Notatki z Siłowni cieplnych (wykład).pdf

(748 KB) Pobierz
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
Notatki z kursu: Siłownie cieplne
na podstawie wykładu Andrzej Tatarek
Rok akademicki 2009/2010
I.
Literatura:
Wyk ład 1
22 II 2010
1.
2.
3.
II.
Pawlik i Strzelczyk, „Elektrownie”
Szymocha, „Elektrownie parowe”, skrypt PWr
Czasopisma związane z Energetyką
Ciekawostka
W Polsce są
tylko 3 bloki z
parametrami
nadkrytycznymi
elektrownia:
Pątnów,
Łagisza,
Bełchatów II
(w budowie)
Powtórzenie/uporządkowie wiadomość:
1.
Parametry pary pierwotnej (stosowane w polskiej energetyce)
2.
���� = 535 − 540℃; ���� = 13 − 13,5������������
Parametry krytyczne pary wodnej
���� = 374℃; ���� = 22������������
II.
Systematyka oznaczeń kotłów w Polsce
XY-000
X informuje nas o rodzaju kotła, w przypadku kotła parowego także o typie
przepływu czynnika:
Ciekawostka
Największy
kocioł rusztowy
w Polsce jest o
wydajności
64t/h, tak niski
wynik wynika z
odciążenia
cieplnego i
masowego
powierzchni
rusztu
1.
Wodny
Parowy
W
(zawsze kocioł z przepływem wymuszony)
2.
O
kocioł walczakowy z naturalną cyrkulacją
A
kocioł walczakowy z naturalną cyrkulacją, ale
wspomagany pompą cyrkulującą; w Polsce tylko 2 tego typu)
B
wymuszona
kocioł przepływowy, cyrkulacja w parowniku jest
Y informuje o rodzaju paleniska:
3.
R
P
B
F
palenisko rusztowe (zazwyczaj na w. kamienny)
palenisko komorowe pływowe (w. brunatny)
palenisko pyłowe (w. brunatny)
palenisko fluidalne (występuje złoże cyrkulujące lub stacjonarne
in. pęcherzykowe)
Cyfry dla kotła parowego zawsze oznaczają ilość ton pary świeżej na godzinę, zaś dla kotłów wodnych
oznaczają Gcal na godzinę, w nowych modelach kotłów wodnych moc cieplna opisana jest w megawatach.
Notatki z kursu: Siłownie cieplne
Strona
2
z
27
III.
Przykładowe oznaczenia kotłów
Ciekawostka
Łączna moc
elektrowni w
Polsce to
ok. 34GW
1.
2.
OR – 16, 32, 64
stosowane w przemyśle lub w bardzo małych elektrowniach
OP – 130, 140, 230, 380, 430, 650
w Polsce jest ok. 63 bloków z kotłem OP/OB. – 650
ok. 200- 225MW; B ozn. to samo co P ale paliwem jest w. brunatny
BP – 1150
blok o mocy ok. 360-380MW
AP – 1650
blok o mocy ok. 500MW; w Polsce pracują 2 takie w Kozienicach
BB – 2400
budowany w bloku 13 w Bełchatowie, tzw. Bełchatów II o mocy ok. 858MW
OFz – 450
kocioł fluidalny „z” oznacza, że ze złożem cyrkulującym; kiedyś cyklony był
budowane z materiałów ceramicznych odpornych na wysokie temperatury i
ścieranie, minus ich było to że nie odbierają ciepła od spalin i tym samym
nagrzewały się, mimo izolacji cieplnej w wyniku promieniowana oddawały sporą
ilość ciepła do otoczenia, później cyklony były budowane z rur kotłowych
WR – 1,25; 2,5; 5; 10; 15; 25 (moc cieplna podana z Gcal na godzinę)
kocioł wodny z paleniskiem rusztowym
WRp – 46,5 (moc cieplna podana w MW)
kocioł wodny z paleniskiem rusztowym z narzutnikiem (narzutowe);
ruszt kręci się w przeciwną stronę niż w tradycyjnych paleniskach
rusztowych by węgiel jak najdłużej przybywał na ruszcie, ponieważ
narzutnik wyrzuca węgiel na tylną ścianę kotła.
OOG – 145
kocioł olejowo-gazowe
3.
4.
5.
6.
Ciekawostka
Sama komora w
kotle BB – 1150
jest wymiarów
15x17 metrów i
wysoka na 50 m
7.
8.
9.
Ważne
Sprawność w
zwykłej
elektrowni to
ok. 34%,
natomiast w
elektrowni z
parametrami
nadkrytycznymi
to ok. 43%
Notatki z kursu: Siłownie cieplne
Strona
3
z
27
I.
Wyk ład 2
1 III 2010
Strata niezupełnego spalania jest to strata gazowa (produktami reakcji są tlenek węgla - zazwyczaj przez nas mierzone,
wodór i proste węglowodory)
1
2 ����
2
+ ���� → ��������
II.
związki
Strata niecałkowitego spalania wynika z tego, że w substancji stałej pozostają palne
Etapy procesów spalania węgla:
Ważne
Siarka jest palna
III.
1.
2.
3.
IV.
Nagrzanie
Odgazowanie
Dopalenie części koksowej
Ważne
Większość
polskich węgli
energetycznych
ma temperaturę
krzepnięcia
popiołu
powyżej
1250°C dlatego
w komorze
paleniskowej
przy
projektowaniu
kotłów zakłada
się temperaturę
poniżej 1200°C
Idea zastosowania kotłów fluidalnych w energetyce:
1.
2.
V.
Walka z emisją
��������
2
(stosowanie sorbentu w komorze
paleniskowej, suche odsiarczenie metodą pierwotną)
Spalanie gorszy paliw o dużej zawartości substancji mineralnych
Szlakowanie, żużlowanie powierzchni kotła jest zjawiskiem
negatywnym, ponieważ tworzy się izolacja i zmniejsza się współczynnik
przewodzenia ciepła, przez co rośnie temperatura spalin i zwiększa się
strata kotła.
Oznaczenia turbin:
VI.
1.
13P55
P – przeciwprężna (nie ma części niskoprężnej,
ciśnienie pary jest wyższe od atmosferycznego, więc
temperatura jest wysoka, stosowane są w ciepłownictwie)
13UC108
UC – upustowo-ciepłownicza (głównym celem tej turbiny jest
podgrzanie wody dla miasta)
13K215 K – kondensacyjna (ciśnienie pary na wylocie z turbiny, w skraplaczu jest
rzędu 45-70hPa)
2.
3.
Pierwsze cyfry oznaczają wartość ciśnienia pary na wlocie do turbiny, cyfry na końcu
to moc cieplna turbiny.
VII.
Układ blokowy jest to jeden kocioł parowy i jedna turbina. Układ kolektorowy składa się z kilka
kotłów podających parę na wspólny kolektor, z których para jest podawana na dwie turbiny.
Notatki z kursu: Siłownie cieplne
Strona
4
z
27
VIII.
Obieg siłowni cieplnej z jednostopniowym przegrzewem pary
Sprężanie zawsze kończy się w obszarze pary wilgotnej. Przegrzew międzystopniowy podwyższa
suchość pary na wylocie z turbiny, stąd zysk sprawności.
IX.
Obieg C-R na wykresie T-s oraz i-s
4-5
5-6
6-1
1-2a
ogrzewanie wody w kotle (odbywa się w podgrzewaczu wody i w parowniku)
częściowe odparowanie wody
podgrzewanie pary (podgrzewacz konwekcyjny, grodziowy i wylotowy)
izentropowe rozprężanie pary (z II Z.T. wiemy że tarcie jest przemianą
nieodwracalną, występują więc straty w przemianie rzeczywistej)
izotermiczne skroplenie pary (odbywa się w skraplaczu)
pompowanie wody
2-3
3-4
Notatki z kursu: Siłownie cieplne
Strona
5
z
27
Zgłoś jeśli naruszono regulamin