Hiệu quả kinh tế và các biện pháp nâng cao hiệu quả kinh tế.
Trang 1THERMAL POWER PLANT
8 Hiệu quả kinh tế và các biện pháp
nâng cao hiệu quả kinh tế
TRAN THANH SON, PhD
ENERGY And ENVIRONMENT ENGINEERING DEPARTMENT
DANANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
2008
Mục đích
Nội dung chính
8.1 Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
8.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện
8.2.1 Các sơ đồ sản xuất phối hợp điện năng và nhiệt năng
8.2.2 Hiệu quả của việc sản xuất phối hợp điện năng và nhiệt
năng
8.3 Các biện pháp nâng cao hiệu quả kinh tế của nhà máy
điện
8.3.1 Thay đổi thông số hơi
8.3.2 Chu trình trích hơi gia nhiệt nước cấp
8.3.3 Chu nhiệt quá nhiệt trung gian hơi
8.3.4 Mở rộng nhà máy với thông số cao
8.1 Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
Chu trình Renkin
Hiệu suất nhiệt thô Khi kể đến các tổn thất trong lò hơi, turbine, bình ngưng, turbine-máy phát, truyền tảithì:
Qk Qo
p
v
1
2
4 3
p o
p k
K
2’
Lò hơi
Bộ quá nhiệt
Turbine Máy phát điện
Bình ngưng
Bơm nước cấp
lv t tt d c
d th t
Q B
N Q
N
c qn qn
T v T v
T i T i co co
d lv t tt
d th t
Q
Q Q
Q Q
N N
N N
N Q B
N
c qn qn
T v T v
T i T i co co
d lv
t
tt
d
th
t
Q
Q Q
Q Q
N N
N N
N
Q
B
N
8.1 Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
Hiệu suất thô
Công suất điện sinh ra trên cực máy phát:
Suất tiêu hao hơi để SX ra 1 kwh điện
N dCS điện của NM
N cơCS cơ trên trục MF
N i TCS trong thực tế của TB
Q v TLượng nhiệt cấp cho TB
Q qn = G qn (i qn – i nc) lượng nhiệt cấp cho hơi quá nhiệt
Q c = B tt Q t lvnhiệt NL mang vào
G qnlượng hơi tiêu hao/s
hmp hco hiTB htt hlo
lo tt TB i co mp th
mp co TB i o
N Glưu lượnghơi vào TB
H oNhiệt giáng LT của TB
) / ( , 3600 )
/ ( , 1
kwh kg H
Kj kg H
N
G
d
mp co TB i o mp
co TB
i
o
d
d
8.1 Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
Suất tiêu hao nhiệt của TB:
Là lượng nhiệt để sản xuất ra 1 kwh điện
Suất tiêu hao nhiệt của nhà máy:
Là lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất ra 1kwh điện có kể đến tổn thất trong lò và tổn thất truyền dẫn hơi
Suất tiêu hao NL:
kwh kj i i d N i i G N
Q
d d
d
kj kwh
q N
Q N
Q q
tt lo d tt lo d d d
qn
kwh kj i
i d q
mp co TB i tt lo tt lo
d
kg kwh
Q
q Q N
Q N
B b
nm lv
t
d lv t d qn d
/ , 29330
1
Trang 28.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện
8.2.1 Các sơ đồ sản xuất phối hợp điện năng và nhiệt năng
Dùng turbine đối áp và turbine ngưng hơi thuần tuý
8.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
Dùng turbine ngưng hơi có một cửa trích
8.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
Dùng turbine đối áp có một cửa trích và turbine ngưng hơi
8.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
Dùng turbine ngưng hơi có hai cửa trích
8.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
8.2.2 Hiệu quả của việc SX phối hợp điện năng và nhiệt năng
(S/s 2 ph/án khi cùng c/cấp một lượng điện N dvà lượng nhiệt Q)
Tổng lượng hơi tiêu tốn khi sản xuất riêng rẽ là:
Tổng lượng hơi tiêu tốn khi SX phối hợp:
Lượng hơi cần để cung cấp N d
Khi trích G nthì lượng điện giảm
Lượng hơi cần tăng thêm
n d
G G dLượnghơi cần để cấp N d
G nLượng hơi cần để cấp Q
TB co mp
i k o
d d
i i
N G
TB i k n n
mp co TB i k o
mp co TB i k n n mp co TB
i
k
o
d
yG i
i
i i G i
i
N
8.2 Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
Lượng hơi tiêu tốn:
Lượng hơi tiết kiệm khi SX đồng thời điện và nhiệt năng
Lượng hơi đi vào bình ngưng nhỏ hơn khi SX riêng rẽ một lượng:
Lượng nhiệt tiết kiệm được khi SX điện bằng turbine trích hơi là
Lượng nhiệt tiêu hao cho turbine trích hơi Q tr = N d + Q k tr
Lượng nhiệt tiêu hao cho turbine ngưng hơi Q ng = N d + Q k ng
n d
d n d n n
ph r
d k k
k k
k tr ng
n k k
Trang 38.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ
8.3.1 Thay đổi thông số hơi
Giảm nhiệt độ trung bình trong quá trình nhả nhiệt
1 2 max
1
T
T
tC
8.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
Nâng nhiệt độ trung bình trong quá trình cấp nhiệt
A supercritical Rankine cycle.
Today many modern steam power plants operate at supercritical
pressures (P > 22.06 MPa) and
have thermal efficiencies of about 40% for fossil-fuel plants and 34%
for nuclear plants.
Ví dụ
8.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
8.3.2 Chu trình trích hơi gia nhiệt nước cấp
Lượng nhiệt nhả ra ở BN
Hiệu suất nhiệt
Công của dòng hơi ngưng
Công của dòng hơi trích
Nhiệt lượng cấp cho 1kg hơi trong lò
a b
g 1
g 2
1- g 1 - g 2
1 1
2 1
q
l q
q
q hn hn
k
k g i i g h
tr
tr g i i g h
nc o
ok i i
8.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
Hiệu suất của chu trình
A trHệ số năng lượng của dòng hơi trích
ok k o k
o k
n tr tr
o k
n tr tr
ok o
ok k
n tr tr
o k
n tr tr
ok
o n
tr tr
ok
k
n
tr tr
o
k
tr
t
q g h g h g
h g
h g
h g
q h
q g
h g
h g
h g
q h h
g
q
g
h
g
h
g
1 1
1 1
1
1
1
1
1
1
k t tr
tr k
t
tr
t
A
A
1
t tr
8.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
8.3.3 Chu nhiệt quá nhiệt trung gian hơi
Hiệu suất của chu trình
Hiệu suất tăng 4-5 %
o tg o tg
o o
tg o tg o tg t
q q l l q
l q q l l
1
1
t
k t
k t tg t
A A
' 1 1
A
Trang 48.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
8.3.4 Mở rộng nhà máy với thông số cao
Phương pháp đặt chồng
Đưa một bộ phận hay toàn bộ NMĐ đang vận hành với thông
số thấp lên thông số cao
Hơi thoát của turbine đặt chồng phải
bằng áp suất hơi mới của turbine cũ
đang vận hành, nhiệt độ hơi thoát nếu
trùng thì tốt nhất, nếu thấp hơn thì áp
dụng quá nhiệt trung gian trước khi
vào turbine cũ
HS CT khi đặt chồng hoàn toàn
k t ch ch k t
o ch o ch
o
o
ch
o
ch
o
ch
t
A A q
q l l q
l
q
q
l
l
1 1
1 1
8.3 Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
Hệ số năng lượng của đặt chồng
a chtỉ lệ giữa lượng hơi mới đưa vào so với lượng hơi của TB cũ
HS của chu trình tăng lên
Phương pháp đặt kề
Lắp đặt thêm một hT đầy đủ bên cạnh HT cũ
k o
o ch ch ch
i i
i i A
k t ch
k t ch k
t
k t ch t ch
A
A
1 1
ANY QUESTION?