Ngân hàng câu hỏi nhà máy điện

Đề Câu 1:Thế NMTĐ kiểu đập? Nêu ưu, nhược điểm kiểu NMTĐ này? - Nhà máy thuỷ điện kiểu đập: Với sông có lưu lượng nước lớn độ dốc nhỏ để tạo chênh lệch cột nước ∆H lớn, xây dựng đập chắn, từ xây dựng nhà máy thủy điện gọi nhà máy thuỷ điện kiểu đập Đập cao công suất lớn nhiên cột nước đập tạo nên bị hạn chế điều kiện kinh tế kỹ thuật không cho phép Nhà máy thuỷ điện kiểu đập gồm có loại: + Nhà máy thuỷ điện ngang đập: nhà máy nằm đập kết cấu phức tạp, để đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật cột nước khoảng (35÷40)m + Nhà máy thuỷ điện sau đập: nhà máy nằm sau đập dâng nước Khi cột nước cao lý ổn định nhà máy phải nằm sau đập, đường dẫn nước không qua đập mà bố trí vòng đập (Hoà Bình), cột nước khoảng (30÷45) m - Ưu điểm: Có công suất lớn tận dụng toàn lưu lượng dòng sông, tạo hồ chứa nước để điều tiết vận hành tối ưu nhà máy thuỷ điện hệ thống - Nhược điểm: +Vốn đầu tư cao +Đập xây dựng qúa cao điều kiện kinh tế-kỹ thuật, đập cao làm ngập vùng rộng lớn, ảnh hưởng đến hệ sinh thái khu vực Câu 2:Nêu nội dung nguyên tắc điều tiết dung tích hồ chứa theo ngày NMTĐ? Trong ngày đêm lưu lượng nước sông gần không thay đổi Trong phụ tải điện thay đổi, lưu lượng nước cần dùng cho thuỷ điện phải thay đổi Ta có, công suất nhà máy xác định: N = 9,81 ηTB Q H Trong đó, ηTB H thường không đổi biểu đồ lưu lượng nước nhà máy tương với đồ thị phụ tải điện Từ phân tích ta thấy, lưu lượng sông lớn lưu lượng yêu cầu hồ phải trữ nước, lưu lượng sông nhỏ lưu lượng yêu cầu hồ phải cung cấp thêm cho máy phát Điều tiết ngày, mức nước biến động sau ngày đêm trở vị trí ban đầu lặp lại chu kỳ Dung tích nhỏ hồ chứa điều tiết ngày thường xác định vào khoảng (20÷25)% lượng nước ngày nước Câu 3:Xác định suất tiêu hao suất tiêu hao nhiệt Nhà máy Nhiệt điện? 4.3 Suất tiêu hao Lượng tiêu hao cho tuabin ngưng D (kg/s) xác định từ điều kiện cân lượng: D0.(i0- iKa).ηoE = D0.(i0- iKa).ηoi.ηcơ.ηmf = WE Từ rút ra: D0 = WE WE WE = = (i − i Ka ).η0i ηco ηmf H a η0i ηco ηmf Hi ηco ηmf Để đánh giá mức độ hoàn thiện kỹ thuật tuabin ngưng dùng tiêu “suất tiêu hao hơi” d0: d0 = D0 = (kg/kJ) WE Hi ηco ηmf (4.14) Nếu D0 biểu thị theo [kg/h] d0 theo [kg/KWh] thì: D = 3600 d0 = WE kg/h] (4.15) H i h co h mf 3600 (kg/kW.h) H i ηco ηmf (4.16) Các tuabin ngưng đại có d0 = 0,8 [g/kJ] vào khoảng [kg/KWh] 4.4 Suất tiêu hao nhiệt Để biểu thị độ kinh tế nhiệt tuabin ta dùng “suất tiêu hao nhiệt” suất tiêu hao không phản ánh tổn thất nhiệt trực tiếp nguồn lạnh (trong bình ngưng) Lượng nhiệt tiêu hao cho thiết bị tuabin (không có nhiệt trung gian) đơn vị thời gian Q TB [kW] lượng nhiệt đưa vào tuabin trừ lượng nhiệt nước cấp: QTB = D0.(i0- inc) (4.17) Người ta dùng suất tiêu hao nhiệt làm tiêu kinh tế nhiệt: q TB = QTB = d (i0 − i nc ) WE (4.18) Trong đó: QTB, WE biểu thị [kW] d0 [kg/kJ] qTB [kJ/kWh] Khi qTB đại lượng nghịch đảo hiệu suất: ηTB = WE Q TB q TB = ηTB (4.19) Nếu ηTB≈ 0,44÷0,46 qTB = 2,2÷2,3 hay qTB≈ 8100÷7800 [kJ/kW] Phụ tải nhiệt lò có tính đến tổn thất nhiệt vận chuyển nước: Q LH = D LH (i LH - i nc ) = QTB D0 (i − i nc ) = ηtai ηtai (4.20) Trong đó: coi trình dẫn từ lò tới tuabin tiết lưu van, nên DLH = D0; iLH = i0 inc tương ứng entanpi khỏi lò nước cấp đưa vào lò - Suất tiêu hao nhiệt nhà máy điện: qC = QC Q LH Q TB q TB 1 = = = = = WE WE ηLH WE ηLH ηtai ηLH ηtai ηLH ηtai ηTB ηC (4.21) Trong đó: - QLH QC liên hệ với biểu thức: QC.ηLH = QLH - ηC = ηLH.ηtải.ηTB hiệu suất nhà máy Nếu lấy ηLH 0,9÷0,94, ηtải = 0,99 qTB = 2,2÷2,3 qC = 2,4÷2,6 Nếu suất tiêu hao nhiệt tính [kJ/kWh] thì: q C = 3600 ηC Đề Câu 4:Trình bày cách xác định lượng dòng chảy với giả thiết bản? Tính toán lượng dòng chảy khúc sông, ta xét dòng chảy từ mặt cắt I-I đến II-II Giả sử thời gian t có khối lượng nước W chuyển động từ mặt cắt I-I phía mặt cắt II-II - Z1, Z2 chiều cao mức nước mặt cắt I-I II-II, m - v1, v2 vận tốc trung bình dòng chảy mặt cắt I-I II-II, m/s - p1, p2 áp suất lòng nước mặt cắt I-I II-II, kg/m2 Theo lý thuyết động lực học chất lỏng (phương trình Becnuli) mặt cắt I-I khối lượng nước W chứa lượng tính theo công thức sau:  p α v  E1 =  Z1 + + 1 .W.γ γ 2.g   N.m (1.1) Trong đó: - γ = ρ g trọng lượng riêng m3 nước, N/m3; N = - ρ trọng lượng m3 nước, ρ = 1000 - g: gia tốc trọng trường: g = 9,81 γ = ρ g = 1000 9,81 = 9810 kg.m s2 kg/m3 m/s2 N/m3 - W: khối nước bất kỳ, m3 - α1 hệ số hiệu chỉnh kể đến phân bố không vận tốc dòng chảy diện tíchcủa ∫∫ u dω mặt cắt I-I: α = Với: ω v13ω + u vận tốc nước diện tích mặt cắt dω + ω diện tích mặt cắt + v1 vận tốc trung bình dòng chảy Nếu vận tốc đều, lấy α1 = Trong công thức (1.1) thành phần ngoặc gọi cột áp - Z1 + - p1 cột áp thuỷ tĩnh, m γ α1.v12 cột áp thuỷ động, m 2g Theo lý thuyết động lực học chất lỏng, dòng chảy lý tưởng không tổn hao trình chuyển động khối nước W lượng chứa không thay đổi (thế giảm, động tăng) Tuy nhiên với dòng sông luôn có thất thoát lượng, chuyển động đến mặt cắt II-II lượng chứa khối nước W là:  p α v  E =  Z + + 2 .W.γ < E1 γ 2.g   N.m Năng lượng dòng sông chảy từ mặt cắt I-I đến II-II để sinh công hiệu số lượng mặt cắt: E1 - E2  p − p α1.v12 − α v 22  .W.γ ∆E = E1 − E =  Z1 − Z + + γ 2.g   N.m Câu 5:Nêu tác dụng hồ chứa nước NMTĐ? Nêu tên mức nước dung tích hồ chứa thường gặp vận hành NMTĐ? 1) Tác dụng - Hồ chứa có ý nghĩa quan trọng việc điều tiết dòng chảy, đảm bảo chế độ làm việc tối ưu nhà máy thuỷ điện hệ thống Nhằm khai thác tối đa lượng dòng chảy tự nhiên đồng thời nâng cao hiệu kinh tế chung vận hành hệ thống điện -Hồ chứa có ý nghĩa lợi ích tổng hợp: tưới tiêu, chống lũ, xả lũ, thuỷ sản, giao thông vận tải Tuỳ theo điều kiện cụ thể nhà máy dung tích hồ chứa xây dựng tối đa theo hiệu kinh tế kỹ thuật 2) Mức nước dung tích hồ chứa a) Mức nước dâng bình thường, ZDBT Mức nước dâng bình thường mức nước cao hồ chứa tính phía thượng lưu đập, nhà máy thuỷ điện công trình thuỷ lực làm việc lâu dài đảm bảo với độ dự trữ an toàn cần thiết xác định điều kiện kỹ thuật Ví dụ: Mức nước dâng bình thường nhà máy thuỷ điện Hoà Bình: 115m Mức nước hồ cho dâng cao mức nước dâng bình thường trừ số trường hợp đặc biệt xảy lũ lớn b) Mức nước chết, ZC Mức nước chết mức nước thấp mà hồ điều tiết tính phía thượng lưu đập, nhà máy thuỷ điện vận hành để đảm bảo có công suất điện có lợi Ví dụ: Mức nước chết nhà máy thuỷ điện Hoà Bình: 80m Như hồ chứa điều tiết thấp mức nước chết, lợi kinh tế (thực mức nước chết xác định nhiều yếu tố: thuyền bè, tưới tiêu, điều kiện kỹ thuật ) Mức nước thấp sinh bọt khí cánh tuabin làm bị rỗ cánh tuabin c) Mức nước dâng cưỡng bức-siêu cao, ZSC Mức nước dâng cưỡng mức nước cao hồ chứa tính phía thượng lưu đập, nhà máy thuỷ điện vận hành ngắn hạn tạm thời khoảng thời gian thiên tai lũ lụt Ví dụ: Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình mức nước siêu cao 118m d) Dung tích có ích hồ chứa, VCI Thể tích có ích hồ chứa dung tích nước nằm hai mức nước dâng bình thường mức nước chết hồ chứa, dung tích nước mà hồ phép sử dụng để điều tiết dòng chảy trình vận hành bình thường nhà máy thuỷ điện Ví dụ: Hồ Hoà Bình, dung tích có ích 90 tỷ m e) Dung tích chết, V C Dung tích không sử dụng cho sản xuất điện gọi dung tích chết f) Dung tích dự trữ, VDT Dung tích dự trữ phần dung tích hồ chứa nằm mức nước dâng bình thường mức nước dâng cưỡng bức, sử dụng vào chống thiên tai, lũ lụt Câu6:Vẽ nêu nguyên lý làm việc sơ đồ mắc bình khử khí vào sơ đồ nhiệt nguyên lý? Hình 6.2 Sơ đồ mắc khử khí cấp nước a Dùng cửa trích gia nhiệt độc lập, b Dùng trích bình gia nhiệt hồi nhiệt trước Trong NMNĐN thường áp dụng sơ đồ mắc khử khí: - Trích từ cửa trích hồi nhiệt độc lập hay (hình 6.2a) - Trích từ cửa trích trước khử khí theo đường (hình 6.2b) Trong sơ đồ hình 6.2.a, bình khử khí làm việc với áp lực trượt có lợi mặt lượng (áp lực phụ thuộc vào phụ tải tuabin lượng qua nó) Song bơm cấp làm việc với nhiệt độ thay đổi cột áp thay đổi nước Đó nhược điểm sơ đồ Trong sơ đồ hình 6.2b, trích cho bình khử khí lấy từ cửa trích nhiệt cao áp trước (theo đường hơi), qua van điều áp trước vào khử khí Độ gia nhiệt tổng bình gia nhiệt cao áp khử khí chung cửa trích cần phải độ gia nhiệt, kinh tế cho nước cấp gia nhiệt Trong sơ đồ này, có tiết lưu song không làm giảm tính kinh tế sơ đồ Để đảm bảo hiệu khử khí, lượng qua khử khí cần phải đủ lớn Độ gia nhiệt cho nước phải không thấp (10 ÷12) [0C] Ngoài phân chia độ gia nhiệt, cần phải tính đến độ gia nhiệt cho nước bơm cấp (thường từ (30÷35) [kJ/kg] với áp suất vào tuabin siêu tới hạn) Đề Câu7: Trình bày đặc tính kỹ thuật nhiên liệu? 1) Nhiệt trị Hiệu kỹ thuật nhiệt nhiên liệu xác định nhiệt trị Nhiệt trị lượng nhiệt kg nhiên liệu 1m3 tiêu chuẩn cháy hết Nhiệt trị nhiên liệu đánh giá nhiệt trị làm việc cao nhiệt trị làm việc thấp ký hiệu Qlvcao Qlvthấp Nhiệt trị cao nhiệt trị có kể đến lượng nhiệt ngưng tụ nước sản phẩm cháy Nhiệt trị thấp nhiệt trị không kể đến lượng nhiệt ngưng tụ nước sản phẩm cháy Trong thực tế thường lấy nhiệt trị thấp nhiệt trị cao thường xác định phòng thí nghiệm Khi so sánh hai mẫu nhiên liệu khác người ta thường dùng khái niệm nhiên liệu tiêu chuẩn có nhiệt trị QTC = 29320 [kJ/kg] 2) Chất bốc cốc Chất bốc đặc tính quan trọng nhiên liệu Nó sản phẩm thể khí liên kết hữu nhiên liệu bị phân tích tác dụng nhiệt độ cao Chất bốc sinh trước có trình cháy, cháy chất bốc sinh lượng nhiệt Sau sinh chất bốc phần rắn cháy lại nhiên liệu gọi cốc Đối với loại nhiên liệu khác chất bốc dạng bọt kết dính 3) Tro Tro phần rắn không cháy lại sau cháy thành phần gồm số hỗn hợp khoáng chất đất sét, oxit sắt, cát… Nếu nhiên liệu có hàm lượng tro lớn gây mòn ống bề mặt đốt, tốc độ thấp đọng lại bề mặt trao đổi nhiệt làm khó khăn cho trình trao đổi nhiệt, nhiệt độ cao tro bị nóng chảy bọc lấy cốc làm khó khăn cho cháy 4) Độ ẩm Độ ẩm chia làm hai loại: - Ẩm trong: có sẵn trình hình thành nhiên liệu thường dạng tinh thể ngậm nước tách nhiệt độ đốt nóng khoảng 800 [0C] - Ẩm ngoài: có trình khai thác, vận chuyển bảo quản chiếm tỉ lệ lớn tổng độ ẩm nhiên liệu Sự có mặt độ ẩm làm giảm bớt thành phần cháy nhiên liệu làm giảm nhiệt trị thấp phải tốn phần nhiệt lượng để bốc ẩm Câu8: Trình bày cấu tạo turbine xung lực nhiều tầng dùng NMNĐ? a.Tuabin xung lực nhiều tầng Trên sơ đồ hình sơ đồ mặt cắt phần chảy tuabin xung lực nhiều tầng Trên trục chung có lắp loại đĩa động 1, có ghép cánh động Các đĩa ngăn cách bánh tĩnh 2, có đặt ống phun Bộ phận tuabin bao gồm bánh tính đĩa có mang cánh động (tạo thành dãy cánh động) gọi tầng tuabin xung lực Bánh tĩnh hai tầng tạo thành buồng có chứa bánh động Trên hình biểu diễn đồ thị thay đổi áp suất tốc độ dòng theo tầng riêng lẻ Hơi dẫn vào tuabin qua van stop van điều chỉnh nên có tiết lưu van làm cho áp suất sau van thấp trước van vào khoảng từ (4÷6)% Trong dãy ống phun thứ bành trướng, áp suất giảm từ p0 xuống p1, tốc độ khỏi ống phun tăng lên tốc độ C1 Động dòng C21/2 dòng qua cánh động tầng điều chỉnh biến thành làm quay roto tuabin, khỏi cánh động tốc độ dòng không đáng kể Dòng tiếp tục đưa vào dãy ống phun để tăng tốc độ tiếp tục tầng tuabin áp suất giảm tới pK (áp suất bình ngưng) Trong tuabin xung lực nhiều tầng, đại, đặc biệt tuabin có công suất lớn, người ta thường chế tạo tầng áp lực phần cao áp có độ phản lực nhỏ, tầng phía hạ áp có độ phản lực tăng dần nhằm mục đích nâng cao hiệu suất tuabin, áp dụng độ phản lực cho lên dòng choán đầy rãnh cánh động chảy qua tầng Do giảm tổn thất xoáy, tổn thất quẩn Hình vẽ : Hình 4.12 Sơ đồ mặt cắt phần chảy tuabin xung lực nhiều tầng Đĩa động; Bánh tĩnh; ống phun; Cánh động 10 Đề Câu 13: Anh (Chị) vẽ sơ đồ giới thiệu tác dụng thiết bị sơ đồ nhiệt nguyên lý NMNĐ ngưng hơi? Sơ đồ nhiệt nguyên lý đơn giản nhà máy nhiệt điện ngưng Trên hình 4.2 sơ đồ nguyên lý đơn giản NMĐNH đó: LH: thiết bị sinh biến nước thành bão hoà khô áp suất P = const, thực trình cháy nhiên liệu QN: sau bão hoà khô khỏi lò tiếp tục nhận nhiệt QN trở thành nhiệt có nhiệt độ t0 áp suất p0 TB - MF: Hơi nước nhiệt vào tuabin TB qua đường ống dẫn Ban đầu nước dãn nở ống tăng tốc (cánh tĩnh tuabin) để tăng động sau đập vào cánh động làm TB quay sinh công chạy MF BN: Hơi nước khỏi tuabin bão hoà ẩm có áp suất p k< p0 vào bình ngưng BN Trong BN ngưng tụ thành nước sôi nhả nhiệt q cho nước (nước làm mát bình ngưng) áp suất p k = const Bn: Nước ngưng tụ từ BN bơm nước ngưng trở LH bơm nước cấp Bc nén áp suất p0 Hình 4.2.Sơ đồ nhiệt nhà máy điện ngưng đơn giản LH: Lò hơi; QN: Bộ nhiệt; TB: Tua bin; MF: Máy phát điện; BN: Bình ngưng; Bn: Bơn nước ngưng BC: Bơm cấp 16 Câu 14: Vẽ nêu nguyên lý hoạt động sơ đồ thực QNTG NMNĐ? Sơ đồ nhiệt trung gian (hình 5.2b) Dùng phần (đường 1) trích từ tuabin (đường 2) để QNTG Với sơ đồ khắc phục nhược điểm sơ đồ hình a Nhưng trao đổi nhiệt trường hợp xảy nhiệt độ không cao nhiệt độ tới hạn (khoảng 374 [ 0C]) cao không nhiều (nếu P0> Ptới hạn) Điều xác định khả nhiệt độ QNTG không cao, giống việc hạ thấp áp suất QNTG hiệu lượng Về lý thuyết áp suất QNTG thấp chí làm giảm hiệu suất nhiệt chu trình lý thuyết Song nhờ giảm độ ẩm cuối hơi, hiệu suất tương đối tầng tuabin tăng lên, kết làm tăng hiệu suất thiết bị tuabin (2÷3)% Chiều dài đường ống dẫn QNTG ngắn so với QNTG khói Hệ số truyền nhiệt bình trao đổi nhiệt - tương đối cao, kích thước bình trao đổi nhiệt gọn - Thể tích hệ thống QNTG tương đối không lớn lắm, nhiên cần phải có thiết bị bảo vệ trước đưa QNTG vào tuabin Do tiết kiệm nhiên liệu thiết bị lại đắt tiền thêm, trước hết lò việc QNTG không phổ biến, áp dụng nhà máy điện nguyên tử Bằng (1) trích (2) từ tuabin 17 Câu 15: Cho trước đồ thị phụ tải P(t) dự báo cho 24 giờ, Qtb, Htb - Yêu cầu: Xây dựng PTĐ(t) cho tổng chi phí vận hành nhỏ trường hợp nhà máy không bị giới hạn VCI Nđ B1: Dựa vào phụ tải tổng hệ thống xây dựng đường cong lượng B2: Dựa vào Qtb Htb tính: ETĐ = 24.Ptb = 24.9,81.η.Htb.Qtb B3: Cắt biểu đồ (xây dựng B1) lấy đoạn ETĐ B4: Kiểm tra lại theo điều kiện giới hạn: Pmax ≤ Nđ Wđt ≤ VCI Trong đó: Pmax trị số công suất lớn theo biểu đồ Wđt thể tích nước lớn cần phải tích vào hay lấy ngày đêm t2 t Wdt = ∫ (Q(t) - Q tb ) dt = (Ptd (t) - Ptb ) dt ∫ 9,81 η H tb t1 t1 Wdt = E dt 9,81.η H tb Eđt lượng điện có lấy nước từ hồ So sánh Wđt với VCI Nếu điều thoả mãn điều kiện biểu đồ xây dựng tối ưu để vận hành Hình Đề 18 Câu 16: Viết phương trình cân nhiệt NMĐN thiết bị NMĐNH? 1) Cân nhiệt nhà máy Cân nhiệt chung nhà máy điện ngưng xét đơn vị thời gian (một giây giờ) biểu thị phương trình sau: Qc = WE + ∆Wcơ + ∆Wmf + ∆Qk + ∆Qtải + ∆QLH + QT + ∆Qnl (4.1) Trong đó: - Qc tổng lượng nhiệt nhiên liệu sinh - WE công suất điện thiết bị tuabin - ∆Wcơ, ∆Wmf tổn thất tuabin tổn thất công suất máy phát - ∆QK tổn thất nhiệt, chủ yếu tổn thất nhiệt bình ngưng - ∆Qtải tổn thất nhiệt môi trường xung quanh vận chuyển nước ống dẫn lò tuabin - ∆QLH tổn thất nhiệt thiết bị lò - QT lượng nhiệt cấp cho nhu cầu sinh hoạt khu công nhân sưởi ấm nhà nhà máy điện - ∆Qnl tổn thất nhiệt hệ thống vận chuyển chuẩn bị nhiên liệu không tính vào cân nhiệt lò Tất đại lượng nói tính [kW] [MJ/h] Nếu không kể lượng nhiệt cấp cho sinh hoạt (QT) lượng nhiệt tổn thất hệ thống chuẩn bị nhiên liệu (∆Qnl) cân nhiệt nhà máy điện ngưng viết dạng rút gọn hơn: QC = WE + ∆QTB + Qtải + ∆QLH (4.2) Trong đó: ∆QTB = ∆QK + ∆Wcơ + ∆Wmf tổn thất thiết bị tuabin Nếu gọi: Wi = WE + ∆Wcơ + ∆Wmf công suất thiết bị tuabin phương trình cân lượng viết: QC = Wi + ∆QK + ∆Qtải + ∆QLH (4.3) Nếu cân nhiệt không xét đơn vị thời gian mà xét khoảng thời gian dài (1 năm) phương trình cân công suất [W] thay điện E [kW.h] 2) Cân nhiệt thiết bị Lượng nhiệt nhiên liệu sinh thiết bị lò chuyển thành nhiệt nước đường ống dẫn khỏi lò (QLH) tổn thất nhiệt đường ống dẫn khói, không cháy hết nhiên liệu, Thải sỉ, vách lò v.v biểu thị tổng tổn thất ∆QLH, lượng nhiệt nhiên liệu sinh biểu diễn công thức: QC = QLH + ∆QLH(4.4) 19 Cân nhiệt hệ thống ống dẫn: QLH = QTB + ∆Qtải(4.5) Lượng nhiệt tiêu hao cho thiết bị tuabin bao gồm công suất điện tổn thất nhiệt bình ngưng: QTB = Wi + ∆QK(4.6) Câu 17: Vẽ nêu nguyên lý làm việc sơ đồ mắc bình khử khí vào sơ đồ nhiệt nguyên 20 lý? Hình 6.2 Sơ đồ mắc khử khí cấp nước a Dùng cửa trích gia nhiệt độc lập, b Dùng trích bình gia nhiệt hồi nhiệt trước Trong NMNĐN thường áp dụng sơ đồ mắc khử khí: - Trích từ cửa trích hồi nhiệt độc lập hay (hình 6.2a) - Trích từ cửa trích trước khử khí theo đường (hình 6.2b) Trong sơ đồ hình 6.2.a, bình khử khí làm việc với áp lực trượt có lợi mặt lượng (áp lực phụ thuộc vào phụ tải tuabin lượng qua nó) Song bơm cấp làm việc với nhiệt độ thay đổi cột áp thay đổi nước Đó nhược điểm sơ đồ Trong sơ đồ hình 6.2b, trích cho bình khử khí lấy từ cửa trích nhiệt cao áp trước (theo đường hơi), qua van điều áp trước vào khử khí Độ gia nhiệt tổng bình gia nhiệt cao áp khử khí chung cửa trích cần phải độ gia nhiệt, kinh tế cho nước cấp gia nhiệt Trong sơ đồ này, có tiết lưu song không làm giảm tính kinh tế sơ đồ Để đảm bảo hiệu khử khí, lượng qua khử khí cần phải đủ lớn Độ gia nhiệt cho nước phải không thấp (10 ÷12) [0C] Ngoài phân chia độ gia nhiệt, cần phải tính đến độ gia nhiệt cho nước bơm cấp (thường từ (30÷35) [kJ/kg] với áp suất vào tuabin siêu tới hạn) Câu 18 Cho trước đồ thị phụ tải P(t) dự báo cho 24 giờ, Qtb, Htb 21 Yêu cầu: Xây dựng PTĐ(t) cho tổng chi phí vận hành nhỏ trường hợp nhà máy bị giới hạn Nđ, VCI đủ lớn B1: Dựa vào phụ tải tổng hệ thống xây dựng đường cong lượng B2: Dựa vào Qtb Htb tính: ETĐ = 24.Ptb = 24.9,81.η.Htb.Qtb B3: Xây dựng biểu đồ hình 2.20 Trong trường hợp có:Pmax = Nđ Chỉ cần kiểm tra theo điều kiện: Wđt≤VCI Nếu thoả mãn điều kiện nhà máy vận hành tối ưu Hình 2.20 Đề 22 Câu 19: Thế NMTĐ kiểu đập? Nêu ưu, nhược điểm kiểu NMTĐ này? - Nhà máy thuỷ điện kiểu đập: Với sông có lưu lượng nước lớn độ dốc nhỏ để tạo chênh lệch cột nước ∆H lớn, xây dựng đập chắn, từ xây dựng nhà máy thủy điện gọi nhà máy thuỷ điện kiểu đập Đập cao công suất lớn nhiên cột nước đập tạo nên bị hạn chế điều kiện kinh tế kỹ thuật không cho phép Nhà máy thuỷ điện kiểu đập gồm có loại: + Nhà máy thuỷ điện ngang đập: nhà máy nằm đập kết cấu phức tạp, để đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật cột nước khoảng (35÷40)m + Nhà máy thuỷ điện sau đập: nhà máy nằm sau đập dâng nước Khi cột nước cao lý ổn định nhà máy phải nằm sau đập, đường dẫn nước không qua đập mà bố trí vòng đập (Hoà Bình), cột nước khoảng (30÷45) m - Ưu điểm: Có công suất lớn tận dụng toàn lưu lượng dòng sông, tạo hồ chứa nước để điều tiết vận hành tối ưu nhà máy thuỷ điện hệ thống - Nhược điểm: +Vốn đầu tư cao +Đập xây dựng qúa cao điều kiện kinh tế-kỹ thuật, đập cao làm ngập vùng rộng lớn, ảnh hưởng đến hệ sinh thái khu vực Câu 20: Trình bày cấu tạo turbine xung lực nhiều tầng dùng NMNĐ? 23 a.Tuabin xung lực nhiều tầng Trên sơ đồ hình sơ đồ mặt cắt phần chảy tuabin xung lực nhiều tầng Trên trục chung có lắp loại đĩa động 1, có ghép cánh động Các đĩa ngăn cách bánh tĩnh 2, có đặt ống phun Bộ phận tuabin bao gồm bánh tính đĩa có mang cánh động (tạo thành dãy cánh động) gọi tầng tuabin xung lực Bánh tĩnh hai tầng tạo thành buồng có chứa bánh động Trên hình biểu diễn đồ thị thay đổi áp suất tốc độ dòng theo tầng riêng lẻ Hơi dẫn vào tuabin qua van stop van điều chỉnh nên có tiết lưu van làm cho áp suất sau van thấp trước van vào khoảng từ (4÷6)% Trong dãy ống phun thứ bành trướng, áp suất giảm từ p0 xuống p1, tốc độ khỏi ống phun tăng lên tốc độ C1 Động dòng C21/2 dòng qua cánh động tầng điều chỉnh biến thành làm quay roto tuabin, khỏi cánh động tốc độ dòng không đáng kể Dòng tiếp tục đưa vào dãy ống phun để tăng tốc độ tiếp tục tầng tuabin áp suất giảm tới pK (áp suất bình ngưng) Trong tuabin xung lực nhiều tầng, đại, đặc biệt tuabin có công suất lớn, người ta thường chế tạo tầng áp lực phần cao áp có độ phản lực nhỏ, tầng phía hạ áp có độ phản lực tăng dần nhằm mục đích nâng cao hiệu suất tuabin, áp dụng độ phản lực cho lên dòng choán đầy rãnh cánh động chảy qua tầng Do giảm tổn thất xoáy, tổn thất quẩn Hình vẽ : Hình 4.12 Sơ đồ mặt cắt phần chảy tuabin xung lực nhiều tầng Đĩa động; Bánh tĩnh; ống phun; Cánh động Câu 21: Cho trước đồ thị phụ tải P(t) dự báo cho 24 giờ, Qtb, Htb 24 Yêu cầu: Xây dựng PTĐ(t) cho tổng chi phí vận hành nhỏ trường hợp nhà máy bị giới hạn VCI B1: Dựa vào phụ tải tổng hệ thống xây dựng đường cong lượng B2: Dựa vào Qtb Htb tính: ETĐ = 24.Ptb = 24.9,81.η.Htb.Qtb B3: Xây dựng biểu đồ hình 2.21 Hình 2.21 Coi biểu đồ gồm phần (gốc ngọn) xây dựng riêng để ghép lại Phần xây dựng từ dung tích hồ để tận dụng khả điều tiết hồ xây dựng cho Wđt = VCI Thật vậy: Wdt = VCI = E dt 9,81.η H tb E dt = 9,81.η H tb VCI Dựa vào Eđt đặt lên trục E sau: - Phần Gốc: sử dụng tam giác vuông có cạnh: E TĐ - Eđt Ptb Dịch chuyển tam giác theo đường cong lượng tìm phần gốc Phần gốc + công suất vận hành tối ưu nhà máy thuỷ điện, với: E = (ETĐ - Eđt) + Eđt = ETĐ - Trong trường hợp điều kiện giới hạn diện tích hồ thoả mãn Vì theo cách xây dựng ta có: Wđt = VCI Chỉ cần kiểm tra theo điều kiện: vận hành tối ưu Pmax ≤ Nđ cách đọc Pmax biểu đồ Nếu thoả mãn Đề 25 Câu 22: Trình bày cách xác định lượng dòng chảy với giả thiết bản? Tính toán lượng dòng chảy khúc sông, ta xét dòng chảy từ mặt cắt I-I đến II-II Giả sử thời gian t có khối lượng nước W chuyển động từ mặt cắt I-I phía mặt cắt II-II - Z1, Z2 chiều cao mức nước mặt cắt I-I II-II, m - v1, v2 vận tốc trung bình dòng chảy mặt cắt I-I II-II, m/s - p1, p2 áp suất lòng nước mặt cắt I-I II-II, kg/m2 Theo lý thuyết động lực học chất lỏng (phương trình Becnuli) mặt cắt I-I khối lượng nước W chứa lượng tính theo công thức sau:  p1 α1.v12   .W.γ E1 =  Z1 + + γ g   N.m (1.1) Trong đó: - γ = ρ g trọng lượng riêng m3 nước, N/m3; N = - ρ trọng lượng m3 nước, ρ = 1000 - g: gia tốc trọng trường: g = 9,81 γ = ρ g = 1000 9,81 = 9810 kg.m s2 kg/m3 m/s2 N/m3 - W: khối nước bất kỳ, m3 - α1 hệ số hiệu chỉnh kể đến phân bố không vận tốc dòng chảy diện tíchcủa ∫∫ u dω mặt cắt I-I: α = Với: ω v13ω + u vận tốc nước diện tích mặt cắt dω + ω diện tích mặt cắt + v1 vận tốc trung bình dòng chảy Nếu vận tốc đều, lấy α1 = Trong công thức (1.1) thành phần ngoặc gọi cột áp 26 - Z1 + p1 cột áp thuỷ tĩnh, m γ α1.v12 cột áp thuỷ động, m 2g Theo lý thuyết động lực học chất lỏng, dòng chảy lý tưởng không tổn hao trình chuyển động khối nước W lượng chứa không thay đổi (thế giảm, động tăng) Tuy nhiên với dòng sông luôn có thất thoát lượng, chuyển động đến mặt cắt II-II lượng chứa khối nước W là:  p α v  E =  Z + + 2 .W.γ < E1 γ 2.g   N.m Năng lượng dòng sông chảy từ mặt cắt I-I đến II-II để sinh công hiệu số lượng mặt cắt: E1 - E2  p − p α1.v12 − α v 22  .W.γ ∆E = E1 − E =  Z1 − Z + + γ 2.g   N.m Câu 23: Vẽ sơ đồ thực QNTG khói NMNĐ? Nêu ưu nhược điểm 27 sơ đồ nêu biện pháp khắc phục? Sơ đồ QNTG khói -Ưu điểm: chủ yếu sơ đồ có độ kinh tế nhiệt cao, bên cạnh có -Nhược điểm như: đường ống QNTG dài, tổn thất lượng nhiều, kết cấu lò phức tạp; thể tích đường ống dẫn QNTG lớn nên gây mối nguy hiểm tuabin quay vượt tốc tải phải có thiết bị bảo vệ đặc biệt: sau QNTG trước đưa vào tuabin, van điều chỉnh người ta phải đặt vào van bảo vệ, lúc qua thiết bị giảm ồn giảm áp xả vào bình ngưng tuabin; có thêm QNTG làm cho sơ đồ điều chỉnh thiết bị lò thêm phức tạp cần phải điều chỉnh thêm nhiệt độ sau QNTG Bằng khói Câu 24: Cho trước đồ thị phụ tải P(t) dự báo cho 24 giờ, Qtb, Htb 28 Yêu cầu: Xây dựng PTĐ(t) cho tổng chi phí vận hành nhỏ trường hợp nhà máy bị giới hạn Nđ VCI B1: Dựa vào phụ tải tổng hệ thống xây dựng đường cong lượng B2: Dựa vào Qtb Htb tính: ETĐ = 24.Ptb = 24.9,81.η.Htb.Qtb B3: Xây dựng biểu đồ Hình 2.22 Phần có Wdt = VCI = E dt ⇒ E dt = 9,81.η.H tb VCI 9,81.η.H tb Sử dụng tam giác vuông có cạnh: E đt Nđ-Ptb Phần gốc: sử dụng tam giác vuông có cạnh: E TĐ Eđt Ptb Cộng phần gốc với phần ta xác định biểu đồ vận hành tối ưu nhà máy thuỷ điện thoả mãn hai điều kiện: Wđt = VCI Pmax = Ptb + Nđ - Ptb = Nđ 29 30 [...]... bị hạn chế do điều kiện kinh tế và kỹ thuật không cho phép Nhà máy thuỷ điện kiểu đập gồm có 2 loại: + Nhà máy thuỷ điện ngang đập: nhà máy nằm ngay trong đập do đó kết cấu phức tạp, để đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật cột nước khoảng (35÷40)m + Nhà máy thuỷ điện sau đập: nhà máy nằm sau đập dâng nước Khi cột nước cao vì lý do ổn định nhà máy phải nằm sau đập, đôi khi đường dẫn nước không đi qua đập... ra của nhà máy điện được tiêu dùng để thực hiện quá trình công nghệ biến đổi năng lượng bên trong nhà máy được gọi là lượng điện năng tự dùng bao gồm điện năng sử dụng trong các khâu chuẩn bị nhiên liệu, cung cấp không khí, hút khói, cung cấp nước… chiếm khoảng 4-6% lượng điện sản xuất ra Khi xác định hiệu suất không kể tới lượng điện năng tự dùng của nhà máy thì ta có hiệu suất thô của nhà máy, khi... của nhà máy nhiệt điện Nhà máy điện ngưng hơi bao gồm các thiệt bị chính là lò hơi và tuabin được nối với nhau bằng ống dẫn như hình 4.4 và những thiết bị phụ của chúng Người ta dùng tỷ số giữa lượng điện năng sản xuất ra (hoặc công suất) với lượng nhiệt tiêu tốn để biểu thị mức độ kinh tế nhiệt của NMĐN nghĩa là hiệu suất của nhà máy (khối năng lượng): Trong quá trình sản suất điện năng của nhà máy điện. .. kiện: Wđt≤VCI Nếu thoả mãn điều kiện này thì nhà máy vận hành tối ưu Hình 2.20 Đề 7 22 Câu 19: Thế nào là NMTĐ kiểu đập? Nêu ưu, nhược điểm của kiểu NMTĐ này? - Nhà máy thuỷ điện kiểu đập: Với những sông có lưu lượng nước lớn nhưng độ dốc nhỏ để tạo sự chênh lệch cột nước ∆H lớn, có thể xây dựng đập chắn, từ đó xây dựng nhà máy thủy điện gọi là nhà máy thuỷ điện kiểu đập Đập càng cao thì công suất càng.. .Câu9 : Anh (Chị) hãy cho biết tác dụng máy phát thủy điện trong NMTĐ? Nêu ngắn gọn cấu tạo của máy phát thủy điện kiểu treo? -Máy phát thuỷ điện là thiết bị biến cơ năng của Tuabin nước thành điện năng cung cấp cho phụ tải, là máy phát đồng bộ 3 pha Máy phát kiểu treo Máy phát kiểu treo (hình 3.29) gồm các bộ phận sau: - Rotor là bộ phận quay của máy phát (1) gắn chặt vào trục... gọi là máy phát kiểu treo Giá chữ thập dưới (7) đỡ ổ trục hướng dưới (8) Rotor máy phát - Để tạo kích từ thường sử dụng một máy phát kích từ (9) nối cùng trục với máy phát chính để tạo kích từ cho máy phát chính * Đánh giá :Máy phát kiểu treo có độ ổn định cao, không rung nhưng do có 2 giá đỡ chữ thập nên chiều cao gian máy lớn 11 Đề 4 Câu 10:Trình bày cách xác định hiệu suất của nhà máy nhiệt điện? ... trong nhà máy điện nhỏ hơn nhiều - Hiệu suất tinh của nhà máy: ηCtinh = E nam − E td E nam E0 = nam (1 − e nam td ) = nam QC QC Q nam C (4.12) Trong đó: - Etd là lượng điện năng tiêu hao cho tự dùng của nhà máy KWh - e nam td = - E0 = Enăm(1- etdnăm) là điện năng có ích cấp lên lưới E td = 0,04 ÷ 0,06 là suất điện năng tự dùng E nam Tương tự ta xét đối với một đơn vị thời gian (1 giây) ta thay điện. .. dùng của nhà máy thì ta có hiệu suất thô của nhà máy, khi chỉ tính đến lượng điện năng phát lên lưới ta có hiệu suất tinh của nhà máy - Hiệu suất thô của nhà máy: ηC = E nam W hoÆc ηC = E nam QC QC (4.7) Trong đó: - Enăm là điện năng sản xuất ra hàng năm - QnămC là nhiệt của nhiên liệu tiêu hao hàng năm Hiệu suất của nhà máy có thể viết: ηC = WE Q LH Q TB WE = = η LH η tai ηTB Q C Q C Q LH Q TB (4.8)... bị tuabin biểu thị theo: ηTB = WE Q TB (4.11) Như vậy, hiệu suất nhà máy điện phụ thuộc trực tiếp vào hiệu suất của các thiết bị chính trong nhà máy như lò hơi, ống dẫn và thiết bị tuabin Ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất nhà máy điện là hiệu suất của thiết bị tuabin, trong đó phải kể đến tổn thất nhiệt chủ yếu trong chu trình sản xuất điện năng là tổn thất ở bình ngưng Q K (nhiệt thải cho nguồn lạnh)... H tb t1 t1 Wdt = 1 E dt 9,81.η H tb Eđt là lượng điện năng có được do lấy nước từ hồ So sánh Wđt với VCI Nếu cả 2 điều thoả mãn điều kiện thì biểu đồ xây dựng được là tối ưu để vận hành Hình Đề 6 18 Câu 16: Viết các phương trình cân bằng nhiệt của NMĐN và các thiết bị chính trong NMĐNH? 1) Cân bằng nhiệt của nhà máy Cân bằng nhiệt chung của nhà máy điện ngưng hơi xét trong 1 đơn vị thời gian (một giây