Combined cycle (with HRSG) with 120 MW gas turbine in ThermoFlex

Piotr Paweł Kowalski

Abstract

The main objective of this paper is to show not only as good as possible the abilities of ThermoFlex software but the building process of combined cycle model as well. The first chapter of the thesis presents basic theoretical issues, beginning from gas turbines, through the combined cycle model and ending in ThermoFlex software. Information contained in the software assist us in understanding the issues of the thesis, the main idea of the activity of the software and its organization of work. The next chapter describes the building process of the combined cycle model. It also show step by step all the necessary elements of the cycle with their characteristics. The chapter demonstrates the correct way of connecting each of the subassemblies in the right sequence. Great attention is paid to right configuration and linking of the elements. The last stage of this chapter presents cohesion and integrity of the model. This is possible through an option called Check Drawing, available in the ThermoFlex software, which checks if everything is linked correctly. The third part of paper shows the configuration of all the components of the combined cycle model. This chapter demonstrates all the necessary windows for entering data (inputs) with its value. Great attention is paid to show how the selection of proper gas turbine should be conducted for it is the fundamental device (component) from the point of view of the whole combined cycle model. In case the device has extra options, for example fuel selection, the are additionally described. Inputs have a grate impact on the efficiency of the all the components of the combined cycle model as well as influence the whole model itself. At the end of the configuration process of the model the correctness of all the data (inputs) is checked. This is done through the Check Inputs option. Calculations are put into operation by using the option Compute. The next part of the paper shows the results of the calculations. The chapter presents the windows showing the outcomes for each element of the model. Components are shown in the same order as the model was brought to life. Additionally T-Q diagrams, which are generated by the software, are presented as far as the heat exchangers are concerned. The steam factor expansion diagrams, which describe the path of expansion of the factor, are also demonstrated for the steam turbines. In addition the software can generate very interesting Multi – HX/HRB T-Q Diagrams, which demonstrate T-Q Diagrams for many exchangers simultaneously. Owing the them one can show for example heat transfer in heat recovery steam generator. The way of performing such diagrams is also presented in the thesis. The next available option of the software is Plant Summary. It shows not only the summary of functioning of the combined cycle model but individual components as well. The results are demonstrated both in charts and text. All outcomes presented by this module can be easily exported to text file. Considering the availability of the software license for academic use only residual results from PEACE addition are introduced. The next modules described in the paper are connected with presentation of outcomes. They mainly server to demonstrate in clear way the results and the summary of both: the functioning of the combined cycle model and all its components. The last chapter presents conclusions and summaries of the thesis that occur not only after the construction of the combined cycle model but are also related to findings analysed with ThermoFlex software.
Diploma typeEngineer's / Bachelor of Science
Diploma typeEngineer's thesis
Author Piotr Paweł Kowalski (FPAE)
Piotr Paweł Kowalski,,
- Faculty of Power and Aeronautical Engineering
Title in PolishUkład gazowo-parowy z turbiną o mocy 120 MW w programie ThermoFlex
Supervisor Andrzej Miller (FPAE / IHE)
Andrzej Miller,,
- The Institute of Heat Engineering

Certifying unitFaculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unitThe Institute of Heat Engineering (FPAE / IHE)
Study subject / specialization, Energetyka (Power Engineering)
Languagepl polski
StatusFinished
Defense Date29-09-2008
Issue date (year)2008
Pages73
Internal identifierMEL; PD-658
Reviewers Andrzej Miller (FPAE / IHE)
Andrzej Miller,,
- The Institute of Heat Engineering
, Wojciech Bujalski (FPAE / IHE)
Wojciech Bujalski,,
- The Institute of Heat Engineering
Keywords in Polishturbiny gazowe, turbiny parowe, kocioł odzysknicowy, energetyka, układ gazowo-parowy
Keywords in Englishxxx
Abstract in PolishCelem niniejszej pracy było możliwie najlepsze przedstawienie zarówno możliwości programu ThermoFlex, jak i budowy układu gazowo – parowego. Pierwszy rozdział przedstawia podstawowe zagadnienia teoretyczne, poczynając od turbiny gazowej, poprzez układ gazowo - parowy, kończąc na programie ThermoFlex. Informacje w nim zawarte pomogą zrozumieć kwestie podejmowane w pracy, idę działania programu oraz organizację pracy w nim. Kolejny rozdział opisuje budowę układu. Przedstawione są w nim krok po kroku elementy obiegu wraz z ich charakterystyką. Zaprezentowany jest również sposób połączenia poszczególnych podzespołów w odpowiedniej kolejności. Szczególną uwagę zwrócono na prawidłowe ustawienie, a następnie powiązanie elementów. Na zakończenie budowy sprawdzono spójność zbudowanego modelu. Umożliwia to opcja Check Drawing dostępna w programie ThermoFlex. Następna część pracy prezentuje konfigurację poszczególnych elementów układu. W tym samym dziale przedstawione zostały okna do wprowadzania danych wraz z ich wartościami. W szczegółowy sposób został zaprezentowany wybór turbiny gazowej, która jest istotnym urządzeniem z punktu widzenia całości układu. W przypadku, gdy urządzenie posiada dodatkowe opcje do wyboru, takie np.: jak wybór typu paliwa, zostały one dodatkowo opisane. Wprowadzane parametry wpływają znacząco na sprawność poszczególnych elementów, jak i całego układu. Na zakończenie konfigurowania obiegu dodatkowo sprawdzono poprawność dobranych parametrów. Można tego dokonać dzięki opcji Check Inputs. Obliczenia są uruchamiane poprzez wybranie funkcji Compute. W kolejnej części pracy zaprezentowano wyniki obliczeń. Dla każdego z elementów przedstawiono okno z uzyskanymi rezultatami. Poszczególne składniki są prezentowane w kolejności, w jakiej był tworzony model. Dodatkowo w przypadku wymienników ciepła zostały zaprezentowane wykresy T-Q. Są one tworzone automatycznie przez program. Dla turbin parowych pokazano wykresy ekspansji czynnika. Prezentują one proces rozprężania czynnika. Bardzo interesującym dodatkiem są Multi – HX/HRB T-Q Diagrams. Są to wykresy T-Q dla wielu wymienników jednocześnie. Dzięki nim można pokazać np.: wymianę ciepła w kotle odzysknicowym. Sposób wykonania takich wykresów został również przedstawiony w niniejszej pracy. Kolejną zaprezentowaną opcją programu jest - Plant summary. Przedstawia ona nie tylko podsumowanie pracy całego obiegu, ale również poszczególnych jego elementów. Rezultaty są obrazowane zarówno w postaci tabel, jak i tekstu. Wszystkie wyniki prezentowane przez ten moduł mogą zostać wyeksportowane do pliku tekstowego. Ponieważ dla programu była dostępna jedynie licencja akademicka jako następne zostały zaprezentowane szczątkowe wyniki z dodatku PEACE. Kolejnymi przedstawionymi modułami były dodatki związane z wizualizacją wyników. Służą one głównie do przejrzystego demonstrowania rezultatów i podsumowania pracy zarówno całego układu, jak i jego poszczególnych elementów. W ostatnim rozdziale zaprezentowane zostały podsumowania i wnioski, jakie nasuwały się po zbudowaniu układu i przeanalizowaniu wyników obliczeń zrealizowanych za pomocą programu ThermoFlex.
File
Piotr Kowalski - Praca Dyplomowa Inz.pdf 4.67 MB

Get link to the record

Back
Confirmation
Are you sure?