Турбинаның реттеуші сатысының жылулық есептелуі

 

Кейін шартты параметр есептеледі:

 

                         ,                             (7.2)

                   

 

мұнда: - қорғаныс қабатының термиялық қарсыласуы мен изоляция бетінен қоршаған ортаға жылу беру қарсыласуы суммасы (қосымша 25, 26),   с.м ×град/кДж.

- изоляцияның негізгі қабатының жылуөткізгіштік коэффициенті, кДж/(с.м×град).

Изоляцияның негізгі  қабатының жылуөткізгіштік коэффициенті қосымша 27 бойынша изоляциялық қабаттың орташа температурасынан   t_ср тәуелділікте анықталады. Изоляциялық қабаттың орташа температурасының мәні   t_ср  қосымша 28 бойынша жылутасығыш пен қоршаған орта температурасынан   t_о тәуелділікте анықталады.

Сурет 8 келтірілген графикті қолданып шартты параметр к_з бойынша, жылутрассасының құбырларының жылуизоляциясының негізгі қабатының    қалыңдығы алынады. Осылай жылуизоляцияның негізгі өлшемдерін анықтаған соң жылу жоғалтулардың нақты мәндерін анықтауға көшеді.

 

                       

 

                  7.2  Құбырлардың жылу жоғалтулары

 

Құбырдың суммалық жылу жоғалтулары:

 

                                                    (7.3)

                      

мұнда: - изоляцияланған құбырдың нақты меншікті жылу жоғалтулары, кДж/(с.м.) ;

                    l  -  генплан бойынша қарастырылған учаске ұзындығы,м.

                    lк – компенсаторлардың суммалық ұзындығы,м.

               - жергілікті жылу жоғалту коэффициенті, фланцтер, фасонды бөліктер және арматураның жоғалтуларын ескереді (кесте 8).[1]

            Изоляцияланған құбырдың нақты меншікті жылу жоғалтулары:

                                                             (7.4)

                        

мұнда: изоляцияланған құбырдың нақты толық термиялық қарсыласуы, м.с.град/кДж. Изоляцияланған құбырдың нақты толық термиялық қарсыласуының шамасы құбырды төсеу амалынан тәуелді анықталады. Ең көп кездесетін жағдайларды қарастырайық:

 Құбырды жерүсті төсеу

Толық термиялық қарсыласу:

 

                               ,                                      (7.5)

                              

мұнда: - негізгі изоляциялаушы қабаттың термиялық қарсыласуы;

        - қорғаныс қабатының термиялық қарсыласуы;

       - изоляция бетінен сыртқы ауаға жылу берудің термиялық қарсыласуы.

Қорғаныс қабатының  термиялық қарсыласуының шамасы кішкентай және оны ескермеуге болады.

Негізгі изоляциялаушы  қабаттың термиялық қарсыласуы:

                                                       (7.6)

                         

 

  мұнда: - изоляцияның негізгі қабатының сыртқы диаметрі, м;

       - құбырдың сыртқы диаметрі, м;

       -изоляцияның негізгі қабатының жылуөткізгіштік коэффициенті (қосымша 27), кДж/с.м.град; 

 

Изоляцияның негізгі  қабатының сыртқы диаметрі:

                                                                 (7.7)

                          

 

Изоляция бетінен сыртқы ауаға  жылу берудің термиялық қарсыласуы:

                                                                     (7.8)

                            

мұнда: - изоляцияның қорғаныс қабатының сыртқы диаметрі,

          d_из +(0,01…0,02) ,м.

              - изоляциялық конструкция бетінен сыртқы ортаға жылу беру коэффициенті (кесте 9 )  кДж/(с.м²град). Жел жылдамдығы қосымша 6 анықталады.[1]

                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 8.

 

 

 

                                8 ЖЫЛУМЕН ҚАМТУ КӨЗІНІҢ ЖЫЛУФИКАЦИЯЛЫҚ                                                            ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫН ТАҢДАУ

 

Жылумен қамту көзінің  жылуфикациялық құрылғыларын таңдау жылутұтынушылар  сипатымен анықталады, сондықтан  жылутұтынушылардың барлық барлық түрлерінің сипаты, сыйымдылығы параметрлері, жұмыс режимі мен даму динамикасы жайлы толық мәліметке ие болу керек. Жылумен қамту көздерін екі топқа бөлуге болады ЖЭО және қазандық. Жылуфикациялық құрылғылардың міндеті жылутасығышты жылу жүйесімен транспортировкаға дайындау мен қолданылған жылутасығышты қабылдау. Қазандықтар мен ЖЭО технологиялық схемаларында бірдей мәнді бөлімдері бар, сондықтан оларға бір типті құрылғылар қолданылады.

 

                     8.1 ЖЭО құрылғыларын таңдау

 

Жылуфикациялық құрылғылар сипаттамасы ЖЭО профилі мен  жылумен қамту жүйесінің типінен  тәуелді, және ЖЭО энергожүйеге кіруі немесе жеке жұмыс істеуіне байланысты. Сулық жылумен қамту жүйелеріндегі негізгі жылуфикациялық құрылғылар: бу сулық жылытқыштар, қоректендіруші құрылғылар, жүйелік және қоректендіруші сорғылар. Булық жүйелерде бу түрлендіруші, компрессорлық редукционды-суытқыш және конденсациялық құрылғылар.

ЖЭО-нан жылулық тұтынушыларға  бу жіберу келесі ретте орындалады:

а) турбиналардың алымдары немесе қарсықысымдарынан;

б) турбиналардың алымдары немесе қарсықысымдарының буымен жылытылатын бу түрлендіруші құрылғылардан;

в) турбина алымдары немесе жартылай турбина алымы, жартылай бу генераторынан бу қабылдайтын термокомпрессорлардан;

г) тікелей бу генераторлардан немесе редукционды-суытқыш құрылғылардан (РСҚ).

Қазіргі заманғы ЖЭО-да қуаты 50-250МВтжылуфикациялық турбиналардың екі типін орнатады: бу алымы бар конденсациялық (Т,ПТ) және қарсықысымды (Р,ПР). Т типті турбиналарда жылуфикациялық бапталатын бу алымы болады, ол ЖЭО-ғы жылытқыш құрылғыларға су жылытуға жылыту, желдету және ыстық сумен қамту мақсатында жөнелтіледі. ПТ типті турбиналарда бу алымының екі түрі болады: жылуфикациялық және өндірістік. Т және ПТ типті турбиналар параметрлері қосымша 32 келтірілген. ПР типті турбиналарында су жылытуға қолданылатын екі бу алымы болады. Р типті турбиналарда қарсықысымның пайдаланылған буын технологиялық тұтынушыларды қамтуға қолданады. Р және ПР типті турбиналар параметрлері қосымша 33 келтірілген.

Турбина типін таңдаған кезде айқындаушы жағдай ретінде  жылутұтынушылар параметрлері мен  сыйымдылығы анықталады, негізінде технологиялық жүктемеге будың шығыны мен қысымы немесе коммуналды-тұрмыстық тұтынушының жылулық жүктемесі. Будың ең үлкен, ең ірі бастапқы параметрлері бойынша бірлік қуат пен агрегат типі таңдалады. Капиталды жөндеуді қамтамасыз ету үшін ЖЭО-да екіден кем емес турбина орнатылады. Таукенөндіруші, химиялық, металлургиялық және тағы біраз өндірістерде элект энергиясымен қамтуды тоқтату қауіпті аварияларға алып келеді. Сондықтан изоляцияланған ЖЭО үштен кем емес турбогенератор таңдайды да жиі резервті турбогенератор орнатады.

Т және ПТ типті конденсациялық турбиналар универсалды болып табылады. Алайда 1кВТ.с өндіруге жұмсалған  орташа меншікті жылу шығыны қарсықысымды турбиналардан гөрі жоғары. Егер алымның  номиналды өндіргіштігі 2000с/жыл  кем қолданылса, Т типті турбиналар орнатылады. ПТ типті турбиналар өндіргіштік алымды ұзақ мерзімді қолдану жағдайында таңдалады.

Ұарсықысымды турбиналарда 1кВТ.с өндіруге жұмсалған орташа меншікті жылу шығыны конденсациялыққа қарағанда төменірек. Алайда бұл турбиналар өздерімен өндірілетін электрлік қуат пен жылу жүктемесінен аса тәуелді,сондыұтан олар жылу жүктемесінің графигінің «базалық» бөлігін (өндіргіш бу жүктемесі) жабуға қолданылады. Өндірістік тұтынудың ауыспалы жағдайында өндірістік бу алымы бар турбиналар көбірек ыңғайлы. Жылулық жүктемені қамтуға турбиналардың дұрыс тіркестірілуі  ол турбиналардың артықшылықтарын тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Технологиялық тұтынушыларға  аса ауқымды бу жіберетін және сыртқа айтарлықтай конденсат жоғалтуларына ие ЖЭО-да бу түрлендіруші құрылғылар қолданылады. Онда бірінші ретті жылытушы бу өз жылуын екінші реттіге береді. Бірінші ретті жылытушы бу конденсатты ЖЭО сақталады және бу генераторларын қоректендіруге қолданылады. Екінші ретті бу сыртқы тұтынушыларға жіберіледі. Бу түрлендіргіштерді қолдану жылулық қолдануда электр энергиясын өндіруді төмендететінін ескерген жөн. Біздің өндірісте шығарылатын бу түрлендіргіштер параметрлері қосымша 34 келтірілген.

Редукционды-суытқыш  құрылғылар өткір будың қысымы мен температурасын төмендетуге қолданылады. Жалпы жағдайларда РСҚ бапталатын алымдарды резервтеу немесе бу генераторларынан бумен турбиналарының қарсықысымы турбогенератордың істен шығуы кезінде қолданылады, сонымен қоса ЖЭО-ға максимал булық жүктеме кезінде турбина алымдарынан бу жетіспеген кезде қосылады. Кей жағдайларда турбина алымдары немесе қарсықысымдарындағы бу қысымы жеке тұтынушыларға талап етілетін қысымға сай келмесе, үнемі қызмет етіші РСҚ қолданылады.

Өндірістік РСҚ өнімділігі бу алымдарын резервтеу үшін қолданылатын бір турбинаның бу алымы парамтрлер мәніне тең деп қабылданады. Үнемі қызмет жасайтын РСҚ өнімділігі тұтынушының берілген қысымдағы будың максимал есептік шығыны бойынша анықталады. Тұтынушы тарапынан бу беруде үзіліс болмаған жағдайда резервтік РСҚ ескеріледі. РСҚ бугенераторлары қосымша 35 келтірілген.

Термокомпрессорлар қажет  мәнге дейін алымнан немесе қарсықысымды турбинадан тұтынушыға берілетін бу қысымын көтеру үшін қолданылады. Бу компрессорларын қолдану төменпотенциалды станцияның булық шығындарын қолдану есебінен жылумен қамту мен өзіндік қажеттіліктерге жұмсалатын өткір бу шығынын төмендетуге мүмкіндік береді. Бу қысымының жоғарылауы көбінесе компрессорларда жүзеге асырылады.

Жылу жүйесіне жіберілетін  ыстық суды жылыту ЖЭО-ның арнайы алымдар мен турбина қарсықысымдары буымен жылытылатын құрылғыларында жүргізіледі, ал кейбір ЖЭО бөліктерімен су жылытқыш қазандықтарда. Төмен қуатты турбогенераторлары бар ЖЭО жалпы орталықтандырылған жылытушы құрылғы орналастырылады, оның ішінде жылытұыштар, жүйелік сорғылар және қоректендіргіш құрылғылар болады. Жоғары қуатты ЖЭО су жылытқыштары мен жүйелік сорғылар тікелей әр агрегатқа орнатылады, бұл жағдайда қоректендіргіш құрылғылар жалпы ЖЭО үшін орталықтандырылып құрылады.

Жылытқыш құрылғыларын таңдау келесі негізгі жағдайлардан жасалады. Бір сатылы схеманың энергетикалық тиімділігі өте төмен болады жұмыс жасаған будың аса жоғары қысымы мен соған сәйкес берілетін жылу базасында меншікті электр энергиясын шығарудың төмендеуі есебінен. Энергетикалық тиімділіктің айтарлықтай жоғарылауы қоссатылы немесе үш сатылы жүйелік суды жылыту схемасына көшуде қамтамасыз етіледі, онда бірінші саты функцияларын 0,09 - 0,12 МПа қысымдағы турбина қарсықысымдарының алымдарының буымен жылытылатын жүйелік судың негізгі жылытқыштары атқарады. Мұндай қысымдар судың 85 - 104 °С дейін жылуын қамтамасыз етеді. Жылытудың екінші сатысының қызметін бу генераторларының РСҚ-да 0,7…1,4 МПа қысымға дейін дроссельденетін жаңа бумен жылытылатын жүйелік су жылытқыштары атқарады. Жоғары жылулық жүктеме кезінде жылытқыштар орнына пиктік су жылытқыш қазандықтар орнатылады. Жылытқыштар мен су жылытқыш қазандықтардың суммалық жылуөндіргіштігі жылудың жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамтуға максимал шығынына тең болу керек.Резервті жылытқыштар мен су жылытқыш қазандар орнатылмайды. Жылулық жүктеменің сатыларға бөлінуі жылуфикация коэффициентін ескерумен жасалады.

Негізгі жылытқыштың  жылулық өндіргіштігі:

                                                 (8.1)

             

 

мұнда: - жылудың жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамтуға максимал шығыны, кДж/с ;

                 - аудан жылуфикациясының оптимал коэффициенті, есептеуде 0,4 … 0,6 аралығында қабылдау.

          Пиктік жылытқыш немесе су жылытқыш қазанның жылулық өндіргіштігі:

                              ,                                        (8.2)

                              

Белгілі жылытқыштың  жылуөндіргіштігі бойынша жылыту бетінің  қажетті ауданы анықталады:

                                                             (8.3)

                            

где: - жылытқыштың жылу беру коэффициенті,

                 - жылытқыштағы орташа жылуфикациялық арын, °С.

Жеткілікті дәрежедегі жылыту бетінің тазалыңы, судың жоғары жылдамдығы, конденсат пен жылуфикациялық бу сулық жылытқыштардың бу кеңістігіндегі ауаның сенімді дренажы кезінде жылу беру коэффициенті тең болады 3…4 кДж/(с.м².град).

Жылытқышта жылутасығыштың қарсы ағуындағы орташа температуралық арын:

 

                              ,                                  (8.4)

                             

мұнда: - жылытқышқа кірудегі бу температурасы, °С;

                 - жылытқыштан шыңудағы конденсат температурасы°С;

                және - жүйелік судың жылытқышқа кіруі мен шығуындағы температурасы (длсәйкес сатыға),  °С;

          Жылытқышқа кірудегі бу температурасы турбина алымдарынан бумен қамту кезінде қосымша  32,33 бойынша қабылданады, РСҚ арқылы бу генераторынан бумен қамту кезінде қосымша 37 бойынша.

          Конденсат температурасын сәйкес қысымдағы қанығу температурасына тең деп қабылдауға болады (қосымша 10 ).

           Жылыту бетінің қажетті ауданында өндірісте шығарылатын жылытқыштар таңдалады. Жүйелік суды жылыту үшін вертикаль және горизонталь бу сулық жылытқыштар қолданылады. Бірлік қуаты 50 МВт дейінгі турбоагрегаттары бар ЖЭО түзу трубкалары бар вертикаль бу сулық жылытқыштар қолданылады (қосымша 37). Жоғары қуатты жылуфикациялық турбиналардың бу сулық жылытқыштары горизонтальділермен орналысады (қосымша 38). Қалған су жылытқыш қазандардың негізгі мәліметтері қосымша 36 келтірілген.