CAPITOLUL 1INTRODUCEREPrezenta lucrarei propuneascoate neviden importana actual aproducerii n condiiieconomiceaenergieielectrice i termice in centrale electrice de termoficare,centrale care n prezent funcioneaz n marea majoritate a oraelor din Romnia.Obiectivul general al strategiei sectorului energetic l constituie satisfacerea necesarului de energie att n prezent, ct i pe termen mediu i lung, la un prect mai sc zut, adecvat unei economii moderne de piai unui standard de via civilizat, n condi ii de calitate, siguran n alimentare, cu respectarea principiilor dezvolt rii durabile. Obiectivele declarate ale dezvolt rii durabile n ceea ce privete sectorul energetic din Romnia sunt: creterea eficien ei energetice; promovarea producerii energiei pe bazde resurse regenerabile; promovarea producerii de energie electricsi termicn centrale cucogenerare, nspecial ninstala ii decogeneraredenalt eficien ; sus inereaactivit ilor decercetare-dezvoltarei diseminarea rezultatelor cercet rilor aplicabile; reducerea impactului negativ al sectorului energetic asupra mediului nconjur tor ; utilizarea ra ionalsi eficien a a resurselor energetice primare.Unul dintreelementeleprioritareastrategiei energeticel constituie mbun t irea eficien ei energetice. Cretereaeficien ei energeticeareocontribu iemajor larealizarea siguran ei aliment rii, dezvolt rii durabile i competitivit ii, la economisirea resurselorenergeticeprimarei lareducereaemisiilorgazelorcuefectde ser . 1Indicatorul sintetic reprezentativ privind eficien a de utilizare a energiei la nivel na ional este intensitatea energetic , respectiv consumul de energie pentru a produce o unitate de Produs Intern Brut (PIB).Ajustarea structural a economiei, dar i creterea eficien ei de utilizare a resurselor, au determinat o reducere a intensit ii energiei primare de la 0,605 tep/1000Euro2005 n anul2000, la 0,492 tep/1000Euro2005 n anul 2005, calculul fiind f cut la cursul de schimb. Valoarea acestui indicator r mne totui de peste douori mai mare dect media UE (figura 1.1). Intensitatea energiei electrice a avut de asemenea o evolu ie favorabil sc znd cu 10% n perioada 2000-2005. Valoarea nregistratn 2005 (0,491 kWh/Euro2005) este de aproape douori mai mare dect media UE (fig. 1.2)Figura 1.12Figura 1.2CS curs de schimbPPC paritatea puterii de cump rare Analiza situa iei actuale asectorului energetic eviden iaz unele avantaje competitive dintre care a enumera:- tradi ie ndelungat n industria energetic , beneficiind de experien att nindustriadepetrol i gaze, cti nceade producere a energiei electrice i termice;- resurse energetice na ionale, ndeosebi c rbune dar i rezerve de petrol i gaze naturale;- infrastructur complex i diversificat : re ele na ionale de transport energie electric , gaze naturale, i ei, produse petroliere, capacit i de rafinare, de transport maritim i capacit i portuare importante la Marea Neagr ; - structur diversificat i echilibrat a produc iei de energie electric ; - lipsadificult ilor nrespectareaangajamentelor asumateprin Protocolul de la Kyoto.Din p cate tot aici trebuie samintesc i deficien e ale sistemului: - serie de instala ii de producere, transport i distribu ie a energiei sunt par ial nvechite i dep ite tehnologic, cuconsumuri i costuri de exploatare mari;- odependen crescnd laimportul gazelor naturale, existnd pentru moment o singursurs ;- eficien energetic redus pe lan ul produc ie-transport- distribu ie-consumator final de energie; - cea mai mare parte din unit ile de producere energie electric nu respectnormele de emisii pentru anumi i poluan i n aer din Uniunea European , alinierea la aceste cerin e necesitnd fonduri 3importante i o realizare treptat , conform calendarului de conformare negociat;- efort financiarmajorpentruconformareacureglement rilor de mediu;Ca oportunit i se pot remarca: - pozi ie geografic favorabil pentruaputeaparticipaactivla dezvoltareaproiectelorde magistralepan-europenedepetroli gaze naturale;- existen apie elor fizicedeenergie, precumi acceslapie ele regionale de energie electrici gaze naturale cu oportunit i de realizare a serviciilor de sistem la nivel regional;- capacitatedisponibil total asistemului na ional detransport gaze naturale ce poate asigura preluarea solicit rilor utilizatorilor; - climatinvesti ional atractivattpentruinvestitorii str ini cti pentru ceiautohtoni, inclusiv n procesul de privatizare al a diferitelor companii aflate acum n proprietatea statului.Din p cate nsexistsi un num r mare de riscuri i vulnerabilit i dintre care ai aminti doar cteva:- rezerveredusedei ei i gazenaturalelimitatencondi iilen care nu vor fi descoperite alte z c minte; - volatilitatea pre urilor la hidrocarburi pe pie ele interna ionale; - existen a de arierate la nivelul unor companii din sector; - eficienreduspe lan ul de produc ie; - tendin a de schimbare a caracteristicilor climatice i instabilitatea regimului hidrologic;- costuri suplimentare generate de aplicarea prevederilor directivei 2003/87/ECprivindstabilireaunei schemedecomercializarea emisiilor de gaze cu efect de ser ; Obinerea de energie utilizabil i stabilirea mijloacelor de folosire a acesteia se numr printre cele mai vechi preocupri ale omenirii civilizate.4Cttimpdomeniiledeactivitatenuerau preadiverse,aceste probleme se rezolvau cu mijloace rudimentare, empirice. Odat cu extinderea domeniilor de activitate i ndeosebi n urma apariiei i dezvoltrii tehnologiei, necesarul de energie a crescut rapid, att cantitativ, ct i ca diversitate a formelor de energie.Tehnicile producerii, distribuirii i consumrii de energie au trebuit s fie din ce n ce mai binecunoscute i stpnite, pentru a se rezolva problemele tot mai numeroase i mai dificile care apreau n aceste domenii. Printre aceste probleme, cea privitoare laeficacitateaproceselorutilizate, cum i la pierderile legate de aceste procese, au nceput s capeteoimportantot mai mare, ajungndcutimpul, sseplasezepeprimul plannacest domeniu.Noiuneaderandament, noiunecuconinut foartelargi cuposibiliti deaplicare extrem de variate, a fost probabil conturat i precizat ca urmare a preocuprilor n domeniile producerii de energie i efecturii de transformri enrgetice.Rezultatelepracticeauartat c, proceselencareintervinuneleformedeenegie, ca energia mecanic, electric, hidraulic .a., se desfoar cu randamente relativ mari; n schimb, unele procese n care intervin alte forme de energie, ca energia intern i cldura se desfoar cu randamente mult mai reduse.Primul principiu al termodinamicii, care pleac de la existena diferitelor forme de energie, se rezum doar la a stabilii caracterul conservativ al energiei. Limitarea posibilitilor de efectuare a unor transformri energetice nu este ctui de puin considerat n aceast lege, iar meninerearandamenteloracestorprocese la valori reduse, chiar n condiii ideale,apare ca o realitate neexplicat.Acestea sunt consecinele caracterului exclusiv cantitativ al primului principiu al termodinamicii, ncadrulcruia, nuse face nici o deosebire de ordin calitativ,intre diferitele forme de energie existente.Esena celui de-al doilea principiu al termodinamicii const n diferenierea calitativ a formelor de energie. Dificultile legate de realizarea unor procese, limitarea i chiar imposibilitateaefecturii unor transformri energeticesunt consecinealeacestei diferenieri, care explic totodat randamentele reduse ce caracterizeaz unele procese termoenergetice.Energiaconsumatntr-unprocesi carenuseragsetecaefect util, captimplicit caracterul depierderedeenergie; ori, nluminaprimului principiual termodinamicii, innd seama de caracterul conservativ al energiei, aceasta nu se poate pierde. Mai mult chiar, cauzele, i 5localizareaninstalaii apierderilor deenergie, stabilitenumai pebazaprimului principiual termodinamicii, conduc n general la concluzii care nu corespund realitii.Aceste inconveniente sunt consecine ale caracterului limitat a primului principiu a termodinamicii inutrebuiessecomiteroareadeaomitecvalabilitateageneralalegii conservrii energiei se refer excusiv la aspectul cantitativ al proceselor energetice.Metoda n prezent cea mai rspndit, de analiz i de calcul a proceselor i instalaiilor termice are la baz bilanul de energie i randamentul termic, care la rndul lor sunt concepte rezultate din primul principiu al termodinamicii. Desigur, analizele i calculele efectuate n cadrul acestei metodeprezintinconvenientelei lacunelecaracteristiceaplicrii exclusiveaacestei legi.Obinerea de concluzii i rezultate corecte n studiul proceselor i instalaiilor termice este condiionat de analiza complet a acestora, analiz care impune considerarea simultan a:- cantitilor de energie care intervin;- caracteristicilor calitative a acestor energii;- condiiilor de desfurare a proceselor.Analiza cantitativ, care const n ntocmirea bilanului de energie i determinarea randamentului termic, rezolv doar aspectele legate de primul principiu al termodinamicii. Concluzii privitoarelaperfeciuneatermodinamicnurezultdect nsubsidiar, uneledintre aceste concluzii fiind ns alterate i conducnd uor la interpretri false.Analiza calitativ, care se bazeaz pe capacitile de transformare diferite ale diverselor forme de energie folosite, precum i pe ireversibilitatea proceselor, rezolv aspectele legate de cel de-al doilea principiu al termodinamicii (cauzele i mrimile pierderilor, eficacitatea proceselor etc.).Studiul complet i obinerea de rezultate corecte n ce privete procesele termice, impune deci aplicarea simultan a ambelor principii ale termodinamicii.nlucrrile tehnice, aplicarea celui de-al doilea principiu al termodinamicii a fost mult stnjenitdedificulti derivatemai alesdecaracterul abstractal mrimii decalcul careeste entropia.Necesitateadeadispunedeometodcorecti completdeanalizi decalcul a proceselor termoenergetice, metod care s ndeplineasc condiiile impuse de necesitile tehnice (simpl, sigur, corect, intuitiv) a condus la metoda de analiz exergetic.6Datoritcaracterului intuitival exergiei i mrimii complementareanergia, numeroase aspecte legate de procesele termoenergetice se clarific i devin mai uor de neles. Astfel, nsi formulareacelui de-al doileaprincipiual termodinamicii devinemai clari mai accesibil nelegerii.Totodat, aanumita pierdere de energie care intervine n procesele termoenergetice, apare n realitate ca o pierdere de exergie, care se transform n anergie. innd seama de caracterul neconservativ al exegiei,pierderea acesteia nu mai apare ca un nonsens, ci doar ca o realitate nedorit.Fa de alte forme de energie, exergia ocup o poziie deosebit, determinat de capacitatea nelimitat de transformare energetic care o caracterizeaz. n acelai timp,energia cerut de consumatori,energie utilizabil,este chiar exergia. Aceasta face ca, din energiile cu care se lucreaz n tehnic, doar exergia s aib valoare economic.nprezent, procedeul cel mai rspndit deproducereaenergiei mecanice, respectiv electrice, este cel utilizat n centralele termoelectrice cu abur. n cadrul acestui procedeu, energia chimic a combustibiluluise transform prin ardere n energie termic,nmagazinat succesiv subformadeenergieinternngazele de ardere i n aburul,care, destinzndu-se n turbine, permiteobinerealucrului mecanic, transformat apoi nenergieelectricdectregeneratorul electric.Dei instalaiile folosite, ca i lanul transformrilor energetice sunt destul de complicate, totui, datorit preului relativ redus al energiei primare consumate - combustibili inferiori - cum icaracteristicilorgeneralealeinstalaiilor,care permit realizarea de grupuri cu puteri unitare foarte mari, n actualul stadiu, ca i n urmtoarele cteva decenii, majoritatea energiei electrice consumate pe glob se produce i se va produce n centralele termoelectrice cu abur [3].Studiul carestlabazaacestei lucrri esteefectuat asupraunei centralede50MW echipatcuuncazande420t/hfuncionndcugaznatural i oturbintipDSL-50acror descriere se face n 3.2 i 5.5. Regimurile analizate sunt astfel alese nct sa reflecte ct mai bine modul de funcionare al centralei. Astfel se iau n considerare un regim de iarn, cnd cererea de agent termic este semnificativ, putnd considera acest regim ca unul nominal, un regim de var, cndcererea ctre consumatorii termici este mai redus i unregimoptimizat astfel nct consumurile s fie economice.7Structurarea acestei lucrri se face pe nou capitole, fiecare propunndu-si s descrie n mod sintetic eficacitatea producerii energiei ntr-un ciclu convenional (C.E.T), eficacitate care depinde n mod direct de analiza regimurilor de funcionare ale acestor cicluri.CAPITOLUL 22.1 Bilanuri energetice. Consideraii teoreticeAlimentarea cu energie a consumatorilor, la un nalt nivel calitativ i de siguran, precum i administrarea raional i eficient a bazei energetice presupune, pe de o parte, cunoaterea corect a performanelor tehnicoeconomice ale tuturor prilor componente ale ntregului lan energetic, de la productor la consumator, iar pe de alt parte, asigurarea condiiilor optime, din punct de vedere energetic, pentru funcionarea acestora.Principalul mijloc care st la ndemna specialitilor pentru realizarea acestor obiective importantel constituiebilanul energetic-exergetic, carepermiteefectuareaatt aanalizelor 8cantitative, ct i acelor calitativeasupramodului deutilizareacombustibilului i atuturor formelor de energie n cadrul limitelor unui sistemdeterminat. Acest cadru limit poart denumirea de contur, el reprezentnd practic suprafaa nchis care include limitele fa de care se consider intrrile i ieirile de energie. Prin urmare, conturul unui bilan energetic sau exergetic poate coincide cu conturul fizic al unui utilaj, al unei instalaii sau al unui ansamblu complex sau sistem.Prin bilan energetic se definete evidenierea sub form de tabel, diagram sau alt form a egalitii dintre cantitile de energie ieite sub form de energie util, i cantitile de energie intrate, corespunztoareunui sistemenergeticdat i unui interval detimpdat. Laelaborarea bilanului trebuie ssein seama detoate fazele i randamentele proceselor deextracie, preparare, transformare, transport, distribuiei utilizarecorespunztoaresistemului analizat, precum i a tuturor formelor i purttorilor de energie considerai ca intrri i ieiri ale sistemului.Conceptul de bilan energetic are la baz legea transformrii i conservrii energiei, lege care se manifestn cazul sistemelor termodinamice sub forma primului principiu al termodinamicii. Aceast lege reflect proprietatea de conservare a energiei, indiferent de forma ei de manifestare i exprim valoric modul de participare al diferitelor forme de energie la realizarea unui proces energetic complex de ctre un sistem material aflat n interaciune cu alte sisteme sau cu mediul ambiant. Fiind un instrument de analiz pur cantitativ, bilanul energetic nupoateevidenianici gradul dedeprtareal procesului energeticfadecel optimi nici posibilitilerealedembuntirealui. Aceastaestecuatt mai adevrat cuct structura energetic a procesului cuprinde forme de energie cu capacitate limitat de transformare n lucru mecanic, n proporie mai mare. Este cazul, evident, al sistemelor i proceselor termodinamice.Atunci cnd sunt prezentate fenomene termice, se impune cu necesitate folosirea simultan a primului i a celui de-al doilea principiu al termodinamicii. Prin intermediul acestuia dinurm, sepot studiai evaluaproceseireversibile, respectivsepot determinapunctelede generare de entropie.Analiza energetic primar trebuie completat cu o analiz exergetic detaliat, cu ajutorul creiassepoatevideniapierderiledeexergiei ciledemicorarealor. Pentru aprecierea eficacitii procesului analizat, este indicat s se determine i randamentul exergetic al acestuia. Determinarea numai a randamentului termic este insuficient i poate conduce la confuzii privind posibilitile reale de optimizare a procesului. Pentru a obine concluzii adecvate, 9este necesar s se determine att randamentul termic, ct i cel exergetic. Randamentul exergetic este un criteriu de determinare i de comparare a eficacitii proceselor termice, considerndu-se ca potenial termodinamic de referin potenialul corespunztor strii mediului ambiant.Elaborarea ianaliza bilanurilor energetice este reglementat prin lege i trebuie s se transforme ntr-o activitate sistematic care are drept scop reducerea consumurilor de combustibil ienergieprinridicareacontinuaperformanelorenergeticealetuturorinstalaiilor, sporirea eficienei ntregii activiti energotehnologice.Elaborarea i analiza bilanurilor energetice i exergetice constituie cel mai eficient mijloc de stabilire a msurilor tehnico-organizatorice menite s duc la creterea efectului util al energiei introduse ntr-un sistem, la diminuarea consumurilor specifice de energie pe produs.Modelele matematice pentru realizarea bilanurilor energetice au la baz principiul conservrii energiei. nacest sens, sedefinetemulimeamrimilor deintrare, secalculeaz pierderile din conturul de bilan, pe categorii de procese, se stabilesc valorile randamentelor i se constituie setul mrimilor de ieire. n funcie de scopul urmrit, bilanurile energetice se ntocmesc n patru faze distincte aleunui sistem i anume: la proiectarea unui sistem nou sau modernizarea unui sistem existent, la omologarea i recepionarea prilor componente ale unui sistem, la cunoaterea i mbuntirea parametrilor tehnico-funcionali ai unui sistem n procesul exploatrii, precum i la ntocmirea planurilor curente i de perspectiv privind economisirea i folosirea raional a energiei.nprimul caz, prinelaborareabilanurilor energetice, seurmretealegereacelor mai raionali purttori de energie, stabilirea schemelor optime de alimentare cu energie, determinarea necesarului de resurse energetice cu luarea n considerare a folosirii ct mai eficiente a resurselor de energie secundare, predeterminarea consumurilor specifice de energie ale fiecrui agregat care intr n componena sistemului, precum i pe unitatea de produs.ncazul omologrii saurecepionrii instalaiilor, bilanurileenergeticeaudrept scop stabilirea indicatorilor de consumenergetic, a randamentelor i a performanelor tehnico-funcionale n raport cu cele din proiect sau contractate.Elaborarea bilanurilor energetice pentru sistemele n funciune se face n scopul ridicrii calitii exploatrii,a stabilirii structurii consumului util i a pierderilor de energie, n vederea sporirii randamentelor, recuperrii eficiente a resurselor energetice secundare, atingerii 10parametrilor optimi dinpunct devedere energotehnologic. Pe aceast baz, sepot preciza normele de consum specific de combustibil, energie electric i termic [1].2.2 Clasificarea bilanurilor energeticeBilanurile energetice se pot clasifica n funcie de mai multe criterii conform [3] i [6].Formaenergiilorparticipantenprocesdetermingrupareabilanurilor energeticen dou mari categorii: - Bilanuri energetice, atunci cnd n procesul analizat particip numai energii ordonate sau cu capacitate nelimitat de transformare, ca de exemplu n cazul bilanurilor electrice;- Bilanuriexergeticerecomandate pentru sistemele n care particip energii neordonate sau cu capacitate limitat de transformare.Tipul purttorului de energiegrupeaz toate bilanurile energetice n urmtoarele categorii:- Bilanuri electricen cazul n care, n sistemul analizat intr numai energie electric;- Bilanuri termicen cazul n care, n sistemul analizat, intr ca purttor de energie aburul, apa cald sau fierbinte;- Bilanuri pe combustibiln cazul in care, n sistemul analizat, intr ca purttori de energie combustibili de toate formele i/sau produsele de ardere (gaze de ardere);- Bilanurideaercomprimatncazul ncare, nsistemul analizat, intrca purttor de energie aerul comprimat.Numrul formelor saupurttorilor de energie, care particip n procesul analizat, permite gruparea bilanurilor energetice n:- Bilanuri simple n cazul n care bilanul se refer la o singur form sau un singur purttor de energie ;- Bilanuri complexe n cazul n care ele se refer la dou sau mai multe forme saupurttori deenergie. Demenionat c, bilanul caresereferatt la combustibilul, ct i la energia termic intrate n contur, poart denumirea de 11bilan termoenergetic, iar cel care se refer la toate formele de energie intrate n sistem se numete bilan de energie total.Coninutul, metoda i momentul elaborrii clasific bilanurile energetice n dou grupe mari:- Bilanuri de proiect efectuate, fie cu prilejul proiectrii unor obiective noi fie la modernizarea sau reconstruirea unor obiective existente. Aceste bilanuri se ntocmesc pe cale analitic, pe baza performanelor tehnico-funcionale garantatedefurnizori, pentrufiecareutilaj, agregat, instalaiecareintrn componenasistemului proiectat. Avndcaracterul debilan preliminat, el trebuie s fie realizat n ipoteza adoptrii soluiilor optime, corespunztoare condiiilor tehnico-economice cele mai avansate pe plan mondial;- Bilanul pentru instalaii existente.n aceast categorie pot fi incluse urmtoarele tipuri de bilanuri energetice: Bilanuri energetice reale prin care se nelege relevarea prin intermediul msurrilor i a calculelor analitice a situaiei energetice existente ntr-un sistem la un moment dat. Bilanul real, pe lng faptul c reflect nivelul tehnic al exploatrii sistemului, constituie baza tehnico-economic de fundamentarea msurilor tehnice i organizatorice menite s conduc la ridicarea performanelor energetice ale sistemului analizat, prin reducerea pierderilor i o ct mai eficient folosire a tuturor formelor de energie; Bilanuri energetice optime sunt bilanurile unui sistem analizat, in ipoteza cacestaar fi adus ncondiii optime energeticedefuncionare, prin aplicarea tuturor msurilor tehnice i organizatorice pe care tiina le pune la ndemn, ntr-un moment dat. Compararea acestora cu bilanurile energetice reale indic, pe de-o parte, decalajul existent, la un moment dat, ntrefuncionarearealifuncionareancondiii optime, iar pedealt parte, mrimea eforturilor necesare pentru realizarea acesteia; Bilanurile energetice normatese calculeaz pe baza performanelor energetice ale sistemului analizat, preconizate a fi atinse de acesta ntr-o perioad determinat de timp, de obicei un an, prin aplicarea unei ntregi gamedemsuri tehnicei organizatorice, stabilitepebazaconcluziilor 12rezultate din bilanurile reale. Bilanul energetic normat tinde n timp ctre bilanul energetic optim.2.3. Etape de ntocmire a bilanurilorntocmirea bilanurilor energetice presupune parcurgerea, n general, a urmtoarelor etape principale [3]:- Analiza atent a instalaiilor , agregatelor, precum i a proceselor tehnologice de baz i auxiliare care constituie obiectul bilanului energetic;- ntocmirea schemelor fluxului tehnologic de materiale i a fluxurilor energetice;- Delimitareaconturuluide bilan i precizarea legturilor acestui contur cu sisteme limitrofe;- Identificarea purttorilor de energie i a modului de circulaie a acestuia n interiorul sistemului;- Precizarea regimurilor de lucru pentru care se ntocmesc bilanurile energetice;- Stabilireacaracteristicilor fiecrui element component al sistemului i precizarea mrimilor ce vor fi msurate, a metodelor i mijloacelor de msurare, precum i a periodicitii citirilorpentru fiecaremrime msurat nintervaluldetimpstabilit pentru bilanul respectiv;- Alegerea i montarea corect a tuturor aparatelor i dispozitivelor cu ajutorul crora vor fi msurate toate componentele bilanului energetic;- ntocmirea modelului matematic al bilanului exergetic, n vederea optimizrii acestuia, n funcie de restriciile impuse, att sub aspect tehnologic, ct i sub aspect funcional;- Elaborarea bilanurilor reale i optime;- Analiza pierderilor reale i stabilirea unui programetapizat de msuri tehnico-organizatoricenvedereareducerii laminimum, ntr-uninterval detimpct mai redus, a pierderilor i a valorificrii integrale a resurselor energetice secundare.Pe baza rezultatelor bilanului energetic real i a analizei detaliate a tuturor componentelor de energie util i de pierderi de energie, se ntocmete bilanul energetic normat, care ine seama de toate msurile stabilite ca urmare a studiului efectuat.132.4. Modele matematice pentru bilanul energeticModelul matematicpentrubilanul energeticsestabiletefoartesimplu, porninddela interaciuneasistemului cumediul ambiant i respectivdelaaplicarealegii transformrii i conservrii energiei. n forma lui cea mai sintetic, acest model este de forma: s e iW W W (2.1)unde: Wi este suma tuturor cantitilor de energie transmis sistemului de ctre mediul ambiant, respectiv suma energiilor intrate n conturul de bilan; We suma tuturor cantitilor de energie transmise de ctre sistem mediului ambiant, respectiv ieite din conturul de bilan; Ws variaia de energie a sistemului n timpul considerat.Aceastvariaiedeenergieesterezultatul proceselor degenerare(Wg), respectivde absorbie (Wa) a energiei n interiorul sistemului considerat.Cu aceste nuanri, ecuaia de bilan (2.1)devine: + + .a e g iW W W W(2.2)pentrua se evidenia aspectul practic, utilitar, al bilanului energetic, se obinuiete s se restructureze membrul drept al relaiei (2.2) astfel: + + +r p u a eW W W W W (2.3)unde: Wu reprezint suma tuturor cantitilor de energie de toate formele folosite n mod util n cadrul sistemului; Wp suma tuturor cantitilor de energie de toate formele care sunt considerate, dinpunctdevederealsistemului,ca pierderi; Wr suma tuturor cantitilor de energie coninute n resursele energetice secundare de orice form care se livreaz spre exteriorul conturului i care sunt efectiv folosite n alte procese.Introducnd expresia (2.3) n (2.2), se obine ecuaia general a bilanului energetic sub forma: + + + .r p u g iW W W W W(2.4)Precizareaievaluarea termenului Wuse face uneori cu dificultate,mai ales n cazul sistemelor energotehnologice.Aceasta deoarece,energia efectiv util ntr-un proces tehnologic este o noiune subiectiv, susceptibil de interpretriCele prezentate mai sus au avut scopul de a demonstra deosebirile care pot exista ntre relaiile de bilan energetic (2.1) i (2.4). dei din punct de vedere matematic ele sunt echivalente, pentru un sistem energetic dat i un acelai interval de analiz, din punct de vedere aplicativ, ele 14se deosebesc. n primul caz, mrimile de intrare i de ieire ale sistemului se evideniaz uor, deoareceeledefinescinteraciuneaacestuiacuceaamediului ambiant. Evaluarealorareun caracter obiectiv, iar aplicarea relaiei (2.1) nu ntmpin nici o dificultate. n cel de-al doilea caz, definirea i evaluarea energiei utile depinde mai ales n cazul sistemelor energetice complexe decel carefacebilanul. Deci relaia(2.4) implicfactorul subiectiv, fapt ceconducelao denaturareasemnificaiei legii transformrii iconservrii energiei. nesenrelaia(2.4)nu constituie modelul matematic al acestei legi, ci o adaptare a lui la necesitile practice, industriale.Inconvenientul principal al bilanului energetic, respectival randamentului energetic, pentrucazul sistemeloriproceselorenergetice, derivdinnsiesenalegii transformrii i conservrii energiei. Aceast lege, devenit principiul nti al termodinamicii pentru sistemele i proceseletermodinamice, esteexclusivcantitativ. ncadrul ei sestabilete doar caracterul conservatival energiei i nuofernici oposibilitatedediferenierecalitativntrediferitele forme de energie aparinnd sistemului considerat, sau ntre diferitele forme de manifestare ale interaciunii lui cu mediul ambiant (cldur, lucru mecanic).De aceea, pentru studiul evoluiei unui sistem energetic care implic i prezena cldurii, se impune luarea n considerare i a celui de-al doilea principiu al termodinamicii, mpreun cu analiza exergetic asociat acestuia.n scopul depirii limitei de penetraie a primului principiu al termodinamicii n analiza proceselor termice, respectiv n scopul constituirii unui sistem de mrimi care s permit analiza cantitativi calitativaproceselor termice, s-apropusgrupareaformelor deenergientrei categorii:- Forme de energie care, n condiii ideale, se pot transforma integral n oricare alt form de energie, deci cu capacitate nelimitat de transformare;- Formedeenergie care,chiar n condiiiideale,nu se pot transformadect parial n oricare form de energie, deci cu capacitate limitat de transformare;- Forme de energie care, chiar n condiii ideale, nu se pot transforma n alte forme de energie, deci cu capacitate nul de transformare.Oriceformdeenergiecareaparineprimei categorii demai sussenumeteexergie. Orice form de energie care aparine ultimei categorii de mai sus se numete anergie. 15Exergiai anergiasunt astfel definite, nct eledepinddestareasistemului, deforma energiei consumate, de ireversibilitatea proceselor de transformare a energiei i de starea mediului ambiant cu care interacioneaz sistemul energetic considerat.Princonsiderareacelui de al doilea principiu al termodinamicii,rezult c energiile cu capacitatelimitatdetransformarenusepottransformadect parial nlucrumecanic, adic exergie; restul acestor energii const deci n anergie. n esen, se poate spune c energia (W) este format din exergie (E) i anergie (A).A E W + (2.5)Din aceast relaie se observ imediatc exergia i anergia sunt concepte complementare, raportate la cel de energie. Cu ajutorul lor se poate exprima orice form de energie, oricare ar fi capacitatea acesteia de transformare ntr-o alt form de energie. De menionat faptul c, la unele formedeenergieunadinceledoucomponentepoatefinul,astfel,energiaelectric const integral din exergie, n timp ce exergia mediului ambiant este nul. n acest ultim caz, energia mediului ambiant const numai din anergie.Dup cum rezult din definiie, n cazul formelor ordonate de energie, exergia este egal cuenergiarespectiv. nacelai timp, energiileneordonateconstaudinexergieianergie. n cazul cldurii, exergiacorespunde numai acelei pri din micarea termic pe seama creia se poate efectua lucru mecanic. Exergia corespunztoare unei clduri este partea maxim din cldurarespectivcaresepoatetransformanlucrumecanic, pentruostaredatamediului ambiant.Bilanul exergeticesteunconcept derivat dinprimul principiual termodinamicii, dar aplicat unor mrimi de calcul definite cu ajutorul celui de al doilea principiu al termodinamicii. El afost introdusnanalizasistemelor energeticepentrualuanconsideraiecapacitateade transformare a energiilor care intervin intr-un proces. Acest bilan este superior celui energetic, deoarece el exprim att primul principiu al termodinamicii (suma dintre exergie i anergie este constant), ct i al doilea principiu al termodinamicii (deoarece fiecrei ireversibiliti i corespunde o anumit reducere a exergiei, cu mrirea corespunztoare a anergiei).Considernd un sistem termodinamic oarecare i notnd cu indicele i exergia introdus, iar cu e exergia evacuat din sistem, ecuaia general a bilanului exergetic, se poate scrie sub forma:p e Qe e i Qi iE L E E L E E + + + + + (2.6)16unde: E reprezint exergiile agentului de lucru; EQ exergia cldurii; EP pierderea de exergie; L lucrul mecanic schimbat cu exteriorul.Dac se pleac de la o relaie de bilan energetic de genul (2.4) i de la ecuaia constitutiv (2.5), atunci se poate scrie o expresie general a bilanului de exergie-anergie de forma:( ) ( ) ( ) ( ) ( ) + + + + + + + +r r p p u u g g i iA E A E A E A E A E (2.7)Principalele componente ale bilanului exergetic pot fi determinate cu urmtoarele relaii de calcul:- Exergiacorespunztoare unei energii mecanice este dat, prin definiie de relaia:mec mecW E [J] (2.8)- Exergia corespunztoare unei energii electrice este definit de expresia:el elW E [J](2.9)- Exergia introdus sau evacuat dintr-un contur de bilan de ctre cantitatea G, n kg sau Nm3, dintr-un material se determin cu relaia :( ) ( )0 1 0 0 1S S T I I e G Em m [J] (2.10)n care: em reprezint exergia unitii de mas sau de volum din materialul respectiv, n J/kg sau J/Nm3:( ) ( )0 1 0 0 1s s T i i em [J/kg sau J/Nm3](2.11)1 1Gi I [J] (2.12)0 0Gi I [J] (2.13)1 1Gs S [J/K] (2.14)0 0Gs S [J/K](2.15)unde i1, i0 este entalpia materialului n starea 1, respectiv n starea de referin, n J/kg sau J/Nm3: s1, s0 entropia materialului n starea 1, respectiv n starea de referin, n J/kgK sau J/Nm3K; T0 temperatura absolut a strii de referin, in K.- Exergia unei uniti de combustibil este dat de relaia:( )0 0s s T H Et i c [J/kg sau J/Nm3] (2.16)unde: Hieste puterea calorific inferioar, n J/kg sau J/Nm3; st entropia produselor finale ale arderii, la temperatura final (teoretic) de ardere, n J/kgK sau J/Nm3K.17Demenionat cexergiaunui combustibil reprezintdefapt, exergiaamestecului de combustibil cu aerul la un exces dat. Prin urmare, exergia este funcie nu numai de combustibil, ci i de cantitatea de aer. Exergia unui combustibil se micoreaz cu creterea excesului de aer.- Exergia unei cantiti de cldur Q cedat sau preluat de o mas material,la presiune constant, este dat de expresia:

,_

101TTQ EQ [J] (2.17)unde: T1 este temperatura purttorului cldurii Q, n K.- Pierderea de exergie n cadrul unui proces de transfer a cantitii de cldur Q, ntre temperaturile T1 i T2, se determin cu relaia:S T QT T TT QT TTa

,_

02 1020 121 1 [J](2.18)CAPITOLUL 33.1 Bilanul cazanului de abur. Consideraii teoreticenconformitatecu[6], bilanuriletermicealecazanelor deabur seefectueazcel puin pentru patru regimuri de lucru ale cazanului corespunznd urmtoarelor debite de abur produse: a) debitul minim (debitul minim cu care poate funciona cazanul un timp nedefinit fr a suferii stricciuni); b) debitul normal sau optim(debitul corespunztor funcionrii cazanului cu randament optim); c) debitul nominal maximcontinuu(debitul maximdeabur pecare cazanultrebuies-l asigurentimpul unei exploatri permanente cu un randament mai sczut dect debitul normal; acest debit caracterizeaz capacitatea de producie a cazanului); d) debitul mediuanual (debitul rezultat dinraportul produciei anuale de abur la numrul de ore de funcionare a cazanului). Atunci cnd cazanul nu va putea realiza debitul normal sau cel nominal, sevor nlocui ncercrilelaacestedebitecuaceealadebitul maximrealizabil, frconsum exagerat de combustibil sau o forare excesiv a serviciilor auxiliare.Bilanul termic real al unui cazan se poate executa prin dou metode: direct, respectiv indirect.18Metoda direct presupune msurarea direct a tuturor parametrilor care dau posibilitatea calculrii cantitilor decldurintrate, respectivieitedi conturul debilan. Cantitile de cldur se iau n raport de temperatura de referin de 0C i se raporteaz la unitatea de timp.Cantitatea de cldur (msurat pe unitatea de timp) intrat, Qi, se compune din:- cldura chimic a combustibilului, Qc,ch;- cldura sensibil a combustibilului, Qc,f;- cldurasensibilaapei dealimentarei aapei injectatengeneratorul de abur, Qa;- cldura introdus prin aburul de injecie a combustibilului,Qinj(atunci cnd este cazul);- cldura sensibil a aerului (inclusiv ptrunderile de aer fals) intrat n cazan, Qfa;Cantitatea de cldur ieit, Qe, cuprinde:- cldura util cuprinznd cldura aburului produs de cazan, Qu;- cldura pierdut prin cldura sensibil a gazelor de ardere, inclusiv cldura pierdut prin aburul de injecie a combustibilului, Qga,f;- cldura pierdut prin ardere chimic incomplet, Qga,ch;- cldura pierdut ctre mediul ambiant datorit nclzirii excesive a suprafeelor exterioare, Qper;- cldura pierdut prin apa purjat, Qp;Ecuaia general a bilanului termic este:e iQ Q[kW sau kJ/s] (3.1)sauper p ch ga f ga u fa a f c ch cQ Q Q Q Q Q Q Q Q + + + + + + +, , , ,[kW sau kJ/s] (3.2)Diversele componente se pot calcula astfel:- toate cldurile sensibile au relaia de determinare:t c D Qf [kW](3.3)unde: D este debitul de agent, n kg/s sau Nm3/s; c cldura specific a agentului, n kJ/kgC sau kJ/Nm3C; t temperatura agentului, n C.- toate cldurile chimice se determin cu relaia:19i chH D Q [kW] (3.4)unde: D este debitul de agent, n kg/s sau Nm3/s; Hi puterea caloric inferioar a agentului, n kJ/kg sau kJ/Nm3.- pierderiledecldurctremediul ambiant prinsuprafeeleexterioareprin convecie i conducie conform [8], la nivelul echipamentului se vor lua egale cu: Qper=1,5%, la o cantitate de cldur introdus n focar, cu combustibilul, egal cu 40 GJ/h; Qper=0,5%, la o cantitate de cldur introdus cu combustibilul de 400 GJ/h. Pentru valori intermediare se va recurge la interpolri,respectiv la extrapolri. Procentele se aplic asupra cantitii de cldur introduse.Metodaindirectpermite calculul randamentului termic brut al cazanului laostare stabilizat, fr a fi necesar msurarea debitelor de abur i ap de alimentare.Relaia pentru determinarea randamentului termic brut prin aceast metod este:( )100,,+ + + +f c fa a ip a ub tQ Q Q QQ Q Q [%](3.5)ntocmireabilanului pecaleindirectseadmitenumai cundeplinireaurmtoarelor condiii cumulative [6]:- randamentul termic brut al cazanului s fie mai mare de 75%;- debitul nominal al cazanului s fie mai mare de 10 t/h exclusiv;- nprimul andefuncionarealcazanului, bilanul sfiefcut prinmetoda direct i s se repete determinarea prinaceast metod la cinci ani odat, n anii intermediari admindu-se ntocmirea bilanului prin metoda direct;- s se compare pierderile q5din metoda indirect cu pierderile qper=(Qper/Qi)100[%] dinmetoda direct, fcndu-secorecturile necesare asupra lui q5.Tot conform [8] n funcie de posibilitile de msurare sau de determinare prin calcul, se va prefera forma de exprimare direct a randamentului:20iudQQ [%] (3.6)unde: Qu energia util rezultat din proces; Qi totalul energiei intrat n proces.3.2. Descrierea cazanului de abur C-420t/hEste un cazan de radiaie cu circulaie natural, construit de Uzina Vulcan din Bucureti. Constructiv este realizat n forma literei , cu dou drumuri de gaze de ardere, cazanul are dou prenclzitoare de aer rotative,2 ventilatoare de aer i 2 de gaze de ardere. Instalaia de ardere are 18 arztoare ce pot fi folosite att pe pcura ct i pe gaz natural, dispuse pe trei nivele pe peretele frontal al cazanului [7]. Caracteristici tehnice:- debitul de abur: 420t/h- presiunea aburului supranclzit: 137bar- presiune abur in tambur: 152bar- temperatura abur supranclzit: 5700C- temperatura apa de alimentare: 2300C- temperatura aer la intrare in PA: 700C- temperatura gazelor la co: 170-1800C- randamentul cazanului: 91,8%- volumul focarului: 1518m3- consumul orar de pcur: 28900kg/h- gradul de ecranare a focarului: 85%- debit E.P.A.:500m3- presiune E.P.A.: 180bar- temperatura apa E.P.A.: 1590C Descrierea prii constructive:Agregatul de cazan are profilul clasic al literii greceti , prin care se realizeaz o circulaie a gazelor de combustibil, iniial ascendent, urmat de un scurt traseu orizontal i apoi descendent.Camerancareseintroducecombustibilul i, ncaregazelerezultatecaptocirculaie ascendenta, constituiefocarul cazanului, iar parteaincaregazeledecombustieauundrum descendent constituie puul convectiv realizat sub forma a doua canale.21La ieirea din construcia propriuzis a cazanului, gazele de combustie trecnd prin dreptul plniilor colectoare de cenu, sunt aspirate prin cele dou prenclzitoare rotative de aer de ctre dou exhaustoare (focar cu depresiune) si evacuate la co. Camera focaruluiAreformadeprismfiindmpritprinecranul bilateral indouasemicamere. Camera focarului este in ntregime ecranata dup cum urmeaz:- pereii lateralidefund simijlocul focarului (paralel cu pereii laterali) sunt ecranai cu evile sistemului fierbtor ;- peretele frontal este ecranat cu prima treapt a supranclzitorului de radiaie ;- camera focarului este nchisa la partea superioar de seciunea anterioara a supranclzitorului plafon, supranclzitor care merge pana la peretele din spate al puului convectiv ; Ecranele lateraleSunt realizate din evi mprite prin colectoare inferioare si superioare in trei grupe a cte 31deevi. nporiuneainferioar,evileecranelor auuncot careledonclinaie, spre interior de 15 fa de orizontala, constituind astfel o plnie. Ecranul din spate Executat cu aceleai evi, este mprit in 6 seciuni a cte 35 de evi, legate in colectoare. O parte din evile acestui ecran fac o curba spre interior, cu amplitudine de 1400 mm la nceputul zonei dentoarcereadrumului gazelor decombustie. Aceastcurbacreeazoproieminen ( deflector ) in scopul unei mai bune scldri cu gaze a supranclzitorului paravan. Ecranul median (bilateral)mparte ndou jumti camera focarului, paralel cu ecranele laterale,este realizat pe douseciuni colectoare, inferioaresi superioarefiindcomunepentruambelernduri. n ecranul median sunt practicate prin fasonare a evilor, ferestre de egalizare a depresiunii ntre cele dou jumti ale focarului. Ecranele laterale22Ecranele laterale si cel median sunt suspendate cu tirani de scheletul metalic al plafonului,prin urechile sudate pe colectoarele superioare avnd posibilitatea dilatrii libere in jos. Ecranul frontalEsteprimaparteasupranclzitoruluideradiaie executatdin evi de otelHT51. Spre deosebire de ecranele care constituie sistemul fierbtor unde circulaia este numai ascendent, n ecranul frontal circul, descendent pe un numr de 22 de evi aflate in zona central a fiecrei seciunisi ascendentperestulevilor numrnd de la un capt la celalalt, succesiunea de evi dup felul circulaiei. Intrarea aburului saturat din tambur n ecran se face in zonele cu circulaie descendent prin 12 evi, repartizate uniform pe 6 colectoare. n ecranul frontal sunt practicate prin fasonarea corespunztoare a evilor 18 ferestre circulare, dispuse pe trei etaje pentru arztoare . Supranclzitorul plafon Supranclzitorul plafon a crui poriune ce acoper camera focarului este tot o suprafa de schimbdecldurprinradiaiecareare368deevi dinoel HT51. Aburul intrprindou colectoare (cte unul pentru fiecare jumtate a cazanului) venind din colectoarele de ieire ale supranclzitorului frontal pe 12 evi. Fluxul aburului este ntr-un singur sens, dinspre frontul de deservirespreperetele dinfund alpuului convectiv unde este amplasat un singur colector de ieire pentru cele dou jumti ale cazanului, colector cu acelai diametru si din acelai oel cu cel de intrare. Supranclzitorul plafon este suspendat de scheletul metalic prin intermediul a 8 grinzi cu profil T dispuse paralel cu frontul de deservire a cazanului. Pe fiecare eav n dreptul grinzilor sunt sudate plcue din metal avnd un decupaj n care intr inima grinzii. Supranclzitorul paravan Este poziionat dedesubtul supranclzitorului plafon i este realizat din 30 de pachete a 46 serpentine in forma de U dispuse in 2 iruri. Fluxul aburului este n contracurent, paravanul fiindstrbtut dinsprefundul cazanului sprefrontul dedeservire. Circulaiaaburului, deshis pentruojumtateasupranclzitorului, estesimetricpentrucealaltjumtate. Trecereadeo parte pe cealalt a cazanului,care se produce n supranclzitorul paravan este realizat pentru omogenizarea solicitrilor termice a celor dou jumti. Supranclzitorul paravan este suspendat de scheletul metalic al plafonului cu tirani, prin intermediul unor urechi sudate pe colectoarele pachetelor.23 Puul convectivEste mprit n dou canale de gaze echipate identic. n puul convectiv este montat n sensul fluxului de combustie, supranclzitorul convectiv si economizorul. Supranclzitorul convectivFiecareparte(stnga-dreapta)asupranclzitorului convectivesteexecutatdinctedou pachete suprapuse (inferior i superior)cu un interstiiu liber ntre ele de 1300 mm pentru acces la control si curire.Colectoarelefiecrui pachet sunt scoasenafarascheletului metalical cazanului, pentru fiecare jumtate in partea lateral respectiv. Fiecare pachet este executat din 74 bucle simple a 4 evi dispuse concentric, cu pasul 120 mm in plan orizontal si 60 in plan vertical. Serpentinele sunt aezate in eicher paralel cu frontul de deservire al cazanului. Aburul care vine prin cele 6 evi dincolectorul deieireal supranclzitorului paravan, intrncolectorul dejosal pachetului superior prin partea din fat. Colectorul este mprit in dou astfel c n jumtatea din fat aburul circulincontracurent prin37buclesi ieseprinparteadinspateacolectorului dejos. Pe conducta de legtura intre pachetul superior si cel inferior este intercalat cel de-al treilea regulator de temperatura (rcitor de abur).Pachetul inferior al supranclzitorului convectiv are dou colectoare inferioare si unul superior.Din rcitorul de abur prin captul din spate al unuia din colectoarele inferioare aburul vine din cele 37 bucle din fa ale pachetului, le parcurge n contracurent si ajunge in colectorul superior prinal doileacolector inferiorsi mergelautilizare. Colectorul desusal pachetelor superioare si inferioare ale supranclzitorului convectiv sunt suspendate prin tirani de console montate pe scheletul metalic al cazanului. Celelalte colectoare au reazem de sprijin pe console. EconomizorulCa i supranclzitorul convectiv, economizorul este executat si el din dou jumti amplasate n cele dou canale de gaze ale puului convectiv. Fiecare jumtate este mprit pe nlime in 4 blocuri cu interstiii ntre blocuri de 663 mm. Intrarea apei n fiecare jumtate de economizor sefaceprincolectorul inferior amplasat nlungul peretelui lateral respectival canalului de gaze si n afara lui.Din fiecare colector pleac cte 110 serpentine duble din eav dispuse n eicher paralel cu frontul de deservire al cazanului cu un pas de 80 mm n plan orizontal si 70 mm n plan vertical. 24Fiecareserpentinapenaltimeaunui bloc aretrei bucle.Ieirea apeisefaceprincolectoarele superioare care au aceleai caracteristici constructive ca i colectoarele inferioare, fiind montate paralel si deaceeai parteacanalului degazecuacestea. Colectoareledeintrareieireale economizorului se sprijin pe console.Apa de alimentare vine la economizor prin evile de susinere ale supranclzitorului convectiv de la condensatoare. Intrarea apei de alimentare n economizor si ieirea ei se face prin cte dou evi la fiecare extremitate a colectoarelor (in total sunt 8 evi de intrare si 8 evi de ieire). TamburulTamburul are dublu rol: el este elementul tampon (rezerv de ap) n alimentarea suprafeelor fierbtoare si totodat spaiul de separare a aburului de ap, concomitent cu splarea lui. Tamburul este confecionat din oel 16 CN avnd diametrul interior de 1800 mm si grosimea de 95 mm, vaporizarea se face n dou trepte, separarea aburului primei trepte se face n tambur, iar separarea aburului celei de-a doua trepte se face n cicloanele exterioare. Rcitoarele de aburPentrureglareatemperaturii aburului supranclzit produsdecazanaacumarezultat la descrierea supranclzitorului, cazanul este prevzut cu cte trei rcitoare de abur, prin injecie de apa de alimentare, pentru fiecare din cele dou jumti ale sistemului de supranclzire.Primul rcitor este intercalat ntre supranclzitorul plafon si prima treapta a supranclzitorului paravan. Cel de-al doilea rcitor de abur este intercalat ntre prima treapt a supranclzitorului paravansi cea de-adoua treapt. Rcitorul 3este dispus ntre pachetul superior si cel inferior al supranclzitorului convectiv. CondensatoriiCondensatorii sunt nite schimbtoare de cldur sistemeava n eav. Aceti 8 condensatori sunt montai pe scheletul metalic al cazanului si aveau rolul de a forma condensul pentru injecie reglare temperatur a aburului. Din cauza spargerii evilor la aceti condensatori s-au anulat conductele de abur saturat din tambur spre condensatori, acetia rmnnd n schema cu 25apa de alimentare. Pe lng evile sparte din condensatori s-au fcut nite by-passe ntre spaiul de ap si spaiul de condens pentru a asigura debitul de ap necesar injeciilor. Instalaiile anexe ale cazanuluin afara elementelor cazanului propriuzis, instalaia de cazane cuprinde si instalaiile auxiliare:- ventilatoarele de gaze de ardere - ventilatoare de aer - caloriferele de abur- prenclzitoarele de aer si instalaia de suflare si splare a acestoraCAPITOLUL 44.1.Calculul bilanului termic la cazanul C-420 t/hRegimul din 18 noiembrie 2007Buletin de msurri pentru cazanul C 420 t/hTabel 4.1Nr.Crt.Mrimea msurat Simbol U.M. Valoare Aparat de msurat1. Debit combustibil (gaz) DcNm3/s 5,238 Debitmetru2. Putere caloric inferioar HikJ/Nm336360 Buletin de analiz3. Temperatur gaz tgazK 283 Termometru4. Cldur specific gaz cpgazkJ/kgK 1,57 Tabele gaze5. Debit ap alimentare Dakg/s 76 Debitmetru+diafragm6. Presiune ap alimentare palbar 186 Manometru7. Temperatur ap alimentare talK 236 Termometru268. Debit ap injecie Dinjkg/s 2,77 Debitmetru+diafragm9. Presiune ap injecie pinjbar 200 Manometru10. Temperatur ap injecie tinjK 503 Termometru11. Debit aer Daerkg/s 48,444 Debitmetru12. Temperatur aer taerK 293,15 Termometru13. Cldur specific aer cpaerkj/kgK 1,32 Tabele gaze14. Debit abur viu Dakg/s 74,72 Debitmetru+diafragm15. Entalpie abur viu iabkJ/kg 3469,7 Tabele ap-abur16. Presiune abur viu pabar 130 Manometru17. Temperatur abur viu taC 550 Termometru18. Debit purj Dpkg/s 2,78 Debitmetru+diafragm19. Entalpie purj ipkj/kg 1588,6 Tabele ap-abur20. Presiune tambur ptbbar 142 Manometru21. Temperatura gazelor la co tgacoC 180 TermometruFig. 4.1. Conturul de bilan al cazanului C 420t/hO prezentare a conturului de bilan se face detaliat n desenul de ansamblu din ANEXA 1.A. Debitele de cldur intrate n cazanA1. Cu combustibilulCombustibilul folosit este gazul natural.Buletin de analiz chimicTabel 4.2Data i durata prelevrii: 12. 11.2007Locul de prelevare a probei: din conducta de alimentare a cazanuluiPresiunea [bar]: 0,627Temperatura: 10CDeterminri n laborator:Data executrii analizei: 13.11.2008Rezultatele analizei:DENSITATEA (AER:1) 0,632CONINUT N C3* [g/Nm3]82,78CONINUT N C2* [g/Nm3] 150,44PUTEREA CALORIC INFERIOAR [kJ/Nm3] 36360PUTEREA CALORIC SUPERIOAR [kcal/Nm3] 1043328Componeni %Vol %Molar %Gravimetric g/Nm3OXIGEN - - - -AZOT 0,51 0,50 0,78 6,38CO - - - -H2S - - - -CO20,52 0,51 1,25 10,28METAN 90,61 90,53 79,61 650,57ETAN 4,99 5,01 8,27 67,66PROPAN 2,02 2,05 4,97 40,68i- BUTAN 0,25 0,25 0,82 6,76n- BUTAN 0,61 0,63 2,02 16,55i- PENTAN 0,17 0,18 0,71 5,82n- PENTAN 0,15 0,16 0,63 5,18HEXANI 0,12 0,13 0,62 5,12HEPTANI 0,05 0,25 0,32 2,67TOTAL 100,00100,00 100,00 817,67INDICE WOBBE [kcal/Nm3]13119MASA MOLECULAR [kg/kmol] 18,22Ecuaia de bilan:A2. Cu apa de alimentareEcuaia de bilan:A.3. Cu cldura fizic a aerului intrat n conturEcuaia de bilan:A. Debitele de cldur ieite din cazanB1. Cu aburulEcuaia de bilan:B2. Cldura fizic a gazelor de ardereCldura fizic a gazelor de ardere se calculeaz cu relaia:100, jga jga ga cf gai V V DQ (4.1)Volumul de gaze arse Vga se calculeaz cu relaia:O H gus gaV V V2+ (4.2)Vgus este volumul de gaze uscate i se calculeaz cu relaia:( ) ( ) [ ] ( )0 4 2 421 , 0 21001L H C CH Vicic gus + + (4.3) este excesul de aer i este dat de relaia de mai jos innd cont de compoziia msurat a gazelor de ardere ale cazanului din care a rezultat CO=H2=CH2=0 i de cea a combustibilului,( ) ( ) ( ) 02 2 icicicS H CO CO29( ) ( ) MWskJt c H D Qi c c789 , 192 56 , 192789 283 57 , 1 36360 23 , 5 + + ( ) ( ) MWskJt c D D Qa a inj a a668 , 96 63 , 96667 15 , 293 1863 , 4 77 , 2 761 + + MWskJt c D Qaer aer aer fa746 , 18 96 , 18745 15 , 293 32 , 1 44 , 48 MWskJi D Qab ab u263 , 259 69 , 259263 7 , 3469 72 , 74 + ( )( )( )58 , 115 , 78 , 0 2 51 , 9851 , 0315 , 8 15 , 7 100315 , 879 212110079 212124 2 422 22 ++ + ++ + COH C CHNO COOicL0 este cantitatea teoretic de aer necesar arderii i este dat de relaia:( )gaz Nmaer NmO H C CH L332 4 2 4 048 , 9 2 , 0 8 , 0 3 51 , 98 2211442441211 + 1]1

,_

+ + ,_

+ nlocuind in (4.3) rezult:( ) ( )comb Nmgus NmVgus3307 , 14 48 , 9 21 , 0 58 , 1 8 , 0 2 51 , 981001 + + Volumul de vapori din gazele arse este calculat cu relaia:( ) ( ) [ ] ( )comb NmO H NmVL x v H C CH VO HO Hicic O H3230 4 2 4005 , 248 , 9 58 , 1 01 , 0 1244 , 08 , 0 2 51 , 98 210012 2100122 2 ++ + + + unde1244 , 02O Hvestevolumul specific devapori deapi01 , 0 xcantitate de umiditate n grame.Volumul de gaze arse (4.2) va fi egal cu:comb Nmgu NmV V VO H gus ga33072 , 16 005 , 2 07 , 142 + + Pentruacunoateparticipaiadiverselor gazecomponentengazeledeardereumede, rezultatelemsurrilor (carereprezintparticipaiangazeledeardereuscate) trebuie multiplicate cu raportul 87 , 0072 , 1607 , 14 gagusVV, obinnd:30% 47 , 12 100072 , 16005 , 2% 27 , 7 87 , 0 315 , 8% 98 , 73 87 , 0 53 , 84% 25 , 6 87 , 0 15 , 722222 gaO HVVO HONCOVerificare: % 100 47 , 12 27 , 7 98 , 73 25 , 6 + + +Entalpia gazelor arse se va calcula cu relaia: jga jga gai V i1001 (4.4)cunoscndu-se entalpia componentelor gazelor de ardere la temperatura tgaco=180C:333311 , 28019 , 2469 , 23951 , 3292222NmkJiNmkJiNmkJiNmkJiO HONCO( )398 , 250 11 , 280 47 , 12 9 , 239 98 , 73 19 , 246 27 , 7 51 , 329 25 , 61001NmkJiga + + + Cldura fizic a gazelor de ardere va fi conform (4.1)MWskJQf ga130 , 21 12 , 21130360098 , 250 07 , 16 23 , 5, B3. Cldura ieit cu apa purjatEcuaia de bilan:MWskJi D Qp p p412 , 4 77 , 4412 6 , 1588 78 , 2 unde ( )tamb tamb pt p f i , 31B4. Cldura pierdut prin ardere chimic incompletEcuaia de bilan:MWskJQQ QrQrD V QgachiC f iHHiCOCOc ga gach429 , 20 23 , 2042934322 10 07 , 7 23 , 5 072 , 16 10100 1003 322

,_

+ + unde: rCOi rH2participaiaCOi H2ngazelearse(rCO, rH2=0), QiCO=12642kJ/Nm3 puterea calorific inferioar a CO, QiH2=10760 kJ/Nm3puterea calorific inferioar a H2, QiC=34322 kJ/kg puterea calorific inferioar a carbonului, f=7,07 mg/Nm3 coninutul de funingine din gazele arse .B5. Cldura pierdut prin perei n mediul ambiantEcuaia de bilan:( ) ( ) MW Q Q Q Q Q Qgach p ga u i per96 , 2 429 , 20 413 , 4 130 , 21 264 , 259 203 , 308 + + + + + + La cazane cu focare pentru gaz natural, din date statistice cldura pierdut prin perei nu trebuie s depeasc 0,5%Qi => Qper=1,54 MWB6.Eroare de bilan MW Q Q Q Qe i426 , 1 ConcluziiDebite de cldur intrate:Cldur Simbol U.M. ValoareCu combustibilul QcMW 192,790Cu apa de alimentare QaMW 96,668Cu aerul QfaMW 18,746TOTAL MW 308,203Debite de cldur ieite:Cldur Simbol U.M. ValoareCu aburul QuMW 259,26432Fizic a gazelor arse QgaMW 21,130Chimic a gazelor arse QgachMW 20,429Cu apa purjat QpMW 4,413Pierdut prin perei QperMW 1,54Eroare de bilan Q MW 1,426TOTAL MW 308,203Valori relativeDebite de cldur intrate:Debite de cldur ieite:Cldur Simbol U.M. ValoareCu aburul Qu% 84,12Fizic a gazelor de ardere Qga% 6,85Chimic a gazelor de ardere Qgach% 6,62Cu apa purjat Qp% 1,43Pierdut prin perei Qp% 0,5Eroare de bilan Q % 0,46TOTAL % 100Randamentul termic brut( ) ( )87 , 032 , 2 746 , 18 668 , 96 203 , 308413 , 4 668 , 96 264 , 259+ + + + cf fa a ip a utbQ Q Q QQ Q QRandamentul de exploatare77 , 066 , 96 203 , 30866 , 96 264 , 259a ia uexQ QQ QConsumul specific de combustibilus MWaburprodMWdincombQ QQ Qca ucf cchspB185 , 166 , 96 246 , 25932 , 2 46 , 190++++33Cldur Simbol U.M. Valoare [%]Cu combustibilul Chimic Qcch% 61,79Fizic Qcf0,75Cu apa de alimentare Qa% 31,36Cu aerul Qfa% 6,08TOTAL % 100Fig. 4.2Diagrama Sankey a regimului4.2. Bilanul cazanului C-420 t/h pentru regimul de funcionare din data de 13 iunie 2007Buletin de msurriTabel 4.2Nr.Crt.Mrimea msurat Simbol U.M. Valoare Aparat de msurat0 1 2 3 4 51. Debit combustibil (gaz) DcNm3/s 4,570 Debitmetru2. Putere caloric inferioar HikJ/Nm336749 Buletin de analiz3. Temperatur gaz tgazK 293,15 Termometru340 1 2 3 4 54. Cldur specific gaz cpgazkJ/kgK 1,57 Tabele gaze5. Debit ap alimentare Dakg/s 65,527 Debitmetru+diafragm6. Presiune ap alimentare palbar 182 Manometru7. Temperatur ap alimentare talK 293,15 Termometru8. Debit ap injecie Dinjkg/s 2,77 Debitmetru+diafragm9. Presiune ap injecie pinjbar 200 Manometru10. Temperatur ap injecie tinjK 503 Termometru11. Debit aer Daerkg/s 44,167 Debitmetru12. Temperatur aer taerK 293,15 Termometru13. Cldur specific aer cpaerkj/kgK 1,32 Tabele gaze14. Debit abur viu Dakg/s 62,50 Debitmetru+diafragm15. Entalpie abur viu iabkJ/kg 3469,7 Tabele ap-abur16. Presiune abur viu pabar 130 Manometru17. Temperatur abur viu taC 550 Termometru18. Debit purj Dpkg/s 3,33 Debitmetru+diafragm19. Entalpie purj ipkj/kg 1572,8 Tabele ap-abur20. Presiune tambur ptbbar 140 Manometru21. Temperatura gazelor la co tgacoC 180 TermometruEcuaia de bilan:A2. Cu apa de alimentareEcuaia de bilan:A.3. Cu cldura fizic a aerului intrat n conturEcuaia de bilan:A. Debitele de cldur ieite din cazanB1. Cu aburulEcuaia de bilan:B2. Cldura fizic a gazelor de ardere35( ) ( ) MWskJt c H D Qi c c037 , 170 63 , 170036 15 , 293 57 , 1 36749 57 , 4 + + ( ) ( ) MWskJt c D D Qa a inj a a815 , 83 02 , 83815 15 , 293 1863 , 4 77 , 2 52 , 651 + + MWskJt c D Qaer aer aer fa09 , 17 64 , 17090 15 , 293 32 , 1 167 , 44 MWskJi D Qab ab u856 , 216 25 , 216856 7 , 3469 5 , 62 Cldura fizic a gazelor de ardere se calculeaz cu relaia:100 jga jga ga cgai V V DQ (4.2.1)Volumul de gaze arse Vga se calculeaz cu relaia:O H gus gaV V V2+ (4.2.2)Vgus este volumul de gaze uscate i se calculeaz cu relaia:( ) ( ) [ ] ( )0 4 2 421 , 0 21001L H C CH Vicic gus + + (4.2.3) este excesul de aer i este dat de relaia de mai jos innd cont de compoziia msurat a gazelor de ardere ale cazanului din care a rezultat CO=H2=CH2=0 i de cea a combustibilului,( ) ( ) ( ) 02 2 icicicS H CO CO( )( )( )62 , 115 , 78 , 0 2 51 , 9851 , 06 , 8 15 , 7 1006 , 879 212110079 212124 2 422 22 ++ + ++ + COH C CHNO COOicL0 este cantitatea teoretic de aer necesar arderii i este dat de relaia:( )gaz Nmaer NmO H C CH L332 4 2 4 048 , 9 2 , 0 8 , 0 3 51 , 98 2211442441211 + 1]1

,_

+ + ,_

+ nlocuind in (4.2.3) rezult:( ) ( )comb Nmgus NmVgus33409 , 14 48 , 9 21 , 0 62 , 1 8 , 0 2 51 , 981001 + + Volumul de vapori din gazele arse este calculat cu relaia:36( ) ( ) [ ] ( )comb NmO H NmVL x v H C CH VO HO Hicic O H3230 4 2 4005 , 248 , 9 62 , 1 01 , 0 1244 , 0 8 , 0 2 51 , 98 210012 2100122 2 + + + + unde1244 , 02O Hvestevolumul specific devapori deapi01 , 0 xcantitate de umiditate n grame.Volumul de gaze arse (4.2.2) va fi egal cu:comb Nmgu NmV V VO H gus ga33414 , 16 005 , 2 409 , 142 + + Pentruacunoateparticipaiadiverselor gazecomponentengazeledeardereumede, rezultatelemsurrilor (carereprezintparticipaiangazeledeardereuscate) trebuie multiplicate cu raportul 87 , 0414 , 16409 , 14 gagusVV, obinnd:% 21 , 12 100414 , 16005 , 2% 71 , 6 87 , 0 65 , 7% 36 , 75 87 , 0 85 , 85% 7 , 5 87 , 0 5 , 622222 gaO HVVO HONCOVerificare: % 100 21 , 12 71 , 6 36 , 75 7 , 5 + + +Entalpia gazelor arse se va calcula cu relaia: jga jga gai V i1001 cunoscndu-se entalpia componentelor gazelor de ardere la temperatura tgaco=180C:333311 , 28019 , 2469 , 23951 , 3292222NmkJiNmkJiNmkJiNmkJiO HONCO( )334 , 250 11 , 280 21 , 12 9 , 239 36 , 75 19 , 246 71 , 6 51 , 329 7 , 51001NmkJiga + + + 37Cldura fizic a gazelor de ardere va fi conform (4.2.1)MWskJQga778 , 18 35 , 18778360034 , 250 414 , 16 57 , 4 B3. Cldura ieit cu apa purjatEcuaia de bilan:MWskJi D Qp p p242 , 5 66 , 5242 8 , 1572 33 . 3 unde ( )tamb tamb pt p f i , B4. Cldura pierdut prin ardere chimic incompletEcuaia de bilan:MWskJQQ QrQrD V QgachiC f iHHiCOCOc ga gach110 , 21 56 , 2111034322 10 2 , 8 57 , 4 414 , 16 10100 1003 322

,_

+ + unde: rCOi rH2participaiaCOi H2ngazelearse(rCO, rH2=0), QiCO=12642kJ/Nm3 puterea calorific inferioar a CO, QiH2=10760 kJ/Nm3puterea calorific inferioar a H2, QiC=34322 kJ/kg puterea calorific inferioar a carbonului, f=8,2 mg/Nm3 coninutul de funingine din gazele arse .B5. Cldura pierdut prin perei n mediul ambiantEcuaia de bilan:( ) ( )MW QQ Q Q Q Q Qpergach p ga u i per95 , 811 , 21 243 , 5 77 , 18 856 , 216 942 , 270+ + + + + + La cazane cu focare pentru gaz natural, din date statistice cldura pierdut prin perei nu trebuie s depeasc 0,5%Qi.nacestcazQper=3,3%. Conformnormelor seconsiderpierdere prin pereiicazanului Qper=1,35 MW.Diferena se consider eroare de bilan: MW Q Q Q Qe i6 , 7 ConcluziiDebite de cldur intrate:Cldur Simbol U.M. ValoareCu combustibilul QcMW 170,037Cu apa de alimentare QaMW 88,81538Cu aerul QfaMW 17,091TOTAL MW 270,942Debite de cldur ieite:Cldur Simbol U.M. ValoareCu aburul QuMW 216,856Fizic a gazelor arse QgaMW 18,778Chimic a gazelor arse QgachMW 21,110Cu apa purjat QpMW 5,243Pierdut prin perei QpMW 1.353Eroare bilan Q MW 7,600TOTAL MW 270,942Valori relativeDebite de cldur intrate:Debite de cldur ieite:Cldur Simbol U.M. ValoareCu aburul Qu% 80,03Fizic a gazelor de ardere Qga% 6,93Chimic a gazelor de ardere Qgach% 7,79Cu apa purjat Qp% 1,93Pierdut prin perei Qp% 0,5Eroare de bilan Q % 2,8TOTAL % 100Randamentul termic brutRandamentul de exploatare71 , 0815 , 88 942 , 270815 , 88 856 , 216a ia uexQ QQ Q39Cldur Simbol U.M. Valoare [%]Cu combustibilul Chimic Qcch% 61,98Fizic Qcf0,77Cu apa de alimentare Qa% 30,93Cu aerul Qfa% 6,30TOTAL % 100( ) ( )82 , 0103 , 2 091 , 17 815 , 88 942 , 270243 , 5 815 , 88 856 , 216+ + + + cf fa a ip a utbQ Q Q QQ Q QConsumul specific de combustibilus MWaburprodMWdincombQ QQ Qca ucf cchspB27 , 1815 , 88 856 , 216103 , 2 93 , 167++++Fig. 4.3 Diagrama Sankey a regimului4.3. Bilanul cazanului pentru un regim optim de funcionareA1. Cu combustibilulEcuaia de bilan:A2. Cu apa de alimentareEcuaia de bilan:A.3. Cu cldura fizic a aerului intrat n conturEcuaia de bilan:40( ) ( ) MWskJt c H D Qi c c296 , 197 4 , 197296 15 , 283 57 , 1 36750 304 , 5 + + ( ) ( ) MWskJt c D D Qa a inj a a735 , 99 66 , 99735 15 , 293 1863 , 4 77 , 2 5 , 781 + + MWskJskJt c D Qaer aer aer fa891 , 19 79 , 19891 15 , 293 32 , 1 406 , 51 B. Debitele de cldur ieite din cazanB1. Cu aburulEcuaia de bilan:B2. Cldura fizic a gazelor de ardereCldura fizic a gazelor de ardere se calculeaz cu relaia:100 jga jga ga cgai V V DQ (4.3.1)Volumul de gaze arse Vga se calculeaz cu relaia:O H gus gaV V V2+ (4.3.2)Vgus este volumul de gaze uscate i se calculeaz cu relaia:( ) ( ) [ ] ( )0 4 2 421 , 0 21001L H C CH Vicic gus + + (4.3.3) este excesul de aer i este dat de relaia de mai jos innd cont de compoziia msurat a gazelor de ardere ale cazanului din care a rezultat CO=H2=CH2=0 i de cea a combustibilului,( ) ( ) ( ) 02 2 icicicS H CO CO( )( )( )2 , 12 , 38 , 0 2 51 , 9851 , 012 , 4 2 , 3 10012 , 479 212110079 212124 2 422 22 ++ + ++ + COH C CHNO COOicL0 este cantitatea teoretic de aer necesar arderii i este dat de relaia:( )gaz Nmaer NmO H C CH L332 4 2 4 048 , 9 2 , 0 8 , 0 3 51 , 98 2211442441211 + 1]1

,_

+ + ,_

+ 41MWskJi D Qab ab u829 , 270 36 , 270829 7 , 3469 06 , 78 nlocuind in (4.3.3) rezult:( ) ( )comb Nmgus NmVgus3341 , 10 48 , 9 21 , 0 2 , 1 8 , 0 2 51 , 981001 + + Volumul de vapori din gazele arse este calculat cu relaia:( ) ( ) [ ] ( )comb NmO H NmVL x v H C CH VO HO Hicic O H3230 4 2 400 , 248 , 9 2 , 1 01 , 0 1244 , 0 8 , 0 2 51 , 98 210012 2100122 2 + + + + unde1244 , 02O Hvestevolumul specific devapori deapi01 , 0 xcantitate de umiditate n grame.Volumul de gaze arse (4.3.2) va fi egal cu:comb Nmgu NmV V VO H gus ga33401 , 12 00 , 2 41 , 102 + + Pentruacunoateparticipaiadiverselor gazecomponentengazeledeardereumede, rezultatelemsurrilor (carereprezintparticipaiangazeledeardereuscate) trebuie multiplicate cu raportul 83 , 0401 , 1241 , 10 gagusVV, obinnd:% 13 , 16 100401 , 1200 , 2% 96 , 6 83 , 0 3 , 8% 95 , 70 83 , 0 6 , 84% 95 , 5 83 , 0 1 , 722222 gaO HVVO HONCOVerificare: % 100 13 , 16 96 , 6 95 , 70 9 , 5 + + +Entalpia gazelor arse se va calcula cu relaia: jga jga gai V i1001 cunoscndu-se entalpia componentelor gazelor de ardere la temperatura tgaco=180C:42333311 , 28019 , 2469 , 23951 , 3292222NmkJiNmkJiNmkJiNmkJiO HONCO( )316 , 252 11 , 280 13 , 16 9 , 239 95 , 70 19 , 246 96 , 6 51 , 329 9 , 51001NmkJiga + + + Cldura fizic a gazelor de ardere va fi conform (2.3)MWskJQga587 , 16 04 , 16587360016 , 252 401 , 12 304 , 5 B3. Cldura ieit cu apa purjatEcuaia de bilan:MWskJi D Qp p p369 , 4 88 , 4368 8 , 1572 78 , 2 unde ( )tamb tamb pt p f i , B4. Cldura pierdut prin ardere chimic incompletEcuaia de bilan:MWskJQQ QrQrD V QgachiC f iHHiCOCOc ga gach125 , 22 4 , 2212534322 10 8 , 9 304 , 5 401 , 12 10100 1003 322

,_

+ + unde: rCOi rH2participaiaCOi H2ngazelearse(rCO, rH2=0), QiCO=12642kJ/Nm3 puterea calorific inferioar a CO, QiH2=10760 kJ/Nm3puterea calorific inferioar a H2, QiC=34322 kJ/kg puterea calorific inferioar a carbonului, f=9,8 mg/Nm3 coninutul de funingine din gazele arse .B5. Cldura pierdut prin perei n mediul ambiantEcuaia de bilan:( ) ( ) MW Q Q Q Q Q Qgach p ga u i per01 , 3 12 , 22 36 , 4 58 , 16 829 , 270 924 , 316 + + + + + + 43La cazane cu focare pentru gaz natural, din date statistice cldura pierdut prin perei nu trebuie s depeasc 0,5%Qi.n acest caz Qper=0,94%. Conform normelor se consider pierdere prin pereii cazanului Qper=1,58 MW.Diferena se consider eroare de bilan: MW Q Q Q Qe i4 , 1 ConcluziiDebite de cldur intrate:Cldur Simbol U.M. ValoareCu combustibilul QcMW 197,296Cu apa de alimentare QaMW 99,736Cu aerul QfaMW 19,892TOTAL MW 316,924Debite de cldur ieite:Cldur Simbol U.M. ValoareCu aburul QuMW 270,829Fizic a gazelor arse QgaMW 16,587Chimic a gazelor arse QgachMW 22,125Cu apa purjat QpMW 4,369Pierdut prin perei QpMW 1,584Eroare bilan Q MW 1,429TOTAL MW 316,924Valori relativeDebite de cldur intrate:44Cldur Simbol U.M. Valoare [%]Cu combustibilul Chimic Qcch% 61,50Fizic Qcf0,74Cu apa de alimentare Qa% 31,46Cu aerul Qfa% 6,27TOTAL % 100Debite de cldur ieite:Cldur Simbol U.M. ValoareCu aburul Qu% 85,45Fizic a gazelor de ardere Qga% 5,23Chimic a gazelor de ardere Qgach% 6,98Cu apa purjat Qp% 1,37Pierdut prin perei Qp% 0,5Eroare de bilan Q % 0,45TOTAL % 100Randamentul termic brutRandamentul de exploatare78 , 0736 , 99 924 , 316736 , 99 829 , 270a ia uexQ QQ QConsumul specific de combustibilus MWaburprodMWdincombQ QQ Qca ucf cchspB15 , 1736 , 99 829 , 27035 , 2 93 , 194++++45( ) ( )90 , 035 , 2 892 , 19 736 , 99 924 , 31636 , 4 736 , 99 829 , 270+ + + + cf fa a ip a utbQ Q Q QQ Q Q Fig. 4.4 Diagrama Sankey corespunztoare regimului optim4.4. Analiza bilanuluiCazanul funcioneaz cu parametrii modificai fa de cartea tehnic, acest fapt influennd direct eficiena acestuia. Analiza se va facepentru toate cele trei regimuri de funcionare exemplificate.n cazul regimului de iarn excesul de aer =1,58 este mare (fa de 1,1 ct este prevzut n cartea cazanului),acest fapt datorndu-se probabil infiltraiilor de aer fals de pe canalele de gaze i din prenclzitorii de aer. n aceast situaie reducndu-se infiltraiile de aer de pe circuit i urmrind permanent arderea respectnd, conform crii tehnice, concentraiile gazelor de ardere (O2=4,12%, CO2=3,2%, N2=0,49%) se obine pentru regimul optim o valoare a excesului de aer =1,2 cea ce conduce la o cretere a randamentului fa de regimul de iarn cu 3% si fa de regimuldevarcupeste8%.Seobserv ca funcionarea in regim de var este neeconomic, consumul de combustibil fiind mare comparativ cu consumul n regimul optimizat (1,27 MW din comb./MW abur produs in regim de var fa de 1,15 MW din comb./MW abur produs n regim optimizat). Acest fapt se datoreaz n primul rnd scderii cererii de agent termic la consumatorii externi(industrialiiurbani), mrindu-se astfel cantitatea de agent n coada de condensaie i implicit pierderea de cldur i a excesului de aer care este exagerat de mare (=1,62).Temperatura gazelor de ardere la co poate fi i ea redus de la 180C pn la 150C (ct prevedecarteacazanului) rezultndoentalpiemai sczutagazelor deardereiimplicit un ctig de cldur.Procentul de ap purjat este n limite normale iar izolaia cazanului este n bun stare, deci procentul de pierderi prin apa purjat i perei nu poate fi redus.Dacsecomparbilanul realdin regimul deiarncu bilanul optimizat, pierderilen valoare absolut au sczut cuMW 845 , 2 094 , 46 939 , 48 , iar n valoare relativ cu 46( ) [ ] % 35 , 8 100 87 , 15 / 54 , 14 87 , 15 . Randamentul termicbrut adevenit nregimul optimizat 9 , 0 tb, celdeexploatare78 , 0 ex, iar consumulspecific15 , 1 spc, ceeacereprezinto creterearandamentelorcu3,33%respectiv cu 2,41%, i o scdere a consumuluispecific cu 2,54%,conducnd la ofuncionareanual de 6450 ore (ct realizeaz cazanul) la o economie anual de combustibil de: anMWanhhMWDc78 , 31584 0254 , 0 6450 79 , 192 .CAPITOLUL 55.1 Consideraii teoretice privind bilanul termic al circuitelor termice din centralele electrice de termoficare cu turbine cu aburntr-o central termoelectric, energia primar (combustibili organici ) este transformat nenergieelectricprintr-unlan detransformri, fiecaredinacesteaconstituindunproces energetic distinct i deci, intervenind cu randamente de conversie diferite. Energia primar, prin ardere, n cazul centralelor termoelectrice clasice se transform n cldur, cldura fiind preluat deunagentenergetic(ap, gaze, etc.)ceevolueazntr-unciclutermodinamic, obinndu-se 47energiemecanic(cicluri termicedecondensaie) sausimultanenergiemecanici cldur (cicluri termice de termoficare). Energia mecanic este transformat apoi cu ajutorul generatorului electric n energie electric. Conversia termodinamic a cldurii n energie mecanic, se realizeaz cu randamentul cel mai cobort, constituind n prezent direcia principal de cercetare pentru creterea indicatorilor de eficien.Bilanul termic constituie n acest sens un instrument util pentru evidenierea performanelor de conversie [4].5.2 Circuitul termic al centralelor termoelectrice cu aburCircuitul termic al unei centrale termoelectrice cu abur, reprezint ansamblul echipamentelor energetice prin care evolueaz n procesul conversiei termodinamice a cldurii n energie mecanic agentul energetic (ap-abur) [2].Structuracircuitului termici modul derealizarepractical acestuiadepindedetipul centralei, de puterea unitar a grupurilor turbogeneratoare, de tipul turbinelor cu abur, de caracteristicile tehnice ale sursei de cldur etc. n tabelul 5.1 se prezint principalele tipuri de circuite termice, precum i principalele lor caracteristici.Clasificarea circuitelor termice ale centralelor termoelectrice cu abur:Tabelul 5.14849Tipul circuitului termic Caracteristici1 2a) Circuit termic de condensaieCircuit termic de condensaie caracteristic centralelor termoelectricecuaburdestinate producerii energiei electrice.Agentul energetic, aburul, evolueazncircuit nchisntre sursa cald i cea rece a ciclului termicb) Circuit termicdetermoficare(cuturbinecu contrapresiune)Circuit termic de termoficare caracteristic centralelor electrice de termoficare industriale (cu turbine cu contrapresiune).Agentul energetic, aburul evolueazncircuit nchisntre sursa cald a ciclului i consumatorulde cldur (acesta constituind sursa rece a ciclului).1 2c) Circuit termic de termoficare (cu turbine de condensaie iprize reglabile):SPA sistem de producere a aburului; TA turbina de abur;Circuit termic combinat caracteristic centralelor electrice de termoficare urbane sau industriale cu turbine de condensaie i prize reglabile pentrualimentareacucldura consumatorilor termici.5.3 Consideraii teoretice privind bilanul circuitului termicBilanul termic reprezint un instrument de analiz energetic, ce reflect n mod sintetic modul n care este gospodrit energia primar introdus n conturul de bilan, evideniindu-se cantitativ i calitativ procesele de conversie din interiorul acestuia [1].Pentru stabilirea bilanului circuitului termic este necesar parcurgerea urmtoarelor etape:- stabilireastructurii fiziceacircuitului termic(dininteriorul conturului de bilan), a caracteristicilor tehnice ale echipamentelor, a sistemului de reglare i msur, precum i a regimurilor de funcionare caracteristice;- stabilirea tuturor agenilor energetici ce evolueaz n circuit i a traseelor lor de circulaie;- introducerea unui sistemde identificare a agenilor sub aspect masic i energetic;- evidenierea surselor interne sau externe de energie;- stabilirea proceselor n care au loc transformri energetice i definirea formelor de energie util;- descrierea matematic a procesului prin ecuaii de bilan masic i energetic;- analizaposibilitilor demodelarematematic nraport cufuncia obiectiv propus (modul de utilizare al energiei primare), inndu-se cont de evidenierea cantitativ i calitativ prin msurare a proceselor de conversie din circuit;- rezolvarea ecuaiilor de bilan masic i termic;- analiza energetic de ansamblu, pentru ntregul circuit i local, pentru fiecare echipament n parte, stabilindu-se eficiena transformrilor energetice.Dificultile cele mai mari la stabilirea bilanului termic al circuitului termic al centralelor termoelectrice aparlaschemeletermice ale centralelor electrice de termoficare,n variant cu bar colectoare sau de ajutor, cum este cazul celei studiate n prezenta lucrare, la care schema trebuie analizat (datorit legturilor transversale multiple ntre grupuri) pe ansamblul centralei, i la care exist o diversitate mare de regimuri de funcionare i de consumatori i exigene mult mai mari din punct de vedere al siguranei n funcionare.50innd cont de cele de mai sus pentru a analiza circuitul termic al turbineise va folosi o metod de realizare a bilanului termic bazat pe principiul suprapunerii efectelor i al schemelor echivalente de calcul.Structura fizic a circuitului termic (Etapa 1).Pentru simplificarea prezentrii n fig. 5.1 este redat schema termic de principiu a circuitului termic al turbinei de termoficare DSL-50, ncadrat n schema termic general a centralei (schem cu bar de ajutor), considerndu-se cunoscute regimurile caracteristice defuncionare i presupunndntr-oprim etap ctoi parametrii sunt accesibili prin msur.Ageni energetici i trasee de circulaie (Etapa 2). Agenii energetici ai circuitului termic sunt apa i aburul. Din punct de vedere al circulaiei lor se poate generaliza traseul: sursa cald turbin consumator termic (sau surs rece) circuit regenerativ surs cald. Se ncadreaz n acest mecanism de circulaie toate debitele de abur produse de cazan, debite ce evolueaz apoi difereniat n circuitul termic. Figura 5.1. Circuitul termic al centralei de termoficare cu turbin de tip DSL-50:51AV abur viu; AL ap alimentare; BB boiler de baz; BV- boiler de vrf; EPCT electropompa de termoficare;EPCP electropompa de condensat principal; EPCS electropompa de condensat secundar; RETUR condensat returnatde la consumatori industriali.n cadrul metodei propuse, se pot evidenia dou categorii de debite:- debiteprincipalecepot fi debitedeabur sauapceevolueazncircuit nchis, avndoevoluie distinct dinpunct de vedere al transformrilor energetice i al parametrilor ce definesc aceste transformri, i care necesit prelevri suplimentare de abur din turbin, pentru prenclzirea regenerativ. Din punct de vedere matematic, sunt variabile independente n ecuaiile de bilan de energie i mas. n schema termic din fig. 5.1 aceste debite sunt:- D2, debitul de abur ce evolueaz n condensaie, asociat unui singur efect util, producerea de energie electric;- DIND, DU, debite de abur extrase de la prizele speciale pentru alimentarea cu cldur a unor consumatori externi, debite ce produc efect util de producere de energie electric i termic (priza industrial i priza urban);- debite secundare de abur ce evolueaz, de asemenea, n circuit nchis i care asigur prenclzire regenerativ a debitelor principale. Acestea sunt dependente de mrimea debitelor principale, relaia de dependen rezultnd din ecuaia sau ecuaiile de bilan termic ale circuitului regenerativ. n cazul schemei prezentate, ele sunt: DP2, DPIND, DPU, denumirea lor fiind cea corespunztoare debitului principal.Surse interne sau externe de cldur (Etapa 3). Circuitul termic analizat are urmtoarele surse de energie, surse ce introduc n conturul de bilan o formde energie ce modific energia agenilor termici ce evolueaz n ciclu:- sursa cald a ciclului (cazanul de abur) introduce n ciclu cldura Q0, pe seama acesteia apa de alimentare se transform n abur supranclzit;- procesul de pompare n pompele de alimentare datorit pierderilor prin frecare face s se mreasc entalpia apei pe seama energiei electrice consumate pentru antrenare;52- procesul de amestec al apei de injecie cu aburul transfer cldur de la abur la ap modificndu-i entalpia.Procese i transformri energetice (Etapa 4). Pentru fiecare flux principal sau secundar sepoateevideniaosuccesiunedeproceseenergeticedeconversiesautransfer decldur, procese ce se reflect prin modificarea parametrilor caracteristici. Urmrind circulaia unui debit oarecare, nvariantaceamai complex, transformrilecepot aparesunt: transferdecldur (sursa cald cazan), pierderi de energie pe conducta cazan turbin (energie termic energie electric), transfer de cldur la sursa rece sau la un consumator de cldur, transfer de cldur pentruprenclzirearegenerativ. Transformrileenergeticemenionateimpliccel puindoi ageni, prin analiz stabilindu-se astfel interdependenele dintre acetia.Aceste transformri permit evidenierea urmtoarelor forme distincte de energie, forme cu aspect util sau de pierdere:- energii utile: Pienergiautilaturbinei (mecanic), QIND, QUenergie termic pentru consumatorii de cldur externi, Qp energia termic pentru consumatorii interni (de prenclzire regenerativ);- energii pierdute: Qcd pierderi de energie pe conductele de transport (abur viu);Q2energia termic cedat sursei reci; Qlam energia pierdut prin laminare n organele de reglare etc.Modelarea matematic (Etapa 5). Modelarea matematic a proceselor ce se desfoar n circuitul termicreprezintparteaceamai laborioas, complicaiiledecurgnddinnecesitatea simplificrii modelrii n condiiile unei precizii impuse.Dac se consider parcurse etapele anterioare se pot scrie ecuaiile de bilan de cldur i mas pentru toate transformrile energetice stabilite (n raport cu agenii energetici existeni).n cadrul metodei prezentate, principiul de modelare este urmtorul:- ncircuitul termicevolueazageni energetici deferii, nstransformrile energetice sunt asemntoare (din punct de vedere al descrierii matematice), astfel nct modelarea se poate reduce la modelarea unui singur agent, suprapunndu-se n final efectele tuturor;- n condiiile n care se cunosc entalpiile agenilor din schema termic (determinabileprinmsursaucalcul), debiteleprincipaledevinsingurele variabile masice independente (pot exista i situaii intermediare);53- la nivelul unui agent energetic, se echivaleaz prenclzirea regenerativ dup principiul metodei Panzer (unul sau dou prenclzitoare echivalente).n cazul schemei termice prezentate in fig. 5.1 debitele principale sunt: DIND, DU i D2 iar debitele secundare: DPIND, DPU, D2. De asemenea se consider c entalpiile sunt msurabile sau determinabile.n acest caz n figura 5.2 se prezint schema termic echivalent, nlocuindu-se circuitul regenerativ cu unul echivalent.Aceast schem permite scrierea urmtoarelor ecuaii de bilan:- ecuaia de bilan masic:2 2 0 P PU PIND U INDD D D D D D D + + + + + (5.1) - ecuaiile prenclzitoarelor echivalente:.;;2322PA AL PPA AL PPA AL PUPA RETU ALUPUPA AL PINDPA RETIND ALINDPINDi i ii i iDDi i ii i iDDi i ii i iDD + + + (5.2)54Figura 5.2 Schema termic echivalent de calculDup principiul suprapunerii efectelor pentru fiecare debit principal, se poate stabili bilanul termic, schemele echivalente de calcul fiind prezentate n figura 5.3.5556Fig. 5.3 Schemele termice echivalente ale debitelor principale ce evolueaz n circuitFiecare schem echivalent permite scrierea ecuaiilor de bilan termic pentru fluxul respectiv. Considernd un debit oarecare Di i Dpi debitul su secundar se poate scrie:( ) ( ) [ ]( ) ( ) ( ) ( ) ( ),;,01 1 0 01 1 0 0ci ii cdi Pi i i iie RETi pi i pi i i RETi AL i PA AL i iiPA RETi AL RETi pi pi i AL iQ P Q Q QPA Q QQ i i D i i D i i D i i D i i i D Qsaui i i i i i i i i D i i D+ + + + + + + + + + + (5.3)unde: Qii este cldura total primit; Q0 cldura primit n cazan; QPA cldura primit n pomp; Qp cldura de prenclzire regenerativ; Qcd cldura pierdut n conducte; Pi puterea electric produs (intern); Qci cldura cedat consumatorului termic sau la sursa rece; ipi entalpia la priz.Similar pentru debitul secundar:( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ). 01 1 0 01 1 0 0;;pi pi cdi pi pi ipiAL pi pi pi pi pi PA AL pi ipiPA AL pi pi pi AL piQ P Q QPA Q Qi i D i i D i i D i i i D Qi i i i i i i D i i D+ + + + + + + + (5.4)Adunnd cele dou ecuaii de bilan rezult:( )( )ci cd pi i PA AL pi iQ Q P P i i i D D + + + + +0 (5.5)cldura de prenclzire compensndu-se.Se mai pot scrie i ecuaiile de bilan termic general al circuitului sau a unor pri din circuit, aceste ecuaii rezultnd din combinarea celor anterioare.Bilanul termic al turbinei:( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ).2 1 2 2 1 2 1 11 1 2 2P P PU PU U UPIND PIND IND IND P PU U PIND IND ig mbi i D i i D i i D i i Di i D i i D P P P P P P PP + + + ++ + + + + + + (5.6)57n tabelul 5.2 se prezint n mod centralizat bilanul termic general al circuitului, din care rezult toate ecuaiile menionate.Tabelul 5.2Nr.Crt.Energie Energie primit Energie cedatDebit Surs caldPomp PierdericonductePutere internturbinSurs receConsumatoride cldurPrenclzireregenerativ123456DINDDPINDDUDPUD2DP2i0-iALi0-iALi0-iALi0-iALi0-iALi0-iALiPAiPAiPAiPAiPAiPAi0-i1i0-i1i0-i1i0-i1i0-i1i0-i1i1-iINDi1-iPINDi1-iUi1-iPUi1-i2i1-iP2----i2-i3-iIND-iRETIND-iU-iRETU----(iAL-iRETIND- iPA)iPIND-iAL+iPA-(iAL-iRETU- iPA)iPU-iAL+iPA-(iAL-i3- iPA)iP2-i3+iPA

Condiii de rezolvare a ecuaiilor de bilan (Etapa 6). Calculul bilanului termic presupune rezolvarea ecuaiilor prezentate n form sintetic n tabelul 5.2.Rezolvarea ecuaiilor se face n raport de regimul de funcionare existent, regim ce introduce restricii specifice.Analiza eficienei energetice (Etapa 7). Analiza eficienei energetice se poate face att prin analiza structurii bilanului (ponderea diferitelor energii) precum i prin calcularea unor indicii de eficien. Acetia sunt:- consumul specific de abur al turbinei:;1g m iP Dd (5.7)- consumul specific de cldur pentru producerea energiei electrice n condensaie:( ) ( )( ) ( )g m P PAL P Ei i D i i Di i D Dq 12 1 2 2 1 20 2 22 + + [kJ/kJ](5.8)58- consumul specific de cldur pentru producerea energiei electrice n termoficare:( ) [ ] ( ) [ ] ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) 9 . 51 11 1 1 10 0 0 01]1

+ + + + + + kgkJi i D i i D i i D i i Di i D i i D i i i i D i i i i Dqcd g m g mPIND PIND IND IND PU PU U UAL PIND AL PU RETIND IND AL IND RETU U AL U ET - consumul specific de cldur pentru producerea energiei electrice n CET;( ) ( )bPU U PIND IND g mET P g mEETPP P P P q P P qq+ + + + + 2 2 22 [kJ/kJ](5.10)- randamentul termic brut al ciclului:;1qt (5.11)- indicele de termoficareg mIND UPIND IND PU UTQ QP P P Py ++ + + [kJ/kJ](5.12) - indicele global de termoficare:IND UbQ QPy+ [kJ/kJ](5.13) 5.4. ConcluziiMetodologia prezentat pentru stabilirea bilanului termic al circuitelor termice este generalizat pentru orice tip de circuit cu turbine cu abur. Defalcarea bilanului pe debite caracteristice permite evidenierea eficienei att globale ct i pe fluxuri caracteristice.Folosirea principiului suprapunerii efectelor ofer posibilitatea controlrii tuturor debitelor, posibilitatea de eroare reducndu-se.5.5.Caracteristici tehnice ale turbinei DSL 50-15.5.1. Generaliti59Turbina cu abur tip DSL 50-1este o turbin de condensaie i 2 prize reglabile, cu turaia nominal de 3000 rot/min [8].Din punct de vedere constructiv este de tipul cu aciune, pe o singur linie de arbori, fiind destinat antrenrii directe a generatorului de curent alternativ TH 60-2-IMGB.Turbina este compus din dou corpuri:- corpul de nalt presiune (CIP) care conine 15 trepte de destindere ( o treapt de reglare i 14 trepte de presiune);Not: Fa de turbina DSL 50 la DSL 50-1 au fost tiate 2 trepte de presiune din CIP ( treptele 2 i 3);- corpul de medie i joas presiune (CMP-CJP) care conine 9 trepte de destindere pentru MP (o treapt de reglare i 8 trepte de presiune) i respectiv 4 trepte de destindere pentru JP (o treapt de reglare i 3 trepte de presiune);Pentru antrenarea turbinei se utilizeaz abur viu cu presiunea de 130 bar i temperatura de 550C.Aburul intr prin ventilul de nchidere rapid (VIR), montat n faa turbinei, fiind legat de aceasta prin patru conducte de nalt presiune. De la VIR aburul ajunge prin cele patru conducte de admisie la patru ventile de reglare, montate n patru camere de abur, sudate la partea din fa a carcasei de P.Aburul viu se destinde n CP de la presiunea de admisie (130 bar) pn la 13 bar (la funcionare n regim nominal). De aici o parte din abur este dirijat spre camera prizei industriale, iar cealalt parte, prin patru ventile de reglare, intr n CMP-CJP. Dup ce strbate cele 8 trepte ale CMP, o parte din abur este extras prin priza de termoficare de 1,2 bar, iar restul prin diafragma ce separ CMP de CJP, intr n corpul de joas presiune, de unde, dup destindere ajunge n condensator.Turbina este prevzut cu dou prize reglabile:- priza industrial, care livreaz abur cu presiunea 13 3 bar;- priza de termoficare, de la care se obine abur cu presiunea de 1,2 3 , 15 , 0bar;n afara prizelor reglabile, turbina mai este prevzut cu 5 prize fixe pentru alimentarea circuitului regenerativ.Cele 7 prize ale turbinei sunt dispuse dup cum urmeaz (pstrnd numerotarea de la DSL 50, care are 30 de trepte DSL 50-1 are numai 28 de trepte, treptele 2 i 3 fiind tiate):60- priza 7 priz fix dup treapta 9;- priza 6 priz fix dup treapta 13;- priza 5 priz reglabil (industrial) dup treapta 17;- priza 4 priz fix dup treapta 20;- priza 3 priz fix dup treapta 22;- priza 2 priz reglabil dup treapta 26;- priza 1 priz fix dup treapta 28.5.5.2. Caracteristici tehnice, parametrii de funcionare Puterea electric la bornele generatorului- nominal.50 MW- maxim65 MW- maxim n regim de condensaie pur..55 MW Turaia nominal3000 rot/min Sensul de rotaie privind dinspre turbin spre generatorsensul acelor de ceasornic Parametrii aburului viu nainte de VIR:- Presiunea.130 bar- Temperatura550C Presiunea aburului la priza industrial.1016 bar Presiunea aburului la priza de termoficare0,72,5 bar Presiunea aburului n condensator..0,053 bar Debitul maxim de abur la admisie...370 t/h Debitul maxim de abur la condensator155 t/h Debitul nominal al prizei industriale la presiunea de 13 bar.115 t/h Debitul maxim al prizei industriale, cnd debitul prizei de termoficare este nul.230 t/h Debitul nominal al prizei de termoficare la presiunea de 1,2 bar86 t/h Debitul maxim de abur al prizei de termoficare cnd debitul prizei industriale este nul160 t/h61 Debitul minim de abur prin partea de joas presiune (dup treapta 27) la presiunea de 1,2 bar n camera prizei de termoficare..12 t/hNot: Regimul nominal i maxim al prizei industriale i al prizei de termoficare s-au stabilit pentru funcionarea turbinei n regim nominal, cu ntregul sistem de prenclzire regenerativ i cu degazorul de 6 bar conectate conform schemeitermice, debitul apei de alimentare fiind 105 % din debitul intrat n turbin. Celelalte regimuri de funcionare ale turbinei si prizelor se vor stabili din diagrama de consum. Pentru stabilirea regimului de lucru la puterea maxim se va utiliza diagrama de consum, pornind de la debitul maxim de abur nghiit de condensator. Temperatura maxim de prenclzire a apei de alimentare237C Debitul apei de rcire...8000 m3/h Temperatura apei de rciremax. 33C Presiunile pe prize la diferite regimuri de funcionare sunt conform tabelului 5.3Tabelul 5.362PutereaMWDebit de aburt/hPresiunea n camerele prizelorbarDebitul de abur la prizele reglabile t/h1 2x3 4 5x6 7 Priza industrialPriza de termoficare50 240 0,071,24,88,2 16,922,234,10 16050 353 0,111,21,51,8513,026,045,4230 050 292 0,061,22,94,9 13,022,938,4115 8650 185 0,471,74,16,6 13,018,026,60 0x ) prize reglabile5.5.3. Condiii de funcionare1. Turbina poate funciona timp ndelungat la puterea nominal dac au loc abateri de la parametrii nominali cum ar fi:a) Modificarea concomitent a parametrilor aburului viu n orice combinaie n limitele 125-135 bar i 535-550C. n timpul acestor variaii ale parametrilor aburului viu temperatura apei de rcire la condensator va fi meninut la 20C;b) Creterea temperaturii apei de rcire la intrarea n condensator pn la 33C. n acest caz se vor menine:- Debitul apei de rcire la 8000 m3/h;- Parametrii aburului viu la valoarea nominal;c) Reducerea concomitent pn la zero a debitelor de abur la cele dou prize reglabile (regim de condensaie pur).2. Timpul maxim de funcionare nentrerupt a turbinei cu valorile presiunii i temperaturii aburului viu crescute pn la 140 bar i respectiv 550C este de 30 de minute, iar suma acestor perioade nu trebuie s depeasc 20 de ore pe an.3. Turbina poate funciona n paralel pe ambele prize reglabile, fie cu o turbin similar fie cu o staie de reducere-rcire prevzut cu reglaj automat. n acest scop, conductele prizelor sunt prevzute cu clapete de reinere, supape de siguran pe prizele reglabile i dispozitiv automat de nchidere rapid a clapeilor de reinere de pe prizele reglabile.4. Turbina poate fi pus n funciune indiferent de timpul care a trecut de la oprire. Pentru nclzirea turbinei la pornire i respectiv rcirea acesteia la oprire, este prevzut o instalaie de rotire (viror) cu motor electric, care asigur o turaie a rotorilor de 3,4 rot/min.5. Durata de pornire a turbinei pn la atingerea sarcinii nominale depinde de starea ei termic. Turbina ajunge la turaia nominal n:- Circa 2 ore (din starea rece);- Circa 35 minute (din starea cald).Starea rece se consider a fi atins cnd temperatura metalului carcasei inferioare n zona treptei de reglaj a CP este de 100C.63Starea cald corespunde unei temperaturi a metalului carcasei inferioare n zona treptei de reglaj a CP de peste 210C.Turbina se ncarc pn la sarcina nominal n:- Circa 2 ore din starea rece;- Circa 25 minute din starea cald dup o oprire de 1-2 ore.Viteza de nclzire a metalului conductelor i a carcaselor va fi de 3-5C/min, iar viteza de ncrcare a turbinei de 1 MW/min.6. Turbina este prevzut cu o instalaie de nclzire exterioar a flanelor i interioar (axial) a prezoanelor CP.7. Amplitudinea vibraiilor prii n rotaie fa de partea static a grupului la turaii cuprinse ntre 99 i 101% din cea nominal (29703030 rot/min) nu va depi 50 m.8. Paletajul turbinei este calculat s funcioneze la o frecven de 50 Hz, corespunde turaiei de 3000 rot/min. Se admit abateri ale frecvenei de lucru ntre 49,5 Hz i 50,5 Hz, corespunztoare unor turaii de 2970 rot/min i 3030 rot/min.9. consumul specific de abur garantat al turboagregatului in diverse regimuri de lucru este dat n tabelul 5.4.Consumuri specifice garantate pentru turbine DSL 50-1Tabel 5.464Nr. crt.Denumirea U/M Regimuri de lucru1 2 31. Puterea la borne MW 50 50 502. Debitul extras pe priza industrial t/h 115 0 2303. Debitul extras pe priza de termoficare t/h 86 160