- Phần thứ nhất: Giới thiệu chung về các loại nhà máy điện.. - Phần này gồm 5 ch−ơng, trong đó trình bày các khái niệm chung về nhà máy điện, nguyên lý làm việc và đặc điểm cấu tạo của các bộ phận lò hơi. - Phần thứ t− là nhà máy điện. - Phần này gồm 2 ch−ơng, trong đó trình bày các khái niệm chung về nhà máy điện, các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và các thiết bị phụ của nhà máy điện.. - kháI niệm về nhà máy đIện. - Các nhà máy có nhiệm vụ biến đổi năng l−ợng thiên nhiên thành điện năng. - đ−ợc gọi là nhà máy điện. - Từ các dạng năng l−ợng dự trữ này có thể cho phép ta xây dựng các loại nhà máy điện khác nhau:. - Từ năng l−ợng của nhiên liệu hữu cơ có thể xây dựng nhà máy nhiệt điện;. - Từ năng l−ợng của dòng n−ớc có thể xây dựng nhà máy thủy điện;. - Từ năng l−ợng gió có thể xây dựng nhà máy điện sức gió;. - Từ năng l−ợng sóng biển có thể xây dựng nhà máy điện thủy triều;. - Từ năng l−ợng mặt trời có thể xây dựng nhà máy điện mặt trời;. - Từ nguồn nóng trong lòng đất có thể xây dựng nhà máy điện địa nhiệt;. - Từ năng l−ợng hạt nhân có thể xây dựng nhà máy điện hạt nhân.. - Trong giáo trình này, chúng ta chỉ tập trung nghiên cứu nhà máy nhiệt điện.. - Nhà máy nhiệt điện thực hiện việc biến đổi nhiệt năng của nhiên liệu thành cơ. - trình liên tục (một chu trình) trong một số thiết bị của nhà máy. - Nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa trên hai nguyên tắc: có thể theo chu trình thiết bị động lực hơi n−ớc hoặc có thể là chu trình hỗn hợp tuốc bin khí-hơi.. - nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện. - Nhà máy điện áp dụng chu trình tuốc bin hơi n−ớc. - Hiện nay, trên thế giới ng−ời ta đã xây dựng đ−ợc tất cả các loại nhà máy điện biến đổi các dạng năng l−ợng thiên nhiên thành điện năng. - Đối vơi những n−ớc đang phát triển nh− Việt Nam, do nền công nghiệp còn chậm phát triển, tiềm năng về kinh tế còn yếu do đó xây dựng chủ yếu nhà máy nhiệt điện dùng Tuốc bin hơi hoặc dùng chu trình hỗn hợp, trong đó biến đổi năng l−ợng của nhiên liệu thành điện năng.. - Chu trình Carno hơi n−ớc. - ở phần nhiệt động ta đã biết chu trình Carno thuận chiều là chu trình có hiệu suất nhiệt cao nhất khi có cùng nhiệt độ nguồn nóng và nguồn lạnh. - Chu trình Carno lý t−ởng gồm 2 quá trình đoạn nhiệt và 2 quá trình đẳng nhiệt. - độ giữa nguồn nóng và nguồn lạnh của chu trình không lớn lắm, do đó công của chu trình nhỏ.. - khí thực trong phạm vi bão hòa có thể thực hiện đ−ợc chu trình Carno và vẫn đạt đ−ợc hiệu suất nhiệt lớn nhất khi ở cùng phạm vi nhiệt độ.. - Chu trình Carno áp dụng cho khí thực trong vùng hơi bão hòa đ−ợc biểu diễn trên hình 1.1. - Tuy nhiên, đối với khí thực và hơi n−ớc thì việc thực hiện chu trình Carno rất khó khăn, vì những lý do sau đây:. - Hình 1.1 chu trình Carno hơi n−ớc 1.2.1.2. - Sơ đồ thiết bị và đồ thị chu trình nhà máy điện. - Nh− chúng ta đã biết, tuy có hiệu suất nhiệt cao nh−ng chu trình Carno có một số nh−ợc điểm nh− đã nêu ở trên khi áp dụng cho khí thực, nên trong thực tế ng−ời ta không áp dụng chu trình Carno mà áp dụng một chu trình cải tiến gần với chu trình này gọi là chu trình Renkin. - Chu trình Renkin là chu trình thuận chiều, biến nhiệt thành công.. - Chu trình Renkin là chu trình nhiệt đ−ợc áp dụng trong tất cả các lọai nhà máy nhiệt điện, môi chất làm việc trong chu trình là n−ớc và hơi n−ớc. - Tất cả các thiết bị của các nhà máy nhiệt điện đều giống nhau trừ thiết bị sinh hơi I. - Đối với nhà máy nhiệt điện, thiết bị sinh hơi là lò hơi, trong đó n−ớc nhận nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu. - Đối với nhà máy điện mặt trời hoặc địa nhiệt, n−ớc nhận nhiệt từ năng l−ợng mặt trời hoặc từ nhiệt năng trong lòng đất. - Đối với nhà máy. - Sơ đồ thiết bị của chu trình nhà máy nhiệt điện đ−ợc trình bày trên hình 1.2, gồm hai thiết bị chính để biến đổi năng l−ợng là lò hơi và tuốc bin cùng một số thiết bị phụ khác. - Đồ thị T-s của chu trình đ−ợc biểu diễn trên hình 1.2.. - Sơ đồ thiết bị nhà máy điện Hình 1.3. - Đồ thị T-s của chu trình. - Hiệu suất nhiệt lý t−ởng của chu trình Renkin. - Hiệu suất nhiệt của chu trình η t đ−ợc tính theo công thức:. - đó công của chu trình sẽ bằng:. - i 1 − i 2 (1-2) Hiệu suất nhiệt chu trình sẽ bằng:. - Nhà máy điện dùng chu trình hỗn hợp Tuốc bin khí - hơi. - Chu trình hỗn hợp là một chu trình ghép, gồm chu trình Renkin hơi n−ớc và chu trình Tuốc bin khí. - Sơ đồ thiết bị và đồ thị T-s của chu trình đ−ợc thể hiện trên hình 1.4. - tuốc bin hơi n−ớc 2. - bình ng−ng hơi 3. - tuốc bin khí 6. - Nguyên lí làm việc của chu trình thiết bị nh− sau: Không khí đ−ợc nén đoạn nhiệt trong máy nén 7 đến áp suất và nhiệt độ cao, đ−ợc đ−a vào buồng đốt 1 cùng với nhiên liệu và cháy trong buồng đốt d−ới áp suất cao, không đổi. - áp, ng−ng tụ thành n−ớc rồi đ−ợc bơm 4 bơm trở về lò, lặp lại chu trình cũ.. - Sơ đồ thiết bị và đồ thị T-s của chu trình hỗn hợp. - Đồ thị T-s của chu trình nhiệt đ−ợc biểu diễn trên hình 1.4. - c-d: quá trình dãn nở đoạn nhiệt sinh công trong tuốc bin khí 6;. - 2 ’ -3 là các quá trình dãn nở đoạn nhiệt trong tuốc bin, ng−ng đẳng áp trong bình ng−ng, nén đoạn nhiệt trong bơm nh− ở chu trình Renkin.. - Hiệu suất chu trình là:. - Hiện nay, các nhà máy điện có thể đ−ợc xây dựng để đảm bảo yêu cầu của các hộ dùng điện hoặc vừa đảm bảo nhu cầu điện vừa đảm bảo nhu cầu về nhiệt của các. - các nhà máy. - Phụ tải điện của nhà máy hay của hệ thống điện bao gồm:. - trình công nghệ nh− đun sôi, ch−ng cất, sấy, của các nhà máy (nh− hóa chất. - Nhà máy điện vừa cung cấp nhiệt, vừa cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ gọi là trung tâm nhiệt điện.. - Các nhà máy điện lớn, hiện đại, có hiệu suất cao đ−ợc gọi là nhà máy điện chính, th−ờng mang phụ tải gốc, chạy th−ờng xuyên, số giờ sử dụng thiết bị hàng năm cao.. - Các nhà máy điện nhỏ, cũ, có hiệu suất thấp hoặc là nhà máy điện tuốc bin khí, nhà máy thủy điện trong thời kỳ cạn n−ớc đ−ợc gọi là nhà máy điện cao điểm, th−ờng mang phụ tải ngọn (phụ tải thay đổi th−ờng xuyên).. - Nhà máy nhiệt điện. - Hiệu quả kinh tế của nhà máy nhiệt điện ng−ng hơi. - nhà máy điện ng−ng hơi thuần túy làm việctheo chu trình Renkin đ−ợc biểu diễn trên hình 10.1.. - Sơ đồ thiết bị nhà máy điện Hình 10.2. - Đồ thị T-s của chu trình NMĐ. - Hiệu quả kinh tế nhiệt của nhà máy điện đ−ợc biểu thị bằng hiệu suất nhiệt η nm. - η th nm - Hiệu suất thô của nhà máy điện (khi ch−a kể đến l−ợng điện tự dùng), Mức độ kinh tế của của nhà máy phụ thuộc vào hiệu suất của chu trình nhiệt, hiệu suất các thiết bị trong nhà máy nh−: lò hơi, tuốc bin, bình ng−ng và một số thiết bị phụ. - Q là hiệu suất của lò hơi, Hiệu suất thô của nhà máy có thể viêt:. - Suất tiêu hao nhiệt của tuốc bin là l−ợng nhiệt tiêu hao để sản xuất ra 1Kwh. - Suất tiêu hao nhiệt của nhà máy là l−ợng nhiệt tiêu hao để sản xuất ra 1Kwh. - Suất tiêu hao nhiên liệu của nhà máy là l−ợng nhiên liệu tiêu hao để sản xuất ra 1Kwh điện, bằng:. - hoặc tuốc bin ng−ng hơi có một cửa trích điều chỉnh nh− ở hình 10.4.. - hoặc tuốc bin ng−ng hơi có hai cửa trích điều chỉnh nh− ở hình 10.5b.. - Dùng tuốc bin đối áp Hình 10.4. - Dùng tuốc bin đối áp có Hình 10.5b. - đ−ợc cung cấp bằng tuốc bin ng−ng hơi có một cửa trích điều chỉnh nh− trình bày trên hình 10.6b. - các biện pháp nâng cao hiệu quả kinh tế của nhà máy điện. - Hiệu suất nhiệt của chu trình Renkin cũng có thể biểu thị bằng hiệu suất chu trình Carno t−ơng đ−ơng:. - Từ (10-27) ta thấy: hiệu suất nhiệt của chu trình khi giảm nhiệt độ trung bình T 2tb của quá trình nhả nhiệt trong bình ng−ng hoặc tăng nhiệt độ trung bình T 1tb của quá trình cấp nhiệt trong lò hơi.. - Hình 10.7 biểu diễn chu trình Renkin có áp suất cuối giảm từ p 2 xuống p 2o , khi nhiệt độ đầu t 1 và áp suất đầu P 1 không thay đổi.. - Theo (10-29) ta thấy khi nhiệt độ trung bình T 1 của quá trình cấp nhiệt 3451 tăng lên, thì hiệu suất η t chu trình sẽ tăng lên. - Theo (10-29) thì hiệu suât nhiệt η t của chu trình tăng lên.. - Tuy nhiên, nhiệt độ t s bị giới hạn bởi nhiệt độ nguồn lạnh (nhiệt độ n−ớc làm mát trong bình ng−ng), do đó áp suất cuối của chu trình cũng không thể xuống quá thấp, th−ờng từ 2Kpa. - Mặt khác, khi giảm áp suất p 2 xuống thì độ ẩm của hơi ở các tầng cuối tuốc bin cũng giảm xuống, sẽ làm giảm hiệu suất và tuổi thọ Tuốc bin, do đó cũng làm giảm hiệu suất chung của toàn nhà máy.. - 121 quá trình cấp nhiệt 3451 cũng tăng lên trong khi T 2tb giữ nguyên, dẫn đến hiệu suất nhiệt η t của chu trình tăng lên.. - Do đó trên thực tế ng−ời ta th−ờng tăng đồng thời cả áp suất và nhiệt độ đầu để tăng hiệu suất chu trình mà độ ẩm không tăng, nên hiệu suất của chu trình Renkin thực tế sẽ tăng lên. - Chu trình trích hơi gia nhiệt n−ớc cấp. - Một biện pháp khác để nâng cao hiệu suất chu trình Renkin là trích một phần hơi từ tuôc bin để gia nhiệt hâm n−ớc cấp tr−ớc khi bơm n−ớc cấp cho lò. - Sơ đồ thiết bị chu trình gia nhiệt hâm n−ớc cấp đ−ợc biểu diễn trên hình 10-.10. - Chu trình này khác chu trình Renkin ở chỗ: Cho 1kg hơi đi vào tuốc bin, sau khi dãn nở trong phần. - Hiệu suất chu trình có trích hơi hâm nóng n−ớc cấp là:. - Từ (10-32) rõ ràng ta thấy hiệu suất nhiệt chu trình có trích hơi gia nhiệt hâm n−ớc cấp tăng lên.. - ng−ng sinh ra trong tuốc bin là:
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt