Bài giảng Thủy năng - Thủy điện: Chương 9.2 - Nhà máy

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch.. 9-2: Nhà máy TUABIN.[r]

(1)

1 PGS TS Nguyễn Thống

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TUABIN

FRANCIS

Cánh hướng dòng

Tuabin

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy

Turbine Francise

Cánh hướng dòng

TURBINE FRANCISE TRUC NGANG

Buồng xoắn

Alternateur Tuabin

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TURBINE FRANCIS

Buồng

xoắn Ốhútng

Tuabin

Hs<0

TURBINE FRANCISE Hs> 0

Q

(2)

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy NHÀ MÁY

Tð CỘT NƯỚC THẤP

Thượng lưu

Hạlưu Cần cẩu

NHÀ MÁY Tð CỘT NƯỚC THẤP

Tuabin capsul Lưới

chắn rác

BUỒNG XOẮN

ðƯỜNG

ỐNG ÁP LỰC

TUA BIN

11 THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN

Ch 9-2: Nhà máy

TUA BIN + MÁY PHÁT

(3)

TUA BIN

Alternateur Tua bin

(4)

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TURBINE KAPLAN

24

THU

THUỶỶ NĂNG & THU NĂNG & THUỶỶ ðI ðIỆỆNN Ch 9

Ch 9--22: : NhNhààmmááyy

QUAN ðI

QUAN ðIỂỂM KINH TM KINH TẾẾ

KHI CH KHI CHỌỌN N THÔNG S

(5)

HỒCHỨA- ðÂP (TUYẾN ÁP LỰC) • MNDBT: Mực nước dâng bình

thường.

• MNGC: Mực nước gia cường. • MNC: Mực nước chết.

CT dẫn nước (TUYẾN NĂNG LƯỢNG): • Cửa lấy nước: Cao trình ngưỡng, trần

cửa lấy nước.

• Dẫn nước: ðường hầm D, kênhmặt cắt.

• Giếng (bể) điều áp: Cao trình ngưỡng, D (trên, giữa,…).

• ðườngống áp lực: ðường kính, mố đở, néo

NHÀ MÁY

• Loại tuabin: F(Qmax,Htt)

• Cơng suất: Nlm. • Sốtua bin(n).

• Cột nước tính tốn: Htt.

• Lưu lượng max: Qmax(Nlm= ηηηηtρρρρgQmaxHtt)

ηηηηt= ηηηη1ηηηη2= f(Q,H);

ηηηηt: hiệu suất tổng,

ηηηη1: hiệu suất tua bin [0.850.95]

ηηηη2: hiệu suất máy phát [0.950.98]. 28

PGS TS Nguyễn Thống

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy ðịnh nghĩa:

* Nlm=ηρηρηρηρgQmaxHtt(Watt) ou Nlm=ηρηρηρηρgQmaxHtt/106(MW)

* Năng lượngñiện:

E =N.t (mil kWh)

N: công suất phát của NM thời gian t(Mw). t: sốgiờchạy công suất N (h).

NT: sốgiờchạy công suất lắp máy:

NT= Ea/Nlm[3000h5000h], Eanăng lượng TB năm Thông thường giá trịlớn tươngứng NM nhỏvà

ngược lại.

CÁC BƯỚC CHÍNH TÍNH

THƠNG SỐ NM THUỶ ðIỆN

Mỗi phương án Chuỗi dòng tiền Tiêu chí tài chính phổ biến đánh giá hiệu qủa p/án: IRR, B/C và

NPV 30

PGS TS Nguyễn Thống

XÁC ðỊNH VỊ TRÍ ðẬP

Thường có đến vị trí so sánh.

Mỗi vị trí tuyến xác định cơng trình dẫn nước tương

(6)

- Chọn sơ bộ: Nlm, kích thước CT dẫn

nước, MNDBT, MNC

- Chọn sơ bộcác cơng trình: tháo lũ, dẫn

dòng, …

- Chọn sơ bộphương pháp dẫn dịng.

Tính DỊNG TIỀN (ðẦU TƯ, LỢI NHUẬN) CHO MỖI PHƯƠNG ÁN các tiêu chí IRR, B/C NPV cho mỗi phương án Chọn vịtrí đập hợp lý.

XÁC ðỊNH MNDBT

Khảo sát tất cả các tổ hợp MNDBT với gia số15m (phụthuộc vào giai đoạn tính)

Cố định tham số: MNC, Nlm, kích thước cơng trình dẫn dịng,…

Tính năng lượng TB năm tương ứng mỗi MNDBT (MNDBT tăng E tăng) và tính giá thành dựán tươngứng.

Chú ý: MNDBT tăng chiều cao ñập tăng

giá thành dựán tăng.

Gia chi phíđầu tưtuyến áp lực (đập,…)

t 0

Gia thu nhập tăng Enăm

(MNDBT tăngE tăng)

BIỂU ðỒDÒNG TIỀN KHI XÉT GIA TĂNG MNDBT

N

N Thời gian phân tích tài dựán (40 năm cho dựán Tð)

XÁC ðỊNH MNC

Giống nhưtrong xácñịnh MNDBT, khảo sát tất cả các phương án MNC với gia số

15m, và lưu ý cácđiều kiện:

- Cao trình bùn cát lắng ñọng sau N năm

cao trình cửa lấy nước.

- Thể tích hửu ích bé nhất của hồ phải

ñảm bảo ðT ngày Thểtích cần thiết tính: Vmin=T.Qmax(m3)

Với T =4h-24h thời gian chạy ngày của NM.

Ch 9-2: Nhà máy XÁC ðỊNH Nlm

Thayñổi giá trịN lắp máy với gia số2MW10MW, phụthuộc vào giai đoạn tính

Giả thiết loại tuabin dựa cột nước tính tốn Httvà lưu lượng max, Qmax.

Tính tốn giá thành đầu tư (thayđổi Nlm thay đổi).

Tính tốn lại điện năng TB năm vì Nlmthayđổi

Tính tiêu chí tài IRR, B/C & NPV tương

ứng so sánh chọn p/a Nlmcó tiêu chí tốt

nhất.

Ch 9-2: Nhà máy XÁC ðỊNH SỐTUA BIN

Thông thường xem xét khảnăng

n=2,3,4,5, trong đó n=2 chọn phổbiến.

XÁC ðỊNH KÍCH THƯỚC ðƯỜNG DẪN (KÊNH, ðƯỜNG HẦM) VÀ ðƯỜNG ỐNG

ÁP LỰC

-ðường hầm đường kính kinh tế: mất năng f(D) giá ñầu tưñường hầm

(7)

Gia chi phíđầu tư đường hầm

t 0

Gia thu nhập tiết kiệm năng lượng

(giảm tổn thất ma sát D tăng)

BIỂU ðỒDỊNG TIỀN KHI XÉT GIA TĂNG

ðƯỜNG KÍNH HẦM TỪD1D2> D1

N

N Thời gian phân tích tài dựán (40 năm cho dựán Tð)

CHÚ Ý

Kinh nghiệm cho thấy D hầm sẽ chọn cho Vmax =3 m/s 5 m/s

ðƯỜNG ỐNG ÁP LỰC

ðặt tốn giống như xác định

đường kính kinh tế của ñường

hầm.

Kinh nghiệm cho thấy D áp lực sẽ

chọn cho Vmax =6,0 m/s

7,5 m/s

- Kênhtiết diện kinh tế: mất năng f(S) và ñầu tư xây dựng kênh.

XÁC ðỊNH CỘT NƯỚC TÍNH TỐN Htt

Phải tn thủ điều kiện:

• Htt > Htinh-min- dhmax

Với Htinh-min= MNC – Znm; Znm: mực nước sau

NM tươngứng Qmax.

dhmax: cột nước tổn thất từcửa lấy nước

ñến cửa vào NM.

• Htt < Htinh-max- dhmax Với Htinh-max = MNDBT- Znm

Trong thực hành chọn sơ bộHttnhưsau:

Htt= f(Htinh-max, Htinh-min)

Htt= Htinh-min+ 0.25(Htinh-max- Htinh-min) (1)

Htt= 0.925HTB (2)

Với HTBcột nước hiệu ích trung bình tính

trong cảchuỗi ñiều tiết.

42

PGS TS Nguyễn Thống THU

THUỶỶ NĂNG & THU NĂNG & THUỶỶ ðI ðIỆỆNN Ch 9