Chuyên đề Công nghệ năng lượng truyền thống

Chuyên đề Công nghệ lượng truyền thống PGS TS Phạm Hoàng Lương TS Lê Đức Dũng Đại học Bách Khoa Hà Nội Email: hoang-luongpham@mail.hut.edu.vn, lddung-ihere@mail.hut.edu.vn Nội dung trình bày Hiện trạng cơng nghệ lượng truyền thống Công nghệ nhà máy nhiệt điện Công nghệ nhà máy điện hạt nhân Hiện trạng cơng nghệ lượng truyền thống • Sử dụng lượng nhiễm mơi trường • Hiện trạng nguồn tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch để sản xuất lượng • Các cơng nghệ lượng tiên tiến Sử dụng lượng ô nhiễm môi trường • nhiễm mơi trường khí – CO2, CO, CnHm, SOx, NOx  hiệu ứng nhà kính (Greenhouse effect), mưa a-xít (acid rain) – Bụi (PM10) • nhiễm mơi trường nước – pH – BOD, COD • nhiễm khác – Tiếng ồn – Nhiệt thải, v.v 4 Hiệu ứng nhà kính Các chất khí gây hiệu ứng nhà kính N20 CH4 CO2 Tiềm gây hiệu ứng nhà kính chất khí Chất khí Thay đổi nồng độ CO2 khí Thay đổi nhiệt độ địa cầu giai đoạn 1856-1999 dự báo đến 2100 Các nguồn lượng sơ cấp truyền thống Các nguồn lượng truyền thống sơ cấp 10 Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện 38 Giới thiệu chung Nhà máy nhiệt điện sử dụng nước: thiết bị biến đổi lượng từ nhiên liệu thành điện năng; Phần lớn sản lượng điện sản xuất từ nhà máy nhiệt điện chu trình Rankine, giá điện sản xuất theo phương pháp tương đối thấp; Nhiên liệu hóa thạch (vd: than, dầu, khí đốt) thường sử dụng rộng rãi 39 Chu trình Rankin - Chu trình Rankin sử dụng rộng rãi nhà máy nhiệt điện; - Năng lượng tồn dạng hóa chuyển thành nhiệt buồng đốt lò 40 Định luật bảo toàn lượng viết cho chu trình nước • Chu trình nước : chu trình khép kín • Nội nước khơng thay đổi sau chu trình  nhiệt chuyển đổi cho đơn vị khối lượng môi chất chu trình = lượng trao đổi dạng cơng từ mơi chất Q cycle • • • • • net  W net cycle Q1 – Q2 = WT – Wp Q1: lượng nhiệt môi chất làm việc hấp thụ được, kJ/kg Q2: lượng nhiệt thải bỏ từ môi chất làm việc, kJ/kg WT: công chuyển từ môi chất làm việc, kJ/kg WP: công chuyển cho môi chất làm việc, kJ/kg 41 Hiệu suất chu trình lượng nước Wnet WT  WP Q1  Q2 Q2 cycle     1 Q1 Q1 Q1 Q1 42 Hiệu suất nhà máy điện ngưng Hiệu suất nhiệt nhà máy • overall = cơng suất sản máy phát / công suất nhiệt cháy nhiên liệu lò Hiệu suất lò • boiler = cơng suất nhiệt nước / công suất phát nhiệt cháy nhiên liệu Hiệu suất chu trình Rankine cycle = – (công suất nhiệt thải bỏ từ nước / công suất nhiệt mà nước nước hấp thụ được) Hiệu suất học Tuabin • turbine (mech) = công suất hiệu dụng tua-bin / công suất tua-bin Hiệu suất máy phát điện: generator = công suất điện đầu máy phát / công suất hiệu dụng tua-bin overall = boiler x cycle x turbine (mech) x generator 43 Cấu tạo nguyên lý hoạt động lò Tuỳ theo thời kỳ, hóng chế tạo, đặc tính nhiên liệu, đặc tính tổ máy, v.v mà lò có nhiều dạng khác Nhưng để hồn thành nhiệm vụ mình, loại nói chung có cấu tạo bao gồm: Buồng đốt: không gian tạo nên dàn ống sinh hơi; Bao (đối với lò tới hạn): thiết bị chứa nước sôi bốc hơi; Các trao đổi nhiệt: nhiệt, hâm nước, sấy khơng khí; Các thiết bị phụ kèm: quạt gió, quạt khói, hệ thống cung cấp than bột, hệ thống xử lý nước, hệ thống lọc bụi, hệ thống điều chỉnh - bảo vệ an toàn, v.v 44 Tổng thể thiết bị lò 860 MW có hệ thống xử lý mơi trường 45 Lò ghi xích (cho cơng nghiệp phát điện quy mơ nhỏ) 46 Lò 455 MW đốt than bột (Pulverized Coal Fired Boiler) 47 Lò 1300 MW đốt bột than (PC Boiler) 48 Khung lò 300 MW đốt bột than – NMNĐ ng Bí 49 Lò lớp sơi tuần hồn 50 Lò lớp sụi tuần hồn (Foster Wheeler’s CFB Boiler) FW CFB 50 MW Công ty nhiệt điện Na Dương 51 Nguyên lý hoạt động lò Lò 455 MW tuần hồn tự nhiên (Natural Circulating Coal-Fired Boiler) 52