Đang tải... (xem toàn văn)
Bài trình bày nhóm 9 học phần các nguồn năng lượng tái tạo Bài trình bày nhóm 9 Tìm hiểu cấu tạo nhà mày thủy điện nhỏ Học phần Các nguồn năng lượng tái tạo Giáo viên hướng dẫn Ts Lê Thị Minh Châu Tìm[.]
Bài trình bày nhóm 9:Tìm hiểu cấu tạo nhà mày thủy điện nhỏ Học phần : Các nguồn lượng tái tạo Giáo viên hướng dẫn : Ts.Lê Thị Minh Châu Tìm hiểu cấu tạo nhà mày thủy điện nhỏ II Tổng quan thủy điện nhỏ Phân loại thủy điện nhỏ III Nguyên tắc cấu tạo nhà máy thủy điện nhỏ I I Tổng quan thủy điện nhỏ 1.Khái niệm thủy điện nhỏ: Khơng có khái niệm thống nước thủy điện nhỏ Một số nước cho công suất giới hạn thủy điện nhỏ 10MW Nước Ý cố định công suất thủy điện nhỏ 3MW, Bỉ 1.5MW, nước Pháp giới hạn mức 12MW, nước Anh 20MW chấp nhận thủy điện nhỏ… Ở Việt Nam, thủy điện có cơng suất nhỏ 30 MW coi thủy điện nhỏ Để đưa khái niệm chung nhất, tiện cho việc nghiên cứu, thiết kế phát triển Liên Hợp Quốc đưa khái niệm thủy điện nhỏ loại thủy điện có cơng suất đặt nhỏ 10MW 2.Tổng quan phát triển thủy điện nhỏ Việt Nam Bảng 1: Tiềm trạng phát triển TĐN ASEAN Tên nước Tiềm (MW) Hiện có (MW) Tỷ trọng (%) Campuchia 300 - Indonesia 770 229 10 Lào 2.200 12 0,4 Malaysia 500 18 0,6 Myanmar 197 34 1,4 Philippines 1.975 101 4,5 Thái lan 700 108 4,6 Việt nam 7.200 1.836 78,5 Tổng cộng 13.842 2.339 100 Sở hữu hệ thống sông suối dày đặc, Việt Nam có tiềm lớn việc phát triển thủy điện nhỏ, ước tính lên tới 7200 MW Thủy điện nhỏ trở thành nguồn lượng tái tạo đất nước Trong thập kỷ, số lượng cơng trình thủy điện nhỏ tăng vượt bậc, phần lớn nhà đầu tư tư nhân Số dự án SHP bị hủy vào tháng năm 2013 Lý Số dự án Công suất lắp đặt Thiếu dự án phát triển 206 391,9 Giá trị kinh tế thấp 31 100,7 Môi trường vấn đề mua lại đất đai 16 83,3 Bảo tồn thiên nhiên 34,1 Kết nối lưới khó khăn 10 24,8 Tác động xi dịng 26,2 Khác 17 75,0 Đã hủy trước năm 2013 41 234,9 Những rào cản cho phát triển thủy điện nhỏ Việt Nam: Thiếu nghiêm khắc quy định thể chế Hạn chế đội ngũ kỹ thuật; Độ rủi ro cho môi trường xã hội cao Tốc độ hoàn vốn chậm; II Phân loại thủy điện nhỏ 1.Phân loại theo công suất: Pico-plants: P < kW Micro-plants: P < 100 kW Mini-plants: P < 1.000 kW Small-plants: P < 10.000 kW 2.Phân loại theo thiết kế cách thức vận hành: Gồm hai loại: Thủy điện nhỏ dạng khả tích trữ (Run of the river) Thủy điện nhỏ dạng hồ chứa (Reservoir) III Nguyên tắc thiết kế nhà máy thủy điện nhỏ 2.2 Kênh dẫn (channel) • Dùng để truyền nước từ nguồn vào đến bể chứa • Thường làm bê tơng, đơi làm đất ống • Độ dài kênh phụ thuộc vào địa hình khu vực khoảng cách nhà máy điện 14 2.3 Đập tràn (spillway) • Các đập tràn dọc theo kênh thiết kế phép tràn điểm định dọc theo kênh • Đập tràn hoạt động điều chỉnh lưu lượng cho kênh • Đập tràn phải thiết kế cho dòng chảy dư thừa đưa trở lại mà khơng làm hỏng móng kênh 15 2.4 Bể chứa (forebay) • Bể chứa phục vụ mục đích dự trữ nước, cung cấp dịng chảy ổn định liên tục vào tua-bin thông qua ống dẫn • Chức bể lắng cuối cho vật liệu lơ lửng nước • Một bể chứa có đập tràn kết nối 16 2.5 Ống dẫn (Penstock) • Ống để truyền nước từ forebay đến tua bin • Xếp hạng áp suất ống dẫn quan trọng thành ống phải đủ dày để chịu áp lực nước tối đa; khơng có nguy bùng nổ + Ống thép trường hợp áp suất cao + Ống nhựa vinyl clorua cứng ống FRP (fiber reinforced plastic) trường hợp áp suất thấp 17 2.6 Nhà máy lượng • Một nhà chứa thiết bị điện (tuabin, máy phát, máy đo,…) • Có đủ khơng gian để tháo dỡ thiết bị hoạt động sửa chữa bảo trì 18 Turbine dùng thủy điện nhỏ: Gồm loại Tuabin xung lực Tuabin phản lực 3.1 tuabin xung lực: Các tuabin kiểu thay đổi chiều luồng chất lưu vận tốc lớn luồng khí phun.Kết xung làm quay tuabin để lại luồng chất lưu với động giảm Không có thay đổi áp suất chất lỏng hay khí cánh roto tuabin (các cánh chuyển động).Trước tới tuabin, áp suất ban đầu chất lưu bị thay đổi thành động banđầu cách đẩy luồng lưu chất vào miệng phun Các tuabin xung lực không yêu cầu khung cửa sổ áp suất xung quanh roto tia chất lưu phun từ miệng phun trước đến cánh tuabin roto 19 3.1.1 PELTON TURBINE ( tua bin gáo ) Do kỹ sư người Mỹ Pelton sáng tạo năm 1880 Cấu tạo: ống áp lực, vòi phun, bánh xe công tác, gáo, vỏ Nguyên lý hoạt động + nước từ thượng lưu qua ống áp lực chảy vào vịi phun phóng vào gáo làm cho bánh xe công tác tua bin quay Sau khỏi bánh xe công tác nước tháo xuống kênh xả hạ lưu + tua bin quay chủ yếu nhận lượng phần lớn từ động nước Loại tua bin thích hợp với nơi có cột nước cao, loại nhỏ 40-250m, loại lớn 200-2000m 20 3.1.2 Crossflow Turbine (tuabin chéo dòng chảy): Do kỹ sư người Úc Anthony Michell sáng tạo năm 1903 Ngyên lý hoạt động: Tua bin dòng chảy lấy tên chúng từ cách nước chảy qua, hay xác "xun qua" rơto hình (do qua dòng chảy dòng chảy ngang) Nước chảy qua cánh dẫn hướng vào, điều khiển dòng chảy để đảm bảo nước chạm vào rơto góc xác để đạt hiệu tối đa Sau đó, nước chảy qua cánh quạt phía trên, tạo mơ-men xoắn cánh quạt, sau qua trung tâm cánh quạt quay trở lại qua cánh quạt thấp tạo nhiều mô-men xoắn cánh quạt Hầu hết lượng trích xuất lưỡi (khoảng 75%) 25% lại lưỡi Tuabin hoạt động cột nước từ 1,75 mét 200 mét phù hợp với cột nước cao 40m.Chúng hoạt động với lưu lượng trung bình hàng năm thấp tới 40 lít / giây lên đến m3 / giây Sơ đồ tuabin dịng chảy - van thơng gió - cánh dẫn hướng vào - vỏ tuabin (tất màu xám dày) - runner - vỏ phía sau tháo rời - cánh quạt - dòng nước - trục 21 3.2 tuabin phản lực Các tuabin khai thác mô-men quay phản lực với áp suất khối lượng khí chất lưu Áp suất khí chất lưu thay đổi qua cánh rototuabin Một khung cửa sổ áp suất cần thiết để chứa chất lưu chuyển động tác động tầng tuabin tuabin phải hồn tồn nhúng chìm dịng chất lưu (như với tuabin gió) Vỏ bọc chứa định hướng chất lưu làm việc tuabin nước trì sức hút ống hút truyền 22 3.2.1 Tua-bin Francis Do kỹ sư người Anh James B.Francis sáng tạo Nguyên lý hoạt động: • Dịng nước tác động vào bánh xe cơng tác (tua bin) theo hướng kính chảy theo hướng trục nên gọi tuabin tâm trục • Điều chỉnh tốc độ quay bánh xe công tác độ đóng mở cánh hướng (tăng giảm lưu lượng nước) Thông thường dùng cho nhà máy cột nước vừa cao Tua bin Francis có hiệu suất cao, thông thường lên đến 95-98% 23 3.2.2 Tuabin Kaplan Được phát triển vào năm 1913 giáo sư người Áo gốc Tiệp Viktor Kaplan Nguyên lý hoạt động:Tua bin Kaplan tuabin phản ứng dòng chảy vào trong, có nghĩa chất lỏng làm việc thay đổi áp suất di chuyển qua tuabin từ bỏ lượng Thiết kế kết hợp tính xuyên tâm hướng trục Đầu vào ống hình cuộn cuộn quanh cổng wicket tuabin Nước dẫn trực tiếp qua cổng wicket xoắn vào runner hình cánh quạt, khiến quay trịn Loại tua bin thích hợp với nơi có cột nước thấp Cột nước khoảng từ 10-70 mét công suất từ đến 120 MW 24 Đối với dạng địa hình xây dựng thủy điện nhỏ, ta chọn loại tuabin phù hợp 25 Bộ điều tốc Bộ điều tốc dùng để điều chỉnh tốc độ quay tua bin cách điều chỉnh lưu lượng nước chảy vào tua bin Mục đích điều tốc :Khi điện sản xuất máy phát đồng hoạt động độc lập, tần số xác định tốc độ quay máy phát số cặp cực Ví dụ, máy phát điện cực, để đạt tần số điện 50 Hz phải quay với tốc độ 1500 vịng/phút Tốc độ giảm hay tăng tần số phát điện tăng hay giảm theo Mỗi thiết bị điện thiết kế để hoạt động với điện áp tần số định, hoạt động tần số điện áp khác định mức gây hư hại nghiêm trọng Ví dụ, động điện phát nóng mức tần số đặt vào thấp, cháy điện áp khởi động nhỏ Như vậy, tốc độ quay máy phát hay tua bin phải điều chỉnh liên tục Bộ điều tốc thiết bị điều chỉnh tốc độ quay này, đáp ứng theo thay đổi phụ tải nối với máy phát 26 5.Lưới điện nhỏ 27 Thank you for watching .. .Tìm hiểu cấu tạo nhà mày thủy điện nhỏ II Tổng quan thủy điện nhỏ Phân loại thủy điện nhỏ III Nguyên tắc cấu tạo nhà máy thủy điện nhỏ I I Tổng quan thủy điện nhỏ 1.Khái niệm thủy điện nhỏ: ... việc phát triển thủy điện nhỏ, ước tính lên tới 7200 MW Thủy điện nhỏ trở thành nguồn lượng tái tạo đất nước Trong thập kỷ, số lượng cơng trình thủy điện nhỏ tăng vượt bậc, phần lớn nhà đầu tư tư... nước thủy điện nhỏ Một số nước cho công suất giới hạn thủy điện nhỏ 10MW Nước Ý cố định công suất thủy điện nhỏ 3MW, Bỉ 1.5MW, nước Pháp giới hạn mức 12MW, nước Anh 20MW chấp nhận thủy điện nhỏ? ??