2.3 Tính toán cân bằng nhiệt và cân bằng chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý
2.3.12 Xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của tổ máy
2.3.12.1 Tiêu hao hơi của tuabin Do=200000
2.3.12.2 Suất tiêu hao hơi cho tuabin.¿ ¿
Suất tiêu hao hơi cho tua bin có ý nghĩa rằng phải dùng bao nhiêu kg hơi đưa vào tua bin để sẩn xuất được 1kWh điện năng (1kWh= 1 số đồng hồ điện)
do=Do
Ne=143,17
200000=0,0071kg/k W .h 2.3.12.3 Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin.
Tiêu hao nhiệt QTB cho thiết bị tuabin chính là lượng nhiệt của lò hơi phải cung cấp chính cho tuabin và bình ngưng. Ở đây tuanbin có QNTG:
Ta có: qQNTG= i2’ – itr2 = 3533,55 - 3111= 422,55kJ/kg
Vì hệ sốαQNTG là lượng hơi từ tuabin vào bộ QNTG nên
=> αQNTG = 0,9
QTB=Do(io−inc+αQNTG. qQNTG)=143,17(3461,56−1025,3+(422,55.0,9))=393249,7k W 2.3.12.4 Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin.
Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin là lượng nhiệt tiêu hao cho thiết bị tuabin để sản xuất ra 1kWh điện năng.
qTB=QTB Ne
=393249,7
200000 =1,966kJ/ (k W . s) qTB = 1,966.3600 = 7078,4 kJ/kWh 2.3.12.5 Tiêu hao nhiệt cho lò hơi.
Tiêu hao nhiệt cho lò hơi được hiểu là tổng lượng nhiệt tiêu hao cho lò hơi để sản xuất ra hơi quá nhiệt ở đầu ra bộ quá nhiệt cuối cùng trước khi được dẫn sang gian đặt thiết bị tuabin
QLH=DLH.(iqn−inc+αQNTG. qQNTG) kW Trong đó:
- DLH là lưu lượng nước cấp vào lò hơi. Lưu lượng nước cấp vào lò hơi phải lớn hơn lưu lượng hơi vào tuabin một lượng bằng tổng lượng nước xả lò, lưu lượng hơi chèn, lưu
lượng hơi cho ejector và các rò rĩ khác trong lò hơi và trên đường dẫn hơi mới sang gian tuabin.
Ta có: DLH = nc.Do = 1,02.143,17 =146,03 kg/s = 525,71 t/h
- iqn là entanpy của hơi quá nhiệt ra khỏi bộ quá nhiệt cuối cùng của lò hơi. Áp suất hơi quá nhiệt sơ bộ chọn là 100 bar, nhiệt độ hơi quá nhiệt chọn gần đúng là 540 oC lớn hơn nhiệt độ hơi quá nhiệt vào tuabin 5 oC (535 oC). Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt và nội suy ta có iqn = 3476,9 kJ/kg.Thay vào công thức trên ta có:
QLH =146,03.(3476,9 – 1025,3+(422,55.0,9)) = 383541,63 kW.
2.3.12.6 Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi
Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi là lượng nhiệt mà nước nhận được ở lò hơi tính cho 1 đơn vị điện năng sản xuất ra.
qLH=QLH
Ne =383541,63
200000 =1,917kJ/k Ws=7441,2kJ/k Wh 2.3.12.7 Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy
Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy là lượng nhiệt năng tiêu hao cho lò hơi mà nhiên liệu phải cung cấp.
Theo trang 52 TL1 chọn hiệu suất lò hơi ❑LH=0,92 Qc=QLH
❑LH=383541,63
0,92 =416893,076k W
2.3.12.8 Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy
Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy là tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất ra một đơn vị điện năng tính theo 1kWh
qc=Qc
Ne=416893,076
200000 =2,08kJ/kWs=8640kJ/k Wh 2.3.12.9 Hiệu suất truyền tải môi chất trong nhà máy.
Hiệu suất truyền tải môi chất được tính theo các tổn thất nhiệt ra môi trường và tổn thất áp suất trên toàn bộ đường vận chuyển môi chất là nước và hơi nước trong toàn bộ chu trình nhiệt của nhà máy điện. Nhưng thành phần tổn thất trên đường vận chuyển giữa gian lò hơi và tuabin là lớn nhất nên hiệu suất truyền tải môi chất được quy về tính theo tổn thất năng lượng trên đường dẫn hơi này.
❑tt=QTB
QLH= 393249,7
413541,63=0,95=95,8 %
2.3.12.10 Hiệu suất của thiết bị tuabin ( kể cả hiệu suất tuabin,bình ngưng,khớp nối và máy phát điện)
Hiệu suất của thiết bị tuabin là hiệu suất của khối thiết bị tuabin – máy phát có kể cả tổn thất nhiệt ở bình ngưng.
Theo công thức 2.21 trang 48/TL1 ta có:
❑TB= Ne
QTB= 200000
393249,7 1=0,508=50,8 % 2.3.12.11 Hiệu suất của toàn tổ máy.
Hiệu suất của toàn tổ máy hay hiệu suất của toàn nhà máy nếu các tổ máy có cùng công suất điện với nhau. Xác định theo tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất ra công suất Ne của một tổ máy hay theo tiêu hao nhiệt cho toàn nhà máy để sản ra tổng công suất toàn nhà máy.
Theo công thức 2.23 trang 49/TL1 ta có:
❑c=Ne
Qc= 200000
416893,07=0,444=44,4 %
2.3.12.12 Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy trong nhà máy.
- Lượng nhiệt cung cấp cho lò hơi để gia nhiệt cho nước từ nước cấp 240 oC đến nhiệt độ hơi quá nhiệt 540oC rồi vào giãn nở sinh công trong tuabin 200MW là do khói thoát ra của 2 tuabin khí 200MW, nhiệt độ khói thoát của tuabin khí 200MW là 597 oC với lưu lượng là 702 kg/s
- Ở đây ta chọn nhiệt độ khói sau khi ra bộ tận dụng nhiệt của lò hơi là 260oC (phải lớn hơn nhiệt độ nước cấp khoảng 20 oC)
Lượng nhiệt do khói thải từ 2 tuabin khí 200MW là Qkhói = GCp(tthaiv- tthair) Trong đó :
G là lưu lượng khói thải của 2 tuabin 200MW G=2.585=1404kg/s Cp Nhiệt dung riêng của khói thải coi như Cp=1,004 kJ/kg
tthaiv, tthair
nhiệt độ khói thải vào và ra khỏi lò hơi thu hồi nhiệt tthaiv= 597 oC, tthair
_= 260 oC Thay số Qkhói = Qkhói= 1404.1,004(597-257) = 419360,76 kW
So sánh với Qc=416893,07thấy Qkhói > Qc thõa điều kiện Vậy lượng khói thực tế cung cấp cho lò hơi thu hổi nhiệt là:
Qc= Gtt Cptthaiv- tthair) suy ra Gtt =951,85 kg/s tương đương mỗi tuabinlà 475,92 kg/s Vì đây là tuabin ngưng hơi tận dụng khói thải của tuabin khí nên suất tiêu hao nhiên liệu phụ thuộc vào suất tiêu hao nhiên liệu của 2 tuabin khí.
Theo công thức 2.25 trang 49/TL1 (Qthlv = 30000 kJ/m3) Bth= 2.Ne
❑tb. Qthlv= 2.200000
0,495.30000=26,m3/s