POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I INFORMATYKI

LABORATORIUM WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Temat: Bilans cieplny.

Wykonał:

Paweł Furman

ED. 8.5

03.04.2009 r.

Schemat EC MEGATEM

W Elektrociepłowni pracuje 5 kotłów parowych, z których każdy produkuje 50 ton pary o ciśnieniu 4Mpa. Do tego dwa turbozespoły APT-12 z których pierwszy osiąga moc do 10,5 MW, drugi natomiast do 12 MW. Wyposażone są w turbiny przeciwprężne, w których produkcja zależy od odbioru.

              Obieg ciepła: para ® wymienniki ciepła ® pompy(7 pomp) ®miejska sieć cieplna( Bronowice, Kalina, Tatary. Przy temperaturze około -2°C pracują kotły ciepłownicze WP, które pozwalają na uzyskanie wyższych temperatur niż zadane: 120°C na zasilaniu, 60°C na odbiorze. Dodatkowo o wartości temperatury zadanej na wyjściu decyduje prędkość wiatru i nasłonecznienie. Wszystkim sterują komputery podpięte pod system OSA.

              W czasie trwania laboratorium pracował kocioł nr 2 (31,7%) oraz kocioł numer 5(38%). Potrzeba odbioru ciepła nie była wówczas duża, więc wystarczała praca turbogeneratora nr 2 wspomaganego stacją redukcyjną.

              W czasie laboratorium dowiedzieliśmy się również, iż ubytki do 2% to tzw. ubytki normatywne. Wprowadza się ozczędności używając energii pochodzącej z paliw odpawialnych i kogeneracji. Wspólny układ wytwarzania energii cieplnej oraz elektrycznej ze stratami nie większymi niż 10% zapewnia dodatkowe wsparcie finansowe (PS 10%).

              Bilans cieplny to zestawienie energii wyprodukowanej i oddawanej. Energia oddawana to ciepło oraz moc elektryczna przekazywane do odbiorców a energia wyprodukowana to całość energii powstającej w zakładzie(kotły parowe ora kotły wodno-parowe).

PRODUKCJA:

Kocioł parowy EKM-50 nr 2:

Ilość energii wychodzącej:

Qw = 83,10 GJ/h = 23,107 MJ/s

Temperatura pary

t = 450,9°C

Ciśnienie pary:

P = 3,694 MPa/m

Przepływ wody:

Fw = 30,1 t/h

Ponadto:

Fm = 28,67 t/h

Kocioł parowy EKM-50 nr 5:

Ilość energii wychodzącej:

Qw = 101,81 GJ/h = 28,31 MJ/s

Temperatura pary:

t = 441°C

Ciśnienie pary:

P = 3,7Mpa

Przepływ wody:

27,7 t/h

Ponadto:

Fm = 30,91 t/h

ODBIÓR:

ODCZYTY Z NASTAWNI CIEPLNEJ:

Temperatura na wyjściu:

72,75 °C

73,78 °C

Przepływ wody – ubytki:

29,3 °C

205 kPa

Ciśnienie wody miasto f 500: 7,57

Ciśnienie wody zakład f800: 7,61

Poziom wody w pompowni: 0,786

Poziom w odgazow. sieciowym nr 1: 1,48 °C

Poziom w odgazow. sieciowym nr 2: 1,4 °C

Zdjęcie nr 1 – wskaźniki w nastawni cieplnej

Miasto: F500

·         energia        E = 759433 GJ

·         przepływ     Q = 485,817 t/h; 520,6 m3/h

·         moc cieplna P = 64,184 GJ/h = 17,84 MJ/s

·         temp. wyj.   th = 74,9°C

·         temp. pow.   tc = 43,75°C

·         dt = 31,11 K

Tatary: F400

·         energia        E = 2013806 GJ

·         przepływ     Q = 184,788 t/h

·         moc cieplna P = 24,9 GJ/h = 6,92 MJ/s

·         temp. wyj.   th = 74,83 °C

·         temp. pow.   tc = 43,52°C

·         dt = 31,3 K

Felin oraz spółki i zakład: F400 – tymczasowo F800

·         energia        E = 5143166 GJ

·         przepływ     Q = 383, 142 t/h

·         moc cieplna P = 42,671 GJ/h = 11,86 MJ/s

·         temp. wyj.   th = 74,48°C

·         temp. pow.   tc = 48,27 °C

·         dt = 26,45 K

PRODUKJCA: 7,4 MW – około 1,5 MW na pokrycie potrzeb własnych

Zdjęcie nr 2 – wskaźniki: kotłów wodnych, odgazowywaczy kotłowych i wymienników ciepła

Zdjęcie nr 3 – schemat połączeń turbogeneratora nr 1

BILANS:

Teoretyczny:

QKWP + QKP = QC + PG

Rzeczywisty:

QKWP + QKP = (QC + PG)h

Energia kotłów parowych

QKP = QKP2 + QKP5

QKP = 23,107 + 28,31 = 51,417 MJ/s

Moc generatora

QG = PG1

QG = 7,4 MJ/s

Moc cieplna oddana

QC = QC1 + QC2 + QC3 

QC = 17,84 + 6,92 + 11,86 = 36,62 MJ/s

PRODUKCJA  

QP = QKWP + QKP

QP = 0 + 51,417 = 51,417 MJ/s

ODBIÓR

QO = QC + QG

QO = 36,62 + 7,4 = 44,02 MJ/s

Sprawność  h =

h =

WNIOSKI:
 

              Podczas ćwiczenia badaliśmy sprawdzaliśmy wielkości istotne przy produkcji ciepła i energii. Sprawdzaliśmy ile energii wytwarzają poszczególne kotły – w naszym przypadku EKM-50 nr 2 i 5, przepływ wody oraz parametry pary – tj temperatura i ciśnienie.

              Ponadto sprawdziliśmy parametry wody na wyjściu w nastawni ciepła, tj temperatura (około 73 °C), ciśnienie wody w poszczególnych nitkach – miasto, zakład oraz poziom wody w pompowni i poziomu w odgazowywaczach sieciowych nr 1 i 2.

              Sprawdziliśmy również parametry wyjściowe – tj ilość energii, przepływ pary, temperaturę pary(wyjściową/wejściową), ciśnienie pary i moc cieplną na trzech różnych niktach wychodzących – Felin i zakłady; Miasto; i  Tatary.

              Wartości te pozwoliły mi obliczyć sprawność, która wynosi 0,86, czyli 86%.