Tìm hiểu về hoạt động của nhà máy nhiệt điên Bà Rịa

Tìm hiểu về hoạt động của nhà máy nhiệt điên Bà Rịa

LỜI NÓI ĐẦU

- Trong suốt 2 năm học ở nhà trường, chúng em chỉ được học các chương trình trên líthuyết, nên ít có cơ hội nhìn thấy và thực hành trên các máy móc đã được học Qua

sự tạo điều kiện và giúp đỡ của nhà trường chúng em đã có được một buổi đi thực tế

ở nhà máy nhiệt điện Bà Rịa, để rồi từ đó chúng em có thể nhìn thực tế và hiểu rõhơn về những gì mà chúng em đã được học thông qua việc quan sát các thiết bị máymóc và nghe sự hướng dẫn của nhân viên công ty về nguyên lí hoạt động và chutrình làm việc của các máy móc trong nhà máy

- Tuy nhiên với một buổi thực tế như vậy không thể nào chúng em có thể nắm bắt đủkiến thức và hiểu rõ được tất cả các loại máy móc, thiết bị, nên chúng em vẫn cần sựhướng dẫn của thầy cô rất nhiều để chúng em có thêm kiến thức cho công việc saunày

- Qua buổi thăm quan này chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Chủ Nhiệm cùngcác chú nhân viên nhà máy đã tận tình hướng dẫn để chúng em có thể dể dàng tiếpthu kiến thức trong buổi thăm quan Chúng em xin cảm ơn./

TRANG

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT

ĐIỆN BÀ RỊA

- Nhà máy điện Bà Rịa thuộc địa phận ấp Hương Giang, phường Long Huơng, thị xã

Bà Rịa, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, cách Thành phố Hồ Chí Minh 90 Km về phía ĐôngNam và cách Thành phố Vũng Tàu 20 Km về phía Đông - Đông Bắc Nhà máyđược xây dựng trên diện tích 12,5 ha; được lắp đặt thiết bị hiện đại, tự động hóa cao

- Tóm tắt quá trình hình thành và phát triển của Công ty Cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa:

 Giai đoạn 1991 - 1995:

- Giai đoạn "sơ khai" của Công ty với mốc xuất phát là thời điểm Trạm phát điện

Turbine khí Bà Rịa được thành lập trực thuộc Nhà máy điện Chợ Quán (Công tyĐiện lực 2) gồm 2 tổ máy turbine F5, hệ điều khiển Speedtronic Mark 2 đượcchuyển vào từ An Lạc (Hải Phòng) với tổng công suất thiết kế 46, 8 MW Hai tổmáy turbine khí F5 này lần lượt được vận hành phát điện vào tháng 5/1992 và tháng8/1992

- Tháng 10/1992, Trạm phát điện Turbine khí Bà Rịa được mở rộng và lắp thêm 2 tổ

máy turbine khí F6 (công suất 37,5 MW/1 tổ), hệ điều khiển Speedtronic Mark 4,nâng tổng công suất thiết kế của Trạm lên 121, 8 MW Hai tổ máy turbine khí F6này lần lượt được vận hành phát điện vào tháng 1/1993 Ở thời điểm này, có thể nói

hệ thống máy móc, thiết bị của Trạm phát điện Turbine khí Bà Rịa tương đối hiệnđại, đặt ra những yêu cầu ngày càng cao đối với đội ngũ CBCNV về trình độ và khảnăng vươn lên làm chủ công nghệ

- Ngày 24/12/1992, Trạm phát điện Turbine khí Bà Rịa được chuyển thành Nhà máy

điện Bà Rịa trực thuộc Công ty Điện lực 2

- Được sự quan tâm và đầu tư thích đáng của ngành Điện, tháng 9/1993 Nhà máy

điện Bà Rịa được lắp thêm 3 tổ máy turbine khí F6 hệ điều khiển Speedtronic Mark

5, nâng tổng công suất thiết kế của Nhà máy lên 234, 3 MW Ba tổ máy turbine khíF6 này lần lượt được vận hành phát điện vào tháng 1/1994

 Giai đoạn từ năm 1995 đến tháng 10 năm 2007:

- Trên những nền tảng đã được xây dựng từ khi thành lập, trong giai đoạn này, Công

ty đã có nhiều bước tiến quan trọng và được đánh dấu bằng mốc thời điểm Nhà máyđiện Bà Rịa chuyển trực thuộc Tổng công ty Điện lực Việt Nam (EVN) vào tháng4/1995 Từ tháng 5/1995, Nhà máy điện Bà Rịa bắt đầu nhận nguồn khí đốt đầu tiên

từ thềm lục địa Việt Nam để vận hành sản xuất điện Nhà máy có thể vận hành ở cả

3 chế độ: dầu, khí, hỗn hợp dầu và khí

- Như vậy, từ tháng 5/1996, Nhà máy điện Bà Rịa có tổng cộng 8 tổ máy turbine khígồm 2 tổ máy turbine khí F5 và 6 tổ máy turbine khí F6 Tổng công suất thiết kế lênđến 271,8 MW Do nhu cầu phát triển nguồn điện để phục vụ cho nền kinh tế, chínhtrị, văn hoá, xã hội của đất nước, Tổng công ty Điện lực Việt Nam đã triển khai lắpđặt cụm chu trình hỗn hợp đuôi hơi 306 - 1 Nhà máy điện Bà Rịa với công suất lắpđặt 58 MW Cụm chu trình này đã đưa vào vận hành từ năm 1999

- Trước nhu cầu về điện ngày càng cao, EVN đã quyết định tiếp tục xây dựng cụmchu trình hỗn hợp 306-2 có công suất 59, 1 MW và giao cho Ban Giám đốc Nhàmáy kiêm nhiệm Chủ nhiệm Ban Quản lý Dự án từ nguồn vốn vay của EDCF HànQuốc với tổng giá trị trên 50 triệu USD được khởi công ngày 14/4/2000 Mặc dùđây là công việc hoàn toàn mới mẻ, nhưng CBCNV Nhà máy đã quyết tâm xâydựng, đưa công trình vào vận hành an toàn, đúng tiến độ (ngày 22/4/2002), được BộCông nghiệp tặng Bằng khen và đánh giá là "Dự án đầu tiên trong ngành Điện thựchiện đúng tiến độ, đạt chất lượng và đúng thiết kế kỹ thuật" trong thời điểm này.Như vậy, đến tháng 4/2002, tổng công suất thiết kế lắp đặt của Nhà máy là 388,9MW

- Cụm chu trình hỗn hợp 306 - 2 đi vào hoạt động, nâng cao được sản lượng điện phát

ra Các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của Nhà máy ngày càng tối ưu vì cụm chu trình hỗn

hợp 306 - 2 chỉ sử dụng nhiệt thừa của các tua bin khí thải ra nên không phải tốnthêm nhiên liệu Ngoài ra, điều kiện môi trường được cải thiện một cách rõ rệt dogiảm được nhiệt độ khí thải.

- Căn cứ Quyết định số 14/2005/QĐ/BCN ngày 30/3/2005 của Bộ trưởng Bộ Côngnghiệp về việc chuyển nhà máy điện Bà Rịa thành Công ty Nhiệt điện Bà Rịa, đơn

vị hạch toán độc lập của Tổng Công ty điện lực Việt Nam, trong giai đoạn này làCông ty đã chuyển đổi từ hình thức hạch toán phụ thuộc sang hoạch toán độc lập (từNhà máy điện sang Công ty Nhiệt điện Bà Rịa)

 Giai đoạn từ tháng 11/2007 đến nay

- Căn cứ Quyết định số 3944/QĐ-BCN ngày 29 tháng 12 năm 2006 của Bộ Côngnghiệp về việc phê duyệt phương án và chuyển đổi Công ty Nhiệt điện Bà Rịa thànhCông ty cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa; Căn cứ Công văn số: 1692/BCT-TCCB ngày 04tháng 10 năm 2007 của Bộ Công thương về việc Đại hội đồng cổ đông lần đầuCông ty cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa; Một bước ngoặt quan trọng đối với Công ty,vào ngày 23 tháng 10 năm 2007, tại Hội trường Công ty Nhiệt điên Bà Rịa đã tổchức Đại hội đồng cổ đông thành lập Công ty cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa Tại Đạihội đã bầu Hội đồng Quản trị, Ban kiểm soát Cuộc họp lần thứ nhất Hội đồng Quản

trị đã bầu ông Phạm Hữu Hạnh giữ chức Chủ tịch Hội đồng Quản trị và cử Ông

Huỳnh Lin giữ chức Giám đốc điều hành

- Đến với Công ty Nhiệt điện Bà Rịa hôm nay, khó có thể tưởng tượng được khungcảnh của Trạm phát điện Turbine khí Bà Rịa 15 năm về trước Nhiệt điện Bà Rịa đãtrở thành Công ty cổ phần với những con đường đầu tư phát triển rộng mở trướcmắt, nhưng có không ít khó khăn Song nếu nhìn lại 15 năm xây dựng và trưởngthành của Công ty cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa, có thể nhận thấy sợi chỉ đỏ xuyênsuốt những quá trình này là sự quan tâm của Lãnh đạo Đảng, Nhà nước, các Bộngành, Tập đoàn Điện lực Việt Nam và Công đoàn Điện lực Việt Nam đã tạo độnglực quan trọng cho CBCNV Công ty không ngừng vươn lên, tạo cơ hội cho tiềmnăng, chất xám của người lao động được phát huy cao độ Ghi nhận sự cống hiến vànhững thành tích đã đạt được của Công ty cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa trong 15 nămqua, Đảng và Nhà nước đã trao tặng tập thể CBCNV cùng các tổ chức, đoàn thể vàcác cá nhân trong Công ty được tặng thưởng nhiều bằng khen của các cấp, cácngành; đặc biệt là vinh dự được Đảng và Nhà nước trao tặng Huân chương Laođộng hạng Ba vào năm 2000, Huân chương Lao động hạng Nhì vào năm 2005 Vinh

dự đón nhận những phần thưởng cao quý, song tập thể CBCNV Công ty Nhiệt điện

Bà Rịa cũng nhận thức sâu sắc trách nhiệm nặng nề của mình trước nhiệm vụ màĐảng, Nhà nước, Bộ Công nghiệp nay là Bộ Công thương và Tập đòan giao Thờigian tới, Công ty cổ phần Nhiệt điện Bà Rịa sẽ phấn đấu để tiếp tục vượt qua mọi

khó khăn, phát huy nguồn nội lực thực hiện thắng lợi các chỉ tiêu kế hoạch mà Đại

hội đồng cổ đông thông qua Lĩnh vực kinh doanh Lĩnh vực kinh doanh 4-6-2009

Lĩnh vực kinh doanh (theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh và đăng ký thuếcông ty cổ phần số 3500701305 cấp ngày 20 tháng 5 năm 2009)

 Ngoài ra công ty còn kinh doanh các ngành nghề khac như:

- Sản xuất kinh doanh điện năng.

- Quản lý, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, thí nghiệm, hiệu chỉnh, cải tạo thiết bị

điện, các công trình điện, các công trình kiến trúc nhà máy điện

- Đào tạo và phát triển nguồn nhân lực về quản lý vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa

thiết bị nhà máy điện

- Mua bán vật tư thiết bị

- Lập dự án đầu tư xây dựng, quản lý dự án đầu tư xây dựng; Giám sát thi công công

trình dân dụng và công nghiệp

- Thi công lắp đặt các công trình công nghiệp

- Sản xuất nước cất, nước uống đóng chai.

- Sản xuất các sản phẩm bằng kim loại và dịch vụ có liên quan đến công việc chế tạo

kim loại

- Lắp đặt thiết bị cho các công trình xây dựng.

- Cho thuê thiết bị, tài sản cố định, cầu cảng, văn phòng.

- Cho thuê phương tiện vận tải.

- Kinh doanh nhà hàng, khách sạn

- Kinh doanh bất động sản.

- Chế biến và kinh doanh nông sản

- Chế biến và kinh doanh hải sản (địa điểm chế biến phải phù hợp với quy hoạch của ngành và từng địa phương Không được chế biến từ phường 1 đến phường 12 thuộc

TP Vũng Tàu)

- Vận tải hành khách theo hợp đồng

- Vận tải, bốc dỡ hàng hoá

PHẦN 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TURBINE KHÍ

- Tua bine khí là môt động cơ nhiệt, biến đổi nhiệt năng thành cơ năng Không khíđược hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén Nhiên liệu cùng với khôngkhí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt

sẽ được đưa vào quay turbine Vì thế nên mới gọi là turbine khí Năng lượng cơ họccủa turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tảingoài, như cách quạt, máy phát điện

- Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine Đầu phíaturbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc Riêng mẫuturbine khí dưới đây có 3 trục Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp Trụccao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp Trục thứ ba nối turbine lục với trụcmáy phát điện

- Như vậy, năng lượng cơ của turbine hạ áp chỉ quay máy nén hạ áp, và turbine cao

áp chỉ quay máy nén cao áp năng lượng nhiệt dư sẽ đưa vào turbin chính(turbinlực)

để quay máy phát điện

Hình: Hệ thống điều tốc cho một máy phát điện kéo bằng Tua bin khí

- Động cơ tuốc bin khí hay động cơ tua bin khí là loại động cơ nhiệt, dạng rotor trong

đó chất giãn nở sinh công là không khí Động cơ gồm ba bộ phận chính là khối máy nén khí (tiếng Anh: compressor) dạng rotor (chuyển động quay); buồng đốt đẳng áp loại hở; và khối tuốc bin khí rotor Khối máy nén và khối tuốc bin có trục được nối với nhau để tuốc bin làm quay máy nén

- So với một loại động cơ nhiệt khác rất thông dụng là động cơ piston điển hình là

động cơ Diesel thì động cơ tuốc bin khí có nhiều điểm yếu hơn: công nghệ chế tạo rất cao nên rất đắt (chỉ một vài nước có công nghệ tiên tiến chế tạo được động cơ này), có hiệu suất nhiệt động lực học thấp hơn (khoảng 2/3 so với động cơ Diesel) dẫn đến tính kinh tế kém hơn, hiệu suất giảm sút nhanh khi chạy ở chế độ thấp tải Nhưng ưu điểm nổi bật của động cơ tuốc bin khí là cho công suất cực mạnh với mộtkhối lượng và kích thước nhỏ gọn: chỉ số công suất riêng (mã lực/kg) của loại động

cơ này lớn gấp hàng chục lần động cơ diesel

 Nguyên tắc hoạt động

- Máy nén khí quay làm không khí từ cửa hút của máy nén được nén lại để tăng áp

suất, trong quá trình đó không chỉ áp suất tăng mà nhiệt độ cũng tăng (ngoài ý muốn) Đây là quá trình tăng nội năng không khí trong máy nén Sau đó không khí chảy qua buồng đốt tại đây nhiên liệu (dầu) được đưa vào để trộn và đốt một phần không khí, quá trình cháy là quá trình gia nhiệt đẳng áp trong đó không khí bị gia nhiệt tăng nhiệt độ và thể tích mà không tăng áp suất Thể tích không khí được tăng lên rất nhiều và có nhiệt độ cao được thổi về phía tuốc bin với vận tốc rất cao Tuốc bin là khối sinh công tại đây không khí tiến hành giãn nở sinh công: Nội năng biến thành cơ năng: áp suất, nhiệt độ và vận tốc không khí giảm xuống biến thành năng

lượng cơ học dưới dạng mô men tạo chuyển động quay cho trục tuốc bin Tuốc bin quay sẽ truyền mô men quay máy nén cho động cơ tiếp tục làm việc Phần năng lượng còn lại của dòng khí nóng chuyển động với vận tốc cao tiếp tục sinh công có ích tuỳ thuộc theo thiết kế của từng dạng động cơ: phụt thẳng ra tạo phản lực nếu là động cơ phản lực của máy bay; hoặc quay tuốc bin tự do (không nối với máy nén khí) để sinh công năng hữu dụng đối với các loại động cơ tuốc bin khí khác.

- Chu trình Brayton: Chu trình nguyên tắc hoạt động của động cơ turbine khí

+1-2: Nén đẳng entropy tại máy nén

+2-3: Gia nhiệt đẳng áp tại buồng đốt

+3-4: Dãn nở sinh công đẳng entropy tại turbine

+4-1: Khép kín chu trình đẳng áp bên ngoài môi trường

 Các đặc điểm của động cơ tuốc bin khí:

- Động cơ rotor: trong động cơ này các khối công năng chính là máy nén và tuốc

bin chỉ có chuyển động quay một chiều, khác với động cơ piston có khối công năngchính là piston của xi lanh chuyển động tịnh tiến

- Động cơ loại hở (tuyến khí hở): không khí từ lối vào của máy nén qua buồng đốt

và ra khỏi tuốc bin đều chảy qua khoảng không gian hở không có vùng không gian

bị đóng kín (ví dụ như ở động cơ piston: không khí sinh công trong xi lanh là vùngkhông gian kín ngăn cách với bên ngoài bằng các van xu páp) Vì tính chất hở nhưvậy đảm bảo cho quá trình cháy trong buồng đốt là quá trình cháy đẳng áp (áp suấtgiữ nguyên) nếu cháy trong không gian kín quá trình cháy sẽ làm tăng áp suất khôngkhí làm áp suất trong buồng đốt cao hơn áp suất tại máy nén, không khí bị gia nhiệt

có thể thổi ngược lại máy nén

- Động cơ quá trình liên tục: chu trình nhiệt động lực học của động cơ tuốc bin khí

là chu trình Brayton Về cơ bản, nó giống với chu trình của động cơ piston cũng cócác chu trình hút – nén – gia nhiệt (đốt) – giãn nở Nhưng ở động cơ piston tất cảcác giai đoạn đó diễn ra tại cùng một bộ phận (tại xi lanh động cơ) nhưng ở các thờiđiểm khác nhau, luân phiên theo quá trình hút, nén, nổ, xả, quá trình như vậy là quátrình gián đoạn Còn tại động cơ tuốc bin khí các quá trình này diễn ra liên tụcnhưng tại các bộ phận khác nhau: tại máy nén quá trình nén liên tục, tại buồng đốtliên tục quá trình gia nhiệt, và tại tuốc bin liên tục quá trình giãn nở sinh công, chính

yếu tố này quyết định tính công suất cao của loại động cơ này.

 Khối khí nén

- Khối nén khí là một trong các khối công năng chính của động cơ tuốc bin khí có

chức năng làm tăng nội năng (áp suất) không khí tạo áp suất cho đỉnh trên (đỉnh 3

hình đồ thị P-v của chu trình Brayton) cho quá trình giãn nở sinh công (giai đoạn

3-4 trong đồ thị P-v Brayton) áp suất sau máy nén càng cao thì hiệu suất nhiệt độnglực học càng lớn, do đó máy nén khí quyết định hiệu suất của động cơ Tại các động

cơ tuốc bin khí hiện đại đòi hỏi tỷ số nén (Áp suất sau máy nén/áp suất trước máynén) phải từ 10-20 Tất cả các loại máy nén khí trong động cơ tuốc bin khí đều theonguyên tắc dùng rãnh diffuser (thiết diện rãnh khí nở ra) để biến động năng (vậntốc) của dòng không khí thành nội năng (áp suất)

- Khối nén khí của động cơ tuốc bin khí có thể gồm các loại như:

* Ly tâm: không khí từ cửa hút gần trục, dưới tác dụng của lực ly tâm chạy theo

rãnh của cánh ly tâm chạy ra bán kính lớn hơn Đĩa cánh quạt quay tạo cho khôngkhí có vận tốc tuyệt đối ngày càng cao Và khi chuyển động ly tâm theo chiều bánkính, rãnh đĩa ly tâm có hình dạng thiết diện nở ra (diffuser) sẽ làm giảm vận tốcchuyển động tương đối của không khí đối với rãnh đĩa ly tâm và làm tăng áp suấtmột cách tương ứng (động năng giảm, nội năng tăng – định luật bảo toàn và chuyểnhoá năng lượng) Loại máy nén này có hiệu suất cao và một loạt ưu điểm khác Tuynhiên, với động cơ công suất lớn thì sẽ có kích thước theo bán kính lớn nên khôngthích hợp cho máy bay; nó chỉ để lắp đặt cho các động cơ cố định loại lớn hoặc lắphạn chế cho một số loại trực thăng

* Loại máy nén khí thông dụng nhất trong các động cơ tuốc bin khí hàng không làloại máy nén dọc trục (tiếng Anh: axial-flow compressor) về mặt khối lượng, hiệusuất loại dọc trục đều kém hơn máy nén khí ly tâm nhưng có hình dạng thon dàihình xì gà rất thích hợp cho động cơ máy bay Trong loại máy nén này không khí bịcác đĩa cánh quạt gia tăng vận tốc tuyệt đối và lùa không khí chảy dọc trục trong cácrãnh khí giữa các cánh quạt Các rãnh khí này có hình dạng thiết diện nở ra(diffuser) và làm giảm vận tốc tương đối của không khí đồng thời làm tăng áp suất

Vì hiệu suất nén của loại cánh quạt dọc trục không cao nên máy nén phải có nhiềutầng cánh quạt: không khí bị nén tại một tầng được dẫn hướng và nén tiếp trongtầng kế tiếp Động cơ tuốc bin khí hiện đại thường có từ 10-20 tầng nén khí, giữacác tầng cánh quạt nén là các tầng cánh dẫn hướng trung gian được gắn cố định vàostator

* Máy nén ly tâm dọc trục: kết hợp tính chất của hai loại máy nén cơ bản trên.

Các tầng rotor của máy nén khí dọc trục (các tầng cánh quạt quay), ở đây phần Stator bị dỡ ra nên không nhìn thấy các cánh dẫn hướng trung gian giữa các tầng là các cánh cố định gắn vào stator

 Buồng đốt

- Buồng đốt của động cơ tuốc bin khí là loại ống lửa hở thường là khoảng 7-10 ốngđược bố trí thành vòng tròn xung quanh trục động cơ phía sau khối nén và phíatrước tuốc bin Mỗi ống lửa có một vòi phun nhiên liệu đặt ở mặt phía trước

- Ống lửa thường là các đốt thép hình côn (giống như các đốt con nhộng) được đặt so

le gối đầu và được hàn với nhau, tại các đường hàn đó có rất nhiều các lỗ nhỏ(đường kính lỗ 0,5-1mm): không khí của dòng thứ cấp chảy từ bên ngoài chảy quacác lỗ này sẽ tạo thành các lớp khí làm mát sát mặt ống lửa bên trong để bảo vệ ốnglửa Ngoài ra trên các đốt của ống lửa còn có các lỗ to để dòng không khí thứ cấp từbên ngoài đi vào để làm chất giãn nở sinh công và để làm nguội dòng lửa nóngtrước khi đi vào tuốc bin

- Không khí từ máy nén gặp các ống lửa sẽ bị chia thành hai dòng khí dòng khí sơ cấp

để đốt cháy nhiên liệu dòng khí này khoảng 30% khối lượng khí và dòng khí thứcấp khoảng 70% để làm mát bảo vệ ống lửa và làm chất giãn nở sinh công và để hòavào dòng lửa phụt để làm giảm nhiệt độ dòng lửa phụt khi đi vào tuốc bin

- Dòng khí sơ cấp đi thẳng vào ống lửa qua các khe xoáy tại mặt trước ống lửa sẽ tạothành dòng xoáy trộn với sương nhiên liệu được phun ra từ vòi phun nhiên liệu vàđược đốt mồi bằng bugi (nến điện) lúc khởi động sau đó quá trình cháy là liên tụckhông cần nến điện nữa

- Dòng khí thứ cấp chảy bao bọc bên ngoài ống lửa, một phần dòng khí này đi vàocác lỗ nhỏ trên mối hàn tiếp giáp các đốt ống để đi vào bên trong ống lửa tạo thànhlớp khí làm mát trên mặt trong của ống lửa để bảo vệ ống lửa Phần còn lại đi vàocác lỗ lớn trên các đốt ống để hòa vào dòng lửa phụt phần khí này để làm chất giãn

nở sinh công và để giảm bớt nhiệt độ của dòng lửa phụt trước khi đi vào tuốc bin.Tại trung tâm dòng lửa phụt nhiệt độ khoảng 1500-1600°C nhưng khi đi vào tuốcbin nhiệt độ chỉ còn khoảng từ 800-1000°C

- Mặt sau của ống lửa để hở hướng thẳng vuông góc vào đĩa cánh tuốc bin Cơ cấubuồng đốt hở cho phép quá trình cháy, gia nhiệt trong buồng đốt là quá trình đẳngáp: không khí tăng nhiệt độ lên rất cao, sinh thể tích rất lớn, sinh vận tốc phụt rấtcao nhưng áp suất tại điểm vào và ra khỏi buồng đốt là như nhau (điểm 2 và điểm 3trên đồ thị P-v của chu trình Brayton) quá trình cháy đẳng áp cho phép luồng khínóng trong buồng đốt chỉ phụt mạnh về phía tuốc bin mà không bị thổi ngược vềphía khối nén khí

Các ống lửa của buồng đốt

 Tua bin

- Tuốc bin là khối sinh công có ích hoạt động theo nguyên tắc biến nội năng và động

năng của dòng khí nóng áp suất và vận tốc cao thành cơ năng có ích dưới dạng mômen quay cánh tuốc bin: tại cánh tuốc bin dòng khí nóng giãn nở sinh công Cáccánh tuốc bin khác với cánh máy nén ở hình dạng thiết diện rãnh khí tại tuốc bin làthiết diện hội tụ (converge): vận tốc tương đối trong rãnh khí tăng lên làm giảm ápsuất, nhiệt độ không khí

- Để làm mát cho cánh tuốc bin cánh tuốc bin sẽ được làm rỗng và bên trong được

dẫn khí làm mát Cánh tuốc bin là bộ phận chịu ứng suất cao nhất và là bộ phậnnhiều rủi ro nhất: vừa chịu nhiệt độ rất cao vừa quay với vận tốc rất lớn nên côngnghệ chế tạo tuốc bin là tổng hợp của các thành tựu của nhiều ngành khoa học nhưluyện kim, vật liệu, chế tạo máy

- Tuốc bin được nối với máy nén khí để quay máy nén khí và còn được nối với các

phụ tải khác Trong các động cơ máy bay thường chỉ có các tuốc bin nối với máynén khí mà không có tuốc bin tự do (không nối với máy nén), còn tại các động cơvới những công năng khác thường bố trí tuốc bin tự do để nâng cao hiệu suất động

cơ nâng cao tính năng vận hành của động cơ.

Các tầng cánh tuốc bin

 Hệ thống thấp áp – cao áp

- Về mặt hiệu suất sẽ là tốt nhất nếu mỗi tầng máy nén – tuốc bin quay theo các vậntốc quay khác nhau (tầng nén phía ngoài quay chậm hơn, tầng phía trong quaynhanh hơn) nhưng như vậy sẽ rất phức tạp về chế tạo do đó để đảm bảo hợp lý vềchế tạo và hiệu suất người ta chia máy nén thành hai khối: máy nén thấp áp (cáctầng phía trước) và máy nén cao áp (các tầng phía sau) Tuốc bin cũng được chiathành hai khối: tuốc bin cao áp (các tầng phía trước) và tuốc bin thấp áp (các tầngphía sau) tuốc bin thấp áp lai máy nén thấp áp, tuốc bin cao áp lai máy nén cao áp

Như vậy hai khối máy nén – tuốc bin này quay theo các vận tốc góc khác nhau,chúng là hai hệ trục đồng trục: trục cao áp bên ngoài và trục thấp áp bên trong.

- Mục tiêu của bộ governor là điều chỉnh lưu lượng dầu trong các giai đoạn từ khởiđộng - tăng tốc đến định mức, và sau khi vận hành giảm tốc xuống đến lúc ngừng,với một phương pháp nào đó sao cho các thông số liên quan không bị vượt qua giátrị tối đa cho phép

- Bộ gov này là một tổ hợp các board mạch điện tử Mỗi board đảm nhiệm một chứcnăng độc lập Các board này được cắm vào một board mạch chính

- Trong hệ thống có các bộ cảm biến, các bộ biến đổi tín hiệu, các bộ xử lý tín hiệu,

bộ phận tác động đầu ra servo

- Tín hiệu đo được từ các bộ cảm biến sẽ được chuyển đổi thành các tín hiệu điệntheo tiêu chuẩn dì từ -10V đến +10V Các khối điều khiển sẽ so sánh các giá trị nàyvới các tín hiệu tham chiếu, tìm sự sai biệt, khuếch đại các sai biệt đó lên Các kênhđiều khiển khác nhau sẽ được chọn lọc tùy theo điều kiện và tình huống bên ngoàibằng các bộ lựa chọn tín hiệu lớn nhất (max) hoặc nhỏ nhất (min) và đưa đến điềukhiển servo đầu ra

- Bộ servo là một bộ phận biến đổi điện từ - thủy lực, để đóng mở một van điều khiểndầu đốt hoặc khí đốt đưa vào buồng đốt của Turbine Bộ phận này được xem nhưmột khâu tích phân, chỉ di chuyển khi có tín hiệu ≠ 0

- Khi hệ thống đang ổn định, thường vị trí của bộ servo này di chuyển rất chậm chạp,

và thường đứng yên một chỗ Lúc đó ứng với tín hiệu ra của mạch điều khiển sẽ xấp

xỉ gần =0 Điều này tương ứng vớisai số đầu vào rất nhỏ, do đó hệ thống gọi là hệthống điều khiển vô sai

PHẦN 3: HỆ THỐNG KÍCH TỪ CỦA NHÀ MÁY

NHIỆT ĐIỆN

- Trong các nhà máy điện nói chung và nhà máy nhiệt điện nói riêng, vấn đề duy trì

điện áp đầu cực máy phát ổn định (liên quan đến tần số phát) và bằng với giá trị điện áp định sẵn là rất quan trọng, hệ thống kích từ máy phát phải đảm bảo điều này bằng cách thay đổi giá trị của bộ bù tổng trở khi máy phát vận hành hoặc cách ly với

hệ thống và các máy cắt đường dây truyền tải đóng hoặc mở Thành phần quan trọng nhất trong hệ thống là các cầu chỉnh lưu thyristor và bộ tự động điều chỉnh điện áp (AVR- Automatic Voltage Regulator)

 Tính năng của hệ thống kích từ

- Mỗi tổ máy Tuabin - máy phát được cung cấp một hệ thống kích từ hoàn chỉnh kiểu

điện tử kỹ thuật số, có thể được giám sát bởi hệ thống SCADA tại phòng điều khiểntrung tâm, bao gồm cả bộ điều chỉnh điện áp tự động tốc độ cao Đầu ra của bộ kích

từ tĩnh phải được đấu nối đến vành góp của máy phát thông qua hộp đấu dây lắp đặttrên khung máy phát

- Hệ thống kích từ được cấp nguồn từ hệ thống điện tự dùng tổ máy và máy biến áp

kích từ Kích từ ban đầu trong thời gian bắt đầu tự kích nguồn được lấy từ một trạm

ắc qui 220V Giá trị dòng điện và điện áp kích từ thường lớn hơn các giá trị địnhmức tối thiểu là 20% và l0%

- Hệ thống kích từ cung cấp nguồn một chiều tạo từ trường cho máy phát đồng bộ để

đạt được phạm vi công suất máy phát như đã quy định và ổn định điện áp máy phát

để vận hành phù hợp trong hệ thống điện mà máy phát được nối vào

- Trong trường hợp tần số máy phát gia tăng tới giá trị tương ứng với sự gia tăng tốc

độ lớn nhất do máy phát mất phụ tải, hệ thống kích từ sẽ nhanh chóng phục hồi điện

áp đến giá trị định mức và giữ ổn định

- Hệ thống kích từ có khả năng thực hiện các chức năng chính xác trong khoảng thời

gian có các nhiễu loạn quá độ, ví dụ như ngắn mạch trên hệ thống điện cao áp,thông thường thiết bị bảo vệ sẽ giải trừ sự cố trong 0,125s Thêm vào đó, nó sẵnsàng gia tăng kích từ (chế độ cường hành) nếu được yêu cầu

- Điện áp trần của hệ thống kích từ không nhỏ hơn 2 lần giá trị tương ứng với điện áp

đầu cực máy phát định mức với công suất phát định mức và hệ số công suất 0,85quá kích từ hoặc kém kích từ

- Sự tắt dần của các dao động giữa máy phát và hệ thống điện có giá trị tích cực tại

mọi thời điểm và dưới tất cả các điều kiện vận hành trong khả năng của máy phát