Učinkovitost in zanesljivost energetskih sistemovlab.fs.uni-lj.si/kes/ucinkovitost_in_zanesljivost... · 2019-09-27 · Učinkovitost in zanesljivost energetskih sistemov navodila

Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo

Katedra za energetsko strojništvo Laboratorij za termoenergetiko

Učinkovitost in zanesljivost energetskih sistemov

Gradivo za vaje

Boštjan Drobnič

avgust, 2018


navodila za avditorne vaje

2 študijsko leto: 2018/2019

1 ZANESLJIVOST OBRATOVANJA – OSNOVNI POJMI .................................................................................. 3

A NALOGA ....................................................................................................................................................... 4 2 PORAZDELITVE ........................................................................................................................................ 5

B NALOGA ....................................................................................................................................................... 6 C NALOGA ....................................................................................................................................................... 6 D NALOGA ....................................................................................................................................................... 7 E NALOGA ....................................................................................................................................................... 8

3 ZANESLJIVOST SISTEMOV ......................................................................................................................10 A NALOGA ..................................................................................................................................................... 11 B NALOGA ..................................................................................................................................................... 11 C NALOGA ..................................................................................................................................................... 11 D NALOGA ..................................................................................................................................................... 12 E NALOGA ..................................................................................................................................................... 12 F NALOGA ..................................................................................................................................................... 12

4 ZAKLJUČNA NALOGA .............................................................................................................................12 5 UČINKOVITOST OBRATOVANJA .............................................................................................................13

A ENERGIJA .................................................................................................................................................... 13 B EKSERGIJA................................................................................................................................................... 14

6 PARNO POSTROJENJE ZA SOČASNO PROIZVODNJO TOPLOTE IN ELEKTRIKE (SPTE)................................15 A OPIS POSTROJENJA ....................................................................................................................................... 15 B OBRATOVALNI REŽIMI ................................................................................................................................... 16 C PODATKI..................................................................................................................................................... 18

7 PARAMETRI DELOVNIH SNOVI ...............................................................................................................19 A TOPLARNIŠKI REŽIM ...................................................................................................................................... 19 B KOTLARNIŠKI REŽIM ...................................................................................................................................... 21

8 IZGUBA EKSERGIJE PRI PRENOSU TOPLOTE ............................................................................................22 9 IZGUBA EKSERGIJE V MEŠALNEM PRENOSNIKU TOPLOTE ......................................................................23 10 ENERGIJSKI IN EKSERGIJSKI TOKOVI V TURBINI ......................................................................................24 11 REDUCIRNO-HLADILNA POSTAJA ...........................................................................................................25 12 EKSERGIJSKA ANALIZA PARNEGA KOTLA ...............................................................................................26 13 SOPROIZVODNJA TOPLOTE IN ELEKTRIČNE ENERGIJE ............................................................................28




1 Zanesljivost obratovanja – osnovni pojmi1

število vseh opazovanj (vzorcev) n

čas obratovanja t

dolžina časovnega intervala Δt

čas ob koncu intervala i ti

število odpovedi do časa ti Ni

število odpovedi v intervalu i ΔNi

število še delujočih ob času ti ni

število še delujočih v intervalu i 2

1,

iiisr

nnn

funkcija zanesljivosti n

NntR

ii

funkcija nezanesljivosti ii

i tRn

NtF 1

relativna frekvenca odpovedi tn

Ntf

ii

Δ

Δ

intenzivnost okvarjanja tn

Ntλ

isr

ii

Δ

Δ

,

srednji čas obratovanja

z

i

iii

sr Ntt

nt

1

1Δ·

2

1

1 Gradimir Ivanović, Dragutin Stanivuković: Pouzdanost tehničkih sistema - zbirka rešenih zadataka, Mašinski fakultet, Beograd, 1987




A Naloga

Med preizkušanjem 1000 ventilov med obratovanjem so v 6000 urah odpovedali vsi ventili. Odpovedi ventilov so evidentirane v intervalih po 1000 ur obratovanja, kot je prikazano v tabeli. Za dane podatke: a) določi in nariši funkcijo zanesljivosti R(t) b) določi in nariši funkcijo nezanesljivosti F(t) c) nariši histogram odpovedi

podatki izračun t ΔN N R F f h

0 0 1000 80 2000 120 3000 200 4000 100 5000 300 6000 200




2 Porazdelitve p

ora

zdel

itev

par

amet

ri

po

razd

elit

ven

a fu

nk

cija

ko

mp

lem

enta

rna

ku

mu

lati

vn

a p

ora

zdel

itv

ena

fun

kci

ja

no

rmal

na

m, σ

2

2

2

2

1σ

mt

eπσ

t

σ

mt

eπσ

2

2

2

2

1

eksp

on

entn

a

λ tλeλ tλe

Wei

bu

llo

va

β, η

β

η

tβ

eη

t

η

β

1

β

η

t

e

f(t)

tf(t)

t

f(t)

t

β = 1

β > 1β < 1




B Naloga

V tabeli so prikazani podatki o okvarah v časovnih intervalih Δt = 1000 h. Grafično prikaži a) funkcijo zanesljivosti, b) relativno frekvenco odpovedi in c) intenzivnost okvarjanja. d) Določi srednji čas obratovanja.

C Naloga

V nalogi B na podlagi diagrama frekvence odpovedi predpostavimo, da pojavljanje odpovedi ustreza eksponentni funkciji z vrednostjo parametra porazdelitve λ = 0,496·10-3. a) Nariši funkcijo zanesljivosti R(t) v ustrezno mrežo. b) Izračunaj srednji čas obratovanja glede na porazdelitev, ki jo pokaže funkcija

zanesljivosti. c) Ugotovi možnost sprejetja ali zavrnitve hipoteze, da izbrana porazdelitev ustreza z

zanesljivostjo P = 0,9. d) Grafično prikaži največje odstopanje med dejansko in predpostavljeno funkcijo

zanesljivosti. e) Določi karakterističen čas obratovanja za verjetnost odpovedi F(t) = 0,1.

t ΔN h

0 1000 41 2000 19 3000 14 4000 8 5000 6 6000 3 7000 2 8000 1 9000 1

10000 1




D Naloga

Na vzorcu 1000 elektronskih stikal je bila narejena analiza pojavljanja okvar. Število okvar je razdeljeno v časovne intervale po 1000 h. Nariši funkcijo zanesljivosti R(t), frekvenco odpovedi f(t) in intenzivnost okvarjanja λ(t). Na podlagi dobljenih diagramov ugotovi, kateri od osnovnih porazdelitev najbolj ustrezajo predstavljeni podatki. Za možne porazdelitve nariši teoretično funkcijo zanesljivosti Rt(t) in oceni parametre porazdelitve.

t ΔNi h

0 1000 20 2000 25 3000 35 4000 50 5000 30

6000 50 7000 40 8000 40 9000 50

10000 30 11000 40 12000 40 13000 50 14000 40 15000 50 16000 40

17000 50 18000 40 19000 50 20000 35 21000 35 22000 50 23000 35 24000 25

25000 30 26000 20




E Naloga

V tabeli so podatki o okvarah 100 ležajev motorjev z notranjim zgorevanjem. a) Na podlagi empiričnih podatkov izračunaj in grafično prikaži

funkcije R(t), f(t) in λ(t). b) Podatke vriši v diagram za Weibullovo porazdelitev in oceni

parametre porazdelitve, oziroma oceni, če je bolj primerno podatke razdeliti v podskupine zgodnjih, naključnih in poznih odpovedi.

c) Če je potrebno podatke razdeliti v podskupine, za vsako podskupino oceni parametre porazdelitve.

d) Določi zakon porazdelitve za celoten vzorec. e) Z verjetnostjo P = 0,99 preveri, če lahko sprejmemo teoretično

porazdelitev funkcije zanesljivosti. f) Grafično prikaži še funkciji f(t) in λ(t) za skupno teoretično

porazdelitev.

t ΔN

h 0

1000 20 2000 6 3000 4 4000 21 5000 3 6000 2 7000 2 8000 2 9000 1

10000 2 11000 18 12000 10 13000 5 14000 4




Koeficienti zaupanja za test Kolmogorov-Smirnova dα

velikost vzorca

n

stopnja tveganja α

0,20 0,15 0,10 0,05 0,01

1 0,900 0,925 0,950 0,975 0,995 2 0,684 0,726 0,776 0,842 0,929 3 0,565 0,597 0,642 0,708 0,828 4 0,494 0,525 0,564 0,624 0,733 5 0,446 0,474 0,510 0,565 0,669 6 0,410 0,436 0,470 0,521 0,618 7 0,381 0,405 0,438 0,486 0,577 8 0,358 0,381 0,411 0,457 0,543 9 0,339 0,360 0,388 0,432 0,514

10 0,322 0,342 0,368 0,410 0,490 11 0,307 0,326 0,352 0,391 0,468 12 0,295 0,313 0,338 0,375 0,450 13 0,284 0,302 0,325 0,361 0,433 14 0,274 0,292 0,314 0,349 0,418 15 0,266 0,283 0,304 0,338 0,404 16 0,258 0,274 0,295 0,328 0,392 17 0,250 0,266 0,286 0,318 0,381 18 0,244 0,259 0,278 0,309 0,371 19 0,237 0,252 0,272 0,301 0,363 20 0,231 0,246 0,264 0,294 0,356 25 0,210 0,220 0,240 0,270 0,320 30 0,190 0,200 0,220 0,240 0,290 35 0,180 0,190 0,210 0,230 0,270

> 35 n

07,1

n

14,1

n

22,1

n

36,1

n

63,1




3 Zanesljivost sistemov

Tehnični sistemi predstavljajo sklope elementov in njihovih medsebojnih povezav, ki zagotavljajo uspešno opravljanje nalog, katerim so namenjeni. Za funkcioniranje celotnega sistema je poleg zanesljivosti posameznih elementov pomemben tudi način, na kakršnega so elementi povezani v sistem. Osnovni načini povezav elementov v sisteme so zaporedna vzporedna pasivna vzporedna delna vzporedna specifična (kvazi-zaporedna, kvazi-vzporedna) kompleksna Pri določevanju skupne zanesljivosti sistema velja, da za skupino zaporedno vezanih elementov je skupna zanesljivost

N

i

iRR1

za skupino vzporedno vezanih elementov je skupna zanesljivost

R = 1 – F

pri tem je

N

i

iFF1

Fi = 1 – Ri

lahko zapišemo tudi

N

i

iRR1

11




A Naloga

Za sisteme prikazane na slikah določi zanesljivost celotnih sistemov, če so zanesljivosti posameznih elementov RA = 0,9, RB = 0,8, RC = 0,7, RD = 0,6. Kateri sistem je najzanesljivejši in kateri je najmanj zanesljiv?

a)

b)

c)

d)

B Naloga

Določi zanesljivost sistema prikazanega na shemi. Upoštevaj, da so zanesljivosti posameznih elementov R1 = 0,9, R2 = 0,85, R3 = 0,8, R4 = 0,75, R5 = 0,95 in R6 = 0,7. Čas obratovanja posameznih elementov so enaki času obratovanja sistema.

C Naloga

Določi zanesljivost sistema prikazanega na shemi. Sistem uspešno deluje, če a) deluje element A in vsaj eden izmed elementov C1 in C2, b) element A ne deluje, deluje pa vsaj eden izmed parov B1 – C1 in B2 – C2. Zanesljivosti elementov so RA = 0,3, RB = RB1 = RB2 = 0,1, RC = RC1 = RC2 = 0,2.




D Naloga

Sistem je sestavljen iz dveh zaporedno vezanih podsistemov. Zanesljivost prvega pri času t = 100 h je R1(100) = 0,999, drugega pa pri času t = 10 h R2(10) = 0,989. Določi zanesljivost celotnega sistema pri času t = 200 ur. Zanesljivost obeh sistemov ustreza eksponentni porazdelitvi.

E Naloga

Sistem na shemi je sestavljen iz dveh vzporedno vezanih elementov, za katera sta znana srednja časa obratovanja pred prvo okvaro t1 = 500 h in t2 = 400 h. Določi srednji čas obratovanja za celoten sistem pri predpostavki, da imata oba elementa eksponentno porazdelitev zanesljivosti.

F Naloga

Po dva elementa A in B sestavljajo sistem, kakršen je prikazan na shemi. Vsi elementi imajo eksponentno porazdelitev zanesljivosti z intenzivnostjo okvarjanja λA = 0,3·10-3 h-1 in λB = 0,2·10-3 h-1. Določi zanesljivost sistema pri času t = 100 h, srednji čas obratovanja, relativno frekvenco odpovedi in intenzivnost okvarjanja za celoten sistem.

4 Zaključna naloga

Prikaži časovno odvisnost zanesljivosti sistema, prikazanega na shemi. Posamezni elementi ustrezajo tistim, ki smo jih obravnavali v nalogah 1-B, 1-D in 1-E. Za celoten sistem določi srednji čas obratovanja in karakterističen čas za verjetnost okvare 0,1.




5 Učinkovitost obratovanja

Energija je pomemben sestavni del življenja in vseh procesov, ki potekajo v naravi, enako pa tudi vseh procesov, so nujno potrebni za ohranitev in nadaljnji razvoj sodobne družbe. V ta namen sta predvsem pomembni dve obliki energije – toplota in mehansko delo. Po prvem zakonu termodinamike je energija neuničljiva, kar pomeni, da jo lahko uporabljamo, ne moremo pa je porabiti. Pri rabi energije se ta samo spremeni v drugačno obliko, ki za nadaljnjo uporabo ni več primerna v enaki meri, ali pa postane celo povsem neuporabna. Če se zavedamo, da energije enako, kot je ni mogoče uničiti, tudi ni mogoče ustvariti, je nujno, da pri rabi energije posebno pozornost posvečamo čim večji učinkovitosti, saj neustrezno uporabljene energije večinoma ni več mogoče ponovno pretvoriti v uporabno obliko.

A Energija

Energija je ena osnovnih fizikalnih količin. Je neusmerjena (skalarna) veličina in je povezana s sposobnostjo opravljanja dela in/ali vira toplote. Poimenovanje izhaja iz grškega ενέργεια: energeia – dejavnost, oziroma ενεργός: energos – dejaven, delaven. Po zakonu o ohranitvi energije se skupna energija sistema spremeni natanko za prejeto ali oddano delo ali toploto. Energije torej ne moremo ustvariti ali uničiti – če se je denimo na račun oddanega dela zmanjšala skupna energija opazovanega sistema, se je za natanko toliko na račun prejetega dela povečala energija njegove okolice.

(http://sl.wikipedia.org/wiki/Energija) Za tehnično uporabo je bolj primerna razširjena oblika zakona o ohranitvi energije, ki poleg toplote, kalorične notranje energije in mehanskega dela upošteva še nekatere druge oblike energije in velja za odprte, kontinuirano delujoče sisteme.

izgizg QWzmzmgcmcmVpVpUUWQ 1122211

2221122121212

2

1

Desna stran enačbe: toplota, ki jo sistem izmenja z okolico (pozitivna, če jo dovajamo, in negativna, če

jo odvajamo iz sistema) tehnično delo, ki ga sistem izmenja z okolico (pozitivno, če ga pridobivamo, in

negativno, če ga v sistemu porabljamo) Leva stran enačbe:

(kalorična) notranja energija volumensko delo kinetična energija potencialna energija izgube v obliki dela ali toplote

http://sl.wikipedia.org/wiki/Energija




B Eksergija

Prvi zakon termodinamike (zakon o ohranitvi energije) obravnava vse oblike energije kot enakovredne in načeloma dopušča popolno preobrazbo ene oblike energije v katerokoli drugo obliko, tudi v mehansko delo. V praksi se izkaže, da to ni vedno mogoče, zato energijo razdelimo na del, ki ga je mogoče v celoti pretvoriti v druge oblike energije (eksergija) in del, ki ga ni mogoče pretvarjati v druge oblike energije (anergija). Za pretvorbe energije je nujna neka potencialna razlika med dvema sistemoma, npr. temperaturna razlika za pojav toplotnega toka, višinska razlika je pogoj za potencialno energijo, napetostna razlika povzroči električni tok itd. Na podlagi te potencialne razlike lahko pridobivamo iz nekega sistema določeno energijo (toploto, delo,…), obenem pa se potencialna razlika zmanjšuje. Pri tem obstajajo različno 'kvalitetni' načini pridobivanja energije, glede na to, kako poteka proces zmanjševanja potencialne razlike. Začetni potencial snovi je odvisen od njenega začetnega stanja, najnižji končni potencial, ki ga ni potrebno vzdrževati z dodatnim vlaganjem energije, pa je lokalna okolica, kjer poteka proces. Temperatura, tlak, višinska razlika,… se v skrajnem primeru lahko izenačijo z okolico in v tem primeru iz snovi pridobimo največ energije. Ta del energije imenujemo tudi eksergija. Razlika med potencialom okolice in absolutno najnižjim potencialom (npr. temperatura 0 K), pa je del energije, ki je ni mogoče izkoristiti in jo imenujemo anergija.

ENERGIJA = EKSERGIJA + ANERGIJA

EKSERGIJA je pretvorljivi del energije in jo lahko definiramo na različne načine

- je energija, ki jo je mogoče pri danem stanju okolice v celoti pretvoriti v vsako drugo

obliko energije

- je največje delo, ki ga je mogoče dobiti v tehniški napravi iz snovi danega začetnega

stanja

- je najmanjše potrebno delo, da snov iz stanja okolice prevedemo na drugo stanje ob

pogoju, da toploto dovajamo samo iz okolice V posameznih oblikah energije predstavlja eksergija naslednje deleže:

potencialna energija: okpot zzgmE

kinetična energija: 22

2okkin cc

mE

tehniško delo: tteh WE

električna energija: tIUWE elel

toplota: QQ

T

TTE C

okQ η

Eksergija je torej večinoma odvisna tudi od stanja okolice, ker to omejuje 'uporabnost' v snovi shranjene energije. Ko je delovna snov v ravnotežju z okolico, iz nje ne moremo več pridobivati energije, ne da bi jo jemali še od drugje. ANERGIJA je del energije, ki jo ni mogoče pretvoriti v druge oblike energije in prav tako ne v eksergijo. Čista anergija je notranja energija okolice.




6 Parno postrojenje za sočasno proizvodnjo toplote in elektrike (SPTE)

A Opis postrojenja

Termoenergetsko postrojenje za soproizvodnjo toplote in elektrike je sestavljeno iz parnega kotla; parne turbine z dvema reguliranima odjemoma pare; napajalnega rezervoarja, ki je hkrati regenerativni grelnik napajalne vode; toplotne postaje za ogrevanje omrežne vode; reducirno-hladilne postaje za zagotavljanje pare za toplotno postajo v primeru izpada

turbine.




B Obratovalni režimi

Toplarniški:

Elektrarniški:




Kotlarniški:




C Podatki

gorivo, zrak, dimni plini

masni tok goriva 0,62 kg/s

sp. kurilnost goriva 17400 kJ/kg

masa zraka 7,7 kg/kg

masa dimnih plinov 8,55 kg/kg

spec. toplota dimnih plinov 1,205 kJ/kgK

spec. toplota zraka 1,005 kJ/kgK

okolica

temperatura 15 °C

tlak 1 bar

masni tokovi vode in pare

sveža para 3,75 kg/s

odjem za NR 0,776 kg/s

odjem za TP 2,34 kg/s

voda za hladilnik pare 0,482 kg/s

omrežna voda 25 kg/s

parametri vode in pare

T p x

°C bar

napajalna voda 170 60

sveža para 480 60

odjem za NR 250 8

odjem za TP 165 3

izstop iz turbine 0,05 0,906

izstop iz toplotne postaje 130 3

omrežna voda - vstop 60 3

omrežna voda - izstop 110 3

temperature dimnih plinov

pred pregrevalnikom 936,0 °C

pred grelnikom vode 589,0 °C

pred grelnikom zraka 300,0 °C

izstop iz kotla 142,0 °C

temperature zraka

pred grelnikom zraka 15,0 °C

za grelnikom zraka 225,0 °C

Učinkovitost in zanesljivost energetskih sistemov (2018/2019)

Datum Ime in priimek Vpisna številka Podpis

7 Parametri delovnih snovi

A Toplarniški režim

točka snov p T x h s e m

bar °C kJ/kg kJ/kgK kJ/kg kg/s

A1

A2

A3

A4

B1

B2

B3

B4

C1

C2

C3

C4

D1

D2

D3

D4

E1

E2

F1

F2

G1

G2

H1

H2





J1

J2

J3

L1

L2

L3

M1

M2

N1

N2

N3

N4

z,ok

d,ok

v,ok



B Kotlarniški režim



K1

K2

L2

L3

M1

M2

N1

N2

N3

N4

P1

P2

R1

R2

R3



8 Izguba eksergije pri prenosu toplote

Ugotovi, kako se prenašata energija in eksergija v enostavnem protitočnem površinskem prenosniku toplote. Upoštevaj podatke za: - grelnik zraka - grelnik vode - pregrevalnik pare Temperatura okolice je 15 °C. Rezultati:

prenosnik toplote:

toplotni tok, ki ga odda topla snov: Qodd =

toplotni tok, ki ga sprejme hladna snov: Qspr =

eksergijski tok, ki ga odda topla snov: Eodd =

eksergijski tok, ki ga sprejme hladna snov: Espr =

srednjo temperaturo odvoda toplote: Tm,od =

srednjo temperaturo dovoda toplote: Tm,do =

energijski izkoristek: η =

eksergijski izkoristek: ξ =



9 Izguba eksergije v mešalnem prenosniku toplote

Za primer mešalnega prenosnika toplote, kakršen je prikazan na shemi, določi spremembo skupne eksergije sistema, če je temperatura okolice enaka 15 °C. Kaj je vzrok za spremembo eksergije? Upoštevaj podatke za: - napajalni rezervoar1 - hladilnik pare v reducirno-hladilni postaji2

Rezultati:

prenosnik toplote:

vstopajoči toplotni tok: Qvst =

izstopajoči toplotni tok: Qizst =

vstopajoči eksergijski tok: Evst =

izstopajoči eksergijski tok: Eizst =

izgubljeni eksergijski tok: ΔEizg =

Kateri nepovračljivi procesi povzročijo izgubo eksergijskega toka?

1 temperatura vode iz kondenzatorja je pribl. 33 °C 2 vstopna para ima temperaturo pribl. 448 °C, voda za hlajenje pare ima temperaturo 130 °C



10 Energijski in eksergijski tokovi v turbini

Za podatke visokotlačne, srednjetlačne in nizkotlačne turbine izračunaj - moč turbine, - vstopajoče in izstopajoče energijske tokove, - vstopajoče in izstopajoče in eksergijske tokove

ter - energijsko in eksergijsko bilanco Izračun opravi za dejanske razmere in za primer ekspanzije v idealni turbini. Rezultati:

turbina:

dejanska turbina idealna turbina

vstopajoči energijski tok: Qvst =

izstopajoči energijski tok: Pt =

Qizst =

vstopajoči eksergijski tok: Evst =

izstopajoči eksergijski tok: Et =

Eizst =

energijska bilanca: ΔQ =

eksergijska bilanca: ΔE =

notranji izkoristek: η =



11 Reducirno-hladilna postaja

Za sistem na shemi določi energijske in eksergijske tokove za primer, ko a) teče vsa para skozi turbino, b) spremenimo parametre pare v reducirno-

hladilni postaji. Skiciraj oba primera v h-s diagramu. Upoštevaj, da je tlak okolice 1 bar, temperatura pa 15 °C. Rezultati:

energijski tok

kW eksergijski tok

kW

obratovanje s turbino

vstop:

turbina:

odjem za napajalni rezervoar:

odjem za toplotno postajo:

izstop iz turbine:

izguba:

obratovanje z reducirno-hladilno postajo

vstop:

za reducirnim ventilom:

hladilna voda:

za hladilnikom pare:

izguba v reducirnem ventilu:

izguba v hladilniku pare:

skupna izguba:



12 Eksergijska analiza parnega kotla

Za znane podatke o obratovanju industrijskega parnega kotla analiziraj energijske in eksergijske tokove v uparjalniku, pregrevalniku pare, grelniku vode in grelniku zraka. Izračunaj energijski in eksergijski izkoristek kotla. Rezultati:

temperatura

preneseni en. tok vstop topli

izstop topli

vstop hladni

izstop hladni

kW °C °C °C °C

uparjalnik D3 D4 D1 D2

pregrevalnik pare C3 C4 C1 C2

grelnik vode B3 B4 B1 B2

grelnik zraka A3 A4 A1 A2

oddani eks. tok

kW sprejeti eks. tok

kW izguba eks. toka

kW izguba eks. toka

%

uparjalnik

pregrevalnik pare

grelnik vode

grelnik zraka



0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

tem

per

atu

ra /

°C

toplotni tok / kW



13 Soproizvodnja toplote in električne energije

Delovanje kogeneracijskega postrojenja primerjaj z ločeno proizvodnjo elektrike (v istem postrojenju, ki obratuje v elektrarniškem režimu) in toplote v kotlovnici z izkoristkom 92 %. V elektrarniškem režimu proizvajamo enako moč turbine kot pri soproizvodnji, prav tako v kotlarni pridobivamo enako toplotno moč z enakimi parametri omrežne vode kot v toplotni postaji pri soproizvodnji.

toplarna elektrarna kotlarna el. + kot.

masni tokovi

sveža para msp kg/s

regenerativno gretje mnr kg/s

toplotna postaja mtp kg/s

kondenzator miz kg/s

energijski tokovi

turbina Pt kW

toplotna postaja Qtp kW

kotel Qk kW

gorivo Qg kW

eksergijski tokovi

turbina Et kW

toplotna postaja Etp kW

gorivo Eg kW

izkoristek

energijski η %

eksergijski ξ %

toplar. razmernik χ

Documents

Učinkovitost in zanesljivost energetskih sistemovlab.fs.uni-lj.si/kes/ucinkovitost_in_zanesljivost... · 2019-09-27 · Učinkovitost in zanesljivost energetskih sistemov navodila