Giáo trình tuốc bin và nhiệt điện part 2 ppsx

- 26 - T tâ âãún T tâ’ (Hçnh 2.7) khi nhiãût âäü håi thi T k giỉỵ khäng âäøi, tỉång ỉïng, hiãûu sút ca chu trçnh s tàng lãn. Vç trong chu trçnh âáưu nhiãût âäü cáúp nhiãût trung bçnh T tâ tháúp hån nhiãût âäü trung bçnh T tâ’ ca chu trçnh sau, cn nhiãût âäü håi thi ca hai chu trçnh thç bàòng nhau, nãn hiãûu sút ca chu trçnh sau s cao hån hiãûu sút ca chu trçnh âáưu. Nãúu quạ trçnh gin nåí kãút thục åí vng håi áøm thç khi náng nhiãût âäü ban âáưu lãn âäü áøm ca håi trong cạc táưng cúi ca túc bin s gim. Do âọ khi náng cao nhiãût âäü ban âáưu khäng nhỉỵng tàng hiãûu sút nhiãût m hiãûu sút trong tỉång âäúi ca túc bin cng tàng lãn. Nãúu tiãúp tủc náng nhiãût âäü ban âáưu lãn nỉỵa, quạ trçnh gin nåí cọ thãø kãút thục åí vng håi quạ nhiãût. Trong trỉåìng håüp ny nhiãût âäü ca nhiãût thi trung bçnh tàng lãn chụt êt. Nhỉng vç cạc âỉåìng âàóng ạp åí vng håi quạ nhiãût phán k theo hçnh quảt vãư phại trãn v phêa phi, nãn nhiãût âäü cáúp nhiãût ca chu trçnh s tàng lãn. Nhỉ váûy l, khi tàng nhiãût âäü ban âáưu ca håi s lm tàng hiãûu sút tuût âäúi ca chu trçnh. Nhåì cọ âäư thë i-s dãù dng khàóng âënh ràòng khi tàng nhiãût âäü ban âáưu ca håi quạ nhiãût, nhiãût giạng l thuút bao giåì cng tàng theo. Trong cạc thiãút bë nhiãût hiãûn âải, ngỉåìi ta â ạp dủng räüng ri quạ nhiãût håi tåïi 545÷565 o C nhàòm náng cao hiãûu sút. Nhỉng våïi nhiãût âäü cao, giåïi hản chy ca kim loải s gim, cn täúc âäü ro s tàng. Cho nãn khi tàng nhiãût âäü ban âáưu ca håi thç phi sỉí dủng thẹp chëu nhiãût täút cho bäü quạ nhiãût, cạc âỉåìng äúng dáùn håi v pháưn âáưu ca bn thán túc bin v âỉång nhiãn, giạ thnh ca nhì mạy âiãûn s phi tàng lãn âạng kãø. 2.3.3. Gim ạp sút håi thoạt p k Nãúu gim ạp sút håi thoạt P k khi cacï thäng säú håi ban âáưu P o v t o khäng âäøi s lm gim nhiãût âäü ngỉng tủ ca håi, tỉïc l nhiãût âäü thi T k . Nhiãût âäü cáúp nhiãût trung bçnh T tâ s gim khäng âạng kãø. Cho nãn khi gim ạp sút cúi bao giåì cng lm tàng hiãûu nhiãût âäü trung bçnh ca nhiãût cáúp vo v thi ra, tàng nhiãût giạng l s T o' a b c d d' e'e 1 2 2' T o tâ T T tâ' H çnh.2.7. So sạnh cạc chu trçnh nhiãût l tỉåín g cọ nhiãût âäü håi ban âáưu khạc nhau - 27 - thuyóỳt vaỡ tng hióỷu suỏỳt nhióỷt chu trỗnh. ióửu õoù coù thóứ dóự nhỏỷn thỏỳy õổồỹc khi ta nghión cổùu hai chu trỗnh nhióỷt chố coù aùp suỏỳt cuọỳi khaùc nhau trón õọử thở T-s (Hỗnh2.8). Dióỷn tờch abcdea (ổùng vồùi chu trỗnh thổù nhỏỳt) lồùn hồn dióỷn tờch abcdea cuớa chu trỗnh thổù hai vồùi aùp suỏỳt cuọỳi cao hồn vaỡ ổùng vồùi mọỹt õaỷi lổồỹng bũng dióỷn tờch phỏửn gaỷch cheùo aaeea. Vỏỷy laỡ, nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt trong chu trỗnh thổù nhỏỳt lồùn hồn nhióỷt giaùng trong chu trỗnh thổù hai: h o = (T k - T k ) (s o - s k ) Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt tng khi giaớm aùp suỏỳt cuọỳi cuợng coù thóứ thỏỳy roợ trón õọử thở i-s. Giồùi haỷn giaớm aùp suỏỳt trong chu trỗnh do nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ (ồớ aùp suỏỳt p k ) xaùc õởnh, maỡ nhióỷt õọỹ naỡy khọng thóứ thỏỳp hồn nhióỷt õọỹ caùc mọi trổồỡng xung quanh. Trong trổồỡng hồỹp ngổồỹc laỷi thỗ khi hồi ngổng tuỷ khọng coù khaớ nng truyóửn nhióỷt cho mọi trổồỡng chung quanh. Nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ cuớa hồi thoaùt õổồỹc xaùc õởnh tổỡ õúng thổùc t k = t 1b + t + t (2-22) Trong õoù : t 1b - Nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt - nổồùc tuỏửn hoaỡn khi vaỡo bỗnh ngổng. t - ọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt trong bỗnh ngổng. t - Hióỷu cuớa nhióỷt õọỹ hồi baợo hoỡa t k ( ồớ aùp suỏỳt P k ) vaỡ nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc ra khoới bỗnh ngổng t 2b , coỡn õổồỹc goỹi laỡ õọỹ chónh nhióỷt õọỹ (t = t k - t 2b ). ọỹ chónh t naỡy rỏỳt cỏửn õóứ truyóửn nhióỷt tổỡ hồi cho nổồùc qua vaùch ọỳng bỗnh ngổng. Nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt t 1b phuỷ thuọỹc vaỡo daỷng cung cỏỳp nổồùc vaỡ caùc õióửu kióỷn khờ hỏỷu. Nóỳu laỡ cung cỏỳp nổồùc trổỷc lổu thỗ chỏỳp nhỏỷn t 1b = 10 ữ15 o C, ổùng vồùi P k =0,03ữ0,04 bar, nóỳu laỡ cung cỏỳp nổồùc tuỏửn hoaỡn thỗ t 1b = 20ữ25 o C, ổùng vồùi P 2 = 0,05 ữ0,07 bar. ọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt t õổồỹc xaùc õởnh tổỡ phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt cuớa bỗnh ngổng : T s a b c d e' e 1 2 2' k T T' k a' 1' s o s k s' k H ỗnh.2.8. So saùnh caùc chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng vồùi caùc aùp suỏỳt cuọỳi khaùc nhau - 28 - t = t 2b - t 1b = ii m kk ' ,419 (2-23) Trong õoù : m - Bọỹi sọỳ laỡm laỷnh hay coỡn goỹi laỡ bọỹi sọỳ tuỏửn hoaỡn - Bọỹi sọỳ laỡm laỷnh bũng tyớ sọỳ cuớa lổu lổồỹng nổồùc laỡm maùt trón lổu lổồỹng hồi ngổng tuỷ. i k - i k - Hióỷu entanpi cuớa hồi thoaùt vaỡ cuớa nổồùc ngổng, tổùc laỡ, nhióỷt ỏứn cuớa quaù trỗnh sinh hồi, õọỳi vồùi tuọỳc bin ngổng hồi i k - i k = 2200ữ2300kJ/kg. Tổỡ (2-23) thỏỳy rũng, bọỹi sọỳ laỡm laỷnh m caỡng lồùn, õọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt caỡng ờt, nhióỷt õọỹ ngổng tuỷ t k caỡng thỏỳp (theo 2-22), tổùc laỡ aùp suỏỳt trong bỗnh ngổng P k caỡng beù. Nhổng khi tng bọỹi sọỳ laỡm laỷnh m thỗ phaới tng thóm nng lổồỹng keùo bồm tuỏửn hoaỡn õóứ cỏỳp nổồùc vaỡo bỗnh ngổng. Tọỳc õọỹ cuớa nổồùc tuỏửn hoaỡn cuợng seợ tng lón, do õoù khaớ nng maỡi moỡn caùc ọỳng õọửng cuợng lồùn hồn. Mỷt khaùc, khi giaớm aùp suỏỳt bũng caùch nhổ vỏỷy õoỡi hoới phaới tng kờch thổồùc cuớa caùc tióỳt dióỷn ra cho caùc tỏửng cuọỳi tuọỳc bin. Nhổ thóỳ thỗ cỏỳu taỷo thióỳt bở seợ phổùc taỷp hồn vaỡ giaù thaỡnh seợ phaới cao hồn. Cho nón trong thổỷc tóỳ ngổồỡi ta thổồỡng choỹn bọỹi sọỳ laỡm laỷnh trong giồùi haỷn tổỡ 50 õóỳn 90, ổùng vồùi õọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt trong bỗnh ngổng t tổỡ 11 õóỳn 6 o C. Trong tuọỳc bin lồùn hióỷn õaỷi aùp suỏỳt trong bỗnh ngổng P k =0,035ữ 0,04 bar, ổùng vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoỡa t k = 26ữ29 o C. 2.3.4. Quaù nhióỷt hồi trung gian. óứ giaớm õọỹ ỏứm cuớa hồi ồớ caùc tỏửng cuọỳi cuớa tuọỳc bin ngổồỡi ta aùp duỷng quaù nhióỷt trung gian. Tổùc laỡ hồi sau khi ra khoới fỏửn cao aùp (PCA) coù nhióỷt õọỹ t 1 seợ õổồỹc õổa vaỡo loỡ hồi vaỡ nhồỡ bọỹ quaù nhióỷt trung gian nỏng nhióỷt õọỹ lón õóỳn t o1 . Sau khi õaợ quaù nhióỷt trung gian hồi õổồỹc dỏựn vóử phỏửn haỷ aùp (PHA), trong õoù hồi tióỳp tuỷc giaợn nồớ õóỳn aùp suỏỳt P k (Hỗnh 2.9). Chu trỗnh nhióỷt vồùi quaù nhióỷt trung gian trón õọử thở i-s (Hỗnh 2.10) coù thóứ õổồỹc xem nhổ laỡ tọứ hồỹp cuớa hai chu trỗnh chờnh thổù nhỏỳt laỡ 1abcde21 vaỡ chu trỗnh phuỷ thổù hai laỡ 2eefg32. - 29 - Nóỳu nhióỷt õọỹ tổồng õổồng cuớa chu trỗnh phuỷ (T td ), cao hồn nhióỷt õọỹ tổồng õổồng T td cuớa chu trỗnh chờnh, thỗ hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa chu trỗnh phuỷ seợ cao hồn hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa chu trỗnh chờnh vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh chung seợ tng lón. ặẽng duỷng quaù nhióỷt trung gian seợ laỡm giaớm õọỹ ỏứm cuớa hồi trong caùc tỏửng cuọỳi cuớa tuọỳc bin, do õoù hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuớa caùc tỏửng ỏỳy tng lón vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa toaỡn tuọỳc bin cuợng seợ tng lón. Ngoaỡi ra, khi coù quaù nhióỷt trung gian seợ cho pheùp tng õaùng kóứ aùp suỏỳt hồi ban õỏửu vồùi nhióỷt õọỹ ban õỏửu khọng õọứi vaỡ baớo õaớm õổồỹc õọỹ ỏứm cuọỳi trung bỗnh. Cọng lyù thuyóỳt cuớa 1kg hồi trong chu trỗnh coù quaù nhióỷt trung bỗnh bũng tọứng caùc nhióỷt giaùng lyù thuyóỳ t : l o = (i o - i 1t ) + (i o1 - i kt ) 1 3 5 8 6 7 2 4 i' k 01 t i 01 p 01 ,, 11 p 1 t , i , 0 p 00 , i , t E P B P Hỗnh 2.9. Sồ õọử tuọỳc bin nhióỷt õióỷn coù quaù nhióỷt hồi trung gian 1- Loỡ hồi 2- Bọỹ quaù nhióỷt 3- Phỏửn haỷ aùp 4- Bọỹ quaù nhióỷt trung gian 5- Phỏửn cao aùp 6- Bỗnh ngổng 7- Bồm nổồùc cỏỳp 8- Maùy phaùt õióỷn s a b c 1 2 d e' ge o TT o1 T 1 T k 3 T s -= s o s' k s tõ tõ T' f Hỗnh 2.10- Chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng coù quaù nhióỷt hồi trung gian - 30 - Trong õoù : i o , i o1 - Entanpi cuớa hồi mồùi vaỡ hồi sau quaù trỗnh trung gian i 1t , i kt - Entanpi cuớa hồi sau giaợn nồớ õúng entrọpi trong thỏn cao aùp vaỡ thỏn haỷ aùp (Hỗnh 2.11). Nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp trong loỡ hồi vaỡ trong bọỹ quaù nhióỷt trung gian cho 1kg hồi laỡ q 1 = (i o -i k ) + (i o1 - i 1t ) Trong õoù : i k - Entanpi cuớa nổồùc ngổng. Hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa chu trỗnh lyù tổồớng : t = l q o 1 = ()( ) ()( ) ' ii i i ii i i ot okt ok o t + + 11 11 ; (2-25) Hióỷu suỏỳt trong tuyóỷt õọỳi : i = ()( ) ()() ''' ' ii i i ii i i otoi oktoi ok o + + 11 11 Trong õoù: oi ' , oi '' - Hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuớa phỏửn cao aùp vaỡ phỏửn haỷ aùp cuớa tuọùc bin. i 1 - Entanpi cuớa hồi khi ra khoới phỏửn cao aùp, vaỡ i 1 = i o - (i o - i 1t ) oi Nón: i = ' 11 ' '' 1 ' 1 )()( )()( oitoko oiktooito iiii iiii + + Hay laỡ : i = ' ' 01 ' '' 1 1 i k i i h ii h h + + (2-26) õỏy : h i = (i o - i 1t ) oi ; h i = (i o1 - i kt ) oi Nóỳu quaù trỗnh giaợn nồớ õúng entrọpi kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi ỏứm thỗ hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa chu trỗnh lyù tổồớng õổồỹc tờnh theo bióứu thổùc : t = 1 - Ts s ii i i ko k ok o t () ()( ) ' ' 1 11 + (2-27) Trong õoù : s o1 = s o + s (H 2.10) Tọứn thỏỳt aùp lổỷc P o1 trong tuyóỳn quaù nhióỷt trung gian (trong õổồỡng ọỳng dỏựn hồi tổỡ tuọỳc bin vaỡo loỡ hồi, vaỡo bọỹ quaù nhióỷt vaỡ tổỡ loỡ hồi õóỳn tuọỳc bin) seợ laỡm giaớm - 31 - hiãûu sút, cho nãn täøn tháút áúy khäng âỉåüc quạ 10% ạp sút tuût âäúi trong tuún qụa nhiãût trung gian (Hçnh 2.11) Nhiãût âäü håi sau quạ nhiãût trung gian thỉåìng cháúp nháûn bàòng hồûc gáưn bàòng nhiãût âäü håi måïi : t o1 = t o ± (10 ÷20) o C. Âỉång nhiãn, cọ quạ nhiãût trung gian s lm cho cáúu tảo túc bin phỉïc tảp hån, tàng thãm tiãu hao kim loải ca thẹp håüp kim cao cáúp v tỉång ỉïng l túc bin s âàõt thãm 10÷12%. Hiãûu qu kinh tãú ca chu trçnh nhiãût l tỉåíng cọ quạ nhiãût trung gian phủ thüc vo cạc thäng säú håi dáùn vo bäü quạ nhiãût trung gian. Nãúu cháúp nháûn nhiãût âäü sau quạ nhiãût trung gian bàòng nhiãût âäü håi måïi To v thay âäøi nhiãût âäü håi dáùn vo bäü quạ nhiãût trung gian T 1 v thay âäøi nhiãût âäü håi dáùn vo bäü quạ nhiãût trung gian T 1 , thç khi nhiãût âäü T 1 cng cao, hiãûu sút ca chu trçnh phủ cng låïn, nhỉng t trng ca nọ trong chu trçnh chung s gim. Trong trỉåìng håüp riãng , khi T 1 = T o s khäng cọ quạ nhiãût trung gian Nãúu gim nhiãût âäü T 1 s lm gim nhiãût âäü tỉång âỉång(T td1 ) tỉïc l gim hiãûu sút ca chu trçnh phủ, cúi cng l khäng phi náng cao m l hả tháúp hiãûu sút ca chu trçnh chung. Nhiãût âäü täúi ỉu T 1 tu ca håi dáùn vo bäü quạ nhiãût trung gian cọ thãø så bäü âạnh giạ nhỉ sau. Trỉåïc tiãn xạc âënh nhiãût âäü tỉång âỉång : T td = T k t 1− η η t - Hiãûu sút ca chu trçnh chênh, sau âọ theo (2-25) hay l (2-17). Tênh hiãûu sút η t qn ca chu trçnh chung våïi T 1 = T t d räưi tçm : T 1 tu = T k t qn 1− η (2-28) Thäng thỉåìng T 1 tu = (1,02 ÷1,04)T td Ạp sút håi trỉåïc quạ nhiãût trung gian thỉåìng chn bàòng 0,2÷0,3 ạp stú håi måïi. 2.3.5 Häưi nhiãût hám nỉåïc cáúp i s x = 1 h" i p o p k t o 1 p 1 p 0 1 o t 0 1 i k i k t i 0 i i 1 i 1 t h' i Hçnh 2.11. Quạ trçng bnh trỉåïng ca håi trãn âäư thi i-s - 32 - Tọứn thỏỳt nhióỷt cho nổồùc laỡm maùt trong bỗnh ngổng cuớa tuọỳc bin tyớ lóỷ thuỏỷn vồùi lổồỹng hồi thoaùt õi vaỡo bỗnh ngổng. Lổu lổồỹng hồi õi vaỡo bỗnh ngổng coù thóứ giaớm nhióửu (õóỳn 30-40%) nóỳu õem trờch hồi tổỡ mọỹt sọỳ tỏửng tuọỳc bin õóứ õun nổồùc cỏỳp (sau khi hồi õaợ sinh cọng ồớ caùc tỏửng trổồùc). Bióỷn phaùp naỡy goỹi laỡ họửi nhióỷt hỏm nổồùc cỏỳp. Vồùi cuỡng mọỹt nhióỷt õọỹ thoaùt trung bỗnh so vồùi chu trỗnh thổồỡng, chu trỗnh họửi nhióỷt coù nhióỷt õọỹ trung bỗnh cỏỳp nhióỷt cao hồn, cho nón hióỷu suỏỳt cuớa noù cuợng cao hồn. Mổùc tng hióỷu quaớ kinh tóỳ trong chu trỗnh họửi nhióỷt tyớ lóỷ vồùi cọng suỏỳt sinh ra trón cồ sồớ tióu thuỷ nhióỷt, tổùc laỡ tổồng ổùng vồùi nhióỷt lổồỹng truyóửn cho nổồùc cỏỳp trong hóỷ thọỳng gia nhióỷt. óứ gia nhióỷt họửi nhióỷt nổồùc cỏỳp ngổồỡi ta duỡng caùc bỗnh gia nhióỷt họựửn hồỹp hay laỡ bóử mỷt. Trón sồ õọử (Hỗnh 2.12) laỡ thióỳt bở tuọỳc bin ngổng hồi coù mọỹt bỗnh gia nhióỷt họửi nhióỷt kióứu bóử mỷt. Nổồùc cỏỳp õổồỹc õun noùng tồùi nhióỷt õọỹ gỏửn vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ cuớa hồi trờch. Giaớ sổớ, hióỷu sọỳ giổợa entanpi nổồùc õoỹng cuớa hồi trờch i n vaỡ entanpi nổồùc cỏỳp j 2 khi ra khoới bỗnh gia nhióỷt laỡ = i n - j 2 kJ/kg. ( õỏy vaỡ sau naỡy ngổồỡi ta kyù hióỷu entanpi cuớa hồi laỡ i, cuớa nổồùc õoỹng laỡ i vaỡ cuớa nổồùc õổồỹc õun noùng laỡ j). Kyù hióỷu . - Lổồỹng hồi trờch , õổồỹc thóứ hióỷn bũng mọỹt phỏửn cuớa lổu lổồỹng hồi õi vaỡo tuọỳc bin, cho rũng j 1 = i k ; ta vióỳt phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt cuớa bỗnh gia nhióỷt : (i n - i n ) = j 2 - i k = i n - - i k Tổỡ õỏỳy phỏửn hồi õổồỹc tờnh bũng : 1 3 7 4 5 2 i' k 0 i i n 6 i' n i 2 i 1 Hỗnh 2.12. Sồ õọử tuọỳc bin nhióỷt õi ó ỷ coù quaù nhióỷt hồi trung gian 1- Loỡ hồi 2- Bọỹ quaù nhióỷt 3- Tuọỳc bin 4- Bỗnh ngổng 5- Bồm 6- Bỗnh gia nhióỷt 7- Maùy phaùt õióỷn - 33 - = ii ii nk nn '' ' (2-29) Cọng suỏỳt do lổu lổồỹng hồi trờch sinh ra bũng : L = (i o - i n ) = ()() '' ' ii ii ii nk on nn (2-30) Muọỳn nỏng cao hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa chu trỗnh họửi nhióỷt thỗ ngổồỡi ta aùp duỷng gia nhióỷt nhióửu cỏỳp, vờ duỷ, ba cỏỳp chúng haỷn (Hỗnh 2.13). Trong thổỷc tóỳ, xuỏỳt phaùt tổỡ tờnh toaùn kinh tóỳ kyợ thuỏỷt, sọỳ cổớa trờch hồi laỡ hổợu haỷn vaỡ thổồỡng khọng quaù chờn. Nóỳu quaù nhióửu cổớa trờch seợ laỡm giaớm õọỹ bóửn cuớa thỏn tuọỳc bin. Caùc õióứm trờch hồi cuợng lổỷa choỹn sao cho, õọỹ tng entanpi cuớa nổồùc cỏỳp trong caùc bỗnh gia nhióỷt gỏửn giọỳng nhau, tổùc laỡ nhióỷt giaùng giổợa caùc tỏửng trờch hồi gỏửn bũng nhau. Bũng caùch gia nhióỷt họửi nhióỷt, noùi chung, coù thóứ nỏng nhióỷt õọỹ nổồùc cỏỳp õóỳn nhióỷt õọỹ, gỏử n vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ , ổùng vồùi aùp suỏỳt hồi mồùi. Nhổng tọứn thỏỳt nhióỷt do khoùi loỡ hồi thaới ra seợ tng maỷnh. Cho nón theo tióu chuỏứn quọỳc tóỳ õaợ quy õởnh choỹn nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc cỏỳp ồớ õỏửu vaỡo loỡ hồi bũng 0,65ữ0,75 nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ, ổùng vồùi aùp suỏỳt trong loỡ hồi. Vờ du:ỷ Aẽp suỏỳt hồi mồùi trổồùc tuọỳc bin ata 29,0 90 130 240 bar 28,5 88 128 236 MPa 2,85 8,8 12,8 23,6 Nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa o C 230,9 301,9 329,3 - Nhióỷt õọỹ õun nổồùc cỏỳp o C 150 215 235 260 2.3.6. Phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nhióỷt vaỡ õióỷn nng. Trong tuọỳc bin ngổng hồi thoaùt õi vaỡo bỗnh ngổng, ngổng tuỷ laỷi vaỡ hoaỡn nhióỷt ỏứn sinh hồi cho nổồùc laỡm maùt. Nhióỷt lổồỹng ỏỳy gọửm 60ữ 65% nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp 0 i i i' n i' k 2 i i i k i' 1 i' i' 3 i' k n1 n2 n3 H ỗnh 2.13- Sồ õọử nguyón lyù cuớa tuọỳc bin ngổng hồi vồùi 3 cỏỳp gia nhióỷt họửi nhióỷt hỏm nổồùc cỏỳp - 34 - trong loỡ hồi vaỡ bở mỏỳt õi mọỹt caùch vọ ờch, bồới vỗ nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt ồớ õỏửu ra cuớa bỗnh ngổng chố cao hồn nhióỷt õọỹ khờ quyóứn khọng õaùng bao nhióu (khoaớng 10ữ 15 o C). Mỷt khaùc, õọỳi vồùi nhu cỏửu sinh hoaỷt vaỡ cọng nghóỷ (vờ duỷ : õóứ sổồới ỏỳm, õun noùng vaỡ sỏỳy vỏỷt lióỷu) thỗ chố cỏửn nhióỷt vồùi nhióỷt õọỹ khọng cao lừm (100 ữ110 o C). Nguọửn nhióỷt ỏỳy coù thóứ laỡ hồi õaợ õổồỹc khai thaùc trong tuọỳc bin õóỳn aùp suỏỳt cỏửn thióỳt cho họỹ tióu thuỷ. Trong trổồỡng hồỹp naỡy coù thóứ sổớ duỷng hoaỡn toaỡn nhióỷt ngổng tuỷ cuớa hồi thoaùt trong caùc thióỳt bở cọng nghóỷ õóứ hỏm nổồùc hay sỏỳy caùc vỏỷt lióỷu, coỡn nổồùc ngổng thỗ õổồỹc traớ vóử chu trỗnh cuớa thióỳt bở tuọỳc bin. Nhổ vỏỷy laỡ õaợ saớn xuỏỳt õọửng thồỡi õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng trong cuợng mọỹt thióỳt bở nhióỷt lổỷc vaỡ roợ raỡng laỡ coù lồỹi hồn so vồùi saớn xuỏỳt rióng bióỷt. ióửu naỡy seợ thỏỳy roợ nóỳu õem so saùnh caùc chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng cuớa tuọỳcbin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳ i aùp trón õọử thở T-s. Trong tuọỳc bin ngổng hồi nhióỷt cuớa hồi thoaùt, tổồng õổồng vồùi dióỷn tờch 1ae21, bở mỏỳt hoaỡn toaỡn, vỗ noù truyóửn cho nổồùc laỡm maùt. Trong tuọỳc bin õọỳi aùp coù thóứ saớn xuỏỳt õọửng thồỡi õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng. õỏy, toaỡn bọỹ nhióỷt cuớa hồi thoaùt tổồng õổồng vồùi dióỷn tờch 1ae21, seợ õổồỹc sổớ duỷng õóứ thoớa maợn nhu cỏửu cuớa họỹ tióu thuỷ nhióỷt. caùc nhaỡ maùy nhióỷt õiónỷ sổỷ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng õóứ phuỷc vuỷ caùc nhu cỏửu sinh hoaỷt vaỡ cọng nghóỷ õổồỹc tióỳn haỡnh bũng caùch trờch hồi vaỡ sổớ duỷng hồi thoaùt, trón cồ sồớ cung cỏỳp nhióỷt tỏỷ p trung, vaỡ õổồỹc goỹi laỡ cung cỏỳp nhióỷt thu họửi. k i' i 0 i n Qn i k PE1 PE2 k i' H ỗnh 2.14. Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở nhióỷ t lổỷc õóứ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nhióỷt vaỡ õióỷn nng i p k i k t i s o 0 p n h" i i n i h' 0 p H ỗnh 2.15. Quaù t rỗnh baỡnh trổồùng cuớa hồi trong tuọỳc bin õọỳi aùp vaỡ ngổng hồi trón õọ ử thở T - s - 35 - Cung cỏỳp nhióỷt thu họửi laỡ mọỹt trong nhổợng bióỷn phaùp quan troỹng nhũm haỷ thỏỳp suỏỳt tióu hao nhión lióỷu rióng trong caùc nhaỡ maùy nhióỷt õióỷn. Gốa sổớ yóu cỏửu phaới baớo õaớm cọng suỏỳt õióỷn P E vaỡ cung cỏỳp nhióỷt lổồỹng Q n cho họỹ tióu thuỷ. Cho rũng, caùc quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳi aùp õổồỹc bióứu thở bũng õổồỡng cong chung trón õọử thở i-s (Hỗnh.2.15), coỡn entanpi cuớa nổồùc cỏỳp trong caớ hai thióỳt bở õóửu bũng nhau vaỡ bũng i k . Kyù hióỷu ; - Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin õọỳi aùp h i = i o - i n - Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin ngổng hồi h i = i o - i k (Hỗnh 2.15). óứ cho õồn giaớn ta seợ tờùnh theo cọng suỏỳt trong GM E P i p = Lổu lổồỹng hồi õóứ saớn xuỏỳt õióỷn nng cuớa tuọỳc bin ngổng hồi ; Nhổ vỏỷy, lổồỹng nhióỷt khi saớn xuỏỳt rióng leớ õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng seợ laỡ : Q rióng = G (i o - i k ) + Q n = n i i nko i i Q P Qii h P +=+ )( ' " (2-38) Lổu lổồỹng hồi õi qua tuọỳc bin õọỳi aùp õóứ baớo õaớm nhióỷt lổồỹng Q n cho họỹ tióu thuỷ nhióỷt khi coù sổỷ phọỳi hồỹpỹ saớn xuỏỳt nng lổồỹng bũng: G = Q ii n nk ' Coỡn cọng suỏỳt cuớa tuọỳc bin ỏỳy tổồng ổùng bũng P i = G(i o - i n ) = Q n ii ii on nk ' Phỏửn cọng suỏỳt coỡn thióỳu maỡ tuọỳc bin ngổng hồi phaới saớn xuỏỳt ; P i = P i - P i Muọỳn vỏỷy cỏửn phaới cho thóm lổu lổồỹng hồi: G = ))(( )( ' " knko non ko i ko i iiii iiQ ii P ii P = Thóỳ thỗ, lổu lổồỹng hồi tọứng khi phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng laỡ : G phọỳi = G + G Vaỡ nhióỷt lổồỹng tổồng ổùng seợ bũng ; Q ph = (G + G) (i o - i k ) = ))(( ))(()()( ' '' ' ' knko konon ko koi kn kon iiii iiiiQ ii iiP ii iiP + = ( )( )( ' n kni non i i Q ii iiQP + ii ii on nk ' +1) Kyù hióỷu : [...]... cáúp, dng khê cọ nhiãût âäü v ạp sút cao ny âỉåüc âỉa vo túc bin, quay trủc túc bin Mäüt pháưn cäng sút ca túc bin s truưn âäüng cho mạy nẹn v lải s kẹo mạy phạt âiãûn (4) - 38 - 2 6 3 1 4 1- Mạy nẹn khê 2- Bưng âäút 3- Túc bin khê 4- Mạy phạt âiãûn 5- L håi 6- Túc bin håi 7- Bçnh ngỉng 8- Båm nỉåïc cáúp 9 - Mạy phạt âiãûn 9 5 7 8 Hçnh 2. 16.Ngun l ca chu trçnh häùn håüp khê - håi: Dng khê thoạt cọ... = qo - lỉåüng nhiãût cung cáúp cho 1 kg håi, P/G = l - cäng do 1 kg håi sinh ra, ta viãút phỉång trçnh (3.15) dỉåïi dảng : U o + po vo C o2 C2 + q o = U 1 + p1 v1 1 + l1 2 2 (3-15) hay l , vç U + pv = i - entanpi ca håi, ta cọ : io + C o2 C2 + q o = i1 + 1 + l1 2 2 (3-16) Biãøu thỉïc ny âỉåüc gi l Phỉång trçnh bo ton nàng lỉåüng cho sỉû chuøn âäüng äøn âënh ca håi Phỉång trçnh ny âụng cho c dng håi... säú cháút khê, J/âäü Nãúu p = 1,013.105 pa ; vµ = 22 ,4 Nm3/mole ; T = 27 3oK R= pv µ Tn = 1,013.10 5 .22 ,4 = 8,314 kJ/âäü 27 3 Mi cháút khê tha mn phỉång trçnh ny âỉåüc gi l khê l tỉåíng Âäúi våïi håi quạ nhiãût phỉång trçnh ny khäng chênh xạc, båíi vç hãû säú R phủ thüc vo ạp sút v nhiãût âäü v quan hãû phủ thüc chênh xạc l : i= k pv + const k −1 (3 -2) Tỉïc l, entanpi ca håi giỉỵ khäng âäøi khi têch... χ( 1 ηi − 1) (2- 42) Thãú l, mỉïc sn xút âiãûn nàng trãn cå såí tiãu thủ nhiãût χ cng låïn v hiãûu sút tuût âäúi ηi ca thiãút bë ngỉng håi cng tháúp, thç mỉïc sn xút tiãút kiãûm tỉì sn xút phäúi håüp nàng lỉåüng cng cao Så âäư thiãút bë dng âãø phäúi håüp sn xút âiãûn nàng v nhiãût nàng (Hçnh .2- 23) gäưm cọ túc bin ngỉng håi v túc bin âäúi ạp thỉåìng ráút êt gàûp Ngỉåìi ta hay dng túc bin cọ trêch håi... Cng bàòng cạch nhỉ váûy, ta viãút täøng cạc dảng nàng lỉåüng ra khi hãû thäúng: U 1Gdτ + C 12 Gdτ + p1 F1 dx1 + Pdτ 2 Trong âọ : P - cäng ca dng håi sinh ra trong mäüt âån vë thåìi gian Cán bàòng hai phỉång trçnh trãn v chia cho Gdτ, ta cọ : Uo + C 2 p o Fo dx o Q C 2 p F dx P o + + = U1 + 1 + 1 1 1 + 2 Gdτ G Gdτ G 2 (3-14) Âãø ràòng, theo phỉång trçnh liãn tủc F.C/v = G v dxo /dτ = Co , dx1/dτ = C1;...- 36 - io − in hi' χ= = io − hi' − i k' in − i k' (2- 40) Trong âọ : io - in - Cäng âỉåüc chuøn họa trong túc bin âäúi ạp in - i’k - Nhiãût lỉåüng ca mäüt kg håi trong túc bin âäúi ạp truưn cho häü dng nhiãût Nhiãût lỉåüng tiãu hao ton bäü khi phäúi håüp sn xút nàng lỉåüng theo (2- 39) v (2- 40) s l : P χ Qph = i − Qn i + Qn ( χ + 1) ηi ηi = Pi ηi + Qn [1 − χ ( 1 + 1)] ηi... trỉåìng håüp riãng ca phỉång trçnh bo ton nàng lỉåüng C 12 − C o2 = 2 ∫ Po P1 dp ρ − ∫ X1 Xo Sdx = ∫ Po P1 vdp − ∫ X1 Xo Sdx (3- 12) Gia säú âäüng nàng ca dng bàòng hiãûu säú cäng gin nåí ca håi khi chuøn âäüng ( ∫ P0 P1 vdp ) v cäng ca lỉûc ma sạt ( ∫ X1 X0 Sdx ) Mún tçm gia säú âäüng nàng ca dng phi láúy têch phán vãú phi ca phỉång trçnh (3. 12) Mún váûy phi biãút âënh lût thay âäøi trảng thại v = F(p)... khi hãû thäúng 1-1 - 46 - Sau thåìi gian dτ täøng cạc dảng nàng lỉåüng âỉa vo s l C2 o Gdτ + p o Fo dx o + Qdτ 2 U o Gdτ + ÅÍ âáy a Q a' G cο uο , pο tο, νο , i ο dxο a a' b' b P dx1 b G c1 u 1 , p1 t 1, ν1 , i 1 b' Hçnh 3.4 Dng håi chuøn âäüng trong hãû thäúng báút k Uo - näüi nàng ca 1 kg trng lỉåüng håi âỉa vo ; C 02 2 - âäüng nàng ca 1 kg trng lỉåüng âỉa vo, chuøn âäüng våïi täúc âäü Co ; poFodxo... täúc âäü låïn hån ám thanh, hay cn gi l äúng phun Laval - 43 - 3- Phỉång trçnh âäüng lỉåüng 1 δp dx pο + 2 δx C fο f1 dS 1 pο dx 0 pο + 1 δp dx 2 δx pο + 1 Hçnh 3 .2 Pháưn tỉí âoản rnh våïi tiãút diãûn thay âäøi âãưu âàûn Ta xẹt mäüt âoản rnh thàóng cọ tiãút diãûn ngang thay âäøi tỉì tỉì (Hçnh.3 .2) Ta tạch rnh äúng dng våïi tiãút diãûn åí âáưu vo l fo v åí âáưu ra f1 cáưn nhåï ràòng, äúng dng l bãư... mäüt chu trçnh nhỉ váûy s cao hån khong 1, 5 láưn so våïi hiãûu sút ca nh mạy âiãûn truưn thäúng Trãn hçnh (Hçnh 2. 16) thãø hiãûn så âäư ngun l ca mäüt nh mạy âiãûn chu trçnh häùn håüp khê - håi Túc bin khê âỉåüc cáúu tảo båíi 03 bäü pháûn chênh l : mạy nẹn khê (1), bưng âäút (2) v túc bin khê (3) Khäng khê âỉåüc nẹn âãún ạp sút cao v âỉa vo bưng âäút, nhiãn liãûu (khê hồûc dáưu) âỉåüc phun vo bưng . trổồùc tuọỳc bin ata 29 ,0 90 130 24 0 bar 28 ,5 88 128 23 6 MPa 2, 85 8,8 12, 8 23 ,6 Nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa o C 23 0,9 301,9 329 ,3 - Nhióỷt õọỹ õun nổồùc cỏỳp o C 150 21 5 23 5 26 0 2. 3.6. Phọỳi. tuọỳc bin ngổng hồi i k - i k = 22 00 23 00kJ/kg. Tổỡ (2- 23) thỏỳy rũng, bọỹi sọỳ laỡm laỷnh m caỡng lồùn, õọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt caỡng ờt, nhióỷt õọỹ ngổng tuỷ t k caỡng thỏỳp (theo 2- 22) ,. 1 3 7 4 5 2 i' k 0 i i n 6 i' n i 2 i 1 Hỗnh 2. 12. Sồ õọử tuọỳc bin nhióỷt õi ó ỷ coù quaù nhióỷt hồi trung gian 1- Loỡ hồi 2- Bọỹ quaù nhióỷt 3- Tuọỳc bin 4- Bỗnh ngổng 5- Bồm 6- Bỗnh