Tài liệu Chương 2: Chu trình nhiệt và hiệu suất tuyệt đối của thiết bị tuốc bin hơi nước. pdf

- 17 -





CHặNG 2
CHU TRầNH NHIT VAè HIU SUT TUYT
I CUA THIT Bậ TUC BIN HI NặẽC.

2.1- Chu trỗnh nhióỷt:
Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở tuọỳc bin hồi nổồùc (Hỗnh 2.1)
Mọi chỏỳt laỡm vióỷc laỡ hồi nổồùc. Sổỷ thay õọứi traỷng thaùi hồi trong chu trỗnh Renkin lyù
tổồớng õổồỹc bióứu thở trón (Hỗnh
2.2). Bồm nổồùc cỏỳp 1 nỏng aùp
suỏỳt cuớa nổồùc tồùi aùp suỏỳt P
a
vaỡ
dỏựn vaỡo loỡ hồi 2.
Cọng tióu hao cho 1 kg
nổồùc cỏỳp laỡ L
B
. Quaù trỗnh neùn
õúng entrọpi trong bồm õổồỹc bióứu
thở trón õọử thở T-s bũng õổồỡng aa.
Trong loỡ hồi nổồùc õổồỹc
õun lón dổồùi aùp suỏỳt khọng õọứi
õóỳn nhióỷt õọỹ sọi (õổồỡng ab) vaỡ
bọỳc hồi (õổồỡng bc). Sau õoù hồi õi
vaỡo bọỹ quaù nhióỷt 3, ồớ õoù nhióỷt õọỹ
tng lón õóỳn T

o
. Quaù trỗnh cung
cỏỳp nhióỷt trong bọỹ quaù nhióỷt dióựn
ra dổồùi aùp suỏỳt khọng õọứi P
o
, cho
nón lổồỹng nhióỷt

cỏỳp vaỡo q
1
truyóửn
cho nổồùc vaỡ hồi hoaỡn toaỡn õổồỹc
tióu phờ cho vióỷc nỏng entanpi cuớa
hồi vaỡ õọỳi vồùi 1 kg hồi seợ laỡ :
q
1
= i
o
-

i
a

Trong õoù :
i
o
- Entanpi cuớa hồi
khi ra khoới bọỹ quaù nhióỷt, kJ/kg
i
a

- Entanpi cuớa
nổồùc cỏỳp vaỡo loỡ hồi kJ/kg
Nhióỷt truyóửn cho hồi trong
loỡ hồi vaỡ trong bọỹ quaù nhióỷt õổồỹc
bióứu thở bũng dióỷn tờch 1abcd21.

L
3
4
5
6
2
1
q
q
2
L

1
p
, , ,
ti
p
, ,
i
p
, ,
p
i
a, a,

i'
Hỗnh.2.1. Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở nhióỷt nng
1 - Bồm nổồùc cỏỳp 2 - Loỡ hồi
3 - Bọỹ quaỳ nhióỷt 4 - Tuọỳc bin
5 - Bỗnh ngổng 6 - Maùy phaùt õióỷn

T
s
1
2
a
a'
b
c
d
e
T

T

Hỗnh.2.2. Chu trỗnh Renkin trón õọử thở T-s


- 18 -





Khi ra khoới bọỹ quaù nhióỷt vồùi entanpi i

o
hồi õổồỹc dỏựn vaỡo tuọỳc bin 4, giaợn nồớ vaỡ
sinh cọng L
T
. ọỳi vồùi tuọỳc bin laỡm vióỷc khọng coù tọứn thỏỳt vaỡ khọng coù trao õọứi nhióỷt
vồùi mọi trổồỡng bón ngoaỡi, quaù trỗnh giaợn nồớ hồi laỡ quaù trỗnh õoaỷn nhióỷt (õổồỡng de).
Hồi thoaùt khoới tuọỳc bin seợ õi vaỡo bỗnh ngổng 5. õỏy vồùi aùp suỏỳt p
k
khọng
õọứi seợ dióựn ra quaù trỗnh hồi nhaớ nhióỷt cho nổồùc laỡm maùt tuỏửn hoaỡn, hồi õổồỹc ngổng tuỷ
laỷi thaỡnh nổồùc coù entanpi i
k
(quaù trỗnh ea) vaỡ õổồỹc bồm 1 bồm vaỡo loỡ hồi. Nhổ vỏỷy
chu trỗnh cuớa hồi nổồùc trong nhaỡ maùy nhióỷt õióỷn laỡ mọỹt chu trỗnh kheùp kờn.
Nhióỷt lổồỹng nhaớ ra tổỡ 1 kg hồi khi aùp suỏỳt trong bỗnh ngổng giổợ khọng õọứi
õổồỹc xaùc õởnh bồới hióỷu sọỳ cuớa entanpi.
q
2
= i
k
- i
kt

Trong õoù :
i
kt
- Entanpi cuớa hồi thoaùt tổỡ tuọỳc bin sau khi giaợn nồớ õúng entrọpi
i
k
- Entanpi cuớa nổồùc ngổng

Cọng coù ờch lyù thuyóỳt cuớa 1 kg hồi bũng :

l = q
1
- q
2
= (i
o
- i
a
) - (i
kt
- i
k
)
= (i
o
- i
kt
) - (i
a
- i
k
) = l
T
- l
B
(2-1)
Trong õoù :
l

T
= i
o
- i
kt
- Cọng cuớa 1 kg hồi trong tuọỳc bin lyù tổồớng, vaỡ õổồỹc goỹi laỡ cọng lyù
thuyóỳt.
l
B
= i
a
- i
k
- Cọng tióu hao õóứ bồm 1 kg nổồùc vaỡo loỡ hồi.
Dióỷn tờch coù gaỷch cheùo trón õọử thở T-s tổồng õổồng vồùi cọng l (H 2.2)

2.2- Hióỷu suỏỳt tuọỳc bin:
Hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi
Tyớ sọỳ cuớa cọng tuọỳc bin lyù tổồớng trón lổồỹng nhióỷt cỏỳp vaỡo goỹi laỡ hióỷu suỏỳt
tuyóỷt õọỳi hay laỡ hióỷu suỏỳt nhióỷt, tổùc laỡ :

t
=
1
q
l
=
ao
kakto
ii

)'ii()ii(


(2-2)
Nóỳu thóm vaỡ bồùt õi õaỷi lổồỹng i
k
ồớ mỏựu sọỳ, ta coù :

t
=
)'ii()'ii(
)ii()ii(
kako
kakto



Nóỳu boớ qua cọng duỡng õóứ keùo bồm thỗ hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa chu trỗnh lyù
tổồớng seợ laỡ :

t
=
ii
ii
okt
ok


'
(2-3)

- 19 -





Trong õoù : h
o
= i
o
- i
kt
- Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin õổồỹc xaùc õởnh dóự
daỡng trón õọử thở i-s (Hỗnh 2.3)

Khi quaù trỗnh giaợn nồớ hồi kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi ỏứm thỗ nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt
cuợng coù thóứ tờnh theo cọng thổùc :
h
o
= i
o
- i
k
- T
k
(s
o
- s
k
)

Caùc kyù hióỷu xem hỗnh (H.2.4).

Vaỡ
t
= 1 -
Ts s
ii
ko k
ok
()
'
'


(2-4)

Nóỳu quaù trỗnh giaợn nồớ kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi quaù nhióỷt thỗ coù thóứ tờnh h
o
theo
phổồng trỗnh cuớa khờ lyù tổồớng :
h
o
=
k
k
pv
p
p
oo
k

o
k
k



















1
1
1
(2-5)
ọỳi vồùi hồi quaù nhióỷt k = 1,3
p
o
v

o
- Tờch cuớa caùc thọng sọỳ hồi ban õỏửu, õổồỹc xaùc õởnh theo baớng hồi nổồùc
p
k
- Aẽp suỏỳt cuọỳi cuớa quaù trỗnh giaợn nồớ õoaỷn nhióỷt.

T
a
a'
b
c
d
e
1
2
s
T


S -
s
e'
2'
S'
Hỗnh.2.4. Chu trỗnh nhióỷt thổỷc tóỳ
trón õọử thở T-s

T

i

i
i


t


p
t
p



t
i
a
h
o

=

i
o

-

i
k
t
h

i

=

i
o

-

i
k
s
Hỗnh.2.3. Quùa trỗnh giaợn nồớ hồi
trong tuọỳc bin trón õọử thở i-s

- 20 -





Hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi
Trong thổỷc tóỳ quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin laỡ quaù trỗnh khọng thuỏỷn
nghởch, bồới vỗ sổỷ chuyóứn õọỹng cuớa hồi trong phỏửn chaớy luọn keỡm theo tọứn thỏỳt cọng
õaùng kóứ. Cho nón õổồỡng quaù trỗnh giaợn nồớ trón õọử thở i-s lóỷch khoới õổồỡng thúng
entrọpi (Hỗnh 2.3) vaỡ trón õọử thở T-s (Hỗnh 2.4) vóử hổồùng tng entrọpi.
Do tng entrọpi cuớa hồi thoaùt khi aùp suỏỳt khọng thay õọứi nón entanpi cuớa noù
tng lón, hióỷu sọỳ cuớa entanpi õỏửu vaỡ cuọỳi õỷc trổng cho cọng thổỷc tóỳ do 1 kg hồi trong
tuọỳc bin sinh ra seợ giaớm xuọỳng vaỡ bũng :
l

i
= h
i
= i
o
- i
k

Cọng thổỷc tóỳ do 1 kg hồi trong tuọỳc bin sinh ra õổồỹc goỹi laỡ nhióỷt giaùng sổớ
duỷng cuớa tuọỳc bin (h
i
)
Trón õọử thở T-s quaù trỗnh giaợn nồớ thổỷc õổồỹc bióứu thở bũng õổồỡng de (Hỗnh2.4).
Nhióỷt cỏỳp cho loỡ hồi bũng dióỷn tờch 1abcd21, nhióỷt cỏỳp cho nổồùc laỡm maùt (nổồùc tuỏửn
hoaỡn) bỗnh ngổng , q
2
= 1ae21, tng so vồùi nhióỷt cuớa chu trỗnh lyù tổồớng, coỡn cọng do
hồi trong tuọỳc bin sinh ra seợ giaớm vaỡ bũng h
i
= q
1
- q
2
hay laỡ bũng hióỷu sọỳ cuớa caùc
dióỷn tờch :
aabcdea - 2e e22 h
o
- T
k
s (2-6)

Dióỷn tờch sau cuỡng laỡ nhióỷt lổồỹng cỏỳp cho nổồùc tuỏửn hoaỡn, õỷc trổng cho caùc
tọứn thỏỳt khi hồi giaợn nồớ trong tuọỳc bin. Trong trổồỡng hồỹp naỡy, khi õióứm cuọỳi cuớa quaù
trỗnh giaợn nồớ nũm ồớ vuỡng hồi ỏứm, thỗ nhióỷt lổồỹng ỏỳy seợ bũng T
k
s, trong õoù, s - Gia
sọỳ entrọpi do tọứn thỏỳt khi hồi giaợn nồớ trong tuọỳc bin gỏy nón .
Tyớ sọỳ cuớa nhióỷt giaùng sổớ duỷng h
i
trón nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt h
o
goỹi laỡ hióỷu suỏỳt
trong tổồng õọỳi cuớa tuọỳc bin.

oi
=
h
h
l
l
i
o
i
o
= (2-7)
ọỳi vồùi trổồỡng hồỹp giaợn nồớ trong vuỡng hồi ỏứm

oi
= 1 -
Ts
h

k
o


ọửng thồỡi cuợng coù thóứ bióứu thở
s =
h
T
o
k
(1 -
oi
)
Hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuợng coù thóứ tỗm õổồỹc bũng caùch so saùnh cọng suỏỳt
do hồi sinh ra trong tuọỳc bin vồùi cọng suỏỳt lyù tổồớng cuớa maùy.


oi
=
o
i
o
i
P
P
Gl
Gl
=

- 21 -





Hióỷu suỏỳt trong tuyóỷt õọỳi
Tyớ sọỳ cuớa nhióỷt giaùng sổớ duỷng trón nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp cho 1 kg mọi chỏỳt
trong loỡ hồi q
1
goỹi laỡ hióỷu suỏỳt trong tuyóỷt õọỳi cuớa tuọỳc bin.

i
=
l
q
i
i
=
h
ii
i
ok

'
=
()
hh
hi i
io

oo k

'
=
oi

t
(2-8)
Cuợng coù thóứ dióựn õaỷt theo tyớ sọỳ cọng suỏỳt trong cuớa tuọỳc bin trón nhióỷt lổồỹng
trong mọỹt giỏy Q cỏỳp cho mọi chỏỳt trong loỡ hồi :


i
=
Gq
Gl
i
i
=
Gq
P
i
i
=
Q
P
i
(2-8')
Hióỷu suỏỳt cồ khờ:
Khọng phaới tỏỳt caớ cọng suỏỳt do hồi sinh ra õóửu õổồỹc cung cỏỳp cho họỹ tióu thuỷ,

vỗ mọỹt phỏửn cọng suỏỳt phaới chi phờ õóứ thừng caùc tọứn thỏỳt cồ khờ P
m
.
Cọng suỏỳt hióỷu duỷng P
e
trón khồùp truỷc nọỳi tuọỳc bin vồùi maùy õổồỹc truyóửn õọỹng
beù hồn cọng suỏỳt trong tuọỳc bin P
i
mọỹt õaỷi lổồỹng bũng giaù trở cuớa caùc tọứn thỏỳt cồ khờ
P
m
.
Pe = P
i
- P
m

Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt hióỷu duỷng trón cọng suỏỳt trong goỹi laỡ hióỷu suỏỳt cồ khờ :


m
=
i
e
P
P
(2-9)


Hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tổồng õọỳi:

Cọng suỏỳt lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin lyù tổồớng õổồỹc xaùc õởnh theo phổồng trỗnh :
P
o
= G.h
o
(2-10)
Trong õoù :
h
o
- Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt
Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt hióỷu duỷng trón cọng suỏỳt lyù thuyóỳt goỹi laỡ hióỷu suỏỳt hióỷu
duỷng tổồng õọỳi.

moi
io
ei
o
e
oe
PP
PP
P
P

=== (2-11)

Hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tuyóỷt õọỳi :
Tyớ sọỳ cọng suỏỳt hióỷu duỷng cuớa tuọỳc bin trón lổồỹng nhióỷt cung cỏỳp trong loỡ hồi
goỹi laỡ hióỷu suỏỳt hióỷu duỷng tuyóỷt õọỳi thióỳt bở tuọỳc bin :

- 22 -






oetmoitmi
i
eie
e
QP
PP
Q
P

===== (2-12)

Hióỷu suỏỳt maùy phaùt õióỷn:
Nóỳu trong tuọỳc bin duỡng õóứ truyóửn õọỹng maùy phaùt õióỷn thỗ cọng suỏỳt P
E
phaùt
ra tổỡ õỏửu dỏy maùy phaùt seợ beù hồn cọng suỏỳt hióỷu duỷng mọỹt õaỷi lổồỹng bũng giaù trở tọứn
thỏỳt P
G
cuớa maùy phaùt :
P
E
= P
e

- P
G

Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt õióỷn ồớ õỏửu dỏy maùy phaùt trón cọng suỏỳt hióỷu duỷng goỹi laỡ
hióỷu suỏỳt maùy phaùt õióỷn.


e
E
G
P
P
=

(2-13)
Hióỷu suỏỳt õióỷn tổồng õọỳi
Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt õióỷn cuớa maùy phaùt trón cọng suỏỳt lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin lyù
tổồớng goỹi laỡ hióỷỷu suỏỳt õióỷn tổồng õọỳi.


GmoiGoe
o
e
e
o
e
oG
P
P
P

P

==== (2-14)
Hióỷu suỏỳt õióỷn tuyóỷt õọỳi
Tyớ sọỳ cuớa cọng suỏỳt õióỷn (tờnh bũng õồn vở nhióỷt) trón nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp
vaỡo loỡ hồi goỹi laỡ hióỷu suỏỳt õióỷn tuyóỷt õọỳi


GmoitGe
e
G
E
E
Gq
P
Gq
P

====
11
(2-15)

Tổỡ (2-15) thỏỳy rũng : coù hai con õổồỡng tng hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa thióỳt bở.
Con õổồỡng thổù nhỏỳt laỡ tng hióỷu suỏỳt nhióỷt cuớa chu trỗnh bũng caùch nỏng cao hióỷu sọỳ
nhióỷt õọỹ trung bỗnh khi cung cỏỳp nhióỷt vaỡo loỡ hồi (nguọửn noỳng) vaỡ nhióỷt õọỹ khi thaới
nhióỷt trong bỗnh ngổng (nguọửn laỷnh).
Con õổồỡng thổù hai laỡ hoaỡn thióỷn cỏỳu taỷo cuớa tuọỳc bin vaỡ maùy phaùt, chuớ yóỳu laỡ
giaớm bồùt tọứn thỏỳt trong phỏửn chaớy cuớa tuọỳc bin, cuợng nhổ giaớm tọứn thỏỳt cồ khờ vaỡ tọứn
thỏỳt trong maùy phaùt.
Ngổồỡi vỏỷn haỡnh coù nhióỷm vuỷ baớo õaớm hióỷu suỏỳt tọỳi õa cuớa thióỳt bở trong thồỡi

gian laỡm vióỷc lỏu daỡi. Muọỳn vỏỷy phaới duy trỗ caù
c thọng sọỳ õởnh mổùc cuớa quaù trỗnh
nhióỷt, trọng coi cỏứn thỏỷn vaỡ õởnh kyỡ sổớa chổợa tuọỳc bin.
Nhổợng hióỷu suỏỳt vaỡ cọng suỏỳt õaợ phỏn loaỷi trón kia õổồỹc ghi trong baớng 1-1
- 23 -





Baớng 1-1 Cọng suỏỳt vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin

Hióỷu suỏỳt Hióỷu suỏỳt
tổồng õọỳi
Hióỷu suỏỳt
tuyóỷt õọỳi
Cọng suỏỳt
Cuớa tuọỳc bin lyù
tổồớng
1

t
=
h
ii
i
ok

'

P
o
= G.h
o

Trong

oi
=
h
h
i
o


i
=
t

oi
P
i
= G.h
i

=P
o

oi

Hióỷu duỷng
oe
=
oi

m

e
=
t

oe
P
e
= G.h
i

m

=P
o

oE

ióỷn
oE
=
oi

m

G


E
=
t

oe

P
E
= G.h
i

m

G

=P
o

oE


Khi õaùnh giaù hióỷu quaớ cuớa toaỡn nhaỡ maùy õióỷn cỏửn phaới tờnh thóm tọứn thỏỳt nhióỷt
trong loỡ hồi, tióu hao nng lổồỹng keùo bồm cỏỳp nổồùc, tọứn thỏỳt aùp suỏỳt vaỡ tọứn thỏỳt nhióỷt
trong caùc ọỳng dỏựn hồi,v.v
Trong thổỷc tóỳ tờnh toaùn cọng suỏỳt õổồỹc do bũng W(J/s) hay laỡ bũng kW vaỡ kyù
hióỷu bũng chổợ P. Sổỷ lión kóỳt giổợa lổu lổồỹng khọỳi lổồỹng cuớa hồi G, kg/s, cọng cuớa 1kg

hồi vaỡ cọng suỏỳt (do bũng kW) nhổ sau :
P
i
= G.l
i
= G.h
i
[J/s] = 10
-3
h
i
G [kW] (2-16)
Nóỳu nhióỷt giaùng h
i
tờnh bũng kJ/kg thỗ lổu lổồỹng hồi trong mọỹt giỏy õóứ sinh ra
cọng suỏỳt trong :
G =
oioi
i
i
h
P
h
P

= [kg/s] (2-17)

Vaỡ lổu lổồỹng trong mọỹt giồỡ :
D = 3600.G [kg/h]
ọỳi vồùi tuọỳc bin ngổng hồi thổồỡng hay duỡng phọứ bióỳn õaỷi lổồỹng suỏỳt tióu hồi

laỡ lổồỹng hồi õóứ saớn sinh ra1 KWh trón õỏửu dỏy maùy phaùt, laỡ :
d
e
=
3600.
.
G
h
ooE

=
3600.

G
h
ooimG

[kg/kWh] (2-18)
Hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa tuọỳc bin ngổng hồi õổồỹc õaùnh giaù theo suỏỳt tióu hao nhióỷt
laỡ lổồỹng nhióỷt õóứ saớn sinh ra 1kWh vaỡ tờnh theo cọng thổùc :
q
E
= d
E
(i
o
- i
k
) =
3600.

E


- 24 -





Trong õoù :
i
o
- Entanpi cuớa hồi mồùi. kJ/kg
i
k
- Entanpi cuớa nổồùc ngổng hồi thoaùt kJ/kg
Hay
q
E
=
1

E
(2-19)
laỡ õaỷi lổồỹng nghởch õaớo cuớa hióỷu suỏỳt õióỷn tuyóỷt õọỳi.

2-3. Caùc bióỷn phaùp nỏng cao hióỷu suỏỳt nhióỷt cuớa chu trỗnh tuọỳc
Sổỷ phuỷ thuọỹc cuớa hióỷu suỏỳt nhióỷt vaỡo caùc thọng sọỳ hồi taỷi caùc õióứm khaùc nhau
cuớa chu trỗnh õổồỹc trỗnh baỡy trón õọử thở T-s (Hỗnh.2.4). óứ thỏỳy roợ hồn tọỳt nhỏỳt ta

thay chu trỗnh Renkin bũng chu trỗnh Caùcnọ tổồng õổồng.
Trong chu trỗnh Renkin, nhióỷt õem vaỡo khi õun nổồùc cỏỳp õóỳn nhióỷt õọỹ baợo hoỡa
(õổồỡng ab Hỗnh 2.4), khi bọỳc hồi (õổồỡng bc) vaỡ khi quaù nhióỷt hồi (õổồỡng cd) õổồỹc
tióỳn haỡnh vồùi nhióửu nhióỷt õọỹ khaùc nhau. Coỡn sổỷ thaới nhióỷt trong bỗnh ngổng ồớ vuỡng
hồi ỏứm trong chu trỗnh naỡy cuợng nhổ trong chu trỗnh Caùcnọ dióựn ra vồùi nhióỷt õọỹ T
k

khọng õọứi (õổồỡng ea). Vỏỷy thỗ, õóứ thay chu trỗnh Renkin bũng chu trỗnh Caùcnọ tổồng
õổồng chố cỏửn thay nhióỷt õọỹ thay õọứi T trón õoaỷn cỏỳp nhióỷt bũng nhióỷt õọỹ tổồng
õổồng khọng õọứi T
td
. õỏy dióỷn tờch cuớa chu trỗnh tổồng õổồng seợ bũng dióỷn tờch
õổồỹc giồùi haỷn bồới õổồỡng vióửn cuớa chu trỗnh Renkin. Tổùc laỡ hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh
Renkin
t
seợ bũng hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh Caùcnọ tổồng õổồng :

t
=
C
=
(
)
TT
T
td k
td

(2-20)
Tổỡ õỏỳy :

T
td
=
()
T
k
t
1

(2-21)
2.3.1. Nỏng cao aùp suỏỳt ban õỏửu p
o
Vồùi nhióỷt õọỹ hồi thoaùt T
k
vaỡ nhióỷt õọỹ hồi mồùi T
o
khọng õọứi, nóỳu tng aùp suỏỳt
hồi ban õỏửu P
o
thỗ nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa seợ tng, do õoù nhióỷt õọỹ tổồng õổồng cỏỳp
nhióỷt seợ tng tổỡ T
td
õóỳn T
td1
(Hỗnh 2.5). Theo cọng thổùc (2-20) hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa
chu trỗnh seợ tng lón.
Nhổng caỡng tng aùp suỏỳt ban õỏửu, nhióỷt õọỹ tổồng õổồng cuớa chu trỗnh T
td
luùc
õỏửu tng sau õoù do tng phỏửn nhióỷt duỡng õóứ õun nổồùc tồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ nón nhởp

õọỹ tng ỏỳy chỏỷm dỏửn, nóỳu tióỳp tuỷc tng aùp lón nổợa thỗ seợ laỡm giaớm T
td
vaỡ hióỷu quaớ
kinh tóỳ cuớa chu trỗnh.
- 25 -





Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin h
o

seợ cuỡng tng vồùi P
o
cho õóỳn luùc õổồỡng
tióỳp tuyóỳn ab vồùi õổồỡng õúng nhióỷt
(trón õọử thở i-s ,t
o
= const song song vồùi
õoaỷn õúng aùp P
k
= const (Hỗnh 2.6).
Nóỳu tióỳp tuỷc tng P
o
nhióỷt giaùng seợ bừt
õỏửu giaớm. tổỡ õọử thở i-s (Hỗnh 2.6) roợ
raỡng laỡỡ entanpi i
o
cuớa hồi mồùi vồùi t

o
=
const seợ giaớm khi coù tng P
o
. ióửu õoù
cuợng lyù giaới õổồỹc taỷi sao laỷi õaỷt õổồỹc
hióỷu suỏỳt
t
cổỷc õaỷi khi coù aùp suỏỳt hồi
P
o
cao hồn so vồùi luùc coù nhióỷt giaùng cổỷc
õaỷi.
Tuy vỏỷy khi nỏng aùp suỏỳt ban
õỏửu P
o
vồùi nhióỷt õọỹ t
o
õaợ cho vaỡ aùp suỏỳt
cuọỳi P
k
khọng õọứi thỗ seợ laỡm tng õọỹ ỏứm
cuọỳi cuớa hồi xem (Hỗnh 2.5) vaỡ (Hỗnh
2.6). Nhổ vỏỷy seợ laỡm giaớm hióỷu suỏỳt
trong tổồng õọỳi
oi
cuớa tuọỳc bin. Mỷt
khaùc õọỹ ỏứm tng laỡm cho caùnh quaỷt bở
rọự, maỡi moỡn, õọỹ ỏứm cuọỳi khọng õổồỹc
vổồỹt quaù 14%. Cho nón khi tng aùp suỏỳt

ban õỏửu cuợng cỏửn tng nhióỷt õọỹ ban õỏửu
hay laỡ aùp duỷng quaù nhióỷt trung gian. Vờ
duỷ : õọỳi vồùi tuọỳc bin ngổng hồi khọng
coù quaù nhióỷt trung gian, vồùi aùp suỏỳt hồi
mồùi P
o
= 3,5ữ4 MPa, nhióỷt õọỹ ban õỏửu
khọng õổồỹc dổồùi 400ữ435
o
C, coỡn vồùi
aùp suỏỳt P
o
= 9MPa - khọng õổồỹc dổồùi
500
o
C.
Vỗ vỏỷy õóứ nng cao hióỷu suỏỳt cuớa
chu trỗnh cỏửn phaới õọửng thồỡi nỏng cao nhióỷt õọỹ hồi mồùi.

2.3.2. Nỏng cao nhióỷt õọỹ hồi ban õỏửu T
o

Anh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ hồi ban õỏửu tồùi hióỷu suỏỳt nhióỷt õổồỹc thỏỳy roợ õọử thở T-
s. Tng nhióỷt õọỹ hồi ban õỏửu tổỡ T
o
tồùi T
o1
seợ laỡm tng nhióỷt õọỹ cỏỳp nhióỷt trung bỗnh tổỡ
T
s

1
2
e
e'
c
dd'
b
a
3
bc'
tõ1
T
T
tõ2
T = T
o
o'
Hỗnh.2.5. So saùnh caùc chu trỗnh lyù tổồớng
vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu khaùc nhau trón
õọử thở T-S
i
s
x
=
1
h
o
h
o
h

o
h
o
(max)
p
o
p
k
t
o
a


Hỗnh.2.6 Sổỷ thay õọứi nhióỷt giaùng
lyù thuyóỳt h
o

- 26 -





T
tâ
âãún T
tâ’
(Hçnh 2.7) khi nhiãût âäü håi thi T
k
giỉỵ khäng âäøi, tỉång ỉïng, hiãûu sút ca

chu trçnh s tàng lãn.
Vç trong chu trçnh âáưu
nhiãût âäü cáúp nhiãût trung bçnh
T
tâ
tháúp hån nhiãût âäü trung
bçnh T
tâ’
ca chu trçnh sau, cn
nhiãût âäü håi thi ca hai chu
trçnh thç bàòng nhau, nãn hiãûu
sút ca chu trçnh sau s cao
hån hiãûu sút ca chu trçnh
âáưu.
Nãúu quạ trçnh gin nåí
kãút thục åí vng håi áøm thç khi
náng nhiãût âäü ban âáưu lãn âäü
áøm ca håi trong cạc táưng cúi
ca túc bin s gim. Do âọ
khi náng cao nhiãût âäü ban âáưu
khäng nhỉỵng tàng hiãûu sút nhiãût m hiãûu sút trong tỉång âäúi ca túc bin cng
tàng lãn.
Nãúu tiãúp tủc náng nhiãût âäü ban âáưu lãn nỉỵa, quạ trçnh gin nåí cọ thãø kãút thục åí
vng håi quạ nhiãût. Trong trỉåìng håüp ny nhiãût âäü ca nhiãût thi trung bçnh tàng lãn
chụt êt. Nhỉng vç cạc âỉåìng âàóng ạp åí
vng håi quạ nhiãût phán k theo hçnh quảt vãư
phại trãn v phêa phi, nãn nhiãût âäü cáúp nhiãût ca chu trçnh s tàng lãn. Nhỉ váûy l,
khi tàng nhiãût âäü ban âáưu ca håi s lm tàng hiãûu sút tuût âäúi ca chu trçnh.
Nhåì cọ âäư thë i-s dãù dng khàóng âënh ràòng khi tàng nhiãût âäü ban âáưu ca håi
quạ nhiãût, nhiãût giạng l thuút bao giåì cng tàng theo. Trong cạc thiãút bë nhiãût hiãûn

âải, ngỉåìi ta â ạp dủng räüng ri quạ nhiãût håi tåïi 545÷565
o
C nhàòm náng cao hiãûu
sút.
Nhỉng våïi nhiãût âäü cao, giåïi hản chy ca kim loải s gim, cn täúc âäü ro s
tàng. Cho nãn khi tàng nhiãût âäü ban âáưu ca håi thç phi sỉí dủng thẹp chëu nhiãût täút
cho bäü quạ nhiãût, cạc âỉåìng äúng dáùn håi v pháưn âáưu ca bn thán túc bin v âỉång
nhiãn, giạ thnh ca nhì mạy âiãûn s phi tàng lãn âạng kãø.
2.3.3. Gim ạp sút håi thoạt p
k

Nãúu gim ạp sút håi thoạt P
k
khi cacï thäng säú håi ban âáưu P
o
v t
o
khäng âäøi
s lm gim nhiãût âäü ngỉng tủ ca håi, tỉïc l nhiãût âäü thi T
k
. Nhiãût âäü cáúp nhiãût
trung bçnh T
tâ
s gim khäng âạng kãø. Cho nãn khi gim ạp sút cúi bao giåì cng
lm tàng hiãûu nhiãût âäü trung bçnh ca nhiãût cáúp vo v thi ra, tàng nhiãût giạng l
s
T
o'
a
b

c
d
d'
e'e
1
2
2'
T
o
tâ
T
T
tâ'

H
çnh.2.7. So sạnh cạc chu trçnh nhiãût l tỉåín
g

cọ nhiãût âäü håi ban âáưu khạc nhau
- 27 -





thuyóỳt vaỡ tng hióỷu suỏỳt nhióỷt chu trỗnh. ióửu õoù coù thóứ dóự nhỏỷn thỏỳy õổồỹc khi ta
nghión cổùu hai chu trỗnh nhióỷt chố coù aùp suỏỳt cuọỳi khaùc nhau trón õọử thở T-s
(Hỗnh2.8). Dióỷn tờch abcdea (ổùng vồùi chu trỗnh thổù nhỏỳt) lồùn hồn dióỷn tờch abcdea
cuớa chu trỗnh thổù hai vồùi aùp suỏỳt cuọỳi cao hồn vaỡ ổùng vồùi mọỹt õaỷi lổồỹng bũng dióỷn
tờch phỏửn gaỷch cheùo aaeea.

Vỏỷy laỡ, nhióỷt giaùng lyù
thuyóỳt trong chu trỗnh thổù nhỏỳt
lồùn hồn nhióỷt giaùng trong chu
trỗnh thổù hai:
h
o
= (T

k
- T
k
)
(s
o
- s
k
)
Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt
tng khi giaớm aùp suỏỳt cuọỳi cuợng
coù thóứ thỏỳy roợ trón õọử thở i-s.
Giồùi haỷn giaớm aùp suỏỳt
trong chu trỗnh do nhióỷt õọỹ baợo
hoaỡ (ồớ aùp suỏỳt p
k
) xaùc õởnh, maỡ
nhióỷt õọỹ naỡy khọng thóứ thỏỳp hồn
nhióỷt õọỹ caùc mọi trổồỡng xung
quanh. Trong trổồỡng hồỹp ngổồỹc
laỷi thỗ khi hồi ngổng tuỷ khọng coù khaớ nng truyóửn nhióỷt cho mọi trổồỡng chung quanh.
Nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ cuớa hồi thoaùt õổồỹc xaùc õởnh tổỡ õúng thổùc

t
k
= t
1b
+ t + t (2-22)
Trong õoù :
t
1b
- Nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt - nổồùc tuỏửn hoaỡn khi vaỡo bỗnh ngổng.
t - ọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt trong bỗnh ngổng.
t - Hióỷu cuớa nhióỷt õọỹ hồi baợo hoỡa t
k
( ồớ aùp suỏỳt P
k
) vaỡ nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc ra
khoới bỗnh ngổng t
2b
, coỡn õổồỹc goỹi laỡ õọỹ chónh nhióỷt õọỹ (t = t
k
- t
2b
).
ọỹ chónh t naỡy rỏỳt cỏửn õóứ truyóửn nhióỷt tổỡ hồi cho nổồùc qua vaùch ọỳng bỗnh
ngổng.
Nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt t
1b
phuỷ thuọỹc vaỡo daỷng cung cỏỳp nổồùc vaỡ caùc õióửu
kióỷn khờ hỏỷu. Nóỳu laỡ cung cỏỳp nổồùc trổỷc lổu thỗ chỏỳp nhỏỷn t
1b
= 10 ữ15

o
C, ổùng vồùi P
k

=0,03ữ0,04 bar, nóỳu laỡ cung cỏỳp nổồùc tuỏửn hoaỡn thỗ t
1b
= 20ữ25
o
C, ổùng vồùi P
2
= 0,05
ữ0,07 bar.
ọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt t õổồỹc xaùc õởnh tổỡ phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt cuớa
bỗnh ngổng :
T
s
a
b
c
d
e'
e
1
2
2'
k
T
T'
k
a'

1'
s
o
s
k
s'
k
H
ỗnh.2.8. So saùnh caùc chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng
vồùi caùc aùp suỏỳt cuọỳi khaùc nhau
- 28 -





t = t
2b
- t
1b
=
ii
m
kk

'
,419
(2-23)
Trong õoù :
m - Bọỹi sọỳ laỡm laỷnh hay coỡn goỹi laỡ bọỹi sọỳ tuỏửn hoaỡn - Bọỹi sọỳ laỡm laỷnh bũng tyớ

sọỳ cuớa lổu lổồỹng nổồùc laỡm maùt trón lổu lổồỹng hồi ngổng tuỷ.
i
k
- i
k
- Hióỷu entanpi cuớa hồi thoaùt vaỡ cuớa nổồùc ngổng, tổùc laỡ, nhióỷt ỏứn cuớa quaù
trỗnh sinh hồi, õọỳi vồùi tuọỳc bin ngổng hồi i
k
- i
k
= 2200ữ2300kJ/kg.
Tổỡ (2-23) thỏỳy rũng, bọỹi sọỳ laỡm laỷnh m caỡng lồùn, õọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt caỡng
ờt, nhióỷt õọỹ ngổng tuỷ t
k
caỡng thỏỳp (theo 2-22), tổùc laỡ aùp suỏỳt trong bỗnh ngổng P
k
caỡng
beù. Nhổng khi tng bọỹi sọỳ laỡm laỷnh m thỗ phaới tng thóm nng lổồỹng keùo bồm tuỏửn
hoaỡn õóứ cỏỳp nổồùc vaỡo bỗnh ngổng. Tọỳc õọỹ cuớa nổồùc tuỏửn hoaỡn cuợng seợ tng lón, do
õoù khaớ nng maỡi moỡn caùc ọỳng õọửng cuợng lồùn hồn. Mỷt khaùc, khi giaớm aùp suỏỳt bũng
caùch nhổ vỏỷy õoỡi hoới phaới tng kờch thổồùc cuớa caùc tióỳt dióỷn ra cho caùc tỏửng cuọỳi tuọỳc
bin. Nhổ thóỳ thỗ cỏỳu taỷo thióỳt bở seợ phổùc taỷp hồn vaỡ giaù thaỡnh seợ phaới cao hồn.
Cho nón trong thổỷc tóỳ ngổồỡi ta thổồỡng choỹn bọỹi sọỳ laỡm laỷnh trong giồùi haỷn tổỡ
50 õóỳn 90, ổùng vồùi õọỹ hỏm nổồùc laỡm maùt trong bỗnh ngổng t tổỡ 11 õóỳn 6
o
C.
Trong tuọỳc bin lồùn hióỷn õaỷi aùp suỏỳt trong bỗnh ngổng P
k
=0,035ữ 0,04 bar, ổùng
vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoỡa t

k
= 26ữ29
o
C.

2.3.4. Quaù nhióỷt hồi trung gian.
óứ giaớm õọỹ ỏứm cuớa hồi ồớ caùc tỏửng cuọỳi cuớa tuọỳc bin ngổồỡi ta aùp duỷng quaù
nhióỷt trung gian. Tổùc laỡ hồi sau khi ra khoới fỏửn cao aùp (PCA) coù nhióỷt õọỹ t
1
seợ õổồỹc
õổa vaỡo loỡ hồi vaỡ nhồỡ bọỹ quaù nhióỷt trung gian nỏng nhióỷt õọỹ lón õóỳn t
o1
. Sau khi õaợ
quaù nhióỷt trung gian hồi õổồỹc dỏựn vóử phỏửn haỷ aùp (PHA), trong õoù hồi tióỳp tuỷc giaợn nồớ
õóỳn aùp suỏỳt P
k
(Hỗnh 2.9).
Chu trỗnh nhióỷt vồùi quaù nhióỷt trung gian trón õọử thở i-s (Hỗnh 2.10) coù thóứ õổồỹc xem
nhổ laỡ tọứ hồỹp cuớa hai chu trỗnh chờnh thổù nhỏỳt laỡ 1abcde21 vaỡ chu trỗnh phuỷ thổù hai laỡ
2eefg32.


- 29 -

Nóỳu nhióỷt õọỹ tổồng õổồng cuớa chu trỗnh phuỷ (T
td
), cao hồn nhióỷt õọỹ tổồng õổồng T
td

cuớa chu trỗnh chờnh, thỗ hióỷu quaớ
kinh tóỳ cuớa chu trỗnh phuỷ seợ cao hồn
hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa chu trỗnh chờnh
vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh chung seợ
tng lón.
ặẽng duỷng quaù nhióỷt trung
gian seợ laỡm giaớm õọỹ ỏứm cuớa hồi
trong caùc tỏửng cuọỳi cuớa tuọỳc bin, do
õoù hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuớa caùc
tỏửng ỏỳy tng lón vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa
toaỡn tuọỳc bin cuợng seợ tng lón.
Ngoaỡi ra, khi coù quaù nhióỷt
trung gian seợ cho pheùp tng õaùng kóứ
aùp suỏỳt hồi ban õỏửu vồùi nhióỷt õọỹ ban
õỏửu khọng õọứi vaỡ baớo õaớm õổồỹc õọỹ
ỏứm cuọỳi trung bỗnh.
Cọng lyù thuyóỳt cuớa 1kg hồi
trong chu trỗnh coù quaù nhióỷt trung bỗnh bũng tọứng caùc nhióỷt giaùng lyù thuyóỳ
t :
l
o
= (i
o
- i
1t

) + (i
o1
- i
kt
)
1
3
5
8
6
7
2
4
i'
k
01
t
i
01
p
01
,,
11
p
1
t
,
i
,
0

p
00
,
i
,
t
E
P
B
P
Hỗnh 2.9. Sồ õọử tuọỳc bin nhióỷt õióỷn
coù quaù nhióỷt hồi trung gian
1- Loỡ hồi
2- Bọỹ quaù nhióỷt
3- Phỏửn haỷ aùp
4- Bọỹ quaù nhióỷt trung gian
5- Phỏửn cao aùp
6- Bỗnh ngổng
7- Bồm nổồùc cỏỳp
8- Maùy phaùt õióỷn
s
a
b
c
1
2
d
e'
ge
o

TT
o1
T
1
T
k
3
T
s
-=
s
o
s'
k
s
tõ
tõ
T'
f

Hỗnh 2.10- Chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng coù quaù
nhióỷt hồi trung gian

- 30 -





Trong õoù :

i
o
, i
o1
- Entanpi cuớa hồi mồùi vaỡ hồi sau quaù trỗnh trung gian
i
1t
, i
kt
-

Entanpi cuớa hồi sau giaợn nồớ õúng entrọpi trong thỏn cao aùp vaỡ thỏn haỷ
aùp (Hỗnh 2.11).
Nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp trong loỡ hồi vaỡ trong bọỹ quaù nhióỷt trung gian cho 1kg
hồi laỡ
q
1
= (i
o
-i
k
) + (i
o1
- i
1t
)
Trong õoù :
i
k
- Entanpi cuớa nổồùc ngổng.

Hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi cuớa chu trỗnh lyù tổồớng :

t
=
l
q
o
1
=
()( )
()( )
'
ii i i
ii i i
ot okt
ok o t

+

+
11
11
; (2-25)
Hióỷu suỏỳt trong tuyóỷt õọỳi :

i
=
()( )
()()
'''

'
ii i i
ii i i
otoi oktoi
ok o
+
+
11
11



Trong õoù:


oi
'
,

oi
''
- Hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi cuớa phỏửn cao aùp vaỡ phỏửn haỷ aùp cuớa tuọùc bin.
i
1
- Entanpi cuớa hồi khi ra khoới phỏửn cao aùp, vaỡ i
1
= i
o
- (i
o

- i
1t
)
oi

Nón:

i
=
'
11
'
''
1
'
1
)()(
)()(
oitoko
oiktooito
iiii
iiii


+
+


Hay laỡ :

i
=
'
'
01
'
''
1
1
i
k
i
i
h
ii
h
h

+
+
(2-26)
õỏy : h
i
= (i
o
- i
1t
)
oi
; h

i
= (i
o1
- i
kt
)
oi

Nóỳu quaù trỗnh giaợn nồớ õúng entrọpi kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi ỏứm thỗ hióỷu suỏỳt tuyóỷt
õọỳi cuớa chu trỗnh lyù tổồớng õổồỹc tờnh theo bióứu thổùc :

t
= 1 -
Ts s
ii i i
ko k
ok o t
()
()( )
'
'
1
11

+
(2-27)
Trong õoù : s
o1
= s
o

+ s (H 2.10)
Tọứn thỏỳt aùp lổỷc P
o1
trong tuyóỳn quaù nhióỷt trung gian (trong õổồỡng ọỳng dỏựn
hồi tổỡ tuọỳc bin vaỡo loỡ hồi, vaỡo bọỹ quaù nhióỷt vaỡ tổỡ loỡ hồi õóỳn tuọỳc bin) seợ laỡm giaớm
- 31 -





hiãûu sút, cho nãn täøn tháút áúy khäng âỉåüc quạ 10% ạp sút tuût âäúi trong tuún qụa
nhiãût trung gian (Hçnh 2.11)
Nhiãût âäü håi sau quạ nhiãût trung gian thỉåìng cháúp nháûn bàòng hồûc gáưn bàòng
nhiãût âäü håi måïi : t
o1
= t
o
± (10 ÷20)
o
C. Âỉång nhiãn, cọ quạ nhiãût trung gian s lm
cho cáúu tảo túc bin phỉïc tảp hån, tàng thãm tiãu hao kim loải ca thẹp håüp kim cao
cáúp v tỉång ỉïng l túc bin s âàõt thãm 10÷12%.
Hiãûu qu kinh tãú ca chu trçnh nhiãût l tỉåíng cọ quạ nhiãût trung gian phủ
thüc vo cạc thäng säú håi dáùn vo bäü quạ nhiãût trung gian.
Nãúu cháúp nháûn nhiãût âäü sau quạ nhiãût trung gian bàòng nhiãût âäü håi måïi To v
thay âäøi nhiãût âäü håi dáùn vo bäü quạ nhiãût trung gian T
1
v thay âäøi nhiãût âäü håi dáùn
vo bäü quạ nhiãût trung gian T

1
, thç khi nhiãût âäü T
1
cng cao, hiãûu sút ca chu trçnh
phủ cng låïn, nhỉng t trng ca nọ trong chu trçnh chung s gim. Trong trỉåìng
håüp riãng , khi T
1
= T
o
s
khäng cọ quạ nhiãût trung
gian
Nãúu gim nhiãût âäü T
1
s lm gim nhiãût âäü tỉång
âỉång(T
td1
)

tỉïc l gim hiãûu
sút ca chu trçnh phủ, cúi
cng l khäng phi náng cao
m l hả tháúp hiãûu sút ca
chu trçnh chung.
Nhiãût âäü täúi ỉu T
1
tu

ca håi dáùn vo bäü quạ nhiãût
trung gian cọ thãø så bäü âạnh

giạ nhỉ sau. Trỉåïc tiãn xạc
âënh nhiãût âäü tỉång âỉång :
T
td
=
T
k
t
1−
η

η
t
- Hiãûu sút ca chu
trçnh chênh, sau âọ theo (2-25) hay l (2-17). Tênh hiãûu sút η
t
qn
ca chu trçnh chung
våïi T
1
= T
t d
räưi tçm :
T
1
tu
=
T
k
t

qn
1−
η
(2-28)
Thäng thỉåìng T
1
tu
= (1,02 ÷1,04)T
td
Ạp sút håi trỉåïc quạ nhiãût trung gian thỉåìng chn bàòng 0,2÷0,3 ạp stú håi måïi.
2.3.5 Häưi nhiãût hám nỉåïc cáúp
i
s
x
=
1
h"
i
p
o
p
k
t
o
1
p
1
p
0
1

o
t
0
1
i
k
i
k
t
i
0
i
i
1
i
1
t
h'
i

Hçnh 2.11. Quạ trçng bnh trỉåïng ca håi trãn
âäư thi i-s
- 32 -





Tọứn thỏỳt nhióỷt cho nổồùc laỡm maùt trong bỗnh ngổng cuớa tuọỳc bin tyớ lóỷ thuỏỷn vồùi
lổồỹng hồi thoaùt õi vaỡo bỗnh ngổng. Lổu lổồỹng hồi õi vaỡo bỗnh ngổng coù thóứ giaớm

nhióửu (õóỳn 30-40%) nóỳu õem trờch hồi tổỡ mọỹt sọỳ tỏửng tuọỳc bin õóứ õun nổồùc cỏỳp (sau
khi hồi õaợ sinh cọng ồớ caùc tỏửng trổồùc). Bióỷn phaùp naỡy goỹi laỡ họửi nhióỷt hỏm nổồùc cỏỳp.
Vồùi cuỡng mọỹt nhióỷt õọỹ thoaùt trung bỗnh so vồùi chu trỗnh thổồỡng, chu trỗnh họửi
nhióỷt coù nhióỷt õọỹ trung bỗnh cỏỳp nhióỷt cao hồn, cho nón hióỷu suỏỳt cuớa noù cuợng cao
hồn.
Mổùc tng hióỷu quaớ kinh tóỳ trong chu trỗnh họửi nhióỷt tyớ lóỷ vồùi cọng suỏỳt sinh ra
trón cồ sồớ tióu thuỷ nhióỷt, tổùc laỡ tổồng ổùng vồùi nhióỷt lổồỹng truyóửn cho nổồùc cỏỳp trong
hóỷ thọỳng gia nhióỷt.
óứ
gia nhióỷt họửi nhióỷt nổồùc cỏỳp ngổồỡi ta duỡng caùc bỗnh gia nhióỷt họựửn hồỹp hay
laỡ bóử mỷt. Trón sồ õọử (Hỗnh 2.12) laỡ thióỳt bở tuọỳc bin ngổng hồi coù mọỹt bỗnh gia nhióỷt
họửi nhióỷt kióứu bóử mỷt. Nổồùc cỏỳp õổồỹc õun noùng tồùi nhióỷt õọỹ gỏửn vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ
cuớa hồi trờch.














Giaớ sổớ, hióỷu sọỳ giổợa entanpi nổồùc õoỹng cuớa hồi trờch i
n
vaỡ entanpi nổồùc cỏỳp j

2
khi ra
khoới bỗnh gia nhióỷt laỡ = i
n
- j
2
kJ/kg.
( õỏy vaỡ sau naỡy ngổồỡi ta kyù hióỷu entanpi cuớa hồi laỡ i, cuớa nổồùc õoỹng laỡ i vaỡ
cuớa nổồùc õổồỹc õun noùng laỡ j).
Kyù hióỷu . - Lổồỹng hồi trờch , õổồỹc thóứ hióỷn bũng mọỹt phỏửn cuớa lổu lổồỹng hồi
õi vaỡo tuọỳc bin, cho rũng j
1
= i
k
; ta vióỳt phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt cuớa bỗnh gia
nhióỷt :
(i
n
- i
n
) = j
2
- i
k
= i
n
- - i
k

Tổỡ õỏỳy phỏửn hồi õổồỹc tờnh bũng :

1
3
7
4
5
2
i'
k
0
i
i
n
6
i'
n
i
2
i
1
Hỗnh 2.12. Sồ õọử tuọỳc bin nhióỷt õi
ó
ỷ
coù quaù nhióỷt hồi trung gian
1- Loỡ hồi
2- Bọỹ quaù nhióỷt
3- Tuọỳc bin
4- Bỗnh ngổng
5- Bồm
6- Bỗnh gia nhióỷt
7- Maùy phaùt õióỷn

- 33 -





=
ii
ii
nk
nn
''
'



(2-29)
Cọng suỏỳt do lổu lổồỹng hồi trờch sinh ra bũng :
L

= (i
o
- i
n
) =
()()
''
'
ii ii

ii
nk on
nn



(2-30)

Muọỳn nỏng cao hióỷu quaớ kinh tóỳ
cuớa chu trỗnh họửi nhióỷt thỗ ngổồỡi ta aùp
duỷng gia nhióỷt nhióửu cỏỳp, vờ duỷ, ba cỏỳp
chúng haỷn (Hỗnh 2.13).
Trong thổỷc tóỳ, xuỏỳt phaùt tổỡ tờnh
toaùn kinh tóỳ kyợ thuỏỷt, sọỳ cổớa trờch hồi laỡ
hổợu haỷn vaỡ thổồỡng khọng quaù chờn.
Nóỳu quaù nhióửu cổớa trờch seợ laỡm giaớm õọỹ
bóửn cuớa thỏn tuọỳc bin. Caùc õióứm trờch
hồi cuợng lổỷa choỹn sao cho, õọỹ tng
entanpi cuớa nổồùc cỏỳp trong caùc bỗnh gia
nhióỷt gỏửn giọỳng nhau, tổùc laỡ nhióỷt giaùng
giổợa caùc tỏửng trờch hồi gỏửn bũng nhau.
Bũng caùch gia nhióỷt họửi nhióỷt, noùi
chung, coù thóứ nỏng nhióỷt õọỹ nổồùc cỏỳp
õóỳn nhióỷt õọỹ, gỏử
n vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ ,
ổùng vồùi aùp suỏỳt hồi mồùi. Nhổng tọứn thỏỳt
nhióỷt do khoùi loỡ hồi thaới ra seợ tng
maỷnh.
Cho nón theo tióu chuỏứn quọỳc tóỳ
õaợ quy õởnh choỹn nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc cỏỳp ồớ õỏửu vaỡo loỡ hồi bũng 0,65ữ0,75 nhióỷt õọỹ

baợo hoaỡ, ổùng vồùi aùp suỏỳt trong loỡ hồi.
Vờ du:ỷ
Aẽp suỏỳt hồi mồùi trổồùc tuọỳc bin ata 29,0 90 130 240
bar 28,5 88 128 236
MPa 2,85 8,8 12,8 23,6
Nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa
o
C 230,9 301,9 329,3 -
Nhióỷt õọỹ õun nổồùc cỏỳp
o
C 150 215 235 260
2.3.6. Phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nhióỷt vaỡ õióỷn nng.
Trong tuọỳc bin ngổng hồi thoaùt õi vaỡo bỗnh ngổng, ngổng tuỷ laỷi vaỡ hoaỡn nhióỷt
ỏứn sinh hồi cho nổồùc laỡm maùt. Nhióỷt lổồỹng ỏỳy gọửm 60ữ 65% nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp
0
i
i
i'
n
i'
k
2
i
i
i
k
i'
1
i'
i'

3
i'
k
n1
n2
n3
H
ỗnh 2.13- Sồ õọử nguyón lyù cuớa tuọỳc
bin ngổng hồi vồùi 3 cỏỳp gia nhióỷt
họửi nhióỷt hỏm nổồùc cỏỳp

- 34 -





trong loỡ hồi vaỡ bở mỏỳt õi mọỹt caùch vọ ờch, bồới vỗ nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt ồớ õỏửu ra
cuớa bỗnh ngổng chố cao hồn nhióỷt õọỹ khờ quyóứn khọng õaùng bao nhióu (khoaớng 10ữ
15
o
C).
Mỷt khaùc, õọỳi vồùi nhu cỏửu sinh hoaỷt vaỡ cọng nghóỷ (vờ duỷ : õóứ sổồới ỏỳm, õun
noùng vaỡ sỏỳy vỏỷt lióỷu) thỗ chố cỏửn nhióỷt vồùi nhióỷt õọỹ khọng cao lừm (100 ữ110
o
C).
Nguọửn nhióỷt ỏỳy coù thóứ laỡ hồi õaợ õổồỹc khai thaùc trong tuọỳc bin õóỳn aùp suỏỳt cỏửn thióỳt
cho họỹ tióu thuỷ. Trong trổồỡng hồỹp naỡy coù thóứ sổớ duỷng hoaỡn toaỡn nhióỷt ngổng tuỷ cuớa
hồi thoaùt trong caùc thióỳt bở cọng nghóỷ õóứ hỏm nổồùc hay sỏỳy caùc vỏỷt lióỷu, coỡn nổồùc
ngổng thỗ õổồỹc traớ vóử chu trỗnh cuớa thióỳt bở tuọỳc bin.

Nhổ vỏỷy laỡ õaợ saớn xuỏỳt
õọửng thồỡi õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng
trong cuợng mọỹt thióỳt bở nhióỷt lổỷc
vaỡ roợ raỡng laỡ coù lồỹi hồn so vồùi saớn
xuỏỳt rióng bióỷt. ióửu naỡy seợ thỏỳy
roợ nóỳu õem so saùnh caùc chu trỗnh
nhióỷt lyù tổồớng cuớa tuọỳcbin ngổng
hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳ
i aùp trón õọử thở
T-s. Trong tuọỳc bin ngổng hồi
nhióỷt cuớa hồi thoaùt, tổồng õổồng
vồùi dióỷn tờch 1ae21, bở mỏỳt hoaỡn
toaỡn, vỗ noù truyóửn cho nổồùc laỡm
maùt.
Trong tuọỳc bin õọỳi aùp coù thóứ saớn
xuỏỳt õọửng thồỡi õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng.
õỏy, toaỡn bọỹ nhióỷt cuớa hồi thoaùt tổồng
õổồng vồùi dióỷn tờch 1ae21, seợ õổồỹc sổớ
duỷng õóứ thoớa maợn nhu cỏửu cuớa họỹ tióu thuỷ
nhióỷt.
caùc nhaỡ maùy nhióỷt õiónỷ sổỷ phọỳi
hồỹp saớn xuỏỳt õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng õóứ
phuỷc vuỷ caùc nhu cỏửu sinh hoaỷt vaỡ cọng
nghóỷ õổồỹc tióỳn haỡnh bũng caùch trờch hồi vaỡ
sổớ duỷng hồi thoaùt, trón cồ sồớ cung cỏỳp nhióỷt
tỏỷ
p trung, vaỡ õổồỹc goỹi laỡ cung cỏỳp nhióỷt thu họửi.
k
i'
i

0
i
n
Qn
i
k
PE1 PE2
k
i'
H
ỗnh 2.14. Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở nhióỷ
t

lổỷc õóứ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nhióỷt vaỡ õióỷn nng

i
p
k
i
k
t
i
s
o
0
p
n
h"
i
i

n
i
h'
0
p
H
ỗnh 2.15. Quaù
t
rỗnh baỡnh trổồùng cuớa hồi
trong tuọỳc bin õọỳi aùp vaỡ ngổng hồi
trón õọ
ử
thở T
-
s
- 35 -





Cung cỏỳp nhióỷt thu họửi laỡ mọỹt trong nhổợng bióỷn phaùp quan troỹng nhũm haỷ thỏỳp
suỏỳt tióu hao nhión lióỷu rióng trong caùc nhaỡ maùy nhióỷt õióỷn.
Gốa sổớ yóu cỏửu phaới baớo õaớm cọng suỏỳt õióỷn P
E
vaỡ cung cỏỳp nhióỷt lổồỹng Q
n
cho họỹ tióu thuỷ. Cho rũng, caùc quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin ngổng hồi vaỡ tuọỳc
bin õọỳi aùp õổồỹc bióứu thở bũng õổồỡng cong chung trón õọử thở i-s (Hỗnh.2.15), coỡn
entanpi cuớa nổồùc cỏỳp trong caớ hai thióỳt bở õóửu bũng nhau vaỡ bũng i

k
.
Kyù hióỷu ;
- Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin õọỳi aùp h
i


= i
o
- i
n

- Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin ngổng hồi h
i
= i
o
- i
k

(Hỗnh 2.15). óứ cho õồn giaớn ta seợ tờùnh theo cọng suỏỳt trong

GM
E
P
i
p

=

Lổu lổồỹng hồi õóứ saớn xuỏỳt õióỷn nng cuớa tuọỳc bin ngổng hồi ;

Nhổ vỏỷy, lổồỹng nhióỷt khi saớn xuỏỳt rióng leớ õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng seợ laỡ :
Q
rióng
= G (i
o
- i
k
) + Q
n
=
n
i
i
nko
i
i
Q
P
Qii
h
P
+=+

)(
'
"
(2-38)
Lổu lổồỹng hồi õi qua tuọỳc bin õọỳi aùp õóứ baớo õaớm nhióỷt lổồỹng Q
n
cho họỹ tióu

thuỷ nhióỷt khi coù sổỷ phọỳi hồỹpỹ saớn xuỏỳt nng lổồỹng bũng:
G =
Q
ii
n
nk

'

Coỡn cọng suỏỳt cuớa tuọỳc bin ỏỳy tổồng ổùng bũng
P
i
= G(i
o
- i
n
) = Q
n

ii
ii
on
nk


'

Phỏửn cọng suỏỳt coỡn thióỳu maỡ tuọỳc bin ngổng hồi phaới saớn xuỏỳt ;
P
i

= P
i
- P
i

Muọỳn vỏỷy cỏửn phaới cho thóm lổu lổồỹng hồi:
G =
))((
)(
'
"
knko
non
ko
i
ko
i
iiii
iiQ
ii
P
ii
P




=

Thóỳ thỗ, lổu lổồỹng hồi tọứng khi phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng laỡ :
G
phọỳi
= G

+ G
Vaỡ nhióỷt lổồỹng tổồng ổùng seợ bũng ;
Q
ph
= (G + G) (i
o
- i
k
) =
))((
))(()()(
'
''
'
'
knko
konon
ko
koi
kn
kon
iiii
iiiiQ
ii
iiP

ii
iiP





+



=
(
)(
)(
'
n
kni
non
i
i
Q
ii
iiQP
+

ii
ii
on
nk


'
+1)
Kyù hióỷu :
- 36 -





=
ii
ii
on
nk


'
=
h
ihi
i
oik
'

''

(2-40)
Trong õoù :
i
o
- i
n
- Cọng õổồỹc chuyóứn hoùa trong tuọỳc bin õọỳi aùp
i
n
- i
k
- Nhióỷt lổồỹng cuớa mọỹt kg hồi trong tuọỳc bin õọỳi aùp truyóửn cho họỹ duỡng
nhióỷt.
Nhióỷt lổồỹng tióu hao toaỡn bọỹ khi phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng theo (2-39) vaỡ (2-40)
seợ laỡ :
Q
ph
= )1( ++




n
i
i
n
i
i

QQ
P

=
)]1
1
(1[ ++
i
n
i
i
Q
P




Nhióỷt lổồỹng tióỳt kióỷm õổồỹc cho phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng so vồùi saớn xuỏỳt
rióng leớ seợ bũng :
Q = Q
rle
- Q
n


=
]}1
1
(1[{ ++
i

n
i
n
i
i
Q
Pi
Q
P




=
)1
1
(
i
n
Q





Giaù trở tổồng õọỳi cuớa mổùc tióỳt kióỷm õoù õổồỹc bióứu thở bũng mọỹt phỏửn cuớa lổồỹng
nhióỷt trao cho họỹ tióu thuỷ nhióỷt vaỡ bũng :

ph
=

Q
Q
n
=


()
1
1
i
(2-42)
Thóỳ laỡ, mổùc saớn xuỏỳt õióỷn nng trón cồ sồớ tióu thuỷ nhióỷt caỡng lồùn vaỡ hióỷu
suỏỳt tuyóỷt õọỳi
i
cuớa thióỳt bở ngổng hồi caỡng thỏỳp, thỗ mổùc saớn xuỏỳt tióỳt kióỷm tổỡ saớn
xuỏỳt phọỳi hồỹp nng lổồỹng caỡng cao.
Sồ õọử thióỳt bở duỡng õóứ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng (Hỗnh.2-23)
gọửm coù tuọỳc bin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳi aùp thổồỡng rỏỳt ờt gỷp.
Ngổồỡi ta hay duỡng tuọỳc bin coù trờch hồi õióửu chốnh cỏỳp nhióỷt thu họửi vaỡ phuỷc
vuỷ caùc nhu cỏửu cọng nghó.ỷ
Qua phỏửn tọứng quan vóử caùc phổồng phaùp nỏng cao hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh
nhióỷt õọỹng hoỹc cuớa hồi nổồùc ta thỏỳy rũng, muọỳn õaỷt õổồỹc hióỷu quaớ kinh tóỳ cao cho
thióỳt bở cỏửn baớo õaớm hióỷu quaớ kinh tóỳ cao cho chu trỗnh, caùc bọỹ phỏỷn cuớa thióỳt bở phaới
õổồỹc chóỳ taỷo vồùi hióỷu suỏỳ
t cao (tuọỳc bin, loỡ hồi, bồm cỏỳp nổồùc ,v.v )
Khi duỡng hồi nổồùc, muọỳn nỏng cao hióỷu quaớ kinh tóỳ cao cuớa chu trỗnh phaới
chuù yù : Nỏng cao aùp suỏỳt vaỡ nhióỷt õọỹ ban õỏửu, giaớm aùp suỏỳt cuọỳi cuớa hồi thoaùt (chỏn
- 37 -

khäng cao), sỉí dủng häưi nhiãût gia nhiãût nỉåïc cáúp, ạp dủng quạ nhiãût trung gian (trong
cạc thiãút bë cao v trãn cao ạp), ỉïng dủng phäúi håüp sn xút âiãûn nàng v nhiãût nàng.
Cng cọ thãø náng cao thãm hiãûu qu kinh tãú bàòng cạch ạp dủng chu trçnh ghẹp våïi
cạc mäi cháút khạc nhau trong vng nhiãût âäü cao v tháúp. Cúi cng l thåìi gian gáưn
âáy â thiãút kãú cạc thiãút bë phäúi håüp, trong âọ kãút håüp túc bin håi v túc bin khê.
Âiãưu âọ cng cho ta tàng hiãûu sút chụt êt.
2.3.7- Ạp dủng chu trçnh häùn håüp khê - håi :
Cho âãún nay, màûc dáưu cạc nỉåïc âãưu cäú gàõng khai thạc cạc ngưn thu âiãûn v
cạc dảng nàng lỉåüng khạc âãø
sn xút âiãûn, nhỉng nhiãût âiãûn váùn chiãúm khong 80%
täøng lỉåüng âiãûn nàng âỉåüc sn xút ra. Cạc ngưn nhiãn liãûu hỉỵu cå (than, dáưu khê)
khäng phi l vä hản, täúc âäü khai thạc ngy cng tàng, bãn cảnh âọ váún âãư ä nhiãùm
mäi trỉåìng v nguy cå phạ hu táưng ä-zän do âäút quạ nhiãưu nhiãn liãûu â lm cho
cạc nh nàng lỉåüng phi cọ nhỉỵng phỉång hỉåïng måïi âãø gii quút váún âãư ny. Mi
cho âãún âáưu nhỉỵng nàm 70 váún âãư giạ thnh l úu täú quan trng nháút trong viãûc
náng cao hiãûu sút cạc nh mạy âiãûn, thç ngy nay úu täú quan trng hån l cạc
ngưn dỉû trỉỵ nàng lỉåüng v bo vãû mäi trỉåìng säúng c
a con ngỉåìi åí gọc âäü ton cáưu.
Hiãûu sút ca cạc nh mạy nhiãût âiãûn ngoi cạc úu täú khạc ra, âiãøm ch úu
váùn âỉåüc âạnh giạ bàòng nhiãût âäü vo ra khi túc bin håi. Viãûc náng cao thäng säú
vo (ạp sút, nhiãût âäü ) do giåïi hản båíi sỉïc chëu âỉûng ca kim loải chè âảt âãún 600
o
C,
cn nhiãût âäü ra ca nỉåïc lm mạt phủ thüc vo nhiãût âäü ca mäi trỉåìng cng chè âảt
tháúp nháút khong 30
o
C.

Trong khi âọ, cạc túc bin khê váûn hnh åí nhiãût âäü khong 1200
o
C v nhiãût âäü
ra khong 600
o
C. Âáy l mäüt lỉåüng nhiãût ráút låïn, nãúu b âi thç tháût l lng phê, vç váûy
cạc túc bin khê hoảt âäüng riãng l s khäng cọ hiãûu sút cao âỉåüc. Âãø sỉí dủng nhiãût
lỉåüng ny, ngỉåìi ta dng mäüt chu trçnh häùn håüp, gi tàõt l chu trçnh khê - håi. Khọi
thi ra khi túc bin khê s âỉåüc âỉa qua mäüt näưi håi âàûc biãût âãø sn xút ra håi lm
chảy mäüt túc bin håi kẹo thãm mäüt mạy phạt âiãûn. Hiãûu sút ca mäüt chu trçnh nhỉ
váûy s cao hån khong 1, 5 láưn so våïi hiãûu sút ca nh mạy âiãûn truưn thäúng.
Trãn hçnh (Hçnh 2.16) thãø hiãûn så âäư ngun l ca mäüt nh mạy âiãûn chu
trçnh häùn håüp khê - håi. Túc bin khê âỉåüc cáúu tảo båíi 03 bäü
pháûn chênh l : mạy nẹn
khê (1), bưng âäút (2) v túc bin khê (3). Khäng khê âỉåüc nẹn âãún ạp sút cao v âỉa
vo bưng âäút, nhiãn liãûu (khê hồûc dáưu) âỉåüc phun vo bưng âäút v chạy cng våïi
khäng khê nẹn. Sau khi ho träün våïi khäng khê thỉï cáúp, dng khê cọ nhiãût âäü v ạp
sút cao ny âỉåüc âỉa vo túc bin, quay trủc túc bin. Mäüt pháưn cäng sút ca túc
bin s truưn âäüng cho mạy nẹn v lải s kẹo mạy phạt âiãûn (4).
- 38 -





Doỡng khờ thoaùt coù nhióỷt õọỹ khoaớng 500-600
o
C õổồỹc õổa vaỡo mọỹt loỡ hồi (5) õóứ
saớn xuỏỳt ra hồi, vaỡ hồi nổồùc seợ laỡm quay tuọỳc bin hồi (6), keùo maùy phaùt õióỷn (9). Nhổ
vỏỷy, khờ thoaùt khoới tuọỳc bin khờ ồớ õỏy õaợ õổồỹc tỏỷn duỷng laỷi õóứ saớn xuỏỳt ra hồi nổồùc vaỡ

tổỡ hồi ra õióỷn. Hióỷu suỏỳt cuớa mọỹt nhaỡ maùy õióỷn chố duỡng tuọỳc bin khờ vaỡo khoaớng
33%, coỡn hióỷu suỏỳt nhaỡ maùy õióỷn ngổng hồi trong khoaớng 35-40%. Mọỹt nhaỡ maùy
õióỷn họựn hồỹp caớ hai loaỷi chu trỗnh trón seợ õaỷt hióỷu suỏỳt lồùn hồn 50%.


1
1- Maùy neùn khờ
2- Buọửng õọỳt
3- Tuọỳc bin khờ
4- Maùy phaùt õióỷn
5- Loỡ hồi
6- Tuọỳc bin hồi
7- Bỗnh ngổng
8- Bồm nổồùc cỏỳp
9 - Maùy phaùt õióỷn
3
4
5
6
7
8
9
2

Hỗnh 2.16.Nguyón lyù cuớa chu trỗnh họựn hồỹp khờ - hồi: