Modele de informare a unităților de turbine cu turbină și energie, publicații în colecția de informații internaționale

Descriere bibliografică:

Datorită creșterii prețului regulat al gazelor naturale ca principalele fabrici de combustibil utilizat energie termică și electrică (CHP) pentru termoficare, se ridică din ce în ce întrebarea cu privire la unitățile de cogenerare de optimizare a funcționării pe modelarea matematică a centralelor electrice. Sarcina principală efectuează căutarea unor astfel de regimuri care pot primi energie electrică suplimentară de la turbine de cogenerare, care poate reduce în mod semnificativ consumul de combustibil, fără investiții de capital pentru a construi o nouă structură a părții de curgere a turbinei sau a altor componente ale circuitului termic.

Cea mai completă, cu condiția adaptării necesare, pentru rezolvarea acestei sarcini este cea dezvoltată la Institutul de Probleme de Construcție a Mașinilor numită după A.N. Podgorny Academia Națională de Științe a Ucrainei software și complexul de calculatoare "SCAT" [1]. O etapă importantă a modurilor de cercetare de funcționare a unităților de cogenerare bazate pe activitatea lor circuite termice cu ajutorul modelelor matematice flexibile este de a crea un model de informații dintr-un anumit obiect de studiu, precum și verificarea acestuia a rezultatelor măsurătorilor pe unul dintre scopurile turbinelor de operare.

Modelul de informație al centralei electrice este tratat ca un obiect compus [2], adică este o colecție de date despre obiectul cercetării, semnificative din punct de vedere al sarcinilor. Ca obiect al studiului este de încălzire turbinelor seria T (T-50 / 60-130, T-100 / 120-130, un T-180 / 210-130, un T-250 / 300-240, un T-260 / 300-240 și modificări) asociație de producție "instalație de turbină Ural" (PO Utz, Ekaterinburg, Rusia), cu extracție cu abur pentru încălzirea Mains încălzitoare de apă [3].

Turbinele de acest tip au o centrală de încălzire identică, schema simplificată a căreia este prezentată în Fig. Centrala termică include două încălzitoare orizontale de rețea (cazan) - PS-1 și PS-2.

PS-1 este alimentat de un abur al circuitului de încălzire inferior p n. PS-2 alimentează aburul cu parametri mai mari decât în ​​PS-1, din selecția superioară de încălzire p in. Apa de rețea prin încălzitoarele de rețea ale treptelor inferioare și superioare de încălzire este trecută în serie și în aceeași cantitate. Conducta încălzitoarelor de rețea este furnizată de pompele de scurgere DN-1 și DN-2 la linia principală a condensului.

Prezența unei linii de derivație cu supapă 8 permite menținerea temperaturii dorite a apei ca o rețea directă pentru PS-1 și PS-2 pentru amestecarea fluxurilor printr-o rețea de apă la ieșirea din SS, cu o porțiune de apă din linia de by-pass.

O ne din cele mai importante sarcini ale dezvoltării modelului informațional al circuitului termic este reprezentarea structurii de date, care arată în mod clar obiectele care descriu elementele liniilor de circuit și sistemul în sine. distribuirea corectă a parametrilor între agențiile relevante, inclusiv parametrii care asigură comunicarea de informații între ele, permite extinde în mod semnificativ funcționalitatea dialogului grafic, facilitează dezvoltarea și punerea în aplicare a algoritmilor.

În Fig. 2 prezintă o imagine condiționată a elementului "Cazan", unde 1 - intrare de alimentare cu apă; 2 - ieșirea aburului de încălzire; 3 - evacuarea scurgerilor; 4 - ieșirea apei de alimentare; 5 - evacuarea aburului în boiler suplimentar; 6 - introducerea aburului de încălzire.

Proprietățile termoenergetice ale acestui element includ: dPw - pierderea presiunii peste apă, MPa; G - debitul de apă, kg / s; dPs este coeficientul de pierdere a presiunii de vapori; dts - diferența de temperatură în aburul de încălzire, ° С; dtw - diferența de temperatură în apă, ° С; k este coeficientul de transfer termic, kJ / (kg ## 61655 ;; K); F - suprafața de încălzire, m 2; cod - coeficientul de transfer termic al răcitorului de scurgere, kJ / (kg ## 61655 ;; K); Fod este suprafața răcitorului de drenare, m 2; t - temperatura aburului din spatele cazanului, ° С; td este temperatura de scurgere, ° С.

Figura 3 prezintă o fereastră deschisă pentru umplerea proprietăților elementului simulat al centralei electrice.

Verificarea modelului matematic se face pe exemplul unit turbinei T-100 / 120-130 unități №1 și №2 Kharkiv CHP-5 (PAO "Kharkiv CHPP-5", Harkov, Ucraina). Valorile caracteristicilor energetice ale turbinei produse în timpul funcționării lor [5]. Compararea caracteristicilor calculate și măsurate efectuate pentru condensarea modului de funcționare a turbinei (închiriere consumator de căldură extern este absent) și la modul de încălzire, atunci când turbina cu o singură treaptă și cu două trepte de apă sistem de încălzire.

Figura 3. Schimbarea puterii electrice, în funcție de consumul de abur proaspăt pentru turbina T-100 / 120-130 a unităților 1 și 2 din Kharkiv TPP-5:

b) - modul de incalzire, incalzire cu un singur nivel a apei de retea, Qt = 100 Gcal / h;

c) - modul de incalzire, incalzire in doua etape a apei din retea, Qt = 100 Gcal / h.

Pentru comparație, este adoptată dependența schimbării puterii electrice de consumul de abur proaspăt pe turbină. Aceste dependențe sunt prezentate în figura 3 (punctele arată caracteristicile măsurate).

După cum se poate observa din rezultatele comparației, datele calculate sunt într-un acord satisfăcător cu rezultatele operării. Se observă o abatere a valorilor de funcționare a lui N cu costul minim de abur proaspăt. Abaterea nu depășește 6,7% cu G 0 = 270 t / h (= 0,5).

Pentru a studia modurile de eliberare a căldurii a unităților termice ale CHP cu scopul de a le îmbunătăți, sa ales complexul software SCAT. dezvoltat la Institutul de Inginerie Mecanică Probleme numite după A.N. Podgorny Academia Națională de Științe a Ucrainei. Au fost create modele de informații cu privire la turbinele de încălzire din seria T care au o instalație identică pentru încălzirea apei din rețea.

Verificarea modelului matematic al performanței energetice a unei instalații de turbine cu abur T-100 / 120-130, obținută în turbina de operare și blocuri №1 №2 Kharkov CHP-5. Buna acordul între datele experimentale și calculate, ceea ce confirmă corectitudinea alegerii modelului pentru studiul condițiilor de funcționare considerate turbine de cogenerare.