industrijska toplarna - university of...
TRANSCRIPT
Laboratorij za termoenergetiko
INDUSTRIJSKA TOPLARNA
Industrijska toplarna
• Toplarniško postrojenje
• Reducirno – hladilna postaja
• Notranja moč turbine
• Stanje pare pred industrijskim procesom
• Proces v reducirno hladilni postaji vs. ekspanzija v turbini
• Uničena eksergija v reducirno-hladilni postaji
• Toplotni tok v industrijskem procesu
bar
kg/s
kJ/kg
°C
4
75
4
4
4
4
120
50
7 400
1
22
3
45
bar
kg/s
kJ/kg
°C
4
75
4
4
4
4
120
50
7 400
1
22
3
45
DEFINICIJA NALOGE
C 120
bar 4
VODA DODAJNA
bar 4
bar 4
POSTAJAHLADILNA-REDUCIRNO
C 75
bar 4
PROCESKIINDUSTRIJS
bar 4
79,0
TURBINA
C400
bar 50
kg/s7
KOTLAIZ
4
4
3
2
5
5
2
1
1
1
T
p
p
p
T
p
p
T
p
m
t
Industrijska toplarna
TURBINA V TE - TOL
Para, segreta na 530 °C, prihaja v prvi, visokotlačni del turbine s tlakom 90 barov. Lopatice statorja in rotorja sooblikovane tako, da se energija pare pretvarja v hitrostno energijo, ki poganja turbinski rotor. Z ekspanzijo para izgubljatemperaturo in tlak. Na koncu visokotlačnega dela ima tako para tlak 8,5 bara in temperaturo 270 °C. Tu v postopkusoproizvodnje prvič odvzamamo paro za industrijske potrebe zunanjih porabnikov.
Na koncu srednjetlačnega dela turbine tlak pare pade na 2,5 bara, temperatura pa na 140 °C. Tu odvzemamo paro injo vodimo v omrežne grelnike.
Preostanek pare ekspandira v nizkotlačnem delu turbine in kondenzira v kondenzatorju pri 30 °C in tlaku 0,05 bara.
Industrijska toplarna
KOTEL, TE-TOL LJUBLJANA
Gorilniki pred zamenjavo
Industrijska toplarna
ZAHTEVE NALOGE
a) Izračunati notranjo moč turbine.
b) Izračunati količino vbrizgane vode v reducirno-hladilni postaji. Za koliko jepotrebno zmanjšati proizvodnjo pare v kotlu, da gre iz reducirno–hladilne postaje vindustrijski proces enaka količina pare kot iz turbine ?
c) Izračunati temperaturo pare po dušenju v reducirni postaji.
d) Narišite proces v reducirno-hladilni postaji in ekspanzijo v turbini v h – s diagram.
e) Izračunati toplotni tok, ki ga od pare sprejema industrijski proces.
f) Izračunati količino uničene eksergije v reducirno-hladilni postaji.
Industrijska toplarna
PROCES ZNOTRAJ TURBINE
h
s
1
2s
2
T2
p2
T1
p1
s
thhm
hhm
21
21
IZKORISTEK TURBINE:
Industrijska toplarna
REDUCIRNO – HLADILNA POSTAJA
1 3
2
REDUCIRNA POSTAJA – DUŠENJE (padec tlaka)
HLADILNA POSTAJA – HLAJENJE (padec temperature)
Industrijska toplarna
ENERGIJA = EKSERGIJA + ANERGIJA
Eksergija je del energije, ki ga je mogoče pretvoriti v katerokoli drugo obliko energije, tudi v mehansko. Pri pretvorbah energije se delež eksergije vedno zmanjšuje.
EKSERGIJA
V obeh primerih (EKSPANZIJA V TURBINI, REDUCIRNA-HLADILNA POSTAJA) je stanje pare na začetku na koncu enako.
TURBINA
Pridobimo koristno delo. Eksergijo koristno
uporabimo
REDUCIRNA-HLADILNA POSTAJA
Eksergijo pretvorimo v anergijo.Ne moremo je več pretvoriti v
mehansko delo, lahko jo pa uporabimo za gretje.
Industrijska toplarna