Parní turbíny Rovnotlaký stupeň

Podobné dokumenty
Parní turbíny Rovnotlaký stupe

Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.

Příklad 1: Bilance turbíny. Řešení:

Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.

Elektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy

Elektroenergetika 1. Termodynamika

Zvyšování vstupních parametrů

Technologie výroby elektrárnách. Základní schémata výroby

Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:

Parní teplárna s odběrovou turbínou

Elektroenergetika 1. Technologické okruhy parních elektráren

Teplárenské cykly ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI. Pavel Žitek

Parní turbíny a kondenzátory

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY KONDENZAČNÍ PARNÍ TURBÍNA CONDENSING STEAM TURBINE

Normování spotřeby paliv a energie v parních výrobnách

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta

Zásobování teplem. Cvičení Ing. Martin NEUŽIL, Ph. D Ústav Energetiky ČVUT FS Technická Praha 6

PARNÍ TURBÍNY EKOL PRO VYUŽITÍ PŘI KOMBINOVANÉ VÝROBĚ ELEKTRICKÉ ENERGIE A TEPLA

Zapojení špičkových kotlů. Obecné doporučení Typy turbín pro parní teplárny. Schémata tepláren s protitlakými turbínami

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (Bl) ( 19 ) ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ. (51) Int Cl* (22) přihlášeno (21) PV P 28 D 1/04

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla

Energetika Osnova předmětu 1) Úvod

Jaderné reaktory a jak to vlastně funguje

Parní turbíny a kondenzátory

Jaderné reaktory a jak to vlastně vše funguje

Produkty a zákaznické služby

přednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

PARNÍ TURBÍNA PRO FOSILNÍ ELEKTRÁRNU STEAM TURBINE FOR FOSIL POWER PALANT

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. Zařízení pro akumulaci tepla v napájecí vodě pro transformátory páry

Proč je nejvíce prostoru pro optimalizaci v řízení průtoku chladicí vody

Měření při najíždění bloku. (vybrané kapitoly)

Ekonomické a ekologické efekty kogenerace

1/62 Zdroje tepla pro CZT

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ. Studijní program: N 2301 Strojní inženýrství Stavba jaderně energetických zařízení DIPLOMOVÁ PRÁCE

Technické údaje LA 60TUR+

Doc. Ing. Michal KOLOVRATNÍK, CSc. Doc. Ing. Tomáš DLOUHÝ, CSc.

Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Příklad 1: V tlakové nádobě o objemu 0,23 m 3 jsou 2 kg vodní páry o tlaku 1,6 MPa. Určete, jestli je pára sytá, mokrá nebo přehřátá, teplotu,

SHF Čtyřcestné ventily TECHNICKÉ ÚDAJE

Spalování zemního plynu

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Pokročilé technologie spalování tuhých paliv

Příloha C. Výpočtová část

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109. Josef Gruber MECHANIKA VI

Univerzální středotlaké parní kotle KU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PARNÍ TURBINA DIPLOMOVÁ PRÁCE FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Osnova kurzu. Výroba elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Elektroenergetika 1. Vodní elektrárny

Elektrárny A2B13PEL 2015 PEL 1

Zpracování teorie 2010/ /12

Výroba páry - kotelna, teplárna, elektrárna Rozvod páry do místa spotřeby páry Využívání páry v místě spotřeby Vracení kondenzátu do místa výroby páry

1/ Vlhký vzduch

Termodynamika pro +EE1 a PEE

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

Stacionární 2D výpočet účinnosti turbínového jeden a půl stupně

VY_32_INOVACE_06_III./10._JADERNÉ ELEKTRÁRNY

Simulace provozu JE s bloky VVER 1000 a ABWR

LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE

DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE

Parogenerátory a spalovací zařízení

Skupina oborů: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika (kód: 26)

Jaderná elektrárna. Martin Šturc

Technické údaje LA 16TAS

Technické údaje LA 9S-TU

Bezpečnostní program

Termomechanika 5. přednáška Michal Hoznedl

= [-] (1) Přednáška č. 9 Využití sluneční energie pro výrobu tepla 1. Úvod Součinitel znečištění atmosféry Z: Kde: I 0

Technické údaje LA 25TU

11 Technické údaje. Rozměry F F , -16, -20. Kapitola 11 Technické údaje Ø52 Ø Ø52 Ø40 F2120 F2120

Technické údaje LA 11TAS

Technické údaje LA 40TU

Technické údaje LA 60TU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Simulace provozu JE s reaktory VVER 440 a CANDU 6

SVAŘOVÁNÍ KOMPONENT JADERNÝCH ELEKTRÁREN I.

přednáška č. 7 Elektrárny B1M15ENY Okruh pára - voda: Turbíny Kotle Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Technické údaje LA 18S-TU

KOMPRESORY F 1 F 2. F 3 V 1 p 1. V 2 p 2 V 3 p 3

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

Technické údaje SI 130TUR+

DOOSAN ŠKODA POWER. pro jaderné elektrárny ŠKODA POWER. Jiří Fiala Ředitel Globálního R&D centra Doosan Škoda Power

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ KONDENZAČNÍ PARNÍ TURBINA DIPLOMOVÁ PRÁCE FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Technická opatření na ekonomizéru biomasového zdroje v Teplárně Mydlovary

Protokol k průkazu energetické náročnosti budovy

SOLÁRNÍ SYSTÉM S DLOUHODOBOU AKUMULACÍ TEPLA VE SLATIŇANECH ANALÝZA PROVOZU

KONDENZAČNÍ PARNÍ TURBINA 25 MW

POPIS VYNÁLEZU К AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. MATAL OLDŘICH ing. CSc., BRNO, SADíLEK JIŘÍ ing., TŘEBÍČ

Technologie sušení velmi vlhkých materiálů se zpětným využitím tepla vloženého do procesu sušení

Dimenzování plynového kotle pro kombinovanou výrobu

Hodnocení energetické náročnosti z pohledu primární energie - souvislosti s KVET

Výroba elektrické energie

LG MULTI V IV. 4. generace LG invertorového kompresoru

Vynález se týká zařízení odluhu vody druhého okruhu jaderných elektráren typu WER.

Točivé redukce. redukce.indd :15:33

VÍCE-VÝMĚNÍKOVÁ TEPELNÁ ČERPADLA

Transkript:

Parní turbíny Dominanci parních turbín v energetickém průmyslu vyvolaly provozní a ekonomické výhody,zejména: Menší investiční náklady, hmotnost a obestavěný prostor, vztažený na jednotku výkonu. Možnost téměř neomezeného růstu jednotkového výkonu Vyšší účinnost (s výjimkou turbín velmi malých výkonů) Pracovní médium (vodní pára) není znečištěna olejem Možnost použít velmi nízkého výstupního tlaku páry (cca 4 kpa) Možnost použití páry s nadkritickými admisními parametry Umožňuje regenerační ohřev napájecí vody a přihřívání páry. Obě tato opatření zvyšují tepelnou účinnost oběhu Rovnotlaký stupeň

Optimální rychlostní poměr rovnotlakého stupně: c cos α 2 u 1 1ad = 1 2 Curtisův stupeň parní turbíny Optimální rychlostní poměr Curtisova stupně: u cos α1 = c 1ad 4 opt. 1 4

Přetlakový stupeň parní turbíny Optimální rychlostní poměr přetlakového stupně: u c 1ad opt. = cos α1 1 Stupeň reakce r = h h R st Průběh termodynamické účinnosti a ztráty turbínových stupňů

U skutečného turbínového stupně s konečnou délkou lopatek, jejichž délka se stanoví z rovnice kontinuity, vznikají další ztráty, z nichž většina souvisí s horním a dolním okrajem lopatky. Mezi nejdůležitější patří zejména: a) Ztráta rázem na vstupu do lopatkové mříže. b) Ztráta vlhkostí páry b) Ztráty okrajové. c) Ztráta částečným ostřikem. c) Ventilační ztráta Konstrukční rozdíly rovnotlakého a přetlakového stupně Parciální ostřik stupně parní turbíny Poměrný ostřik ε = e π.d a) rovnotlaký stupeň b) přetlakový stupeň U přetlakových stupňů se parciální ostřik nepoužívá. Rozdíl tlaků před a za oběžnými lopatkami by způsobil únik páry mimo oblast ostřiku a vznikaly by značné energetické ztráty.

Rovnotlaká turbína Přetlaková turbína Rozdělení parních turbín podle využití výstupní páry a zapojení v tepelném oběhu Turbíny kondenzační výstupní pára kondenzuje v kondenzátoru, nejčastěji chlazeném vodou. Obvyklý tlak výstupní páry je cca 4 5 kpa. Turbíny kondenzační s výkonem řádově 100 až 1000 MW slouží zejména k výrobě elektrické energie a tvoří obvykle základ energetických soustav evropských zemí. Turbíny protitlaké výstupní pára s obvyklým tlakem 0,2 až 0,5MPa je využívána pro komunální (vytápění) nebo technologickou (chemický, strojírenský, hutnický průmysl) spotřebu. Turbíny s regulovanými odběry svými provozními vlastnostmi spojuje výhody kondenzačních a protitlakých turbín. Do určité míry odstraňuje závislost výroby elektrické energie na dodávce tepla, platnou u protitlaké turbíny. Turbíny s vysoušením páry po částečné expanzi v turbíně se zvýší suchost páry, obvykle mechanickým odloučením vlhkosti v páře (parní turbíny jaderných elektráren s reaktory typu VVER).

Regulace výkonu parních turbín Výkon turbíny je funkcí hmotnostního průtoku a rozdílu entalpií P sv = m p. h ad. η. η. η td m g Při jakékoliv regulaci výkonu turbíny dochází ve skutečnosti k současné změně všech parametrů výše uvedené rovnice Mění-li se při regulaci hlavně adiabatický spád, jedná se o regulaci škrcením, mění-li se hlavně hmotnostní průtok páry, jedná se o regulaci skupinovou. Při regulaci klouzavým tlakem se mění obě veličiny, m m Průtoková charakteristika parní turbíny 2 2 j p p 2 1 1 j p p 2 2 2 j Vztahy platí pouze pro soustavu kanálů (turbínových stupňů) s konstantními průtokovými průřezy.!!! index j jmenovitý stav; index 1 stav před stupněm nebo skupinou stupňů index 2 stav za stupněm nebo skupinou stupňů Regulace škrcením

Regulace skupinová h pd h Regulace klouzavým tlakem

Regulace protitlakové turbíny Q ( kj/h ) α 1- α Q/Qmax Důležitým provozně ekonomickým údajem u protitlakových turbín je tzv. teplárenský součinitel α = Q Q T max Q T [ GJ / h] [ GJ / h] Q max.max. množství tepla dodaného parou prošlou turbínou při plné hltnosti.max. množství tepelné energie dodané odběrateli Regulace turbíny s regulovaným odběrem páry Regulace umožňuje: m VT m VT = mo Změnu odběrového množství při zachování podmínky P sv = konst. p o = konst. Změnu svorkového výkonu při zachování podmínky p o = konst. M o =konst.

Kondenzační zařízení parních turbín Provozní tlak a tedy i teplota kondenzace je jednoznačně limitována výstupní teplotou chladící vody! p e he t(o C) t t w2 k =f(p k ) t w2 t w1 t w1 t k S( m 2 )

Energetická bilance kondenzátoru: m k. h e + m w. c w. t = m. c. t + m. c. t Q ( he cw. tk ) = mw. cw. t 12 w1 k w k w w w2 k k w = m. Obvyklé hodnoty: t w12 = 7 15 o 1 [ kg s ] m w. Tepelný výkon kondenzátoru Q C 50 až 100 násobek hmotnostního průtoku emisní páry = k.s. k t stř t stř 1 2 = 1 ln 2 2 3 W.m 3 2 1 Průměrná hodnota prostupního součinitele se pohybuje v rozsahu ( ) k =.10.K Hlavní příčiny špatného (neekonomického) provozu kondenzace: Nadměrná netěsnost podtlakové části oběhu ( NT díly turbíny, kondenzátor) Chybnáčinnost nebo porucha čerpadel chladícího okruhu Nedostatečná činnost vývěv

Neúspěšný pokus o řešení (neodstraňovala se příčina ale následek!!)

Úspěšné řešení. Postup: 1) Odhalit příčinu poruchy studený vzduch x podchlazená vodní tříšť 2) Hledání technicky a ekonomicky schůdného řešení, které odstraní ( nebo alespoň potlačí ) příčinu poruchy.

Vliv provozních poruch na ekonomické ukazatele energetického zařízení. Nutno věnovat pozornost nejen vlastnímu prvku, u kterého došlo k poruše, ale i umístění prvku v tepelném oběhu, kteréčasto rozhodujícím způsobem ovlivňuje odezvu prvku na poruchu a tím i výsledný dopad na provozní parametry a provozní ekonomii celého energetického zařízení!!! A. Odezva kondenzačního zařízení na provozní poruchy Kondenzátor se v rozsahu nehavarijních změn provozních parametrů chová samoregulačně!! Nejčastěji se vyskytující provozní změny : a) Snížení hmotnostního průtoku chladící vody b) Zvýšení vstupní teploty chladící vody při zachování původního hmotnostního průtoku c) Znečištění vnitřního povrchu trubek kondenzátoru k = 1 α 1 + 1 s λ + 1 α 2 2 1 [ W.m.K ] d) Snížení účinnosti chladících věží při oběhovém chlazení

t k t k t kj t w2 t kj t w2 t w2j t w1 t w2j t w1j t w1j S (m 2) S (m 2) a) Snížení hmotnostního průtoku chadící vody b) Zvýšení vstupní teploty chladící vody t k t k t kj t kj t w2 t w2j = t w2 t w2j t w1j t w1j S (m 2) S (m 2) c) Znečištění vnitřního povrchu trubek kondenzátoru d) Snížení účinnosti chladící věže

B) Vliv odstavení vysokotlakého regeneračního ohříváku. t ( o C) Závěr: Vypnutím jednoho nebo i několika VT ohříváků se dá zvýšit výkon turbíny za cenu snížení provozní ekonomie bloku. Celková provozní ekonomie bloku se ale sníží (tepelná účinnost oběhu se sníží).

C) Vliv odstavení nízkotlakého regeneračního ohříváku t( oc) Závěr: Odstávkou NT ohříváku tedy při stejné spotřebě paliva klesne!! svorkový výkon turbíny, což opět vyvolá snížení provozní ekonomie bloku.