Steam Turbine Efficiency Calculator

ข้อมูลโครงการ

ชื่อโรงงาน / โครงการ

ชื่อโรงงาน/โครงการ — ใช้บนหัวรายงานและชื่อไฟล์ JSON

ผู้ตรวจสอบ

ชื่อผู้ตรวจวัด/ทีมที่ปรึกษา

วันที่ตรวจ

วันที่เก็บข้อมูลหน้างาน (พ.ศ.) — โปรแกรมเติมวันปัจจุบัน แก้ได้

ประเภทกังหันไอน้ำ (Turbine Type)

เลือกตามผังจริง: BP = back-pressure, COND = condensing, EXT_BP/EXT_COND = มีจุดสกัด — มีผลต่อช่องสกัดและผัง SLD

ไอน้ำทางออกยังมีความดัน > P_atm → Process Steam เหมาะโรงงานน้ำตาล/กระดาษ

ไอน้ำขาเข้า (Inlet Steam)

ⓘ หน่วยความดัน: barA (Absolute) — กด ⚙ ที่ header เพื่อสลับ barG/barA

ความดันขาเข้า P_in (barA)

ทั่วไป: 10–100 barA

สถานะไอน้ำขาเข้า (Inlet Phase)

ไอน้ำเข้ากังหันปกติเป็นไอดง (ระบุ T_in); เลือก Wet เฉพาะกังหันไอน้ำอิ่มตัว (ASME PTC 6: X ≥ 0.90)

อุณหภูมิขาเข้า T_in (°C)

อุณหภูมิไอน้ำเข้ากังหัน (°C) จาก DCS/เทอร์โมเวลล์ก่อน stop valve — ต้องสูงกว่า T_sat ที่ P_in; กังหันอุตสาหกรรม 350–510 °C

อัตราไหลไอน้ำ m_steam (t/h)

อัตราไหลไอน้ำเข้ากังหันรวม (t/h) จาก steam flow meter/DCS เฉลี่ยช่วงทดสอบ — เทียบกับพิกัด nameplate

ไอน้ำขาออก (Outlet / Exhaust Steam)

ความดันขาออก P_out (barA)

Back-pressure: > 1.013 barA

อุณหภูมิขาออก T_out (°C) — Method 2

ใช้สำหรับ Method 2 (วัดอุณหภูมิขาออกจริง)

อัตราไหล m_out วัดได้ภาคสนาม (t/h)

ปล่อยว่าง = คำนวณจาก Mass Balance (m_in − Σm_ext)

กำลังผลิตจริง (Measured)

วิธีคำนวณประสิทธิภาพ

Method 2 ใช้ T_out (เฉพาะขาออกยังเป็นไอดง); Method 3 ใช้ kW จากมิเตอร์ — แนะนำสำหรับภาคสนาม/กังหัน condensing

Method 2: ใช้ h_out จาก T_out, P_out ที่วัด → η = Δh_act/Δh_isen

กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ P_elec วัดจาก kWh meter (kW)

วัดจาก Power meter / DCS (kW เฉลี่ยช่วงที่ตรวจ)

ประสิทธิภาพ Generator η_gen (%)

ตาม Nameplate หรือ Test Certificate (ปกติ 94–98.5%)

ประสิทธิภาพกลไก η_mech (%) Gearbox+Bearing

Gearbox+Bearing: ปกติ 98–99.5% | W_shaft = P_elec ÷ (η_gen × η_mech)

กำลังพิกัด Nameplate (kW)

กำลังพิกัดจาก nameplate/datasheet (kW) — ใช้เทียบ % โหลด

η_is พิกัด Design (%)

η_isentropic ออกแบบจาก heat balance ผู้ผลิต/acceptance test (%) — กังหันอุตสาหกรรม 70–85 %, ยูทิลิตี้ 85–90 %

🔥 การจำแนกประเภทกังหันไอน้ำตามสภาวะไอน้ำทางออกและการนำไปใช้งาน

Classification of Steam Turbines by Exhaust & Application — ASME PTC 6 / MEASUR Section 4

📈 Single Line Diagram — จุดเก็บข้อมูลภาคสนาม (เปลี่ยนตามประเภทกังหัน)

แผนภาพแสดงตำแหน่งวัด P, T, Flow ตาม Turbine Type ที่เลือก (อ้างอิง ASME PTC 6)

📋 Nameplate / Design Data

ข้อมูลอ้างอิงจากป้ายพิกัดและ Manufacturer

ยี่ห้อ / รุ่น

ยี่ห้อ/รุ่นจาก nameplate — พิมพ์ในรายงาน

ความดันไอน้ำพิกัด (barA)

ความดันไอน้ำเข้าพิกัด (barA) จาก nameplate/datasheet — ใช้เทียบกับค่าวัดจริง

อุณหภูมิพิกัด (°C)

อุณหภูมิไอน้ำเข้าพิกัด (°C) จาก nameplate/datasheet

ความเร็วรอบพิกัด (rpm)

B28: 4950 rpm → Gearbox → Generator

🌡 Steam Properties (Saturated)

T_sat, h_f, h_g, s_g — ค่าอ้างอิงจาก ASME Steam Tables

P (barA)	T_sat (°C)	h_g (kJ/kg)	s_g (kJ/kg·K)
0.64	86.0	2654.8	7.763
4.0	143.6	2737.7	6.897
7.0	165.0	2763.5	6.709
10.0	179.9	2778.1	6.586
22.75	219.2	2801.0	6.348
42.0	253.2	2800.5	6.048
75.0	290.6	2769.1	5.796
107.0	318.1	2721.0	5.616

💻 DCS Data — TRR B28 28MW (08/05/2026 14:56)

ข้อมูลภาคสนามจริง SKODA-JINMA Extraction-Condensing Turbine

Parameter	Tag No.	Actual Value	Unit	Note
Main Steam Flow	G28 FI-120	54.95	t/h	Inlet mass flow
Inlet Steam Pressure	G28 PI-101	42.0	barA	HP steam header
Inlet Steam Temp	G28 TI-101	376.9	°C	Superheated
Extraction Steam P	G28 PI-102	6.83	barA	After 1st stage
Exhaust Steam P	G28 PIA-103A	0.64	barA	Condenser inlet
Exhaust Steam T	G28 TIA-103	56.6	°C	≈ T_sat at 0.2 barA?
Power Output	G28 Meter	9.14	MW	Active power
Turbine Speed	G28 IS-1111	4897	rpm	Rated: 4950
Thrust Bearing Temp	G28 TIA-214	82.2	°C	Monitor <85°C
Condensate Flow	G28 FI-101	57.0	t/h	Hotwell pump

📐 วิธีคำนวณ Isentropic Efficiency (3 Methods)

ตาม MEASUR / ORNL Section 4: Cogeneration & ASME PTC 6

Method 1: Manufacturer Data

Method 2: Inlet + Outlet Conditions

Method 3: Power + Steam Flow

1ใช้ค่าจาก Manufacturer's Performance Curve / FAT

ช่วงทั่วไป: Single-Stage 55–70% | Multi-Stage BP 75–85% | Multi-Stage Cond 80–92%
ต้องปรับแก้ตาม Part-Load: CF_load = 0.90–1.00 และ Steam Condition correction

Single Stage

55–70

% η_is

Multi-Stage BP

75–85

% η_is

Multi-Stage Cond

80–92

% η_is

Small Industrial

60–75

% η_is

📊 Mollier Diagram (h-s) — Conceptual

แสดงการขยายตัวจริง vs Isentropic บน h-s Diagram

💧 Steam Rate — TSR & ASR

ปริมาณไอน้ำต่อ kWh ที่ผลิตได้ (MEASUR / ASME PTC 6)

Theoretical Steam Rate (TSR) — กังหันสมบูรณ์

TSR = 3,600 ÷ (h_in − h_out,isen)

หน่วย: kg/kWh | h ในหน่วย kJ/kg

Actual Steam Rate (ASR) — กังหันจริง

ASR = 3,600 ÷ Δh_eff

Δh_eff = W_shaft ÷ ṁ_in (kJ/kg ต่อ kg ไอน้ำขาเข้า)

= TSR ÷ η_is

Δh_isentropic

—

kJ/kg

Δh_eff (W_shaft/ṁ_in)

—

kJ/kg

TSR (Theoretical)

—

kg/kWh

ASR (Actual)

—

kg/kWh

🔍 การแทนค่า — Steam Rate

⚡ Power Balance — First Law of Thermodynamics

งบพลังงาน Heat Balance ของกังหันไอน้ำ

Energy Balance — First Law (Multi-stream)

W_shaft = ṁ_in×h_in − Σ(ṁ_ext×h_ext) − ṁ_out×h_out,actual

P_electric = W_shaft × η_generator

Q_in (Steam Energy)

—

W_shaft

—

P_electric (Export)

—

Q_out (exhaust+ext)

—

η_is (Isentropic)

—

Overall Eff (net)

—

X_out (Exhaust Quality)

—

dryness

X_out Erosion Risk

—

🔍 การแทนค่า — Power Balance

📈 Actual vs Design Comparison

เปรียบเทียบผลจริงกับ Nameplate Design

Parameter	Design	Actual (Calc)	Deviation	Status
η_is (%)	—	—	—	—
Power Output (kW)	—	—	—	—
ASR (kg/kWh)	—	—	—	—
m_steam (t/h)	—	—	—	—

📋 สรุปผลการตรวจวัด Steam Turbine Efficiency

Performance Assessment Summary — Triple E Technology Co., Ltd.

Turbine Type

—

η_is (Isentropic)

—

Power Output

—

ASR

—

kg/kWh

Δh Actual

—

kJ/kg

m_steam

—

t/h

🔧 มาตรการอนุรักษ์พลังงาน — ECM for Steam Turbines

Energy Conservation Measures (MEASUR Best Practices / ORNL)

✓ ECM 1: Steam Condition Optimization

เพิ่ม T_in ให้ใกล้ Design Point
ทุก +10°C → η เพิ่ม ~0.5–1.0%
ΔW = ṁ × Δh (kW)

⚙ ECM 2: Steam Trap & Leak Survey

ตรวจ Steam Trap ทุก 6 เดือน
Leak 3mm @ 7 barA ≈ 5 kg/hr
ประหยัด = ราคาไอน้ำ × รั่ว (t/yr)

♻ ECM 3: Condensate Recovery

Condensate = 15–20% ของพลังงานไอน้ำ
เป้าหมาย Return Rate > 80%
E = ṁ_cond × (h_cond − h_fw)

🔄 ECM 4: Turbine vs PRV

แทน Pressure Reducing Valve ด้วยกังหัน
1 t/h @ 40→4 barA ≈ 250–350 kW
W = ṁ × Δh_isen × η_is

📊 ECM 5: Turbine Blade Overhaul

ตะกรันที่ใบพัดลด η_is 2–5%/ปี
Overhaul ทุก 3–5 ปี ฟื้น 3–8%
ดัชนี: η_is จริง vs Design

🌡 ECM 6: Condenser Maintenance

ทำความสะอาด Tubes ทุก 6 เดือน
P_cond +0.1 barA → กำลัง −1–3%
เป้าหมาย: P_cond ≤ 0.10 barA

📤 Export Report