2. Energane

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 1
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU
ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE
(ENERGANE)
Na mjestima gdje se istovremeno troši električna i toplinska energija, ekonomičan
način opskrbe energijom postiže se s postrojenjima za kombiniranu proizvodnju
(suproizvodnju) – parna kogeneracijska postrojenja. Takva postrojenja nazivaju se
energane, za razliku od elektrana koje proizvode samo električnu energiju,
odnosno od toplana koje proizvode samo toplinsku energiju.
Parna kogeneracijska postrojenja mogu biti:
- s protutlačnom turbinom,
- s kondenzacijskom turbinom uz oduzimanje pare.
Parno kogeneracijsko postrojenje s protutlačnom turbinom
1
h
6
GP
RS
1
T
G
6
1
5
2'
p 1
2
2'
4'
TP
KP
4'
4
5
p 2
NP
O
3
3
s
Legenda: GP-generator pare, T-turbina (protutlačna), G-generator el. energije,
RS-redukcijska stanica, TP-trošila topline, O-otplinjač, NP-napojna pumpa
KP-kondenzatna pumpa.

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 – Stanje pare na izlazu iz pregrijača pare / na ulazu u V.T. turbinu:
• protočna količina pare, D
• tlak pare, p1
• entalpija pare, h
2' – Stanje pare na izlazu iz turbine:
• protočna količina pare, D
• tlak pare, p2
• entalpija pare, h
1
2'
3 – Stanje napojne vode (kondenzata) na izlazu iz otplinjača / na usisnoj
strani napojne pumpe:
• protočna količina vode, D
• tlak vode, p 3 =p 2' =p2
• entalpija vode, h
3
4' – Stanje napojne vode (kondenzata) na tlačnoj strani napojne pumpe:
• protočna količina vode, D
• tlak vode, p 4' =p 4 =p1
• entalpija vode, h
4'
‣ Teoretski jedinični rad u turbini:
h 1 − h 2 [kJ/kg];
‣ Stvarni (unutrašnji) jedinični rad u turbini:
h 1 − h 2′ = ( h 1 − h 2 )η i,t [kJ/kg];
‣ Entalpija pare na izlazu iz turbine:
h 2′ = h 1 − ( h 1 − h 2 )η i,t [kJ/kg]
‣ Snaga proizvedene električne energije:
N E = D( h 1 − h 2 )η i,t η m η eg [kW];
‣ Toplinska snaga predana trošilima topline:
Q T = D(h 2
′ − h 3 ) [kW];
‣ Protočna količina pare kroz turbinu:
N
D =
E
= Q T
( h 1 −h 2 )η i,t η m η eg h 2 ′−h 3 [kg/s];

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 3
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
‣ Toplinska snaga predana vodi /pari u generatoru pare:
Q GP = D( h 1 − h 4
′)
Budući je: h 4' -h 3 ~ h 4 -h 3

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 4
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+
Parno kogeneracijsko postrojenje s kondenzacijskom
turbinom uz oduzimanje pare
1
h
1
11
GP
10
RS
1
VT
2'
TP
NT
G
3'
p 1
p 2
p k
11
2
3
2''
2'
3'
9'
NP
8
O
6
KP
7'
5'
KP
K
4
10
9'
5'
8
7'
4
s
Legenda: GP-generator pare, VT-visokotlačna turbina , NT-niskotlačna turbina
(kondenzacijska), G-generator el. energije, RS-redukcijska stanica, TP-trošila topline,
O-otplinjivač, NP-napojna pumpa. KP- kondenzatna pumpa, K-kondenzator
1 – Stanje pare na izlazu iz pregrijača pare / na ulazu u V.T. turbinu:
• protočna količina pare, D
• tlak pare, p1
• entalpija pare, h
1
2' – Stanje oduzimane pare na izlazu iz VT turbine / na ulazu u trošila
topline:
• protočna količina oduzimane pare, Dod
• tlak pare, p2
• entalpija pare, h
2'

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 5
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3' – Stanje pare na izlazu iz NT turbine / na ulazu u kondenzator:
• protočna količina pare, D k =D-Dod
• tlak pare, p3'
• entalpija pare, h
3'
4 – Stanje glavnoga kondenzata na izlazu iz kondenzatora:
• protočna količina glavnoga kondenzata, D k =D-Dod
• tlak glavnoga kondenzata, pk
• entalpija glavnoga kondenzata, h
4
5' – Stanje glavnoga kondenzata na tlačnoj strani kondenzatne pumpe / na
ulazu u otplinjivač:
• protočna količina glavnoga kondenzata, D k =D-Dod
• tlak glavnoga kondenzata, p5' = p2
• entalpija glavnoga kondenzata, h
5'
6 – Stanje povratnoga kondenzata od trošila topline:
• protočna količina povratnoga kondenzata od trošila topline, D
• tlak povratnoga kondenzata od trošila topline, p2
• entalpija povratnoga kondenzata od trošila topline, h6 ~ h 7'
od
8 – Stanje napojne vode (kondenzata) na izlazu iz otplinjača / na usisnoj
strani napojne pumpe:
• protočna količina napojne vode, D
• tlak napojne vode, p 8 = p 7' = p5'
• entalpija napojne vode, h
8
9' – Stanje napojne vode (kondenzata) na tlačnoj strani napojne pumpe:
• protočna količina napojne vode, D
• tlak napojne vode, p9'
• entalpija napojne vode, h
9'

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 6
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
‣ Teoretski jedinični rad u turbini:
(h 1 − h 2 ) + (1 − α)(h 2 − h 2′′ ) [kJ/kg];
gdje je:
α = D od
D
‣ Stvarni (unutrašnji) jedinični rad u turbini:
(h 1 − h 2 )η i,VT + (1 − α)( h 2′ − h 3 )η i,NT [kJ/kg];
gdje je:
h 2′ = h 1 − (h 1
− h 2 )η i,VT
(entalpija pare na izlazu iz VT dijela turbine
η i,VT - unutrašnja iskoristivost VT dijela turbine
η i,NT - unutrašnja iskoristivost NT dijela turbine
‣ Entalpija pare na izlazu iz turbine:
h 3′ = h 2′ − ( h 2 − h 3 )η i,NT [kJ/kg]
‣ Snaga proizvedene električne energije:
N E = [D( h 1 − h 2 )η i,VT + (D − D od )( h 2′ − h 3 )η i,NT ]η m η eg [kW];
‣ Toplinska snaga predana trošilima topline:
Q T = D od (h 2
′ − h 6 ) [kW];
‣ Toplinska snaga predana vodi /pari u generatoru pare:
Q GP = D( h 1 − h 9′ )
Budući je: h 9' -h 4

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje:2
(Enegane) List: 7
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Prednosti parnoga kogeneracijskog postrojenja s kondenzacijskom
turbinom uz oduzimanje pare.
- Mogućnost regulirane proizvodnje električne i toplinske energije neovisno
jedne od druge,
- Sustav može raditi u otočnome pogonu, odnosno odvojeno od vanjske
elektroenergetske mreže,
- Povećana pouzdanost proizvodnje energije.
Nedostaci parnoga kogeneracijskog postrojenja s kondenzacijskom
turbinom uz oduzimanje pare.
- Povećana složenost postrojenja u odnosu na sustav s protutlačnom
turbinom,
- Veći troškovi investicija u odnosu na sustav s protutlačnom turbinom,
- Smanjena energetska iskoristivost u odnosu na sustav s protutlačnom
turbinom, ovisno o količini pare koja ulazi u kondenzator.