Princip Rada i Klasifikacija Toplotnih Turbomasina 1

7/30/2019 Princip Rada i Klasifikacija Toplotnih Turbomasina 1

1/113

Princip rada i klasifikacija toplotnih

turbomaina Osnovni pojmovi i relacije konverzije

hidroenergije. Podjela i vrste turbina.

Fransis, Kaplan, Pelton turbine- osnove ikarakteristike

Regulacija. Tipovi postrojenja

Test 2


2/113

Toplotne turbomaine (TTM)je naziv za podgrupuenergetskih maina koje mehaniku energiju njenih

pokretnih dijelova- rotora, klipa, razmjenjuju sa

energijom ranog fluia koji protie kroz mainu.

Razmjena energije moe a se obavlja u oba smjera

pa se energetske maine mogu poijeliti u pogonskeili motore i radne ili pogonjene maine.

Pogonske maine pretvaraju potencijalnu energijufluia u mehaniku energiju rotacije, pravolinijskog ili

oscilatornog kretanja.

Radne maine koriste mehaniku energiju oveenuizvana za podizanje potencijalne energije fluida.


3/113

Dva atributa u nazivu toplotnih turbomaina im aju

specifino obiljeje po kojima se one razlikuju o

ostalih energetskih maina.

Rije turbo -(lat.vrtlog) oznaava a se pretvorbaenergije obavlja na turbo principu, dinamiki,

posrestvom promjene kinetike energije fluia kojistruji kroz meulopatine kanale na obimu rotora

maine. Turbo princip porazumijeva kontinuiranost

procesa pretvorbe energije koji za razliku od klipnih

maina zahtijeva kontinuirano strujanje fluia ikontinuirano- rotaciono-kretanje pokretnih dijelova

maine.


4/113

Pridjev toplotne ukazuje da u pretvorbi energijetoplota kao oblik prenosa energije ima bitnu ulogu i

a je taj proces popraden znaajnim promjenama

termoinamikih veliina stanja- temperature,

gustine i pritiska radnog fluida.

U tom smislu TTM se mogu smatrati takoer

pogrupom ire familije toplotnih (energetskih)maina (TM) u koje spaaju i one sa iskontinuiranim

protokom fluia, kao to su motori sa unutranjim

sagorijevanjem (SUS), klipni i vijani kompresori.

Mlazni propulzori (mlazni motori, rakete) su takoer

toplotne maine sa kontinuiranim protokom fluia ali

sa pravolinijskim kretanjem.


5/113

Toplotne turbomaine i mlazni propulzori se zovu jo

i strujne maine koje su dobile ime po neprekidnom

strujanju fluia kroz mainu tokom pogona. Klasifikacija maina uopde u pojeine grupe ima ne

sam praktinu svrhu nego se zasniva na specifinim

fizikalnim principimai zakonima pretvorbe energije

kao to su zakoni mehanike o oranju mase, koliinekretanja i momenta koliine kretanja, zakon o

oranju energije (Prvi zakon termoinamike).


6/113

Slika 1 Opa klasifikacija maina za razmjenu

energije sa fluidom (energetske maine)


7/113

U privrenoj jelatnosti irom svijeta toplotne

turbomaine su anas nezamjenjive. Proizvoe se u

irokom rasponu snaga , o nekoliko kW do 1500MW;

Gornju granicu mogu osedi samo parne turbine,

koje se inae smatraju najvedim mainama uopte.

Gasno-turbinski motori imaju manji raspon snage, od

manje od 1kW (mikro turbine i mikro mlazni motori

za pogon modela aviona) do preko 350 MW.

Ovako velike snage turbomaina je mogude postidiprvenstveno zahvaljujudi inamikom principu

pretvorbe energije i uravnoteenom rotacionom

kretanju glavnih pokretnih dijelova.


8/113

Primjenjuju se u razne svrhe:

Toplotne turbine (posebno parne) postale su

dominantne u elektroenergetici- preko 85 %elektrine energije se proizvoi u termo i nuklearnim

elektranama iz generatora koji pokredu parne turbine

i manjim dijelom gasne turbine;

Ostatak otpada na vodne turbine i u vrlo malomprocentu na motore SUS, vjetrogeneratore i druge

obnovljive izvore energije;

Toplotne turbine se primjenjuju za pogon i drugih

maina kao to su pumpe, kompresori, graevinske

maine, inska i rumska vozila i broovi.


9/113

Turbomlazni i turboelisni motori, iji je osnovni

element gasna turbina, danas suvereno dominiraju

aerotransportom: preko 99% svih aviona se pogoni

ovim motorima;

Stacionarna gasno-turbinaska postrojenja se

primjenjuju za pogon elektrinih generatora i rugih

ranih maina, posebno u zemljama bogatim gasnimi tenim gorivima

U hemijskoj, procesnoj, naftnoj i gasnoj industriji,

metalurgiji i rudarstvu, turbokompresori su

neizbjean i vaan io postrojenja.


10/113


11/113


12/113


13/113


14/113


15/113

Istorijski razvoj

1629. javlja se prva ieja o koritenju vodene pare za

pokretanje kola s lopaticama. Ideju je iznio GiovanniBranca u svojoj knjizi Le machine.

Ideja takvog stroja bila je primitivna, s parom koja jeslobono strujala prema kotau s lopaticama. Sam

stroj izgledao je kao vodeni mlin, ali bio je pokretanparom.

Revolucija je uslijedila kada je James Watt 1765.izumio parni strojkoji je radio s pretlakom, u proces

je bila ukljuena i kondenzacija, to su temelji i

suvremenih termoenergetskih postrojenja. Para kao medij je izuzetno zahvalna kod prijenosa

energije.
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vodena_para&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Giovanni_Branca&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Giovanni_Branca&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Giovanni_Branca&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Parni_strojhttp://hr.wikipedia.org/wiki/James_Watthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Parni_strojhttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzacija&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzacija&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzacija&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Parni_strojhttp://hr.wikipedia.org/wiki/James_Watthttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Giovanni_Branca&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Giovanni_Branca&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vodena_para&action=edit&redlink=1


16/113

Istorijski razvoj

Parametri postrojenja su se mijenjali kroz povijest. Tlak,

posebno temperaturarasli su kroz goine. Koliina parese povedava, a samim time i snaga postrojenja. Tako se

smanjuje i potronja goriva i poie iskoristivost.

Javljaju se jo i pregrijai i meupregrijai koji jo vie

prionose povedanju iskoristivosti. Nova revolucija

nastaje razvojem takozvanih blok postrojenja (kotao i

turbina su jean zatvoreni upravljaki krug).

Ideje su postojale i postupno se razvijale kroz povijest,ali za termoelektrane kakve anas poznajemo najvanija

je stvar patentiranje i razvoj parne turbine (1791.).

Plinska turbinaolazi mnogo kasnije, poetkom 20.

stoljeda.
http://hr.wikipedia.org/wiki/Tlakhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Iskoristivost&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parna_turbina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinska_turbina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinska_turbina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parna_turbina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Iskoristivost&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Tlak


17/113

Istorijski razvoj

Danas se oko 80% elektrine energije u inustrijskirazvijenim zemljama dobiva iz termoenergetskihizvora (tu se naravno ubrajaju i plinska, ali i nuklearnapostrojenja).

U moernom rutvu potreba za elektrinom

energijom raste, a samim time raste i potronjaelektrine energije po stanovniku, to je ujeno ipokazatelj gospodarskog razvitka pojedine zemlje.

Osim to proizvoe elektrinu energijutermoenergetska postrojenja slue i za proizvonju

topline koja je takoer itekako bitna u krajevima gjeje potrebno grijanje.
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuklearna_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuklearna_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuklearna_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuklearna_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuklearna_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuklearna_postrojenja&action=edit&redlink=1


18/113


19/113


20/113


21/113


22/113


23/113


24/113


25/113


26/113


27/113


28/113


29/113


30/113


31/113


32/113


33/113


34/113


35/113


36/113

Tip i vrste termoelektrana

Vrsta proizvodnje energije: Razlikuju se

termoelektrane koje oaju samo elektrinu energiju i

termoelektrane-toplane, koje pore elektrine oaju

i toplotnu energiju putem nosilaca toplote (pare ilivrele vode).

Vrsta koritenog goriva: Razlikuju se termoelektranena vrsto, teno i plinovito gorivo i na kombinaciju

dva ili tri goriva.


37/113


38/113


Instalisana snaga: Uslovno se termoelektrane dijele

na termoelektrane velike snage (preko 1000 MW),

srednje (100 do 1000 MW) i male (manje od 100

MW) snage. ema veza termikog dijela elektrane: Po tipu

primijenjene osnovne tehnoloke eme

termoelektrane se dele na blok i neblok emu (ema

sa sabirnicama pare).


39/113


Stepen optereenja i koritenja snage: U zavisnostiod vremena rada termoelektrane se dijele na

- bazne (vie o 6000 sati raa goinje u

elektroenergetskom sistemu),- polubazine (od 4000 do 6000 sati rada),

- poluvrne (2000 do 4000 sati rada) i

- vrne (manje od 2000 sati rada).


40/113


Vrsta hlaenja: Protono i povratno hlaenje. Kodprotonog hlaenja voa za hlaenje konenzatora

uzima se iz prironog izvora (rijeke, jezera) proputa

kroz konenzator i vrada natrag. Ka ne postojiprironi izvor voe za hlaenje ista voa se stalno

proputa kroz konenzator i stalno se hlai u

posebnim hlanjacima to prestavlja protono ili

vjetako hlaenje. Izbor sistema hlaenja vezan jeza osnovnu dilemu oko izbora lokacije

termoelektrane - blizu rijeke ili blizu rudnika uglja


41/113


Maksimalna snagaje najveda snaga koju elektrana

kao cjelina moe proizvesti, uz pretpostavku a su svi

dijelovi elektrane sposobni za pogon.

Raspoloiva snaga elektraneje najveda snaga kojuelektrana moe a proizvee u nekom trenutku,

uvaavajudi stvarno stanje u elektrani (kvarovi,

remonti i sl.) i uz pretpostavku a nema ogranienja

zbog proizvodnje reaktivne energije.

U osnovne elemente termoelektrana spadaju

turbine: parna i gasna (plinska) kao i kotlovi.


42/113


Danas u javnim termoelektranama kao pogonski

agregat ominira iskljuivo parna turbina. Njene su

prenosti: velika jeinina snaga, uz visoke

parametre svjee pare (170 bar i 565C), te visokasigurnost pogona, pa moe biti u neprekinom rau s

maksimalnom snagom u trajanju od nekoliko hiljada

sati.

Za pogon termoelektrane sa parnim turbinama moguse koristiti vrsta goriva i niih toplotnih modi ili neko

rugo raspoloivo energetsko gorivo za sagorijevanje

u parnim kotlovima.


43/113


U nedostatke termoelektrane sa parnom turbinom

spada relativno dugo trajanje stavljanja turbine u

pogon (nakon stajanja zbog remonta ili sl.), te velike

koliine voe potrebne za hlaenje konenzatora. U termoelektranama se kao pogonski stroj susrede i

plinska turbina. Takve su naroito pogone za pogon

vrnih i rezervnih elektrana, jer mogu biti stavljene u

pogon za 15 20 min. Maksimalna jeinina snagagasne turbine kod ulazne temperature gasova od

650C iznosi 27 [MW], a kod ulazne temperature

gasova od 750C oko 15 [MW].


44/113


45/113


46/113


47/113


48/113


49/113


50/113


51/113


52/113


53/113


54/113


55/113


56/113


57/113


58/113


59/113


60/113


61/113


62/113


63/113


64/113


65/113


66/113


67/113


68/113


69/113


70/113


71/113


72/113


73/113


74/113


75/113


76/113


77/113


78/113


79/113


80/113


81/113


82/113


83/113


84/113


85/113


86/113


87/113


88/113


89/113


90/113

Plinsko-turbinsko postrojenje


91/113

Plinsko-turbinsko postrojenje koristi inamiki tlak od

protoka plinova za direktno upravljanje turbinom. Sam proces koji se ogaa u plinskoj turbini nije

toliko razliit o parne turbine. Naravno razliit jemedij koji ekspandira, postupak dobivanja radnogmeija je takoer rugaiji, no sam proces koji se

ogaa u turbini je vrlo slian. Razlika je ta to je pa entalpije u plinskoj turbini

mnogo manji te porast volumenavedi. Ukoliko elimopovedati stupanj iskoristivostimoramo povedati

temperaturu medija koji ulazi u turbinu.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinami%C4%8Dki_pritisak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinami%C4%8Dki_pritisak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Ekspanzijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Ekspanzijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stupanj_iskoristivostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stupanj_iskoristivostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stupanj_iskoristivostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stupanj_iskoristivostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Entalpijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Ekspanzijahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinami%C4%8Dki_pritisak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinami%C4%8Dki_pritisak&action=edit&redlink=1


92/113

Tu se javlja problem hlaenja, pogotovo samihlopatica. Kako bismo ohladili lopatice koristimokomprimirani zrak iz kondenzatora. Naravnoovoenje zraka za hlaenje de smanjiti i snagupostrojenja. Dananji razvoj materijala nam jeomogudio a i izborom materijal povedamo

otpornost na temperaturu. Za izradu lopatica se danas koriste visoko legirani

materijali na bazi niklakoji uspjeno ponose vietemperature. Naravno bez obzira na ova ostignudana poruju materijala moramo osigurati hlaenjelopatica.

U plinskim elektranamase mehanika energijapretvara u elektrinu pomodu plinskih motora, koji senajede grae kao etverotaktni motori.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Lopatica&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Hla%C4%91enjehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komprimirani_zrak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komprimirani_zrak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komprimirani_zrak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Snagahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Otpornost_na_temperaturu&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Otpornost_na_temperaturu&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoko_legirani_materijali_na_bazi_nikla&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoko_legirani_materijali_na_bazi_nikla&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoko_legirani_materijali_na_bazi_nikla&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinska_elektrana&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinski_motor&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cetverotaktni_motorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cetverotaktni_motorhttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinski_motor&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cetverotaktni_motorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cetverotaktni_motorhttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinski_motor&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinska_elektrana&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoko_legirani_materijali_na_bazi_nikla&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoko_legirani_materijali_na_bazi_nikla&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Otpornost_na_temperaturu&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Snagahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komprimirani_zrak&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Lopatica&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Hla%C4%91enje


93/113

p j j

Ove elektrane su obino u sustavu metalurgijskihpostrojenjarai iskoritenja plinova iz visokih pedi iliu sustavu koksara i postrojenja za dobivanje plinovarai iskoritenja plinova koji nastaju pri obivanjukoksa, zatim za iskoritavanje zemnog plina itd.

Ukoliko elimo povedati stupanj iskoristivostimoramo povedati temperaturu meija koji ulazi uturbinu.

Svako plinsko-turbinsko postrojenje sastoji se od

kompresora, komore za izgaranje i plinske turbine.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Metalurgijska_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Metalurgijska_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Koksara&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Koksara&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Koksara&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoke_pe%C4%87i&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Koksara&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Zemni_plinhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Zemni_plinhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stupanj_iskoristivostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stupanj_iskoristivostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Zemni_plinhttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Koksara&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Visoke_pe%C4%87i&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Metalurgijska_postrojenja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Metalurgijska_postrojenja&action=edit&redlink=1


94/113

Princip rada : kompresor slui za stlaivanje zrakakojeg usisava iz okolia te ga komprimira do nekog

zadanog tlaka, komprimirani zrak dovodi se do

komore izgaranja gdje se grije uslijed izgaranja goriva.

Smjesa koja nastaje (zagrijani zrak i plinovi izgaranja)

ekspandiraju u plinskoj turbini gdje stvaraju moment

koji se iskoritava u proizvonji elektrine energije i

pri radu kompresora.

Kombinirano postrojenje
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Stla%C4%8Divanje_zraka&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Okoli%C5%A1&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Tlakhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Grijanjehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinovi_izgaranja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plinovi_izgaranja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Grijanjehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Tlakhttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Okoli%C5%A1&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Stla%C4%8Divanje_zraka&action=edit&redlink=1


95/113

p j j

Kombinirano postrojenje ima oboje: plinske turbineloene prirodnim plinom, parni kotao te parnuturbinu koja koristi iscrpljeni plin iz plinske turbinekako bi se proizveo elektricitet, tj. to je ciklus koji sesastoji od plinsko-turbinskog i parno-turbinskogdijela.

Glavne sastavnice su naravno plinska i parna turbina.Osnovna namjena ovakvih postrojenja je da seiskoristi toplina nastala na izlazu iz plinske turbine.

http://hr.wikipedia.org/wiki/Prirodni_plinhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Parni_kotaohttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektricitethttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciklus&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Elektricitethttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciklus&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciklus&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Elektricitethttp://hr.wikipedia.org/wiki/Parni_kotaohttp://hr.wikipedia.org/wiki/Prirodni_plin


96/113


Poto ispuni plinovi koji izlaze iz plinske turbineimaju izuzetno visoke temperature, oko 600 C moguse iskoristiti kao srestvo koje de grijati vou iproizvoditi vodenu paru za parnu turbinu.

Time povedavamo iskoristivost samog procesa potoje toplina koju bi inae izgubili iskoritena za aljnjuproizvodnju pare. Iskoristivost takvog postrojenjaosee i o 60%.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ispu%C5%A1ni_plinovi&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ispu%C5%A1ni_plinovi&action=edit&redlink=1


97/113

p j j

U kombiniranom postrojenju kompresor komprimira

zrak i alje ga u komoru izgaranja gdje se istovremenodovodi gorivo za izgaranje. Plinovi izgaranja vrlovisoke temperature vode se iz komore izgaranja uplinsku turbinu, gje ekspaniraju ajudi koristan rana vratilu spojenom na rotor plinske turbine.

Vratilo pokrede generator elektrine struje i proizvodielektrinu energiju koja se alje u mreu. Nakonekspanzije, ispuni se plinovi iz plinske turbine voe uutilizator (generator pare na otpadnu toplinu). Jednao vrlo obrih karakteristika plinske turbine je ta to

je kod nje prisutan vrlo visok omjer zrak/gorivo

buudi se oaje nekoliko puta vie zraka zboghlaenja lopatica plinske turbine.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komora_izgaranja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Gorivohttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komora_izgaranja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Gorivohttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vratilo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotor_plinske_turbine&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vratilo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotor_plinske_turbine&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Generator_elektri%C4%8Dne_struje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mre%C5%BEa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Generator_elektri%C4%8Dne_struje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mre%C5%BEa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Utilizator&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Utilizator&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Utilizator&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mre%C5%BEa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Generator_elektri%C4%8Dne_struje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotor_plinske_turbine&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vratilo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Gorivohttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Komora_izgaranja&action=edit&redlink=1


98/113

Zbog toga na izlazu iz plinske turbine ostaje jo ostaneiskoritenog zraka te se taj viak zraka koristi zaizgaranje dodatnog goriva u utilizatoru.

U utilizatoru se napojna voda zagrijava do isparavanja

i pregrijava na zadane parametre. Pregrijana paraodlazi iz generatora pare u parnu turbinu gdjeekspanira i preaje mehaniki ra generatoruelektrine struje. Nakon toga para, saa ved niskihparametara, odlazi u kondenzator gdje kondenzira.

Nakon kondenzacije, voda se napojnom pumpomvrada u utilizator na ponovno zagrijavanje.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametar&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Isparivanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Generator_parehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Generator_parehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametar&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Generator_parehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzirati&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Napojna_pumpa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Napojna_pumpa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzirati&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Napojna_pumpa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Napojna_pumpa&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kondenzirati&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Generator_parehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametar&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Isparivanje&action=edit&redlink=1


99/113


Ved je napomenuto a ovim principom povedavamoiskoristivost itavog procesa. Razlog pronalazimo uosnovama termoinamike. Temelje moemo vijeti utemeljnom Carnotovom procesu (izentropsko-izotermnom).

Princip je sljeedi: ukoliko su temperaturne razlikemanje, manji je i prijenos topline. Dakle nama je odizuzetne vanosti a je ta razlika temperatura spremnika to veda.

http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carnotov_proces&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carnotov_proces&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Izentropsko-_izotermni&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carnotov_proces&action=edit&redlink=1


100/113


Naravno iealni sluaj bi bio ukoliko bi temperaturaradne tvariko ovoenja topline bila jenakatemperaturi ogrjevnog spremnika, a temperaturarane tvari ko ovoenja postane jenakatemperaturi rashladnog spremnika.

Tada govorimo o idealnom Carnotovom procesu.Znamo da kod Carnotovog procesa iskoristivost ovisisamo o temperaturi, odnosno temperaturi toplinskihspremnika te se nikakvim drugim varijablama ta

iskoristivost ne moe promijeniti.

Kompresori
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Radna_tvar&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevni_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevni_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rashladni_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rashladni_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Idealni_Carnoton_proces&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Toplinski_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Toplinski_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Toplinski_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Toplinski_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Toplinski_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Idealni_Carnoton_proces&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rashladni_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevni_spremnik&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Radna_tvar&action=edit&redlink=1


101/113

Kompresori slue kod plinsko-turbinskih postrojenja,mlaznim motorima i sl. Kompresori mogu biti radijalni

ili aksijalni. Kod aksijalnih strujanje zraka vri se u

smjeru vratila, dok kod radijalnih kompresora imamo

radijalno strujanje na rotorsko kolo.

Radijalni kompresorilaki su i mnogo efikasniji nego

aksijalni kompresori za manje kompresijske omjere.

Kompresori
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mlazni_motori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotorsko_kolo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Radijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aksijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aksijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aksijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aksijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Radijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Radijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Radijalni_kompresori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotorsko_kolo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotorsko_kolo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotorsko_kolo&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mlazni_motori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mlazni_motori&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mlazni_motori&action=edit&redlink=1


102/113

Ko vedih postrojenja koriste se aksijalni kompresoriobzirom a su efikasniji (za vede kompresijske

omjere). Isto tako u zrakoplovstvu se koriste aksijalni

kompresori zbog viih kompresijskih omjera.

Kompresor za rad koristi energiju nastalu zbog rada

turbine obzirom a su turbina i kompresor najede

na istom vratilu. Komprimirani zrak s plinovima

izgaranja tvori radni medij koji ekspandira kasnije uturbini.

Komora izgaranja
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kompresijski_omjer&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kompresijski_omjer&action=edit&redlink=1


103/113

Komora izgaranja

Komora izgaranja sastoji se od dva cilindra. U prvomse ovija izgaranje prilikom ega se razvijaju visoketemperature te se tako titi vanjski cilinar ojelovanja zraenja topline.

Cilinri su meusobno povezani te se izmeu njihodvija prostrujavanje zraka.

Za izgaranje se dovodi 3-6 puta vie zraka oteoretski potrebnog zbog snienja maksimalnihtemperatura.

Komora izgaranja
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cilindar&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cilindar&action=edit&redlink=1


104/113

Komora izgaranja

Komore izgaranja trebaju osigurati: stabilno izgaranjeu irokim granicama opteredenja, jenolinu

raspodjelu temperatura dimnih plinova na izlazu iz

komore izgaranja, da gubitak tlaka u komori izgaranja

bue to manji.

U klasinom plinsko-turbinskom postrojenju moemo

imati vie komora izgaranja koje se slau uzuno, po

obodu. Takvo slaganje koristimo kao bismo smanjilidimenzije.

Kondenzator
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Optere%C4%87enje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Optere%C4%87enje&action=edit&redlink=1


105/113

Kondenzator je klasiniizmjenjiva topline koji vradaparu natrag u tekudestanje, nakonto ekspandira uturbini. Kondenzat se pumpamavrada natrag u proces.Tlak u klasinom kondenzatoru je izuzetno mali (podtlak oko 0,045 bara). Poto je kondenzator izmjenjiva

topline potrebno je osigurati i medij kojem de se tatopline predati kako bi se para ohladila do temperaturekondenzata. Upravo zbog toga su termoelektranesmjetene na rijekama, moru..., kako bi se osiguraomedij koji de preuzimati svu tu toplini. Naravno postoji

mogudnost da termoelektrana radi dvofazno, odnosnokao i toplana. Tada se ta para moe odvoditivrelovodima i sluiti kao grijanje.

Pregrija pare
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjenjiva%C4%8D_toplinehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjenjiva%C4%8D_toplinehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Pumpahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Pumpahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Pumpahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dvofaznost&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dvofaznost&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vrelovodi&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vrelovodi&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vrelovodi&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dvofaznost&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Pumpahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teku%C4%87e_stanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjenjiva%C4%8D_toplinehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjenjiva%C4%8D_toplinehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjenjiva%C4%8D_topline


106/113

Pregrija pare

Kako bismo povedali stupanj iskoristivostiitavog procesa koristimo pregrija pare. To

ima utjecaj i na samu tehnologiju izrade s

obzirom da para nema kapljica vode u sebi paje manje korozivna i erozivna. Ko ananjih

termoelektrana pregrijana para je imperativ

zbog strogo oreenih zahtjeva za parametre

parena ulazu u turbinu. Prijelaz topline moe

biti konventivan ili putem zraenja. U praksi se

uvijek koristi mjeavina ova va naveena.
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametri_pare&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametri_pare&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametri_pare&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Parametri_pare&action=edit&redlink=1


107/113

Meupregrija

Ko ugranje meupregrijaa moramo imati na raspolaganju iturbinu poijeljenu na visokotlani i niskotlani io. Paraekspanira u visokotlanom ijelu turbine o tlakameupregrijanja te se nakon toga vrada u generator pare. Ugeneratoru pare se jo jenom zagrijava, najede ponovno natemperaturu svjee pare, te se ovoi u niskotlani ioturbine. Tu para ponovno ekspanira stvarajudi koristan ra.Kao i ko pregrijaa, ko ugranje meupregrijaa povedavase ukupan stupanj iskoristivosti postrojenja. Smanjujemovlanost pare to je izuzetno bitno za ugovjenost turbine.Smanjujemo veliinu konenzatora, gorionika i samog

generatora pare. Negativna strana je povedanje cijene turbine,ali i povedanje ukupnih investicijskih trokova.

Ekonomajzerske povrine


108/113

Ekonomajzerske povrine

Ekonomajzerske povrinesmjetaju se u stranji diogeneratora pare tako da se iskoritava dio topline kojabi se inae ispustila u okoli. Time ujedno i smanjujemotemperaturu dimnih plinova. Na ekonomajzerskimpovrinama zagrijavamo napojnu vodu i zrak. U

zagrijaima napojne vode se voda u pravilu zagrijavaispod temperature zasidenja jer u suprotnom nastajevodena paratomoe izazvati otedenja u oblikukavitacije. Za svoj rad zagrijai vode troe relativnomalo energije te zauzimaju malo prostora. Ukoliko

imamo zagrijae vode bredemo pustiti generator pareu pogonte demo smanjiti opteredenjeogrjevnihpovrina.
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_zasi%C4%87enja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_zasi%C4%87enja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_zasi%C4%87enja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_zasi%C4%87enja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Kavitacijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kavitacijahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pogon&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pogon&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ogrjevna_povr%C5%A1ina&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pogon&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Kavitacijahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_zasi%C4%87enja&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_zasi%C4%87enja&action=edit&redlink=1


109/113

Zagrijai zraka

Posljednji u generatoru pare suzagrijai zraka koji su ujednosmjeteni iza zagrijaa napojnevode. Poto rade na manjimtlakovima, za razliku od

zagrijaa vode, manji su svojomkonstrukcijom. Zrakzagrijavamo zbog podizanjastupnja iskoristivosti, suenjagoriva i poboljanja izgaranja.Preko 70% svih zagrijaa zraka

su rotacioni zagrijai sastavljaniod limenih sada koje se grijudimnim plinovima a hladezrakom.

Rashladni tornjevi
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotacioni_zagrija%C4%8Di&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Limene_sa%C4%87e&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotacioni_zagrija%C4%8Di&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotacioni_zagrija%C4%8Di&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotacioni_zagrija%C4%8Di&action=edit&redlink=1


110/113

Rashladni tornjevi

U nekim velikim termoelektranama postoje veliki hiperboliki imnjacipoput struktura, koji oslobaaju otpanu toplinu u ambijent atmosfereisparavanjem vode, a nazivaju se rashladni tornjevi . Rafinerije petroleja,petrokemijska postrojenja, geotermalna postrojenja koriste ventilatorekako bi omogudila kretanje zraka prema gore kroz vou koja se olazi usmjeru prema olje i nemaju hiperbolinu konstrukciju nalik imnjacima.

Inucirani ili tlani rashlani tornjevi su pravokutne konstrukcije nalikkutiji, ispunjene s materijalima koji pojaavaju oirivanje zraka koji strujiu vis i vou koja tee prema olje. U pustinjskim porujima rashlanitoranj mogao bi biti neizbjean o kaa de troak ureivanja voe zahlano isparavanje biti zabranjen. Ovi imaju niu efikasnost i viuenergetsku potronju u ventilatorima o mokrih i isparavajudih rashlanihtornjeva.

Rashladni tornjevi
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Geotermalno_postrojenje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Geotermalno_postrojenje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Geotermalno_postrojenje&action=edit&redlink=1


111/113

Rashladni tornjevi

Tvrtke za elektriku preferiraju upotrebljavanje rashladne vode iz oceana,rijeka, jezera, rashladnih umjetnih jezera u zamjenu za rashladni toranj, naporuju gje je ekonominije i ambijentalno mogude. Ovaj tiprashlaivanja moe sauvati troak rashlanog tornja i moe imati niuenergetsku cijenu za pumpanje rashlane voe kroz izmjenjiva toplinepostrojenja.

Uglavnom, otpana toplina moe uzrokovati a temperatura voeprimjetno poraste. Pogonska postrojenja koja upotrebljavaju prirodnesastojke voe za rashlaivanje, moraju biti konstruirana a preuhitreulazak organizama u rashlani krug, inae de se stvoriti organizmi koji seprilagoavaju toplijim voenim postrojenjima i utjeu tako a nanesutetu ako se postrojenje ugasi za hlana vremena.

Rashladni tornjevi


112/113

Rashladni tornjevi

Utjecaj termoelektrana na okoli


113/113

Utjecaj termoelektrana na okoli

Documents

Princip Rada i Klasifikacija Toplotnih Turbomasina 1