c. Binary-cycle (Hình 2.28(c ))
2.8.3. Máy phát điện diesel
Máy phát điện diesel thực chất là tổ máy phát điện dùng động cơ Diesel, đây là một loại động cơ đốt trong, khác với động cơ xăng (hay động cơ của Otto). Động cơ Diesel do một kỹ sư người Đức, ơng Rudolf Diesel, phát minh ra vào năm 1892. Chu trình làm việc của động cơ cũng được gọi là chu trình Diesel.
Động cơ diesel là một động cơ cĩ nhiều ưu điểm, cĩ khả năng hoạt động độc lập, phù hợp cho các máy phát điện từ 150W đến 7,5kW. Các tổ máy phát điện dùng động
Trang 89
cơ diesel được xem là cĩ thời gian đáp ứng nhanh, độ tin cậy cao, ổn định hơn so với các loại nhà máy điện cĩ cùng cơng suất về hiệu suất và kích thước. Nhà máy điện dùng động cơ diesel được lắp đặt tại những nơi:
- Xa nguồn lưới điện quốc gia, việc cung cấp than đá và nước cũng như các nguồn nhiên liệu khác khơng thuận lợi như yêu cầu.
- Năng lượng cung cấp cho phụ tải nhỏ, chủ yếu để cấp điện cho các trường hợp khẩn cấp.
- Các phụ tải thường dùng máy phát diesel thường là các phụ tải cĩ yêu cầu cung cấp điện cao, liên tục cung cấp như phụ tải loại 1 và loại 2 (các trung tâm điều hàng của chính phủ, khu quân sự, bệnh viện, dịch vụ điện thoại hay các cơng ty thép, thuỷ tinh, khu thương mại, sân vận động…).
Bên cạnh tính ổn định, độ tin cậy cũng như khả năng đáp ứng nhanh, nhà máy điện Diesel cĩ những ưu điểm sau:
- Vốn đầu tư để xây dựng nhà máy tương đối thấp.
- Thiết kế, lắp đặt và bố trí mặt bằng nhà máy điện diesel khá đơn giản, đặc biệt bồn chứa nhiên liệu dự trữ nhỏ, hệ thống làm mát đơn giản, lượng nước làm mát hạn chế cũng như khơng cần phải xử lý tro thải cho quá trình chạy phát điện nên phù hợp sử dụng cho các phụ tải nhỏ, phụ tải đơ thị và yêu cầu tính thẩm mỹ cao. Nếu so sánh tính hiệu quả, nhà máy điện diesel sẽ cĩ lợi hơn nhà máy điện hơi nước ở dải cơng suất thấp.
- Chi phí nhiên liệu để hoạt động nhà máy điện Diesel tương đối chấp nhận được trong dải cơng suất nhỏ, thời gian từ lúc nhà máy khởi động đến khi mang tải định mức ngắn, tổn thất năng lượng trong chế độ chờ (chạy khơng tải – standby) ít hơn so với các loại nhà máy điện khác.
- Vận hành đơn giản, đáp ứng nhanh theo nhu cầu phụ tải, khơng địi hỏi yêu cầu giám sát liên tục.
Tuy nhiên,nhà máy điện Diesel cũng tồn tại một số nhược điểm:
Trang 90
- Nhà máy điện Diesel chỉ thích hợp để phát cơng suất nhỏ, nếu muốn vận hành với cơng suất lớn thì chi phí vận hành sẽ rất cao.
- Chi phí nhiên liệu cho 1kWh khơng thể cạnh tranh với các loại nhà máy nhiệt điện khác.
- Trong quá trình hoạt động, phát sinh khí CO2 gây ơ nhiễm mơi trường.
- Thời gian sử dụng ngắn hơn so với các nhà máy nhiệt điện khác vì phí bảo trì và bảo dưỡng cao.
- Tiếng ồn là một vấn đề nghiêm trọng trong quá trình vận hành của nhà máy điện diesel.
Quá trình hoạt động của động cơ diesel được tĩm tắt qua hình 2.32, sự cháy của nhiên liệu, tức dầu diesel, xảy ra trong buồng đốt khi piston đi tới gần điểm chết trên trong kỳ nén, là sự tự cháy dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao của khơng khí nén.
Hình 2.32. Mơ hình và quá trình hoạt động của động cơ diesel
Trang 91