Erőművi technológia 1. Bevezetés.

Az előadások a következő témára: "Erőművi technológia 1. Bevezetés."— Előadás másolata:

1 Erőművi technológia 1. Bevezetés

2 Követelmények Tárgykövetelmény: vizsga Feltételek: Zárthelyik:
jelenlét a gyakorlatokon (min. 70%), két zh. együttesen legalább 50%-os teljesítése, házi feladat legalább 50%-os, határidőre történő teljesítése. Zárthelyik: 7. és 12. oktatási héten: az előadáson (zh1, zh2) munkaidő perc alapvetően elmélet (+ egyszerű számítás)

3 Követelmények (folyt.)
Házi feladat (hf): csak csoportban készíthető (3..5 fő), kiadás/választás: 4. oktatási hét, téma és csoport bejelentése -ben (5. hét végéig) minden csoportot csoportvezető koordinál a csoportvezető 30% célprémium pontot kap beadás: 14. oktatási hét vége (pótlási hét végeKED!), beadás csak elektronikusan választható témák és egyéb előírások:  ftp

4 Követelmények (folyt.)
Pontozás, súlyozás: minden számonkérés: pont súlyok: nzh1: 0,35; nzh2: 0,35; hf: 0,3. Aláírás megadása a súlyozott összpontszám alapján: feltétel: hf≥50 ÉS (nzh1·0,35+nzh2·0,35)≥37,5 50 pont alatt  aláírás megtagadva  pótzh 50 pont felett  aláírva

5 Követelmények (folyt.)
Vizsga érdemjegy megállapítása vizsga: írásbeli + kiegészítő szóbeli írásbelin: megajánlott érdemjegy megajánlás: ÖP=0,8·Í+0,2·É (Í: írásbeli, É: évközi) elégtelen  50 pont alatt elégséges  pont közepes  ,5 pont jó  72,5..85 pont jeles  85 pont felett szóbeli: feltétel ÖP≥50 szóbeli vizsgán: ±1 érdemjegy

6 Program I. Hagyományos erőművek technológia rendszerei
belső (al)rendszerek túlterhelés és részterhelés belső segédrendszerek (gőzrendszerek) vízkémiai technológia külső (al)rendszerek tüzelőanyag ellátás és előkészítés hűtési rendszerek

7 Program II. Korszerű energiatermelési technológiák
továbbfejlesztett gőzerőművek (SC, USC) fejlett gázturbinák (STIG, HAT) kombinált ciklusok (2P, 3P) az IGCC technológia tüzelőanyag elemek hidrogén technológiák energiatárolók

8 Program III. Környezetvédelmi technológiák NOx leválasztás (DeNOX)
SOx leválasztás (DeSOX, FGD) CO2 leválasztás és tárolás (CCS) Oxyfuel technológia tüzelés utáni leválasztás externális hatások megítélése

9 Program IV. Megújuló bázisú hőkörfolyamatok
az organikus Rankine-körfolyamat (ORC) kétközeges (bináris) körfolyamat (Kalina) V. Komplex rendszerek megítélése decentralizált ↔ centralizált energiaellátás megbízhatóság és ellátásbiztonság

10 Hagyományos erőművek technológia rendszerei
Külső és belső technológiai alrendszerek Belső (al)rendszerek túlterhelés és részterhelés belső segédrendszerek (gőzrendszerek) vízkémiai technológia Külső (al)rendszerek tüzelőanyag ellátás és előkészítés hűtési rendszerek

11 Hagyományos gőzerőmű Hűtési rendszer (hűtőtorony) Főtranszformátor
Villamos generátor Kisnyomású (KNY vagy LP) turbina Kondenzátor Középnyomású (KöNY vagy IP) turbina 7. Nagynyomású (NNY vagy HP) turbina 8. Tüzelőanyag ellátó rendszer 9. Kazándob és szubkritikus kazán 10. Égési levegő belépés 11. Kémény 12. Leválasztók (ESP, DeNOX, DeSOX) 13. Táp(víz) rendszer 12 13

12 Hagyományos gőzerőmű Kondenzációs gőzerőmű (egy termék: villamos energia)

13 Nyílt ciklusú gázturbina
Siemens gázturbina ISO Teljesítmény (MW) 400 Fajlagos hőfogyasztés (kJ/kWh) 8,999 Bruttó hatásfok (%) 40 Nyomásviszony 19.2 Kilépő füstgáz tömegáram (kg/s) 869 Fordulatszám (1/min) 3,000 Kilépő füstgáz hőmérséklet (C°) 627 Siemens SGT5-8000H Gázturbina

14 Nyíltciklusú gázturbina
4 2 1 3 ü Q . GT P K T É

15 Nyíltciklusú gázturbina
( ) P 1 - η η P K0 P G Tr T, net K P P T T0 ( ) 1 - η P P P T T0 T, net GT . Q ü . Q el . Q el ( ) . É 1 - η Q mÉ ü

16 Kombinált ciklus HP szivattyú GTT HP dob LP dob kémény túlhevítő
generátor gázturbina kémény túlhevítő HRSG ECO túlhevítő főgőzszelep HP turb. LP gőz HP gőz LP turb. gen. kondenzátor CSSZ Hűtővíz sziv. Hűtési rendszer

17 Hőhasznosító (kazán) HRSG = heat recovery steam generator

18 Kombinált ciklus T t . Q HH 2 2H lehűlő füstgáz Δt minimális hőfokrés
(TH) (E) (VH) 2p üp pinch-point V G

19 Kombinált ciklus ( 1 - η η η ) P P P ( 1 - η η η ) P . Q P P . . Q Q .
mGT G Tr GT0 P GT0 P ( 1 - η η η ) P GT mT G Tr T0 . Q ü P P ST0 ST . . Q Q HH fg . . . ( 1 - η ) Q Q mÉ ü HH,veszt Q el Gőzkörfolyamat

20 Erőművi alrendszerek Energiaátalakítási alrendszerek

21 Erőművi alrendszerek Energiaátalakítási technológiai alrendszerek

22 Erőművi alrendszerek Erőművi energiafolyam diagram (Sankey-diagram)

23 Erőművi hatásfokok Hőforrás alrendszer: Turbina alrendszer:

24 Erőművi hatásfokok Villamos alrendszer: Önfogyasztás:

25 Erőművi hatásfokok Áramló közegek továbbítása (H+T+K): Eredő hatásfok:

26 Erőművi hatásfokok Fajlagos hőfogyasztás

27 Erőművi hatásfok – üzemi jellemzők
Vizsgálati (modellezési) módszer: fekete doboz

28 Kondenzációs blokk

29 Gázturbinás blokk

30 Kombinált ciklusú blokk

31 Hatásfok leírás Korrekciók C1: gőzkiadás (technológia/városfűtés) C2: környezeti állapotú levegő hőmérséklete C3: tüzelőanyag minősége C4: környezeti állapotú levegő nyomás gázturbinánál csak C2 és C4 kombinál C2 és C4, C3: gőzturbina teljesítménye

32 Túlterhelés Fogalmak paraméter: a körfolyamat valamely (módosítható) értéke frissgőznyomás és –hőmérséklet, tápvízelőmelegítés véghőmérséklete, tápvízelőmelegítés fokozatszáma, hőkiadás mértéke; környezeti jellemző: emberi beavatkozástól (részben) független érték környezeti levegő hőmérséklete, környezeti levegő nyomása, kondenzátor hűtőközeg hőmérséklete, mennyisége.

33 Túlterhelés - Teljesítmények
Ptechn,max techn. max. Pnom,max terv. max. túlterhelés Pnom névleges (nom.) teljesítmény, P névleges Pnom,min részterhelés Ptechn,min techn. min. részterheléses állapotok névleges túlterheléses állapotok névlegesnél jobb névlegesnél rosszabb környezeti jellemzők

34 Gőzerőmű optimális terhelése
Modell P G ηT ηE . Qü . Qbe . Qü UHF, AHF, ηHF . Qel UKO, AKO . ΔSirr

35 Gőzerőmű optimális terhelése
A hőforrásban átadott hőteljesítmény: A kondenzátorban elvonandó hőteljesítmény:

36 Gőzerőmű optimális terhelése
A hőelvonás átlaghőmérséklete: Legyen:

37 Gőzerőmű optimális terhelése
A kondenzációs erőmű villamos teljesítménye veszteségmentes (ideális) esetben valós (veszteséges) esetben

38 Gőzerőmű optimális terhelése
A kondenzációs erőmű hatásfoka veszteségmentes (ideális) esetben valós (veszteséges) esetben

39 Gőzerőmű optimális terhelése
Hatásfok

40 Gőzerőmű optimális terhelése
A tartomány régi, rossz hatásfokú erőművek atomerőművek korszerű, kondenzációs erőművek állandó paraméteres üzem, ezért mivel ekkor: csökken és növekszik, miközben csökkenés jelentéktelen.

41 Gőzerőmű túlterhelhetősége
Hatásfok