Nghiên cứu hệ thống phát điện từ thủy động lực (MHD) sử dụng năng lượng địa nhiệt với chu trình kết hợp

Nghiên cứu hệ thống phát điện từ thủy động lực (MHD) sử dụng năng lượng địa nhiệt với chu trình kết hợp Nghiên cứu hệ thống phát điện từ thủy động lực (MHD) sử dụng năng lượng địa nhiệt với chu trình kết hợp Nghiên cứu hệ thống phát điện từ thủy động lực (MHD) sử dụng năng lượng địa nhiệt với chu trình kết hợp

Luận Văn MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi DANH SÁCH CÁC BẢNG x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU KHOA HỌC xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hướng nghiên cứu 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu nhiệm vụ đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Phạm vi giới hạn đề tài 1.6 Nội dung nghiên cứu 1.7 Kết nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Năng lượng địa nhiệt 2.1.1 Tổng quan 2.1.2 Nguồn gốc hình thành 11 2.1.3 Năng lượng địa nhiệt Việt Nam [2] 13 2.1.4 Nhà máy điện địa nhiệt 15 2.1.4.1 Nhà máy địa nhiệt điện Dry steam 15 2.1.4.2 Nhà máy địa nhiệt điện Flash steam 16 2.1.4.3 Nhà máy địa nhiệt điện Binary Cycle 17 HVTH: Lâm Hữu Dũng vii GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn 2.2 Chu trình nước (Rankine) [18] 20 2.2.1 Mô tả 20 2.3 Máy phát điện từ thủy động lực (MHD) 26 2.3.1 Tổng quan [10] 26 2.3.2 Các ngun lý phương trình tốn học [10] 27 2.3.3 Quy trình hoạt động [10] 29 2.3.4 Các mẫu máy phát điện MHD 30 2.3.4.1 Máy phát điện Faraday [12] 30 2.3.4.2 Máy phát điện Hall [12] 30 2.3.4.3 Máy phát điện đĩa [12] 31 2.3.5 Lưu chất cho máy phát điện MHD hoạt động [4] 32 2.3.5.1 Khí ion hóa (Plasma) 32 2.3.5.2 Kim loại lỏng (Liquid Metal) 33 2.3.5.3 Máy phát MHD sử dụng kim loại lỏng 33 2.3.6 Hệ thống MHD 35 2.3.6.1 Hệ thống chu kì mở [20] 35 2.3.6.2 Hệ thống chu kì đóng [20] 37 2.3.7 Một số ưu điểm máy phát điện MHD 39 Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN LMMHD KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT 41 3.1 Mơ hình nhà máy địa nhiệt truyền thống 41 3.1.1 Phân tích khối mơ hình địa nhiệt truyền thống 42 3.1.1.1 Máy tách kiểu xoáy 42 3.1.1.2 Tháp giải nhiệt 42 3.1.1.3 Bộ ngưng tụ 43 3.1.2 Tính tốn hiệu suất hệ thống dựa chu trình lượng Rankine.43 3.2 Mơ hình nhà máy địa nhiệt tuabin cấp 45 3.3 Mơ hình nhà máy địa nhiệt sử dụng máy phát điện LMMHD 48 3.4 Mơ hình nhà máy địa nhiệt – LMMHD kết hợp tuabin nước 49 HVTH: Lâm Hữu Dũng viii GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn 3.4.1 Phân tích khối chu trình LMMHD 51 3.4.1.1 Bộ trộn kim loại lỏng 51 3.4.1.2 Phân tích máy phát MHD sử dụng kim loại lỏng NaK 52 3.4.1.3 Bộ tách kim loại lỏng 53 3.4.1.4 Bơm áp suất khí vào buồng trộn 54 3.4.1.5 Bơm điện từ 54 3.4.2 Tính tốn hiệu suất chu trình LMMHD 55 3.4.2.1 Phân tích nhiệt lượng chu trình LMMHD 55 3.4.2.2 Phân tích Entropy mẫu 55 3.4.3 Hiệu suất hệ thống 56 Chương TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG CÁC THƠNG SỐ CỦA CÁC CHU TRÌNH 57 4.1 Tính tốn mơ thơng số chu trình địa nhiệt truyền thống.57 4.1.1 Dữ liệu tính tốn: 57 4.2.1 Dữ liệu tính tốn 59 4.2.2 Kết tính tốn 61 4.3 Tính tốn mơ thơng số chu trình địa nhiệt – LMMHD so sánh với chu trình địa nhiệt truyền thống 62 4.3.1 Dữ liệu tính toán 62 4.3.2 Kết tính tốn 63 4.4 Tính tốn mơ thơng số chu trình địa nhiệt – LMMHD kết hợp với tua bin nước so sánh với chu trình tương tự cơng bố.64 4.4.1 Dữ liệu tính tốn 64 4.4.2 Kết tính tốn: 65 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 67 5.1 Kết luận 67 5.2 Hướng phát triển đề tài 68 PHỤ LỤC 71 HVTH: Lâm Hữu Dũng ix GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 4.1 Dữ liệu tính tốn chu trình địa nhiệt truyền thống 57 Bảng 4.2 Kết tính tốn thơng số chu trình địa nhiệt truyền thống 58 Bảng 4.3 Dữ liệu tính tốn chu trình địa nhiệt tuabin cấp 59 Bảng 4.4 Kết tính tốn thơng số chu trình địa nhiệt tua bin cấp 61 Bảng 4.5 Dữ liệu tính tốn chu trình địa nhiệt – LMMHD 62 Bảng 4.6 Kết tính tốn thơng số chu trình địa nhiệt - LMMHD 63 Bảng 4.7 Dữ liệu tính tốn chu trình địa nhiệt – LMMHD kết hợp tua bin nước 64 Bảng 4.8 Kết tính tốn thơng số chu trình địa nhiệt – LMMHD kết hợp tua bin nước 65 HVTH: Lâm Hữu Dũng x GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1 Công suất lắp đặt nhà máy điện địa nhiệt giới [9] 11 Hình 2.2 Cấu tạo nhiệt độ lớp vỏ Trái Đất 12 Hình 2.3 Quá trình hình thành địa nhiệt từ di chuyển mảng vỏ trái đất.12 Hình 2.4 Các dạng biểu nguồn lượng địa nhiệt mặt đất 13 Hình 2.5 Nguyên lý hoạt động chung nhà máy địa nhiệt điện 15 Hình 2.6 Hệ thống Dry Steam [15] 16 Hình 2.7 Hệ thống Flash Steam [15] 17 Hình 2.8 Hệ thống Binary Cycle [15] 18 Hình 2.9 Hệ thống Combined Cycle [16] 19 Hình 2.10 sơ đồ khối mơ tả chu trình Rankine [17] 20 Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý chu trình tuabin (chu trình Rankine) 21 Hình 2.12 Nhà máy điện nước đơn giản hoạt động theo chu trình Rankine [18]22 Hình 2.13 Mơ hình xây dựng MHD đơn giản [10] 27 Hình 2.14 Mơ hình phát điện MHD đơn giản 27 Hình 2.15: Lực Lorentz 28 Hình 2.16 Máy phát điện Faraday [19] 30 Hình 2.17 Máy phát điện Hall [19] 31 Hình 2.18 Máy phát điện đĩa [19] 32 Hình 2.19 Kim loại lỏng NaK nhiệt độ phòng [4] 33 Hình 2.20 Cấu hình hệ thống phát điện LMMHD EC OMACON [4] 34 Hình 2.21 Sơ đồ hệ thống phát điện MHD chu kì mở 37 Hình 2.23 Hệ thống phát điện MHD chu kì đóng sử dụng kim loại lỏng kết hợp với máy phát điện nước 39 Hình 3.1 Mơ hình địa nhiệt truyền thống 41 Hình 3.2 Máy tách kiểu xoáy 42 HVTH: Lâm Hữu Dũng xi GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Hình 3.3 Tháp giải nhiệt 42 Hình 3.4 Bình ngưng 43 Hình 3.5 Sơ đồ đơn giản chu trình tuabin nước 43 Hình 3.6 Mơ hình nhà máy địa nhiệt tuabin cấp 45 Hình 3.7 Sơ đồ đơn giản chu trình tuabin cấp 46 Hình 3.8 Mơ hình nhà máy địa nhiệt điện - LMMHD 48 Hình 3.9 Mơ hình nhà máy địa nhiệt điện – LMMHD kết hợp tua bin nước 50 Hình 3.10 Bộ trộn kim loại lỏng 51 Hình 3.11 Thiết bị tách kim loại lỏng 53 Hình 4.1 Đồ thị T – s chu trình địa nhiệt truyền thống 59 Hình 4.2 Đồ thị T – s chu trình địa nhiệt tuabin cấp 61 Hình 4.3 Đồ thị T – s chu trình địa nhiệt – LMMHD 63 Hình 4.4 Đồ thị T – s chu trình địa nhiệt – LMMHD kết hợp với tua bin 65 Hình 4.5 Mơ hình địa nhiệt – MHD kết hợp tubin nước công bố 66 HVTH: Lâm Hữu Dũng xii GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU KHOA HỌC Các chữ viết tắt LMMHD: Liquid Metal Magneto Hydro Dynamic (Máy phát từ thủy động sử dụng lưu chất làm việc kim loại lỏng) MHD: Magneto Hydro Dynamic (Máy phát từ thủy động lực) Ký hiệu Chu trình Rankine h4 s "entanpy cụ thể" cuối chất lỏng tuabin đẳng entropy p1 , p2 áp suất trước sau trình nén h1 , h2 , h3 , h4 Các "enthalpies riêng biệt" điểm sơ đồ T-s  pump ,turb hiệu suất trình nén đẳng entropy (bơm) q trình dãn nở (tuabin), khơng thứ ngun therm hiệu suất nhiệt động lực trình (sản lượng điện đầu nhiệt độ đầu vào, khơng thứ ngun) Q lưu lượng dịng nhiệt đến từ hệ thống (năng lượng đơn vị thời gian) m lưu lượng khối (khối lượng đơn vị thời gian) W lượng tiêu thụ cung cấp cho hệ thống (năng lượng đơn vị thời gian) QH nhiệt lượng thu qua trao đổi nhiệt với nguồn nước nóng địa nhiệt QL nhiệt lượng thải từ ngưng tụ T1, T2, T3, T4 nhiệt độ nút chu trình Rankine Wnet lượng hệ thống sinh WP công bơm nén HVTH: Lâm Hữu Dũng xiii GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn WT công sinh (điện năng) tỉ số nén hệ số nhiệt độ vào tuabin Máy phát điện MHD Q điện tích hạt  F lực tác động lên hạt  J mật độ dòng điện  B mật độ từ thông  u vận tốc hạt tổn hao nhiệt độ tách hiệu suất điện máy phát LMMHD hiệu suất máy phát LMMHD , , , , , tỉ số nén tỉ số nén bơm tỉ số nhiệt độ vào máy bơm tỉ số nhiệt độ vào máy bơm Cp nhiệt dung riêng kim loại lỏng E điện trường G lưu lượng kim loại lỏng qua máy phát LMMHD K hệ số tải P mật độ cơng suất P1’ áp suất khí sau qua trao đổi nhiệt P2’ áp suất khí sau qua bơm P3’ áp suất hỗn hợp kim loại lỏng đầu vào LMMHD P4’ áp suất hỗn hợp kim loại lỏng đầu LMMHD P5’ áp suất sau khỏi máy tách P5’’ áp suất kim loại lỏng sau khỏi máy tách Pref áp suất môi trường HVTH: Lâm Hữu Dũng xiv GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Ptach áp suất tạo máy tách T1’ nhiệt độ khí sau qua trao đổi nhiệt T2’ nhiệt độ khí sau qua bơm T3’ nhiệt độ hỗn hợp kim loại lỏng đầu vào LMMHD T4’ nhiệt độ hỗn hợp kim loại lỏng đầu LMMHD T5’ nhiệt độ sau khỏi máy tách T5’’ nhiệt độ kim loại lỏng sau khỏi máy tách Tref nhiệt độ môi trường tổn thất nhiệt lượng máy phát LMMHD σ độ dẫn điện chất lỏng làm việc hệ số chất khí hiệu suất HVTH: Lâm Hữu Dũng xv GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hướng nghiên cứu Kể từ sau khủng hoảng lượng 1970 đến nay, đặc biệt thập niên đầu kỉ XXI, cấu trúc thị trường lượng giới có nhiều biến động lớn Lịch sử giá lượng thị trường giới tăng liên tục Bên cạnh đó, việc khai thác sử dụng mức nguồn nhiên liệu hóa thạch gây nên tượng ấm lên tồn cầu Hội nghị biến đổi khí hậu tháng 12 năm 2015 diễn Pari- Pháp, bên tham gia công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu (COP21) đạt thỏa thuận quan trọng mục tiêu đến thỏa ước quốc tế biến đổi khí hậu, nhằm giới hạn nhiệt độ trái đất nóng lên khơng q 2°C [6] Với tình hình đó, việc sử dụng hiệu lượng tìm kiếm nguồn lượng thay lượng gió, mặt trời, sóng biển, địa nhiệt, gọi chung lượng tái tạo quốc gia giới nghiên cứu, phát triển đưa vào sử dụng để góp phần giải vấn đề Theo báo cáo “Planning For the Renewable Future” quan lượng tái tạo quốc tế (IRENA): Các nguồn lượng tái tạo cung cấp 23% sản lượng điện tồn giới vào năm 2014 Với việc thơng qua nhanh chóng kế hoạch sách đầy tham vọng, đạt 45% vào năm 2030 Trong đó, lượng mặt trời lượng gió đóng vai trò thiết yếu việc sản xuất điện [7] Vậy lượng tương lai nguồn lượng tái tạo Trong địa nhiệt nguồn nhiệt có sẵn lịng đất Địa nhiệt dạng lượng bền vững So với dạng lượng tái tạo khác gió, thủy điện hay điện mặt trời, địa nhiệt không phụ thuộc vào yếu tố thời tiết khí hậu Do địa nhiệt có hệ số cơng suất cao, nguồn địa nhiệt sẵn sàng 24 ngày, ngày tuần Nguồn nhiệt lượng chuyển lên mặt đất qua dạng nước nóng nước chảy qua đất đá nóng Nhiệt lượng thường sử dụng HVTH: Lâm Hữu Dũng GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn 4.4.2 Kết tính tốn: Kết sau tính tốn phần mềm Matlab, ta thơng số nút: Bảng 4.8 Kết tính tốn thơng số chu trình địa nhiệt – LMMHD kết hợp tua bin nước QH Năng lượng (W) 1423527 Wnet1 367210,5 Nút Áp suất (Pa) Nhiệt độ (0K) Entropy (KJ/Kg) 1,75018e+02 153,921 8,8775e+03 110,8641 5,0e+04 161,617 9,3214e+03 97,6865 2,0e+03 335 1,9321e+04 99,5167 3,535718e+02 199,325 1,1496e+04 109,5496 1,767859e+02 194,325 1,1208e+04 124,0760 Wnet2 5,5337e+03 Với QH = 1423527 W lượng thu từ nguồn địa nhiệt Wnet1 = 367210,5 W; Wnet2 = 5533,7 W Hiệu suất hệ thống: ηHT = 0,2618 hay 26,18% Hình 4.4 Đồ thị T – s chu trình địa nhiệt – LMMHD kết hợp với tua bin nước HVTH: Lâm Hữu Dũng 65 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Ta có mơ hình địa nhiệt – MHD kết hợp tuabin nước công bố [4] sau: Hình 4.5 Mơ hình địa nhiệt – MHD kết hợp tubin nước công bố Hiệu suất chu trình hình 4.5 cơng bố là: ηMHD-TUABIN = 0,1436 hay 14,36% Ta thấy hiệu suất chu trình địa nhiệt điện – LMMHD kết hợp tua bin nước luận văn (26,18%) cao hiệu suất chu trình Hình 4.5 (14,36%) 11,82% HVTH: Lâm Hữu Dũng 66 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận Sự phát triển kinh tế, dân số tăng nhanh tốc độ thị hóa,… yếu tố ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhu cầu lượng toàn giới Việt nam không ngoại lệ, bối cảnh nhu cầu lượng ngày gia tăng, khả cung cấp nguồn lượng nội địa hạn chế Trong đó, tiềm nguồn lượng tái tạo Việt Nam lớn, kèm theo nhu cầu sử dụng điện nhiệt cho sản xuất cao việc xem xét khai thác nguồn lượng tái tạo sẳn có cho sản xuất điện khả công nghệ lẫn hiệu kinh tế mơi trường Với mơ hình kết hợp hệ thống phát điện từ thủy động sử dụng nguồn lượng địa nhiệt tạo hiệu suất phát điện cao mơ hình truyền thống sử dụng tuabin Đây mơ hình phát điện vừa hiệu vừa khơng ô nhiễm môi trường phù hợp với xu hướng phát triển tương lai Luận văn “Nghiên cứu hệ thống phát điện từ thủy động lực (MHD) sử dụng lượng địa nhiệt với chu trình kết hợp” dựa vào định luật, phương trình nhiệt động lực học để tính tốn mơ thơng số hệ thống phát điện MHD kết hợp với lượng địa nhiệt dựa phần mềm Matlab Ta có kết quả: - Tính tốn hiệu suất phát điện chu trình địa nhiệt truyền thống 25,8% - Tính tốn hiệu suất phát điện chu trình địa nhiệt tuabin cấp 28,02% - Tính tốn hiệu suất phát điện chu trình kết hợp địa nhiệt – LMMHD 34,81% - Tính tốn hiệu suất phát điện chu trình kết hợp địa nhiệt – LMMHD kết hợp tuabin nước 26,18% HVTH: Lâm Hữu Dũng 67 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn - So sánh hiệu suất phát điện chu trình kết hợp địa nhiệt – LMMHD kết hợp tuabin nước (26,18%) với hiệu suất chu trình kết hợp địa nhiệt – MHD kết hợp tuabin nước (14,36%) công bố Với kết nghiên cứu ta thấy rằng: - Hiệu suất hệ thống kết hợp địa nhiệt – LMMHD cao hệ thống địa nhiệt truyền thống 9,01%, hệ thống địa nhiệt tuabin cấp 6,79% Hiệu suất nâng cao có tham gia hệ thống phát điện MHD - Hiệu suất hệ thống địa nhiệt – LMMHD kết hợp tua bin nước luận văn cao hệ thống công bố [4] 11,82%, yếu tố:  Chọn thông số áp suất, nhiệt độ vào tối ưu tính tốn chu trình tua bin nước nên hiệu suất chu trình địa nhiệt truyền thống nâng cao  Chọn tỷ số nhiệt vào máy nén hợp lý làm tăng lưu lượng lưu chất chạy qua máy phát MHD làm nâng cao hiệu suất hệ thống phát điện LMMHD Sự kết hợp yếu tố làm cho hiệu suất chung hệ thống nâng cao hiệu suất hệ thống công bố [4] - Công việc xây dựng mơ hình tốn học tính tốn khơng q phức tạp Tuy nhiên luận văn cịn số khuyết điểm sau: - Việc nghiên cứu dựa cơng thức tốn học tính tốn mơ chưa có điều kiện thực nghiệm - Việc nghiên cứu hướng tới hiệu suất hệ thống chưa sâu vào vấn đề hiệu kinh tế - Hiệu suất chu trình phụ thuộc vào nhiệt lượng cung cấp từ nguồn địa nhiệt tự nhiên nên áp suất nhiệt độ không ổn định 5.2 Hướng phát triển đề tài - Phân tích thêm thành phần ảnh hưởng đến hiệu suất chu trình làm việc - Nghiên cứu thêm phương pháp để tối ưu hóa thơng số nhằm nâng cao hiệu suất phát điện hệ thống MHD kết hợp với địa nhiệt - Tính tốn mơ thơng số chu trình kết hợp với nguồn lượng khác HVTH: Lâm Hữu Dũng 68 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Văn Chương, “Chuyên đề lượng – VNGG”, chương 9, https://sites.google.com/site/vnggenergy/dianhiet, – – 2016 [2] Trần Huyên, “Năng lượng lượng địa nhiệt Việt Nam”, Hội dầu khí Việt Nam, http://petrotimes.vn/nang-luong-va-nang-luong-dia-nhiet-o-viet-namky-1-256111.html, – – 2016 [3] Đoàn Văn Tiến, Đinh Văn Toàn, Trịnh Việt Bắc, “Nghiên cứu nguồn địa nhiệt cho phát triển lượng Việt Nam”, Tạp chí khoa học trái đất, 2008 [4] Nguyễn Bá Sang, luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu hệ thống phát điện MHD kết hợp với địa nhiệt điện”, 2013 [5] A Aali a, N Pourmahmoud b, V Zare “Exergoeconomic analysis and multi-objective optimization of a novel combined flash-binary cycle for Sabalan geothermal power plant in Iran”, Faculty of Mechanical Engineering, Urmia University of Technology, Urmia, Iran, 2017, Mechanical Engineering Department, Faculty of Engineering, Urmia University, Urmia, Iran, 2017 [6] Published by the World Energy Council 2017 “World Energy Issues Monitor 2017 -Full-report” [7] IRENA (2017), “Planning for the Renewable Future: Long-term modelling and tools to expand variable renewable power in emerging economies”, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi [8] World Energy Council, World Energy Reso Urces 2016 “World Energy Resources Geothermal 2016”, [9] Geothermal Energy Association, “2016 Annual U.S & Global Geothermal Power Production Report” [10] Sudhir Patel and Gangadharaiah Y H, “Review Note on Magnetohydrodynimics Power Generator”, Department of Mathematics, New Horizon College of Engineering, Bangalore, India, International Journal of Trend in Research and Development, Volume 3(1), ISSN: 2394-9333 www.ijtrd.com, 2016 HVTH: Lâm Hữu Dũng 69 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn [11] Sufi a Khalili, Ali Jafarian Dehkordi*, Mohammad Hossein Giahi, “Investigating the effect of channel angle of a subsonic MHD (Magneto-HydroDynamic) generator on optimum efficiency of a triple combined cycle”, School of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Jalal Ale Ahmad Highway, P.O BOX: 14115-143, Tehran, Iran-2015 [12] Ajith Krishnan R, Jinshah B S, Magnetohydrodynamic Power Generation, International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 3, Issue 6, June 2013, ISSN 2250-3153 [13] Hyungsul Moon and Sadiq J Zarrouk, “Efficiency of geothermal power plants: a worldwide review”, Deparment of Engineering Science, University of Auckland, New Zealand, 2013 [14] Ronald DiPippo, Ph D, Chancellor Professor “Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact”, Emeritus University of Massachusetts Dartmouth North Dartmouth, Massachusetts [15] John W Lund, Geothermal energy, http://www.britannica.com/science/ geothermal-energy, – – 2016 [16] https://nrginitiative.wordpress.com/2014/04/21/ormat-combined-cycleunits-gccu-geothermal-power-plants/ [17] http://www.learnthermo.com/examples/example-problem.php?ch=9& lesson=B&problem=1 [18] Claus Borgnakke, Richard E Sonntag, University of Michigan, Fundamentals of thermodynamics, Don Fowley and Dan Sayre, 2009 [19] Bilal Masood, Malik Husnain Riaz and M Yasir, Integration of Magnetohydrodynamics (MHD) Power Generating Technology with Thermal Power Plants for Efficiency Improvement, World Applied Sciences Journal 32 (7): 1356-1363, 2014, ISSN 1818-4952, © IDOSI Publications, 2014, DOI: 10.5829/idosi.wasj.2014.32.07.503 [20] Reshmi Banerjee, Importance of Magneto Hydro Dynamic Generation, International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, Vol 4, Issue 7, July 2015 HVTH: Lâm Hữu Dũng 70 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn PHỤ LỤC % CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN HIỆU SUẤT CHU TRÌNH ĐỊA NHIỆT TRUYỀN THỐNG clc clear all; %thong so cai dat ban dau P1=0.02;%MPa P2=0.7;%MPa P3=P2; h3=3375.1;%KJ/Kg s3=7.7884;%KJ/Kg.K h1=251.4;%KJ/Kg v1=0.0010171;%m^3/Kg Wp=v1*(P2-P1) h2=h1+Wp Qh=h3-h2 gamaSteam=0.8320; deltaTuabin=7.0752; x4=(s3-gamaSteam)/deltaTuabin; gamaCondenser=2357.5; h4=h1+x4*gamaCondenser %nang luong sinh WT=h3-h4 Wnet=WT-Wp %hieu suat he thong nuyHT=Wnet/Qh HVTH: Lâm Hữu Dũng 71 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn %nhiet cac nut T3=723; toTuabin=0.68; T4=T3*toTuabin Nbom=1.07; T1=333.21 T2=T1*Nbom %do thi Ts x=[h3 h4 h1 h2 h3] y=[T3 T4 T1 T2 T3] h=plot(x,y,'b-*') grid xlabel('Truc Entropy') ylabel('Truc nhiet (K)') % CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN HIỆU SUẤT CHU TRÌNH ĐỊA NHIỆT SỬ DỤNG TUABIN CẤP clc clear all %thong so cai dat ban dau P1=0.02;%MPa P6=P1 P2=0.7;%MPa P3=P2; P4=0.3;%MPa P5=P4 h3=3375.1;%KJ/Kg s3=7.7884;%KJ/Kg.K h1=251.4;%KJ/Kg HVTH: Lâm Hữu Dũng 72 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn v1=0.0010171;%m^3/Kg h4s=561.46; gamaSteam1=1.9921; deltaTuabin1=4.7149; gamaCondenser1=2065.56; h5=3380.2;%KJ/Kg s5=8.1848;%KJ/Kg.K x4=(s3-gamaSteam1)/deltaTuabin1 h4=h4s+x4*gamaCondenser1 Whp=h3-h4 gamaSteam2=0.832; deltaTuabin2=7.0752; x6=(s5-gamaSteam2)/deltaTuabin2 gamaCondenser2=2357.2; h6=h1+x6*gamaCondenser2 Wlp=h5-h6 Wt=(h3-h4)+(h5-h6) Wp=v1*(P2-P1) h2=h1+Wp Qh=(h3-h2)+(h5-h4) %nang luong sinh Wnet=Wt-Wp %hieu suat he thong nuyHT=Wnet/Qh %nhiet cac nut T3=723; toTuabin=0.68; T4=T3*toTuabin T5=T3 HVTH: Lâm Hữu Dũng 73 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Nbom=1.07; toCondenser=0.56; T1=333.21; T6=T5*toCondenser T2=T1*Nbom %do thi Ts x=[h3 h4 h5 h6 h1 h2 h3] y=[T3 T4 T5 T6 T1 T2 T3] h=plot(x,y,'b-*') grid xlabel('Truc Entropy') ylabel('Truc nhiet (K)') % CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN HIỆU SUẤT CHU TRÌNH KẾT HỢP ĐỊA NHIỆT – LMMHD clc clear all y=1.6667;%he so dan nhiet cua kim loai long Qin=3.4e+003;%nhiet luong he thong dia nhiet cung cap P2=4.0e+005; Ttraodoinhiet=723;%nhiet bo trao doi nhiet T2=Ttraodoinhiet Ptron=0.2e+004; ntach=0.9; nEE=0.4; nMHD=0.8; deltaQMHD=0.005; deltaQngung=0.01; nuyTngung=1; pinen=2;%ty so nen HVTH: Lâm Hữu Dũng 74 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn tonen=1.05;%ty so nhiet vao may nen Cp=0.27;%nhiet dung rieng NaK deltaTtron=5; deltaTtach=5; %nut T3=T2-deltaTtron P3=Ptron %nut T4=T3*(1-nEE-deltaQMHD) P4=P3*((1-(nEE/nMHD))^(y/(y-1))) %nut P5=P4/2 P5a=P5 T5=T4-deltaTtach %nut Tout=700; Tin=660; P1=P5*(1-deltaQngung*nuyTngung) T1=T5-((Tout-Tin)/(1-deltaQngung)) %nut P2=P1*pinen T2=T1*tonen %luu luong kim loai long G=Qin/(Cp*(T3-T2)) %nhiet luong tai tung nut cua chu trinh Q1=G*Cp*T1 Q2=G*Cp*T2 Q3=G*Cp*T3 Q4=G*Cp*T4 HVTH: Lâm Hữu Dũng 75 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn Q5=G*Cp*T5 %cong suat may phat MHD WMHD=Q3*nEE %cac cong suat tieu thu chu trinh hesobom=1.25;%thong so cai dat chu trinh Wtron=1.0e+003;%thong so cai dat chu trinh Wtach=0.5e+003;%thong so cai dat chu trinh Wbom=hesobom*(T2-T1)*G*Cp Wbomdt=140;%thong so tra cuu %hieu suat he thong MHD Wnet=WMHD-Wtron-Wtach-Wbom-Wbomdt nuytong=Wnet/Qin %tinh Entropy Tref=298; Pref=1.03e+005; %chu trinh MHD s=(Cp*log(T3/Tref)-Cp*((y-1)/y)*log(P3/Pref))*G s3=s+(Cp*log(T3/T2)-Cp*((y-1)/y)*log(P3/P2))*G s4=s3+(Cp*log(T4/T3)-Cp*((y-1)/y)*log(P4/P3))*G s5=s4+(Cp*log(T5/T4)-Cp*((y-1)/y)*log(P5/P4))*G s1=s5+(Cp*log(T1/T5)-Cp*((y-1)/y)*log(P1/P5))*G s2=s1+(Cp*log(T2/T1)-Cp*((y-1)/y)*log(P2/P1))*G x=[s3 s4 s5 s1 s2 s3]; y=[T3 T4 T5 T1 T2 T3]; h=plot(x,y,'b-*'); grid xlabel('Truc Entropy') ylabel('Truc nhiet (K)') HVTH: Lâm Hữu Dũng 76 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn % CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN HIỆU SUẤT CHU TRÌNH KẾT HỢP ĐỊA NHIỆT – LMMHD VỚI TUABIN HƠI NƯỚC THEO CÁC THÔNG SỐ THAM KHẢO TRONG [4] clc clear all Wnet1=367210.5; Qh=1423527; y=1.6667;%he so dan nhiet cua kim loai long Qin=1.0e+004;%nhiet luong he thong dia nhiet cung cap P2=5.0e+004; Ttraodoinhiet=340;%nhiet bo trao doi nhiet T2=Ttraodoinhiet Ptron=0.2e+004; ntach=0.9; nEE=0.4; nMHD=0.8; deltaQMHD=0.005; deltaQngung=0.01; nuyTngung=1; pinen=2;%ty so nen tonen=1.05;%ty so nhiet vao may nen Cp=0.27;%nhiet dung rieng NaK deltaTtron=5; deltaTtach=5; %nut T3=T2-deltaTtron P3=Ptron %nut T4=T3*(1-nEE-deltaQMHD) HVTH: Lâm Hữu Dũng 77 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn P4=P3*((1-(nEE/nMHD))^(y/(y-1))) %nut P5=P4/2 P5a=P5 T5=T4-deltaTtach %nut Tout=450; Tin=410; P1=P5*(1-deltaQngung*nuyTngung) T1=T5-((Tout-Tin)/(1-deltaQngung)) %nut P2=P1*pinen T2=T1*tonen %luu luong kim loai long G=Qin/(Cp*(T3-T2)) %nhiet luong tai tung nut cua chu trinh Q1=G*Cp*T1 Q2=G*Cp*T2 Q3=G*Cp*T3 Q4=G*Cp*T4 Q5=G*Cp*T5 %cong suat may phat MHD WMHD=Q3*nEE %cac cong suat tieu thu chu trinh hesobom=1.25;%thong so cai dat chu trinh Wtron=1.0e+003;%thong so cai dat chu trinh Wtach=0.5e+003;%thong so cai dat chu trinh Wbom=hesobom*(T2-T1)*G*Cp Wbomdt=140;%;thong so tra cuu HVTH: Lâm Hữu Dũng 78 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận Văn %hieu suat he thong MHD Wnet2=WMHD-Wtron-Wtach-Wbom-Wbomdt WdianhietMHD=Wnet1+Wnet2 nuytong=(Wnet1+Wnet2)/Qh %tinh Entropy Tref=298; Pref=1.03e+005; %chu trinh MHD s=(Cp*log(T3/Tref)-Cp*((y-1)/y)*log(P3/Pref))*G s3=s+(Cp*log(T3/T2)-Cp*((y-1)/y)*log(P3/P2))*G s4=s3+(Cp*log(T4/T3)-Cp*((y-1)/y)*log(P4/P3))*G s5=s4+(Cp*log(T5/T4)-Cp*((y-1)/y)*log(P5/P4))*G s1=s5+(Cp*log(T1/T5)-Cp*((y-1)/y)*log(P1/P5))*G s2=s1+(Cp*log(T2/T1)-Cp*((y-1)/y)*log(P2/P1))*G x=[s3 s4 s5 s1 s2 s3]; y=[T3 T4 T5 T1 T2 T3]; h=plot(x,y,'b-*'); grid xlabel('Truc Entropy') ylabel('Truc nhiet (K)') HVTH: Lâm Hữu Dũng 79 GVHD: PGS.TS Lê Chí Kiên ... nhà máy điện địa nhiệt - Nghiên cứu sở lý thuyết MHD - Khảo sát hệ thống phát điện địa nhiệt điện truyền thống hệ thống phát điện LMMHD sử dụng lượng địa nhiệt với chu trình kết hợp  Giới hạn... nút chu trình máy phát điện địa nhiệt truyền thống để tính tốn hiệu suất chúng - Phân tích, tính tốn thơng số truyền nhiệt nút chu trình máy phát điện từ thủy động lực sử dụng lượng địa nhiệt với. .. phận chuyển động mà trực tiếp chuyển đổi nhiệt thành điện nên hiệu suất phát điện cao Trên sở đó, Học viên định chọn đề tài ? ?Nghiên cứu Hệ thống Phát điện Từ thủy động lực (MHD) sử dụng lượng địa