Badane trbny arowej Instrkcja do ćwczena nr Badane aszyn - laborator Oracował: dr nŝ. Andrzej Tatarek Zakład Mernctwa Ochrony Atosfery Wrocław, kweceń 009 r.
. Cel zakres ćwczena Cele ćwczena jest rzerowadzene badań kontrolnych trbny arowej 3UC08 w warnkach noralnej eksloatacj, zanstalowanej w blok cełownczy BC-00 w Zesole Elektrocełown Wrocławskch KOGEERACJA S.A. Zakres ćwczena obejje rzerowadzene oarów określonych welkośc zodne z arksze oarowy załączony do nstrkcj (Załącznk A). Po rzerowadzen oarów wykonje sę zestawene blans ener oraz wyznacza srawność trbny trbozesoł.. Wadoośc odstawowe Zasada dzałana trbny arowej olea na zaane ener celnej czynnka azoweo (ary wodnej) najerw na enerę knetyczną, a nastęne na racę echanczną. Odowedno do teo w skład trbny arowej wchodzą: eleenty eksansyjne, w których zachodz rzeana ener celnej czynnka na enerę knetyczną; łoatk wrnkowe, dze enera knetyczna az zaena sę na racę. Przyrządy eksansyjne, zwane dysza lb kerownca, ołączone są konstrkcyjne z nerchoy korse trbny. Łoatk wrnkowe stanową część wrnka, wykonjąceo rch obrotowy. Stoeń trbny jest to jeden zesół obejjący wenec rzyrządów eksansyjnych (wenec kerownczy) oraz wenec łoatek wrnkowych. Generalne bdje sę trbny welostonowe, czyl trbny składające sę z ewnej lczby ston eszczonych szereowo. Obecne trbny jednostonowe naleŝą do wyjątków. Zasadnczo trbny arowe bdje sę jako tzw. trbny o rzeływe osowy, w skróce nazywane trbna osowy. Ze wzlęd na sosób racy stona trbny rozróŝna sę: syste akcyjny, w który cały oŝlwy sadek ental zaena sę na enerę knetyczną w dyszach. Cśnene za dysza równe jest cśnen za weńce wrnkowy, ne zachodz w n Ŝadna eksansja; syste reakcyjny olea na ty, Ŝe część sadk ental, jak jest oŝlwy w ston trbny zaena sę na enerę knetyczną w dyszach, czynnk rzeływając rzez wenec wrnkowy eksandje nadal.
3. ane charakterystyczne trbny Podstawą ekonocznośc słown celnej jest zarówno srawność zanstalowanych rządzeń, jak właścwa eksloatacja. Aby stwerdzć, w jak ston są sełnone załoŝena, rowadz sę badana dające ocenę srawnośc słown lb oszczeólnych aszyn rządzeń. Szczeólne znaczene ają badana trbn arowych klczowych eleentów słown celnej. Srawność trbny w stotny sosób decydje o srawnośc całej słown celnej. o określena trbny wystarczają odstawowe dane charakterystyczne: rodzaj trbny z nkt wdzena sosob wykorzystana ener celnej ary odrowadzonej z trbny (kondensacyjna, rzecwręŝna, stowo-kondensacyjna, stowo-rzecwręŝna); oc znaonowa; rędkość obrotowa; cśnene teeratra ary dolotowej; w kładach z ędzystonowy rzerzewe teeratra ary wtórne rzerzanej; w trbnach rzecwręŝnych cśnene ary wylotowej; w trbnach stowych cśnene lość ary stowej; Tabela.. Mejsce oar araetrów określających stan czynnka L. Czynnk Mejsce oar. ara dolotowa rzed zawore szybkozaykający. ara wylotowa w trbne rzecwręŝnej w króćc wylotowy lb bezośredno za n; w trbne kondensacyjnej w ardzel skralacza 3. skrolny ze skralacza w rrocą skroln wylot ze skralacza 4. skrolny odrzane w odrzewaczach reeneracyjnych w rrocą skroln za ostatn odrzewacze. ara stowa rrocą bezośredno za wylote z trbny 6. 7. woda chłodząca doływająca do skralacza woda chłodząca odływająca ze skralacza w oblŝ kołnerza na wejśc wody chłodzącej do skralacza w oblŝ kołnerza na wyjśc wody chłodzącej ze skralacza 3
4. Trbna arowa 3UC08 4.. Os trbny Trbna arowa 3UC08 jest konstrkcją jednokadłbową, osową, ze stona reakcyjny, stowo-cełowncza. Wał trbny wykonany jest z onoltycznej odkwk z wysokostoowej stal chroowej. o wał został rzysawany erśceń koła relacyjneo. W obszarze ołoatkowana częśc wysokoręŝnej (WP) średnoręŝnej (SP) na wale zostały wytoczone obwodowe wręby łoatkowe do ocowana łoatek wrnka. Łoatk wrnka wykonane są z rętów walcowanych ze stal ferrytycznej z wysok dodatke chro, jako całofrezowane (nóŝka, część roflowana bandaŝ łoatk wykonane są z jedneo kawałka aterał). a zewnętrznej częśc bandaŝa wytoczone są labrynty szczelnena nadbandaŝoweo, które wsółracją z blaszka szczelnający zataowany w kadłbe wewnętrzny (część WP) obejach (część SP). Trbna osada 0 ston w częśc WP w częśc SP. Rys.. Przekrój trbny arowej 3UC08 Ołoatkowane stacjonarne w częśc WP wykonane jest dentyczne jak wrnka z ty, Ŝe łoatk zaocowane są we wrębach kadłba wewnętrzneo. Ponadto w kadłbe zaontowano blaszk szczelneń nadbandaŝowych wsółracjących z labrynta szczelneń bandaŝowych łoatek wrnka. ławnca środkowa jest wykonana jako nteralna z kadłbe wewnętrzny. Ołoatkowane stacjonarne częśc SP wykonano jako cztery obejy (odlewy stalwne). Obejy są dzelone w łaszczyźne odzał skręcane na kołnerzach śrba dwstronny. Trbna osada dwa wyloty ary do odrzewaczy cełownczych oraz cztery sty. Z erwszeo st ara oberana jest do celów technolocznych rzewczych, z ozostałych trzech kerowana jest do wyennków reeneracyjnych nskoręŝnych. Pnkt stały trbny znajdje sę w os wylot do odrzewacza cełownczeo XA. 4
Trbozesół odarty jest na trzech łoŝyskach w ty jedno jest łoŝyske oorowo-nośny (eszczone na koźle w blok rzedn). W blok rzedn zanstalowana jest takŝe obracarka (naędzana slnke elektryczny) zaobeająca skrzywen wrnka odczas ostoj trbozesoł. 4.. ane technczne trbny Ty trbny: reakcyjna, osowa, jednokadłbowa, stowo-cełowncza Paraetry ary dolotowej do trbny rzed zawora odcnający: - cśnene znaonowe,7 MPa - teeratra znaonowa 3 C Masowe natęŝene rzeływ ary śweŝej rzed zawora odcnający 9,44 k/s Obroty znaonowe 3000 obr/n Odbór ary z wylot trbny 6,944 k/s Teeratra wody secowej na wloce do odrzewacza XA 3 C Masowe natęŝene rzeływ wody secowej 80, k/s Moc elektryczna dla racy cełownczej erzona na zacskach eneratora el 04, MW Jednostkowe zŝyce ceła dla racy cełownczej q 0836 kj/kwh Moc elektryczna dla racy w sedokondensacj erzona na zacskach eneratora el 08, MW Jednostkowe zŝyce ceła dla racy na sedokondensację q 043 kj/kwh Paraetry wody secowej rzy racy cełownczej dla lośc 944,4 k/s: - teeratra na wloce do odrzewacza XA t w 0 C - teeratra na wyloce z odrzewacza XB t w3 0,6 C ane wrnka: - asa załoatkowaneo wrnka 0 780 k - dłość wrnka z relatore bezeczeństwa czoe ontaŝowy 6880 - najwększa średnca - 0 stoeń 640, 4.3. ane kład cełownczeo Ilość wody secowej rzeływającej rzez XA, XB zna./ax 3400/600 t/h Teeratra znaonowa wody secowej na wloce do wyennka odstawoweo XA 0 C
Zakres zan te. wody secowej na wloce do wyennka odstawoweo XA 3 8 C Te. znaonowa wody secowej na wyloce 80 C, Zakres zan te. wody secowej na wyloce 0 30 C, Cśnene wody secowej ax.,6 MPa 4.4. ane wyennków cełownczych Wyennk XA Wyennk XB Ty ozoe, jednostrefowe, owerzchnowe Pow. wyany ceła 30 906 Cśn. zna. ary (wzlędne) 70 kpa 4 kpa Materał orrowana Mnś0 (dla XA XB) Przestrzeń wodna 8 ³ 7 ³ Przestrzeń arowa ³ 38 ³ Max cśn. ary wylotowej do XA 0,3 MPa. Badane celne trbn arowych.. Scheat kład celneo blok cełownczeo BC-00 WP SP 3 4 6 OP-430 XB XA PZ OG X3 X X PS PK ROZP Rys.. Scheat kład celneo blok cełownczeo BC-00 wraz z zaznaczony osłona blansowy trbny trbozesoł. OG odazowywacz, ROZP rozręŝacz, X-X3 odrzewacze reeneracyjne, XA XB odrzewacze wody secowej, PZ oa zaslająca, PK oa kondensat, PS oa wody secowej 6
.. Oblczena celno-blansowe blok cełownczeo BC-00 Z rzerowadzonych oarów (zob. tabela oarowa) wynka, Ŝe w kładze kontrolnooarowy blok BC-00 ne a oar strena asy ary oberanej z dreo st ( ) oraz stren asy ary ( 6 ) kerowanej na wyennk cełowncze (odrzewacze wody secowej) XA XB. XB XA 6 6 t w3 w3 ws, t w, 6 t w w Rys. 3. Wyennk cełowncze XA XB Blans celny wyennka cełownczeo (secoweo) XA Z blans wyennka wyznaczay streń asy ary 6 w k/s: dze: η ' ( ) c ( t t ) 6 w 6 6 ws w w w η w srawność wyennka cełownczeo, do oblczeń rzyjjey równą 0,98; 6 entala ary rzerzanej odczytana dla t 6 6 ; jeśl rozręŝane ary w trbne kończy sę na ln x, wtedy do oblczeń rzyjjey odczytaną dla cśnena nasycena, kj/k; '' 6, czyl entalę ary nasyconej schej ' 6 entala wody w stane nasycena odczytana dla cśnena 6 (lb teeratry t 6 ) nasycena, kj/k; ws streń asy wody secowej, k/s; c w średne ceło właścwe wody, do oblczeń rzyjjey 4,87 kj/kk; t w teeratra wody secowej rzed wyennke XA, C; t w teeratra wody secowej za wyennke XA, C. Blans celny wyennka cełownczeo (secoweo) XB Z blans wyennka wyznaczay streń asy ary w k/s: η ' ( ) c ( t t ) w ws w w3 w dze: η w srawność wyennka cełownczeo, do oblczeń rzyjjey równą 0,98; 7
entala ary rzerzanej odczytana dla t ; jeśl rozręŝane ary w trbne kończy sę na ln x, wtedy do oblczeń rzyjjey odczytaną dla cśnena nasycena, kj/k; '', czyl entalę ary nasyconej schej ' entala wody w stane nasycena odczytana dla cśnena (lb teeratry t ) nasycena, kj/k; t w teeratra wody secowej rzed wyennke XB, C; t w3 teeratra wody secowej za wyennke XB, C. Blans asowy trbny Z blans wyznaczay streń asy ary oberany w dr śce ( ), k/s 3 4 6 Blans celny trbny (erwsza osłona blansowa) Q Q Q S S ce re r Streń ceła dorowadzony do trbny w arze rzerzanej Q, kw dze: streń asy ary kerowany na trbnę (sa lewa rawa strona), k/s; entala ary rzerzanej w kj/k odczytana dla teeratry t cśnena. Streń ceła odrowadzany na wyennk cełowncze XA XB Q ce, kw 6 6 dze: streń asy ary kerowany na wyennk cełownczy XB, k/s; entala ary w erwszy wyloce cełownczy, kj/k; 6 streń asy ary kerowany na wyennk cełownczy XA, k/s; 6 entala ary w dr wyloce cełownczy, kj/k; Streń ceła odrowadzany do reeneracyjnych odrzewaczy wody zaslającej Q re, kw 3 3 4 4 dze: 4 strene ary w stach 4, k/s; 4 entale ary w stach 4, kj/k; 8
9 Moc wewnętrzna trbny ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) kw, 6 4 3 4 4 3 4 3 3 3 Moc Ŝyteczna trbny η, kw dze: η srawność echanczna, do oblczeń rzyjjey równą 0,96 Moc tracona w wynk strat echancznych ( ) S η, kw Reszta strat ( ) re ce r S Q Q Q S, kw Srawność wewnętrzna trbny t η dze: t oc teoretyczna trbny jest fnkcją strena asy ary zentrooweo sadk ental, kw; oc wewnętrzna rzekazana rzez arę wrnkow trbny jest fnkcją strena asy ary rzeczywsteo sadk ental, kw; Srawność oólna trbny OT η η η Blans celny trbozesoł (dra osłona blansowa) r re ce el S S S Q Q Q Moc elektryczna trbozesoł el η, kw dze: η srawność eneratora, do oblczeń rzyjjey równą 0,986 Straty ocy w eneratorze ( ) ( ) el S η η η, kw
Reszta strat trbozesoł r ( Q Q S S ) S Q, kw el ce re Srawność oólna trbozesoł η OTZ η η η.3. Grafczne rzedstawene blans trbny trbozesoł wykres Sankeya W srawozdan naleŝy sorządzć wykres Sankeya dla trbny (erwsza osłona blansowa) trbozesoł (dra osłona blansowa). a rysnk 4 rzedstawono rzykładowy wykres dla trbny. S Q re Q ce Q Rys. 4. Wykres Sankeya blans ener w trbne.4. Grafczne rzedstawene rozręŝana ary w trbne a fraence wykres -s dla ary wodnej (Załącznk B), naleŝy zaznaczyć kolejne etay rozręŝana ary w trbne. Przy oracowan nstrkcj korzystano z Poary celne eneretyczne, rac. zborowa od red. M. Meszkowskeo, Wydane II, WT, Warszawa 98 oraz Instrkcj eksloatacj trbny 3UC08. 0
Ćwczene nr. Badane trbny arowej Załącznk A......... Ię nazwsko r ry ata Arksz oarowy b... hpa Para śweŝa Usty ary Wyloty cełowncze Paraetry wody secowej Welkość erzona Sybol Jednostka Wartość Streń asy ary śweŝej M/h Teeratra ary śweŝej t C Cśnene ary śweŝej MPa Streń asy ary w śce nr M/h Teeratra ary w śce nr t C Cśnene ary w śce nr MPa Streń asy ary w śce nr M/h Teeratra ary w śce nr t C Cśnene ary w śce nr MPa Streń asy ary w śce nr 3 3 M/h Teeratra ary w śce nr 3 t 3 C Cśnene ary w śce nr 3 3 kpa Streń asy ary w śce nr 4 4 M/h Teeratra ary w śce nr 4 t 4 C Cśnene ary w śce nr 4 4 kpa Streń asy ary w I wyloce ceł. k/s Teeratra ary w I wyloce ceł. t C Cśnene ary w I wyloce ceł. kpa Streń asy ary w II wyloce ceł. 6 k/s Teeratra ary w II wyloce ceł. t 6 C Cśnene ary w II wyloce ceł. 6 kpa Teeratra wody secowej rzed wyennke XA t w C Cśnene wody secowej rzed wyennke XA w MPa Teeratra wody secowej oędzy wyennka XA XB t w C Teeratra wody secowej za wyennke XB t w3 C Cśnene wody secowej za wyennke XB w3 MPa Streń asy wody secowej ws M/h
Załącznk B