Паровая турбина на соляре

digger> Тяжелее молекула - меньше работа на единицу массы, больше килограмм надо качать через двигатель.
А чего тогда не делать замкнутую турбину на аргоне с внешним подводом?

digger>> Тяжелее молекула - меньше работа на единицу массы, больше килограмм надо качать через двигатель.
s.t.> А чего тогда не делать замкнутую турбину на аргоне с внешним подводом?
Дык ведь теплообменники.
Парокипятильники гораздо эффективнее любого теплообменника "газ-газ". Именно поэтому везде Ренкин, а не Брайтон и не Стирлинг.
Плюс - насос-нагнетатель и потери на нем для газа. Понятно, что промежуточный теплообмен, рекуперация и все такое, но блин, пар-то все равно проще. А учитывая, что в реальном мире у нас фиксирована цена, то и эффективнее в итоге.

Татарин>> Есть сильные сомнения, что гамма для воды и соляры одинакова. Cp/Cv соляры должно быть по логике сильно меньше, и вода должна выигрывать.
TEvg-2> Товарищ Татарин, пожалуйста растолкуй для дебила процитированную выше фразу.
Что, за прошедшие 10 дней не разъяснили? Гамма - это показатель адиабаты. У соляра у молекулы больше степеней свободы, чем у молекулы воды.

Б.г.> Что, за прошедшие 10 дней не разъяснили?


Да, вот такие несознательные товарищи.

s.t.>> А разве вода с такими параметрами неработоспособна?
TEvg-2> У воды очень большая теплота испарения/конденсации.
TEvg-2> К примеру у нас на ГРЭС теплоперепад на турбине срабатывался очень хорошо - на входе 540 градусов и 240 атмосфер пара, на выходе +40 градусов и -0,97 кгс/см² вакуум. Тем не менее каждый килограмм пара при конденсации выделяет 2,26 МДж тепла. Пар конденсируется, омывая трубки, внутри которых которых прокачивается холодная вода из речки. В час прокачивалось из речки в речку примерно 25 килотонн воды, которая нагревалась в этом процессе примерно на 10 градусов.


Глупый вопрос. А почему эту теплоту сливают в речку а не используют на подогрев питательной воды в противоточном теплообменнике? Часть понятно всё равно в речку иначе цикл не замкнётся, но хотябы часть то можно снять. Сколько не читал-везде конденсаторы, противоточный теплообменик только на паравозах с конденсацией ставили-там конденсатор в тендер иначе не лез. Опятьже воздух топочный греть можно.

Татарин> Дык ведь теплообменники.
Татарин> Парокипятильники гораздо эффективнее любого теплообменника "газ-газ".
Скорее газ - внешний охладитель, обычно пруд, против вода тот же - внешний охладитель.У жидкости объем меньше и теплопроводность лучше.

Татарин> Плюс - насос-нагнетатель и потери на нем для газа.
Это главное преимущество Ренкина - небольшие питательные насосы вместо цикла сжатия, уменьшает установку в 2 раза и больше.На газе и честном цикле работает Стирлинг, у него КПД больше, но удельная мощность и цена хуже.

iodaruk> Глупый вопрос. А почему эту теплоту сливают в речку а не используют на подогрев питательной воды в противоточном теплообменнике? Часть понятно всё равно в речку иначе цикл не замкнётся, но хотябы часть то можно снять. Сколько не читал-везде конденсаторы, противоточный теплообменик только на паравозах с конденсацией ставили-там конденсатор в тендер иначе не лез. Опятьже воздух топочный греть можно.

Выхлопной пар слишком холоден, чтобы конденсат греть.
А так греют, как раз по вашей идее "хотябы часть то можно снять"

Как пар прошел колесо турбины, часть его забирают в такой теплообменник. Это называется отбором пара. Оставшийся пар идет по колесам турбины дальше, а потом ещё часть забирают через отбор на подогрев питводы и так далее. В общем пар разбирают как только могут и все равно остается много пара и много тепла в нем.
У турбины К-500-240 9 отборов пара и 8 подогревателей воды.
с конденсатора конденсат с температурой 20-30 градусов забирается КЭН-1ст и КЭН-2ст (конденсатными насосами) которые дают давление 3-5 атм. Потом эта вода прогоняется через 5 бочек-теплообменников ПНД-1,2,3,4,5 (подогреватели низкого давления). ПНД питают последние отборы с турбины 9,8,7,6,5 соответсвенно. Дальше вода с температурой больше 100 попадает в деаэратор. В деаэратор идет пар с отбора 4. С этого же отбора пар крутит паровую турбинку следующих насосов. Из деаэратора питвода попадает в бустерный насос (БН) и получает давление 40 атм, а потом в питательный насос (ПТН) и давится уже 300 атм. Под таким давлением вода проходит через последние три бочки ПВД (подогревателей высокого давления) ПВД-7,8,9, которые греются паром с отборов 3,2,1 соответсвенно. Вода после последней бочки имеет температуру где-то 270 градусов и это вообще без котла и без топлива! И уже с этой температурой вода заходит в котел. ПВД-9 самая напряженная. Иногда взрывается, тогда верх бочки подлетает на несколько десятков метров и пробивает крышу. Крыша после этого обычно падает и железобетонными конструкциями засыпает весь энергоблок. ПВД-9 стоит рядом с основной магистралью, где ходит народ - отметкой 10, там даже не пошлое железо, а мрамор. Кроме того в нескольких шагах находится вход в БЩУ (блочный щит управления), поэтому случается, что кому-то не везет.
Греющий подогреватели пар из отборов при этом конденсируется и вода из ПВД уходит в деаэратор, а из ПНД в конденсатор.
И БН и ПТН крутятся не каким-то электромотором, а личной турбиной, на валу которой сидят оба насоса. Эта маленькая турбинка имеет собственный конденсатор, а питается паром либо с отбора 4, либо с РОУ-ГПП (редукционная установка на горячем промперегреве, проще говоря сопло такое). Если большая турбина имеет обороты 3000, то турбина ПТН 4700-4900.

Воздух для топки греют уходящими газами. Воздух подаваемый в топку имеет температуру больше 100, дым в трубе 40-60 градусов.

TEvg-2> У турбины К-500-240 9 отборов пара и 8 подогревателей воды.
TEvg-2> с конденсатора конденсат с температурой 20-30 градусов забирается КЭН-1ст и КЭН-2ст (конденсатными насосами) которые дают давление 3-5 атм. Потом эта вода прогоняется через 5 бочек-теплообменников ПНД-1,2,3,4,5 (подогреватели низкого давления). ПНД питают последние отборы с турбины 9,8,7,6,5 соответсвенно.

Так речь про то что вот этим 20ти градусным конденсатом после конденсатора с водой из речки/градирни снимать теплоту конденсации 40ка градусного пара на выходе из турбины.
Остальной каскад это хорошо-но дискусс то как раз вокруг теплоты конденсации которая сливается в речку. Тут вообще можно смотреть схему с тепловым насосом с газовым контуром у которого холодная часть в конденсаторе, а горячая в водоподогревателе-столько мегават сколько сливается в речку на конденсацию-этож умереть не встать.

iodaruk> Так речь про то что вот этим 20ти градусным конденсатом после конденсатора с водой из речки/градирни снимать теплоту конденсации 40ка градусного пара на выходе из турбины.

Разница между температурой пара и конденсатом всего 10 градусов.
соответсвенно воду можно подогреть градусов на 5, может на 8.
Более 90% энергии в паре после этого все равно останется невостребованным.
Некуда полезно применить это тепло. В речку оно правда попадает и в речке реально куча тепла. Полынья километров 50-70 размером парит всю зиму.

iodaruk> Остальной каскад это хорошо-но дискусс то как раз вокруг теплоты конденсации которая сливается в речку.

Ну ваш дополнительный теплообменник позволит дать воде считанные градусы, почти весь пар останется, а греть воду он больше не сможет - температуры сравнялись. Надо греть что-то более холодное.

iodaruk>Тут вообще можно смотреть схему с тепловым насосом с газовым контуром у которого холодная часть в конденсаторе, а горячая в водоподогревателе-столько мегават сколько сливается в речку на конденсацию-этож умереть не встать.

Насос придется крутить механически. Тепло он конечно извлечет и передаст, но ведь это тепло надо превратить в движение вала для насоса, а там КПД никакой.

В общем если расчетами покажете что выигрыш есть - можно что-то думать. А пока что препятствия эффективности такового процесса ясно видны.
....

TEvg-2> Насос придется крутить механически. Тепло он конечно извлечет и передаст, но ведь это тепло надо превратить в движение вала для насоса, а там КПД никакой.
TEvg-2> В общем если расчетами покажете что выигрыш есть - можно что-то думать. А пока что препятствия эффективности такового процесса ясно видны.
TEvg-2> ....

Что показывать?

Есть потери в цикле на конденсацию, которые весьма значительны. В особенности на некоторых типах ЭС на низких параметрах. Итоговый кпд классических теплывых эс с турбинами на воде(и пароутилизационной части эс сложного цикла) 30-35%, не выше,при закритических параметрах может чуть выше.

Исторически кпд вообще не был самоцелью-еслибы не необходимость соревнования с сша мы бы до сих пор коптили на еаравозах-см высказывания товарища кагановича времён появления у транстихоокеанской дороги газотурбовозов на мазуте.

Сегодня проблема несколько шире чем кпд и бакс.

Параметры цикла паровой эс куда стабильнее чем реврсивного кондея.

Итого есть предпосылки к отказу от сброса пара средних и низких параметров на водоподгреватель, использования его для совершения полезной работы, а подогрева воды теплом конденсации в замкнутом цикле. Термодинамика не возражает, вечного двигателя нет. Было 35%, станет 45 ценой модернизации холодной части(90% цены-горячая).

Главное ограничение-изменение соотношения расходов и мощностей между ступенями высокого и низкого давления, возможно при модернизации имеющихся агрегатов придётся менять часть турбины низкого давления.



Почему никто не сделал раньше-см выше. У нас учебник для втузов немогли 5ормально написать копипастя муть про стехиометрию столетней давности. Тудаже избитую цитату про то что [атмосферный] дизель лучше атмосферной бензинки тем что выше момент-забывая при этом чтот момент утяжеляет и двс и трансмиссию-т.е. рост момента зло вообще говоря. А ведь на этой мути воспитано не одно поколение инженеров.

>подогрева воды теплом конденсации в замкнутом цикле.

Это вообще возможно и есть ли профит ? Пар с турбины конденсируется, но при этом его температура образовавшейся воды примерно равна температуре пара (скрытая теплота парообразования), эту теплоту можно отдать только чему-то более холодному, иначе конденсация не произойдет. Если охлаждать конденсатор только что конденсированной водой, то разница температур будет очень маленькой.

>>подогрева воды теплом конденсации в замкнутом цикле.
digger> Это вообще возможно и есть ли профит ?

Самый главный профит-резко уменьшается теплосброс в атмосферу. На глобусе и так жарко.

iodaruk> Так речь про то что вот этим 20ти градусным конденсатом после кконденсатора с водой из речки/градирни снимать теплоту конденсации 40ка градусного пара на выходе из турбины.

Ну, вообще-то конденсат там равновесной температуры и греться паром он не может. Если хочется использовать сбросовое тепло, то нужно ставить низкотемпературные циклы, типа Калины или вообще аммиачного. Российские морозы вполне позволяют.

iodaruk> Остальной каскад это хорошо-но дискусс то как раз вокруг теплоты конденсации которая сливается в речку. Тут вообще можно смотреть схему с тепловым насосом с газовым контуром у которого холодная часть в конденсаторе, а горячая в водоподогревателе-столько мегават сколько сливается в речку на конденсацию-этож умереть не встать.

Для работы теплового насоса нужно затратить неслабую работу на компрессор. Не будет там выигрыша.

Naib> Ну, вообще-то конденсат там равновесной температуры и греться паром он не может. Если хочется использовать сбросовое тепло, то нужно ставить низкотемпературные циклы, типа Калины или вообще аммиачного.

Конденсатор паровой турбины служит нагревателем следующей ступени? Так у него температура 40 градусов, а внешней среды - в лучшем случае -10, КПД и мощность будут низкие, а капиталозатраты останутся.

Naib> Для работы теплового насоса нужно затратить неслабую работу на компрессор. Не будет там выигрыша.

Параметры насоса зависят от параметров рабочего цикла.
На прокачку кубокелометров воды из речки энергия тоже тратится.
Работа насоса это заккчка энергии в цикл паровой части.
Плюс подогрев воды вместо отбора пара котрый совершает работу на турбине.

На круг выходит дохрена ценой промышленного кондея на ндцать мегават с приводом в сотню -другую киловатт.

Никакой ловкости рук-просто не нужно всё получать в одном цикле

---

А дальше кумулятивный эффект-меньше расход топлива на туже выработку-меньше угля/нефти-меньше затраты на подвоз и добычу и т.д. и т.п.

iodaruk> Что показывать?

Тепловую схему рисуй, параметры проставляй.

digger> Конденсатор паровой турбины служит нагревателем следующей ступени? Так у него температура 40 градусов, а внешней среды - в лучшем случае -10, КПД и мощность будут низкие, а капиталозатраты останутся.
Нагревателем следующей ступени ЧЕГО? Нам не надо греть что-то из внешней среды с температурой -10, нам надо заново греть воду с +40.

iodaruk>> Что показывать?
TEvg-2> Тепловую схему рисуй, параметры проставляй.

предьявите бланк на докторскую подписанный и трипять шапок(тм). Распишу. Сколько раз меня кидали не счесть.

Дисциплину по шлифовке зеркал вспомнил? Или таки требуется подсказка?

iodaruk> На прокачку кубокелометров воды из речки энергия тоже тратится.
iodaruk> Работа насоса это заккчка энергии в цикл паровой части.
Закачка механической энергии с преобразованием в тепловую. Из которой вновь в механику процентов сорок. Ну и нафига?

iodaruk> Плюс подогрев воды вместо отбора пара котрый совершает работу на турбине.
Как ты думаешь, зачем в цикле используют регенеративный подогрев с отборов? В учебниках, кстати, об этом написано прямым текстом

Евгений верно глаголит - рисуй тепловую схему, расставляй параметры, считай цикл. Как в учебнике

DarkDragon> Евгений верно глаголит - рисуй тепловую схему, расставляй параметры, считай цикл. Как в учебнике

Тепловая схема стоит у вас на кухне. Длинна технологической цепочки в 90% голов не помещается-смиритесь с этим.

-
TEvg-2> Воздух для топки греют уходящими газами. Воздух подаваемый в топку имеет температуру больше 100, дым в трубе 40-60 градусов.

Совесть поимей. при 40-60 градусах в трубе у тебя в ней кислота кубометрами хлестать будет - трубу за год сожрет. Во что превращается РВП за год приходилось видеть? На устье трубы температура выше точки росы.

iodaruk> Тепловая схема стоит у вас на кухне. Длинна технологической цепочки в 90% голов не помещается-смиритесь с этим.
За чужие головы переживать не надо. Технологическую цепочку - не надо. скрипач - не нужен. Просто посчитай схему. С цифрами. Тебя ждет открытие

iodaruk>> Тепловая схема стоит у вас на кухне. Длинна технологической цепочки в 90% голов не помещается-смиритесь с этим.
DarkDragon> За чужие головы переживать не надо. Технологическую цепочку - не надо. скрипач - не нужен. Просто посчитай схему. С цифрами. Тебя ждет открытие

надо, федя, надо. У меня есть опыть когда расписанную цепочку в 25 стадий специалисты отрасли не в состоянии не то что оценить, а просто спросить аргументированно в чём фокус.

Современный мир сложно устроен. В посте жени и моём посте выше от 10.07 всё расписано.

DarkDragon> -
TEvg-2>> Воздух для топки греют уходящими газами. Воздух подаваемый в топку имеет температуру больше 100, дым в трубе 40-60 градусов.
DarkDragon> Совесть поимей. при 40-60 градусах в трубе у тебя в ней кислота кубометрами хлестать будет - трубу за год сожрет. Во что превращается РВП за год приходилось видеть? На устье трубы температура выше точки росы.

Она везде хлещет. Кислотоупорный кирпич в помощь.

DarkDragon>Совесть поимей. при 40-60 градусах в трубе у тебя в ней кислота кубометрами хлестать будет - трубу за год сожрет. Во что превращается РВП за год приходилось видеть? На устье трубы температура выше точки росы.

40-60 градусов на входе в трубу (газоход, там датчик стоит).
Теплообменник сделан из нержавейки и служит 10 лет. Да, таки за 10 лет от съедается и его делают заново. У нас на электростанции две трубы. Первая изнутри футерована кислотоупорным кирпичом, вторая - нет и ничего. Газ не может быть сильно горяч в трубе потому, что он перед этим проходит через скруббер. Это такой циклон по стенкам которого стекает вода. Дымовые газы крутятся в нем зола попадает в стекающую воду и течет в озеро вместе с водой. Очищенные дымовые газы идут в сначала ещё в дымосос, а потом в газоход и в трубу. Проходя через скруббер с водой они просто не могут остаться сильно горячими, да и на входе в скруббер должны охладиться достаточно, иначе гидрозолоудаление работать не будет - стекающая вода превратится в пар.