Laboratorij za termoenergetiko

INDUSTRIJSKA TOPLARNA

Industrijska toplarna

• Toplarniško postrojenje

• Reducirno – hladilna postaja

• Notranja moč turbine

• Stanje pare pred industrijskim procesom

• Proces v reducirno hladilni postaji vs. ekspanzija v turbini

• Uničena eksergija v reducirno-hladilni postaji

• Toplotni tok v industrijskem procesu

bar

kg/s

kJ/kg

°C

4

75

4

4

4

4

120

50

7 400

1

22

3

45

bar

kg/s

kJ/kg

°C

4

75

4

4

4

4

120

50

7 400

1

22

3

45

DEFINICIJA NALOGE

C 120

bar 4

VODA DODAJNA

bar 4

bar 4

POSTAJAHLADILNA-REDUCIRNO

C 75

bar 4

PROCESKIINDUSTRIJS

bar 4

79,0

TURBINA

C400

bar 50

kg/s7

KOTLAIZ

4

4

3

2

5

5

2

1

1

1

T

p

p

p

T

p

p

T

p

m

t

Industrijska toplarna

TURBINA V TE - TOL

Para, segreta na 530 °C, prihaja v prvi, visokotlačni del turbine s tlakom 90 barov. Lopatice statorja in rotorja sooblikovane tako, da se energija pare pretvarja v hitrostno energijo, ki poganja turbinski rotor. Z ekspanzijo para izgubljatemperaturo in tlak. Na koncu visokotlačnega dela ima tako para tlak 8,5 bara in temperaturo 270 °C. Tu v postopkusoproizvodnje prvič odvzamamo paro za industrijske potrebe zunanjih porabnikov.

Na koncu srednjetlačnega dela turbine tlak pare pade na 2,5 bara, temperatura pa na 140 °C. Tu odvzemamo paro injo vodimo v omrežne grelnike.

Preostanek pare ekspandira v nizkotlačnem delu turbine in kondenzira v kondenzatorju pri 30 °C in tlaku 0,05 bara.

Industrijska toplarna

KOTEL, TE-TOL LJUBLJANA

Gorilniki pred zamenjavo

Industrijska toplarna

ZAHTEVE NALOGE

a) Izračunati notranjo moč turbine.

b) Izračunati količino vbrizgane vode v reducirno-hladilni postaji. Za koliko jepotrebno zmanjšati proizvodnjo pare v kotlu, da gre iz reducirno–hladilne postaje vindustrijski proces enaka količina pare kot iz turbine ?

c) Izračunati temperaturo pare po dušenju v reducirni postaji.

d) Narišite proces v reducirno-hladilni postaji in ekspanzijo v turbini v h – s diagram.

e) Izračunati toplotni tok, ki ga od pare sprejema industrijski proces.

f) Izračunati količino uničene eksergije v reducirno-hladilni postaji.

Industrijska toplarna

PROCES ZNOTRAJ TURBINE

h

s

1

2s

2

T2

p2

T1

p1

s

thhm

hhm

21

21

IZKORISTEK TURBINE:

Industrijska toplarna

REDUCIRNO – HLADILNA POSTAJA

1 3

2

REDUCIRNA POSTAJA – DUŠENJE (padec tlaka)

HLADILNA POSTAJA – HLAJENJE (padec temperature)

Industrijska toplarna

ENERGIJA = EKSERGIJA + ANERGIJA

Eksergija je del energije, ki ga je mogoče pretvoriti v katerokoli drugo obliko energije, tudi v mehansko. Pri pretvorbah energije se delež eksergije vedno zmanjšuje.

EKSERGIJA

V obeh primerih (EKSPANZIJA V TURBINI, REDUCIRNA-HLADILNA POSTAJA) je stanje pare na začetku na koncu enako.

TURBINA

Pridobimo koristno delo. Eksergijo koristno

uporabimo

REDUCIRNA-HLADILNA POSTAJA

Eksergijo pretvorimo v anergijo.Ne moremo je več pretvoriti v

mehansko delo, lahko jo pa uporabimo za gretje.

Industrijska toplarna