Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analysis of the backpressure steam turbine adjustment possibilities to work with partial condensation in Częstochowa CHP Plant

Przemysław Adam Wiesiołek

Abstract

This Bachelor Diploma Thesis refers to the issue of electricity production limits in backpressure steam turbine connected with variable heating demand. The thesis is based on information and data provided by Fortum Power and Heat Polska. The first part of the thesis introduces constrains characteristic for the current case. At the beginning there is aim and the scope of thesis described. The author shows the performance characteristic of the backpressure steam turbine and its dependence on other systems, especially to the district heating system. Then, the basic possibilities of the backpressure steam turbine adjustment to work with partial condensation are briefly described. Next, there are shown fundamental information about the district heating system in Częstochowa and all generation units connected to the system. The thesis presents a lot of information about CHP Plant including data about boiler, turbogenerator and pseudocondensation system. The basic parameters are described and schemes of most important installation are shown. The next part of the thesis includes the analysis of CHP Plant operation in current technological system during the period of May 2012 to December 2015. The analysis concerns the district heating system, turbine, generator and cooling systems. Stating assumptions for thermal calculations of turbogenerator the division of working conditions was made. This division included the steam receive conditions for needs of the district heating system based on four specific periods of year: heating season, summer and two transitory periods - spring and autumn. Further consideration is focused on the analysis of current turbine adjustment possibilities to work with partial condensation. Firstly, the author presents and discusses three variants of problem solution: adding condensing steam turbogenerator and conversion of the existing backpressure turbine, exchanging existing turbine for the condensing-extraction steam turbine, system of river water-cooled heat exchanger. The most attention was paid to the first method. Thermal-flow calculations including turbine and heat exchanger under varying conditions is carried out. The end of the thesis includes calculations of the addition energy production and shows the way of performing the economical analysis.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Przemysław Adam Wiesiołek (FPAE) Przemysław Adam Wiesiołek,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Analiza możliwości dostosowania turbiny przeciwprężnej do pracy z częściową kondensacją w Elektrociepłowni Częstochowa
Supervisor
Krzysztof Badyda (FPAE/IHE) Krzysztof Badyda,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
81
Internal identifier
MEL; PD-3462
Reviewers
Krzysztof Badyda (FPAE/IHE) Krzysztof Badyda,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Łukasz Szabłowski (FPAE/IHE) Łukasz Szabłowski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
turbina przeciwprężna, turbina kondensacyjna, elektrociepłownia
Keywords in English
backpressure turbine,condensing turbine, CHP
Abstract in Polish
W niniejszej pracy poruszono problematykę ograniczeń generacji energii elektrycznej w turbozespole przeciwprężnym związanych ze zmiennym zapotrzebowaniem na ciepło sieciowe. Praca została napisana w oparciu o informacje oraz dane ruchowe udostępnione przez firmę Fortum Power and Heat Polska. We wstępnej części pracy dokonano przeglądu ograniczeń charakterystycznych dla rozważanego przypadku. Opisano charakterystykę pracy turbiny przeciwprężnej oraz jej zależności z innymi układami, szczególnie z systemem ciepłowniczym. Przedstawiono cel i zakres pracy. Wymieniono i krótko opisano podstawowe możliwości dostosowania turbiny przeciwprężnej do pracy z częściową kondensacją. Następnie zaprezentowano podstawowe informacje na temat częstochowskiego systemu ciepłowniczego oraz wszystkich jednostek wytwórczych pracjących na system. Dużo miejsca poświęcono Elektrociepłowni, gdzie przedstawiono dane dotyczące instalacji kotłowych, turbozespołu oraz stosowanej pseudokondensacji. Wymieniono wszystkie podstawowe parametry pracy oraz schematy najważniejszych instalacji. W kolejnej części dokonano analizy pracy Elektrociepłowni w obecnym układzie technologicznym w okresie 05.2012 r. – 12.2015 r. Analizie poddane zostały: sieć ciepłownicza, turbina, generator, układy chłodzenia. Formułując założenia do obliczeń cieplnych turbozespołu dokonano podziału warunków pracy wyznaczając warunki odbioru pary na potrzeby systemu ciepłowniczego w oparciu o podział roku na cztery charakterystyczne okresy: sezon grzewczy, okres letni i dwa okresy przejściowe (wiosenny i jesienny). W części obliczeniowej przeprowadzono analizę możliwości dostosowania używanej turbiny do pracy z częściową kondensacją. Przedstawiono i omówiono trzy warianty rozwiązania problemu: dobudowanie dodatkowego turbozespołu kondensacyjnego wraz z przebudową istniejącej turbiny, postawienie nowego turbozespołu upustowo-kondensacyjnego oraz chłodzenie wymienników ciepłowniczych wodą rzeczną. Najwięcej uwagi poświęcono pierwszemu sposobowi. Przeprowadzono obliczenia cieplno-przepływowe uwzględniające bilans turbiny oraz bilans wymienników ciepłowniczych w zmiennych warunkach. Wyliczono dodatkową produkcję energii elektrycznej wynikającą z rozważanych zmian. Na koniec zaprezentowano sposób wykonania analizy ekonomicznej rozważanych inwestycji.
File
  • File: 1
    Praca inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9225

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTed7cd59b88c74246abe61c8f41d1b706/
URN
urn:pw-repo:WUTed7cd59b88c74246abe61c8f41d1b706

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page