bài tập trung tâm nhiệt điện

lOMoARcPSD|11617700 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH BÀI TẬP TRUNG TÂM NHIỆT ĐIỆN GVHD: TRẦN VĂN HƯNG SVTH: NGUYỄN THẾ PHONG MSSV: 1813521 TP.HCM - 2021 lOMoARcPSD|11617700 ĐỀ BÀI Tính tốn sơ đồ nhiệt tổ máy ngưng quy mô công nghiệp với số liệu cho bảng sau: N MW 25 p0 MPa t0 ºC 480 pk kPa t nc ºC 225 ❖ Các giả thiết ban đầu để đơn giản tính toán:  Bỏ qua tổn thất vào / tuabin, tổn thất ẩm  Bỏ qua tổn thất áp suất ống dẫn, tổn thất nhiệt môi trường thiết bị  Không xét tới độ gia nhiệt bơm, tổn thất & nước, nước bổ sung (về vật chất)  Xem nhiệt dung riêng nước số c p = 4, kJ / kgK ❖ Chọn giá trị ban đầu:  Hiệu suất: 0i = 0,8, L = 0,85,c = 0,96, p = 0,97 lOMoARcPSD|11617700  Độ hâm khơng tới mức bình gia nhiệt nhau:  = 3º C  Chọn độ gia nhiệt nước bình khử khí: tkh = 15º C ❖ Chú thích highlight: Số liệu chọn Số liệu tính tốn: Áp suất, nhiệt độ, enthalpy Số liệu tính tốn lưu lượng Số liệu chưa rõ, phần đọc thêm Nguồn lOMoARcPSD|11617700 GIAI ĐOẠN XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI HƠI NƯỚC TRONG CÁC TẦNG TUABIN & XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA HƠI TRÊN GIẢN ĐỒ 1.1 Xây dựng trình làm việc giản đồ i-s Trạng thái ban đầu (O) (hơi nhiệt) ta tính qua EES: i0 = 3335 kJ / kg   p0 = MPa Xác định điểm O đồ thị:   i0 = 3335 kJ / kg pk = 4kPa  tk = 28,9º C Kẻ đường giãn nở lý thuyết đồ thị i-s cắt đường pk = 4kPa , ta xác định ika = 1985 kJ / kg Nhiệt giáng lý thuyết: H = i0 − ika = 3335 − 1985 = 1350 kJ / kg Suy ik = i0 − H 00i = 3335 − 1350  0,8 = 2255 kJ / kg Xác định điểm K vẽ đường 0K đồ thị 1.2 Xác định thông số cửa trích Phân phối theo quy luật: tr = const tr = tnc − tk 225 − 28,9 = = 65, 4º C z tn = tk + tr = 28,9 + 65, = 94,3º C  tn = tn + tr = 94,3 + 65, = 159,7º C  tkh = tn + tkh = 159,7 + 15 = 174,7º C  tn1 = tk + tr = tnc = 225º C 1.2.1 Bình G1 lOMoARcPSD|11617700 Từ ts1 ta tính áp suất bão hòa ứng (EES): ts1 = tn1 +  = 225 + = 228º C  p1 = p '1 = 2,694 MPa  in1 = tn1c p = 945 kJ / kg i1 = 3124 kJ / kg Xác định điểm đồ thị:  t1 = 350C Enthalpy nước đọng (gần đúng): id = ts1c p = 228  4, = 957,6 kJ / kg 1.2.2 Bình G2 Từ t s ta tính áp suất bão hịa ứng (EES): ts = tn +  = 159,7 + = 162,7º C  p2 = p '2 = 0,6605 MPa  in = tn 2c p = 670,74 kJ / kg i2 = 2880 kJ / kg Xác định điểm đồ thị:  t2 = 215º C Enthalpy nước đọng (gần đúng): id = ts 2c p = 162,7  4, = 683,34 kJ / kg 1.2.3 Bình G3 Từ t s ta tính áp suất bão hịa ứng (EES): ts = tn +  = 94,3 + = 97,3º C  p3 = p '3 = 0,092 MPa  in = tn 3c p = 396,06 kJ / kg i3 = 2604 kJ / kg Xác định điểm đồ thị:   x3 = 0,971 Enthalpy nước đọng (gần đúng): lOMoARcPSD|11617700 id = ts 3c p = 97,3  4, = 408,66 kJ / kg 1.2.4 Bình khử khí Chọn áp suất bình khử khí (ppt chương 3): pkh = 0,89 MPa ikh = tkh c p = 174,7  4, = 733,74 kJ / kg lOMoARcPSD|11617700 GIAI ĐOẠN LẬP BẢNG THÔNG SỐ HƠI VÀ NƯỚC STT Đại lượng Ký hiệu G1 KH G2 G3 Nhiệt độ nước vào tn( r +1) 159,7 159,7 94,3 28,9 Nhiệt độ nước t nr 225 174,7 159,7 94,3 Enthalpy nước inr 945 733,74 670,74 396,06 Nhiệt độ bão hòa tsr 228 228 162,7 97,3 Áp suất trích pr 2,694 2,694 0,6605 0,092 Enthalpy trích ir 3124 3124 2880 2604 Enthalpy nước đọng id 957,6 683,34 408,66 lOMoARcPSD|11617700 GIAI ĐOẠN LẬP VÀ GIẢI PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG CHẤT & CÂN BẰNG NHIỆT CỦA CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT NHẰM TÍNH LƯỢNG HƠI TRÍCH 3.1 Bình gia nhiệt G1  0ikh +  G1i1 =  0inc +  G1id   ( inc − ikh ) =  G1 ( i1 − id ) với  =  nc =   G1 = 0, 0975 3.2 Bình khử khí Phương trình cân chất lượng:  kh +  G1 +  n =  nc   khi1 +  G1id +  nin =  ncikh đó: lOMoARcPSD|11617700 i1 = 3124 kJ / kg ikh = 733,74 kJ / kg in = 670,74 kJ / kg id = 957,6 kJ / kg  nc =  G1 = 0,0975  n = 0,8882 Giải hệ ta được:   kh = 0,0143  1 = G1 +  kh = 0, 0975 + 0, 0143 = 0,1118 3.3 Các bình cịn lại Phương trình cân lượng:  q2 =  n   0,8882  274,68  2 = n = = 0,111 2880 − 683,34 q2 Tương tự  3q3 =  n −  2id   −  2id 0,8882  274,68 − 0,111 683,34  3 = n = = 0,0766 q3 2604 − 408,66 Trong đó:  r = tr c p = 65,  4, = 274,68 kJ / kg qr = ir − idr Suy ra:  k =  − 1 −  −  = − 0,1118 − 0,111 − 0,0766 = 0,7006 lOMoARcPSD|11617700 GIAI ĐOẠN PHƯƠNG TRÌNH NĂNG LƯỢNG VÀ XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG HƠI VÀ NƯỚC Các phần truyền tuabin Lượng tương đối truyền qua  01 =  = 12 =  01 − 1 = − 0,1118 = 0,8882  23 = 12 −  = 0,8882 − 0,111 = 0,7772 3k =  23 −  = 0,7772 − 0,0766 = 0,7006 →1 1→ 2→3 3→ K  H j ij H 01 = i0 − i1 = 211 Công 1kg (kJ/kg) 211 H12 = i1 − i2 = 244 216,72 H 23 = i2 − i3 = 276 214,51 H 3k = i3 − ik = 349 244,51 Nhiệt giáng thành phần =886,74 kJ / kg ❖ Tiêu hao cho tuabin: 25  103 N D0 = = = 30, 28 kg / s c p   i H ij 0,96  0, 97  886,74 Các dòng nước: D1 = 1D0 = 0,1118  30, 28 = 3,39 kg s D2 =  D0 = 0,111 30, 28 = 3,36 kg s D3 =  D0 = 0,0766  30, 28 = 2,32 kg s Dk =  k D0 = 0,7006  30, 28 = 21, 21kg s 10 lOMoARcPSD|11617700 GIAI ĐOẠN CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG CỦA TỔ MÁY ❖ Suất tiêu hao cho tuabin: 3600 D0 3600  30, 28 = = 4,36 kg / kWh 25 103 N d0 = ❖ Tiêu hao nhiệt cho tuabin: Theo công thức 7.22 [1]: Qtu = D0 ( i0 − inc ) + Dqt ( iqt'' − iqt' ) − Dbs ( inc − ibs ) = 30,28  ( 3335 − 945) + + =72,37 103 kW ❖ Suất tiêu hao nhiên liệu tuabin: qtu = 3600Qtu 3600  72,37  103 = = 10421, kJ / kWh 25  103 N ❖ Hiệu suất tuabin: tu = 3600 = 0,345 qtu ❖ Phụ tải lị (cơng thức 7.28 [1]): Ql = D0 ( i0 − inc ) + Dqt ( i ''qt − i 'qt ) = 30, 28  ( 3335 − 945) + = 72,37  103 kW ❖ Hiệu suất truyền tải nhiệt năng: tt = Qtu =1 Ql ❖ Tiêu hao nhiệt cho tổ máy (công thức 7.30 [1]): Q= Ql l = 72,37 103 = 85,14 103 kW 0,85 ❖ Hiệu suất tổ máy (công thức 7.31 [1]):  = tuttl = 0,345 1 0,85 = 0, 293 11 lOMoARcPSD|11617700 ❖ Hiệu suất tổ máy net:  net =  (1 −td ) = 0,293  (1 − 0,05) = 0,278 Chọn hiệu suất tự dùng: td = 0,05 ❖ Suất tiêu hao nhiệt net cho tổ máy: (công thức 7.33 [1]): qnet = 3600 net = 3600 = 12949,64 kJ / kWh 0,278 ❖ Tiêu hao nhiên liệu cho tổ máy (công thức 7.35 [1]): ‑ Nhiên liệu chuẩn: Btc = Q 85,14  103 = = 2,905 kg s 29308 29308 ‑ Nhiên liệu thông thường: B= Q 85,14 103 = = 5, 44 kg s 15660 Qthl Nhiệt trị Qthl = 15660 kJ / kg ❖ Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn net: btcnet = 123  net = 123 = 442, 45 g kWh 0, 278 12 lOMoARcPSD|11617700 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thanh Kỳ Nhà máy nhiệt điện 1998 13 Downloaded by Hei Ut (hut371809@gmail.com)