1.Jak i dlaczego można zastosowac do zasilania turbin gazowych paliwa na bazie wegla?
2.Jak zapewnic moc powrotu do domu w silowni turbinowej okretowej przy awarii czesci NP turbiny?(dzieki Mateusz)
3.Jakiego typu układ pompowy tworzy system przetlaczania wody zasilającej z odgazowywacza do kotla?
4. Dlaczego pompy pompujące goraca wode sa bardzo narazone na zerwanie ciągłości strumienia ssania?
Ad1
Do wyboru mamy kilka sposobow już sprawdzonych jak i niektóre w fazie badan rozwojowych.
Jednym z rozwiązań już sprawdzonych sa układy parowo-gazowe zasilane weglem zgazowanym. W obszarze energetyki proces zgazowania węgla jest transformacją paliwa stałego w paliwo gazowe - przebiega on wysokiej temperaturze przy czym substancjami zgazowującymi najczęściej jest : powietrze, tlen, para wodna, dwutlenek węgla czy wodór. W tym zakresie ma on na celu
- po pierwsze, zgazowanie paliw stałych niskokalorycznych dla uzyskania paliwa wysokokalorycznego łatwego do transportu jak substytutu gazu ziemnego - wariant I
- po drugie, wykorzystanie węgli niskich jakości zasiarczonych i zapopielonych w energetyce wariant II.
Podstawowy - wariant II - realizacji tego procesu w sposobie allotermicznym ( z doprowadzeniem energii ) czy autotermicznym ( bez doprowadzenia energii zew. ) pokazano poniżej.
Na kolejnym rysunku pokazano cały parowo - gazowy układ technologiczny w tzw wersji zinegrowanej. W praktyce energetycznej oczyszczony gaz może być spalany w turbinie gazowej, bądź w kotle wodnym ( ciepłowniczym ) czy parowym.
Ad2.
W przypadku awarii turbiny niskiego ciśnienia parę, która oddała swą energię w turbinie wysokiego i średniego ciśnienia, odprowadza się bezpośrednio do skraplacza przewodem omijającym. Turbina niskiego ciśnienia musi być w takiej sytuacji odłączona od przekładni, aby nie obracała się przy obrotach kół przekładni .
Wybrałem ten rodzaj rozwiązania ponieważ jest to sposób radzenia sobie z awarią w turbinach typu UR, które są przystosowane do całkowicie zautomatyzowanej pracy siłowni okrętowych.
Ad3
Pompy zasilające dla blokow średniej mocy stosuje się w układzie 2x100%, tzn ze 100% rezerwa a w blokach większej mocy stosuje się rezerwe 50% tzn 2x50% praca i 50% rezerwa (3 pompy w układzie)
Znamionowa wydajność pompy powinna odpowiadac 125% wydajności kotła walczakowego lub maksymalnej wydajności kotła przepływowego. Do zasilania kotlow parowych stosuje się pompy wysokoprężne o ciśnieniach tloczenia do 40Mpa przy wydajnosciach 100-2000m^3/h i temperaturze pompowania wody do 250*C.
Maksymalna moc elektrycznego napedu pomp nie powinna przekraczac 6MW, powyżej tej wartości powinno stosowac się naped turbinowy pomp. Silniki elektryczne o mocach powyżej 6MW sprawiaja znaczne problemy przy rozruchu, ze względu na bardzo duze prady rozruchowe oraz ujemnie wpływają na produkcje energii netto przez blok. Zreszta turbiny parowe do 30 MW przeznaczone do napedu pomp cechuja się sprawnością zblizona do silnikow elektrycznych, ich ceny mogą być zbliżone lub nizsze niż silnikow. Dodatkowo turbina napedzajaca pompe zasilajaca zwieksza przełyk turbiny głównej, z której czerpie pare przez co rosnie sprawność i moc oddawana przez TZ glowny.
W przypadku niskiego usytuowania zbiornika wody zasilającej glowna pompa zasilajaca musi współpracować z pompa wstepna niskoobrotowa. Umiejscowienie zbiornika wody zasilającej powinno być takie aby zapewnic odpowiednie warunki pracy na ssaniu pompy zasilającej zabezpieczając ja przed kawitacja.
Ad4
Temperatura wrzenia wody zalezy od jej cisnienia. Im goretsza woda tym cisnienie musi być wyższe jeśli chcemy wrzenia uniknąć a chcemy z uwagi na zjawisko kawitacji.
Kawitacją nazywamy zjawisko wywołane w obszarze płynącej cieczy miejscowym obniżeniem się ciśnienia poniżej wartości krytycznej, bliskiej ciśnieniu parowania cieczy przy danej temperaturze i polegające na tworzeniu się pęcherzyków parowo-gazowych w miejscach najniższego ciśnienia oraz ich zanikaniu w strefie wyższego ciśnienia.
Jeżeli na skutek dalszego spadku cisnienia kawitacja wchodzi w swoja rozwinieta faze, tzn. obejmuje wiekszy obszar przepływu, parametry pompy zaczynaja się pogarszac. Obserwujemy spadek wysokości podnoszenia i sprawności. W krancowej sytuacji nastepuje tzw zerwanie strugi, które polega na tym, że obszar zajety przez pęcherzyki pary na dolocie do pompy gwałtownie się rozrasta, na skutek czego slup cieczy w przewodzie ssawym opada i pompa przestaje tłoczyć ciecz. Aby zapobiec tej przyczynie powstawania kawitacji należy zmniejszyc wysokość ssania ( lub zwiększyć wysokość napływu czynnika od strony ssacej)
Zjawisko kawitacji ma wiecej negatywnych skutkow niż ten, w pompach prowadzi do implozji i erozji kawitacyjnej łopatek oraz drgan, halasu i innych.
Występują również inne przyczyny tego zjawiska ale nie sa związane z strumieniem ssania a z prędkością obrotowa wirnika , przekroczeniem nominalnej wydajności pompy i innymi.