Chương 2 CHU TRÌNH NHIỆT VÀ HIỆU SUẤT TUYỆT ĐỐI CỦA THIẾT BỊ TUỐC BIN HƠI NƯỚC

- 17 - CHặNG 2 CHU TRầNH NHIT VAè HIU SUT TUYT I CUA THIT Bậ TUC BIN HI NặẽC. 2.1- Chu trỗnh nhióỷt: Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở tuọỳc bin hồi nổồùc (Hỗnh 2.1) Mọi chỏỳt laỡm vióỷc laỡ hồi nổồùc. Sổỷ thay õọứi traỷng thaùi hồi trong chu trỗnh Renkin lyù tổồớng õổồỹc bióứu thở trón (Hỗnh 2.2). Bồm nổồùc cỏỳp 1 nỏng aùp suỏỳt cuớa nổồùc tồùi aùp suỏỳt P a vaỡ dỏựn vaỡo loỡ hồi 2. Cọng tióu hao cho 1 kg nổồùc cỏỳp laỡ L B . Quaù trỗnh neùn õúng entrọpi trong bồm õổồỹc bióứu thở trón õọử thở T-s bũng õổồỡng aa. Trong loỡ hồi nổồùc õổồỹc õun lón dổồùi aùp suỏỳt khọng õọứi õóỳn nhióỷt õọỹ sọi (õổồỡng ab) vaỡ bọỳc hồi (õổồỡng bc). Sau õoù hồi õi vaỡo bọỹ quaù nhióỷt 3, ồớ õoù nhióỷt õọỹ tng lón õóỳn T o . Quaù trỗnh cung cỏỳp nhióỷt trong bọỹ quaù nhióỷt dióựn ra dổồùi aùp suỏỳt khọng õọứi P o , cho nón lổồỹng nhióỷt cỏỳp vaỡo q 1 truyóửn cho nổồùc vaỡ hồi hoaỡn toaỡn õổồỹc tióu phờ cho vióỷc nỏng entanpi cuớa hồi vaỡ õọỳi vồùi 1 kg hồi seợ laỡ : q 1 = i o - i a Trong õoù : i o - Entanpi cuớa hồi khi ra khoới bọỹ quaù nhióỷt, kJ/kg i a - Entanpi cuớa nổồùc cỏỳp vaỡo loỡ hồi kJ/kg Nhióỷt truyóửn cho hồi trong loỡ hồi vaỡ trong bọỹ quaù nhióỷt õổồỹc bióứu thở bũng dióỷn tờch 1abcd21. L 3 4 5 6 2 1 q q 2 L 1 p , , , ti p , , i p , , p i a, a, i' Hỗnh.2.1. Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở nhióỷt nng 1 - Bồm nổồùc cỏỳp 2 - Loỡ hồi 3 - Bọỹ quaỳ nhióỷt 4 - Tuọỳc bin 5 - Bỗnh ngổng 6 - Maùy phaùt õióỷn T s 1 2 a a' b c d e T T Hỗnh.2.2. Chu trỗnh Renkin trón õọử thở T-s - 18 - Khi ra khoới bọỹ quaù nhióỷt vồùi entanpi i o hồi õổồỹc dỏựn vaỡo tuọỳc bin 4, giaợn nồớ vaỡ sinh cọng L T . ọỳi vồùi tuọỳc bin laỡm vióỷc khọng coù tọứn thỏỳt vaỡ khọng coù trao õọứi nhióỷt vồùi mọi trổồỡng bón ngoaỡi, quaù trỗnh giaợn nồớ hồi laỡ quaù trỗnh õoaỷn nhióỷt (õổồỡng de). Hồi thoaùt khoới tuọỳc bin seợ õi vaỡo bỗnh ngổng 5. õỏy vồùi aùp suỏỳt p k khọng õọứi seợ dióựn ra quaù trỗnh hồi nhaớ nhióỷt cho nổồùc laỡm maùt tuỏửn hoaỡn, hồi õổồỹc ngổng tuỷ laỷi thaỡnh nổồùc coù entanpi i k (quaù trỗnh ea) vaỡ õổồỹc bồm 1 bồm vaỡo loỡ hồi. Nhổ vỏỷy chu trỗnh cuớa hồi nổồùc trong nhaỡ maùy nhióỷt õióỷn laỡ mọỹt chu trỗnh kheùp kờn. Nhióỷt lổồỹng nhaớ ra tổỡ 1 kg hồi khi aùp suỏỳt trong bỗnh ngổng giổợ khọng õọứi õổồỹc xaùc õởnh bồới hióỷu sọỳ cuớa entanpi. q 2 = i k - i kt Trong õoù : i kt - Entanpi cuớa hồi thoaùt tổỡ tuọỳc bin sau khi giaợn nồớ õúng entrọpi i k - Entanpi cuớa nổồùc ngổng Cọng coù ờch lyù thuyóỳt cuớa 1 kg hồi bũng : l = q 1 - q 2 = (i o - i a ) - (i kt - i k ) = (i o - i kt ) - (i a - i k ) = l T - l B (2-1) Trong õoù : l T = i o - i kt - Cọng cuớa 1 kg hồi trong tuọỳc bin lyù tổồớng, vaỡ õổồỹc goỹi laỡ cọng lyù thuyóỳt. l B = i a - i k - Cọng tióu hao õóứ bồm 1 kg nổồùc vaỡo loỡ hồi. Dióỷn tờch coù gaỷch cheùo trón õọử thở T-s tổồng õổồng vồùi cọng l (H 2.2) 2.2- Hióỷu suỏỳt tuọỳc bin: Hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi Tyớ sọỳ cuớa cọng tuọỳc bin lyù tổồớng trón lổồỹng nhióỷt cỏỳp vaỡo goỹi laỡ hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi hay laỡ hióỷu suỏỳt nhióỷt, tổùc laỡ : t = 1 q l = ao kakto ii )'ii()ii( (2-2) Nóỳu thóm vaỡ bồùt õi õaỷi lổồỹng i k ồớ mỏựu sọỳ, ta coù : t = )'ii()'ii( )ii()ii( kako kakto Nóỳu boớ qua cọng duỡng õóứ keùo bồm thỗ hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa chu trỗnh lyù tổồớng seợ laỡ : t = ii ii okt ok ' (2-3) - 19 - Trong õoù : h o = i o - i kt - Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin õổồỹc xaùc õởnh dóự daỡng trón õọử thở i-s (Hỗnh 2.3) Khi quaù trỗnh giaợn nồớ hồi kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi ỏứm thỗ nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuợng coù thóứ tờnh theo cọng thổùc : h o = i o - i k - T k (s o - s k ) Caùc kyù hióỷu xem hỗnh (H.2.4). Vaỡ t = 1 - Ts s ii ko k ok () ' ' (2-4) Nóỳu quaù trỗnh giaợn nồớ kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi quaù nhióỷt thỗ coù thóứ tờnh h o theo phổồng trỗnh cuớa khờ lyù tổồớng : h o = k k pv p p oo k o k k 1 1 1 (2-5) ọỳi vồùi hồi quaù nhióỷt k = 1,3 p o v o - Tờch cuớa caùc thọng sọỳ hồi ban õỏửu, õổồỹc xaùc õởnh theo baớng hồi nổồùc p k - Aẽp suỏỳt cuọỳi cuớa quaù trỗnh giaợn nồớ õoaỷn nhióỷt. T a a' b c d e 1 2 s T S - s e' 2' S' Hỗnh.2.4. Chu trỗnh nhióỷt thổỷc tóỳ trón õọử thở T-s T i i i t p t p t i a h o = i o - i k t h i = i o - i k s Hỗnh.2.3. Quùa trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin trón õọử thở i-s - 20 - Hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi Trong thổỷc tóỳ quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin laỡ quaù trỗnh khọng thuỏỷn nghởch, bồới vỗ sổỷ chuyóứn õọỹng cuớa hồi trong phỏửn chaớy luọn keỡm theo tọứn thỏỳt cọng õaùng kóứ. Cho nón õổồỡng quaù trỗnh giaợn nồớ trón õọử thở i-s lóỷch khoới õổồỡng thúng entrọpi (Hỗnh 2.3) vaỡ trón õọử thở T-s (Hỗnh 2.4) vóử hổồùng tng entrọpi. Do tng entrọpi cuớa hồi thoaùt khi aùp suỏỳt khọng thay õọứi nón entanpi cuớa noù tng lón, hióỷu sọỳ cuớa entanpi õỏửu vaỡ cuọỳi õỷc trổng cho cọng thổỷc tóỳ do 1 kg hồi trong tuọỳc bin sinh ra seợ giaớm xuọỳng vaỡ bũng : l i = h i = i o - i k Cọng thổỷc tóỳ do 1 kg hồi trong tuọỳc bin sinh ra õổồỹc goỹi laỡ nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin (h i ) Trón õọử thở T-s quaù trỗnh giaợn nồớ thổỷc õổồỹc bióứu thở bũng õổồỡng de (Hỗnh2.4). Nhióỷt cỏỳp cho loỡ hồi bũng dióỷn tờch 1abcd21, nhióỷt cỏỳp cho nổồùc laỡm maùt (nổồùc tuỏửn hoaỡn) bỗnh ngổng , q 2 = 1ae21, tng so vồùi nhióỷt cuớa chu trỗnh lyù tổồớng, coỡn cọng do hồi trong tuọỳc bin sinh ra seợ giaớm vaỡ bũng h i = q 1 - q 2 hay laỡ bũng hióỷu sọỳ cuớa caùc dióỷn tờch : aabcdea - 2e e22 h o - T k s (2-6) Dióỷn tờch sau cuỡng laỡ nhióỷt lổồỹng cỏỳp cho nổồùc tuỏửn hoaỡn, õỷc trổng cho caùc tọứn thỏỳt khi hồi giaợn nồớ trong tuọỳc bin. Trong trổồỡng hồỹp naỡy, khi õióứm cuọỳi cuớa quaù trỗnh giaợn nồớ nũm ồớ vuỡng hồi ỏứm, thỗ nhióỷt lổồỹng ỏỳy seợ bũng T k s, trong õoù, s - Gia sọỳ entrọpi do tọứn thỏỳt khi hồi giaợn nồớ trong tuọỳc bin gỏy nón . Tyớ sọỳ cuớa nhióỷt giaùng sổớ duỷng h i trón nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt h o goỹi laỡ hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuớa tuọỳc bin. oi = h h l l i o i o = (2-7) ọỳi vồùi trổồỡng hồỹp giaợn nồớ trong vuỡng hồi ỏứm oi = 1 - Ts h k o ọửng thồỡi cuợng coù thóứ bióứu thở s = h T o k (1 - oi ) Hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuợng coù thóứ tỗm õổồỹc bũng caùch so saùnh cọng suỏỳt do hồi sinh ra trong tuọỳc bin vồùi cọng suỏỳt lyù tổồớng cuớa maùy. oi = o i o i P P Gl Gl = - 21 - Hióỷu suỏỳt trong tuyóỷt õọỳi Tyớ sọỳ cuớa nhióỷt giaùng sổớ duỷng trón nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp cho 1 kg mọi chỏỳt trong loỡ hồi q 1 goỹi laỡ hióỷu suỏỳt trong tuyóỷt õọỳi cuớa tuọỳc bin. i = l q i i = h ii i ok ' = () hh hi i io oo k ' = oi t (2-8) Cuợng coù thóứ dióựn õaỷt theo tyớ sọỳ cọng suỏỳt trong cuớa tuọỳc bin trón nhióỷt lổồỹng trong mọỹt giỏy Q cỏỳp cho mọi chỏỳt trong loỡ hồi : i = Gq Gl i i = Gq P i i = Q P i (2-8') Hióỷu suỏỳt cồ khờ: Khọng phaới tỏỳt caớ cọng suỏỳt do hồi sinh ra õóửu õổồỹc cung cỏỳp cho họỹ tióu thuỷ, vỗ mọỹt phỏửn cọng suỏỳt phaới chi phờ õóứ thừng caùc tọứn thỏỳt cồ khờ P m . Cọng suỏỳt hióỷu duỷng P e trón khồùp truỷc nọỳi tuọỳc bin vồùi maùy õổồỹc truyóửn õọỹng beù hồn cọng suỏỳt trong tuọỳc bin P i mọỹt õaỷi lổồỹng bũng giaù trở cuớa caùc tọứn thỏỳt cồ khờ P m . Pe = P i - P m Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt hióỷu duỷng trón cọng suỏỳt trong goỹi laỡ hióỷu suỏỳt cồ khờ : m = i e P P (2-9) Hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tổồng õọỳi: Cọng suỏỳt lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin lyù tổồớng õổồỹc xaùc õởnh theo phổồng trỗnh : P o = G.h o (2-10) Trong õoù : h o - Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt hióỷu duỷng trón cọng suỏỳt lyù thuyóỳt goỹi laỡ hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tổồng õọỳi. moi io ei o e oe PP PP P P === (2-11) Hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tuyóỷt õọỳi : Tyớ sọỳ cọng suỏỳt hióỷu duỷng cuớa tuọỳc bin trón lổồỹng nhióỷt cung cỏỳp trong loỡ hồi goỹi laỡ hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tuyóỷt õọỳi thióỳt bở tuọỳc bin : - 22 - oetmoitmi i eie e QP PP Q P ===== (2-12) Hióỷu suỏỳt maùy phaùt õióỷn: Nóỳu trong tuọỳc bin duỡng õóứ truyóửn õọỹng maùy phaùt õióỷn thỗ cọng suỏỳt P E phaùt ra tổỡ õỏửu dỏy maùy phaùt seợ beù hồn cọng suỏỳt hióỷu duỷng mọỹt õaỷi lổồỹng bũng giaù trở tọứn thỏỳt P G cuớa maùy phaùt : P E = P e - P G Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt õióỷn ồớ õỏửu dỏy maùy phaùt trón cọng suỏỳt hióỷu duỷng goỹi laỡ hióỷu suỏỳt maùy phaùt õióỷn. e E G P P = (2-13) Hióỷu suỏỳt õióỷn tổồng õọỳi Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt õióỷn cuớa maùy phaùt trón cọng suỏỳt lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin lyù tổồớng goỹi laỡ hióỷỷu suỏỳt õióỷn tổồng õọỳi. GmoiGoe o e e o e oG P P P P ==== (2-14) Hióỷu suỏỳt õióỷn tuyóỷt õọỳi Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt õióỷn (tờnh bũng õồn vở nhióỷt) trón nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp vaỡo loỡ hồi goỹi laỡ hióỷu suỏỳt õióỷn tuyóỷt õọỳi GmoitGe e G E E Gq P Gq P ==== 11 (2-15) Tổỡ (2-15) thỏỳy rũng : coù hai con õổồỡng tng hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa thióỳt bở. Con õổồỡng thổù nhỏỳt laỡ tng hióỷu suỏỳt nhióỷt cuớa chu trỗnh bũng caùch nỏng cao hióỷu sọỳ nhióỷt õọỹ trung bỗnh khi cung cỏỳp nhióỷt vaỡo loỡ hồi (nguọửn noỳng) vaỡ nhióỷt õọỹ khi thaới nhióỷt trong bỗnh ngổng (nguọửn laỷnh). Con õổồỡng thổù hai laỡ hoaỡn thióỷn cỏỳu taỷo cuớa tuọỳc bin vaỡ maùy phaùt, chuớ yóỳu laỡ giaớm bồùt tọứn thỏỳt trong phỏửn chaớy cuớa tuọỳc bin, cuợng nhổ giaớm tọứn thỏỳt cồ khờ vaỡ tọứn thỏỳt trong maùy phaùt. Ngổồỡi vỏỷn haỡnh coù nhióỷm vuỷ baớo õaớm hióỷu suỏỳt tọỳi õa cuớa thióỳt bở trong thồỡi gian laỡm vióỷc lỏu daỡi. Muọỳn vỏỷy phaới duy trỗ caù c thọng sọỳ õởnh mổùc cuớa quaù trỗnh nhióỷt, trọng coi cỏứn thỏỷn vaỡ õởnh kyỡ sổớa chổợa tuọỳc bin. Nhổợng hióỷu suỏỳt vaỡ cọng suỏỳt õaợ phỏn loaỷi trón kia õổồỹc ghi trong baớng 1-1 - 23 - Baớng 1-1 Cọng suỏỳt vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin Hióỷu suỏỳt Hióỷu suỏỳt tổồng õọỳi Hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi Cọng suỏỳt Cuớa tuọỳc bin lyù tổồớng 1 t = h ii i ok ' P o = G.h o Trong oi = h h i o i = t oi P i = G.h i =P o oi Hióỷu duỷng oe = oi m e = t oe P e = G.h i m =P o oE ióỷn oE = oi m G E = t oe P E = G.h i m G =P o oE Khi õaùnh giaù hióỷu quaớ cuớa toaỡn nhaỡ maùy õióỷn cỏửn phaới tờnh thóm tọứn thỏỳt nhióỷt trong loỡ hồi, tióu hao nng lổồỹng keùo bồm cỏỳp nổồùc, tọứn thỏỳt aùp suỏỳt vaỡ tọứn thỏỳt nhióỷt trong caùc ọỳng dỏựn hồi,v.v Trong thổỷc tóỳ tờnh toaùn cọng suỏỳt õổồỹc do bũng W(J/s) hay laỡ bũng kW vaỡ kyù hióỷu bũng chổợ P. Sổỷ lión kóỳt giổợa lổu lổồỹng khọỳi lổồỹng cuớa hồi G, kg/s, cọng cuớa 1kg hồi vaỡ cọng suỏỳt (do bũng kW) nhổ sau : P i = G.l i = G.h i [J/s] = 10 -3 h i G [kW] (2-16) Nóỳu nhióỷt giaùng h i tờnh bũng kJ/kg thỗ lổu lổồỹng hồi trong mọỹt giỏy õóứ sinh ra cọng suỏỳt trong : G = oioi i i h P h P = [kg/s] (2-17) Vaỡ lổu lổồỹng trong mọỹt giồỡ : D = 3600.G [kg/h] ọỳi vồùi tuọỳc bin ngổng hồi thổồỡng hay duỡng phọứ bióỳn õaỷi lổồỹng suỏỳt tióu hồi laỡ lổồỹng hồi õóứ saớn sinh ra1 KWh trón õỏửu dỏy maùy phaùt, laỡ : d e = 3600. . G h ooE = 3600. G h ooimG [kg/kWh] (2-18) Hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa tuọỳc bin ngổng hồi õổồỹc õaùnh giaù theo suỏỳt tióu hao nhióỷt laỡ lổồỹng nhióỷt õóứ saớn sinh ra 1kWh vaỡ tờnh theo cọng thổùc : q E = d E (i o - i k ) = 3600. E - 24 - Trong õoù : i o - Entanpi cuớa hồi mồùi. kJ/kg i k - Entanpi cuớa nổồùc ngổng hồi thoaùt kJ/kg Hay q E = 1 E (2-19) laỡ õaỷi lổồỹng nghởch õaớo cuớa hióỷu suỏỳt õióỷn tuyóỷt õọỳi. 2-3. Caùc bióỷn phaùp nỏng cao hióỷu suỏỳt nhióỷt cuớa chu trỗnh tuọỳc Sổỷ phuỷ thuọỹc cuớa hióỷu suỏỳt nhióỷt vaỡo caùc thọng sọỳ hồi taỷi caùc õióứm khaùc nhau cuớa chu trỗnh õổồỹc trỗnh baỡy trón õọử thở T-s (Hỗnh.2.4). óứ thỏỳy roợ hồn tọỳt nhỏỳt ta thay chu trỗnh Renkin bũng chu trỗnh Caùcnọ tổồng õổồng. Trong chu trỗnh Renkin, nhióỷt õem vaỡo khi õun nổồùc cỏỳp õóỳn nhióỷt õọỹ baợo hoỡa (õổồỡng ab Hỗnh 2.4), khi bọỳc hồi (õổồỡng bc) vaỡ khi quaù nhióỷt hồi (õổồỡng cd) õổồỹc tióỳn haỡnh vồùi nhióửu nhióỷt õọỹ khaùc nhau. Coỡn sổỷ thaới nhióỷt trong bỗnh ngổng ồớ vuỡng hồi ỏứm trong chu trỗnh naỡy cuợng nhổ trong chu trỗnh Caùcnọ dióựn ra vồùi nhióỷt õọỹ T k khọng õọứi (õổồỡng ea). Vỏỷy thỗ, õóứ thay chu trỗnh Renkin bũng chu trỗnh Caùcnọ tổồng õổồng chố cỏửn thay nhióỷt õọỹ thay õọứi T trón õoaỷn cỏỳp nhióỷt bũng nhióỷt õọỹ tổồng õổồng khọng õọứi T td . õỏy dióỷn tờch cuớa chu trỗnh tổồng õổồng seợ bũng dióỷn tờch õổồỹc giồùi haỷn bồới õổồỡng vióửn cuớa chu trỗnh Renkin. Tổùc laỡ hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh Renkin t seợ bũng hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh Caùcnọ tổồng õổồng : t = C = ( ) TT T td k td (2-20) Tổỡ õỏỳy : T td = () T k t 1 (2-21) 2.3.1. Nỏng cao aùp suỏỳt ban õỏửu p o Vồùi nhióỷt õọỹ hồi thoaùt T k vaỡ nhióỷt õọỹ hồi mồùi T o khọng õọứi, nóỳu tng aùp suỏỳt hồi ban õỏửu P o thỗ nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa seợ tng, do õoù nhióỷt õọỹ tổồng õổồng cỏỳp nhióỷt seợ tng tổỡ T td õóỳn T td1 (Hỗnh 2.5). Theo cọng thổùc (2-20) hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa chu trỗnh seợ tng lón. Nhổng caỡng tng aùp suỏỳt ban õỏửu, nhióỷt õọỹ tổồng õổồng cuớa chu trỗnh T td luùc õỏửu tng sau õoù do tng phỏửn nhióỷt duỡng õóứ õun nổồùc tồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ nón nhởp õọỹ tng ỏỳy chỏỷm dỏửn, nóỳu tióỳp tuỷc tng aùp lón nổợa thỗ seợ laỡm giaớm T td vaỡ hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa chu trỗnh. - 25 - Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin h o seợ cuỡng tng vồùi P o cho õóỳn luùc õổồỡng tióỳp tuyóỳn ab vồùi õổồỡng õúng nhióỷt (trón õọử thở i-s ,t o = const song song vồùi õoaỷn õúng aùp P k = const (Hỗnh 2.6). Nóỳu tióỳp tuỷc tng P o nhióỷt giaùng seợ bừt õỏửu giaớm. tổỡ õọử thở i-s (Hỗnh 2.6) roợ raỡng laỡỡ entanpi i o cuớa hồi mồùi vồùi t o = const seợ giaớm khi coù tng P o . ióửu õoù cuợng lyù giaới õổồỹc taỷi sao laỷi õaỷt õổồỹc hióỷu suỏỳt t cổỷc õaỷi khi coù aùp suỏỳt hồi P o cao hồn so vồùi luùc coù nhióỷt giaùng cổỷc õaỷi. Tuy vỏỷy khi nỏng aùp suỏỳt ban õỏửu P o vồùi nhióỷt õọỹ t o õaợ cho vaỡ aùp suỏỳt cuọỳi P k khọng õọứi thỗ seợ laỡm tng õọỹ ỏứm cuọỳi cuớa hồi xem (Hỗnh 2.5) vaỡ (Hỗnh 2.6). Nhổ vỏỷy seợ laỡm giaớm hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi oi cuớa tuọỳc bin. Mỷt khaùc õọỹ ỏứm tng laỡm cho caùnh quaỷt bở rọự, maỡi moỡn, õọỹ ỏứm cuọỳi khọng õổồỹc vổồỹt quaù 14%. Cho nón khi tng aùp suỏỳt ban õỏửu cuợng cỏửn tng nhióỷt õọỹ ban õỏửu hay laỡ aùp duỷng quaù nhióỷt trung gian. Vờ duỷ : õọỳi vồùi tuọỳc bin ngổng hồi khọng coù quaù nhióỷt trung gian, vồùi aùp suỏỳt hồi mồùi P o = 3,5ữ4 MPa, nhióỷt õọỹ ban õỏửu khọng õổồỹc dổồùi 400ữ435 o C, coỡn vồùi aùp suỏỳt P o = 9MPa - khọng õổồỹc dổồùi 500 o C. Vỗ vỏỷy õóứ nng cao hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh cỏửn phaới õọửng thồỡi nỏng cao nhióỷt õọỹ hồi mồùi. 2.3.2. Nỏng cao nhióỷt õọỹ hồi ban õỏửu T o Anh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ hồi ban õỏửu tồùi hióỷu suỏỳt nhióỷt õổồỹc thỏỳy roợ õọử thở T- s. Tng nhióỷt õọỹ hồi ban õỏửu tổỡ T o tồùi T o1 seợ laỡm tng nhióỷt õọỹ cỏỳp nhióỷt trung bỗnh tổỡ T s 1 2 e e' c dd' b a 3 bc' tõ1 T T tõ2 T = T o o' Hỗnh.2.5. So saùnh caùc chu trỗnh lyù tổồớng vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu khaùc nhau trón õọử thở T-S i s x = 1 h o h o h o h o (max) p o p k t o a Hỗnh.2.6 Sổỷ thay õọứi nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt h o - 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 [...]... håi måïi trỉåïc túc bin ata 29 ,0 90 130 24 0 bar 28 ,5 88 128 23 6 MPa 2, 85 8,8 12, 8 23 ,6 o C 23 0,9 301,9 329 ,3 Nhiãût âäü håi bo ho ha o C 150 21 5 23 5 26 0 Nhiãût âäü âun nỉåïc cáúp 2. 3.6 Phäúi håüp sn xút nhiãût v âiãûn nàng Trong túc bin ngỉng håi thoạt âi vo bçnh ngỉng, ngỉng tủ lải v hon nhiãût áøn sinh håi cho nỉåïc lm mạt Nhiãût lỉåüng áúy gäưm 60÷ 65% nhiãût lỉåüng cung cáúp 0 1 2 3 k - 34 - p k p... âỉång : Hçnh 2. 11 Quạ trçng bnh trỉåïng ca håi trãn Ttd = Tk 1 − ηt âäư thi i-s ηt - Hiãûu sút ca chu trçnh chênh, sau âọ theo (2- 25) hay l (2- 17) Tênh hiãûu sút ηtqn ca chu trçnh chung våïi T1 = Tt d räưi tçm : Tk T1tu = (2- 28) 1 − ηtqn Thäng thỉåìng T1tu = (1, 02 ÷1,04)Ttd 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 - 32 - Täøn tháút... hai chu trçnh chênh thỉï nháút l 1abcde21 v chu trçnh phủ thỉï hai l 2ee’fg 32 - 29 - p , t ,i 01 p , t ,i 1 01 4 01 1 1 P E p , t ,i 2 0 0 8 0 3 5 1 P 6 B 7 i'k Hçnh 2. 9 Så âäư túc bin nhiãût âiãûn cọ quạ nhiãût håi trung gian 1- L håi 2- Bäü quạ nhiãût 3- Pháưn hả ạp 4- Bäü quạ nhiãût trung gian 5- Pháưn cao ạp 6- Bçnh ngỉng 7- Båm nỉåïc cáúp 8- Mạy phạt âiãûn Nãúu nhiãût âäü tỉång âỉång ca chu trçnh... gáưn våïi nhiãût âäü bo ho ca håi trêch 2 i 0 3 1 i 7 2 in 6 i 1 i'n Hçnh 2. 12 Så âäư túc bin nhiãût âiãû cọ quạ nhiãût håi trung gian 1- L håi 2- Bäü quạ nhiãût 3- Túc bin 4- Bçnh ngỉng 5- Båm 6- Bçnh gia nhiãût 7- Mạy phạt âiãûn 4 5 i'k Gi sỉí, hiãûu säú giỉỵa entanpi nỉåïc âng ca håi trêch i’n v entanpi nỉåïc cáúp j2 khi ra khi bçnh gia nhiãût l δ = i’n - j2 kJ/kg (ÅÍ âáy v sau ny ngỉåìi ta k hiãûu... ngỉng tủ ik - i’k - Hiãûu entanpi ca håi thoạt v ca nỉåïc ngỉng, tỉïc l, nhiãût áøn ca quạ trçnh sinh håi, âäúi våïi túc bin ngỉng håi ik - i’k = 22 00 23 00kJ/kg Tỉì (2- 23) tháúy ràòng, bäüi säú lm lảnh m cng låïn, âäü hám nỉåïc lm mạt cng êt, nhiãût âäü ngỉng tủ tk cng tháúp (theo 2- 22) , tỉïc l ạp sút trong bçnh ngỉng Pk cng bẹ Nhỉng khi tàng bäüi säú lm lảnh m thç phi tàng thãm nàng lỉåüng kẹo båm tưn... h" i r nãúu âem so sạnh cạc chu trçnh in nhiãût l tỉåíng ca túcbin ngỉng håi v túc bin âäúi ạp trãn âäư thë T-s Trong túc bin ngỉng håi ik nhiãût ca håi thoạt, tỉång âỉång våïi diãûn têch 1ae21, bë máút hon ton, vç nọ truưn cho nỉåïc lm s mạt Hçnh 2. 15 Quạ trçnh bnh trỉåïng ca håi i trong túc bin âäúi ạp v ngỉng håi trãn âäư thë T-s Trong túc bin âäúi ạp cọ thãø sn PE1 PE2 i xút âäưng thåìi âiãûn nàng... 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 nhiãût... tỉång âỉång Ttd ca chu trçnh chênh, thç hiãûu qu f kinh tãú ca chu trçnh phủ s cao hån To d To1 hiãûu qu kinh tãú ca chu trçnh chênh v hiãûu sút ca chu trçnh chung s T' tâ tàng lãn T1 c b ỈÏng dủng quạ nhiãût trung e' Ttâ gian s lm gim âäü áøm ca håi trong cạc táưng cúi ca túc bin, do a âọ hiãûu sút trong tỉång âäúi ca cạc e g Tk táưng áúy tàng lãn v hiãûu sút ca ∆s s = so - s'k ton túc bin cng s tàng... giạng l T d thuút trong chu trçnh thỉï nháút låïn hån nhiãût giạng trong chu trçnh thỉï hai: ∆ho = (T‘k - Tk) c b (so - s’k) T'k Nhiãût giạng l thuút a' e' a tàng khi gim ạp sút cúi cng Tk e cọ thãø tháúy r trãn âäư thë i-s Giåïi hản gim ạp sút 2 2' s 1 1' trong chu trçnh do nhiãût âäü bo s k s'k so ho (åí ạp sút pk) xạc âënh, m nhiãût âäü ny khäng thãø tháúp hån Hçnh .2. 8 So sạnh cạc chu trçnh nhiãût l... Cho ràòng, cạc quạ trçnh gin nåí håi trong túc bin ngỉng håi v túc bin âäúi ạp âỉåüc biãøu thë bàòng âỉåìng cong chung trãn âäư thë i-s (Hçnh .2. 15), cn entanpi ca nỉåïc cáúp trong c hai thiãút bë âãưu bàòng nhau v bàòng i’k K hiãûu ; - Nhiãût giạng sỉí dủng ca túc bin âäúi ạp hi’ = io - in - Nhiãût giạng sỉí dủng ca túc bin ngỉng håi hi” = io - ik (Hçnh 2. 15) Âãø cho âån gin ta s têïnh theo cäng sút . 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. 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. 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) ,