3. Részterhelés gőz- és gázerőműben Erőművi technológia 3. Részterhelés gőz- és gázerőműben

Részterhelés Célok Okok Következmények, hatások a névlegestől eltérő (kisebb) terhelések vitele a lehető legjobb hatásfokkal Okok fogyasztói igények követése egyéb kényszerek Következmények, hatások hatásfokromlás megbízhatóság változása

Erőművi hatásfok terhelésfüggése Fajlagos hőfogyasztás

Terhelésváltoztatás Szabályozási módok Beavatkozási helyek csúszóparaméteres fojtásos mennyiségi megkerülővezetékes (túlterhelés) Beavatkozási helyek kazán (tüzelőanyag lassú) gőzturbina tápszivattyú

Fojtásos szabályozás Beavatkozási hely: turbina előtt szabályozó szelep Mód: nyomáscsökkentés Következmény: hőesés változás gőzáram csökkenés

Fojtásos szabályozás Következmények gőzhőmérséklet csökken hőesés csökken a fojtás irreverzibilis  hatásfok ↓

Mennyiségi szabályozás Beavatkozási hely: turbina előtt szabályozó szelepek Mód: parciális beömlés Következmény: gőzáram csökkenés nyomáslefutás vált.

Mennyiségi szabályozás Következmények gőzparaméterek változatlanok gőzmennyiség csökken  TVER! nyomáslefutás változik

Mennyiségi szabályozás Megvalósítás - Turbina

Mennyiségi szabályozás Megvalósítás szelep-mozgatás Főgőzszelep szabályozó szelep szab. fokozat szelepszár fúvókákhoz szab. szelepek Főgőzszelep gőz belépés

Mennyiségi szabályozás Fúvókacsoportok

Mennyiségi szabályozás Turbina jellemzők reakciós fokozatok hatásfok szabályozó fokozat maximális minimális terhelés

Mennyiségi szabályozás Willans-vonal: gőznyelés-teljesítmény gőznyelés maximális üresjárási gőznyelés terhelés (teljesítmény)

Csúszóparaméteres szabályozás Beavatkozási hely: tápszivattyú kazán (tüzelés) Mód: ford. szám. vált. Következmény: gőzáram csökkenés nyomáslefutás vált. tüz. anyag áram vált.

Csúszóparaméteres szabályozás Következmények gőznyomás csökken tüz. áram csökken gőzhőz. nem vált. nyomáslefutás változik

Hatásfok terhelésfüggése Az erőművi részfolyamatok/főberendezések hatásfokának változása a terhelési állapot függvényében

Hőforrás (kazán) A kazán jellemzői a terhelés függvényében Befolyásoló tényezők: füstgázveszteség, gáznemű elégetlen, szilárd elégetlen, sug.+konv. hőveszt., salakhő, segédber. önfogy. stabilitási problémák hőfogyasztás, hatásfok optimális névleges maximális minimális terhelés

Csővezeték Csővezetéki hatásfok (hőveszteség) hatásfok terhelés Befolyásoló tényezők: hőveszt. állandó tüzelőhő csökken hatásfok maximális minimális terhelés

Körfolyamat Hőkörfolyamat termikus hatásfoka hatásfok terhelés Befolyásoló tényezők: hőesés a turbinában tápvízelőmelegítés véghőmérséklete hatásfok mennyiségi csúszóparaméteres fojtásos maximális minimális terhelés

Tápvízrendszer Megcsapolási nyomások Stodola-összefüggés: ln p kerékszekrény pfg pfg,R 100% 75% 50% E2 E1 kond Megváltozott csapolási nyomás: 25% szab.fok. reakciós fokozatok csökkenő tömegáram  csökkenő nyomás z, fokozatszám

Tápvízrendszer Megcsapolási nyomások – tényadatok

Tápvízrendszer Előmelegítők – tápvízelőmelegítési hőmérséklet Ttv,ki Ttv,be T Ts Ttv,ki Változások részterhelésen: hőátviteli viszonyok tápvízáram Ttv,be A

Tápvízrendszer Előmelegítők – hőátviteli viszonyok (tényadatok)

Tápvízrendszer Előmelegítők – hatásosság (tényadatok)

Tápvízrendszer Hőmérséklet, hőteljesítmény (tényadatok)

Tápvízrendszer Hőmérséklet, hőteljesítmény (tényadatok)

Gőzturbina Gőzturbina belső hatásfoka hatásfok terhelés Befolyásoló tényezők: szab. fokozat veszteségek (rés) szelepek száma hatásfok körkörös beömlés parciális beömlés (ideális) négy fúvókás mennyiségi minimális maximális terhelés

Gőzturbina gőznyelés Willans-vonal különböző szabályozásoknál fúvókacsoportos gőznyelés parciális beömlés (ideális) maximális fojtásos üresjárási gőznyelés terhelés (teljesítmény)

Mechanikai hatásfok Súrlódási és egyéb mechanikai veszteségek hatásfok Befolyásoló tényezők: súrl. veszt. állandó teljesítmény csökken hatásfok maximális minimális terhelés

Villamos veszteségek Generátor és transzformátor hatásfoka hatásfok Befolyásoló tényezők: állandó veszteségek teljesítménnyel egyenesen négyzetesen arányos veszteségek (vasveszteség, tekercse- lési veszt. stb.) hatásfok transzformátor generátor maximális minimális terhelés

Önfogyasztás Önfogyasztási hatásfok hatásfok terhelés Befolyásoló tényező: a terhelés gyorsabban csökken, mint az önfogyasztás vannak közel állandó fogyasztások hatásfok maximális minimális terhelés

Eredő hatásfok hatásfok terhelés csúszóparaméteres fojtásos fúvókacsoportos (mennyiségi) minimális maximális terhelés

Szabályozások összehasonlítása Célszerű szabályozási módszerek Alapüzemű erőművek  fojtásos vagy csúszóparaméteres Menetrendtartó erőművek teljes terhelés közelében: mennyiségi alacsony terhelésen: csúszóparaméteres Jellemzők fojtásos és csúszóp.: nincs szabályozó fokozat csúszóp.: jobb turbina, rosszabb körfolyamati hatásfok fojtásos: részterhelésen kifejezetten rossz

Terhelésváltoztatás gázerőműben 4 2 1 3 ü Q . GT P K T É Gázturbinás erőmű

Terhelésváltoztatás gázerőműben Sorrend, következmények hatásfok maximális = optimális minimális terhelés

Terhelésváltoztatás kombiciklusban Igények követése – szabályozás GT teljesítmény változtatás lapátállítás → tömegáram tüz. anyag. → η↕ HH (részleges) megkerülés póttüzelés HH felületek (részleges) kikapcsolása gőzhőmérséklet szabályozás GT G Megkerülő vezeték Vízbefecskendezés Lapátelállítás Tüzelőanyag-áram csökkentés Egyes felületek kiiktatása póttüz.

Gázkörfolyamat hőkiadással Gázkörfolyamatú kapcsolt energiatermelés A Cheng-ciklus (steam injected gas turbine, STIG) . Q ki GT P . Q pót A póttüzelés + vízbefecsk. Á . Q pót póttüzelés + GT telj. szab. . Q kiadható

Gázkörfolyamat hőkiadással Gázturbinás fűtőerőmű szabályozása

Kapcsolt energaifejlesztés Gőzkörfolyamatú kapcsolt energiafejlesztés ellennyomású kondenzációs

Terhelésváltoztatás - kapcsolt Cél a Pért növelése; Q és P közötti merev kapcsolat feloldása Tápvízelőmelegítő rendszer pótvíz CSGYT SK visszatérő kondenzátum t e v Tápvízelőmelegítő rendszer FH1 FH2 SH Segédkondenzáció Segédhűtés

Rugalmasság javítása Rugalmasság javítás → vegyes kapcsolás . P Q Kondenzációs blokk Ellennyomású blokk P max. üzemi tartomány kondenzációs ellenyomású min. max. min. . turbinaszabályozás; fojtás; segédhűtés; kazánszabályozás; több fűtési hőcserélő Q

Rugalmasság javítása Forróvíztároló beépítése ellennyomású fűtőerőműben

Terhelésváltoztatás Turbina-teljesítmény szabályozás elvételes-kondenzációs FE-ben

Terhelésváltoztatás Turbina-teljesítmény szabályozás ellennyomású FE-ben

Gázmotor