kỹ thuật nhiệt điện

Lời nói đầu Quyển Giáo trình "Kỹ thuật nhiệt điện" đợc biên soạn theo đề cơng chi tiết đợc duyệt, dùng cho sinh viên khoa Điện hệ qui, chức trờng Đại học Kĩ thuật Giáo trình dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành kĩ thuật hệ cao đẳng làm tài liệu tham khảo cho cán kĩ thuật ngành Nhiệt ngành có liên quan Nội dung giáo trình gồm phần: Phần thứ nhất: Giới thiệu chung loại nhà máy điện Phần thứ hai Thiết bị lò Phần gồm chơng, trình bày khái niệm chung nhà máy điện, nguyên lý làm việc đặc điểm cấu tạo phận lò Phần thứ ba Tua bin hơi khí Phần gồm chơng, trình bày nguyên lý làm việc Tua bin tuốc bin khí, loại tua bin để sản xuất điện nhiệt đặc điểm cấu tạo phận Tua bin Phần thứ t nhà máy điện Phần gồm chơng, trình bày khái niệm chung nhà máy điện, tiêu kinh tế, kỹ thuật thiết bị phụ nhà máy điện TS Hoàng Ngọc Đồng biên soạn chơng: 1, 2, 3, 4, 10 PGS.TSKH Phan Quang Xng biên soạn chơng 6, 7, 8, 9,và 11 Các tác giả mong đợc tiếp nhận cảm ơn ý kiến góp ý nội dung hình thức giáo trình Th góp ý gửi theo địa chỉ: Khoa Công nghệ nhiệt - Điện lạnh, Trờng Đại học Kĩ thuật-Đại học Đà Nẵng, Hòa Khánh-Liên Chiểu TP Đà Nẵng tác giả CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phần kháI niệm nhà máy đIện Chơng Mở ĐầU 1.1 Các nguồn lợng sản xuất đIện Sự phát triển lợng quốc gia phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên, vào tiềm lực khoa học kỹ thuật, tiềm kinh tế mức độ phát triển ngành kinh tế Các nhà máy có nhiệm vụ biến đổi lợng thiên nhiên thành điện đợc gọi nhà máy điện Năng lợng thiên nhiên dự trữ dới nhiều dạng khác biến đổi thành điện Từ dạng lợng dự trữ cho phép ta xây dựng loại nhà máy điện khác nhau: Từ lợng nhiên liệu hữu xây dựng nhà máy nhiệt điện; Từ lợng dòng nớc xây dựng nhà máy thủy điện; Từ lợng gió xây dựng nhà máy điện sức gió; Từ lợng sóng biển xây dựng nhà máy điện thủy triều; Từ lợng mặt trời xây dựng nhà máy điện mặt trời; Từ nguồn nóng lòng đất xây dựng nhà máy điện địa nhiệt; Từ lợng hạt nhân xây dựng nhà máy điện hạt nhân Trong giáo trình này, tập trung nghiên cứu nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện thực việc biến đổi nhiệt nhiên liệu thành điện năng, trình biến đổi đợc thực nhờ tiến hành số trình liên tục (một chu trình) số thiết bị nhà máy Nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa hai nguyên tắc: theo chu trình thiết bị động lực nớc chu trình hỗn hợp tuốc bin khí-hơi 1.2 nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện 1.2.1 Nhà máy điện áp dụng chu trình tuốc bin nớc Hiện nay, giới ngời ta xây dựng đợc tất loại nhà máy điện biến đổi dạng lợng thiên nhiên thành điện Tuy nhiên hoàn thiện, mức độ đại giá thành điện loại nhà máy điện khác nhau, tùy thuộc vào thời gian đợc nghiên cứu phát triển loại hình nhà máy điện Đối vơi nớc phát triển nh Việt Nam, công nghiệp chậm phát triển, tiềm kinh tế yếu xây dựng chủ yếu nhà máy nhiệt điện dùng Tuốc bin dùng chu trình hỗn hợp, biến đổi lợng nhiên liệu thành điện 1.2.1.1 Chu trình Carno nớc phần nhiệt động ta biết chu trình Carno thuận chiều chu trình có hiệu suất nhiệt cao có nhiệt độ nguồn nóng nguồn lạnh Chu trình Carno lý tởng gồm trình đoạn nhiệt trình đẳng nhiệt Về mặt kĩ thuật, dïng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt khÝ thùc ph¹m vi b·o hòa thực đợc chu trình Carno đạt đợc hiệu suất nhiệt lớn phạm vi nhiệt độ Chu trình Carno áp dụng cho khí thực vùng bão hòa đợc biểu diễn hình 1.1 Tuy nhiên, khí thực nớc việc thực chu trình Carno khó khăn, lý sau đây: - Quá trình nhả nhiệt đẳng áp, ngng tụ thành nớc (quá trình 2-3) trình ngng tụ thực không hoàn toàn, trang thái bão hòa, tích riêng lớn, để thực trình nén đoạn nhiệt ẩm theo qúa trình 3-4, cần phải có máy nén kích thớc lớn tiêu hao công lớn - Nhiệt độ tới hạn nớc thấp (374,15 0C) nên độ chênh nhiệt độ nguồn nóng nguồn lạnh chu trình không lớn lắm, công chu trình nhỏ - Độ ẩm tc bin cao, c¸c giät Èm cã kÝch th−íc lớn va đập vào cánh tuốc bin gây tổn thất lợng ăn mòn nhanh cánh Tuốc bin Hình 1.1 chu trình Carno nớc 1.2.1.2 Sơ đồ thiết bị đồ thị chu trình nhà máy điện Nh− chóng ta ®· biÕt, cã hiƯu st nhiƯt cao nhng chu trình Carno có số nhợc điểm nh nêu áp dụng cho khí thực, nên thực tế ngời ta không áp dụng chu trình Carno mà áp dụng chu trình cải tiến gần với chu trình gọi chu trình Renkin Chu trình Renkin chu trình thuận chiều, biến nhiệt thành công Chu trình Renkin chu trình nhiệt đợc áp dụng tất lọai nhà máy nhiệt điện, môi chất làm việc chu trình nớc nớc Tất thiết bị nhà máy nhiệt điện giống trừ thiết bị sinh I Trong thiết bị sinh hơi, nớc nhận nhiệt để biến thành Đối với nhà máy nhiệt điện, thiết bị sinh lò hơi, nớc nhận nhiệt từ trình đốt cháy nhiên liệu Đối với nhà máy điện mặt trời địa nhiệt, nớc nhận nhiệt từ lợng mặt trời từ nhiệt lòng đất Đối với nhà máy điện nguyên tử, thiết bị sinh thiết bị trao ®ỉi nhiƯt, ®ã n−íc nhËn nhiƯt tõ chÊt tải nhiệt lò phản ứng hạt nhân Sơ đồ thiết bị chu trình nhà máy nhiệt điện đợc trình bày hình 1.2, gồm hai thiết bị để biến đổi lợng lò tuốc bin số thiết bị phụ khác Đồ thị T-s chu trình đợc biểu diễn hình 1.2 Nớc ngng bình ngng IV (ở trạng thái đồ thị) có thông số p2, t2,, i2, đợc bơm V bơm vào thiết bị sinh I, áp suất tăng từ p2 đến áp suất p1 (quá trình 2-3) Trong thiết bị sinh hơi, nớc ống sinh nhận nhiệt tỏa từ trình cháy, nhiệt độ tăng lên đến sôi (quá trình 3-4), hoá (quá trình 4-5) thành nhiệt nhiệt II (quá trình 5-1) Quá trình 3-4-5-1 trình hóa đẳng áp áp suất p1 = const Hơi khỏi nhiệt II (ở trạng thái 1) có thông số p1, t1 vào tuốc bin III, dãn nở đoạn nhiệt đến trạng thái 2, biến nhiệt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt thành (quá trình 1-2) sinh công tuốc bin Hơi khỏi tuốc bin có thông số p2, t2, vào bình ngng IV, ngng tụ thành nớc (quá trình 2-2), lại đợc bơm V bơm trở lò Quá trình nén đoạn nhiệt bơm xem trình nén đẳng tích nớc không chịu nén (thể tích thay ®æi) T P1 P2 2’ Hình 1.2 Sơ đồ thiết bị nhà máy điện s Hình 1.3 Đồ thị T-s chu trình NMNĐ 1.2.1.3 HiƯu st nhiƯt lý t−ëng cđa chu tr×nh Renkin Nhiệt lợng môi chất nhận đợc trình đẳng áp 3-1 lò là: q1 = i1 i Nhiệt lợng môi chất nhả cho nớc làm mát trình đẳng áp 2-2 bình ng−ng lµ: q = i − i 2′ Hiệu suất nhiệt chu trình t đợc tính theo c«ng thøc: q1 − q l (1-1) η ct = = q1 q1 Thông thờng, áp suất không cao lắm, công tiêu tốn cho bơm nớc cấp bé so với công Tuốc bin sinh nên ta bỏ qua công bơm, nghĩa coi i2 i3 Khi công chu trình bằng: (1-2) l = q − q = i − i − i + i 2′ ≈ i − i HiÖu suÊt nhiÖt chu tr×nh sÏ b»ng: l i1 − i (1-3) η ct = = q i1 − i 1.2.2 Nhà máy điện dùng chu trình hỗn hợp Tuốc bin khí - Chu trình hỗn hợp chu trình ghép, gồm chu trình Renkin nớc chu trình Tuốc bin khí Sơ đồ thiết bị đồ thị T-s chu trình đợc thể hình 1.4 HƯ thèng thiÕt bÞ bao gåm: thiÕt bÞ sinh (buồng đốt); tuốc bin nớc 2; bình ngng 3; bơm nớc cấp 4; hâm nớc 5; tuốc bin khí 6; máy nén không khí CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lí làm việc chu trình thiết bị nh sau: Không khí đợc nén đoạn nhiệt máy nén đến áp suất nhiệt độ cao, đợc đa vào buồng đốt với nhiên liệu cháy buồng đốt dới áp suất cao, không đổi Sau nhả phần nhiệt cho nớc dàn ống buồng đốt 1, sản phẩm cháy vào tuốc bin khí 6, dãn nở sinh công Ra khỏi tuốc bin khí, sản phẩm cháy có nhiệt độ cao, tiếp tục qua hâm nớc 5, gia nhiệt cho nớc thải Nớc đợc bơm bơm qua hâm nớc 5, vào dàn ống buồng đốt nớc nhận nhiệt biến thành nhiệt Hơi nhiệt vào tuốc bin 2, dãn nở đoạn nhiệt sinh công Ra khỏi tuốc bin, vào bình ngng nhả nhiệt đẳng áp, ngng tụ thành nớc đợc bơm bơm trở lò, lặp lại chu trình cũ Hình 1.3 Sơ đồ thiết bị đồ thị T-s chu trình hỗn hợp Đồ thị T-s chu trình nhiệt đợc biểu diễn hình 1.4 Nhiệt lợng nhiên liệu cháy tỏa trình be chia thành hai phần: phần dùng để sản xuất nớc thiết bị sinh 1, phần cấp cho tuốc bin khí - a-b: trình nén đoạn nhiệt không khí máy nén khí 7; - b-c: trình cấp nhiệt (cháy) đẳng áp buồng đốt 1; - c-d: trình dãn nở đoạn nhiệt sinh công tuốc bin khí 6; - d-a: trình nhả nhiệt đẳng áp hâm nớc 5; - 3-4-5-1: trình nớc nhận nhiệt đẳng áp hâm buồng đốt 1; - 1-2; 2-2; 2-3 trình dãn nở đoạn nhiệt tuốc bin, ngng đẳng áp bình ngng, nén đoạn nhiệt bơm nh chu trình Renkin Hiệu suất chu trình là: l ct = (1-4) q1 Trong đó: l: Công tuốc bin tuốc bin khí, l = lh + lk q1: nhiệt lợng nhiên liệu tỏa cháy buồng đốt 1.3 loại phụ tải nhiệt điện Hiện nay, nhà máy điện đợc xây dựng để đảm bảo yêu cầu hộ dùng điện vừa đảm bảo nhu cầu điện vừa đảm bảo nhu cầu nhiệt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt hộ tiêu thụ nh khu dân c thuộc nớc xứ lạnh khu công nghiệp lín nh− khu c«ng nghiƯp giÊy B·i B»ng; khu c«ng nghiệp Việt Trì; nhà máy đờng; khu chế xuất v.v 1.3.1 Phụ tải điện Phụ tải điện nhà máy hay hệ thống điện bao gồm: - Phụ tải công nghiệp: điện cung cấp cho nhà máy, khu công nghiệp; - Phụ tải nông nghiệp: điện cung cấp cho hệ thống trạm bơm; - Phụ tải Giao thông: điện cung cấp cho thiết bị giao thông vận tải nh tàu điện; ôtô điện; tàu điện ngầm; tàu hỏa - Phụ tải sinh hoạt: điện cung cấp trực tiếp cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày ngời nh thắp sáng, đun nấu, vui chơi giải trí 1.3.2 Phụ tải nhiệt Trong khu công nghiệp thành phố lớn, nhu cầu nhiệt cho trình công nghệ nh đun sôi, chng cất, sấy, nhà m¸y (nh− hãa chÊt; chÕ biÕn thùc phÈm; thuèc l¸; rợu; bia v v) sởi ấm nớc xứ lạnh lớn Cung cấp lợng nhiệt cho hộ tiêu thụ hợp lý sử dụng phần lợng nhiệt lại trình sản xuất điện Nhà máy điện vừa cung cấp nhiệt, vừa cung cấp điện cho hộ tiêu thụ gọi trung tâm nhiệt điện Nhiệt lợng cung cấp từ trung tâm nhiệt điện nớc nóng Theo yêu cầu hộ dùng nhiệt, phân thành loại hộ dùng nhiệt nh sau: Phụ tải công nghiệp: Nhiệt cung cấp cho trình công nghệ nhà máy, thờng có áp suất từ 3,5at ®Õn 16 at (0,35 ®Õn 1,6 Mpa) víi ®é qu¸ nhiệt từ 25 đến 50 0C nhằm đảm bảo cho cha bị ngng tụ thành nớc trớc đến hộ tiêu thụ Phụ tải sinh hoạt: Nhiệt cung cấp cho trình sấy sởi khu dân c, thờng nớc nóng có nhiệt độ từ 55 đến 150 0C có áp suất từ 1,5at đến at (0,15 đến 0,3 Mpa) Phụ tải điện phụ tải nhiệt thay đổi theo ngày, theo tháng theo mùa phụ thuộc vào chế độ làm việc nhà máy sinh hoạt khu dân c Sự phụ thuộc phụ tải vào thời gian đợc biểu thị đồ thị gọi đồ thị phụ tải Trên đồ thị phụ tải, phần phía dới gọi phụ tải gốc, có giá trị ổn định, phần đỉnh gọi phụ tải ngọn, có giá trị thay đổi liên tục Các nhà máy điện lớn, đại, có hiệu suất cao đợc gọi nhà máy điện chính, thờng mang phụ tải gốc, chạy thờng xuyên, số sử dụng thiết bị hàng năm cao Các nhà máy điện nhỏ, cũ, có hiệu suất thấp nhà máy điện tuốc bin khí, nhà máy thủy điện thời kỳ cạn nớc đợc gọi nhà máy điện cao điểm, thờng mang phụ tải (phụ tải thay đổi thờng xuyên) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phần Nhà máy nhiệt điện Chơng 10 Hiệu kinh tế sản xuất điện nhiệt 10.1 Hiệu kinh tế nhà máy nhiệt điện ngng Nh trình bày mục 1.2 nhà máy điện ngng túy làm việctheo chu trình Renkin đợc biểu diễn hình 10.1 T Qq Nđ Ncơ Q vT P1 P2 Qc NiT 2, H×nh 10.1 Sơ đồ thiết bị nhà máy điện s Hình 10.2 Đồ thị T-s chu trình NMĐ Hiệu kinh tế nhiệt nhà máy điện đợc biểu thị hiệu suất nhiệt nm -là tỉ số lợng điện nhận đợc lợng nhiệt tiêu hao: Nd Nd = (10-1) Q cc B tt Q lvt N® - Công suất điện nhà máy, KW Btt - lợng nhiên liệu tiêu hao giây, (kg/s) Qtlv - Nhiệt trị nhiên liệu (kj/kg), thnm - Hiệu suất thô nhà máy điện (khi cha kể đến lợng ®iƯn tù dïng), Møc ®é kinh tÕ cđa cđa nhµ máy phụ thuộc vào hiệu suất chu trình nhiệt, hiệu suất thiết bị nhà máy nh: lò hơi, tuốc bin, bình ngng số thiết bị phụ Trong trình biến đổi từ nhiệt thành điện có tổn thất sau: - Tổn thất nhiệt lò - Tổn thất nhiệt tc bin, - Tỉn thÊt nhiƯt b×nh ng−ng, - Tổn thất tuốc bin-máy phát ma sát, - Tổn thất nhiệt dọc đờng ống, gọi tổn thất truyền tải nhiệt Biến đổi công thức (10-1) ta cã: Nd N d N co N iT Q Tv Q qn th η nm = = (10-2) N co N iT Q Tv Q qn Q cc B tt Q lvt th η nm = 114 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trong đó: Nđ - Công suất điện nhà máy, Ncơ - Công suất trục máy phát, NiT - C«ng st thùc tÕ cđa tc bin, QvT - L−ỵng nhiƯt cung cÊp cho tc bin, Qqn = Gqn (iqn - inc)-nhiệt lợng nhiệt, Qc = BttQtlv - lợng nhiệt nhiên liệu mang vào, Gqn - lợng tiêu hao giây, Từ (10-2) ta thÊy: N ηmp = d lµ hiƯu st cđa máy phát, N co co = N co hiệu suất khí, N iT N iT hiệu suất tơng đối tuốc bin, Q Tv TB td = Q Tv ηtt = lµ hiƯu st cđa trình truyền tải nhiệt năng, Q qn lo = Q qn hiệu suất lò hơi, Q cc Hiệu suất thô nhà máy viêt: N tho η nm = d = ηmp ηco ηTBt® ηtt lo Q qn (10-3) Công suất điện sinh cực máy phát là: Nđ = GH0 TB td co mp (10-4) đây: G lu lợng vào tuốc bin, (kg/s), H0 nhiệt dáng lý thuyết tuốc bin, Suất tiêu hao tuốc bin lợng tiêu hao để sản xuất 1Kwh ®iƯn, b»ng: dd = G = , (kg/Kj); TB Nd H η td η co η mp (10-5) dd = G 3600 = , (kg/Kwh); Nd H η TB td η co η mp (10-6) Suất tiêu hao nhiệt tuốc bin lợng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện, bằng: G(i1 − i ) Q = d d (i1 − i ) , (kj/Kwh) (10-7) qd = d = Nd Nd Suất tiêu hao nhiệt nhà máy lợng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện có kể đến tổn thất lò tổn thất truyền dẫn đi, bằng: 115 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt qnm = qnm = qnm = Q qn Nd = Qd qd , (kj/Kwh) = N d η lo η tt η lo η tt d d (i1 − i ) η lo η tt = (i1 − i ) H η lo η tt η TB td η co η mp η lo η tt η η co η mp TB td = , (kj/Kwh) = , (kj/Kwh) (10-8a) (10-8b) (10-8c) St tiªu hao nhiªn liƯu cđa nhà máy lợng nhiên liệu tiêu hao để sản xt 1Kwh ®iƯn, b»ng: Q qn q B , (kg/Kwh) (10-9) b= = = nmlv = lv N d N d Q th Q th η nm Q lvth St tiªu hao nhiªn liƯu tiªu chn: 0.123 b= = , (kg/Kwh) 29330η nm η nm (10-10) 10.2 Hiệu kinh tế trung tâm nhiệt điện 10.2.1 Sơ đồ sản xuất phối hợp điện nhiệt Trong trung tâm nhiệt điện có nhiều phơng án bố trí để sản xuất phối hợp điện nhiệt Khi cung cấp nhiệt cho loại hộ tiêu thụ nhiệt (các hộ tiêu thụ nhiệt có áp suất hơi) dùng tuốc bin đối áp tuốc bin ngng túy nh hình 10.3 tuốc bin ngng có cửa trích điều chỉnh nh hình 10.4 Khi cung cấp nhiệt cho hai loại hộ tiêu thụ nhiệt, dùng tuốc bin đối áp có cửa trích điều chỉnh tuốc bin ngng túy nh hình 10.5a tuốc bin ngng có hai cửa trích điều chỉnh nh hình 10.5b 116 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt chu trình này, trình cháy nhiên liệu trình cháy đẳng áp, máy nén K hút không khí từ vào nén đến áp suất yêu cầu đa vào buồng đốt BĐ Tại nhiên liệu đợc bơm nhiên liệu bơm vào buồng đốt qua vòi phun Sau nhiên liệu hỗn hợp với không khí bốc cháy, sản phẩm cháy đợc đa vào Tuốc bin khí dãn nở sinh công i qv B§ 44 T k M qr 5 MP s H×nh 9.1- Sơ đồ khối chu trình nhiệt trao đổi nhiệt K- Máy nén, BĐ- Buồng đốt, T-Tuốc bin khí, M-Động điện, qv- nhiệt dẫn vào chu trình, qr- nhiệt dẫn ra, MP- Máy phát điện, 1-2-3-4-5-1: chu trình nhiệt biễu diễn đồ thị i-s Để đảm bảo đốt cháy nhiên liệu hoàn toàn trình cháy xẩy mạnh nhiệt độ buồng đốt phải đợc giữ mức 1800-20000K, chu trình có 20-40% lợng không khí cần thiết đợc máy nén nén đến áp suất cao đa vào buồng đôt để tham gia vào trình cháy chủ động nhiên liệu tropng buồng đốt BD, lợng không khí gọi không khí sơ cấp Còn phần không khí lại (60-80%) đợc đa bổ sung thêm vào sau vùng cháy chủ động gọi không khí thứ cấp hay không khí làm mát Bộ phận không khí sau pha trộn với sản phẩm cháy làm giảm nhiệt độ hỗn hợp chất khí trớc Tuốc bin tới giá trị cần thiết Khi nhiệt độ cho phép hỗn hợp khí vào Tuốc bin nằm khoảng từ 900 ®Õn 14000K, t thc vµo ®iỊu kiƯn cđa ®é tin cậy, tuổi thọ dãy cánh loại nhiên liƯu sư dơng C«ng st sinh cđa Tc bin phần dùng để truyền động cho máy nén, phần lại cấp cho hộ tiêu dùng nh chuyển thành lợng điện máy phát điện Khi khởi động thiết bị tuốc bin khí cần dùng động điện khởi động, việc đốt cháy nhiên liệu đợc thực nhờ đánh lửa điện đặt buồng đốt thực khởi động thiết bị Ưu điểm chu trình đơn giản, tính động vận hành cao, độ tin cậy tốt Nhợc điểm hiệu suất tơng đối thấp, công suất nhỏ 25 MW - 50 MW 9.1.3.2 Chu tr×nh hë cã trao đổi nhiệt Một phơng pháp bật để nâng cao hiệu suất dùng trao đổi nhiệt, phần nhiệt khí thải đợc truyền cho không khí nén trớc vào buồng đốt Sơ 104 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt đồ chu trình Hình 15-2- Sơ đồ chu trình hở với Tuốc bin dùng trao đổi nhiƯt BT B§ MP M Hình 9.2 Sơ đồ chu trình hở có trao đổi nhiệt K- Máy nén, BĐ- Buồng đốt, T-Tuốc bin khí, M-Động điện, qv- nhiệt dẫn vào chu trình, qr- nhiệt dẫn ra, MPG- Máy phát điện, Ưu điểm chu trình đơn giản, rẻ tiền việc cấp nớc làm mát có hiệu suất cao biến thiên hiệu suất với độ dốc nhỏ chế độ non tải Nhợc điểm công suất riêng nhỏ, trọng lợng lớn tốn nhiều diƯn tÝch 9.1.3.3.Chu tr×nh kÝn Khờ thaới khọng khờ Hình 9.3 Sơ đồ nguyên lý GT-750100.2 công suất 100MW 1.Máy nén cao áp, Buồng đốt, Tuốc bin cao áp, Tuốc bin hạ áp, Máy nén hạ áp, Máy phát, Bộ làm mát KK Chu trình chu trình phối hợp khí với trình đốt cháy bổ sung Để nâng cao hiệu suất công suất riêng ngời ta kết hợp chu trình khí có nhiệt độ làm việc cao với chu trình có nhiệt độ làm việc trung bình Sản phẩm cháy sau khái tuèc bin khÝ, tiÕp cho qua ®−êng dẫn vào lò hơi, nớc lò nhận nhiệt bốc thành nhiệt quay tuốc bin Ưu điểm phơng pháp tận dụng đợc nhiệt lợng nâng cao hiệu suất toàn nhà máy, yêu cầu diện tích làm mát hệ thống tuốc bin hơi, nhng vận hành phức tạp 105 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt BĐ M MP VP Hình 9.4 Chu trình hỗn hợp khí có đốt bổ sung; M-Độngcơ khởi động; K-Máy nén không khí; T1và T2- Tuốc bin khí; T3- Tuốc bin hơi; VP- Vòi phun nhiên liệu 9.2 Các phần tử thiết bị tuốc bin khí Những phần tử thiết bị tuốc bin khí máy nén, buồng đốt, tuốc bin khí trao đổi nhiệt Cấu tạo chất lợng cách xếp chúng chu trình làm việc ảnh hởng trực tiếp tới hoạt động toàn thiết bị tuốc bin khí Hình 9.4 Sơ đồ thiết bị tuốc bin khí TH-bơm nhiên liệu; PM-động khởi động; BK-buồng đốt GT-Máy nén không khí; BK-tuốc bin khí; GET-máy phát điện; 106 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9.2.1 Máy nén Trong thiết bị tuốc bin khí, máy nén đợc dùng để nén môi chất làm việc (thờng không khí) nhiên liệu khí Để nén môi chất làm việc ngời ta dùng máy nén loại ly tâm dọc trục Để nén nhiên liệu khí có nhiệt trị 30.106 (Jm-3) phải chọn loại máy nÐn cã thĨ tÝch tỉn thÊt kho¶ng 3% thĨ tÝch môi chất làm việc Nh loại máy nén thích hợp loại pistông hay loại máy nén ly tâm có số vòng quay lớn Những yêu cầu kỹ thuật máy nén dùng để nén môi chất làm việc là: Hiệu suất cao (ηk) §é nÐn tõng cÊp cao Cã thể sử dụng tốc độ vòng lớn Vận hành ổn định toàn khoảng làm việc thiết bị tuốc bin khí Dễ điều khiển mặt khí động học học Máy nén không khí có phần tử sau: ống hút đảm bảo hớng dòng không khí từ hớng định vào hớng dọc trục Rôto dùng để chuyển từ trục vào dòng không khí Stator để chuyển đổi động dòng không khí thành áp suất ống thoát hớng dòng không khí khỏi máy nén vào buồng đốt Các phụ kiện máy nén (nh khung đỡ trục, ổ đỡ, phận điều chỉnh chống xoáy dòng, phân phối không khí, dầu ) 9.2.1.1 Máy nén ly tâm Máy nén ly tâm sử dụng tác nhân lực ly tâm để nén, động dòng tăng lên nhờ chuyển động qua rôto áp suất tĩnh giảm từ P0 xuống P1 lối vào rôto làm tăng tốc độ dòng đầu hút Trong dãy cánh rôto, không khí đợc nén đến áp suất P12 vµ nÐn tiÕp theo èng läc tíi P2 −u điểm loại cấu trúc đơn giản tơng đối nhẹ độ nén tầng cao làm việc với số vòng quay cao Nhợc điểm diện tích phía trớc lớn; công suất giới hạn máy nén nhỏ; rôto đợc sản suất từ thỏi thép hay hợp kim có giá thành cao 9.2.1.2 Máy nén dọc trục Nguyên lý nén không khí máy nén dọc trục đợc xây dựng dựa chuyển đổi động thành áp suất dãy cánh tĩnh (stator) dãy cánh động (rotor) hay hai dãy cánh tầng, dãy cánh động lợng toàn phần tăng lên nhờ công đợc dẫn vào từ rôto Độ nén tầng cánh nhỏ so với độ nén máy nén ly tâm, nh thiết bị tuốc bin khí cần dùng máy nén nhiều tầng Rôto máy nén dọc trục lo¹i tang trèng gièng d¹ng tang trèng ë tuèc bin loại phản lực hay loại trục có lắp đĩa tuốc bin dùng máy bay công nghiệp 107 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt u điểm máy nén dọc trọc công suất giới hạn lớn, đạt đến hiệu suất cao tới 0,9 Máy nén dọc trọc có diện tích mặt trớc nhỏ nên lực cản phía trớc theo hớng dòng nhỏ, thờng đợc dùng thiết bị tuốc bin máy bay Nhợc điểm máy nén dọc trục giá thành cao so với loại ly tâm loại có trọng lợng lớn Tầng máy nén theo nguyên lý khí động học xét nh tầng cánh ngợc với tầng cánh tuốc bin, nhờ dòng không khí nhận đợc rôto tuốc bin, làm động tăng lên sau chuyển động dần thành áp suất dòng không khí Dòng không khí nén sau khỏi tầng cuối, vào thiết bị cánh hớng, dòng khí có hớng dọc trục trớc vào ống loe Trong ống loe không khí tiếp tục đợc nén phần nhờ chuyển động dòng thành áp suất, sau không khí ống vào ống dẫn khí tới buồng đốt 9.2.2 Buồng đốt Trong buồng đốt, lợng liên kết hoá học nhiên liệu đuợc giải phóng vào không khí đợc trộn vào tuốc bin khí nh dòng khí truyền động (sinh công) Sơ đồ chức buồng đốt đợc vẽ hình Dòng không khí sơ cấp vào không gian buồng đốt qua tạo xoáy ống phun, lợng áp suất đợc biến thành động Dòng không khí sơ cấp buồng đốt có thành phần tốc độ vòng quay tạo nên buồng dòng chảy phức tạp với giẩm áp suất đờng kính phía Nhờ vòi phun, nhiên liệu lỏng đợc phun mịn thành giọt nhỏ có tốc độ tơng ®èi lín so víi kh«ng khÝ Nhê hiƯu sè nhiƯt độ lớn mà nhiên liệu bốc mạnh sau hỗn hợp đạt đợc nhiệt độ bốc cháy hỗn hợp bùng cháy Do chênh lập áp suất vùng, có phần sản phẩm cháy quay trở lại chỗ áp suất thấp sấy nóng hỗn hợp cha cahý, làm cho nhiệt độ môi chất làm việc tăng lên Khi phản ứng xảy nhiệt độ cao quấ trình cháy trở nên ổn định Để tăng nhanh trình cháy cần thiết phải tạo dòng rối cách đa thêm phận không khí vào phía trớc buồng đốt Quá trình cháy có hiƯu st cao nhÊt víi hƯ sè kh«ng khÝ khoảng từ 1=1,3 đến 2,2 * Quá trình làm việc buồng đốt Quá trình làm việc buồng đốt đợc xác định cấu trúc buồng đốt tình trạng vận hành Quá trình làm việc buồng đốt bao gồm trình cháy đốt cháy nhiên liệu; trình hỗn hợp sản phẩm cháy với không khí; điều kiện làm mát ống lửa; điều kiện phụ tải thay đổi mở máy A Quá trình cháy đốt cháy nhiên liệu Quá trình cháy đốt cháy nhiên liệu đợc xác định trình phun nhỏ nhiên liệu, trạng thái không khí vào buồng đốt, trạng thái sản phẩm cháy, tỉ lệ dòng nhiệt khí đốt nhiên liệu dạng hình học buồng đốt Đối với chu trình đơn giản trao đổi nhiệt, độ nén máy nén thờng nằm khoảng từ đến nhiệt độ không khí vào buồng đốt thờng từ 2000C đến 3200C 108 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đối với chu trình đơn giản có trao đổi nhiệt độ nén thờng vòng 5, nhiệt độ không khí từ 3000 đến 4000C Đối với chu trình có độ nén nhiều cấp qúa trình đốt nhiều lần thờng có độ nén 12 tới 20 Buồng đốt cao áp làm việc với nhiệt độ không khí vào khoảng 2000C trao đổi nhiệt với nhiệt độ 3000C đến 3500C dùng trao đổi nhiệt Buồng đốt hạ áp làm việc với áp suất khoảng bar nhiệt độ vào buồng đốt tới 6000C Đối với buồng đốt phụ chu trình hơi, làm việc áp suất vòng 11 bar với nhiệt độ sản phâm cháy từ 4000C tới 5000C Nhiệt độ sản phẩm cháy từ buồng đốt thiết bị tuốc bin công nghiệp đạt tới 8500C máy bay tới 11000C Những tính chất vật lý loại nhiên liệu có ảnh hởng mạnh tới qúa trình cháy ảnh hởng đợc thể rõ phun nhỏ nhiên liệu, tạo hỗn hợp B Những điều kiện làm việc hỗn hợp sản phẩm cháy không khí Điều kiện hỗn hợp đợc xác định trạng thái sản phẩm cháy sơ cấp, từ giải đốt nhiệt độ gần 20000C trạng thấi không khí thứ cấp với nhiệt độ thấp nhiều (khoảng từ 2000 đến 6000C) trạng thái nhiệt độ sản phẩm cháy không khí điểm hỗn hợp, trờng tốc độ điểm khỏi không gian đốt buồng đốt dạng hình học không gian hỗn hợp Không khí hỗn hợp (thứ cấp) vào không gian hỗn hợp với áp suất d vừa phải qua lỗ đợc bố trí phù hợp để đạt đợc trờng nhiệt độ sản phẩm cháy cửa khỏi buồng đốt Quá trình hỗn hợp xảy nhiều hàng lỗ, mà không khí hỗn hợp chảy qua với động cao có hớng vuông góc với dòng sản phẩm Quá trình hỗn hợp hai dòng đợc thực nhờ dòng rối xuất bề mặt dòng không khí làm mát Để đạt đợc trờng nhiệt độ đồng với tổn thÊt ¸p suÊt thÊp nhÊt, ng−êi ta dïng c¸c bé phận làm lệch dòng nhằm rút ngắn chiều dài không gian đốt Độ không trờng nhiệt độ cửa buồng đốt thờng (5 đến 20)% giá trị nhiệt độ tuyệt đối trung bình sản phẩm cháy C Các điều kiện làm mát ống lửa Điều kiện làm mát ống lửa đợc xác định dòng nhiệt qua phần ống lửa, trạng thái không khí đóng vai trò chất làm mát trạng thái sản phẩm cháy chất truyền nhiệt dạng hình học buồng đốt Trong không gian đốt buồng đốt, nhiệt độ cao có dòng nhiệt xạ với cờng độ lớn, phần hỗn hợp nhiệt độ thấp nên dòng nhiệt nhỏ nhiều Mặt ống lửa có cánh tản nhiệt đợc làm mát nhờ đối lu không khí, mặt ống lửa có dòng không khí hay sản phẩm cháy buồng áp suất từ buồng đốt phụ vào làm mát Nhờ làm mát nh nên phía phận ống lửa dòng nhiệt giảm đáng kể, đồng thời không khí vào đợc gia nhiệt mạnh dòng sản phẩm cháy Nhiệt độ ống lửa phụ thuộc nhiều vào phơng pháp dẫn không khí lạnh buồng đốt ngợc dòng, không khí đợc dần theo cánh tản nhiệt ống lửa với tốc độ lớn Để ngăn ngừa tạo thành xỉ chất cáu buồng đốt, phải đảm bảo để nhiệt độ thành ống lửa các chế độ tải lớn nằm khoảng 5000 đến 6000C Nhiệt độ cho phép ống lửa làm việc với ứng suất thấp thiết bị tuốc bin khí công nghiệp khoảng từ 10000 ®Õn 11000C 109 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9.2.3 Tuèc bin khÝ Năng lợng nhiệt sản phẩm cháy đợc biến đổi thành tuốc bin khí Một phần lớn công suất tuốc bin đợc dùng để truyền động máy nén không khí, phần nhỏ lại công suất công suất hữu ích cung cấp cho máy móc hoạt động (nh máy phát điện, bơm, quạt thổi khí) Công suất tuốc bin gấp khoảng 2,5 đến 3,5 lần công suất hữu ích 9.2.3.1 Những yêu cầu kỹ thuật tuốc bin Công suất nh đặc tính tuốc bin có ảnh hởng định đến đặc tính toàn tổ máy Để toàn tổ máy tuốc bin khí làm việc đạt hiệu suất cao cần thiết phải đáp ứng dợc số yêu cầu kỹ thuật quan trọng sau tuốc bin là: Hiệu suất chuyển đổi lợng tuốc bin phải cao Cánh quạt tuốc bin làm việc với nhiệt giáng lớn tốc độ vòng cao Phải đảm bảo yêu cầu khí động học học gia công chi tiết hợp kim chịu nhiệt khó gia công Khi so sánh tuốc bin khí tuốc bin hơi, rút số điểm khác chúng nh sau: Tỷ lệ giãn nở áp suất vào chu trình tuốc bin ngng thờng khoảng 2000 đến 6000, tuốc bin khí ®Õn 16 2.Tû sè cđa nhiƯt ®é tut ®èi vµo tuốc bin đến 4, tuốc bin khí khoảng 1,4 Tỷ số thể tích vào chu trình tuốc bin khoảng 1000, tuốc bin khí từ đến Nhiệt giáng đẳng entropi tuốc bin cã thĨ tíi 1600KJ/kg, ë tc bin khÝ 300 ®Õn 620 KJ/kg NhiƯt thÕ thĨ tÝch dßng ë tc bin 0,035 m3/KJ, tuốc bin khí 0,011 tới 0,022 m3/KJ 9.2.3.2 Những phần tử phân loại tuốc bin khí Tuốc bin khí có phần sau đây: Cổ ống vào dẫn sản phẩm cháy từ buồng đốt vào dãy cách tuốc bin Dãy cánh tĩnh (đứng yên) để chuyển nhiệt thành động Rôto (bộ phận quay) để nhận công suất (cơ công) từ động dòng sản phẩm cháy Cổ ống dùng chuyển đổi phần động thành áp suất dẫn sản phẩm cháy vào ống thoát Các chi tiết làm mát phần vỏ tuốc bin Các phụ kiện tuốc bin (tơng tự nh máy nén) Theo c¸ch bè trÝ kÕt cÊu cã thĨ chia tc bin thành: a) Theo hình dạng rôto tuốc bin khí chia thành loại rôto có đĩa loại rôto tang trống 110 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt b) Theo hớng dòng chia thành tuốc bin khí dọc trục tuốc bin khí hớng trục (thờng loại máy nhỏ hay quạt khí) c) Theo cách làm mát chia thành loại tuốc bin khí có làm mát (đối với sản phẩm cháy nhiệt độ cao) loại không làm mát (đối với sản phẩm cháy nhiệt dộ thấp) A Cổ ống vào Hình dạng đợc xác định phơng án thiết kế tuốc bin Có thể bố trí dòng sản phẩm cháy theo hớng dọc trục từ buồng đốt vào cánh tĩnh tầng tuốc bin (tuốc bin máy bay hay tuốc bin chạy tải ngọn) hay dẫn sản phẩm cháy từ hớng vuông gãc víi trơc quay sang h−íng däc trơc VỊ mỈt khí động phải, cần đảm bảo cho dòng khí c¸c r·nh cã tỉn thÊt thủ lùc cùc tiĨu, cã ®é ®ång ®Ịu cao vỊ tr−êng nhiƯt ®é vµ tèc độ có biến đổi góc dòng vào cánh tĩnh phù hợp Về độ bền, cần đảm bảo tạo hình dạng thích hợp cho ngoại lực lực áp suất trạng thái chuyển tiếp, phụ tải biến đổi mở máy không làm biến dạng phá vỡ hình dạng chi tiết máy Hình 9.5 Tuốc bin khí; 1-bộ phận an toàn; 2-bơm dầu hệ thống điều khiển; 3-bơm dầu hệ thống bôi trơn; 4-ổ đỡ; 5-chèn trớc; 6-rôto; 7-thân; 8-ống ra; 9-chèn sau; 10-nối trục Đề tăng cờng độ cứng cổ ống dẫn vào ngời ta dùng lớp cách nhiệt bên trong, có nhiệt trở lớn nên nhiệt độ tờng thấp đồng thời làm giảm độ không nhiệt độ thân tuốc bin Đôi ngời ta thiết kế khe rỗng để thổi gió vào làm tách dòng sản phẩm cháy với thân thay cho lớp cách nhiệt Để hạn chế vết nứt bên thân yêu cầu cổ ống dẫn phải có phân bố nhiệt độ trờng nhiệt độ đối xứng qua trục với lực cân 111 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt B Stator Bộ phận gồm thân bánh tĩnh Thân tuốc bin khí phần lớn đợc bảo vệ để chống tác dụng trực tiếp sản phẩm cháy nhờ lớp vật liệu ngăn cách phận đặt bánh tĩnh, thân trung gian vòng chèn phía dãy cánh động Mục đích dùng thân trung gian nhằm tạo đợc phân bố nhiệt đồng quanh chu vi để giảm tác dụng ứng suất nhiệt chế độ chuyển tiếp vận hành Thân trung gian có tác dụng phân chia stato thành phần chức nh chịu lửa, giới hạn dòng sản phẩm cháy phần áp suất với nhiệt độ thấp dùng chuyển đổi ngoại lực nội lực áp suất nhằm tạo khả thích hợp cho trình biến đổi dòng nhiệt tuốc bin để thuận lợi mở máy Đối với thiết kế máy bay để thay lớp ngăn bên nặng thân ngời ta dùng cánh thổi không khí áp suất thấp qua không gian hai lớp lót bên thân bánh tĩnh, nhiệt độ thay đổi nhiều nên đợc chế tạo đảm bảo cho phép cánh tĩnh cụm cánh tĩnh dãn nở đợc Ngoài để đạt đợc hiệu suất cao, vành cánh động có lắp vòng chèn hớng kính C Rôto tuốc bin khÝ CÊu tróc cđa roto kh¸c tïy thc vào nhiệt độ sản phẩm cháy vào tuốc bin Khi sản phẩm cháy có nhiệt độ cao hơn, dùng rôto có đĩa thích hợp hơn, loại làm mát dễ Rôto dạng tang trống có u điểm mặt công nghệ nhng tất nhiên phù hợp nhiệt độ sản phẩm cháy thấp Rôto có đĩa đợc làm nhờ bulông lắp ghép gắn đĩa vào bích hay nhờ bulông siết tâm hay vài bulông đặt theo chu vi Đề bánh động biến dạng theo hớng kính cách độc lập thờng nối trục với đĩa nhờ khía dọc trục Rôto tuốc bin nhiều tầng thờng đợc đặt hai ổ đỡ, loại có đến hai tầng lắp đĩa lên trục có đầu tự tuốc bin làm việc với tốc độ vòng cao, cánh đợc gắn đĩa nhờ chân cánh dạng thông Cánh quạt động loại xoắn đợc hiệu chỉnh thích hợp với tiết diện nhỏ dần từ gốc đến đỉnh vừa làm giảm trọng lợng cánh vừa nguy hiểm đầu cánh chạm phải thân không gây tích tụ nhiệt cục lớn, tạo hiệu vận hành tốt D Cổ ống Cách bố trí loại thiết bị tuốc bin định Hình dạng cổ ống Cổ ống thờng hớng sản phẩm cháy từ hớng dọc trục thành hớng vuông góc với trục quay Trong cổ ống ống loe vành khăn dọc trục hay hình côn để chuyển đổi phần động sản phẩm cháy thành áp suất lối từ tuốc bin E Làm mát tuốc bin khí Một ảnh hởng đáng kể đến hiệu suất công suất riêng tuốc bin khí nhiệt độ sản phẩm cháy trớc tuốc bin Mức độ ảnh hởng hiển nhiên bị giới hạn sức bền vật liệu giảm nhiệt độ tăng Để vật liệu chịu đợc sản phẩm cháy có nhiệt độ cao cần làm mát phận bên tuốc bin khí bẵng cách thổi không khí nén hay nớc qua Những yêu cầu làm mát là: Giữ nhiệt độ kim loại phần giá trị cho phép 112 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Do ảnh hởng lợng không khí đợc trích để làm mát nên yêu cầu làm mát không vợt qui định Để giới hạn sức căng biến dạng nhiệt gây nên, cần phải làm đồng trờng nhiệt độ kim loại chỗ dãn nở đợc Hệ thống làm mát cần làm đơn giản, bền vững hình dạng tất trạng thái vận hành phải giữ đợc độ tin cậy vận hành Cần phải đảm bảo đợc trình công nghệ cho phép Làm mát cần tập trung vào phận nh cánh quạt động, rôto, cánh tĩnh thân tuốc bin 113 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tài liệu tham kh¶o Thiết bị lò hơi, Trơng Duy Nghĩa, Nguyễn Sĩ M·o; Hµ Néi 1985 NhiƯt KÜ tht, Ngun Bèn; Hoµng Ngọc Đòng, NXB Giáo dục, 1999 Cơ sở Kỹ thuật nhiệt, Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú, NXB Đại học Cydovije parovije kotl−, Mockva 1979 Topochnyje processy, Knorre G Gosenhergoiz®at, 1969 Kachijon−e agregat−, Gosenhergoiz®at,1969 ParnÝ kotle a spalovacÝ zarizenÝ, Praha, SNTL 1985 Parov−e tyrbin−, Saglijaev, Moskova 1976 Ovsiji kyrs electrostansiji, B A girspheld 137 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt MơC LơC PhÇn Khái niệm nhà máy điện Chơng Mở đầu 1.1 Tổng quan lợng 03 1.2 Nguyªn lý hoạt động nhà máy nhiệt điện 03 1.2.1 Nhà máy điện dùng tuốc bin h¬i n−íc 03 1.2.2 Nhà máy điện dùng chu trình hỗn hợp Tuốc bin khí - 05 1.3 Các loại phụ tải nhà máy 06 1.3.1 Phụ tải điện 07 1.3.2 Phơ t¶i nhiƯt 07 Phần Lò Chơng Nguyên lý làm việc lò 2.1 Vai trò lò công nghiệp sản xuất điện 08 2.2 Nguyên lý làm việc lò nhà máy điện 08 2.3 Các đặc tính kỹ thuật Lò 10 Chơng Nhiên liệu hiệu sử dụng nhiên liệu 3.1 Khái niệm nhiên liệu 13 3.1.1 Nhiªn liƯu phân loại nhiên liệu 13 3.1.2 Thành phần đặc tính công nghƯ cđa nhiªn liƯu 13 3.2 Quá trình cháy nhiên liệu 15 3.2.1 Kh¸i niƯm 16 3.2.2 Các phơng trình phản ứng cháy 16 3.2.3 Xác định thể tích không khí lý thuyết cấp cho trình cháy 16 3.2.4 Thể tích sản phẩm cháy sinh cháy nhiên liệu 18 3.3 Cân nhiệt tính hiệu suất lò 19 3.3.1 Phơng trình cân nhiệt tổng quát lò 19 3.3.2 Xác định hiệu suất lò 19 3.4 Tæn thất nhiệt lò 20 3.4.1 Tỉn thÊt nhiƯt khãi thải mang khỏi lò q2 (%) 20 3.4.2 Tổn thất nhiệt cháy không hoàn toµn vỊ hãa häc q3 (%) 21 3.4.3 Tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt c¬ häc q4 (%) 21 3.4.4 Tỉn thÊt nhiƯt táa nhiƯt m«i tr−êng xung quanh q5 (%) 22 3.4.5 Tỉn thÊt nhiƯt xØ mang khỏi lò q6 (%) 22 Chơng Các phần tử lò 4.1 Khung tờng lò 23 4.1.1 Khung lß 23 4.1.2 T−êng lß 23 4.2 Buång löa 25 4.2.1 Dµn èng bng lưa 25 4.2.2 Côm pheston 25 138 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.2.3 Bao h¬i 25 4.3 Bé qu¸ nhiƯt 25 4.3.1 Vai trß cđa bé qu¸ nhiƯt 25 4.3.2 CÊu t¹o bé qóa nhiƯt 26 4.3.3 C¸ch bè trÝ bé qu¸ nhiƯt 27 4.3.4 §iỊu chØnh nhiệt độ nhiệt 29 4.4 Bé h©m n−íc 33 4.4.1 Cấu tạo hâm nớc 33 4.4.2 C¸ch nèi bé h©m n−íc 34 4.5 Bé sÊy kh«ng khÝ 35 4.5.1 Công dụng phân loại 35 4.5.2 Cấu tạo nguyên lý lµm viƯc 35 4.5.3 Bố trí hâm nớc sấy kh«ng khÝ 38 4.6 Trang bÞ phơ 38 4.6.1 Các loại van 38 4.6.2 ¸p kÕ 43 4.6.3 èng thñy 43 4.6.4 Bơm nớc cấp- quạt gió- quạt khói 44 4.6.5 HÖ thèng cung cÊp nhiªn liƯu 47 4.6.6 HƯ thèng th¶i tro xØ 49 Ch−¬ng 5: Chất lợng nớc 5.1 Yêu cầu chất lợng nớc cấp cho lò 50 5.1.1 Mơc ®Ých cđa viƯc xư lý n−íc 50 5.1.2 Chất lợng nớc cấp cho lò 51 5.2 Các phơng pháp xử lý n−íc 51 5.2.1 Xử lý nớc trớc đa vào lò 51 5.2.2 Xö lý nớc bên lò 56 5.3.3 Các thiết bị làm 59 Phần Tuốc bin Chơng Nguyên lý làm việc tuốc bin 6.1 Khái niệm tuốc bin h¬i n−íc 61 6.2 TÇng tuèc bin 62 6.2.1 Kh¸i niƯm vỊ tÇng tc bin 62 6.2.2 Độ phản lực tầng tuốc bin 64 6.2.3 Biến đổi lợng dòng tầng tuốc bin 65 6.2.4 Tổn thất lợng dòng chảy bọc ngang dãy cánh 66 6.3 Tổn thất hiệu suất tầng tuốc bin 69 6.3.1 X¸c định lực tác dụng dòng lên dãy cánh 69 6.3.2 Tổn thất lợng hiệu suất cánh động tầng 71 Chơng Tuốc bin nhiều tầng 7.1.2 Quá trình làm viƯc cđa tc bin nhiỊu tÇng 74 7.1.1 Kh¸i niƯm 74 7.1.2 Nguyªn lý làm việc tuốc bin nhiều tầng 74 7.1.3 Ưu nhợc điểm Tuốc bin nhiỊu tÇng 77 7.1.4 Hệ số hoàn nhiệt tuốc bin nhiều tầng 78 7.1.5 ảnh hởng độ ẩm đến làm việc tuốc bin 80 7.1.6 Sự rò rỉ 81 7.2 Cân lực dọc trục tuốc bin nhiều tầng 81 7.3 Các loại tuốc bin h¬i 84 139 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 7.3.1 Tuèc bin ng−ng h¬i thn tóy 84 7.3.2 Tc bin ng−ng h¬i cã cưa trÝch h¬i ®iÒu chØnh 84 7.3.3 Tuèc bin ®èi ¸p 85 7.3.4 Tuốc bin đối áp có cửa trích điều chỉnh 87 Chơng Cấu trúc thiết bị phụ điều chØnh tuèc bin 8.1 CÊu tróc tuèc bin 88 8.1.1 Th©n tuèc bin 88 8.1.2 R« to tuèc bin 88 8.1.3 Bé chÌn tuèc bin 90 8.2 ThiÕt bÞ phơ 91 8.2.1 B×nh ng−ng 91 8.2.2 Eject¬ 93 8.3 §iỊu chØnh tuèc bin 95 8.3.1 Khái niệm điều chỉnh tuốc bin h¬i 95 8.3.2 Các phơng pháp phân phối vào tuốc bin 96 8.4 Các sơ đồ điều chỉnh tuèc bin h¬i 98 8.4.1 Sơ đồ điều chỉnh trực tiếp 98 8.4.2 Sơ đồ ®iỊu chØnh gi¸n tiÕp 99 8.4.3 HƯ thèng dÇu tc bin 100 Ch−¬ng Thiết bị tuốc bin khí 9.1 Chu trình nhiệt cđa thiÕt bÞ tc bin khÝ 103 9.1.1 Khái niệm thiết bị tuốc bin khÝ 103 9.1.2 Phân loại thiết bị tuốc bin khí 103 9.1.3 Những chu trình nhiệt thiÕt bÞ tuèc bin khÝ th−êng dïng 103 9.2 Các phần tử tuốc bin khí 106 9.2.1 M¸y nÐn 107 9.2.2 Buång ®èt 108 9.2.3 Tuèc bin khÝ 109 Phần : Nhà máy Nhiệt điện Chơng 10 Hiệu kinh tế Các biện pháp nâng cao hiệu kinh tế nhà máy điện 10.1 Hiệu kinh tế nhà máy ®iƯn ng−ng h¬i 114 10.2 HiƯu kinh tế trung tâm nhiệt điện 116 10.2.1 Sơ đồ sản xuất phối hợp điện nhiệt 116 10.2.2 Hiệu việc sản xuất phối hợp điện nhiệt 117 10.3 Các biện pháp nâng cao hiệu kinh tế nhà máy điện 120 10.3.1 Thay đổi thông số 120 10.3.2 Chu trình trích gia nhiệt nớc cấp 121 10.3.3 Chu nhiƯt qu¸ nhiƯt trung gian h¬i 123 10.3.4 Më rộng nhà máy với thông số cao 124 10.4 Khử khí nhà máy ®iÖn 126 10.5 Tổn thất nớc ngng nhà máy điện -c¸c biƯn ph¸p bï tỉn thÊt 128 Chơng 11 Sơ nhiệt bố trí nhà nhà máy điện 11.1 Sơ nhiệt nhà máy điện 130 11.1.1 Sơ nhiƯt nguyªn lý 130 11.1.2 Sơ nhiệt chi tiết 132 11.2 Bố trí nhà nhà máy điện 133 11.2.1 Những yêu cầu bố trí nhà 133 140 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 11.2.2 Bè trÝ gian phÔu than 133 11.2.3 Bè trÝ gian tuèc bin 134 11.2.4 Bè trÝ gian lò 136 141 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... trung tâm nhiệt điện 10.2.1 Sơ đồ sản xuất phối hợp điện nhiệt Trong trung tâm nhiệt điện có nhiều phơng án bố trí để sản xuất phối hợp điện nhiệt Khi cung cấp nhiệt cho loại hộ tiêu thụ nhiệt (các... Cung cấp lợng nhiệt cho hộ tiêu thụ hợp lý sử dụng phần lợng nhiệt lại trình sản xuất điện Nhà máy điện vừa cung cấp nhiệt, vừa cung cấp điện cho hộ tiêu thụ gọi trung tâm nhiệt điện Nhiệt lợng... máy điện địa nhiệt; Từ lợng hạt nhân xây dựng nhà máy điện hạt nhân Trong giáo trình này, tập trung nghiên cứu nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện thực việc biến đổi nhiệt nhiên liệu thành điện