Leijukatalyyttisen krakkausreaktoriyksikön muuttuvat kustannukset

Loading...
Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Date

2017-12-11

Department

Major/Subject

Energiatekniikka

Mcode

K3007

Degree programme

Master’s Programme in Energy Technology (EEN)

Language

fi

Pages

61+1

Series

Abstract

Työn aiheena on leijukatalyyttisen krakkausreaktoriyksikön muuttuvat kustannukset, joka käsittää pääasiassa leijutusilman tuottavan kompressorin ajolaitteen, höyryturbiinin, höyrynkulutuksen. Työssä tutustutaan leijukatalyyttisen krakkausreaktorin toimintaan, marginaalikustannuslaskentaan sekä syvemmin höyryturbiinin mallinnukseen. Höyryturbiinista käydään läpi kaikki oleelliset osat: virtaushäviöt ennen turbiinia, höyrytukkien häviöt, suutinventtiilien painehäviöt, suutinhäviöt, turbiinin juoksupyörien häviöt sekä vuotohöyryt turbiinin portaissa, että labyrinttitiivisteissä. Työssä kehitettiin malli, jonka avulla voidaan simuloida turbiinin roottorin portaiden tehontuottoa, vuotohöyryn määrää sekä laitteen korkea- ja matalapainepuolen isentrooppista hyötysuhdetta. Edellä mainituista tiedoista saa laskettua myös kokonaishyötysuhteen, kun tiedetään kaikki höyryturbiiniin liittyvien höyryä kuluttavien laitteiden höyrynkulutukset. Mallin simulaation lopputulos, eli höyryturbiinia kannattaa operoida suurella kokonaissyöttömäärällä sekä suurella höyryn välipoiston määrällä, ei ollut yllättävä. Tästä huolimatta mallin avulla on mahdollista saada hyödyllistä dataa aksiaaliturbiinin käyttäytymisestä erilaisilla operointiarvoilla. Myös jatkokehitysideoita tuli esille sekä kompressorin että höyrytukkien mallinnukseen liittyen.

The aim of this Master’s Thesis is to investigate the variable costs of fluid catalytic cracking unit, which mainly consist of steam consumption of a steam turbine driving a compressor. The compressor supplies air to the regenerator in order to form a fluidized bed in it. In addition, the purpose of this study is to examine fluid catalytic cracking reactor, marginal cost calculations and give deeper knowledge of modelling a steam turbine. The steam turbine model examines all essential parts: pressure losses before turbine, steam leakages, pressure loss in the nozzle valves, nozzle losses, turbine wheel losses and steam leakages in turbine stages and labyrinth seals. A model that allows to simulate the power output of the turbine rotor stages, the amount of leakage steam, and isentropic efficiencies of high-pressure and low-pressure steam turbines, was developed. It is also possible to calculate the overall efficiency from the aforementioned data as long as all vapor-consuming equipment related to the steam turbine is known. The result of the simulation was that the steam turbine should be operated with a high total steam intake and a high amount of steam should be removed before the low-pressure turbine using intermediate removal. Although the result was not surprising, the model supplies useful data about axial turbine’s operating conditions when using different operating values. Further development ideas were also presented with modelling of the compressor and modelling of the steam chests.

Description

Supervisor

Vuorinen, Ville

Thesis advisor

Tamminen, Esa
Salmio, Harri

Keywords

FCC, höyryturbiini, höyry, turbiini, krakkaus, öljy

Other note

Citation