Đồ án môn nguyên lý và thiết bị trong nhà máy điện xét cụ thể về tuabin thủy lực kiểu phản lực

BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Giảng viên: Dương Trung Kiên Lớp: D6-QLNL Nhóm 9: Hà Sơn Đoài Lê Mai Trang Ngô Thị Hải Yến Nhóm 9 Page 1 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Đào Minh Ánh Trần Đức Tâm LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ trên mọi lĩnh vực, từng bước hiện đại hóa với mục tiêu đưa đất nước trở thành một nước công nghiệp hiện đại.Trong đó, ngành điện là ngành phát triển mũi nhọn của nền kinh tế. Việc phát triển ngành điện phải luôn đi trước một bước để phục vụ cho ngành công nghiệp cũng như cuộc sống con người. Ở nước ta hiện nay, điện năng được cung cấp chủ yếu từ hai nguồn thủy điện và nhiệt điện.Đất nước ta có địa hình dốc và nguồn thủy năng dồi dào. Với đặc điểm như vậy thủy điện đang được khai thác tồi đa, rất nhiều nhà máy thủy điện đã được khai thác như nhà máy thủy điện Sơn La, Hòa Bình, Trị An,… Thủy điện có công suất lớn nhưng không chủ động, phụ thuộc vào thiên nhiên. Nhiệt điện ra đời đã khắc phục được hiện tượng đó. Tận dụng nguồn khoáng sản phong phú, trữ lượng lớn như than, dầu… nhà máy nhiệt điện cũng đang được chú trọng xây dựng và phát triển. Một số nhà máy thủ điện điển hình ở nước ta như nhà mày nhiệt điện Phả Lại, Uông Bí,… Nhằm hoàn thiện và bổ sung kiến thức, nhóm 9 D6 – QLNL xin phép tìm hiểu về tua bin thủy lực kiểu phản lực trong nhà máy thủy điện và nguyên lý vận hành của nhà máy nhiệt điện. Với sự hiểu biết Nhóm 9 Page 2 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN có hạn của mình, đồ án của chúng em còn nhiều thiếu sót, rất mong thầy cô cũng như các bạn trong lớp góp ý để bài làm của nhóm em được hoàn chỉnh hơn. XIN TRÂN THÀNH CẢM ƠN HÀ NỘI, ngày 20 tháng 11 năm 2013 Nhóm 9 Page 3 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN MỤC LỤC Nhóm 9 Page 4 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ TUABIN THỦY LỰC KIỂU PHẢN LỰC I.GIỚI THIỆU CHUNG: Trong quá trình khai thác và cải tạo thế giới tự nhiên, loài người đã sớm biết sử dụng động cơ thủy lực để phục vụ nhu cầu của con người như dùng động cơ thủy lực để quay máy xay sát… Rồi sau này con người đã biết dùng động cơ thủy lực để tạo ra một loại năng lượng sạch đó chính là điện năng. Như mọi người cũng biết, trong nhà máy thủy điện để chuyển đổi năng lượng của dòng nước thành cơ năng cần có bộ phận.Đó chính là bộ phận tuabin. Căn cứ vào việc sử dụng dạng năng lượng của dòng nước mà người ta chia tuabin thành hai loại chính. Nhóm 9 Page 5 TUABIN THỦY LỰC KIỂU PHẢN LỰC KIỂU XUNG KÍCH BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN - Tuabin thủy lực kiểu phản lực: sử dụng cả động năng và thế năng để là quay máy công tác. Nhưng chủ yếu là thế năng. Nhóm 9 Page 6 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN - Tuabin thủy lực kiểu xung kích: chỉ sử dụng động năng làm quay bánh công tác.II. TUABIN THỦY LỰC KIỂU PHẢN LỰC: 2.1. Cấu tạo và phân loại: Cấu tạo chung của tuabin thủy lực kiểu phản lực gồm: - Buồng tuabin. - Vòng bệ. - Cơ cấu hướng dòng. - Bánh xe công tác. - Buồng bánh xe công tác(BXCT). - Ống xả. - Trục và ổ trục. - Các bộ phận phụ. Các loại tuabin trong tuabin thủy lực kiểu phản lực có cấu tạo gần như giống nhau nhưng chủ yếu khác nhau về cấu tạo của bánh xe công tác. Căn cứ vào sự khác nhau này mà tuabin thủy lực kiểu phản lực phân thành các loại sau: - Tuabin hướng trục. - Tuabin hướng trục xuyên tâm. - Tuabin hướng chéo. Trong đó tuabin hướng trục lại chia thành: tuabin cánh quạt, tuabin cánh quay, tuabin cánh kép. 2.2. Tuabin hướng trục 2.2.1. Tuabin cánh quạt: - BXCT của tuabin cánh quạt được bố trí trong buồng thấp hơn thiết bị hướng dòng. Vì vậy giữa thiết bị hướng dòng và BCT được thực hiện việc quay dòng chảy không tải. Trên cánh của Nhóm 9 Page 7 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN BCT dòng chảy chỉ đi theo hướng trục, do đó được gọi là loại hướng trục. - BXCT của tuabin này gồm có bầu, có gắn từ 3 đến 9 cánh thông thường là từ 4 đến 8 cánh. Cánh có thể cấu tạo liền với bầu thành 1 khối thống nhất hoặc chế tạo riêng biệt sau đó gắn chặt với bầu bằng bulông. Khi đi qua các mặt cong của cánh, dòng nước buộc phải chuyển hướng chuyển động do đó tạo ra một áp lực tác dụng lên cánh làm quay BXCT. 2.2.2. Tuabin cánh quay (Kaplan) - Năm 1924, giáo sư người Tiệp tên là Kaplan đã cải tiến tuabin cánh cố định thành cánh quay được, nên tuabin này còn được gọi là tuabin Kaplan. - Về mặt kết cấu của tuabin cánh quay khác biệt với tuabin cánh quạt chỉ ở chỗ các cánh của BCT trong quá trình hoạt động có thể quay xung quanh các trục của chúng, các trục này thẳng góc với trục tuabin. Nhờ cánh có thể quay xung quanh trục, do vậy thích ứng được với chế độ làm việc khác với chế độ thiết kế dẫn đến vùng làm việc của tuabin với hiệu suất cao được mở rộng. - Công suất mà bánh công tác nhận được và hiệu suất của nó với cột nước cố định phụ thuộc vào cả độ mở của các cánh thiết bị hướng dòng cũng như góc quay các cánh so với ổ trục. Khi thay đổi góc của cánh với những độ mở khác nhau của thiết bị hướng dòng, với công suất khác nhau có thể tìm được vị trí của cánh sao cho tại đó hiệu suất của tuain đạt trị số lớn nhất. Về mặt kết cấu tuabin cánh quay được chế tạo sao cho các cánh của BCT Nhóm 9 Page 8 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN khi đang chạy vẫn có thể tự động quay đến một góc φ tối ưu nào đó đồng thời với sự thay đổi độ mở của thiết bị hướng dòng. Đây chính là ưu điểm lớn nhất của tuabin cánh quay, nó đảm bảo duy trì tự động hiệu suất cao trong một dải rộng thay đổi công suất. 2.2.3. Tuabin cánh kép 2.3. Tuabin hướng trục xuyên tâm: - Đây là một trong những hệ Tuabin phản kích được sử dụng rộng rãi nhất. Chất lỏng di chuyển vào BXCT theo hướng xuyên tâm rồi chuyển hướng 90 0 và ra khỏi BXCT để vào ống xả theo hướng dọc trục. Do vậy gọi là tuabin hướng trục xuyên tâm. Tuabin này do kỹ sư người Pháp tên là Franxis hoàn chỉnh năm 1849 nên còn gọi là Tuabin Franxis. Tuabin hướng trục xuyên tâm thường được sử dụng ở các trạm thủy điện có cột nước từ 30-40m đến 500-550m. Loại tuabin này ta có thể bắt gặp ở nhà máy thủy điện Sơn La ( 6x400MW ). - Cấu tạo BXCT: + BXCT của tuabin hướng trục xuyên tâm gồm một loạt cánh với hình dạng không gian phức tạp được phân bố đồng đều theo hình trong của ổ trục và vành dưới. Thường BXCT được đúc liền thành một khối, trường hợp bị điều kiện vận chuyển hạn chế có thể chế tạo BXCT thành từng phần, khi lắp ráp sẽ dùng các bulông ghép vành trên và đai ghép nóng ở vành dưới của các Nhóm 9 Page 9 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN phần đó lại hoặc hàn nối các rãnh phân chia. + Đối với cột nước thấp thường BXCT có 9 cánh, còn với cột nước cao là 21 cánh. - Hoạt động: Nước ở đầu vào BXCT di chuyển trong mặt phẳng xuyên tâm còn mặt sau BXCT chảy theo hướng trục. 2.4. Tuabin kiểu cánh đường chéo Tuabin cánh chéo được ra đời chậm hơn các loại tuabin trên, nó là loại trung gian giữa tâm trục và hướng trục. Nó kết hợp được ưu điểm của 2 hệ tuabin trên.Nó thuộc loại tuabin cánh quay. Tuabin cánh chéo thường được sử dụng ở các trạm thủy điện có cột nước từ 35-40m đến 150-200m. Loại tuabin này ta có thể bắt gặp ở trạm thủy điện Buctamin (Nga) với công suất 77MW. - Cấu tạo BXCT: + BXCT có hình dạng bầu hình chóp. Cũng như tuabin cánh quay, các cánh BXCT kiểu cánh đường chéo có thể quay quanh trục của nó. Trục cánh được thiết kế lệch một góc so với trục tuabin ( 30 0 , 45 0 , 60 0 ). + Số cánh BXCT nhiều hơn Tuabin cánh quay, gồm 10 đến 14 cánh được gắn với bầu hình chóp nhờ các trục cánh. - Hoạt động: Chất lỏng chuyển động vào BXCT, do trục cánh được thiết kế lệch so với trục tuabin nên chất lỏng sẽ chuyển động theo hướng chéo trục. Nhóm 9 Page 10 [...]... bắt đầu một chu trình mới Nhóm 9 Page 13 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN CA H TA BGN A LH v CA BN CA KK CA Hơi quá nhiệt Hơi bão hòa Nước TA Nhóm 9 Page 14 TA HA HA BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC THIẾT BỊ TRONG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN: 2.1 Thiết bị khử khí: - Khử khí cho nước cấp là loại trừ ra... MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 2.5 Bảng so sánh ưu, nhược điểm và phạm vi hoạt động của các tuabin: Nội Tuabin Tuabin dung so hướng kiểu cánh sánh trục xuyên quạt tâm Hiệu suất Cấu tạo cao tương đối đơn giản và hiệu suất tương đối Ưu điểm cao Cấu tạo phức tạp Nhược điểm Trong dải Phạm vi cột Nhóm 9 Tuabin kiểu cánh quay Hiệu suất đạt trị số cực đại khi dòng chảy thay đổi Tuabin cánh... của các nhà máy thủy điện PHẦN II: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN I GIỚI THIỆU CHUNG: Nhà máy nhiệt điện là tập hợp các thiết bị và cơ cấu phục vụ cho việc thực hiện các chu trình nhiệt động để chuyển hóa năng lượng nhiệt thành cơ và sau đó thành năng lượng điện Có rất nhiều dạng nhà máy nhiệt điện khác nhau Nhưng trong báo cáo này nhóm chúng em chỉ xin phép trình bày về nguyên lý hoạt... em chỉ xin phép trình bày về nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện kiểu hai tầng hai trục II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN: (Dùng than) Nhóm 9 Page 12 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Nhiên liệu (than) Máy nghiền Phễu than Buồng đốt Bức xạ đối lưu Nước Bình chứa Thiết bị quá nhiệt hơi Hâm nhiệt Nước được dẫn vào lò hơi, tại đây nước nhận nhiệt trở thành hơi bão... Tuabin: Hơi vào tuabin là hơi quá nhiệt sau khi làm việc ở tầng đầu hơi tiếp tục sinh công ở các tầng tiếp theo làm quay máy phát điện tạo ra điện năng Nhóm 9 Page 17 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Nhóm 9 Page 18 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Nhóm 9 Page 19 ... bột than được nghiền mịn thông qua máy nghiền than và hệ thống chuẩn bị than được phun vào buồng lửa qua vòi phun để tiến hành quá trình cháy trong buồng lửa, đồng thời truyền nhiệt cho các dàn ống Nhóm 9 Page 16 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN sinh hơi đặt xung quanh buồng lửa Nước trong các ống của dàn ống sinh hơi được đốt nóng đến sôi và sinh hơi.Hỗn hợp hơi nước sinh ra... suất trong bình khử khí.Khí đó áp suất riêng phần của H2O tăng lên còn áp suất riêng phần của các chất khí sẽ Nhóm 9 Page 15 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN giảm xuống và chúng sẽ dễ dàng thoát khỏi nước đi lên phía trên và được thả ra ngoài cùng với 1 lượng hơi nước Nước đã được khử khí sẽ tập trung ở phía thùng chứa phía dưới đáy cột khử khí 2.2 Thiết bị ngưng hơi: - Nguyên lý. .. Với cột nước Trong dải cột Không phổ Trong dải cột Page 11 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN sử dụng nước từ thấp 30÷40m 6÷80m tới 500÷550m nước từ 3÷5m đến 35÷45m biến nước từ 35÷40m đến 150÷200m KẾT LUẬN: Dân số thế giới ngày càng tăng , hệ quả là nhu cầu sử dụng điện năng cũng ngày càng tăng lên.Cải tiến và sử dụng hiệu quả các loại tuabin ã góp một phần không nhỏ vào việc tăng... có trong nước sẽ gây ra hiện tượng ăn mòn bên trong bề mặt đốt của lò và các thiết bị khác Ngoài ra thiết bị khử khí còn khử khí cho nước được gia nhiệt ở bình gia nhiệt Cột KK khử Thùng - Nguyên lý: Bình khử khí gồm cột khử khí và thùng chứa Trong bình khử khí, nước được đưa vào phía trên cột khử khí đi qua các đĩa phân phối sẽ rơi xuống như mưa.Hơi đi từ phía dưới cột sẽ chui qua các dòng nước, trong. .. nhiệt trở thành hơi quá nhiệt.Hơi được dẫn vào tuabin cao áp, làm quay tuabin để tạo ra điện. Một phần hơi quá nhiệt sẽ được trích ra từ tuabin cao áp để sử dụng cho bộ phận hâm nhiệt.Sau khi qua tuabin cao áp, hơi quá nhiệt lại tiếp tục được vận chuyển đến tuabin hạ áp, nó làm quay tuabin tạo ra điện. Hơi quá nhiệt qua tuabin hạ áp thành hơi bão hòa.Tương tự như tuabin cao áp, một phần hơi bão hòa cũng . BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Giảng viên: Dương. tháng 11 năm 2013 Nhóm 9 Page 3 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN MỤC LỤC Nhóm 9 Page 4 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ TUABIN. theo làm quay máy phát điện tạo ra điện năng. Nhóm 9 Page 17 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Nhóm 9 Page 18 BÁO CÁO MÔN HỌC NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Nhóm