Rankine Dövrünün Verimliliğini Artırma Texnikaları
Buğu enerji istasyonları hələ də Asiya-Pasifik bölgəsində ümumi enerji nəticəyinin sütunu kimi fəaliyyət göstərir. Bu səbəbdən, verimliliyi artırmaq formunda olan hətta kiçik bir yaxşılaşmanın da yanacaq qazancına və ya sera gazlarının salınmasına görə ciddi təsiri var.
Buna görə, buğu enerji dövrünün verimliliğini artırmaq üçün olan yol və vasitələri tapmaq üçün heç bir imkanı itirməmək lazımdır.
Hər hansı bir yaxşılaşma və ya modifikasiyanın məqsədi, güc istasyonunun termal verimliliyini artırmaktır. Bu səbəbdən, termal verimlilik yaxşılaşdırma texnikaları şunlardır:
İş fluidu (buğ) kondensatorunda qızıqlığın verildiyi orta temperaturu azaltmaqla. (Kondensator Baskısını Azaltma)
Turbina giren buğun temperaturunu artırmaqla
Kondensator Baskısını Azaltma
Buğu turbinadan ayrılır və kondensatorda uyğun buğu basınlığına uyğun olaraq doymuş qarışım kimi girir. Kondensator baskısını azaltma həmişə, daha çox buğu genişlənməsi mümkün olduğundan, turbində daha çox işi təmin etməyə kömək edir.
T-s diaqramının yardımıyla, kondensator basınlığının azaldılması prosesinin performansına təsiri görülmə və anlaşılmaya bilinir.
Kondensator Baskısını Azaltmanın Pozitiv Etkiləri
Daha yüksək effektivlikdən istifadə etmək üçün, Rankine Dövri genelliklə atmosfer altındakı kondensator basınlığı altında işləməlidir. Amma aşağı kondensator basınlığı limiti, bölgedeki doymuş basınlığa uyğun olan su soğutma temperaturu tərəfindən təyin edilir.
Yuxarıda olan T-s diaqramında, P4-dən P4’-ə kondensator basınlığının azalması nəticəsində net iş çıxışı artırılmış olduğu kolordu sahəsi asanlıqla görünə bilir.
Kondensator Baskısını Azaltmanın Negativ Etkiləri
Kondensator basınlığını azaltmanın təsiri heç bir yan etki olmadan gelmir. Bu səbəbdən, aşağıdakılar aşağı kondensator basınlığına malik olan ziddi etkilərdir:
Azalan kondensat re-sirkulyasiya temperaturu nəticəsində kotl-də ekstra isti giriş (aşağı kondensator basınlığından nəticələnmiş etki)
Aşağı kondensator basınlığı ilə, buğun turbinin son genişlənmə stadiyasında nem məhdudiyyətinin artırılması ehtimalı artar. Turbinin son stadiyalarda buğunun kuruluk payının azalması, effektivliyin bir azalmasına və turbin pəllələrinin aşınmasına səbəb olur.
Kondensator Baskısını Azaltmanın Net Etkiləri
Ümumi net etki daha pozitiv tarafa doğru, çünki kotl-dakı isti giriş tələbi marcalıdır, amma kondensator basınlığının azalması nəticəsində net iş çıxışı daha çoxdur. Həmçinin, turbinin son stadiyalardakı buğunun kuruluk payı 10-12%-dən aşağı düşmür.
Buğunun Daha Yüksek Temperatura Super Isıtlanması
Buğun super ısıtılması, buğunun sabit basınlıkda boiler-də daha yüksək temperaturda super ısıtılmasına isti verilən hadisədir.
Yuxarıdakı T-s diaqramında göstərilən gölgəli sahə, buğunun super ısıtma temperaturunun artırılması nəticəsində (3-3’-4’-4) net işin artmasını açıqlayır.
Enerji formunda ekstra isti giriş, iş kimi dövrden ayrılır, yəni iş çıxışının artışı, ekstra isti giriş və isti rejeksiyadan üstün gəlir. Rankine dövrünün termal effektivliyi, buğunun temperaturunun artması nəticəsində artırılır.
Buğunun Temperaturunun Artırılmasının Pozitiv Etkiləri
Buğunun temperaturunun artırılması ilə bağlı bir mənalı etki, buğunun son stadiyasında nem %-nin artmasına icazə verməməsidir. Bu etki, yuxarıdakı (Şəkil:2) T-s diaqramından asanlıqla görünə bilir.
Buğunun Temperaturunun Artırılmasının Negativ Etkiləri
Buğunun temperaturunun artırılması, isti girişin kiçik bir artımına səbəb olur. Buğunun neçə dəfə super ısıtılara və güc dövründə istifadə edilə biləcəyi limitlər var. Bu limitlər, yüksək temperaturda metallurgiya və iqtisadi faydalılıq ilə bağlıdır.
Hazırda süperkritik gücü yaradan vahidlərdə, turbinin girişindəki buğunun temperaturu təxminən 620oC-dir. Buğunun temperaturunun daha da artırılması haqqında hər hansı bir qərar, metallurgiya due diligence və xərclər-informasiyanın qiymətləndirilməsi ardından adil olaraq verilə bilər.
Buğunun Temperaturunun Artırılmasının Net Etkiləri
(Şəkil:2) T-s diaqramından, temperaturun artmasının net etkisi daha pozitiv tarafa doğru, çünki ağlama çıxışının artışı, isti girişin artması və kiçik isti rejeksiyadan üstün gəlir. Bu səbəbdən, güvənlilik və iqtisadi faydalılıq qiymətləndirildikdən sonra buğunun temperaturunu artırmaq həmişə faydalıdır.
Alt-Kritik Parametrlərlə Kotl Basınlığını Artırmaq
Alternativ yol, kotl işləmə basınlığını artırmaqla Rankine dövrünün effektivliyini artırmaqdır və bu, kotlda qaynama prosesinin yer aldığı temperatur ilə bağlıdır. Bu səbəbdən, dövrün termal effektivliyi artırılır.
T-s diaqramının yardımıyla, kotl basınlığının artırılması prosesinin dövrün performansına təsiri asanlıqla görünə və anlaşıla bilir.
Kotl basınlığının artırılması nəticəsində, Rankine dövrü, Şəkil:3-də T-s diaqramında göstərildiyi kimi, bir az sola sürüşür və ondan aşağıdakı nəticələr çıxarılabilir:
Yuxarıdakı şəkildəki pembe rəngli gölgəli sahədə göstərilən nəticələrə görə, net işin ciddi dərəcədə artırılması.
Dövr bir az sola sürüşdüyündən, buğunun turbində genişlənməsi zamanı net işin azalması (yuxarıdaki Şəkil:3-də göy rəngli gölgələnmiş kimi).
Soğutma suyunadakı isti rejeksiyada azalma kondensator-dakı.
Bu səbəbdən, bu tədbirlər nəticəsində dövrün termal effektivliyində ciddi dərəcədə artırılma baş verir.
Süper-Kritik Parametrlərlə Kotl Basınlığını Artırmaq
Rankine dövrünün termal effektivliyini artırmaq məqsədilə, cari vaxtda istifadə olunan buğu nəzarətçilərində süper-kritik basınlık istifadə olunur. Buğu nəzarətçiləri 22.06Mpa üstündə işləyirsə, buğu nəzarətçiləri süper-kritik buğu nəzarətçiləri və plant süper-kritik gücü yaradan plant adlandırılır. Yüksək işləmə basınlığı səbəbindən, bu plantlar daha yüksək effektivliklə tanınırlar.
