Turbine stage working in the wet steam with a high efficiency

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49193864%3A_____%2F21%3AN0000006" target="_blank" >RIV/49193864:_____/21:N0000006 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Turbínový stupeň pracující v mokré vodní páře s vysokou účinností

Original language description

Parní turbína se skládá z řady stupňů, ve kterých dochází k postupné expanzi vodní páry. Snižuje se tlak a teplota páry při zvyšování jejího měrného objemu. V určitém okamžiku dojde k překročení meze sytosti a tedy i ke vzniku zárodků vodních kapek, tzv. nukleačních jader. V dalších lopatkových řadách pak již vznikají nová nukleační jádra a tudíž i nové vodní kapky méně, dochází však k růstu kapek stávajících. S procesy vzniku a růstu vodních kapek je spojena celá řada dílčích ztrát, každá z těchto ztrát má rozdílný mechanismus působení. Nejvýznamnější ztrátou je ztráta termodynamická, která je úměrná nevratné mezifázové výměně tepla a hmoty mezi plynnou a kapalnou fází během nukleace a kondenzace. Tato ztráta je spojena s primárními, submikronovými kapkami. Další mechanismy ztrát jsou navázány jak na proudění primárních, tak i sekundárních kapek. Celkem je při modelování ztrát vlhkostí rozlišeno sedm dílčích mechanismů. Největší ztráta vlhkostí bývá zpravidla v prvních lopatkových řadách, kde dochází k nukleaci a poté v oblasti posledního stupně, kde je vlhkost nejvyšší. Pro určení ztrát vlhkostí bylo nutné provést CFD analýzy proudění mokré vodní páry. CFD modely byly fitovány na základě měření na elektrárnách pomocí optických (výsledek TK01020029-V3) a pneumatických (výsledek TK01020029-V1) sond. Při návrhu prototypu stupně pracujícího v mokré páře je nutné brát všechny tyto jevy v potaz. Ztráta ve stupních je popsána pomocí soustavy rovnic, které definují snížení entalpického spádu stupně v závislosti na výstupní rovnovážné vlhkosti. Výsledek Gprot je tedy turbínový stupeň, u kterého je tvar listu rozváděcích i oběžných lopatek modifikován na základě znalostí výstupní vlhkosti a změny entalpického spádu oproti stupni bez uvažování vlhkosti nebo stupni se snížením entalpického spádu zjištěném pomocí zastaralých vzorců. Ostatní části lopatek (bandáže, závěsy) zůstávají nezměněné.

Czech name

Turbínový stupeň pracující v mokré vodní páře s vysokou účinností

Czech description

—

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/TK01020029" target="_blank" >TK01020029: Efficiency Increasing of Turbine Wet Steam Last Stages</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

TZTP1145

Numerical identification

—

Technical parameters

Výsledek je turbínový stupeň, u kterého je tvar listu rozváděcích i oběžných lopatek modifikován na základě znalostí výstupní vlhkosti a změny entalpického spádu oproti stupni bez uvažování vlhkosti nebo stupni se snížením entalpického spádu zjištěném pomocí zastaralých vzorců. Ostatní části lopatek (bandáže, závěsy) zůstávají nezměněné. Prototyp se skládá ze soustavy pěti turbínových stupňů označených jako 32 až 36 (tedy 32. až 36. stupeň od začátku turbíny). Rozváděcí lopatky (RL) všech pěti stupňů jsou umístěny ve dvou nosičích. Vzhledem k úspěšnému návrhu a ověření bylo v DSPW rozhodnuto instalovat prototypové lopatky do průtočné části turbíny o nominálním výkonu 55 MW do spalovny ve Velké Británii. Spuštění turbíny se předpokládá v 11/2022.

Economical parameters

Zvýšení konkurenceschopnosti a tím i zvýšení zisku.

Application category by cost

—

Owner IČO

49193864

Owner name

Doosan Škoda Power, Plzeň

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—