môc lôc môc lôc Trang 1 Tæng quan vÒ tæ hîp ®éng c¬ diezel m¸y ph¸t cÊp ®iÖn tËp trung 2 1 1 T×nh h×nh sö dông tæ hîp ®éng c¬ diezel m¸y ph¸t cÊp ®iÖn tËp trung trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt nam 2 1 2 N¨ng[.]
mục lục Trang Tổng quan tổ hợp động diezel-máy phát cấp điện tập trung 1-1 Tình hình sử dụng tổ hợp động diezel-máy phát cấp điện tập trung giới Việt nam 1-2.Năng lợng sử dụng biến đổi lợng tổ hợp động -máy phát 1-3 Phân tích trình tiêu thụ lợng động diezel cấp điện cho phụ tải làm việc 1-4 Chọn đề tài nghiên cứu chế độ làm việc kinh tế tổ hợp động diezel-máy phát cấp điện tập trung 10 2-1.Sơ đồ cấu trúc nguyên lý làm việc tổ hợp động cơ-máy phát 10 2-2.Sự phối hợp làm việc động diezel máy phát điện 11 2-3.Chế độ làm việc kinh tế phụ tải theo quan diểm chi phí nhiên liệu nhỏ 14 2-4.Phơng pháp xác định lợng tiêu hao nhiên liệu động diezel tổ hợp động -máy phát 19 Xây dựng định mức tiêu hao nhiên liệu động diezel tổ hợp động máy phát cấp điện tập trung broadcrown bcd-380s 24 3-1.Tổng hợp thông số có liên quan đến tính toán tiêu hao nhiên liệu tổ hợp động máy phát cấp điện tập trung 24 3-1-1.Thành phần đoàn tầu đợc khảo sát 24 3-1-2.Đặc tính kỹ thuật tổ hợp động mát phát Broadcrown 25 tầu 3-1-3.Công suất đIện tiêu thụ đoàn 26 3-1-4.Chi phí nhiên liệu chế độ không tảI động tổ hợp 30 3-2 Phân tích số yếu tố ảnh hởng đến tiêu hao nhiên liẹu động tổ hợp đông máy phát 30 3-2-1 Thời gian chậm tầu 31 3-2-2 Môi trờng khai thác khí hậu thời tiết 31 3-2-3 Động làm việc không tải 32 3-2-4.Yếu tố hành khách đI tầu tác nghiệp cung đoạn vận dụng 32 3-3 Tính toán lợng tiêu hao nhiên liệu động diezel phụ tải làm việc 33 3-3-1.Tính theo mô hình bàI toán (2-20) 33 3-3-2.Tính theo thống kê thực tế khảo sát thực nghiệm 35 3-3-3 Kiến nghị định mức đối vơi tổ hợp động máy phát Broadcrown-380s 39 kết luận kiến nghị 40 tài liệu tham khảo 41 tổng quan tổ hợp động diesel- máy phát cấp điện tập trung 1-1 Tình hình sử dụng tổ hợp động diesel- máy phát cấp điện tập trung Cùng với phát triển kỹ thuật vận chuyển đờng sắt theo hớng gia tăng tốc độ chạy tầu, sử dụng hệ thống điều chỉnh điều khiển đại, gia tăng độ êm dịu đặc biệt sử dụng hệ thống thiết bị chẩn đoán nhanh đảm bảo an toàn chạy tầu không quan tâm đến hệ thống cấp điện cho đoàn tâù phục vụ trực tiếp cho tổ chức khai thác ngành đờng săt giới nói chung đờng sắt Việt nam nói riêng Tổ hợp động diezel-máy phát cấp điện tập trung đợc sử dụng rộng rÃi đoàn tầu chạy tuyến đợc coi nh thành phần chủ yếu đoàn tầu Ơ' nớc ta, cao trào năm đổi mới, hớng nâng cao chất lợng phục vụ hành khách đợc quan tâm nhiều hơn, có liên quan mật thiết với trang bị tổ hợp động máy phát cấp điện tập trung thay cho hệ thống cấp điện cổ điển, dùng máy phát chiều liên kết với trục bánh xe cấp điện cho đoàn tầu KiĨu cÊp ®iƯn nh vËy béc lé rÊt nhiỊu khut điểm không đáp ứng đợc nhu cầu trang thiết bị hệ thống chiếu sáng , không nâng cao chất lợng phục vụ hành khách tầu, gây nhiều cố không đáng có Từ lý ngành đờng sắt đà thay đổi phơng thức cấp ®iƯn cỉ ®iĨn b»ng ph¬ng thøc cÊp ®iƯn tËp trung theo giai đoạn loại nguồn điện sử dụng điện áp xoay chiều pha pha Phơng án khởi đầu đợc sử dụng là: dùng tổ hợp động Bông sen 12 mà lực, kéo máy phát điện chiều LK5 Trung quốc, phơng thức cấp điện đà có đợc số tiến định, song bộc lộ nhiều khuyết điểm chiếm dụng không gian lắp đặt nhiều, cồng kềnh, chất lợng động Bông sen kém, mức độ ô nhiễm môi trờng cao, bất tiện điều chỉnh số lợng toa xe nhu cầu vận tải Một bớc thay đổi sử dụng tổ hợp động diesel YANMAR 60L Nhật kéo máy phát điện không đồng ba pha nhà máy chế tạo điện sản xuất, cấp dòng xoay chiều ba pha có điện áp 220/380VAC, nhờ biến áp hạ xuống 28V, qua chỉnh lu thành dòng chiều cấp cho phụ tải làm việc Từ năm 1996 đến năm 2001 ngành đà đầu t mua loại MPĐ có công suất từ 100- 300KWA lắp đặt toa xe ( gọi toa xe BVPĐ CV-PĐ) hai tổ hợp Những tổ hợp MPĐ hÃng Cummin, FGWilson, Jubilee đà cung cấp nguồn điện 380V/220V cho đoàn tầu từ 12 - 15 toa xe, toa xe đợc trang bị loại thiết bị đại nh máy ĐHKK, Tivi, thùng đun nớc sôi, loại đèn chiếu sáng Đối với lọai MPĐ loại thể nhiều nhợc điểm: công suất nhỏ, thiết kế để đặt lên toa xe không chịu đợc rung, va đập nên tuổi thọ giảm , hay háng bÊt thêng (®é tin cËy thÊp) Tõ năm 2001 đến tổ hợp MPĐ Broadcroawn 380S đà đợc đa vào sử dụng thử nghiệm Sau thời gian sử dụng đợc đánh giá loại tổ hợp MPĐ có chất lợng tiêu kỹ thuật, kinh tế phù hợp với ngành Đờng sắt Việt Nam từ đến đà đợc sử dụng toàn đoàn tầu có đẳng cấp cao Đờng sắt Việt nam với số lợng nh sau: XNVDTXK HN 27 tổ hợp, XNTX Đà nẵng 03 tổ hợp XNTXKSG 21 tổ hợp Bảng 1-1 N Năm Số xe BBV-PĐ Số tổ máy Tông CS [KVA] 1966 02 66 1998 12 22 3730 2000 42 34 10312 2002 57 73 21189 2005 85 147 34411 B¶ng 1-1: Quá trình sử dụng tổ hợp đông dieselmáy phát điện ngành đờng sắt Việt nam Cơ cấu chủng loại tổ hợp động diesel máy phát sử dụng ngành đờng sắt Việt nam thể bảng 1-2 Bảng 1-2 N Loại tổ hợp MPĐ Broadcrowns-BCD- số TX Số lợng Tỷ lệ sL (%) 30 51 34 380 FG.WILSON- P200 13 26 17,6 FG.WILSON- P300 10 20 13,6 ONAN-CUMMIN 17 25 17 Các loại máy khác 17,8 Bảng 1-2: Cơ cấu chủng loại tổ hợp Động diesel-Máy phát sử dụng ngành đờng sắt Việt nam ( 1996-2005) 1-2 Năng lợng sử dụng biến đổi lợng tổ hợp động diesel máy phát Năng lợng nói chung có nhiều dạng : Nhiệt, điện, ,gió, thuỷ Ơ' chủ yếu xét trình biến đôi chuyển giao lợng diễn tổ hợp động diezel máy phát điện Quá trình đợc trình bày hình 1-1 A HN E Q Hình 1-1 Quá trình biến đổi chuyển giao lợng tổ hợp động máy phát cấp điện tập trung HN- hoá nhiên liệu diesel Q-nhiệt lợng nhận đợc từ nhiên liệu A-Công học nhiệt sinh E- Điện đợc tạo từ máy phát điện Dạng biến đổi chuyển giao lợng diễn nh sau : HN Q A E CÊp cho c¸c phơ tải Từ phân tích dễ ràng nhận thấy: Nguồn điện cung cấp cho phụ tải phụ thuộc chủ yếu vào công suất động diesel Nh mối quan hệ hữu động diesel máy phát công suất công suất điện thông qua trình chuyển giao lợng Trong mối quan hệ này, trớc hết phải quan tâm ®Õn hiƯu st c¬ khÝ cđa ®éng c¬ diesel cịng có nghĩa công suất hữu ích trục động diesel Mặt khác phải thừa nhận phần công suất hữu ích dùng cho thiết bị phụ để đảm bảo trình làm việc thân động diesel Cuối công suất dùng để tạo điện có dạng : N K =N i ( ) m ; (1-1) Trong : Ni-Công suất thị động diesel [kw]; -Phần công suất hữu ích dùng cho thiết bị phụ động diesel ( =0 05ữ15 ) N E ; m -Hiệu suất khí động diesel ( ηm =0 80−0 84 ); Nh vËy công suất động diesel chuyển thành công suất máy phát có dạng : N P=N K ηPg =U P I P cos ϕ (1-2) η Trong đó: Pg - Là hiệu suất máy phát Trong tổ hợp động diesel máy phát điện, công suất tiêu thụ phụ tải bị giới hạn ®é lín cđa c«ng st cÊp N P C«ng st tiêu thụ phụ tải định mức độ tiêu hao nhiên liệu động diezel Hiệu suất trình biến đổi lợng đợc trình bày bảng 1-3 Bảng 1-3: Hiệu suất trình biến đổi lợng Bảng 1-3 N Dạng biến đổi n/lợng Tên thiết bị Cơ năng-> Turbin nớc 0.90 Động gió 0.46 Turbin nớc 0.40 Động nớc 0.20 Động diezel 0.36 Nhiệt -> Nhiên liệu -> Động xăng Nhiên liệu-> nhiệt-> Nhà máy nhiệt điện Hiệu suất 0.25 0.40 Hệ thống nớc khí -> điện cháy năng-> điện Máy phát điện 0.99 Điện -> Động điện 0.92 Điện -> Nhiệt Lò nung nóng 1.00 0.55 Hoá năng-> điện ắc quy 0.70 pin khí cháy 0.60 Nhiên liệu->nhiệt nồi nớc 0.88 10 Năng lợng mặt trời-> pin ảnh 0.12 điện 1-3 Phân tích trình tiêu thụ nhiên liệu diezel cấp điện cho phụ tải làm việc Xuất phát từ tình hình khai thác cụ thể đoàn tầu khách có sử dụng tổ hợp động diesel máy phát cấp điện tập trung Xí nghiệp vận dụng toa xe khách Hà nội, lợng tiêu hao nhiên liệu diesel tổng hợp bảng 1-4 Bảng 1-4 N Số toa xe Tên tổ hợp động Mác số Tiêu So -máy tầu chuy hao ĐM phát 81553 BroadcrownBCD E1/2 Õn [lÝt] 23 31816 +2.274 35340 + 569.5 380S 81555 BroadcrownBCD E1/2 15 380S 81503 BroadcrownBCD S1/2 23 380S 81616 F.G Wilson P200 62.875 + S3/4 19 81625 F.GWilson S5/6 20 731.8 33.641 +3.990 víi 33.286 +4.907 ... lợng tiêu hao nhiên liệu động diezel tổ hợp động -máy phát 19 Xây dựng định mức tiêu hao nhiên liệu động diezel tổ hợp động máy phát cấp điện tập trung broadcrown bcd-380s 24 3-1.Tổng hợp thông số... tế tổ hợp động diesel máy phát cấp điện tập trung 2-1 Sơ đồ cấu trúc nguyên lý làm việc tổ hợp động diesel máy phát Trên hình 2-1 trình bày sơ đồ cấu trúc tổ hợp động diesel máy phát cấp điện. .. chuyển giao lợng -Tổng hợp tình hình tiêu thụ nhiên liệu tổ hợp động -máy phát -Sự phối hợp làm việc động diezel máy phát điện -Chế độ làm việc phụ tải theo quan điểm chi phí nhiên liệu nhỏ -Phơng