Efektywność funkcjonowania skraplacza turbiny parowej – zagadnienia projektowo-eksploatacyjne

• Autorzy: Łukaszewski K.

Warianty tytułu

EN

Efficiency of a steam turbine condenser functioning – design and operational problems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Projektowanie i eksploatacja skraplacza są podporządkowane funkcjonowaniu turbiny parowej w technicznym systemie energetycznym. Utrzymywanie określonego ciśnienia skraplania pary wodnej w skraplaczu w różnych warunkach jego eksploatacji jest istotne z punktu widzenia utrzymywania pożądanej wartości sprawności energetycznej technicznego systemu energetycznego. Stałą wartość zadanego ciśnienia skraplania pary wodnej w różnych warunkach eksploatacji skraplacza uzyskuje się poprzez odpowiedni podział powierzchni wymiany ciepła skraplacza na etapie jego projektowania (na określoną liczbę części powierzchni nieregulowanej i jedną część o regulowanej powierzchni wymiany ciepła) oraz odpowiednią nastawę tej powierzchni podczas jego eksploatacji. Takie rozwiązanie techniczne umożliwia w czasie eksploatacji skraplacza w siłowni parowej skuteczną regulację przepływu wody chłodzącej skraplacz, tzn. regulację nie tylko zapewniającą określoną wymianę ciepła między płynami, ale również uwzględniającą relacje między prędkością przepływu wody chłodzącej a erozją oraz osadzaniem się zanieczyszczeń na powierzchni wymiany ciepła, a także koszty pompowania wody chłodzącej skraplacz. W pracy, na podstawie podstawowych obliczeń, przedstawiono przykładowy podział oszacowanej powierzchni wymiany ciepła płaszczowo-rurowego skraplacza okrętowej turbiny parowej, na części nieregulowane i część regulowaną, który wynika z eksploatacji tej turbiny parowej na określonym statku morskim. Następnie wykazano, że taki podział ma uzasadnienie ekonomiczne w odniesieniu do funkcjonowania jednego skraplacza turbiny parowej. Przedstawiono algorytm oszacowania eksploatacyjnej powierzchni wymiany ciepła układu skraplaczy oraz masowego natężenia przepływu wody chłodzącej dla określonych warunków.

EN

Design and operation of a turbine condenser are subordinated to a steam turbine functioning in a technical power system. Maintaining of a specified pressure of a water vapour condensation in a condenser in various operational conditions is essential from the point of view of keeping the desired energy efficiency value of a technical power system. Constant value of a steam condensing set pressure can be achieved by appropriate dividing of a condenser heat exchanger surface at the design stage (into a determined amount of non-adjustable surface parts and a part of an adjustable heat exchange surface) as well as by proper adjustment of this surface during the condenser operation. Such technical solution enables, during a condenser operation in a power plant, effective controlling of the condenser cooling water flow i.e. the control ensuring not only a certain determined heat exchange between liquids but also taking ino account relations between the cooling water flow velocity and erosion as well as deposition of impurities on a heat exchanger surface and also a condenser cooling water pumping costs. Presented is, on the grounds of basic calculations, an exemplary division – of an estimated heat exchanging surface of a shell-and-tube ship steam turbine condenser into non-adjustable parts and an adjustable one – that results from operation of this particular steam turbine on a seagoing ship. There is also proved that such division has got an economic justification in relation to functioning of one condenser of a steam turbine. Presented is an algorithm for assessment calculation of a condenser system heat exchanging operational surface and the mass flow of the cooling water for specified conditions.

Słowa kluczowe

PL

wymienniki ciepła; optymizacja skraplacza; projektowanie skraplacza; eksploatacja skraplacza

EN

heat exchangers; condenser optimization; condenser designing; condenser operation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 4
• Strony: 240--246
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Łukaszewski K.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Techniki

Bibliografia

• [1] Łukaszewski К., Metoda projektowania wymienników ciepła technicznych systemów energetycznych ze względu na wymaganą niezawodność tych systemów - część 1. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, 2014, Nr 83, s.149-173.
• [2] Łukaszewski K., Metoda projektowania wymienników ciepła technicznych systemów energetycznych ze względu na wymaganą niezawodność tych systemów - część 2. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, 2014, Nr 83, s. 174-193.
• [3] Słupik Т., Zasady optymalnej pracy skraplaczy i wymienników ciepła. Energetyka, No. 9, pp.555-559, 2012.
• [4] Dobosiewicz J., Niektóre przyczyny uszkodzeń łopatek roboczych turbin parowych. Energetyka, No. 1, pp. 395-400, 2003.
• [5] Łukaszewski K.: Optimizing the values of the selected scalar quantities in designing a condenser of marine steam turbine according to the adopted criteria in this designing. Journal of KONES Powertrain and Transport, Nr 2, torn 21, str. 193-199, ISSN 1231-4005,2014.
• [6] Data sweet No. F1 Cu Zn20AI2, 1970 Edition.
• [7] Jankowski Z., Kurpisz Ł., Obliczenia hydrauliczne wymienników ciepła. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1981.
• [8] Pudlik W., Wymiana i wymienniki. Wydawnictwo PG, Gdańsk 2008.
• [9] www.rynek-bilansujacy.cire.pl
• [10] www.bankier.pl
• [11] Werszko D„ Wybrane zagadnienia z techniki cieplnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
• [12] Kmieć A., Procesy cieplne i aparaty. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.
• [13] Wiśniewski S., Wiśniewski T.S., Wymiana ciepła. WNT, Warszawa 2000.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.