Caracteristicile tehnice ale turbinei PT 80. Despre funcționarea turbinei cu abur

Tip turbină cu abur PT-60-130/13– in condensare, cu doua extractii de abur reglabile. Putere nominală 60.000 kW (60 MW) la 3000 rpm. Turbina este proiectată direct pentru a antrena un tip de alternator TVF-63-2 cu o putere de 63.000 kW, cu o tensiune la bornele generatorului de 10.500 V, montat pe o fundație comună cu turbina. Turbina este echipată cu un dispozitiv de regenerare pentru încălzirea apei de alimentare și trebuie să funcționeze cu o unitate de condensare. Când turbina funcționează fără extracție controlată (mod pur condensare), este permisă o sarcină de 60 MW.

Tip turbină cu abur PT-60-130/13 proiectat pentru următorii parametri:

• presiunea aburului proaspăt în fața supapei automate de închidere (ASV) 130 ata;
• temperatura aburului proaspăt înainte de ASK 555 ºС;
• cantitatea de apă de răcire care trece prin condensator (la o temperatură de proiectare la intrarea în condensator de 20 ºС) 8000 m/h;
• Consumul maxim estimat de abur la parametri nominali este de 387 t/oră.

Turbina are două extrageri reglabile de abur: industrial Cu presiunea nominală 13 ata si încălzire cu o presiune nominală de 1,2 ata. Producția și extracția cu încălzire au următoarele limite de control al presiunii:

• producție 13+3 ata;
• incalzire 0,7-2,5 ata.

Turbina este o unitate cu doi cilindri cu un singur arbore. Cilindru presiune mare are o singură treaptă de control a coroanei și 16 trepte de presiune. Cilindru joasă presiune constă din două părți, dintre care partea de medie presiune are o treaptă de control și 8 trepte de presiune, iar partea de joasă presiune are o treaptă de control și 3 trepte de presiune.

Toate discurile rotorului de înaltă presiune sunt forjate integral cu arborele. Primele zece discuri ale rotorului de joasă presiune sunt forjate integral cu arborele, restul de patru discuri sunt montate.

Rotoarele HPC și LPC sunt conectate între ele printr-un cuplaj flexibil. Rotoarele LPC și generatorul sunt conectate printr-un cuplaj rigid. nRVD = 1800 rpm, nRVD = 1950 rpm.

Solid forjat rotor Turbina HPC PT-60-130/13 are un capăt de arbore frontal relativ lung și un design de etanșare labirint cu petale (fără mâneci). Cu acest design al rotorului, chiar și un contact ușor al arborelui cu crestele etanșărilor de capăt sau intermediare provoacă încălzirea locală și deformarea elastică a arborelui, ceea ce are ca rezultat vibrația turbinei, funcționarea știfturilor benzii de bandă, lame de lucru și o creștere a jocurilor radiale în garniturile intermediare și suprabandă. De obicei, deviația rotorului apare în zona de viteză de funcționare de 800-1200 rpm. în timpul pornirii turbinei sau în timpul epuizării rotorului când aceasta este oprită.

Turbina este furnizată dispozitiv de întoarcere, rotind rotorul la o viteza de 3,4 rpm. Dispozitivul de întoarcere este antrenat în rotație de un motor electric cu un rotor cu colivie.

Turbina are duza de distribuție a aburului. Aburul proaspăt este furnizat unei cutii de abur de sine stătătoare în care este amplasat un obturator automat, de unde aburul curge prin țevi de derivație către supapele de control ale turbinei. situate în cutii de abur sudate în partea frontală a cilindrului turbinei. Trecerea minimă a aburului în condensator este determinată de diagrama de mod.

Turbina este echipata dispozitiv de spălare, permițând spălarea traseului de curgere a turbinei din mers, cu o sarcină redusă corespunzător.

Pentru a reduce timpul de încălzire și pentru a îmbunătăți condițiile de pornire a turbinei, sunt prevăzute flanșe și știfturi ale HPC, precum și o alimentare cu abur viu la etanșarea frontală a HPC. Pentru a asigura modul corect de funcționare și controlul de la distanță al sistemului la pornirea și oprirea turbinei, drenajul grupului este asigurat prin expandor de scurgereîn condensator.

3.3.4 Unitate turbină cu abur PT-80/100-130/13

Turbina cu abur de încălzire PT-80/100-130/13 cu extracție industrială și de încălzire a aburului este proiectată pentru a antrena direct generatorul electric TVF-120-2 cu o viteză de rotație de 50 rps și a elibera căldură pentru nevoile de producție și încălzire.

Putere, MW

nominal 80

maxim 100

Evaluări Steam

presiune, MPa 12,8

temperatura, 0 C 555

Consumul de abur extras pentru nevoile de productie, t/h

nominal 185

maxim 300

superior 0,049-0,245

mai mic 0,029-0,098

Presiunea de selecție a producției 1.28

Temperatura apei, 0 C

hrănitoare 249

răcire 20

Consum apa de racire, t/h 8000

Turbina are următoarele extractii de abur reglabile:

producție cu presiune absolută (1,275 ± 0,29) MPa și două extracții de încălzire - superioară cu presiune absolută în intervalul 0,049-0,245 MPa și inferioară cu presiune în intervalul 0,029-0,098 MPa. Presiunea de evacuare a încălzirii este reglată folosind o diafragmă de control instalată în camera superioară de evacuare a încălzirii. Presiunea reglată în prizele de încălzire este menținută: în gura superioară - când ambele prizele de încălzire sunt pornite, în priza inferioară - când o priză inferioară de încălzire este pornită. Apa din rețea trebuie trecută prin încălzitoarele de rețea ale treptelor de încălzire inferioare și superioare secvenţial și în cantităţi egale. Debitul de apă care trece prin încălzitoarele de rețea trebuie controlat.

Turbina este o unitate cu doi cilindri cu un singur arbore. Partea de flux a HPC are o treaptă de control cu ​​o singură bobină și 16 niveluri de presiune.

Partea de flux a LPC este formată din trei părți:

primul (până la priza de încălzire superioară) are o treaptă de control și 7 niveluri de presiune,

a doua (între extracțiile de încălzire) două trepte de presiune,

a treia - o treaptă de reglare și două trepte de presiune.

Rotorul de înaltă presiune este forjat solid. Primele zece discuri ale rotorului de joasă presiune sunt forjate integral cu arborele, restul de trei discuri sunt montate.

Distribuția aburului din turbină este duză. La ieșirea din HPC, o parte din abur merge la extracția de producție controlată, restul este trimis la LPC. Extracțiile de încălzire sunt efectuate din camerele LPC corespunzătoare.

Pentru a reduce timpul de încălzire și pentru a îmbunătăți condițiile de pornire, sunt furnizate încălzirea cu abur a flanșelor și a știfturilor și alimentarea cu abur viu la etanșarea frontală a HPC.

Turbina este echipată cu un dispozitiv de rotire a arborelui care rotește linia de arbore a unității de turbină la o frecvență de 3,4 rpm.

Aparatul cu palete de turbină este proiectat să funcționeze la o frecvență de rețea de 50 Hz, ceea ce corespunde unei viteze a rotorului unității de turbină de 50 rpm (3000 rpm). Permis muncă îndelungată turbine cu o abatere de frecvență în rețea de 49,0-50,5 Hz.

3.3.5 Unitate turbină cu abur R-50/60-130/13-2

Turbina cu abur cu contrapresiune R-50/60-130/13-2 este proiectată pentru a antrena generatorul electric TVF-63-2 cu o viteză de rotație de 50 s -1 și a elibera abur pentru nevoile de producție.

Valorile nominale ale parametrilor principali ai turbinei sunt prezentate mai jos:

Putere, MW

Nominal 52,7

Maxim 60

Parametrii inițiali ai aburului

Presiune, MPa 12,8

Temperatura, о С 555

Presiune în conducta de evacuare, MPa 1,3

Turbina are două extracții de abur neregulate concepute pentru a încălzi apa de alimentare în încălzitoarele de înaltă presiune.

Proiectarea turbinei:

Turbina este o unitate cu un singur cilindru cu o singură treaptă de control a coroanei și 16 trepte de presiune. Toate discurile rotorului sunt forjate integral cu arborele. Distributie aburului prin turbina cu bypass. Aburul proaspăt este furnizat într-o cutie de abur de sine stătătoare care conține o supapă de închidere automată, de unde aburul este furnizat prin conducte de derivație la patru supape de control.

Aparatul cu palete de turbină este proiectat să funcționeze la o frecvență de 3000 rpm. Funcționarea pe termen lung a turbinei este permisă atunci când abaterea de frecvență în rețea este de 49,0-50,5 Hz

Unitatea de turbina este echipata dispozitive de protectie pentru a opri simultan pompa de înaltă presiune în timp ce porniți simultan linia de bypass prin trimiterea unui semnal. Supape cu diafragmă atmosferică instalate pe țevile de evacuare și care se deschid atunci când presiunea în țevi crește la 0,12 MPa.

3.3.6 Unitate turbină cu abur T-110/120-130/13

Turbina cu abur de încălzire T-110/120-130/13 cu extracție aburului de încălzire este proiectată pentru a antrena direct generatorul electric TVF-120-2 cu o viteză de rotație de 50 r/s și a elibera căldură pentru nevoile de încălzire.

Valorile nominale ale parametrilor principali ai turbinei sunt date mai jos.

Putere, MW

nominal 110

maxim 120

Evaluări Steam

presiune, MPa 12,8

temperatura, 0 C 555

nominal 732

maxim 770

Limite de modificare a presiunii aburului la ieșirea reglată de încălzire, MPa

superior 0,059-0,245

mai mic 0,049-0,196

Temperatura apei, 0 C

hrănitor 232

răcire 20

Consum apa de racire, t/h 16000

Presiunea aburului în condensator, kPa 5,6

Turbina are două prize de încălzire - inferioară și superioară, proiectate pentru încălzirea treptată a apei din rețea. La încălzirea apei din rețea în etape cu abur de la două prize de încălzire, controlul menține temperatura setată a apei rețelei în spatele încălzitorului de rețea superior. La încălzirea apei din rețea cu o priză de încălzire inferioară, temperatura apei rețelei este menținută în spatele încălzitorului de rețea inferior.

Presiunea din prizele de încălzire reglabile poate varia în următoarele limite:

în partea superioară 0,059 - 0,245 MPa cu două extractii de încălzire pornite,

în partea inferioară 0,049 - 0,196 MPa cu alimentarea superioară de încălzire oprită.

Turbina T-110/120-130/13 este o unitate cu un singur arbore formată din trei cilindri: HPC, CSD, LPC.

HPC este cu un singur flux, are o treaptă de control cu ​​două bobine și 8 niveluri de presiune. Rotorul de înaltă presiune este forjat solid.

CSD este, de asemenea, cu un singur flux și are 14 niveluri de presiune. Primele 8 discuri ale rotorului de medie presiune sunt forjate integral cu arborele, restul de 6 sunt montate. Paleta de ghidare a primei etape a CSD este instalată în carcasă, diafragmele rămase sunt instalate în cuști.

LPC este dual-flow, are două trepte în fiecare flux de rotație la stânga și la dreapta (o treaptă de control și una de presiune). Lungimea lamei de lucru a ultimei trepte este de 550 mm, diametrul mediu al rotorului acestei trepte este de 1915 mm. Rotorul de joasă presiune are 4 discuri montate.

Pentru a facilita pornirea turbinei din starea caldă și pentru a crește manevrabilitatea acesteia în timpul funcționării sub sarcină, temperatura aburului furnizat penultima cameră a etanșării frontale a HPC este crescută prin amestecarea aburului fierbinte de la control. tije supapelor sau de la linia principală de abur. Din ultimele compartimente ale garniturii, amestecul de abur-aer este aspirat de un ejector de aspirare a etanșării.

Pentru a reduce timpul de încălzire și pentru a îmbunătăți condițiile de pornire a turbinei, este prevăzută încălzirea cu abur a flanșelor și a știfturilor HPC.

Aparatul cu palete de turbină este proiectat să funcționeze la o frecvență de rețea de 50 Hz, ceea ce corespunde unei viteze a rotorului unității de turbină de 50 rpm (3000 rpm).

Funcționarea pe termen lung a turbinei este permisă cu o abatere a frecvenței rețelei de 49,0-50,5 Hz. În situații de urgență pentru sistem, funcționarea pe termen scurt a turbinei este permisă la o frecvență de rețea sub 49 Hz, dar nu sub 46,5 Hz (timpul este specificat în specificațiile tehnice).

Informații despre lucrarea „Modernizarea CHPP-2 Almaty prin modificarea regimului apo-chimic al sistemului de preparare a apei de completare pentru a crește temperatura apei din rețea la 140–145 C”

Consum specific de căldură pentru încălzirea în două trepte a apei din rețea.

Termeni: G k3-4 = Gin ChSD + 5 t/h; t j - vezi fig. ; t 1V ≈ 20 °C; W@ 8000 m3/h

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; t 1V ≈ 20 °C; W@ 8000 m3/h; Δ i PEN = 7 kcal/kg

O) pe abatere presiune proaspăt pereche din nominal pe ± 0,5 MPa (5 kgf/cm2)

α q t = ± 0,05 %; α G 0 = ± 0,25 %

b) pe abatere temperatură proaspăt pereche din nominal pe ± 5 °C

V) pe abatere consum hrănitoare apă din nominal pe ± 10 % G 0

G) pe abatere temperatură hrănitoare apă din nominal pe ± 10 °C

O) pe închidere grupuri PVD

b) pe abatere presiune cheltuit pereche din nominal

V) pe abatere presiune cheltuit pereche din nominal

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; G groapă = G 0

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C

Termeni: G groapă = G 0; R 9 = 0,6 MPa (6 kgf/cm2); t groapă - vezi fig. ; t j - vezi fig.

Termeni: G groapă = G 0; t groapă - vezi fig. ; R 9 = 0,6 MPa (6 kgf/cm2)

Termeni: R n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); i n = 715 kcal/kg; t j - vezi fig.

Nota. Z= 0 - diafragma de control este închisă. Z= max - diafragma de control este complet deschisă.

Termeni: R wto = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2)

Termeni: R n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2) la Gin ChSD ≤ 221,5 t/h; R n = Gin ChSD/17 - la Gin ChSD > 221,5 t/h; i n = 715 kcal/kg; R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); t j - vezi fig. , ; τ2 = f(P OMC) - vezi fig. ; Q t = 0 Gcal/(kW h)

Termeni: R 0 = 1,3 (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; R NTO = 0,06 (0,6 kgf/cm2); R 2 @ 4 kPa (0,04 kgf/cm2)

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 ° CU; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R NTO = 0,09 MPa (0,9 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); G groapă = G 0.

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 ° CU; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R WTO = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); G groapă = G 0; τ2 = 52 ° CU.

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 ° CU; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R OMC și R NTO = f(Gin ChSD) - vezi fig. 30; R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); G groapă = G 0

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R NTO = 0,09 MPa (0,9 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); G groapă = G 0; Q t = 0

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R WTO = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); G groapă = G 0; τ2 = 52 °C; Q t = 0.

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); R OMC și R NTO = f(Gin ChSD) - vezi fig. ; R 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2); G groapă = G 0.

O) minim posibil presiune V superior T-selecţie Şi calculat temperatură verso reţea apă

b) amendament pe temperatură verso reţea apă

1 Pe baza datelor de la POT LMZ.

Pe abatere presiune proaspăt pereche din nominal pe ±1 MPa (10 kgf/cm2): La complet consum căldură

La consum proaspăt pereche

1 Pe baza datelor de la POT LMZ.

Pe abatere temperatură proaspăt pereche din nominal pe ±10°C:

La complet consum căldură

La consum proaspăt pereche

1 Pe baza datelor de la POT LMZ.

Pe abatere presiune V P-selecţie din nominal pe ± 1 MPa (1 kgf/cm2):

La complet consum căldură

La consum proaspăt pereche

O) feribotul producție selecţie

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 ° C; P n = 1,3 MPa (13 kgf/cm2); ηem = 0,975.

b) feribotul superior Şi mai jos termoficare selectii

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 °C; R WTO = 0,12 MPa (1,2 kgf/cm2); ηem = 0,975

V) feribotul mai jos termoficare selecţie

Termeni: R 0 = 13 MPa (130 kgf/cm2); t 0 = 555 ° C; R NTO = 0,09 MPa (0,9 kgf/cm2); ηem = 0,975

O) pe presiune V producție selecţie

b) pe presiune V superior încălzire selecţie

V) pe presiune V mai jos încălzire selecţie

Aplicație

1. CONDIȚII DE COMPILARE A CARACTERISTICILOR ENERGETICE

O caracteristică energetică tipică a fost întocmită pe baza rapoartelor privind încercările termice a două turbine: la CHPP-2 Chișinău (lucrări efectuate de Yuzhtechenergo) și la CHPP-21 Mosenergo (lucrări efectuate de MGP PO Soyuztechenergo). Caracteristica reflectă randamentul mediu al unei unități de turbină care a suferit renovare majorăși funcționează conform circuitului termic prezentat în Fig. ; în următorii parametri și condiții acceptate ca nominale:

Presiunea și temperatura aburului proaspăt din fața supapei de oprire a turbinei este de 13 (130 kgf/cm2)* și 555 °C;

* În text și grafice - presiune absolută.

Presiunea în extracția de producție reglementată este de 13 (13 kgf/cm2) cu o creștere naturală la debite la intrarea în CHSD mai mare de 221,5 t/h;

Presiunea în extracția de încălzire superioară este de 0,12 (1,2 kgf/cm2) cu o schemă în două trepte pentru încălzirea apei din rețea;

Presiunea în ieșirea inferioară de încălzire este de 0,09 (0,9 kgf/cm2) cu o schemă cu o singură treaptă pentru încălzirea apei din rețea;

Presiune în extracția de producție reglată, extracția de încălzire superioară și inferioară în regim de condensare cu regulatoarele de presiune oprite - fig. Și ;

Presiunea aburului de evacuare:

a) să caracterizeze modul de condensare și să lucreze cu selecții în timpul încălzirii într-o treaptă și în două trepte a apei din rețea la o presiune constantă de 5 kPa (0,05 kgf/cm2);

b) să se caracterizeze regimul de condensare la debit constantși temperatura apei de răcire - în conformitate cu caracteristicile termice ale condensatorului la t 1V= 20 °C și W= 8000 m3/h;

Sistemul de regenerare de înaltă și joasă presiune este complet pornit, dezaeratorul 0,6 (6 kgf/cm2) este alimentat de abur de producție;

Consumul de apă de alimentare este egal cu consumul de abur proaspăt, 100% din condensul de producție este returnat la t= 100 °C efectuat într-un dezaerator 0,6 (6 kgf/cm2);

Temperatura apei de alimentare și a condensului principal din spatele încălzitoarelor corespunde dependențelor prezentate în Fig. , , , , ;

Creșterea entalpiei apei de alimentare în pompa de alimentare este de 7 kcal/kg;

Eficiența electromecanică a unității de turbină a fost adoptată pe baza datelor de testare ale unei unități de turbină similare efectuate de Dontekhenergo;

Limitele de reglare a presiunii în selecții:

a) producție - 1,3 ± 0,3 (13 ± 3 kgf/cm2);

b) termoficare superioară cu o schemă de încălzire în două trepte pentru încălzirea apei - 0,05 - 0,25 (0,5 - 2,5 kgf/cm2);

a) termoficare inferioară cu o schemă de încălzire cu o singură treaptă pentru încălzirea apei - 0,03 - 0,10 (0,3 - 1,0 kgf/cm2).

Încălzirea apei din rețea într-o centrală de termoficare cu o schemă în două etape pentru încălzirea apei rețelei, determinată de dependențele calculate din fabrică τ2р = f(P VTO) și τ1 = f(Q T, P WTO) este 44 - 48 °C pentru sarcini maxime de încălzire la presiuni P WTO = 0,07 ÷ 0,20 (0,7 ÷ 2,0 kgf/cm2).

Datele de testare care stau la baza acestei caracteristici energetice standard au fost prelucrate folosind „Tabelele proprietăților termofizice ale apei și aburului de apă” (M.: Editura Standards, 1969). Conform condițiilor LMZ POT, condensul returnat din selecția de producție este introdus la o temperatură de 100 ° C în linia principală de condens după HDPE nr. 2. La compilarea Caracteristicilor Energetice Tipice, se acceptă că este introdus la aceeași temperatură direct în dezaerator 0,6 (6 kgf/cm2) . Conform condițiilor LMZ POT, cu încălzire în două trepte a apei din rețea și moduri cu un debit de abur la intrarea în CSD mai mare de 240 t/h (sarcină electrică maximă cu producție redusă), HDPE nr. 4 este complet oprit. La alcătuirea Caracteristicilor Energetice Standard s-a acceptat că atunci când debitul la intrarea în CSD este de peste 190 t/h, o parte din condens este trimisă la bypass-ul HDPE Nr. 4 astfel încât temperatura acestuia din față. a dezaeratorului nu depășește 150 °C. Acest lucru este necesar pentru a asigura o bună dezaerare a condensului.

2. CARACTERISTICI ALE ECHIPAMENTULUI INCLUS ÎN INSTANTA TURBO

Alături de turbină, unitatea de turbină include următoarele echipamente:

Generator TVF-120-2 de la uzina Elektrosila cu racire cu hidrogen;

Condensator cu două treceri 80 KTSS-1 cu o suprafață totală de 3000 m2, din care 765 m2 este ponderea fasciculului încorporat;

Patru încălzitoare de joasă presiune: HDPE nr. 1, încorporat în condensator, HDPE nr. 2 - PN-130-16-9-11, HDPE nr. 3 și 4 - PN-200-16-7-1;

Un dezaerator 0,6 (6 kgf/cm2);

Trei încălzitoare de înaltă presiune: PVD Nr. 5 - PV-425-230-23-1, PVD Nr. 6 - PV-425-230-35-1, PVD Nr. 7 - PV-500-230-50;

Doua pompe de circulatie 24NDN cu un debit de 5000 m3/h si o presiune de 26 m apa. Artă. cu motoare electrice de 500 kW fiecare;

Trei pompe de condens KN 80/155 actionate de motoare electrice cu o putere de 75 kW fiecare (numarul de pompe in functiune depinde de debitul de abur in condensator);

Două ejectore principale în trei trepte EP-3-701 și un ejector de pornire EP1-1100-1 (un ejector principal este în funcțiune constant);

Două boiler de rețea (superioară și inferioară) PSG-1300-3-8-10 cu o suprafață de 1300 m2 fiecare, proiectate să treacă 2300 m3/h de apă din rețea;

Patru pompe de condens ale boilerelor de retea KN-KS 80/155 actionate de motoare electrice cu o putere de 75 kW fiecare (doua pompe pentru fiecare PSG);

O pompă de rețea a primului ascensor SE-5000-70-6 cu motor electric de 500 kW;

O pompa de retea II lift SE-5000-160 cu un motor electric de 1600 kW.

3. MODUL DE CONDENSARE

În modul de condensare cu regulatoarele de presiune oprite, consumul total de căldură brută și consumul de abur proaspăt, în funcție de puterea la bornele generatorului, sunt exprimate prin ecuațiile:

La presiune constantă a condensatorului

P 2 = 5 kPa (0,05 kgf/cm2);

Q 0 = 15,6 + 2,04N T;

G 0 = 6,6 + 3,72N t + 0,11( N t - 69,2);

La debit constant ( W= 8000 m3/h) și temperatura ( t 1V= 20 °C) apă de răcire

Q 0 = 13,2 + 2,10N T;

G 0 = 3,6 + 3,80N t + 0,15( N t - 68,4).

Ecuațiile de mai sus sunt valabile în domeniul de putere de la 40 la 80 MW.

Consumul de căldură și abur proaspăt în timpul modului de condensare pentru o putere dată este determinat din dependențele date cu introducerea ulterioară a corecțiilor necesare conform graficelor corespunzătoare. Aceste modificări iau în considerare diferența dintre condițiile de funcționare și cele nominale (pentru care au fost compilate Caracteristicile tipice) și servesc la recalcularea datelor caracteristicilor la condițiile de funcționare. În timpul recalculării inverse, semnele modificărilor sunt inversate.

Modificările reglează consumul de căldură și abur proaspăt la o putere constantă. Când mai mulți parametri se abate de la valorile nominale, corecțiile sunt însumate algebric.

4. MOD CU SELECTII REGLABILE

Când extracțiile controlate sunt pornite, unitatea de turbină poate funcționa cu scheme de încălzire într-o singură treaptă și în două trepte pentru încălzirea apei. De asemenea, este posibil să lucrați fără extracție termică cu o unitate de producție. Diagramele tipice corespunzătoare ale modurilor pentru consumul de abur și dependența consumului specific de căldură de puterea și puterea de producție sunt prezentate în Fig. - , și producerea specifică de energie electrică din consumul de căldură din Fig. - .

Diagramele de mod sunt calculate conform schemei utilizate de POT LMZ și sunt afișate în două câmpuri. Câmpul superior este o diagramă a modurilor (Gcal/h) ale unei turbine cu o extracție de producție la Q t = 0.

Când sarcina de încălzire este pornită și alte condiții neschimbate, fie numai treptele 28 - 30 sunt descărcate (cu un încălzitor inferior de rețea pornit), fie treptele 26 - 30 (cu două încălzitoare de rețea pornite) și puterea turbinei este redusă.

Valoarea reducerii puterii depinde de sarcina de încălzire și este determinată

Δ N Qt = KQ T,

Unde K- modificarea specifică a puterii turbinei Δ determinată în timpul încercării N Qt/Δ Q t egal cu 0,160 MW/(Gcal · h) cu încălzire într-o singură treaptă și 0,183 MW/(Gcal · h) cu încălzire în două trepte a apei din rețea (Fig. 31 și 32).

Rezultă că consumul de abur proaspăt la o putere dată N t și două (producție și încălzire) extracții vor corespunde unei puteri fictive în câmpul superior N ft și o selecție de producție

N ft = N t + Δ N Qt.

Liniile drepte înclinate din câmpul inferior al diagramei vă permit să determinați grafic valoarea puterii date a turbinei și a sarcinii de încălzire. N ft, iar în funcție de acesta și selecția producției, consumul de abur proaspăt.

Valorile consumului specific de căldură și producției specifice de energie electrică pentru consumul termic se calculează pe baza datelor preluate din calculul diagramelor de regim.

Graficele dependenței consumului specific de căldură de puterea și puterea de producție se bazează pe aceleași considerații ca și baza diagramei modului LMZ POT.

Un program de acest tip a fost propus de atelierul de turbine al MGP PO Soyuztekhenergo (Energie industrială, 1978, nr. 2). Este de preferat unui sistem de graficare q t = f(N T, Q t) la diferite Q n = const, deoarece este mai convenabil de utilizat. Graficele consumului specific de căldură, din motive de natură neprincipială, sunt realizate fără câmp inferior; metodologia de utilizare a acestora este explicată cu exemple.

Caracteristica tipică nu conține date care caracterizează modul de încălzire în trei trepte a apei din rețea, deoarece un astfel de mod în instalații de acest tipîn perioada de testare nu a fost stăpânit nicăieri.

Influența abaterilor parametrilor față de cei acceptați la calcularea Caracteristicilor tipice ca nominale este luată în considerare în două moduri:

a) parametri care nu afectează consumul de căldură în cazan și furnizarea de căldură către consumator la debite masice constante G 0, G n și G t, - prin introducerea de modificări la puterea specificată N T( N t + KQ T).

Conform acestei puteri corectate conform Fig. - se determină consumul de abur proaspăt, consum specific căldură și consumul total de căldură;

b) corecturi pentru P 0, t 0 și P n se adaugă celor constatate după efectuarea modificărilor de mai sus la consumul de abur proaspăt și consumul total de căldură, după care se calculează consumul de abur proaspăt și consumul de căldură (total și specific) pentru condițiile date.

Datele pentru curbele de corecție a presiunii aburului viu sunt calculate folosind rezultatele testelor; toate celelalte curbe de corecție se bazează pe datele LMZ POT.

5. EXEMPLE DE DETERMINARE A CONSUMULUI SPECIF DE CĂLDURĂ, CONSUMULUI DE ABUR PROASPĂȚIT ȘI LUCRĂRILOR SPECIFICE DE ÎNCĂLZIRE

Exemplul 1. Modul de condensare cu regulatoare de presiune deconectate în selecții.

Dat: N t = 70 MW; P 0 = 12,5 (125 kgf/cm2); t 0 = 550 °C; R 2 = 8 kPa (0,08 kgf/cm2); G groapă = 0,93 G 0; Δ t groapă = t pete - t npit = -7 °C.

Este necesar să se determine consumul total și specific de căldură brută și consumul de abur proaspăt în condiții date.

Secvența și rezultatele sunt date în tabel. .

Tabelul P1

* Presiunile din selecțiile ChSND și temperatura condensului din HDPE pot fi determinate din graficele regimului de condensare, în funcție de G ChSDin, cu raportul G CHSDin/ G 0 = 0,83.

6. LEGENDĂ

DESCRIERE TEHNICĂ

Descrierea obiectului.
Numele complet:„Curs de instruire automatizat „Operarea turbinei PT-80/100-130/13.”
Simbol:
An fabricatie: 2007.

Cursul de instruire automatizat pentru operarea turbinei PT-80/100-130/13 a fost elaborat pentru instruirea personalului operațional care deservește unitățile de turbine de acest tip și este un mijloc de pregătire, pregătire pre-examen și testare de examinare a puterii termice. personalul uzinei.
AUK a fost întocmit pe baza documentației tehnice și de reglementare utilizate în funcționarea turbinelor PT-80/100-130/13. Conține text și material grafic pentru învățarea interactivă și testarea studenților.
Acest AUC descrie designul și caracteristicile tehnologice principal și echipamente auxiliare turbine de încălzire PT-80/100-130/13, și anume: supape principale de abur, supapă de oprire, supape de control, admisie abur HPC, caracteristici de proiectare HPC, CSD, LPC, rotoare de turbină, lagăre, dispozitiv de rotire a arborelui, sistem de etanșare, unitate de condensare, regenerare de joasă presiune, pompe de alimentare, regenerare de înaltă presiune, centrală de termoficare, sistem de ulei turbină etc.
Sunt luate în considerare modurile de pornire, normală, de urgență și oprire ale unei unități de turbină, precum și principalele criterii de fiabilitate pentru încălzirea și răcirea conductelor de abur, blocurile de supape și cilindrii turbinei.
Sistem luat în considerare reglare automată turbine, sisteme de protecție, interblocare și alarmă.
Au fost stabilite procedura de admitere la inspecție, testare și reparare a echipamentelor, regulile de siguranță și siguranța la incendiu și explozie.

Compoziția AUC:

Cursul de instruire automatizat (AUC) este un instrument software conceput pentru formarea inițială și testarea ulterioară a cunoștințelor personalului din centralele electrice și retelelor electrice. În primul rând, pentru instruirea personalului operațional și de întreținere.
Baza AUC constă în producția actuală și fișele postului, materialele de reglementare și date de la producătorii de echipamente.
AUC include:
— secțiunea de informații teoretice generale;
— o secțiune care discută despre regulile de proiectare și operare ale unui anumit tip de echipament;
— secțiunea de autotestare a elevilor;
- blocul examinatorului.
Pe lângă texte, AUK-ul conține materialul grafic necesar (diagrame, desene, fotografii).

Conținutul informațional al AUC.

1. Materialul text este compilat pe baza instrucțiunilor de operare, turbinei PT-80/100-130/13, instrucțiunilor din fabrică, altor materiale de reglementare și tehnice și include următoarele secțiuni:

1.1. Funcționarea unității de turbină PT-80/100-130/13.
1.1.1. Informații generale despre turbina.
1.1.2. Sistemul de ulei.
1.1.3. Reglementare și sistem de protecție.
1.1.4. Dispozitiv de condensare.
1.1.5. Instalatie regenerativa.
1.1.6. Instalatie pentru reteaua de incalzire a apei.
1.1.7. Pregătirea turbinei pentru funcționare.
Pregatirea si punerea in functiune a sistemului de ulei si VPU.
Pregătirea și activarea sistemului de control și protecție a turbinei.
Testarea protecțiilor.
1.1.8. Pregatirea si punerea in functiune a dispozitivului de condensare.
1.1.9. Pregatirea si punerea in functiune a instalatiei regenerative.
1.1.10. Pregatirea instalatiei pentru incalzirea apei din retea.
1.1.11. Pregătirea turbinei pentru pornire.
1.1.12. Instructiuni generale, care trebuie efectuată la pornirea turbinei din orice stare.
1.1.13. Pornirea turbinei din stare rece.
1.1.14. Pornirea turbinei dintr-o stare fierbinte.
1.1.15. Mod de funcționare și modificarea parametrilor.
1.1.16. Modul de condensare.
1.1.17. Mod cu selecții pentru producție și încălzire.
1.1.18. Deversarea și încărcarea încărcăturii.
1.1.19. Oprirea turbinei și readucerea sistemului la starea inițială.
1.1.20. Verificarea starii tehnice si intretinere. Timpul pentru controalele de securitate.
1.1.21. Întreţinere sisteme de lubrifiere și VPU.
1.1.22. Întreținerea instalației de condensare și regenerare.
1.1.23. Intretinerea instalatiei de incalzire a retelei de apa.
1.1.24. Măsuri de siguranță la întreținerea unui turbogenerator.
1.1.25. Siguranța la incendiu la întreţinerea turbinelor.
1.1.26. Procedura de testare a supapelor de siguranță.
1.1.27. Aplicare (protecție).

2. Materialul grafic din acest AUK este prezentat în compoziția a 15 desene și diagrame:
2.1. Secțiune longitudinală turbine PT-80/100-130-13 (HPC).
2.2. Secțiunea longitudinală a turbinei PT-80/100-130-13 (TSSND).
2.3. Schema conductelor de extracție a aburului.
2.4. Diagrama conductelor de petrol ale unui turbogenerator.
2.5. Schema de alimentare si aspirare a aburului din garnituri.
2.6. Încălzitor cutie de presa PS-50.
2.7. Caracteristicile încălzitorului de presa PS-50.
2.8. Diagrama condensului principal al unui turbogenerator.
2.9. Diagrama conductelor de apă din rețea.
2.10. Diagrama conductelor pentru aspirarea amestecului de abur-aer.
2.11. Schema de protectie PVD.
2.12. Diagrama conductei principale de abur a unității de turbină.
2.13. Schema de drenaj al turbinei.
2.14. Diagrama sistemului de motorină a generatorului TVF-120-2.
2.15. Caracteristicile energetice ale unității de tubulaturi PT-80/100-130/13 LMZ.

Testul de cunoștințe

După ce a studiat textul şi material grafic, studentul poate rula un program de autotestare. Programul este un test care verifică gradul de stăpânire a materialului didactic. În cazul unui răspuns incorect, operatorul primește un mesaj de eroare și un citat din textul de instrucțiuni care conține răspunsul corect. Numărul total de întrebări pentru acest curs este de 300.

Examen

După finalizarea cursului de formare și autotestarea cunoștințelor, studentul susține un test de examinare. Include 10 întrebări selectate automat la întâmplare dintre întrebările furnizate pentru autotest. În timpul examinării, examinatorului i se cere să răspundă la aceste întrebări fără a fi solicitat sau fără posibilitatea de a se referi la un manual. Nu sunt afișate mesaje de eroare până la finalizarea testării. După terminarea examenului, studentul primește un protocol care stabilește întrebările propuse, variantele de răspuns alese de examinat și comentarii privind răspunsurile eronate. Examenul este notat automat. Protocolul de testare este salvat pe hard diskul computerului. Este posibil să-l imprimați pe o imprimantă.

• Tutorial

Prefață la prima parte

Modelarea turbinelor cu abur este o sarcină zilnică pentru sute de oameni din țara noastră. În loc de un cuvânt model este obișnuit să spun caracteristica de curgere. Caracteristicile de curgere ale turbinelor cu abur sunt utilizate pentru a rezolva probleme precum calcularea consumului specific de combustibil echivalent pentru energie electrică și căldură produsă de centralele termice; optimizarea functionarii CHP; planificarea și menținerea modurilor de cogenerare.

Dezvoltat de mine noi caracteristici de curgere ale unei turbine cu abur— debitul liniarizat caracteristic unei turbine cu abur. Caracteristica de curgere dezvoltată este convenabilă și eficientă în rezolvarea acestor probleme. Cu toate acestea, în acest moment este descris doar în două lucrări științifice:

1. Optimizarea funcționării centralelor termice în condițiile pieței angro de energie electrică și capacitate din Rusia;
2. Metode de calcul pentru determinarea consumului specific de combustibil echivalent din centralele termice pentru energie electrică și termică furnizată în modul de generare combinată.

Și acum pe blogul meu aș dori să:

• în primul rând, simplu și limbaj accesibil răspundeți la întrebările de bază despre noua caracteristică de curgere (vezi Caracteristica de curgere liniară a unei turbine cu abur. Partea 1. Întrebări de bază);
• în al doilea rând, oferiți un exemplu de construcție a unei noi caracteristici de curgere, care va ajuta la înțelegerea atât a metodei de construcție, cât și a proprietăților caracteristicii (vezi mai jos);
• în al treilea rând, pentru a respinge două afirmații binecunoscute referitoare la modurile de funcționare ale unei turbine cu abur (vezi Curgerea liniarizată caracteristică a unei turbine cu abur. Partea 3. Dezmințirea miturilor despre funcționarea unei turbine cu abur).

1. Date inițiale

Datele inițiale pentru construirea unei caracteristici de curgere liniarizate pot fi

1. valorile puterii reale Q 0 , N, Q p, Q t măsurate în timpul funcționării turbinei cu abur,
2. nomograme q t brut din documentația de reglementare și tehnică.

În cazurile în care valorile reale ale Q 0 , N, Q p, Q t nu sunt disponibile, nomogramele q t brut pot fi procesate. Acestea, la rândul lor, au fost obținute pe baza măsurătorilor. Citiți mai multe despre testarea turbinelor în V.M. etc. Metode de optimizare a modurilor sistemului de alimentare.

2. Algoritm pentru construirea unei caracteristici de curgere liniarizată

Algoritmul de construcție constă din trei pași.

1. Traducerea nomogramelor sau a rezultatelor măsurătorilor în formă tabelară.
2. Linearizarea caracteristicii de curgere a unei turbine cu abur.
3. Determinarea limitelor domeniului de control al funcționării turbinei cu abur.

Când lucrați cu nomograme q t brut, primul pas este efectuat rapid. Acest tip de muncă se numește digitizarea(digitizarea). Digitalizarea a 9 nomograme pentru exemplul actual mi-a luat aproximativ 40 de minute.

Al doilea și al treilea pas necesită utilizarea pachetelor matematice. Îmi place și folosesc MATLAB de mulți ani. Exemplul meu de construire a unei caracteristici de curgere liniarizată este făcut exact în el. Exemplul poate fi descărcat de pe link, rulați și înțelege în mod independent metoda de construire a unei caracteristici a fluxului liniarizat.

Caracteristica debitului pentru turbina luată în considerare a fost reprezentată grafic pentru următoarele valori fixe ale parametrilor de mod:

• mod de funcționare într-o singură etapă,
• presiune medie aburului = 13 kgf/cm2,
• presiune joasă presiune abur = 1 kgf/cm2.

1) Nomograme de consum specific q t brut pentru generarea de energie electrică (punctele roșii marcate sunt digitizate și transferate în tabel):

• PT80_qt_Qm_eq_0_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_100_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_120_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_140_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_150_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_20_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_40_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_60_digit.png,
• PT80_qt_Qm_eq_80_digit.png.

2) Rezultatul digitizării(fiecare fișier csv corespunde unui fișier png):

• 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) Scriptul MATLAB cu calcule și grafice:

• PT_80_curba_caracteristica_liniara.m

4) Rezultatul digitizării nomogramelor și rezultatul construirii unei caracteristici de curgere liniarizate sub formă tabelară:

• PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx.

Pasul 1. Traducerea nomogramelor sau a rezultatelor măsurătorilor în formă tabelară

1. Prelucrarea datelor inițiale

Datele inițiale pentru exemplul nostru sunt nomograme q t brut.

Pentru a converti multe nomograme în formă digitală, aveți nevoie instrument special. Am folosit aplicația web de multe ori în aceste scopuri. Aplicația este simplă și convenabilă, dar nu are suficientă flexibilitate pentru a automatiza procesul. O parte din lucrări trebuie făcute manual.

La acest pas, este important să se digitalizeze punctele extreme ale nomogramelor, care stabilesc limitele intervalului de control al turbinei cu abur.

Lucrarea a constat în marcarea punctelor caracteristicii fluxului în fiecare fișier png folosind aplicația, descărcarea csv-ului rezultat și colectarea tuturor datelor într-un singur tabel. Rezultatul digitizării poate fi găsit în fișierul PT-80-linear-characteristic-curve.xlsx, fișa „PT-80”, tabelul „Date inițiale”.

2. Conversia unităților de măsură în unități de putere

$$afisare$$\begin(equation) Q_0 = \frac (q_T \cdot N) (1000) + Q_P + Q_T \qquad (1) \end(equation)$$afisare$$

Tabelul rezultat „Date inițiale (unități de putere)” este rezultatul primului pas al algoritmului.

Pasul 2. Linearizarea caracteristicii de curgere a turbinei cu abur

1. Verificarea funcționării MATLAB

La acest pas trebuie să instalați și să deschideți versiunea MATLAB nu mai mică de 7.3 (acest versiunea veche, curent 8.0). În MATLAB, deschideți fișierul PT_80_linear_characteristic_curve.m, rulați-l și asigurați-vă că funcționează. Totul funcționează corect dacă, după rularea scriptului pe linia de comandă, vedeți următorul mesaj:

Dacă aveți erori, găsiți cum să le remediați singur.

2. Calcule

Toate calculele sunt implementate în fișierul PT_80_linear_characteristic_curve.m. Să ne uităm la el pe părți.

1) Specificați numele fișierului sursă, foii, intervalul de celule care conține tabelul „Date inițiale (unitate de putere)” obținut la pasul anterior.

2) Calculăm datele inițiale în MATLAB.

Folosim variabila Qm pentru debitul mediu de abur de presiune Q p, indice m din mijloc- medie; în mod similar, folosim variabila Ql pentru debitul de abur de joasă presiune Qn, indice l din scăzut- scurt.

3) Să determinăm coeficienții α i .

Să ne amintim formula generală pentru caracteristicile curgerii

$$afișare$$\begin(ecuație) Q_0 = f(N, Q_P, Q_T) \qquad (2) \end(ecuație)$$afișare$$

și indicați variabilele independente (x_digit) și dependente (y_digit).

Dacă nu înțelegeți de ce există un vector unitar (ultima coloană) în matricea x_digit, atunci citiți materialele pe regresia liniară. Pe tema analizei regresiei, recomand cartea Draper N., Smith H. Analiza de regresie aplicată. New York: Wiley, In press, 1981. 693 p. (disponibil în rusă).

Ecuația debitului liniarizat caracteristic unei turbine cu abur

$$display$$\begin(equation) Q_0 = \alpha_N \cdot N + \alpha_P \cdot Q_P + \alpha_T \cdot Q_T + \alpha_0 \qquad (3) \end(equation)$$display$$

este un model de regresie liniară multiplă. Vom determina coeficienții α i folosind „marele beneficiu al civilizației”- metoda cele mai mici pătrate. Separat, observ că metoda celor mai mici pătrate a fost dezvoltată de Gauss în 1795.

În MATLAB, acest lucru se face într-o singură linie.

Variabila A conține coeficienții necesari (vezi mesajul pe linia de comandă MATLAB).

Astfel, caracteristica debitului liniarizat rezultat al turbinei cu abur PT-80 are forma

$$display$$\begin(equation) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,621 \cdot Q_P + 0,255 \cdot Q_T + 33,874 \qquad (4) \end(equation)$$display$$

4) Să estimăm eroarea de liniarizare a caracteristicii de curgere rezultată.

Eroarea de liniarizare este de 0,57%(vezi mesajul pe linia de comandă MATLAB).

Pentru a evalua ușurința de utilizare a caracteristicii debitului liniarizat a unei turbine cu abur, să rezolvăm problema calculării debitului de abur de înaltă presiune Q 0 la valori cunoscute sarcini N, Q p, Q t.

Fie N = 82,3 MW, Q p = 55,5 MW, Q t = 62,4 MW, apoi

$$afisare$$\begin(equation) Q_0 = 2,317 \cdot 82,3 + 0,621 \cdot 55,5 + 0,255 \cdot 62,4 + 33,874 = 274,9 \qquad (5) \end(equation)$$ display

Permiteți-mi să vă reamintesc că eroarea medie de calcul este de 0,57%.

Să revenim la întrebarea: de ce debitul liniarizat caracteristic unei turbine cu abur este fundamental mai convenabil decât nomogramele consumului specific q t brut pentru generarea de energie electrică? Pentru a înțelege diferența fundamentală în practică, rezolvați două probleme.

1. Calculați valoarea Q 0 cu precizia specificată folosind nomograme și ochii tăi.
2. Automatizați procesul de calculare a Q 0 folosind nomograme.

Evident, în prima problemă, determinarea cu ochi a valorilor lui q t brut este plină de erori grave.

A doua sarcină este greoaie de automatizat. Deoarece valorile lui q t brut sunt neliniare, atunci pentru o astfel de automatizare numărul de puncte digitizate este de zeci de ori mai mare decât în ​​exemplul curent. Numai digitalizarea nu este suficientă, este, de asemenea, necesară implementarea algoritmului interpolare(găsirea valorilor între puncte) valori brute neliniare.

Pasul 3. Determinarea limitelor intervalului de control al turbinei cu abur

1. Calcule

Pentru a calcula intervalul de ajustare vom folosi altul „o binecuvântare a civilizației”— metoda cocăi convexe, cocă convexă.

În MATLAB, acest lucru se face după cum urmează.

Metoda convhull() definește punctele limită ale domeniului de reglare, specificate de valorile variabilelor N, Qm, Ql. Variabila indexCH conține vârfurile triunghiurilor construite folosind triangulația Delaunay. Variabila regRange conține punctele limită ale intervalului de ajustare; regRangeQ0 variabil - debite de abur de înaltă presiune pentru punctele limită ale domeniului de control.

Rezultatul calculelor poate fi găsit în fișierul PT_80_linear_characteristic_curve.xlsx, fișa „PT-80-result”, tabelul „Limite intervalului de reglare”.

A fost construită caracteristica de curgere liniarizată. Reprezintă o formulă și 37 de puncte care definesc limitele (plicul) intervalului de ajustare în tabelul corespunzător.

2. Verificați

La automatizarea proceselor de calcul Q 0, este necesar să se verifice dacă un anumit punct cu valorile N, Q p, Q t se află în intervalul de reglare sau în afara acestuia (modul nu este fezabil din punct de vedere tehnic). În MATLAB, acest lucru se poate face după cum urmează.

Setăm valorile N, Q p, Q t pe care dorim să le verificăm.

Să verificăm.

Verificarea se realizează în două etape:

• variabila in1 arată dacă valorile lui N, Q p au căzut în interiorul proiecției cochiliei pe axa N, Q p;
• în mod similar, variabila in2 arată dacă valorile lui Q p, Q t au căzut în interiorul proiecției cochiliei pe axele Q p, Q t.

Dacă ambele variabile sunt egale cu 1 (adevărat), atunci punctul dorit este în interiorul carcasei, care specifică domeniul de control al turbinei cu abur.

Ilustrație a caracteristicii de curgere a turbinei cu abur liniarizate rezultate

Cele mai multe „beneficii generoase ale civilizației” trebuie să ilustrăm rezultatele calculului.

În primul rând, trebuie să spunem că spațiul în care construim grafice, adică spațiul cu axele x - N, y - Q t, z - Q 0, w - Q p, se numește spațiu de regim(vezi Optimizarea funcționării centralelor termice în condițiile pieței angro de electricitate și capacitate din Rusia

). Fiecare punct din acest spațiu determină un anumit mod de funcționare al turbinei cu abur. Modul poate fi

• fezabil din punct de vedere tehnic dacă punctul se află în interiorul carcasei care definește domeniul de reglare,
• nu este fezabil din punct de vedere tehnic dacă punctul se află în afara acestui înveliș.

Dacă vorbim despre modul de funcționare prin condensare al unei turbine cu abur (Q p = 0, Q t = 0), atunci caracteristica fluxului liniarizat reprezintă segment drept. Dacă vorbim despre o turbină de tip T, atunci caracteristica de curgere liniarizată este poligon plat în spațiu de mod tridimensional cu axele x – N, y – Q t, z – Q 0, care este ușor de vizualizat. Pentru o turbină de tip PT, vizualizarea este cea mai complexă, deoarece caracteristica debitului liniarizat a unei astfel de turbine reprezintă poligon plat în spațiu cu patru dimensiuni(pentru explicații și exemple, a se vedea Optimizarea funcționării centralelor termice în condițiile pieței angro de energie electrică și de capacitate din Rusia, secțiunea Linearizarea caracteristicilor debitului turbinei).

1. Ilustrație a debitului liniarizat obținut caracteristic unei turbine cu abur

Să construim valorile tabelului „Date inițiale (unități de putere)” în spațiul de regim.

Orez. 3. Puncte de plecare caracteristici de curgere în spațiul de regim cu axele x – N, y – Q t, z – Q 0

Deoarece nu putem construi o dependență în spațiul cu patru dimensiuni, nu am atins încă un astfel de beneficiu al civilizației, operăm cu valorile lui Q n astfel: le excludem (Fig. 3), le fixăm (Fig. 4) (vezi codul pentru construirea de grafice în MATLAB).

Să fixăm valoarea lui Q p = 40 MW și să construim punctele de plecare și caracteristica de curgere liniarizată.

Orez. 4. Punctele inițiale ale caracteristicii de curgere (puncte albastre), caracteristica de curgere liniarizată (poligon plat verde)

Să revenim la formula pe care am obținut-o pentru caracteristica de curgere liniarizată (4). Dacă fixăm Q p = 40 MW MW, atunci formula va arăta ca

$$afisare$$\begin(equation) Q_0 = 2,317 \cdot N + 0,255 \cdot Q_T + 58,714 \qquad (6) \end(equation)$$display$$

Acest model definește un poligon plat în spatiu tridimensional cu axele x – N, y – Q t, z – Q 0 prin analogie cu o turbină de tip T (o vedem în fig. 4).

Cu mulți ani în urmă, când se dezvoltau nomograme pentru q t brut, a fost făcută o greșeală fundamentală în etapa de analiză a datelor inițiale. În loc să se utilizeze metoda celor mai mici pătrate și să se construiască un flux liniarizat caracteristic unei turbine cu abur, dintr-un motiv necunoscut, s-a făcut un calcul primitiv:

$$afisare$$\begin(equation) Q_0(N) = Q_e = Q_0 - Q_T - Q_P \qquad (7) \end(equation)$$display$$

Am scăzut consumul de vapori Q t, Q p din consumul de abur de înaltă presiune Q 0 și am atribuit diferența rezultată Q 0 (N) = Q e generației de energie electrică. Valoarea rezultată Q 0 (N) = Q e a fost împărțită la N și convertită în kcal/kWh, obținându-se consumul specific q t brut. Acest calcul nu respectă legile termodinamicii.

Dragi cititori, poate cunoașteți motivul necunoscut? Împărtășește-l!

2. Ilustrație a domeniului de reglare a unei turbine cu abur

Să ne uităm la învelișul intervalului de ajustare în spațiul de regim. Punctele de plecare pentru construcția sa sunt prezentate în Fig. 5. Acestea sunt aceleași puncte pe care le vedem în Fig. 3, totuși, parametrul Q 0 este acum exclus.

Orez. 5. Puncte inițiale ale caracteristicii curgerii în spațiul de regim cu axele x – N, y – Q p, z – Q t

Multe puncte din fig. 5 este convex. Folosind funcția convexhull(), am identificat punctele care definesc învelișul exterior al acestei mulțimi.

Triangulația Delaunay(un set de triunghiuri conectate) ne permite să construim anvelopa domeniului de control. Vârfurile triunghiurilor sunt valorile limită ale intervalului de control al turbinei cu abur PT-80 pe care o luăm în considerare.

Orez. 6. Învelișul intervalului de reglare, reprezentat de multe triunghiuri

Când am verificat un anumit punct pentru căderea în intervalul de reglare, am verificat dacă acest punct se afla în interiorul sau în afara carcasei rezultate.

Toate graficele prezentate mai sus au fost construite folosind MATLAB (vezi PT_80_linear_characteristic_curve.m).

Probleme promițătoare asociate cu analiza funcționării turbinei cu abur folosind caracteristici de curgere liniarizate

Dacă faci o diplomă sau o dizertație, îți pot oferi mai multe sarcini, a căror noutate științifică o poți dovedi cu ușurință lumii întregi. În plus, vei face o muncă excelentă și utilă.

Problema 1

Arătați cum se modifică un poligon plat atunci când presiunea de vapori de joasă presiune Qt se modifică.

Problema 2

Arătați cum se modifică un poligon plat când se schimbă presiunea din condensator.

Problema 3

Verificați dacă coeficienții caracteristicii debitului liniarizat pot fi reprezentați ca funcții ale parametrilor suplimentari de mod și anume:

$$afisare$$\begin(ecuatia) \alpha_N = f(p_(0),...); \\ \alpha_P = f(p_(P),...); \\ \alpha_T = f(p_(T),...); \\ \alpha_0 = f(p_(2),...). \end(ecuație)$$display$$

Aici p 0 este presiunea aburului de înaltă presiune, p p este presiunea medie a aburului, p t este presiunea aburului de joasă presiune, p 2 este presiunea aburului de evacuare în condensator, toate unitățile sunt kgf/cm2.

Justificați rezultatul.

Legături

Chuchueva I.A., Inkina N.E. Optimizarea funcționării centralelor termice în condițiile pieței angro de electricitate și energie din Rusia // Știință și educație: publicație științifică a MSTU. N.E. Bauman. 2015. Nr 8. P. 195-238.

• Secțiunea 1. Formularea semnificativă a problemei optimizării funcționării centralelor termice din Rusia
• Secțiunea 2. Linearizarea caracteristicilor debitului turbinei