılması için (HPH'lerden birinde boru sisteminin yoğunluğunun hasar görmesi veya ihlal edilmesi nedeniyle yoğuşma seviyesinde acil bir artış olması durumunda cihaz tetiklenir. ilk sınır); LPC'nin egzoz borularına takılan ve borulardaki basınç 1,2 kgf / cm 2 abs'ye yükseldiğinde açılan atmosferik valfler-diyaframlar.
Yağlama sistemi yağ T-22 GOST 32-74 kontrol sistemleri ve yatak yağlama sistemleri sağlamak için tasarlanmıştır.
Yağ, yağ soğutucularına kadar yağlama sistemine seri bağlı iki enjektör vasıtasıyla verilir.
Başlatma sırasında turbojeneratöre servis vermek için 1.500 rpm dönüş hızına sahip bir marş yağı elektrikli pompası sağlanır.
Türbin, AC motorlu bir yedek pompa ve DC motorlu bir acil durum pompası ile donatılmıştır.
Yağlama basıncı uygun değerlere düştüğünde, yedek ve acil durum pompaları yağlama basınç anahtarından (RDS) otomatik olarak açılır. RDS, türbin çalışması sırasında periyodik olarak test edilir.
İzin verilenin altındaki bir basınçta, türbin ve döndürme cihazı, RDS sinyalinden elektromanyetik anahtara ayrılır.
Kaynaklı konstrüksiyon tankın çalışma kapasitesi 14 m 3 'tür.
Yağı mekanik kirliliklerden temizlemek için tanka filtreler yerleştirilmiştir. Tankın tasarımı, hızlı ve güvenli filtre değişimine izin verir. Kontrol ve yağlama sistemleri tarafından tüketilen yağ tüketiminin bir kısmının sürekli olarak filtrelenmesini sağlayan mekanik kirliliklerden oluşan ince bir yağ filtresi bulunmaktadır.
Yağı soğutmak için, 33 ° C'yi aşmayan bir sıcaklıkta sirkülasyon sisteminden taze soğutma suyu ile çalışmak üzere tasarlanmış iki yağ soğutucusu (yüzey dikey) sağlanmıştır.
yoğunlaşma cihazı, türbin tesisine hizmet vermek için tasarlanmış, bir kondenser, ana ve başlangıç ejektörleri, kondens ve sirkülasyon pompaları ve su filtrelerinden oluşur.
Toplam 3.000 m 2 soğutma yüzeyine sahip yüzey iki geçişli kondenser, tatlı soğutma suyu ile çalışmak üzere tasarlanmıştır. Isıtma yüzeyi tüm kondenser yüzeyinin yaklaşık %20'si olan, ısıtma takviyesi veya şebeke suyu için ayrı bir yerleşik demete sahiptir.
Ana kondens boru hattına monte edilmiş kontrol ve devridaim valflerine etki eden bir elektronik seviye kontrol sensörünü bağlamak için kondansatörle birlikte bir dalgalanma kabı verilir. Kondenserde, 1 No'lu HDPE bölümünün monte edildiği buhar parçasına yerleştirilmiş özel bir odası vardır.
Hava tahliye cihazı, havayı emmek ve kondenserde ve diğer vakumlu ısı eşanjörlerinde normal ısı değişim sürecini sağlamak için tasarlanmış iki ana üç aşamalı ejektörden (bir yedek) ve yoğuşturucudaki vakumu hızlı bir şekilde yükseltmek için bir başlangıç ejektöründen oluşur. 500-600 mmHg'ye kadar. Sanat.
Yoğuşma cihazı, kondensi pompalamak ve ejektör soğutucuları, conta soğutucuları ve HDPE aracılığıyla hava gidericiye beslemek için dikey tipte iki yoğuşma pompası (bir yedek) ile donatılmıştır. Kondenser ve jeneratör gaz soğutucularının soğutma suyu sirkülasyon pompaları ile sağlanmaktadır.
Ünitenin yağ soğutucularına ve gaz soğutucularına verilen soğutma suyunun mekanik temizliği için, hareket halindeyken yıkama için döner süzgeçli filtreler takılmıştır.
Sirkülasyon sisteminin başlangıç ejektörü, türbin tesisini çalıştırmadan önce sistemi suyla doldurmak ve ayrıca sirkülasyon tahliye borularının üst noktalarında ve yağ soğutucularının üst su haznelerinde biriktiğinde havayı tahliye etmek için tasarlanmıştır.
Vakumu kırmak için, başlatma ejektörüne monte edilen kondenserden gelen hava emme boru hattında bir elektrikli valf kullanılır.
rejeneratif cihaz türbinin ara kademelerinden alınan buharla besleme suyunun (türbin kondensat) ısıtılması için tasarlanmıştır. Tesis, yüzeyde çalışan bir buhar kondansatörü, bir ana ejektör, labirent contalardan yapılmış yüzey buhar soğutucuları ve yüzey düşük basınçlı buhar basınçlı soğutuculardan oluşur, ardından türbin kondensi, besleme suyunu ısıtmak için yüksek basınçlı yüksek basınçlı hava gidericiye gönderilir. türbinin maksimum buhar akış hızının yaklaşık %105'i kadar bir miktarda hava giderici.
HDPE No. 1 kapasitör içine yerleştirilmiştir. PND'nin geri kalanı ayrı bir grup tarafından kurulur. HPH No. 5, 6 ve 7 - dahili buhar soğutucular ve tahliye soğutucuları ile dikey tasarım.
HPH, su giriş ve çıkışında otomatik çıkış ve çek valfler, elektromıknatıslı otomatik valf, ısıtıcıları başlatmak ve kapatmak için bir boru hattından oluşan grup koruması ile sağlanır.
HPH ve HDPE'nin her biri, HDPE No. 1 hariç, elektronik bir "regülatör" tarafından kontrol edilen bir yoğuşma tahliye kontrol valfi ile donatılmıştır.
Isıtıcılardan ısıtma buharı yoğuşmasının boşaltılması - kademeli. HDPE No. 2'den, kondensat bir tahliye pompası ile dışarı pompalanır.
HPH No. 5'ten gelen yoğuşma, doğrudan hava gidericiye 6 kgf/cm 2 abs gönderilir. veya düşük türbin yüklerinde ısıtıcıda yetersiz basınç olması durumunda otomatik olarak HDPE'ye boşaltmaya geçer.
Rejeneratif tesisin ana ekipmanlarının özellikleri Tablo'da verilmiştir. 4.
Türbin labirent contalarının uç bölümlerinden buharı emmek için özel bir vakumlu soğutucu SP sağlanır.
Türbin labirent contalarının ara bölmelerinden buhar emişi CO dikey soğutucusuna gerçekleştirilir. Soğutucu, LPH No. 1'den sonra ana kondensi ısıtmak için rejeneratif devrede bulunur.
Soğutucunun tasarımı, düşük basınçlı ısıtıcılarınkine benzer.
Şebeke suyunun ısıtılması, sırasıyla alt ve üst ısıtma çıkışlarına buharla bağlanan 1 ve 2 numaralı iki şebeke ısıtıcısından (PSG No. 1 ve 2) oluşan bir kurulumda gerçekleştirilir. Şebeke ısıtıcıları tipi - PSG-1300-3-8-1.
|
Ekipmanın adı |
Isıtma yüzeyi, m 2 |
Çalışma ortamı ayarları |
Basınç, kgf/cm 2 abs., boşluklarda hidrolik testler sırasında |
|||
|
Su tüketimi, m 3 / s |
Direnç, m su. Sanat. |
|||||
|
kondansatörde yerleşik |
||||||
|
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 |
||||||
|
Ara conta odalarından buhar soğutucusu |
PN-130-1-16-9-11 |
|||||
|
Conta uç odalarından buhar soğutucusu |
||||||
| Bir ders projesi için ödev | 3 |
|
| 1. | İlk referans verileri | 4 |
| 2. | Kazan tesisinin hesaplanması | 6 |
| 3. | Türbinde buhar genleşme sürecinin inşası | 8 |
| 4. | Buhar ve besleme suyu dengesi | 9 |
| 5. | PTS elemanları ile buhar, besleme suyu ve kondensat parametrelerinin belirlenmesi | 11 |
| 6. | PTS'nin bölümleri ve elemanları için ısı dengesi denklemlerinin derlenmesi ve çözümü | 15 |
| 7. | Enerji güç denklemi ve çözümü | 23 |
| 8. | Hesaplama kontrolü | 24 |
| 9. | Enerji göstergelerinin tanımı | 25 |
| 10. | Aksesuar seçimi | 26 |
| bibliyografya | 27 |
|
Bir ders projesi için ödev
Öğrenci: Onuchin D.M..
Proje teması: PTU PT-80/100-130/13'ün termal şemasının hesaplanması
Proje Verileri
P 0 \u003d 130 kg / cm2;
;
;
Qt \u003d 220 MW;
;
.
Düzenlenmemiş para çekme işlemlerinde baskı - referans verilerinden.
Ek suyun hazırlanması - atmosferik hava gidericiden "D-1.2".
Yerleşim bölümünün hacmi
Nominal güç için SI sisteminde PTU'nun tasarım hesaplaması.
Meslek okullarının çalışmalarının enerji göstergelerinin belirlenmesi.
Meslek okulları için yardımcı ekipman seçimi.
1. İlk referans verileri
PT-80/100-130 türbininin ana göstergeleri.
Tablo 1.
| Parametre | Değer | Boyut |
| Anma gücü | 80 | MW |
| en yüksek güç | 100 | MW |
| İlk basınç | 23,5 | MPa |
| İlk sıcaklık | 540 | İTİBAREN |
| HPC çıkışındaki basınç | 4,07 | MPa |
| HPC çıkışındaki sıcaklık | 300 | İTİBAREN |
| Kızgın buhar sıcaklığı | 540 | İTİBAREN |
| Soğutma suyu tüketimi | 28000 | m3 / saat |
| Soğutma suyu sıcaklığı | 20 | İTİBAREN |
| kondenser basıncı | 0,0044 | MPa |
Türbin, düşük basınçlı ısıtıcılarda, hava gidericide, yüksek basınçlı ısıtıcılarda besleme suyunu ısıtmak ve ana besleme pompasının tahrik türbinine güç sağlamak için tasarlanmış 8 adet düzensiz buhar ekstraksiyonuna sahiptir. Turbo tahrikten çıkan egzoz buharı türbine geri döndürülür.
Tablo 2.
| seçim | Basınç, MPa | Sıcaklık, 0 С |
|
| i | AYPE №7 | 4,41 | 420 |
| II | PVD №6 | 2,55 | 348 |
| III | PND №5 | 1,27 | 265 |
| hava giderici | 1,27 | 265 |
|
| IV | PND №4 | 0,39 | 160 |
| V | PND №3 | 0,0981 | - |
| VI | PND №2 | 0,033 | - |
| VII | PND №1 | 0,003 | - |
Türbin, şebeke suyunun bir ve iki aşamalı ısıtılması için tasarlanmış, üst ve alt olmak üzere iki ısıtma buharı ekstraksiyonuna sahiptir. Isıtma ekstraksiyonları aşağıdaki basınç düzenleme sınırlarına sahiptir:
Üst 0,5-2,5 kg / cm2;
Daha düşük 0,3-1 kg/cm2 .
2. Kazan tesisinin hesaplanması
WB - üst kazan;
NB - alt kazan;
Obr - şebeke suyunu ters çevirin.
D WB, D NB - sırasıyla üst ve alt kazanlara buhar akışı.
Sıcaklık grafiği: t pr / t o br \u003d 130 / 70 C;
T pr \u003d 130 0 C (403 K);
Tar \u003d 70 0 C (343 K).
Isıtma ekstraksiyonlarında buhar parametrelerinin belirlenmesi
VSP ve NSP'de tek tip ısıtmayı kabul ediyoruz;
Şebeke ısıtıcılarında düşük ısınma değerini kabul ediyoruz 
.
Boru hatlarında basınç kayıplarını kabul ediyoruz 
.
VSP ve LSP için türbinden üst ve alt ekstraksiyonların basıncı:
Çubuk; 
Çubuk.
h WB =418,77 kJ/kg
h NB \u003d 355.82 kJ / kg
D WB (h 5 - h WB /) \u003d KW 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 / + KW 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. Türbinde buhar genleşme sürecinin yapımı
Silindirlerin buhar dağıtım cihazlarındaki basınç kaybını alalım:
;
;
;
Bu durumda, silindirlerin girişindeki (kontrol valflerinin arkasındaki) basınç şöyle olacaktır:
h,s-diyagramındaki süreç, Şek. 2.
4. Buhar ve besleme suyu dengesi.
Uç contaların (D KU) ve buhar püskürtücülerinin (D EP) daha yüksek potansiyelli buhar aldığını varsayıyoruz.
Uç contalardan ve ejektörlerden harcanan buhar salmastra kutusu ısıtıcısına yönlendirilir. İçindeki kondensin ısıtılmasını kabul ediyoruz:
Ejektör soğutucularında harcanan buhar, ejektör ısıtıcısına (EP) yönlendirilir. İçinde ısıtma:
Türbine (D) giden buhar akışını bilinen bir değer olarak kabul ediyoruz.
Çalışma sıvısının istasyon içi kayıpları: D UT =0.02D.
Uç contalar için buhar tüketimi %0,5 olacaktır: D KU = 0,005D.
Ana püskürtücüler için buhar tüketimi %0,3 olacaktır: D EJ = 0,003D.
O zamanlar:
Kazandan çıkan buhar tüketimi şöyle olacaktır:
Çünkü tamburlu kazan, kazanın blöfünü hesaba katmak gerekir.
D prod \u003d 0.015D \u003d 1.03D K \u003d 0.0154D.
Kazana verilen besleme suyu miktarı:
İlave su miktarı:
Üretim için kondensat kayıpları:
(1-K pr) D pr \u003d (1-0.6) ∙ 75 \u003d 30 kg / s.
Kazan tamburundaki basınç, türbindeki taze buhar basıncından (hidrolik kayıplardan dolayı) yaklaşık %20 daha yüksektir, yani.
p q.v. =1.2P 0 =1.2∙12.8=15.36 MPa → 
kJ/kg.
Sürekli blöf genleştiricideki (CRP) basınç, hava gidericidekinden (D-6) yaklaşık %10 daha yüksektir, yani.
P RNP \u003d 1.1P d \u003d 1.1 ∙ 5.88 \u003d 6.5 bar →
→
kJ/kg;
kJ/kg;
kJ/kg;
D P.R. \u003d β ∙ D prod \u003d 0.438 0.0154D \u003d 0.0067D;
DVR \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.
Şebeke suyu tüketimini şebeke ısıtıcıları aracılığıyla belirleriz:
Isı besleme sisteminde dolaşan su miktarının %1'lik kaçaklarını kabul ediyoruz.
Böylece, kimyanın gerekli performansı. su arıtma:
5. PTS elemanları ile buhar, besleme suyu ve kondensat parametrelerinin belirlenmesi.
Türbinden rejeneratif sistemin ısıtıcılarına giden buhar boru hatlarındaki basınç kaybını şu miktarda kabul ediyoruz:
| ben seçim | PVD-7 | 4% |
| II seçimi | PVD-6 | 5% |
| III seçimi | PVD-5 | 6% |
| IV seçimi | PVD-4 | 7% |
| V seçimi | PND-3 | 8% |
| VI seçimi | PND-2 | 9% |
| VII seçimi | PND-1 | 10% |
Parametrelerin belirlenmesi, ısıtıcıların tasarımına bağlıdır ( bkz. şek. 3). Hesaplanan şemada tüm HDPE ve LDPE yüzeydir.
Kondenserden kazana ana yoğuşma ve besleme suyunun gidişinde ihtiyacımız olan parametreleri belirliyoruz.
5.1. Yoğuşma pompasındaki entalpi artışını ihmal ediyoruz. Ardından, EP'den önceki kondensatın parametreleri:
0.04 bar 
29°С, 
121.41 kJ/kg.
5.2. Ejektör ısıtıcısındaki ana kondensin ısısını 5°C'ye eşit olarak alıyoruz.
34 °С; kJ/kg.
5.3. Salmastra kutusu ısıtıcısındaki (SH) su ısıtmasının 5°C olduğu varsayılır.
39 °С, 
kJ/kg.
5.4. PND-1 - devre dışı.
VI seçiminden gelen buharla beslenir.
69.12 °С, 
289.31 kJ / kg \u003d h d2 (HDPE-2'den drenaj).
°С, 
4,19∙64,12=268,66kJ/kg
V seçiminden gelen buharla beslenir.
Isıtıcı gövdesindeki ısıtma buhar basıncı:
96.7 °С, 
405,21 kJ/kg;
Isıtıcının arkasındaki su parametreleri:
°С, 
4.19∙91.7=384.22 kJ/kg.
LPH-3'ün önündeki akışların karıştırılması nedeniyle sıcaklık artışını ön olarak ayarladık. 
, yani sahibiz:
IV seçiminden gelen buharla beslenir.
Isıtıcı gövdesindeki ısıtma buhar basıncı:
140.12°С, 
589.4 kJ/kg;
Isıtıcının arkasındaki su parametreleri:
°С, 
4,19∙135,12=516,15 kJ/kg.
Tahliye soğutucusundaki ısıtma ortamının parametreleri:
5.8. Besleme suyu hava giderici.
Besleme suyu degazörü kasada sabit buhar basıncında çalışır
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. Besleme pompası.
pompa verimini alalım 
0,72.
Boşaltma basıncı: MPa. °C ve tahliye soğutucusundaki ısıtma ortamının parametreleri:
Buhar soğutucusundaki buhar parametreleri:
°C; 
2833,36 kJ/kg.
OP-7'de ısıtmayı 17.5 ° С'ye eşitliyoruz. Daha sonra HPH-7'nin arkasındaki suyun sıcaklığı °С'ye eşittir ve tahliye soğutucusundaki ısıtma ortamının parametreleri:
°C; 
1032.9 kJ/kg.
HPH-7'den sonra besleme suyu basıncı:
Isıtıcının arkasındaki su parametreleri.
- öğretici
İlk bölüme önsöz
Buhar türbinlerinin modellenmesi ülkemizde yüzlerce insanın günlük bir iştir. bir kelime yerine model söylemek adettendir akış karakteristiği. Buhar türbinlerinin tüketim özellikleri, CHP'ler tarafından üretilen elektrik ve ısı için standart yakıtın özgül tüketiminin hesaplanması; CHPP operasyonunun optimizasyonu; CHP modlarının planlanması ve bakımı.
geliştirdim bir buhar türbininin yeni akış özelliği buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış özelliğidir. Geliştirilen akış karakteristiği bu problemlerin çözümünde kullanışlı ve etkilidir. Ancak, şu anda sadece iki bilimsel makalede anlatılmaktadır:
- Rusya'daki toptan elektrik ve elektrik piyasası koşullarında CHP operasyonunun optimizasyonu;
- Kombine Üretim Modunda Sağlanan Elektrik ve Termal Enerji için Bir CHPP'nin Eşdeğer Yakıtının Spesifik Tüketimlerinin Belirlenmesi için Hesaplamalı Yöntemler.
Ve şimdi blogumda şunu istiyorum:
- ilk olarak, yeni akış karakteristiği ile ilgili temel soruları basit ve erişilebilir bir dilde yanıtlamak (bkz. Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği. Bölüm 1. Temel sorular);
- ikinci olarak, hem yapım yöntemini hem de özelliğin özelliklerini anlamaya yardımcı olacak yeni bir tüketim karakteristiği oluşturmaya bir örnek sağlamak (aşağıya bakınız);
- üçüncü olarak, bir buhar türbininin çalışma modlarıyla ilgili iyi bilinen iki ifadeyi çürütmek için (bkz. Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış özelliği. Bölüm 3. Bir buhar türbininin çalışması hakkındaki efsaneleri çürütmek).
1. İlk veriler
Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturmak için ilk veriler şunlar olabilir:
- buhar türbininin çalışması sırasında ölçülen gerçek güç değerleri Q 0 , N, Q p, Q t,
- nomogramlar q t normatif ve teknik belgelerden elde edilen brüt.
Q 0 , N, Q p, Q t gerçek değerlerinin bulunmadığı durumlarda, nomogramları q t brüt olarak işlemek mümkündür. Bunlar da ölçümlerden türetilmiştir. Gorshtein V.M.'de türbinleri test etme hakkında daha fazla bilgi edinin. ve benzeri. Güç sistemi modlarını optimize etme yöntemleri.
2. Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturmak için algoritma
İnşaat algoritması üç adımdan oluşur.
- Nomogramların veya ölçüm sonuçlarının tablo haline dönüştürülmesi.
- Bir buhar türbininin akış özelliklerinin lineerleştirilmesi.
- Buhar türbininin kontrol aralığının sınırlarının belirlenmesi.
Nomogramlar q t brüt ile çalışırken, ilk adım hızlı bir şekilde gerçekleştirilir. Böyle iş denir sayısallaştırma(sayısallaştırma). Mevcut örnek için 9 nomogramı sayısallaştırmak yaklaşık 40 dakikamı aldı.
İkinci ve üçüncü adımlar matematik paketlerinin uygulanmasını gerektirir. MATLAB'ı seviyorum ve yıllardır kullanıyorum. Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturma örneğim bunun içinde yapıldı. Bağlantıdan bir örnek indirilebilir, doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturma yöntemini çalıştırabilir ve bağımsız olarak anlayabilirsiniz.
Söz konusu türbin için akış karakteristiği, mod parametrelerinin aşağıdaki sabit değerleri için oluşturulmuştur:
- tek kademeli operasyon,
- orta basınçlı buhar basıncı = 13 kgf/cm2,
- düşük basınçlı buhar basıncı = 1 kgf/cm2.
1) Spesifik tüketim nomogramları q t brüt elektrik üretimi için (işaretli kırmızı noktalar sayısallaştırılır - tabloya aktarılır):
- PT80_qt_Qm_eq_0_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_100_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_120_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_140_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_150_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_20_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_40_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_60_digit.png,
- PT80_qt_Qm_eq_80_digit.png.
2) sayısallaştırma sonucu(her csv dosyasının karşılık gelen bir png dosyası vardır):
- PT-80_Qm_eq_0.csv,
- PT-80_Qm_eq_100.csv,
- PT-80_Qm_eq_120.csv,
- PT-80_Qm_eq_140.csv,
- PT-80_Qm_eq_150.csv,
- PT-80_Qm_eq_20.csv,
- PT-80_Qm_eq_40.csv,
- PT-80_Qm_eq_60.csv,
- PT-80_Qm_eq_80.csv.
3) MATLAB komut dosyası hesaplamalar ve çizim grafikleri ile:
- PT_80_linear_characteristic_curve.m
4) Nomogramların sayısallaştırılmasının sonucu ve doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği oluşturmanın sonucu tablo şeklinde:
- PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.
Adım 1. Nomogramların veya ölçüm sonuçlarının tablo haline getirilmesi
1. İlk verilerin işlenmesi
Örneğimiz için ilk veriler, q t brüt nomogramlardır.
Birçok nomogramı sayısallaştırmak için özel bir araca ihtiyaç vardır. Web uygulamasını bu amaçla birçok kez kullandım. Uygulama basit, kullanışlıdır, ancak süreci otomatikleştirmek için yeterli esnekliğe sahip değildir. Bazı işlerin elle yapılması gerekiyor.
Bu adımda buhar türbininin kontrol aralığının sınırlarını belirleyen nomogramların uç noktalarının sayısallaştırılması önemlidir.
İş, uygulamayı kullanarak her png dosyasındaki tüketim karakteristiğinin noktalarını işaretlemek, ortaya çıkan csv'yi indirmek ve tüm verileri tek bir tabloda toplamaktı. Sayısallaştırmanın sonucu, PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx dosyasında, "PT-80" sayfasında, "İlk veriler" tablosunda bulunabilir.
2. Ölçü birimlerinin güç birimlerine indirgenmesi
$$display$$\begin(denklem) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(denklem)$$display$$
ve tüm başlangıç değerlerini MW'ye getiriyoruz. Hesaplamalar MS Excel kullanılarak yapılmıştır.
Ortaya çıkan "İlk veriler (güç birimleri)" tablosu, algoritmanın ilk adımının sonucudur.
Adım 2. Buhar türbininin akış karakteristiğinin doğrusallaştırılması
1. MATLAB çalışmasının kontrol edilmesi
Bu adımda, 7.3'ten daha düşük olmayan MATLAB sürümünü kurmanız ve açmanız gerekir (bu eski sürüm, şu anki 8.0). MATLAB'da PT_80_linear_characteristic_curve.m dosyasını açın, çalıştırın ve çalıştığından emin olun. Komut satırında komut dosyasını çalıştırdıktan sonra aşağıdaki mesajı görürseniz her şey düzgün çalışır:
Değerler PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx dosyasından 1 saniyede okunur Katsayılar: a(N) = 2.317, a(Qp) = 0.621, a(Qt) = 0.255, a0 = 33.874 Ortalama hata = 0.006, (%0.57) Sayısı ayar aralığının sınır noktaları = 37
Herhangi bir hatanız varsa, bunları nasıl düzelteceğinizi kendiniz bulun.
2. Hesaplamalar
Tüm hesaplamalar PT_80_linear_characteristic_curve.m dosyasında uygulanır. Parçalar halinde düşünelim.
1) Bir önceki adımda elde edilen “İlk veriler (kapasite birimleri)” tablosunu içeren kaynak dosyanın, sayfanın, hücre aralığının adını belirtin.
XLSFileName = "PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx"; XLSSheetName = "PT-80"; XLSRange="F3:I334";
2) MATLAB'daki ilk verileri dikkate alıyoruz.
sourceData = xlsread(XLSFileName, XLSSheetName, XLSRange); N = kaynakVeri(:,1); Qm = kaynakVeri(:,2); Ql = sourceData(:,3); Q0 = kaynakVeri(:,4); fprintf("%s dosyasından %1.0f saniyede okunan değerler\n", XLSFileName, toc);
Orta basınçlı buharın akış hızı için Qm değişkenini kullanıyoruz Q p, indeks m itibaren orta- orta; benzer şekilde, düşük basınçlı buharın akış hızı için Ql değişkenini kullanıyoruz Q n , indeks ben itibaren düşük- kısa.
3) α i katsayılarını tanımlayalım.
Akış karakteristiği için genel formülü hatırlayın
$$display$$\begin(denklem) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(denklem)$$display$$
ve bağımsız (x_digit) ve bağımlı (y_digit) değişkenleri belirtin.
x_digit = ; % elektrik N, endüstriyel buhar Qp, ısıtma buharı Qt, birim vektör y_digit = Q0; % canlı buhar tüketimi Q0
x_digit matrisinde neden bir birim vektör (son sütun) olduğunu anlamıyorsanız, lineer regresyonla ilgili malzemeleri okuyun. Regresyon analizi konusunda Draper N., Smith H. Uygulamalı regresyon analizi. New York: Wiley, Baskıda, 1981. 693 s. (Rusça mevcuttur).
Buhar türbini doğrusallaştırılmış akış karakteristik denklemi
$$display$$\begin(denklem) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(denklem)$$display$$
çoklu doğrusal regresyon modelidir. α i katsayıları kullanılarak belirlenecektir "Medeniyetin büyük iyiliği"- en küçük kareler yöntemi. Ayrı olarak, en küçük kareler yönteminin Gauss tarafından 1795'te geliştirildiğini not ediyorum.
MATLAB'da bu tek satırda yapılır.
A = gerileme(y_digit, x_digit); fprintf("Katsayılar: a(N) = %4.3f, a(Qp) = %4.3f, a(Qt) = %4.3f, a0 = %4.3f\n",... A);
Değişken A, istenen katsayıları içerir (MATLAB komut satırındaki mesaja bakın).
Böylece, buhar türbini PT-80'in elde edilen doğrusallaştırılmış akış özelliği şu şekildedir:
$$display$$\begin(denklem) Q_0 = 2.317 \cdot N + 0.621 \cdot Q_P + 0.255 \cdot Q_T + 33.874 \qquad (4) \end(denklem)$$display$$
4) Elde edilen akış karakteristiğinin doğrusallaştırma hatasını tahmin edelim.
y_model = x_digit * A; hata = abs(y_model - y_digit) ./ y_digit; fprintf("Ortalama hata = %1.3f, (%4.2f%%)\n\n", ortalama(hata), ortalama(hata)*100);
Doğrusallaştırma hatası %0.57(MATLAB komut satırındaki mesaja bakın).
Bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış karakteristiğini kullanmanın uygunluğunu değerlendirmek için, yüksek basınçlı buharın akış hızını Q 0'da hesaplama problemini çözüyoruz. bilinen değerler yükler N, Q p, Q t.
N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Qt = 62,4 MW olsun, o zaman
$$display$$\begin(denklem) Q_0 = 2.317 \cdot 82.3 + 0.621 \cdot 55.5 + 0.255 \cdot 62.4 + 33.874 = 274.9 \qquad (5) \end(denklem)$$ display$$
Ortalama hesaplama hatasının %0.57 olduğunu hatırlatmama izin verin.
Soruya geri dönelim, bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış akış özelliği, enerji üretimi için brüt özgül akış hızı q t nomogramlarından temelde daha uygundur? Uygulamadaki temel farkı anlamak için iki problemi çözün.
- Nomogramları ve gözlerinizi kullanarak Q 0'ı belirtilen doğrulukta hesaplayın.
- Nomogramları kullanarak Q 0 hesaplama işlemini otomatikleştirin.
Açıkçası, ilk problemde, q t brüt değerlerinin gözle belirlenmesi brüt hatalarla doludur.
İkinci görevin otomatikleştirilmesi zahmetlidir. kadarıyla q değerleri büyük ölçüde doğrusal değildir, o zaman böyle bir otomasyon için sayısallaştırılmış noktaların sayısı mevcut örnekten on kat daha fazladır. Tek sayısallaştırma yeterli değil, aynı zamanda bir algoritma uygulamak da gerekiyor. interpolasyon(noktalar arası değer bulma) doğrusal olmayan brüt değerler.
Adım 3. Buhar türbininin kontrol aralığının sınırlarının belirlenmesi
1. Hesaplamalar
Ayar aralığını hesaplamak için başka bir tane kullanıyoruz "Medeniyetin Kutsaması"- dışbükey gövde yöntemiyle, dışbükey gövde.
MATLAB'da bu şu şekilde yapılır.
indexCH = convhull(N, Qm, Ql, "basitleştir", doğru); indeks = benzersiz(indexCH); regRange = ; regRangeQ0 = * A; fprintf("Ayar aralığının sınır noktası sayısı = %d\n\n", size(index,1));
convhull() yöntemi şunları tanımlar: ayar aralığının sınır noktaları, N, Qm, Ql değişkenlerinin değerleri ile verilir. indexCH değişkeni, Delaunay üçgenlemesi kullanılarak oluşturulan üçgenlerin köşelerini içerir. RegRange değişkeni, ayar aralığının sınır noktalarını içerir; değişken regRangeQ0 — kontrol aralığının sınır noktaları için yüksek basınçlı buhar akış oranları.
Hesaplama sonucu PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx dosyasında, "PT-80-result" sayfasında, "Ayar aralığının sınırları" tablosunda bulunabilir.
Doğrusallaştırılmış akış karakteristiği oluşturulur. İlgili tablodaki ayar aralığının sınırlarını (kabuk) tanımlayan bir formül ve 37 noktadır.
2. Doğrulama
Q 0 hesaplama işlemlerini otomatikleştirirken, N, Q p, Qt değerlerine sahip belirli bir noktanın kontrol aralığı içinde mi yoksa dışında mı olduğunu kontrol etmek gerekir (mod teknik olarak gerçekleştirilemez). MATLAB'da bu şu şekilde yapılabilir.
Kontrol etmek istediğimiz N, Q n, Q t değerlerini belirledik.
n=75; qm = 120; ql = 50;
Kontrol ediyoruz.
in1 = inpoligon(n, qm, regRange(:,1),regRange(:,2)); in2 = inpoligon(qm, ql, regRange(:,2),regRange(:,3)); in = in1 && in2; if in fprintf("Nokta N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW kontrol aralığında\n", n, qm, ql); else fprintf("Nokta N = %3.2f MW, Qp = %3.2f MW, Qt = %3.2f MW kontrol aralığının dışında (teknik olarak ulaşılamaz)\n", n, qm, ql); son
Doğrulama iki adımda gerçekleştirilir:
- in1 değişkeni, N, Q p değerlerinin kabuğun N, Q p eksenleri üzerindeki izdüşümünün içine girip girmediğini gösterir;
- benzer şekilde, in2 değişkeni, Q p, Q t değerlerinin, Q p, Q t eksenleri üzerindeki kabuğun projeksiyonunun içine düşüp düşmediğini gösterir.
Her iki değişken de 1'e (doğru) eşitse, istenen nokta buhar türbininin kontrol aralığını belirleyen kabuğun içindedir.
Bir buhar türbininin elde edilen doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin gösterimi
Çoğu "medeniyetin ödülü" hesaplamaların sonuçlarını göstermek açısından aldık.
İlk önce, grafikler oluşturduğumuz uzaya, yani x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p eksenlerine sahip uzaya denir. rejim alanı(bkz. Rusya'daki toptan elektrik ve elektrik piyasası koşullarında CHP operasyonunun optimizasyonu
). Bu boşluğun her noktası, buhar türbininin belirli bir çalışma modunu belirler. mod olabilir
- nokta, ayar aralığını tanımlayan kabuğun içindeyse teknik olarak mümkün,
- nokta bu kabuğun dışındaysa teknik olarak gerçekleştirilemez.
Buhar türbininin yoğuşma çalışma modu hakkında konuşursak (Q p \u003d 0, Q t \u003d 0), o zaman doğrusallaştırılmış akış karakteristiği temsil etmek çizgi segmenti. T tipi bir türbin hakkında konuşursak, doğrusallaştırılmış akış karakteristiği şu şekildedir: 3B mod alanında düz çokgen x - N, y - Q t, z - Q 0 eksenleri ile görselleştirilmesi kolaydır. PT tipi bir türbin için, böyle bir türbinin doğrusallaştırılmış akış karakteristiği olduğundan, görselleştirme en zor olanıdır. dört boyutlu düz çokgen(açıklamalar ve örnekler için, bkz. Rusya toptan elektrik ve kapasite piyasası koşullarında CHP santrallerinin işletimini optimize etme, bölüm Türbin Akış Lineerizasyonu).
1. Bir buhar türbininin elde edilen doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin gösterimi
Rejim alanında "İlk veriler (güç birimleri)" tablosunun değerlerini oluşturalım.
Pirinç. 3. x - N, y - Q t, z - Q 0 eksenleriyle rejim uzayındaki akış özelliklerinin başlangıç noktaları
Dört boyutlu uzayda bağımlılık kuramadığımız için henüz böyle bir medeniyet nimetine ulaşmadığımız için Q p değerleriyle şu şekilde çalışıyoruz: onları dışlıyoruz (Şekil 3), düzeltiyoruz (Şekil 3) 4) (MATLAB'deki çizim koduna bakın).
Q p = 40 MW değerini sabitliyoruz ve başlangıç noktalarını ve doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiğini oluşturuyoruz.
Pirinç. 4. Akış karakteristiği referans noktaları (mavi noktalar), doğrusallaştırılmış akış karakteristiği (yeşil düz çokgen)
Elde ettiğimiz doğrusallaştırılmış akış karakteristiği (4) formülüne dönelim. Q p \u003d 40 MW MW'yi düzeltirsek, formül şöyle görünecektir:
$$display$$\begin(denklem) Q_0 = 2.317 \cdot N + 0.255 \cdot Q_T + 58.714 \qquad (6) \end(denklem)$$display$$
Bu model, x - N, y - Q t, z - Q 0 eksenleri ile üç boyutlu uzayda düz bir çokgeni T tipi bir türbine benzeterek tanımlar (Şekil 4'te görüyoruz).
Yıllar önce, q t brüt nomogramları geliştirirken, ilk verileri analiz etme aşamasında temel bir hata yaptılar. En küçük kareler yöntemini uygulamak ve bir buhar türbininin doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiğini oluşturmak yerine, bilinmeyen bir nedenle, ilkel bir hesaplama yapıldı:
$$display$$\begin(denklem) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(denklem)$$display$$
Yüksek basınçlı buhar Q 0 debisinden çıkarılan buhar maliyeti Q t, Q p ve ortaya çıkan farkı Q 0 (N) \u003d Q e güç üretimine bağladı. Ortaya çıkan Q 0 (N) \u003d Q e değeri N'ye bölündü ve kcal / kWh'ye dönüştürülerek belirli bir tüketim q t brüt elde edildi. Bu hesaplama termodinamik yasalarına uygun değildir.
Sevgili okurlar, belki de bilinmeyen sebebi bilen sizsiniz? Paylaş!
2. Buhar türbini kontrol aralığının gösterimi
Mod uzayındaki ayar aralığının kabuğuna bakalım. Yapımı için başlangıç noktaları, Şek. 5. Bunlar, şekil 2'de gördüğümüz noktaların aynısıdır. 3, ancak Q 0 parametresi artık hariç tutulmuştur.
Pirinç. 5. x - N, y - Q p, z - Q t eksenleri ile rejim uzayındaki akış karakteristiğinin başlangıç noktaları
Şekil l'deki nokta kümesi. 5 dışbükeydir. convexhull() fonksiyonunu kullanarak bu kümenin dış kabuğunu tanımlayan noktaları belirledik.
Delaunay üçgenlemesi(bir dizi bağlantılı üçgen), ayar aralığının bir kabuğunu oluşturmamızı sağlar. Üçgenlerin köşeleri, düşündüğümüz PT-80 buhar türbininin kontrol aralığının sınır değerleridir.
Pirinç. 6. Birçok üçgenle temsil edilen ayar aralığının kabuğu
Ayar aralığının içine düşmek için belirli bir noktayı kontrol ettiğimizde, bu noktanın ortaya çıkan kabuğun içinde mi yoksa dışında mı olduğunu kontrol ettik.
Yukarıda sunulan tüm grafikler MATLAB araçları kullanılarak oluşturulmuştur (bkz. PT_80_linear_characteristic_curve.m).
Doğrusallaştırılmış bir akış karakteristiği kullanılarak bir buhar türbininin çalışmasının analizi ile ilgili perspektif görevler
Bir diploma veya tez yapıyorsanız, size bilimsel yeniliğini tüm dünyaya kolayca kanıtlayabileceğiniz birkaç görev önerebilirim. Ayrıca, mükemmel ve faydalı bir iş çıkaracaksınız.
Görev 1
Düşük basınçlı buhar basıncı Qt'deki bir değişiklikle düz bir çokgenin nasıl değiştiğini gösterin.
Görev 2
Kondansatördeki basınç değiştikçe düz çokgenin nasıl değiştiğini gösterin.
Görev 3
Doğrusallaştırılmış akış karakteristiğinin katsayılarını ek mod parametrelerinin fonksiyonları olarak temsil etmenin mümkün olup olmadığını kontrol edin, yani:
$$display$$\begin(denklem) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(denklem)$$görüntüleme$$
Burada p 0 yüksek basınçlı buhar basıncı, p p orta basınçlı buhar basıncı, p t düşük basınçlı buhar basıncı, p 2 kondenserdeki egzoz buhar basıncıdır, tüm ölçü birimleri kgf/cm2'dir.
Sonucu gerekçelendirin.
Bağlantılar
Chuchueva I.A., Inkina N.E. Rusya'daki toptan elektrik ve elektrik piyasası koşullarında CHP operasyonunun optimizasyonu. N.E. Bauman. 2015. No. 8. S. 195-238.
- Bölüm 1. Rusya'da CHPP'lerin operasyonunu optimize etme sorununun anlamlı formülasyonu
- Bölüm 2. Türbin akış karakteristiğinin doğrusallaştırılması
