Diplomová práce se zabývá monitorováním parního cyklu kogenerační jednotky. Hlavním cílem práce je ukázat, jak je přesnost důležitých parametrů parního cyklu (koeficienty prostupu tepla, účinnost turbíny, celková účinnost) ovlivněna přesností měření provozních veličin (průtoky, teploty a tlaky). V práci jsou podrobně rozebrány metody výpočtů a popis tvorby teoretických modelů jednotlivých zařízení i celé části provozu kogeneračního zařízení. Modelování procesu pomocí specializovaného software je důležité pro správné vyrovnání dat, jehož výsledkem jsou konzistentní a přesnější hodnoty měřených veličin a dopočítané neměřené veličiny a parametry modelu. Výsledky modelování jsou následně podrobně diskutovány, zejména se zaměřením na kondenzátor (koeficient prostupu tepla, kvalita vstupující páry), který má významný vliv na účinnost celého parního cyklu.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with cogeneration unit steam cycle monitoring. The main objective of the work is to show the impact of operating variables' measurement precision (flows, temperatures and pressures) on the precision of important parameters of the steam cycle (heat transfer coefficients, turbine efficiency, overall efficiency). Thesis analyzes methods of calculation and in details describes model creation of individual apparatures and of the whole cogeneration unit. Modeling the process with specialized software is important for proper data reconciliation, resulting in consistent and more precise values of measured variables and calculated unmeasured data and important parameters of the model. Results are then discussed in details, especially focusing on the turbine condenser (heat transfer coefficient, input steam quality determination), which has a significant effect on the whole steam cycle efficiency.
Diplomová práce se zabývá monitorováním parního cyklu kogenerační jednotky. Hlavním cílem práce je ukázat, jak je přesnost důležitých parametrů parního cyklu (koeficienty prostupu tepla, účinnost turbíny, celková účinnost) ovlivněna přesností měření provozních veličin (průtoky, teploty a tlaky). V práci jsou podrobně rozebrány metody výpočtů a popis tvorby teoretických modelů jednotlivých zařízení i celé části provozu kogeneračního zařízení. Modelování procesu pomocí specializovaného software je důležité pro správné vyrovnání dat, jehož výsledkem jsou konzistentní a přesnější hodnoty měřených veličin a dopočítané neměřené veličiny a parametry modelu. Výsledky modelování jsou následně podrobně diskutovány, zejména se zaměřením na kondenzátor (koeficient prostupu tepla, kvalita vstupující páry), který má významný vliv na účinnost celého parního cyklu.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with cogeneration unit steam cycle monitoring. The main objective of the work is to show the impact of operating variables' measurement precision (flows, temperatures and pressures) on the precision of important parameters of the steam cycle (heat transfer coefficients, turbine efficiency, overall efficiency). Thesis analyzes methods of calculation and in details describes model creation of individual apparatures and of the whole cogeneration unit. Modeling the process with specialized software is important for proper data reconciliation, resulting in consistent and more precise values of measured variables and calculated unmeasured data and important parameters of the model. Results are then discussed in details, especially focusing on the turbine condenser (heat transfer coefficient, input steam quality determination), which has a significant effect on the whole steam cycle efficiency.
1. Úvod
2. Matematický model parního cyklu
3. Řešení matematického modelu a přesnost výsledků
4. Zpracování dat
5. Optimalizace měření z hlediska přesnosti výsledků
6. Doporučení úprav měření, diskuse a závěr
Zásady pro vypracování
1. Úvod
2. Matematický model parního cyklu
3. Řešení matematického modelu a přesnost výsledků
4. Zpracování dat
5. Optimalizace měření z hlediska přesnosti výsledků
6. Doporučení úprav měření, diskuse a závěr
Seznam doporučené literatury
1. Kralik, J. aj: Dynamic Modeling of Large Scale Networks with Applications to Gas
Distribution. Academia s Elsevier Science Publishers, Praha a Amsterdam 1988
2. Rektorys, K. a kol. Přehled užité matematiky. Praha : SNTL, 1963.
3. EN 60953-2: Rules for steam turbine thermal acceptance tests Part 2: Method B
Wide range of accuracy for various types and sizes of turbines. idt IEC 953-2:2090.
4. ASME PTC 6S: Procedures for Routine Performance Test of Steam turbines. ASME
1996
5. ASME PTC 12.1: Closed Feedwater heaters. ASME 2000
6. ASME PTC 12.2: Performance Test Code on Steam Surface Condensers, ASME 1998
7. Gay, R.G., C.A.Palmers, M.R.Erbes: Power Plant Performance monitoring. Techniz
Books International, New Delhi 2006
8. IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and
Steam. International Association for the Properties of Water and Steam. ASME
PRESS, NY 1998
9. Němeček, P.: Nejistoty měření. Česká společnost pro jakost ISBN 978-80- 02-02089-
9, Praha 2008
Seznam doporučené literatury
1. Kralik, J. aj: Dynamic Modeling of Large Scale Networks with Applications to Gas
Distribution. Academia s Elsevier Science Publishers, Praha a Amsterdam 1988
2. Rektorys, K. a kol. Přehled užité matematiky. Praha : SNTL, 1963.
3. EN 60953-2: Rules for steam turbine thermal acceptance tests Part 2: Method B
Wide range of accuracy for various types and sizes of turbines. idt IEC 953-2:2090.
4. ASME PTC 6S: Procedures for Routine Performance Test of Steam turbines. ASME
1996
5. ASME PTC 12.1: Closed Feedwater heaters. ASME 2000
6. ASME PTC 12.2: Performance Test Code on Steam Surface Condensers, ASME 1998
7. Gay, R.G., C.A.Palmers, M.R.Erbes: Power Plant Performance monitoring. Techniz
Books International, New Delhi 2006
8. IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and
Steam. International Association for the Properties of Water and Steam. ASME
PRESS, NY 1998
9. Němeček, P.: Nejistoty měření. Česká společnost pro jakost ISBN 978-80- 02-02089-
9, Praha 2008