Kontrola procesów cieplnych w siłowniach parowych Część I Podstawy analizy procesów konwersji energii

 

W części I monografii, w oparciu o modelowe ujęcie zagadnienia i zasady parametrycznej analizy energetycznej, przedstawiono proces optymalizacji pracy siłowni parowej w zakresie zastosowania systemowych metod podwyższania sprawności termicznej obiegów jednokonturowych. Znaczącym i oryginalnym osiągnięciem autora w zakresie obiegów wieloczynnikowych jest opracowanie metody analizy energetycznej procesu sprzęgania układu parowego i układu gazowego w układ siłowni gazowo-parowej.

 

Przedmowa do Części I  11
Spis ważniejszych oznaczeń – Część I  13
1. Wstęp  17
2. Zarys stanu energetyki w Polsce i na świecie  19
2.1. Wprowadzenie  19
2.2. Sytuacja energetyczna świata  19
2.3. Sytuacja energetyczna Polski  23
2.4. Kierunki modernizacji polskiej energetyki  33
2.4.1. Analiza energetyczna  33
2.4.2. Analiza ekonomiczna  36
3. Kondensacyjna siłownia parowa. Analiza parametryczna  39
3.1. Opis kondensacyjnej siłowni parowej  39
3.2. Obiegi porównawcze kondensacyjnej siłowni parowej  41
3.2.1. Klasyczny model obiegu Clausiusa – Rankine’a  41
3.2.2. Uproszczony model obiegu Clausiusa – Rankine’a  44
4. Bilans energetyczny parowej siłowni kondensacyjnej  47
4.1. Ustalenie zależności bilansowych  47
4.2. Określenie mocy i sprawności  49
4.3. Określenie strat cieplnych w bloku siłowni kondensacyjnej  51
4.4. Sformułowanie bilansu energetycznego parowej siłowni kondensacyjnej według metody pośredniej  54
4.5. Przykład 1 57
5. Proces optymalizacji pracy siłowni parowej  63 
6. Wpływ zmian temperatury pary świeżej na sprawność termiczną obiegu  65
6.1. Ocena termodynamiczna efektu wzrostu temperatury pary dolotowej do turbiny  68
7. Wpływ zmian ciśnienia pary świeżej na sprawność termiczną obiegu  73
7.1. Podkrytyczny zakres zmienności ciśnienia pary świeżej  73
7.2. Nadkrytyczny zakres zmienności ciśnienia pary świeżej  80
8. Wpływ ciśnienia w skraplaczu na sprawność termiczną obiegu  87
8.1. Analiza termodynamiczna  87
8.2. Parametry eksploatacyjne skraplaczy  92
8.3. Bilans energetyczny skraplacza  93
8.4. Przykład 2  96
9. Międzystopniowe przegrzewanie pary  103
9.1. Opis procesu międzystopniowego przegrzewania pary  103
9.2. Ocena efektywności procesu przegrzewania międzystopniowego  104
9.3. Dobór optymalnych wartości ciśnienia międzystopniowego pary  111
9.3.1. Obiegi z jednostopniowym przegrzewaniem międzystopniowym  111
9.3.2. Obiegi z wielostopniowym przegrzewaniem międzystopniowym  114
9.4. Przykład 3  116
10. Regeneracja upustowa  127
10.1. Model siłowni parowej o stałym strumieniu czynnika  127
10.2. Model siłowni parowej ze zmienną ilością czynnika  130
10.2.1. Klasyczny model obiegu porównawczego siłowni parowej z regeneracją upustową  131
10.3. Obliczanie udziału pary upustowej  138
10.3.1. Uproszczony model obiegu porównawczego siłowni parowej z regeneracją upustową  140
10.4. Efektywność procesu regeneracji upustowej  141
10.5. Przykład 4  146
11. Elektrociepłownie  157
11.1. Blok upustowo-kondensacyjny  157
11.1.1. Opis bloku upustowo-kondensacyjnego  157
11.1.2. Bilans energetyczny bloku upustowo-kondensacyjnego  158
11.2. Blok upustowo-przeciwprężny  161 
11.2.1. Opis bloku upustowo-przeciwprężnego  161
11.2.2. Bilans energetyczny bloku upustowo-przeciwprężnego  162
11.3. Bilans układu bloku o rozdzielonej produkcji ciepła i energii elektrycznej  164
11.4. Analiza energetyczna pracy bloków elektrociepłowni  164
11.5. Efekty ekonomiczne pracy bloków elektrociepłowni  168
11.6. Przykład 5  170
12. Siłownie gazowo-parowe  175
12.1. Siłownie gazowe  175
12.1.1. Opis działania układu siłowni gazowej  175
12.1.2. Obiegi porównawcze siłowni gazowej  176
12.1.3. Sprawność termiczna obiegu siłowni gazowej  179
12.1.4. Sprawność energetyczna siłowni gazowej  181
12.2. Rozwiązania technologiczne siłowni gazowo-parowych  186
12.2.1. Metody sprzęgania układu gazowo-parowego  187
12.2.2. Sprawność energetyczna układu siłowni gazowo-parowej  188
12.3. Siłownia gazowo-parowa pracująca według układu Chenga  193
12.4. Przykład 6  197
Spis literatury – Część I  211
Załącznik 1/I. Wpływ parametrów pary dolotowej do turbiny na sprawność termiczną obiegu  215
Z1.I. Wpływ parametrów pary dolotowej do turbiny na sprawność termiczną obiegu  117
Z1.I.1. Podstawy teoretyczne obliczeń sprawności termicznej obiegu  117
Z1.I.2. Metodyka wprowadzania danych  222
Z1.I.3. Obliczanie sprawności termicznej obiegu netto  223
Z1.I.4. Obliczanie sprawności termicznej obiegu brutto  226
Z1.I.5. Wpływ pracy pompy zasilającej na sprawność termiczną obiegu  228
Z1.I.6. Podsumowania i wnioski  233
Załącznik 2/I. Zestawienie obliczeń parametrów obiegu do Przykładu 3  253