Problematyka szacowania wartości entalpii pary wylotowej z turbiny kondensacyjnej w uogólnionej metodzie uzgadniania bilansów układu cieplnego siłowni parowej

• Autorzy: Szega M.

Warianty tytułu

EN

Problems of evaluating outlet steam enthalpy from a condensing turbine in the generalized method of reconciliation of thermal system balances in a steam power plant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obliczenia bilansowe układu cieplnego bloku energetycznego siłowni parowej z zastosowaniem uogólnionej metody rachunku wyrównawczego wymagają wstępnego oszacowania wartości wielkości niemierzonych lub pomiarowo niedostępnych. Najczęściej wykorzystuje się w tym celu wyniki wcześniejszych pomiarów i doświadczeń lub wykorzystując prawa fizyki rozpatrywanego procesu Wielkością pomiarowo niedostępną mającą decydujący wpływ na wyniki obliczeń bilansowych układu cieplnego bloku energetycznego z wykorzystaniem metod uzgadniania jest entalpia właściwa pary wylotowej z turbiny kondensacyjnej do skraplacza. Przedstawiono teoretyczno-empiryczne metody wstępnego oszacowania wartości tej entalpii oraz metodę dokładności jej oszacowania w celu określenia proporcji wag statystycznych poszczególnych zmiennych w rachunku wyrównawczym. Identyfikację zastosowanych charakterystyk empirycznych sprawności przemian przeprowadzono z użyciem metody regresji krokowej oraz metody rachunku wyrównawczego. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń wskaźnika jednostkowego zużycia ciepła przez turbozespół dla kondensacyjnego bloku energetycznego o mocy znamionowej 370 MW z wykorzystaniem bezpośrednich danych pomiarowych z rozproszonego systemu sterowania oraz danych pomiarowych uwiarygodnionych za pomocą rachunku wyrównawczego. Wyniki obliczeń porównano z wartością wskaźnika jednostkowego zużycia ciepła przez turbozespół obliczonego dla danych pomiarowych wykonanych w ramach gwarancyjnych badań technicznych turbozespołu.

EN

Example results of calculation of specific heat consumption by a turbo-generator using validated measurement data for a steam power unit with nominal output of 370 MW have been presented. Special emphasis has been placed on the initial estimate of specific enthalpy value of wet steam leaving a condensing turbine and the accuracy of this estimation in the application of generalized data reconciliation algorithm. Problems concerning the initial estimation based on the physical premises, resulting from the progress of the phenomena, have been discussed. The model of comparative transformations applied in the analysis of the energy conversion in thermal turbines has been used. As the investigated processes are rather complex, theoretical and empirical modeling has been applied. Discussion of obtained results of reconciliation calculations of mass and energy balances and specific heat consumption of a turbo-generator for derived method of initial estimated value of wet steam specific enthalpy and the accuracy of this estimation has been carried out. Final conclusions have been presented.

Słowa kluczowe

PL

siłownia parowa; bilans cieplny; układ cieplny; turbina kondensacyjna

EN

steam power plant; thermal system; condensing turbine

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 38, nr 1
• Strony: 123--144
• Opis fizyczny: bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Szega M.

• nstytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej 44-100 Gliwice, ul.Konarskiego 22 tel.: [phone],

Bibliografia

• [1] Chmielniak T.: Maszyny przepływowe, Wydawnictwo Pol. ŚL, Gliwice 1997.
• [2] Chmielniak T. Łukowicz H.: Wybrane zagadnienia wyznaczania linii rozprężania w turbinach parowych, Materiały konferencyjne V konferencji "Problemy Badawcze Energetyki Cieplnej", Warszawa, 4-7.12.2001.
• [3] Deutsch R.: Teoria estymacji, PWN, Warszawa 1969.
• [4] Gótz W., Reisacher S.: Increased Data Reliability by Data Validation during Performance Tests and Field Acceptance Tests on Combustions Engines, Proc. of 3rd European Conf&-rence on Turbo Machinery, London, 2-5 March 1999.
• [5] Madron F., Rubek J.: Benefits of process data validation by reconciliation and related methods, Technical Meeting on Increasing Instrument Calibration Interval Through On-line Calibration Technology, Halden, 27-29 September 2004.
• [6] Perycz S-: Turbiny parowe i gazowe, Wyd. PAN., Ossolineum, Wrocław 1992.
• [7] Rusinowski H., Szega M., Majchrzak H., Witos T., Szyszka P., Trojniar W.: System kontroli pracy bloku energetycznego z zastosowaniem rachunku wyrównawczego do uwiarygodnienia wyników pomiaru, Energetyka, nr 3 (573), 2002, 109-116.
• [8] Rusinowski H.: Identyfikacja złożonych procesów cieplnych i energotechnologicznych, Zeszyty Naukowe Pol. Śl. Energetyka, z. 137 (1576), Gliwice 2003.
• [9] Szargut J. (red.): Rachunek wyrównawczy w technice cieplnej. Ossolineum, Wroclaw 1985.
• [10] Szargut J., Kolenda Z., Styrylska T.: Justification of Measurement Results in Thermal Technology, Procee. Intern. Conf. ECOS'96, Stockholm, 1996, 413-418.
• [11] Szargut J., Skorek J.: Influence of the Preliminary Estimation of Unknown on the Results of Coordination of Material and Energy Balances, Bull. Pol. Acad. Sci., Techn. Series, 39, nr 2, 1991.
• [12] Szega M: Improvement of the Reliability of the Calorific Parameters of Steam Before and After Adiabatic Expansion in the Groups of Turbine Stages, Procee. Intern. Carpathian Control Conf. ICCC'2003 LOADO'2003, Tatranska Łomnica. 26-29 May 2003, 397-400.
• [13] Szega M.: Identyfikacja charakterystyk empirycznych w uzgadnianiu parametrów kalorycznych pary przed i po rozprężeniu w grupie stopni turbiny, Mat. konf. V Krajowej Konferencji Naukowej - Inżynieria wiedzy i systemy ekspertowe, Wrocław, 2003, tom I, 398-405.
• [14] Szega M.: Metody szacowania wartości entalpii pary wylotowej z turbiny kondensacyjnej w uogólnionym algorytmie uzgadniania. Prace naukowe - Mechanika, z. 202, Problemy Badawcze Energetyki Cieplnej, Oficyna Wyd. Pol. Warszawskiej. Warszawa 2003, 239-250.
• [15] Tuliszka E.: Turbiny cieplne. Zagadnienia termodynamiczne i przepływowe, WNT, Warszawa 1973.
• [16] Ziębik A., Szega M., Rusinowski H.: Control system of substance and energy balances of combined heat-and-power plants applying the least sguares adjustment method, Int. J. Applied Thermodynamics. Vol. 2. No. 4, 1999. 159-164.
• [17] Ziębik A., Szega M.: Ocena energetyczna bloku ciepłowniczego z turbiną upustowo-kondensacyjną w systemie kontroli eksploatacji. Mat. konf. XVIII Zjazdu Termodynamików. Muszyna, 2002. tom IV. 1396-1402.
• [18] Ziębik A., Rusinowski H., Szega M.: Ocena energetyczna eksploatacji bloku ciepłowniczego z zastosowaniem procedury zaawansowanej walidacji danych pomiarowych, Energetyka, nr 10 (616), 2005, 673-682.
• [19] Deutsche Norm DIN 1943: Steam turbine thermal acceptance test, Edition 02/1975.
• [20] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. International Organization for Standardization, 1995, Wydanie polskie Zakład Metrologii Ogólnej GUM. 1999.
• [21] IMSL Fortran 90 MP Library version Ą.01 for Microsoft Windows NT and Microsoft Win-dows95, 1999, an unpublished work by Visual Numerics, Inc.
• [22] PN-EN 60953-1: Wymagania dotyczące cieplnych badań odbiorczych turbin parowych. Metoda A. Badania o wysokiej dokładności dotyczące kondensacyjnych turbin parowych dużej mocy, Norma międzynarodowa IEC 953-1:1990, Polski Komitet Normalizacyjny, 1999.
• [23] VDI-Richtlinien: Verein Deutscher Ingenieure. Messungsicherheiten bei Abnahmemessun-gen an energie- und kraftwerkstechnischen Anlagen, Grundlagen, VDI 2048, Blatt 1, 1998.
• [24] ZPBE Energopomiar Sp z o.o.: Sprawozdanie z badania gwarancyjnego turbozespołu nr Ą w Elektrowni Opole S.A., Gliwice 1998 (za zgodą Elektrowni Opole S.A.).