Erőművi technológia

1. Erőművi technológia 2. Túlterhelés gőz- és gázerőműben

2. Gőzerőmű optimális terhelése Hatásfok

3. Gőzerőművek túlterhelése Nagynyomású előmelegítők kikapcsolása

4. Túlterhelés és főberendezések • Hőfelszabadítás alrendszer • kazánfelületek nagysága, terhelése • füstgázhőmérséklet • Turbina (belső) alrendszer • expanzió nyomáslefutása • gőzáramok változása • tápvízelőmelegítés viszonyai • Hőelvonás alrendszer • kondenzátor gőzterhelés, kondenzációs nyomás • hűtővízellátási rendszer

5. Túlterhelés és főberendezések • Villamos alrendszer • generátor • transzformátor • villamos önfogyasztás

6. Kazán – szerkezeti felépítés túlhevített gőz túlhevítő újrahevített gőz kazándob újra- hevítő újrahevítendő gőz lelúgozás tápvíz- előmelegítő (ECO) besugárzott tűztér konvektív huzam elgőzölögtető ejtőcső tápvíz füstgáz levegő léghevítő salak előmelegített levegő

7. Kazán – szerkezeti felépítés

8. Kazán – hőmérsékletviszonyok hőmérséklet hőteljesítmény

9. Kazán – jellemzők Állandó: gőzáram és füstgáz kilépő hőmérséklet Alapösszefüggés: Vízhevítő (ECO): a ECO felület elegendő:

10. Kazán – jellemzők Elgőzölögtető (E): az elgőzölögtető felület túlterheléshez „túlméretezett”.

11. Kazán – jellemzők Túlhevítő (T) és újrahevítő (ÚH): a TH és ÚH felületek túlterheléshez „túlméretezettek”.

12. Kazán – következmények Túlterhelés (további) következményei: • a füstgáz jobban lehűthető • kazánhatásfok javul • harmatponti korrózió • hőfeszültségek korlátozott terhelésváltoztatási sebesség • fűtőfelületek (TH és ÚH) túlméretezetté válnak • „megszaladó” gőzhőmérséklet • fokozottabb gőzhőmérséklet szabályozás (vízbefecskendezés) • az ÚH csövek nagyobb nyomású gőzt kapnak • fokozott szilárdsági igénybevétel • drágább anyagok alkalmazása • tűztérhőmérséklet megnő  elsalakosodás • időtartam korlát

13. Kazán – következmények

14. Gőzturbina Reakciós turbina

15. Gőturbina Egy 150 MW teljesítményű kondenzációs turbina

16. Gőzturbina – következmények változatlan gőzáram csökkenő hőesés növekvő gőzáram növekvő hőesés  vagy

17. Gőzturbina – következmények • Mechanikai (szilárdsági) igénybevétel • lapátok hajító igénybevétele növekszik • axiális erők növekednek  támcsapágyak • turbinaház belső nyomás nő  osztósík csavarok • tengely csavaró igénybevétel nő (P=M·ω) • Járulékos hatások és visszahatások • nagyobb gőzáram a kondenzátorba • növekvő kondenzátornyomás • csökkenő kilépő fajtérfogat • eredőben csökkenő kilépési veszteség

18. Gőzturbina – következmények • Növekvő megcsapolási nyomások • csapolási gőzvezetékek növekvő szilárdsági igénybevétele • tápvízelőmelegítési hőmérsékletek részleges kompenzációja

19. 1 2 1 8 4 3 5 7 5 7 6 8 6 Hőelvonási alrendszer 1: gőzbeömlő csonk; 2: kondenzátor-köpeny; 3: csőfalak; 4: hőátadó csövek 5: vízkamrák; 6: csapadékgyűjtő (zsomp); 7: gőz-levegő keverék elszívás; 8: hűtővíz be-, ill. kilépés

20. Kondenzátor - következmények Túlterhelésnél:

21. Tápvízrendszer – következmények • Csapadékszivattyú • növekvő tömegáram  növekvő teljesítmény • Kisnyomású előmelegítők • nagyobb megcsapolási nyomás • nagyobb tápvízáram  nagyobb áramlási sebesség  nagyobb nyomásesés • Gáztalanítós táptartály • nagyobb gőznyomás  szilárdsági ellenőrzés

22. Körfolyamati jellemzők Túlterhelés következményei: többlet hőbevitel a HF alrendszerben: többlet villamos teljesítmény: többlet tüzelőanyag bevitel aránya: többlet villamos teljesítmény aránya:

23. Körfolyamati jellemzők Hatásfokok a túlterhelés hatásfoka: Mennyire jó? (általában: 0,25..0,3) a túlterhelés differenciális növekmény hatásfoka: Meddig érdemes? (általában: 0,15..0,2)

24. Körfolyamati jellemzők

25. Gőzerőművek túlterhelése Megkerülővezetékes gőzbevezetés frissgőz főgőzszelep b c u d a kerékszekrény-tér szabályozó szelepek

26. Megkerülővezetékesgőzbevezetés A turbina nyomáslefutása pfrissgőz c+u a+u b+u c+d pU,max c+d pkond. kr. c u d kond.

27. Megkerülővezetékes gőzbevezetés Következmények: • megnő a turbina gőznyelése, mivel • a kazánt túl kell méretezni • ÚH nyomás veszélyesen nagy lehet • kondenzátornyomás növekedhet • csapolási nyomások növekednek  előmelegítési véghőmérséklet nő  egyes előmelegítők kikapcsolhatók

28. . Q ü É 2 3 P GT K T 1 4 Gázturbinás egységek Túlterhelési (beavatkozási) lehetőségek: • lapátállítás  térfogatáram (mennyiségi) • levegő előhűtés  tömegáram (mennyiségi) • tüzelésszabályozás  hőmérséklet (minőségi) • víz/gőz befecskendezés  tömegáram és hőmérséklet (c) (d) (a) (b)

29. Gázturbinás egységek – jellemzők Levegő (T1) és tüzelés (mÜT3) szabályozás 1,25 1,0 0,9 T3,nom+50 0,8 relatív teljesítmény, P/Pnom T3,nom T3,nom-50 T3,nom-100 -15 °C 30 °C 15 °C külső levegő hőmérséklete, T1

30. Gázturbinás egységek – jellemzők Levegő (T1) és tüzelés (mÜT3) szabályozás 1,05 T3,nom+50 1,00 T3,nom 0,95 T3,nom-50 T3,nom-100 0,90 relatív hatásfok, η/ηnom 0,80 -15 °C 30 °C 0 °C 15 °C külső levegő hőmérséklete, T1

31. Gázturbinás egységek – jellemzők Túlterhelés víz/gőz befecskendezéssel P/Pnom víz P/Pnom gőz η/ηnom gőz 1,0 relatív jellemzők η/ηnom víz 0 víz/gőz befecskendezés mértéke

32. Gázturbinás egységek – jellemzők A túlterhelés következményei • T3 növelés: csökkenő maradó élettartam  karbantartási költségek növekedése • T1 csökkentés: hűtőberendezés kiépítése • víz/gőz befecskendezés: • lapátterhelés (hőfeszültségek) • NOx kibocsátás csökkenés