Giáo trình Tuabin hơi và hệ thống thiết bị phụ (Nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện Cao đẳng)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.84 MB, 110 trang )
TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ
GIÁO TRÌNH
MƠ HỌC: TUABIN HƠI VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ
NGHỀ: VẬN HÀNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành
mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Đất nước Việt Nam trong công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa, nền kinh tế đang
trên đà phát triển. Song song với sự phát triển đó, nhu cầu về năng lượng trong sản xuất
cũng như đời sống là rất lớn và ngày càng tăng, trong đó nhiệt năng chiếm chủ yếu.
Trước những yêu cầu về năng lượng ngày càng tăng rất nhiều nhà máy điện đã được xây
dựng trong đó nhà máy nhiệt điện đóng một vai trị quan trọng. Trong q trình sản xuất
và sử dụng năng lượng dưới dạng nhiệt năng thì việc sinh hơi đóng vai trị vơ cùng quan
trọng.
Với một vai trị vô cùng quan trọng như vậy và xuất phát từ u cầu, kế hoạch đào tạo,
chương trình mơn học nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện trình độ Trung cấp nghề của
Trường Cao đẳng nghề Dầu khí. Chúng tơi đã biên soạn cuốn giáo trình Tuabin hơi và
hệ thống thiết bị phụ gồm 3 chương với những nội dung cơ bản như sau:
Chương 1: Tổng quan về Tua-bin hơi
Chương 2: Tuabin hơi nước
Chương 3: Thiết bị phụ tuabin hơi
Do phạm vi hạn chế về khồi lượng cuốn sách, thời gian biên soạn, kiến thức và phạm vi
kinh nghiệm của tác giả chắc chắn là chưa thỏa mãn được yêu cầu của bạn đọc và khó
tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn. Vì thế rất cần có sự đóng góp ý kiến chỉ đạo kịp thời của
bạn đọc để cuốn sách được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1.
Lê Thị Thu Hường
2.
Ninh Trọng Tuấn
3.
Nguyễn Xuân Thịnh
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 --------------------------------------------------------------------------------------- 9
GIỚI THIỆU CHUNG -------------------------------------------------------------------------9
1.1 Giới thiệu chung ---------------------------------------------------------------------------- 10
1.2 Lý thuyết nhà máy nhiệt điện Tua-bin hơi ---------------------------------------------- 12
1.3 Lý thuyết cơ bản về Tua-bin hơi --------------------------------------------------------- 13
1.4 Chu trình nhiệt động lực học của Tua-bin hơi ------------------------------------------ 17
CHƯƠNG 2 ------------------------------------------------------------------------------------- 21
TUA-BIN HƠI NƯỚC ------------------------------------------------------------------------ 23
2.1 Phân loại, cấu tạo Tua-bin hơi ------------------------------------------------------------ 24
2.2 Nguyên lý làm việc của Tua-bin ngưng hơi thuần tuý -------------------------------- 33
2.3 Thông số vận hành của Tua-bin hơi (Chỉ số định mức, chỉ số cài đặt bảo vệ) ----- 35
2.4 Hệ thống bảo vệ Tua-bin hơi-------------------------------------------------------------- 39
CHƯƠNG 3 ------------------------------------------------------------------------------------- 50
THIẾT BỊ PHỤ TUA-BIN HƠI ------------------------------------------------------------ 50
3.1 Thiết bị ngưng tụ (bình ngưng) ----------------------------------------------------------- 51
3.2 Thiết bị hút chân không (Ejector) -------------------------------------------------------- 55
3.3 Thiết bị khử khí ----------------------------------------------------------------------------- 59
3.4 Các bình gia nhiệt cao áp và hạ áp ------------------------------------------------------- 64
3.5 Hệ thống nước ngưng, nước cấp, nước làm mát --------------------------------------- 72
3.6 Thiết bị trở trục ----------------------------------------------------------------------------- 86
3.7 Bơm nhớt ------------------------------------------------------------------------------------ 89
3.8 Bồn chứa nhớt và các bộ phận khác ----------------------------------------------------- 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO ------------------------------------------------------------------107
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. 1- Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện ngưng hơi đơn giản nhất .............12
Hình 1. 2 - Mặt cắt dọc tuabin xung lực một tầng cánh ................................................14
Hình 1. 3 - Profil và đồ thị thay đổi áp suất dọc theo tầng xung lực .............................16
Hình 1. 4 - Cấu tạo Tua-bin phản lực nhiều tầng cánh..................................................16
Hình 1. 5 - Profil và đồ thị thay đổi áp suất hơi qua tầng phản lực...............................17
Hình 1. 6 (a) - Sơ đồ nhiệt nguyên lý của NMNĐ ngưng hơi đơn giản ........................18
Hình 1. 7 - Đồ thị i-s của chu trình Rankine đơn giản - thực ........................................19
Hình 1. 8 - Sơ đồ nhiệt nguyên lý NMNĐ chu trình Rankine thực tế...........................20
Hình 1. 9 - Sơ đồ nhiệt nguyên lý của tổ máy 300 MW - Phả Lại II ............................21
Hình 2. 1 - Rơto Tua-bin hạ áp đã lắp vào nửa dưới xilanh ..........................................28
Hình 2. 2 - Thân (xilanh) Tua-bin trung áp (NMNĐ Hải Phịng I) ...............................29
Hình 2. 3 - a) Cánh tĩnh, b) cánh động Tua-bin hơi ......................................................31
Hình 2. 4 - Gối đỡ sau Tua-bin trung áp và vành chèn .................................................33
Hình 2. 5 - Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện ngưng hơi thuần tuý ...................34
Hình 2. 6 - Đồ thị i-s của chu trình Rankine NMNĐ ngưng hơi thuần tuý ...................34
Hình 2. 7 - Lắp bộ điều tốc sự cố - chốt văng an tồn...................................................41
Hình 2. 8 - (a) Cơ cấu bảo vệ kiểu vịng an tồn và (b) kiểu chốt an tồn ....................47
Hình 3. 1 - Cấu tạo bình ngưng có 1 chặng đường nước ..............................................52
Hình 3. 2 - Cấu tạo bình ngưng có 2 chặng đường nước ..............................................53
Hình 3. 3 - Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của êjêctơ .............................................................56
Hình 3. 4 - Sơ đồ nguyên lý của êjêctơ hai cấp .............................................................57
Hình 3. 5 - Êjêctơ nước KhTGZ ....................................................................................58
Hình 3. 6 - Sơ đồ ngun lý làm việc của bình khử khí kiểu nhiệt ...............................61
Hình 3. 7 - Cấu tạo bình khử khí có cột khử khí đặt nằm ngang ..................................62
Hình 3. 8 - Cấu tạo bình khử khí có cột khử khí đặt đứng ............................................63
Trang 2
Hình 3. 9 - Bình gia nhiệt hồi nhiệt có mặt sàng (bình gia nhiệt hạ áp) .......................67
Hình 3. 10 - Cấu tạo bình gia nhiệt hồi nhiệt cao áp kiểu ПB ......................................68
Hình 3. 11 - Sơ đồ thiết bị hộp van tự động của bình gia nhiệt cao áp .........................69
Hình 3. 12 - Sơ đồ bảo vệ bình gia nhiệt kiểu điện - thủy lực ......................................70
Hình 3. 13 - Các sơ đồ gia nhiệt hồi nhiệt nguyên lý ....................................................71
Hình 3. 14 - Sơ đồ mắc các bình gia nhiệt cao áp có cấu trúc phức tạp (3 khoang) .....72
Hình 3. 15 - Sơ đồ mắc bơm ngưng ..............................................................................74
Hình 3. 16 - Sơ đồ mắc bơm cấp ...................................................................................77
Hình 3. 17 - Nguyên lý cấu tạo bơm ly tâm ..................................................................78
Hình 3. 18 - Nguyên lý cấu tạo bình ngưng và sơ đồ hệ thống làm mát dùng nước sơng
.......................................................................................................................................78
Hình 3. 19 - Sơ đồ hệ thống tuần hoàn hở làm mát bằng nước .....................................80
Hình 3. 20 - Sơ đồ nguội dần của Tua-bin ....................................................................86
Hình 3. 21 - Sơ đồ thay đổi nhiệt độ của thân Tua-bin khi nguội dần và sự hình thành độ
cong của roto vì nhiệt ....................................................................................................87
Hình 3. 22 - Sơ đồ đo độ cong vì nhiệt và nhiệt độ của roto .........................................87
Hình 3. 23 - Chế độ làm việc của bộ quay trục .............................................................88
Hình 3. 24 - Sơ đồ bộ quay trục với cơ cấu dẫn động từ động cơ điện .........................88
Hình 3. 25 - Bộ quay trục của Tua-bin K-100-90 LMZ ................................................89
Hình 3. 26 - Cấu tạo bơm dầu kiểu ly tâm 1 cấp ...........................................................90
Hình 3. 27 - Cấu tạo bơm ly tâm nhiều cấp ...................................................................92
Hình 3. 28 - Sơ đồ cấu tạo bơm ly tâm ..........................................................................93
Hình 3. 29 - Sơ đồ và đặc tuyến bơm bánh răng ...........................................................95
Hình 3. 30 - Bơm dầu chính (3 bánh răng) ....................................................................96
Hình 3. 31 - Bơm dầu trục vít ΛM3 ..............................................................................97
Hình 3. 32 – Bình bù áp lực chứa khí Ni tơ ..................................................................99
Hình 3. 33 – Mặt cắt bể dầu ........................................................................................100
Trang 3
Hình 3. 34- Bình làm mát dầu bơi trơn........................................................................101
Hình 3. 35- Van ba ngã ................................................................................................101
Hình 3. 36- Van tiết lưu điều chỉnh áp lực ..................................................................102
Hình 3. 37 – Phin lọc ...................................................................................................102
Hình 3. 38-Van điều chỉnh lưu lượng ..........................................................................103
Hình 3. 39 – Bộ làm sạch dầu......................................................................................104
Hình 3. 40 – Quạt hút khí bể dầu.................................................................................105
Trang 4
CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC: TUABIN HƠI VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ
PHỤ
Tên môn học: TUABIN HƠI VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ
1.
Mã môn học: ELEO54059
2.
Thời gian thực hiện môn học: 75 giờ; (Lý thuyết: 42 giờ; Thực hành, thí
nghiệm, thảo luận, bài tập: 29 giờ; Kiểm tra 4 giờ)
Số tín chỉ: 04
Vị trí, tính chất của mơn học:
3.
-
Vị trí: Mơn học tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ là môn học chuyên môn nghề
trong danh mục các môn học/mô đun đào tạo bắt buộc của nghề vận hành nhà máy
nhiệt điện.
-
Tính chất: Mơn học tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ là một mơn học chun
mơn nghề để hình thành cho người học các kiến thức cơ bản như cấu tạo, nguyên
lý hoạt động của tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ.
Mục tiêu mơn học:
4.
Về kiến thức:
-
+ Trình bày được cấu tạo, phân loại và nguyên lý làm việc của tua-bin hơi
+ Trình bày được cấu tạo chi tiết của Rotor và Stator.
+ Trình bày được phương pháp điều khiển tua-bin hơi
+ Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống thiết bị phụ tua-bin hơi
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-
+ Ngăn nắp, thận trọng, tỉ mỷ, chính xác trong cơng việc.
+ Rèn luyện được tính kiên trì, tự lập, tự chủ, phát huy tính sáng tạo trong cơng
việc.
TT
5.
Nội dung mơn học:
5.1
Chương trình khung
Mã MH/MĐ
I
1
2
COMP64002
COMP62004
Tên mơn học, mơ
đun
Các mơn học chung/
đại cương
Giáo dục chính trị
Pháp luật
Thời gian đào tạo (giờ)
Thực
Kiểm
Tí
hành,
tra
n Tổng
thí nghiệ
Lý
chỉ
m, thảo
số
thuyết
T
luận, bài LT H
tập
23
465
180
260
16
9
4
2
75
30
41
18
29
10
4
2
1
0
Trang 5
3
COMP62008
4
COMP64010
5
6
COMP63006
FORL66001
7
SAEN52001
II
II.1
8
9
10
11
12
ELET5201
ELEO53012
PETR612002
ELEI53115
ELET52116
II.2
13
ELEO52056
14
ELET52137
15
ELEO54031
16
ELEO54059
17
ELET5316
18
ELEO53140
19
AUTM64116
20
ELEO55160
21
ELEO63161
22
ELEO55162
23
ELEO63163
24
25
ELET55157
ELET54153
Giáo dục thể chất
Giáo dục quốc phòng
và An ninh
Tin học
Tiếng Anh
An tồn vệ sinh lao
động
Các mơn học, mơ
đun chun mơn
ngành, nghề
Mơn học, mơ đun cơ
sở
An tồn điện
Điện kỹ thuật cơ bản
Nhiệt kỹ thuật
Đo lường điện
Khí cụ điện
Mơn học, mơ đun
chun môn ngành,
nghề
Tổng quan về nhà
máy nhiệt điện
Phần điện nhà máy
điện và trạm biến áp
Lò hơi và hệ thống
thiết bị phụ
Tua-bin hơi và hệ
thống thiết bị phụ
Bảo vệ rơ le
Thí nghiệm điện cơ
bản
PLC
Vận hành lò hơi và hệ
thống thiết bị phụ 1
Vận hành lò hơi và hệ
thống thiết bị phụ 2
Vận hành Tua-bin hơi
và hệ thống thiết bị
phụ 1
Vận hành Tua-bin hơi
và hệ thống thiết bị
phụ 2
Trang bị điện 1
Thực tập sản xuất
2
60
5
51
0
4
4
75
36
35
2
2
3
6
75
120
15
42
58
72
0
6
2
0
2
30
23
5
2
0
61
1545
379
1096
26
44
12
240
112
116
8
4
2
3
2
3
2
30
45
45
75
45
28
42
14
14
14
0
0
29
58
29
2
3
1
1
1
0
0
1
2
1
49
1305
267
980
18
40
2
30
28
0
2
0
2
45
14
29
1
1
4
75
42
29
3
1
4
75
42
29
3
1
3
75
14
58
1
2
3
75
14
58
1
2
3
75
14
58
1
2
5
135
14
116
1
4
3
75
14
58
1
2
5
135
14
116
1
4
3
75
14
58
1
2
5
4
120
180
28
15
87
155
2
0
3
10
Trang 6
25
ELET63120
5.2
Khóa luận tốt nghiệp
Tổng cộng
3
84
135
2010
0
559
129
1356
0
42
6
53
Nội dung chi tiết mơn học:
Thời gian (giờ)
Số
TT
Nội dung tổng quát
Tổng
Lý
số thuyết
Kiểm tra
LT TH
1
Chương 1: Tổng quan về Tuabin hơi
10
6
4
1
0
2
Chương 2: Tuabin hơi nước
20
12
7
1
0
3
Chương 3: Thiết bị phụ tuabin
hơi
45
24
19
1
1
75
42
29
3
1
Cộng
6.
Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập
Điều kiện thực hiện mơn học:
6.1. Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học lý thuyết
6.2. Trang thiết bị máy móc:
-
Máy tính, máy chiếu
Các bản vẽ, tranh ảnh cần thiết
6.3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
-
Giáo trình, giáo án
-
Phiếu học tập
-
Video mơ phỏng hoạt động
7.
Nội dung và phương pháp, đánh giá:
7.1 Kiểm tra thưởng xuyên:
-
Số lượng bài: 02.
-
Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện tại thời
điểm bất kỳ trong q trình học thơng qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học,
kiểm tra viết với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội
dung thực hành, thực tập, chấm điểm bài tập.
7.2 Kiểm tra định kỳ:
-
Số lượng bài: 04 bài kiểm tra
-
Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo
số giờ kiểm tra được quy định trong chương trình mơn học ở mục III có thể bằng
Trang 7
hình thức kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài
thực hành, thực tập. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm đáp án và đề
kiểm tra thực hành kèm biểu mẫu đánh giá thực hành theo đúng biểu mẫu qui định,
trong đó:
Stt
Bài kiểm tra
Hình thức kiểm tra
Nội dung
Thời gian
1.
Bài kiểm tra số 1
Lý thuyết
Bài 1
45÷60 phút
2.
Bài kiểm tra số 2
Lý thuyết
Bài 2
45÷60 phút
3.
Bài kiểm tra số 3
Lý thuyết
Bài 3
45÷60 phút
4.
Bài kiểm tra số 4
Thực hành bài tập
Bài 3
45÷60 phút
7.3 Thi kết thúc mơn học: Thi lý thuyết
-
Hình thức thi: Thi lý thuyết
-
Thời giant thi: 45÷60 phút.
8.
Hướng dẫn thực hiện mơn học:
8.1. Phạm vi áp dụng mơn học: Chương trình mô học này được áp dụng cho nghề Vận
hành nhà máy nhiệt điện hệ Cao đẳng, Trung cấp
8.2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học:
-
Đối với giáo viên, giảng viên:
+ Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết với bài học. Giáo án được soạn theo bài
hoặc buổi dạy.
+ Tổ chức giảng dạy: theo lớp.
+ Thiết kế các phiếu học tập
-
Đối với người học:
+ Tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ
+ Hoàn thành các bài tập
+ Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập.
+ Tuân thủ qui định giờ giấc.
8.3. Những trọng tâm cần chú ý:
8.4. Tài liệu tham khảo:
[1]. Tuabin hơi nước – lý thuyết và cấu tạo, NXB KHKT, 2005
[2]. Nguyễn Sỹ Mão, Thiết bị lò hơi, NXB KHKT, 2006
Trang 8
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TUA-BIN HƠI
❖
GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG 1:
Chương 1 là bài giới thiệu tổng thể lý thuyết cơ bản về tuabin nhà máy nhiệt điện, nguyên
lý làm việc và các thông số vận hành của tuabin hơi để người học có được kiến thức nền
tảng, dễ dàng tiếp cận nội dung môn học ở các bài tiếp theo.
❖
MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 1 LÀ:
Sau khi học xong bài học này, học sinh có khả năng
-
Trình bày được vị trí, vai trò của tua bin hơi trong nhà máy nhiệt điện;
-
Trình bày được lý thuyết cơ bản về tua bin hơi;
Giải thích được các chu trình nhiệt động lực học của tua bin hơi.
❖
Phát huy tính tự giác, sáng tạo và nghiêm túc trong học tập, làm việc
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1:
Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập
(cá nhân hoặc nhóm).
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học; hồn thành đầy
đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho
người dạy đúng thời gian quy định.
❖
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1:
-
Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học lý thuyết theo tiêu chuẩn
-
Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
Các điều kiện khác: Khơng có
❖
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1:
✓
Nội dung:
Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓
Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓
Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 9
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
-
Phương pháp:
✓
Điểm kiểm tra thường xuyên: 01 bài
✓
Kiểm tra định kỳ lý thuyết: 01 bài lý thuyết
NỘI DUNG CHƯƠNG 1:
1.1 Giới thiệu chung
Trước đại cách mạng tháng 10 Nga, việc chế tạo Tua-bin trong nước Nga phát triển rất
chậm chạp. Tua-bin hơi đầu tiên 200 kW đã được sản xuất vào năm 1907, do nhà sản
xuất độc nhất Tua-bin ở Nga, nhà máy kim khí Pêterbua (nhà máy kim khí Lênin grad
mang tên đại hội XXII Đảng cộng sản Liên Xô hiện nay - ЛMЗ. Sau thời kỳ 1907, năm
1913 nhà máy này đã sản xuất tất cả 26 Tua-bin hơi với công suất lớn nhất tổ máy đơn
vị là 1250 kW. Đầu chiển tranh thế giới thứ nhất việc chế tạo Tua-bin ở Nga thực tế đã
ngừng lại. Việc chế tạo Tua-bin ở Nga mới phục hồi vào 1923.
Tua-bin ЛMЗ: Vào năm 1924, ЛMЗ đã bắt đầu sản xuất với công suất 2000 kW. Sản
xuất Tua-bin bắt đầu phát triển đặc biệt với tốc độ nhanh trong thời kỳ đầu tiên và đặc
biệt sau 5 năm. Vào năm 1931 ở nhà máy “ con đường đỏ” (nhà máy Kirovxki hiện nay)
ở Lêningad đã bắt đầu chế tạo Tua-bin công suất nhỏ và trung bình cơng suất từ 2500
đến 12000 kW, về căn bản của nhiệm vụ vận tải và đặc biệt.
Đến năm 1931 tất cả việc chế tạo Tua-bin ở Liên Xô đã tập trung ở ЛMЗ. Trong thời
gian 5 năm thứ nhất ЛMЗ đã chế được Tua-bin công suất đến 50 000 kW.
Đầu tiên với 5 năm lần thứ hai ЛMЗ đã vươn lên chế tạo các Tua-bin ngưng hơi công
suất 24000, 50000 và 100000 kW tính tốn ở thơng số hơi 28,5 bar và 400 oC. Cũng
trong thời gian này đã nghiên cứu cấu tạo của Tua-bin cấp nhiệt công suất 25000 kW
cũng ở thông số hơi và chế tạo mẫu đầu tiên. Ngoài ra ЛMЗ đã chế tạo Tua-bin có cấp
ở thơng số hơi 123 bar và 450 oC. Việc chế tạo Tua-bin công suất 100000 kW ở 3000
v/ph, duy nhất trong thời gian đó trong nền chế tạo Tua-bin thế giới, và Tua-bin cấp
nhiệt nổi tiếng mà ЛMЗ đã đạt lớn nhất.
Năm 1946 - 1947 ЛMЗ khởi xướng sản xuất xeri (thế hệ) Tua-bin ngưng hơi công suất
từ 25000 đến 100000 kW ở 3000 v/ph với thông số hơi ban đầu 88 bar và 500 oC.
Năm 1952 ЛMЗ đã chế tạo Tua-bin hơi công suất 150 MW với quá nhiệt hơi trung gian
đến 565 oC, sau đó nhanh chóng vượt lên sản suất seri Tua-bin cơng suất 200 và 300
MW, tính với thơng số hơi mới 127,5 và 235,5 bar và 565 oC với quá nhiệt hơi trung
gian đến 565 oC được sử dụng rộng rãi trên các nhà máy điện.
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 10
Trong 1964-1965 ЛMЗ đã chế tạo Tua-bin hơi hai trục công suất 800 MW ở thông số
hơi mới 235,5 bar và 560 oC với quá nhiệt trung gian hơi đến 565 oC. Tua-bin này được
vận hành ở Claviaxki ΓPЭC. Cũng trên ΓPЭC đã đặt Tua-bin ЛMЗ một trục công suất
800 MW có thơng số hơi mới như Tua-bin hai trục.
Hiện nay ЛMЗ đang chế tạo Tua-bin có cơng suất đơn vị là 1200 MW ở thông số hơi
trên tới hạn.
Tua-bin XTΓЗ: Vào năm 1934 nhà máy chế tạo Tua-bin - máy phát Kharkov mang tên
X.M Kirov (XTΓЗ), đầu tiên chế tạo Tua-bin một xilanh công suất 50000 kW. Năm
1938, nhà máy này cũng đã sản xuất Tua-bin công suất 100000 kW ở 1500 v/ph với
thông số hơi 28,5 bar và 400 oC. Những năm sau XTΓЗ cũng đã sản xuất các seri Tuabin hơi công suất 25000 và 100000 kW như Tua-bin sơ cấp, và kiểu ngưng hơi ở thông
số hơi ban đầu 89 bar và 500 - 535 oC. Ở các nhà máy điện Liên Xơ, có các Tua-bin hơi
XTΓЗ công suất 160, 300 và 500 MW với thông số hơi mới 127,5 bar và 235,5 bar, có
quá nhiệt hơi trung gian 565 oC.
Hiện tại XTΓЗ đã phát triển công việc sản xuất Tua-bin hơi cho nhà máy điện nguyên
tử. Nhà máy đang sản xuất Tua-bin công suất 75 MW kiểu K-75-30 và 200 MW kiểu
K-220-44 với 3000 v/ph với áp suất hơi mới 29,4 và 43,2 bar, đồng thời Tua-bin công
suất 500 MW, 1500 và 3000 v/ph với áp suất 65 bar kiểu K-500-65 đã hoàn thành đi
đến sản xuất Tua-bin công suất 1000 MW kiểu K-1000-65 với 1500 v/ph. Các Tua-bin
này dự định để cho các nhà máy điện nguyên tử Lêningrad, Kolxki, Xmolenxk, Kurk.
Tua-bin HЗЛ: Năm 1936 công việc chế tạo Tua-bin bắt đầu phát triển ở nhà máy chế
tạo máy Nhevxk mang tên Lênin (HЗЛ). Nhà máy ngồi sản xuất Tua-bin hơi cơng suất
trung bình để truyền động máy phát điện, còn sản xuất Tua-bin hơi đặc biệt để truyền
dẫn tàu lửa năng lượng, máy nén và quạt gió, là thiết bị tĩnh tại lớn.
Tua-bin YTMЗ: Trước chiến tranh vệ quốc đã bắt đầu xây dựng nhà máy động cơ Tuabin Uranxki (YTMЗ), trong đó chế tạo Tua-bin cấp nhiệt có cửa trích hơi điều chỉnh
công suất 12000, 25000, 50000 và 100000 MW. Các Tua-bin YTMЗ được sử dụng rộng
rãi trên các trung tâm nhiệt điện ở Liên Xơ và nước ngồi. YTMЗ đã chế tạo các seri
Tua-bin cấp nhiệt công suất 250 - 300 MW ở áp suất hơi mới 235 bar và nhiệt độ 560
oC với quá nhiệt trung gian đến 565 oC.
Tua-bin KTЗ: Năm 1950 đã bắt đầu xây dựng nhà máy Tua-bin Kaluzxki (KTЗ), đã sản
xuất Tua-bin công suất từ 2500 đến 25000 kW, dự tính với thơng số hơi 34,5 và 88 bar
và 435 và 535 oC.
Với kế hoạch năm năm phát triển kinh tế quốc dân của Liên Xô 1971 - 1975 dự kiến
đưa vào các nhà máy điện chung có hiệu lực cơng suất đến 65 - 67 triệu kW, có tính ưu
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 11
việt do kết quả của việc xây dựng các nhà máy nhiệt điện với sự thiết lập các khối năng
lượng lớn, trang bị bởi các Tua-bin ngưng hơi công suất 300, 500, 800 và 1200 MW và
Tua-bin cấp nhiệt công suất 100 và 250 - 300 MW.
Hiện nay, các hãng lớn về thiết bị nhà máy nhiệt điện như Toshiba - Nhật, Misubishi Nhật, General Electric (GE) - Mỹ, SIEMENS - Đức, Babcock & Wilcock - Mỹ, v.v. đã
phát triển rất mạnh và chế tạo những tổ máy công suất rất lớn, tới hàng nghìn MW.
1.2 Lý thuyết nhà máy nhiệt điện
1.2.1 Sơ đồ công nghệ nhà máy nhiệt điện Tua-bin hơi:
Quá trình sản xuất điện dùng Tua-bin hơi bao gồm các thiết bị chính cùng với các thiết
bị phụ của chúng, đó là thiết bị Tua-bin và thiết bị lò hơi nối với nhau bằng hệ thống
đường ống dẫn để vận chuyển mơi chất (hình 1.1 là sơ đồ đơn giản của nhà máy nhiệt
điện Tua-bin hơi).
Do, po, to, io
4
2
3
1
Dk, pk, ik
5
7
Dk, tk
6
Hình 1. 1- Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện ngưng hơi đơn giản nhất
1 - lò hơi; 2 - bộ quá nhiệt; 3 - Tua-bin; 4 - máy phát điện; 5 - bình ngưng;
6-
bơm nước ngưng; 7 - bơm nước cấp cho lò hơi.
1.2.2 Ngun lí hoạt động:
Nước được bơm cấp bơm vào lị hơi. Trong lò hơi, nước nhận nhiệt của ngọn lửa và
dịng khói do nhiên liệu cháy sinh ra. Hơi bão hoà sinh ra được đưa lên bộ quá nhiệt để
tiếp tục tăng nhiệt độ thành hơi quá nhiệt. Hơi quá nhiệt ra khỏi bộ quá nhiệt được dẫn
sang Tua-bin bằng đường ống. Trong Tua-bin, hơi có nhiệt độ và áp suất cao giãn nở
sinh cơng rồi thốt vào bình ngưng. Hơi thốt vào bình ngưng sẽ được làm mát bằng
nước sơng, nước biển hoặc bằng khơng khí để ngưng tụ lại thành nước ngưng. Nước
ngưng được bơm ngưng và bơm cấp bơm qua các bình gia nhiệt nếu có (trong sơ đồ
nhiệt nhà máy nhiệt điện thường có các bình gia nhiệt hồi nhiệt nhưng ở các sơ đồ nhiệt
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 12
của Tua-bin trong cơng nghiệp thì thường khơng có bình gia nhiệt hoặc cùng lắm là có
1 bình gia nhiệt hỗn hợp, Tua-bin là loại ngưng hơi thuần tuý hoặc Tua-bin đối áp khơng có bình ngưng). Nước tiếp tục vào lị hơi nhận nhiệt để thực hiện chu trình khép
kín.
Mơi chất dùng trong chu trình Tua-bin hơi nước là nước và hơi nước. Nó là chất vận
chuyển năng lượng để chuyển nhiệt năng của phản ứng cháy nhiên liệu hoặc nhiệt năng
của dịng khói nóng tận dụng được thành động năng làm quay máy phát điện.
Để nâng cao hiệu quả quá trình sản xuất điện năng, người ta cải tiến chu trình thiết bị
trên thêm những thiết bị phụ để tận dụng nhiệt tối đa. Sơ đồ nhà máy nhiệt điện thực tế
sẽ trình bầy trong phần sau.
1.3 Lý thuyết cơ bản về Tua-bin hơi
1.3.1 Những khái niệm cơ bản về Tua-bin hơi
Tua-bin hơi còn được gọi là động cơ hơi nước, trong đó thế năng của hơi (có áp suất và
nhiệt độ cao) ban đầu sẽ chuyển hoá thành động năng sau đó truyền cho trục quay làm
quay trục.
Thiết bị Tua-bin là tổ hợp tất cả trang bị chính và phụ trợ của Tua-bin, bao gồm: bản
thân tuốc bin, thiết bị bình ngưng, hệ thống gia nhiệt và các đường ống dẫn trong phạm
vi gian Tua-bin.
Hệ thống thiết bị ngưng hơi là các thiết bị dùng để ngưng hơi thốt ra từ cuối Tua-bin
và tạo chân khơng trong bình ngưng. Nó bao gồm bình ngưng, bơm ngưng tụ, bơm tuần
hoàn và ejectơ. Nếu Tua-bin hơi dùng để kéo máy phát điện thì tất cả các thiết bị bao
gồm Tua-bin, máy phát, thiết bị ngưng hơi và bộ giảm tốc (nếu có) được gọi là tổ Tuabin máy phát (gọi tắt là tổ máy).
Tua-bin dọc trục và hướng kính Nếu cánh động của Tua-bin được bố trí thẳng góc với
tâm trục quay Tua-bin còn dòng hơi lại chuyển động dọc theo trục của nó thì loại Tuabin này được gọi là Tua-bin dọc trục. Nếu cánh động được bố trí song song với trục
quay cịn dịng hơi chuyển động theo hướng kính thì loại Tua-bin này được gọi là Tuabin hướng kính.
Thơng số hơi ban đầu của Tua-bin (thơng số hơi mới) là áp suất po và nhiệt độ to của hơi
ở trước van stop. Thông số cuối (thông số hơi thoát) của hơi là áp suất pk hoặc nhiệt độ
tk của nó ở ngay sau mặt bích của ống thốt Tua-bin.
Các thơng số định mức của Tua-bin là các thơng số tính tốn (số vịng quay, áp suất và
nhiệt độ hơi mới, nước, dầu, chân không, v.v) mà nhà chế tạo đã ghi trong lý lịch Tua-
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 13
bin. Với các thơng số đó sẽ bảo đảm cơng suất định mức được bảo hành trong thời gian
vận hành lâu nhất.
Nhiệt độ nước cấp là nhiệt độ của nước tại đầu ra khỏi bình gia nhiệt cuối cùng (theo
chiều chuyển động của nước) trước khi đi vào bộ hâm nước đầu tiên trong lị hơi.
Cơng suất trong của Tua-bin là tổng công suất từ các dãy cánh động truyền tới đầu trục
Tua-bin đã tính đến các tổn thất nhiệt bên trong của Tua-bin.
Công suất định mức của tổ Tua-bin là công suất lớn nhất đo được tại đầu cực máy phát
mà Tua-bin có thể phát huy lâu dài ở các thông số định mức với sự thay đổi trong giới
hạn được nhà máy chế tạo quy định.
Công suất kinh tế của tổ Tua-bin là công suất ứng với suất tiêu hao hơi bé nhất để sản
xuất ra 1kWh điện năng. Công suất này thường vào khoảng 0,85 0,95 công suất định
mức.
Phụ tải của tổ máy là công suất phát ra tại một thời điểm nhất định.
Công suất điện có ích của tổ máy là cơng suất cấp lên lưới truyền đi khỏi nhà máy.
1.3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Tua-bin hơi kiểu xung lực
1- Trục
2- đĩa
3- Các cánh làm việc
được lắp ghép trên
vành đĩa
4- Ống phun
Hình 1. 2 - Mặt cắt dọc tuabin xung lực một tầng cánh
Trục 1 cùng với đĩa 2 tạo thành phần quan trọng của Tua-bin và gọi là rôto. Rôto đặt
trong thân Tua-bin 5. Các cổ trục đặt trên các gối trục.
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 14
Sự giãn nở cửa hơi từ áp suất đầu đến áp suất cuối xảy ra trong một ống phun hoặc cụm
ống phun, gắn vào thân trước. đĩa được quay bằng cánh làm việc. Sự giảm áp suất hơi
trong ống phun kèm theo sự giảm entanpi của nó; trong ống phun có giáng áp phù hợp,
giáng áp này vận dụng nên động năng dịng hơi. Trong q trình giãn nở, tốc độ hơi
trong ống phun tăng lên từ trị số ban đầu co trước ống phun đến c1 sau ống phun.
Trong rãnh cánh làm việc xảy ra sự giảm tốc độ tuyệt đối từ c1 đến c2; động năng của
hơi bị giảm. Sự tác động của dòng hơi trên cánh làm việc, phần động năng của nó được
biến thành cơng cơ học trên trục của rơto Tua-bin. Tua-bin mà tồn bộ quá trình giãn nở
và vì vậy hơi tăng tốc, chỉ sảy ra trong ống phun, còn ở trên cánh làm việc chỉ xảy ra
biển đổi động năng thành cơng, dịng hơi khơng giãn nở thêm nữa, thì gọi là xung lực.
Công suất của Tua-bin xung lực một tầng ngay khi tốc độ vịng đạt tới 350 m/s, khơng
vượt q 500 - 800 kW.
Tua-bin hơi đầu tiên của kỹ sư người Thụy Điển Guxtav Lavan làm việc ở 30000 v/ph
để truyền động mômen quay cơ học yêu cầu, cung cấp bởi bộ giảm tốc. Công suất đơn
vị tổ máy nhỏ, Tua-bin như vậy độ kinh tế nhỏ, trong loại này cần đặt bộ giảm tốc, lĩnh
vực sử dụng Tua-bin hơi xung lực một tầng rất hạn chế. Để khắc phục nhược điểm trên,
người ta cũng chế tạo loại Tua-bin xung lực nhiều tầng cánh.
Ở hình dưới biểu diễn quá trình thay đổi trạng thái của hơi trong tầng cách Tua-bin
xung lực.
Hơi mới
Hơi thốt
Ống phun
Vỏ
Rơto
Trục
Cánh động
Chiều quay
Dịng hơi
Mặt cắt
N
P
B
V
VL
PC
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 15
Hình 1. 3 - Profil và đồ thị thay đổi áp suất dọc theo tầng xung lực
1 - trục; 2 - đĩa; 3 - các cánh động; 4 - ống phun; 5 - thân máy; 6 - ống thoát.
P - Áp suất hơi vào tuabin
V - Tốc độ hơi vào tuabin
N - Ống phun
B - Cánh động
PC - Áp suất thoát
VL - Tốc độ hơi thoát
Nguyên lý hoạt động: Hơi quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất cao (có thế năng cao) sẽ giãn
nở trong ống phun (giảm áp suất và nhiệt độ - giảm thế năng) để biến thành động năng
sau khi ra khỏi ống phun. Dòng hơi có động năng lớn sẽ đi vào cánh động truyền một
phần động năng của mình cho cánh động làm quay trục Tua-bin. Trong cánh động hầu
như khơng có sự giãn nở. Phần nhiệt giáng (độ giảm entanpy của hơi) trong ống phun
cũng là phần nhiệt giáng của toàn tầng. Nhiệt giáng này chính là cơng suất sinh ra của
dịng hơi có lưu lượng 1 kg/s chuyển động trong tầng cánh.
1.3.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Tua-bin phản lực
Hình 1. 4 - Cấu tạo Tua-bin phản lực nhiều tầng cánh
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 16
1 - tang rôto; 2 và 3 - cánh động; 4 và 5 - cánh hướng; 6 - thân máy; 7 - buồng hơi mới;
8 - píttơng giảm tải để giảm bớt áp lực dọc trục; 9 - ống dẫn hơi; 10 - ống thốt.
Hơi mới
Hơi thốt
Ống phun
Rơto
Vỏ
Cánh động
Trục
Chuyển động
Dịng hơi
Mặt cắt
N
P
B
V
VL
PC
Hình 1. 5 - Profil và đồ thị thay đổi áp suất hơi qua tầng phản lực
P - Áp suất hơi vào tuabin
V - Tốc độ hơi vào tuabin
N - Ống phun
B - Cánh động
PC - Áp suất thoát
VL - Tốc độ hơi thoát
Nguyên lý hoạt động: Hơi quá nhiệt vào ống phun giãn nở giảm áp suất và nhiệt độ
(giảm thế năng) biến thành động năng. Ra khỏi miệng ống phun, hơi có tốc độ cao vừa
chuyền động năng của mình cho cánh động vừa tiếp tục giãn nở giảm thế năng trong
cánh động. Nhiệt giáng của tầng cánh bằng tổng nhiệt giáng trong ống phun với nhiệt
giáng trong cánh động. Độ phản lực của tầng là tỷ số giữa nhiệt giáng trong cánh động
so với tổng nhiệt giáng tồn tầng.
1.4 Chu trình nhiệt động lực học của Tua-bin hơi
1.4.1 Chu trình Rankine đơn giản - lý tưởng
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 17
Do, po, to,
i
II
III
IV
3
Dk, pk,
i
Dk , t k
to
4
I
VI
I
O
i [kJ/kg]
po
x=1
V
VI
(a)
2'
K'
pk
1
s [kJ/kg.K]
(b)
Hình 1. 6 (a) - Sơ đồ nhiệt nguyên lý của NMNĐ ngưng hơi đơn giản
(b) - Đồ thị i-s của chu trình Rankine đơn giản - lý tưởng
I - lị hơi; II - bộ quá nhiệt; III - Tua-bin; IV - máy phát điện; V - bình ngưng; VI bơm nước ngưng; VII - bơm nước cấp cho lị hơi.
Chu trình Rankine đơn giản - lý tưởng là chu trình có 4 q trình chính diễn ra trong 4
thiết bị chính là bơm, lị hơi, Tua-bin và bình ngưng với q trình nén và giãn nở được
lý tưởng hố:
- Q trình 1-2' là quá trình nén đoạn nhiệt thuận nghịch (đẳng entropy) diễn ra trong
bơm ngưng và bơm cấp. Môi chất ở trạng thái nước chưa sơi. Q trình này làm tăng
entanpy nhưng không đáng kể (i2' i1), công cung cấp cho bơm chủ yếu dùng để nén
môi chất lên áp suất cao hơn.
- Các quá trình 2'-3-4-0 là quá trình cấp nhiệt đẳng áp (trên đường đẳng áp với áp suất
po) diễn ra trong lị hơi. Nước chưa sơi được đưa vào lò hơi nhận nhiệt của nhiên liệu
cháy trong lị hơi đến trạng thái sơi (q trình 2'-3), vừa sôi vừa bốc hơi trong bao hơi
và giàn ống lị hơi (q trình 3-4) và tiếp tục nhận nhiệt trong bộ quá nhiệt (quá trình 40) chuyển thành hơi quá nhiệt trước khi được dẫn sang Tua-bin.
- Quá trình 0-K' là quá trình giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch (đoạn nhiệt lý tưởng) diễn
ra trong Tua-bin. Hơi quá nhiệt giãn nở, giảm áp suất và sinh công làm quay Tua-bin
nối với máy phát điện.
- Quá trình K'-1 là quá trình nhả nhiệt đẳng áp diễn ra trong bình ngưng ở áp suất pk.
Hơi bão hoà ẩm nhả nhiệt ra mơi trường cho nước (hoặc khơng khí) làm mát.
1.4.2 Chu trình Rankine đơn giản - thực (có q trình nén và giãn nở thực)
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 18
O
i [kJ/kg]
to
4
3
po
2
x=1
2'
K
pk
1
K'
s [kJ/kg.K]
Hình 1. 7 - Đồ thị i-s của chu trình Rankine đơn giản - thực
Chu trình Rankine đơn giản - thực là chu trình Rankine đơn giản có quá trình nén trong
bơm và quá trình giãn nở trong Tua-bin là những quá trình thực, diễn ra theo chiều tăng
entropy.
Chu trình Rankine thực tế trong NMNĐ
Để nâng cao hiệu suất nhiệt động của chu trình Rankine trong NMNĐ, ngày nay người
ta thường áp dụng Tua-bin có các cửa trích hơi gia nhiệt hồi nhiệt cho nước cấp trước
khi nước được đưa vào lò hơi. Bản chất của cách làm này về mặt nhiệt động chính là
việc làm giảm đi lưu lượng hơi thốt vào bình ngưng để giảm lượng nhiệt thải ra ngồi
mơi trường vơ ích. Một phần hơi sau khi sinh cơng được một phần trong Tua-bin, khơng
thốt vào bình ngưng mà được trích ra để nhường nhiệt hồi lại cho dòng nước cấp, tăng
nhiệt độ nước cấp vào lò hơi, giảm mức nhiệt lượng cần cung cấp cho một đơn vị lưu
lượng nước vào lò (hiệu số io - inc giảm đi). Khi có gia nhiệt hồi nhiệt, nhiệt độ nước cấp
tăng đáng kể so với trường hợp ngưng hơi thuần tuý nên entanpy của nước cấp trước khi
vào lò hơi lớn hơn entanpy của nước ngưng ra khỏi bình ngưng đáng kể. Lượng nhiệt
mà hơi trích nhả ra cho nước cấp sẽ được nước cấp mang về lò hơi. Sau khi nhận thêm
nhiệt trong lò hơi để đạt trạng thái yêu cầu vào Tua-bin, lượng nhiệt này lại góp phần
vào sinh cơng trong Tua-bin tới điểm hơi trích mà khơng bị mất đi ở bình ngưng. Vì thế
người ta gọi cách làm này là gia nhiệt hồi nhiệt. Bằng cách này, người ta có thể làm
giảm lượng nhiệt thải ra mơi trường ở bình ngưng từ khoảng 65% lượng nhiệt nhận được
ở lò hơi (khi dùng Tua-bin ngưng hơi thuần tuý) xuống chỉ còn khoảng 45% lượng nhiệt
nhận được ở lị hơi (khi dùng Tua-bin có cửa trích hồi nhiệt). Tương ứng với nó là hiệu
suất nhiệt động của chu trình tăng từ khoảng 0,30 (khi dùng Tua-bin ngưng hơi thuần
tuý) lên đến khoảng 0,50 (khi dùng Tua-bin có gia nhiệt hồi nhiệt). Về lý thuyết, Tuabin càng có nhiều cửa trích hồi nhiệt, lượng hơi gtrích càng tăng thì hiệu suất nhiệt của
thiết bị Tua-bin càng tăng. Tuy nhiên, số bình gia nhiệt bị hạn chế do độ phức tạp của
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 19
chu trình và đặc biệt là độ kinh tế đem lại ngày càng giảm khi tăng thêm 1 bình gia nhiệt.
Chính vì thế mà đa số các tổ máy cơng suất từ 50 MW trở lên người ta chỉ áp dụng từ 4
đến 8 bình là vừa.
Hình 1. 8 - Sơ đồ nhiệt nguyên lý NMNĐ chu trình Rankine thực tế
Với những tổ máy công suất lớn, người ta hay dùng quá nhiệt trung gian (tái nhiệt) để
làm tăng độ khô của những tầng cuối Tua-bin và để tăng hiệu suất và công suất tổ máy.
Thông thường, những tổ máy có cơng suất trên 300 MW đến 500 MW thường chỉ áp
dụng tái nhiệt 1 lần. Những tổ máy công suất lớn hơn thường áp dụng 2 lần tái nhiệt.
Dòng hơi đi vào 4 van điều chỉnh Tua-bin (áp lực hơi mới trước van stop chính: po =
169 kG/cm2; Nhiệt độ hơi mới trước van stop chính: to = 538 oC), vào vòi phun, tầng tốc
độ, qua các tầng cánh của phàn cao áp. Dòng hơi sau khi qua khỏi cao áp có các thơng
số (áp suất p = 43 kG/cm2; t=350 oC), qua các van tái nhiệt lạnh, vào quá nhiệt trung
gian. Tại đây hơi được nâng nhiệt độ lên 535 oC và áp suất không đổi, hơi được quay lại
Tua-bin, qua 2 tổ hợp van tái nhiệt nóng đi vào phần trung áp của Tua-bin. Dòng hơi
tiếp tục giãn nở sinh cơng và thốt khỏi phần trung áp với các thông số (p3 = 7,8 kG/cm2;
t3 = 306 oC; D3 = 33,938 t/h), qua ống liên thông sang phần xi lanh hạ áp. Tại đây dòng
hơi tiếp tục giãn nở sinh cơng và thốt xuống khoang hơi bình ngưng kết thúc quá trình.
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 20
MSS-TV105
NRV-104B
lò
qntg
CV1
CV3
Trung áp
Cao áp
MSV1
RHV1
Hạ áp
MSV2
e7
NRV-104A
CV2
CV4
RHV2
e6
HRS-PV 101
e5
e3
e2
e1
B. ngu ng
Khử khí
fv114
B. cấp
Hỡnh 1. 9 - Sơ đồ nhiệt nguyên lý của tổ máy 300 MW - Phả Lại II
TÓM TẮT NỘI DUNG CHƯƠNG 1:
❖
❖
1.1.
1.2.
Giới thiệu chung
Lý thuyết nhà máy nhiệt điện
1.3.
Lý thuyết cơ bản về tuabin hơi
1.4.
Chu trình nhiệt động lực học của tuabin hơi
CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1:
Câu 1
A)
B)
C)
D)
Câu 2
A)
B)
C)
D)
Câu 3
A)
B)
C)
Trong nhà máy nhiệt điện: Tua bin hơi là hệ thống thiết bị chuyển hóa
năng lượng từ:
Thế năng của hơi thành cơ năng
Động năng thàng điện năng
Thế năng thành điện năng
Cơ năng thành điện năng
Bộ phận nào sau đây thuộc bộ phân phối của tuabin?
Tất cả các đáp án còn lại đều đúng
Bộ ống hút
Bộ phận quay
Bộ ống nạp
Chức năng chính của thân tua bin là?
Dùng để lắp đặt các thiết bị đồng tâm để tạo thành một tua bin hoàn
chỉnh
Tác dụng như các van xả để bảo vệ quá áp.
Cho phép hơi thốt ra khơng khí.
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 21
D)
Câu 4
A)
B)
C)
D)
Câu 5
A)
B)
C)
D)
Câu 6
A)
B)
C)
D)
Tất cả các đáp án còn lại đều đúng
Trong nhà máy nhiệt điên, hơi quá nhiệt sẽ phun vào tua bin nào trước
tiên?
Tua bin cao áp
Tua bin trung áp
Tua bin hạ áp
Hơi được đưa vào các tua bin cao áp, trung áp và hạ áp cùng một lúc
Chọn đáp án đúng nhất. Trong nhà máy nhiệt điện, nhiêm vụ của ống
nozzle là:
Làm giãn nở hơi cao áp để lấy năng lượng của hơi và hướng tia hơi này
đến quay các cánh tua bin
Làm giãn nở hơi cao áp để lấy năng lượng của hơi
Hướng tia hơi này đến quay các cánh tua bin
Tất cả các đáp án cịn lại đều sai
Dựa vào áp suất làm việc thì tua bin hơi có những loại nào sau đây:
Tất cả các đáp án còn lại đều đúng
Cao áp
Trung áp
Hạ áp
Chương 1: Tổng quan về tuabin hơi
Trang 22
