Đồ án công nghệ sản xuất điện

MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………… 2
Chương 1: Nhiệt điện………………………………………………………….3
1.1:Giới thiệu về nhiệt điện……………………………………………………… 3
1.2: Nguyên lí làm việc…………………………………………………………… 3
Chương 2: Thủy điện………………………………………………………….4
2.1: Nguyên lí hoạt động của nhà máy thủy điện……………………………….4
2.2: Đặc trưng của nhà máy thủy điện……………………………………………4
2.3: Các cách tạo ra điện năng…………………………………………………….5
Chương 3: Năng lượng mặt trời……………………………………………….7
3.1: Tìm hiểu chung………………………………………………………………….7
3.2: Chuyển năng lượng Mặt Trời thành điện (quang điện) 7
3.2.1: Phiến pin quang điện (Phôtvoltaic Cell) 8
3.2.2: Hệ thống Pin Quang Điện (Photovoltaic System) 9
3.3: Nhiệt Mặt Trời 10
3.3.1: Chuyển hóa nhiệt Mặt Trời thành điện 10
3.3.2: Các hệ thống thu hội tụ ánh sáng Mặt Trời 10
Chương 4: Năng lượng gió…………………………………………………….12
4.1: Tìm hiểu chung………………………………………………………………….12
4.2: Cấu tạo tuabin gió………………………………………………………………12
4.3: Các kiểu tuabin gió hiện nay………………………………………………….13
Chương 5: Năng lượng hạt nhân………………………………………………14
Công nghệ sản xuất điện Trang 1
5.1. Nguyên lý phản ứng phân hạch……………………………………………….14
5.2. Cấu trúc cơ bản của lò và các vật liệu sử dụng……………………………14
5.3. Phân loại các lò…………………………………………………………………15
Chương 6: Năng lượng địa nhiệt………………………………………………18
6.1: Tìm hiểu chung………………………………………………………………….18
6.2: Các nguồn địa nhiệt…………………………………………………………….18
6.3: Những phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệt……………………….18

6.4: Nguyên lý hoạt động của các nhà máy điện địa nhiệt…………………….18
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….20
LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN…………………………………………21
LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta đã biết việc phát minh ra điện năng đã thỏa mãn nhu cầu năng
lượng của con người và đưa nền văn minh của nhân loại tiến một bước dài như hiện
nay. Có nhiều cách để sản xuất ra điện năng như: nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên
tử…Trong ngành điện hiện nay vấn đề sản xuất điện vẫn được các kĩ sư cũng như các
nhà khoa học quan tâm và tìm hiểu với mục đích nâng cao sản lượng điện cũng như
chế tạo ra các cách cung cấp điện tốt hơn áp ứng nhu cầu cung cấp tốt nhất cho thế
giới. Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện năng đến
người tiêu dùng,các giai đoạn sản xuất điện năng dựa trên nhiều yếu tố tất yếu như
truyền truyền tải và phân phối điện năng.Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến
đổi các dạng năng lượng điện hay điện năng. Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện
đại hóa nước nhà hiện nay ngành công nghiệp điện năng đã thực sự trở thành một
ngành công nghiệp mũi nhọn và vai trò của nó đối với các ngành công nghiệp khác
ngày càng được khẳng định.
Thực tế ở Việt Nam đã phát triển ngành công nghiệp sản xuất điện năng là một
ngành công nghiệp nền tảng, nó giữ vị trí quan trọng không thể thiếu đem lại lợi ích to
lớn cho đất nước. Việc nghiên cứu công nghệ sản xuất các nguồn năng lượng cũ và
phát triển các nguồn năng lượng mới, những nguồn năng lượng sạch ít tác động tới
thiên nhiên và môi trường sống là một điều thiết thực và cần thiết trong thời buổi nhu
cầu tiêu thụ năng lượng tăng cao như hiện nay.
Chính vì lý do đó, chúng em đã lựa chọn đề tài : “Công nghệ sản xuất điện” làm
đề tài của nhóm mình.
Công nghệ sản xuất điện Trang 2
Do kiến thức và thời gian nghiên cứu có hạn nên bài đề tài không tránh khỏi
những thiếu sót. Kính mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đề tài của
chúng em hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG 1 : NHIỆT ĐIỆN
1.1: Giới thiệu về nhiệt điện
Một nhà máy nhiệt điện than gồm có hai cụm thiết bị chính là cụm lò hơi để sản
xuất ra hơi nước và cụm tuabin-máy phát để biến đổi nhiệt năng của dòng hơi thành
điện năng. Ngoài ra còn có thêm lò hơi phụ trợ phục vụ cho khởi động nhà máy; hệ
thống nước làm mát; hệ thống chuẩn bị nhiên liệu (Kho than, băng chuyền, máy nghiền
than), hệ thống sản xuất khí nén; hệ thống thu hồi tro bay, gom xỉ đáy lò, lọc bụi và xử lí
khói thải…
1.2: Nguyên lí làm việc
Lò hơi đốt than phun là công nghệ đã rất phát triển và đang là nguồn sản xuất
điện năng chủ yếu trên thế giới.Than cục đã qua nghiền thô từ phểu than được máy cấp
đến máy nghiền than, ở đây than được sấy nóng và nghiền mịn thành bột có đường kính
trung bình từ 40μm đến 90μm. Bột than hỗn hợp với không khí nóng (gió cấp một) phun
vào buồng lửa và bốc cháy trong môi trường nhiệt độ cao. Không khí cấp vào lò ngoài
gió cấp một còn có thêm gió cấp hai và có thể có thêm gió cấp ba. Nhiệt của quá trình
cháy bột than truyền cho các ống sinh hơi đặt xung quanh buồng đốt để hóa hơi dòng
nước bên trong ống. Hỗn hợp hơi và nước ra khỏi ống sinh hơi đi vào bao hơi, trong bao
hơi có đặt các thiết bị phân ly hơi nhằm đảm bảo tách tối đa các hạt lỏng bị dòng hơi
Công nghệ sản xuất điện Trang 3
cuốn theo. Hơi bão hòa tiếp tục đi qua bộ quá nhiệt để nâng nhiệt độ đến giá trị mong
muốn trước khi đi vào tuabin. Hơi có áp suất và nhiệt độ cao theo ống dẫn hơi đi vào
thân cao áp của tuabin, hơi ra khỏi thân cao áp thường được đưa trở về lò hơi để tái sấy
đến nhiệt độ hơi mới rồi đi vào thân trung áp, hơi ra khỏi thân trung áp có thể được đưa
trở lại lò hơi để tái sấy thêm một lần nữa hoặc đi trực tiếp vào thân hạ áp. Việc tái sấy
hơi (hồi nhiệt trung gian) một lần hay hai lần nhằm mục đích nâng cao hiệu suất nhiệt
cho tuabin.
Thiết bị Tuabin có nhiệm vụ biến nhiệt năng của dòng hơi thành cơ năng trên
trục roto để dẫn động máy phát điện. Máy phát điện biến cơ năng thành điện năng và
được hòa lên lưới điện quốc gia qua máy biến thế. Hơi thoát từ thân hạ áp của tuabin đi
vào bình ngưng nhả nhiệt cho nước làm mát, ngưng tụ thành nước và được bơm trở lại

lò hơi theo một chu trình khép kín. Nước làm mát ở đây có thể là nước biển, nước sông,
hay nước hồ. Đối với nhà máy nhiệt điện than để sản xuất ra 1 kWh điện năng cần 142
lít nước làm mát.

CHƯƠNG 2 : THỦY ĐIỆN
2.1: Nguyên lí hoạt động của nhà máy thủy điện
Thủy điện là phương thức phát điện bằng cách sử dụng năng lượng nước. Dòng
nước chảy từ trên cao xuống nơi thấp hơn sẽ làm quay tuabin nước, các tuabin này
được nối trực tiếp với máy phát điện để tạo ra dòng điện. Hình bên dưới là một ví dụ về
mô hình nhà máy thủy điện. Nhà máy này được vận hành theo phương thức sử dụng đập
nước để phát điện vào ban ngày khi nhu cầu tăng cao và sẽ dự trữ nước vào ban đêm.
Số vòng quay của máy phát điện khác nhau theo chủng loại, dao động từ 100
vòng/phút tới 1200 vòng/phút. Điện áp phát ra vào khoảng từ 400 ~ 4000 Vôn. Dòng
điện này có thể được tăng thành dòng cao áp (6000 ~ 500 000 Vôn) nhờ các thiết bị tăng
áp tại nhà máy phát điện trước khi được chuyển tới nơi tiêu thụ.
Công nghệ sản xuất điện Trang 4
Hình 1: Nguyên lí làm việc làm của nhà máy thủy điện
2.2:Đặc trưng của nhà máy thủy điện:
Dễ dàng đối ứng với nhu cầu về điện: Khi các nhà máy nhiệt điện, thủy điện,
nhà máy điện hạt nhân cùng hoạt động liên tục sẽ đáp ứng được phần lớn nhu cầu về
điện. Tuy nhiên, nhà máy thủy điện với phương thức bơm và trữ nước có thể đối ứng
được với những biến động về nhu cầu điện. Việc dễ dàng tăng hoặc giảm lượng điện
phát ra chính là đặc trưng của thủy điện. Do đó, thủy điện có thể linh hoạt cung cấp điện
kể cả vào thời gian cao điểm trong mùa hè.
Hiệu suất biến đổi năng lượng cao: Trong trường hợp phát điện sử dụng khí ga
thiên nhiên, chỉ có 55% năng lượng do đốt khí ga chuyển thành năng lượng điện. Đối
với các nhà máy thủy điện, có thể biến 80% năng lượng nước chảy từ trên cao xuống
thành năng lượng điện.
Thủy điện là phương phức phát điện có lượng khí thải CO
2

thấp nhất.
2.3: Các cách tạo ra điện năng:
 Phương thức tạo dòng chảy.
Đây là phương thức tạo đập nhỏ trên thượng nguồn và dẫn nước chảy vào. Dòng
nước sẽ được dẫn đến nơi có sự chênh lệch độ cao nhất định để phát điện.
Công nghệ sản xuất điện Trang 5
Hình 2: Phương thức tạo dòng chảy
 Phương thức dùng đập:
Là phương thức xây đập tại nơi có mặt cắt hẹp và cao của sông. Nước sẽ được
chặn lại và tạo thành hồ chứa nước nhân tạo. Sau đó sử dụng sự chênh lệch độ cao để
phát điện.
Hình 3: Phương thức dùng đập
 Phương thức kết hợp tạo dòng chảy và dùng đập:
Đây là phương thức kết hợp cả 2 phương thức đã nêu ở trên. Phương thức này
vừa dùng đập để tích nước, vừa sử dụng sự chênh lệch độ cao lớn để phát điện. Đây là
phương thức phát huy tối đa được năng lượng dòng chảy.
Công nghệ sản xuất điện Trang 6
Hình 4: Phương thức kết hợp tạo dòng chảy và dùng đập
CHƯƠNG 3 : NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
3.1: Tìm hiểu chung
Năng lượng tái tạo là năng lượng từ các nguồn tài nguyên được bổ sung liên tục
và không thể bị cạn kiệt, chẳng hạn như năng lượng mặt trời, thủy điện, gió, địa nhiệt,
đại dương và sinh học. Chúng là một nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm không
khí, và không đóng góp vào sự nóng lên của khí hậu toàn cầu, hiệu ứng nhà kính. Vì
các nguồn năng lượng này là tự nhiên nên chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng thấp. Tuy
nhiên, một hạn chế chung cho tất cả các nguồn năng lượng tái tạo là rất khó khăn để
sản xuất ra một sản lượng điện lớn, đồng thời là công nghệ mới nên chi phí đầu tư ban
đầu là rất lớn.
Hai phương pháp phổ biến dùng để thu nhận và trữ năng lượng Mặt Trời
(NLMT) là phương pháp thụ động nhưng cũng là phương pháp chủ động. Phương pháp

thụ động sử dụng các nguyên tắc thu giữ nhiệt trong cấu trúc và vật liệu của các công
trình xây dựng. Phương pháp chủ động sử dụng các thiết bị đặc biệt để thu bức xạ nhiệt
và sử dụng các hệ thống quạt và máy bơm để phân phối nhiệt. Phương pháp thụ động có
Công nghệ sản xuất điện Trang 7
lịch sử phát triển dài hơn hẳn, trong khi phương pháp chủ động chỉ mới được phát triển
chủ yếu trong thế kỷ 20.
Hai ứng dụng chính của NLMT là:
+ Nhiệt Mặt Trời: chuyển bức xạ Mặt Trời thành nhiệt năng, sử dụng ở các hệ thống
sưởi, hoặc để đun nước tạo hơi quay tuabin điện.
+ Điện Mặt Trời: chuyển bức xạ Mặt Trời (dưới dạng ánh sáng) trực tiếp thành điện
năng (hay còn gọi là quang điện-photovoltaics) .
3.2: Chuyển năng lượng Mặt Trời thành điện (QUANG ĐIỆN)
Các tấm pin Mặt Trời chuyển đổi trực tiếp ánh sáng thành điện năng, như
thường được thấy trong các máy tính cầm tay hay đồng hồ đeo tay. Chúng được làm từ
các vật liệu bán dẫn tương tự như trong các con bộ điện tử trong máy tính. Một khi ánh
sáng Mặt Trời được hấp thụ bởi các vật liệu này, năng lượng Mặt Trời sẽ đánh bật các
hạt điện tích electron năng lượng thấp trong nguyên tử của vật liệu bán dẫn, cho phép
các hạt tích điện này di chuyển trong vật liệu và tạo thành điện. Quá trình chuyển đổi
photon thành điện này này gọi là hiệu ứng quang điện.
Các pin Mặt Trời thông thường được lắp thành một module khoảng 40 phiến
pin, và 10 module sẽ được lắp gộp lại thành chuỗi Quang điện có thể dài vài mét. Các
chuỗi Pin Mặt Trời dạng phẳng này được lắp ở một góc cố định hướng về phía Nam,
hoặc được lắp trên một hệ thống hiệu chỉnh hướng nắng để luôn bắt được nắng theo sự
thay đổi quĩ đạo của nắng Mặt Trời. Qui mô hệ thống quang điện có thể từ mức 10-20
chuỗi quang điện cho các ứng dụng dân sự, cho đến hệ thống lớn bao gồm hàng trăm
chuỗi quang điện kết nối với nhau để cung cấp cho các cơ sở sản xuất điện hay trong các
ứng dụng công nghiệp
Một số dạng pin Mặt Trời được thiết kế để vận hành trong điều kiện ánh sáng
Mặt Trời hội tụ. Các Pin Mặt Trời này được lắp đặt thành các collector tập trung ánh
sáng Mặt Trời sử dụng các lăng kính hội tụ ánh sáng. Phương pháp này có mặt thuật lợi

và bất lợi so với mạng Pin Mặt Trời dạng phẳng (flat-plate PV). Thuận lợi ở điểm là sử
dụng rất ít các vật liệu Pin Mặt Trời bán dẫn đắt tiền trong khi đó hấp tối đa ánh sáng
Mặt Trời. Mặt bất lợi là các lăng kính hội tụ phải được hướng thẳng đến Mặt Trời, do đó
việc sử dụng các hệ hấp thu tập trung chỉ khai triển ở những khu vực có nắng nhiều
nhất, đa số đòi hỏi việc sử dụng các thiết bị hiệu chỉnh hướng nằng tối tân, kỹ thuật cao.
Công nghệ sản xuất điện Trang 8
3.2.1: Phiến pin quang điện (Phôtvoltaic Cell)
Phiến pin quang điện là kỳ công của vật lý tinh thể và bán dẫn. Nó được cấu tạo
từ các lớp phẳng và mỏng của các vật liệu đặc biệt gọi là bán dẫn xếp chồng lên nhau .
Hình 5: Hiệu ứng Quang Điện và ứng dụng trong công nghệ Điện Mặt Trời
Có 3 lớp vật liệu chính: lớp trên cùng gọi là silicon loại n (n: negative, âm), vật
liệu này có khả năng “phóng thích” các hạt tích điện âm gọi là electron một khi được
đưa ra ngoài ánh sáng mặt trời. Lớp dưới cùng gọi là lớp p, tích điện dương khi tiếp xúc
với bức xạ Mặt Trời (p: positive, dương). Lớp vật liệu ở giữa gọi là lớp chèn (junction),
lớp này có vai trò như một lớp phân cách (insulator) giữa lớp n và lớp p. Các eletron
được phóng thích từ lớp n sẽ di chuyển theo đường ít bị cản trở nhất, tức là di chuyển từ
lớp n tích điện âm ở bên trên về lớp p tích điện dương ở bên dưới. Như vậy, nếu vùng p
và vùng n được nối bởi một mạch điện tạo bởi các dây dẫn mỏng, dòng electron sẽ di
chuyển trong mạch điện này.
Vật liệu bán dẫn cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong tế bào quang điện là
silicon đơn tinh thể. Các tế bào silicon đơn tinh thể cũng có hiệu suất cao hơn cả, thông
thường có thể chuyển đổi đến 23% năng lượng Mặt Trời thu nhận được thành điện. Các
tế bào này cũng rất bền và có tuổi thọ sử dụng cao. Vấn đề chủ yếu là giá thành sản
Công nghệ sản xuất điện Trang 9
xuất. Tạo nên silicon tinh thể lớn và cắt chúng thanh những miếng nhỏ và mỏng (0,1-0,3
mm) là rất tốn thời gian và chi phí cao. Do lý do này, để giảm giá thành sản xuất, người
ta phát triển nghiên cứu các vật liệu thay thế cho tế bào silicon đơn tinh thế, ví dụ như tế
bào silicon đa tinh thể, các pin quang điện công nghệ “màng mỏng”, và các tổ hợp tập
trung.
3.2.2: Hệ thống Pin Quang Điện (Photovoltaic System)

Cơ chế quang điện cho thấy cường độ dòng quang điện tỷ lệ thuận với cường độ
ánh sáng Mặt Trời. Dòng điện sinh ra truyền qua chuỗi các tế bào quang điện, hay còn
gọi là module quang điện, có thể cung cấp điện ở bất cứ qui mô nào, từ vài miliwatt
(MW) như trong máy tính bỏ túi cho đến vài MW như qui mô các nhà máy điện. Dòng
quang điện một chiều có thể được nạp vào bình acqui để dự trữ cho các sinh hoạt về ban
đêm hoặc vào những ngày không có nắng. Một bộ điều khiển thường được cài giữa
module và bình ắc qui như một dạng ốn áp, giúp tránh trường hợp ắc qui bị sạc quá tải.
Toàn bộ các thiết bị này liên kết lại thành hệ thống Quang Điện sản xuất điện một chiều
có điện thế do động từ 12 đến 24 volt. Điện một chiều có thể được chuyển đổi thành
điện xoay chiều thông qua bộ biến điện. Bộ biến điện DC/AC ngày nay có công suất từ
100-20,000 W và hiệu suất đạt tới 90%.
Các module có thể được lắp nối với nhau một cách dễ dàng tạo thành chuỗi module có
công suất đáp ứng với nhu cầu điện đặt ra. Một khi được lắp đặt, thì chi phí bảo trì cho
module gần như không đáng kể.
Hình 6: Cấu trúc của pin Mặt Trời silicon và cơ chế tạo ra dòng điện
Công nghệ sản xuất điện Trang 10
3.3. Nhiệt Mặt Trời
3.3.1: Chuyển hóa nhiệt Mặt Trời thành điện
Năng lượng nhiệt Mặt Trời là nhiệt năng hấp thụ bởi hệ thống thu bắt nhiệt từ
ánh sáng Mặt Trời, sử dụng để đun nóng nước (hoặc một số dung dịch khác) hoặc để tạo
hơi nước. Khác với các hệ nhiệt Mặt Trời công suất nhỏ sử dụng chảo thu mặt phẳng để
thu nhiệt từ ánh sáng Mặt Trời, các nhà máy nhiệt Mặt Trời công suất lớn sử dụng các
thiết bị thu hội tụ ánh sáng Mặt Trời và từ đó đạt nhiệt độ cao cần thiết để tạo hơi nước
quay tuabin. trung năng lượng Mặt Trời tạo nhiệt đun là: trũng parabol, đĩa quay và tháp
năng lượng.
3.3.2: Các hệ thống thu hội tụ ánh sáng Mặt Trời
Hệ thống thu nhiệt trung tâm sử dụng ở các nhà máy lớn bao gồm các gương
hội tụ ánh sáng Mặt Trời vào một dĩa thu duy nhất lắp trên đỉnh một tháp trung tâm.
Bức xạ nhiệt của ánh sáng Mặt Trời sẽ làm nóng chảy muối bên trong chảo thâu, và
nhiệt lượng của muối nóng chảy này sẽ được sử dụng để tạo điện thông quan các máy

phát dạng hơi thông thường. Nước hoặc dung dịch đun được bơm vào tháp sẽ được đun
nóng để sử dụng trực tiếp hoặc chuyển thành hơi để quay turbine. Các gương này có khả
năng theo dõi và quay theo sự thay đổi của hướng nắng, từ đó luôn đảm bảo sự hội tụ tối
đa của ánh sáng Mặt Trời trên dĩa thu. Mặt thuận lợi của hệ thống này là muối nóng
chảy có khả năng giữ nhiệt rất hiệu quả, có thể kéo dài đến vài ngày trước khi được sử
dụng để chuyển thành điện.
Công nghệ sản xuất điện Trang 11
Hình 7: Tháp điện mặt trời ở Tây Ban Nha
Một dạng thiết bị thu nhiệt Mặt Trời thứ hai là hệ thống hình đĩa (rất giống dạng đĩa
thâu tín hiệu vệ tinh trong viễn thông). Hệ thống này sử dụng đĩa phản chiếu hình
parabol để hội tụ ánh sáng vào tâm thu ở tại tiêu điểm của đĩa. Dung dịch đun được
truyền vào đĩa thu để hấp thu nhiệt tại đó. Nhiệt khi cho dung dịch đang dãn nở ra làm
đẩy piston và từ đó quay tuabin.
Hình 8: Dạng thu nhiệt Mặt Trời dạng đĩa
Công nghệ sản xuất điện Trang 12
CHƯƠNG 4 : NĂNG LƯỢNG GIÓ
4.1: Tìm hiểu chung
Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển của
Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời.
Sử dụng năng lượng gió là một cách trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất
từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kỳ cổ đại.
Đăc trưng của năng lượng gió là Tuabin gió.
4.2: Cấu tạo Tuabin gió
-Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển.
Cánh quạt. Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển
động và quay.
- Brake (Bộ hãm): Dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức
nước hoặc bằng động cơ.
- Controller (Bộ điều khiển): Bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8
đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12 km/h đến 22 km/h và tắc động cơ khoảng 65 dặm/giờ

tương đương với 104 km/h bởi vì các máy phát này có thể phát nóng.
- Gear box (Hộp số): Bánh răng được nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao
và tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/ phút, tốc độ quay
là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện. Bộ bánh răng này rất đắt tiền,
nó là một phần của bộ động cơ và tuabin gió.
- Generator(Máy phát): Phát ra điện.
- High - speed shaft: Trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao.
- Low - speed shaft: Trục quay tốc độ thấp.
Công nghệ sản xuất điện Trang 13
- Nacelle (Vỏ): Bao gồm rotor và vỏ bọc ngoài, toàn bộ được dặt trên đỉnh trụ và bao
gồm các phần: gear box, low and high – speed shafts, generator, controller, and brake.
Vỏ bọc ngoài dùng bảo vệ các thành phần bên trong vỏ. Một số vỏ phải đủ rộng để một
kỹ thuật viên có thể đứng bên trong trong khi làm việc.
- Pitch (Bước răng):Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho rotor quay
trong gió không quá cao hay quá thấp để tạo ra điện.
- Rotor: Bao gồm các cánh quạt và trục.
- Tower (Trụ đỡ Nacelle): Được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh dằn bằng thép. Bởi
vì tốc độ gió tăng lên nếu trụ càng cao, trụ đỡ cao hơn để thu được năng lượng gió nhiều
hơn và phát ra điện nhiều hơn.
- Wind vane: Để xử lý hướng gió và liên lạc với “yaw drive” để định hướng tuabin gió.
- Yaw drive: Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có sự thay
đổi hướng gió.
- Yaw motor: Động cơ cung cấp cho “yaw drive” định được hướng gió.
Công nghệ sản xuất điện Trang 14
Hình 9: Cấu tạo của Tuabin gió
4.3: Các kiểu tuabin gió hiện nay
Các tuabin gió hiện nay được chia thành hai loại:
- Một loại theo trục đứng giống như máy bay trực thăng.
- Một loại theo trục ngang.
Các loại tuabin gió trục ngang là loại phổ biến có hai hay ba cánh quạt. Tuabin gió ba

cánh quạt hoạt động theochiều gió với bề mặt cánh quạt hướng về chiều gió đang thổi.
Ngày nay, tuabin gió ba cánh quạt được sử dụng rộng rãi.
CHƯƠNG 5 : NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
Công nghệ sản xuất điện Trang 15
5.1. Nguyên lý phản ứng phân hạch.
Lò phản ứng hạt nhân hoạt động dựa trên nguyên lý phản ứng phân hạch dây chuyền.
Sơ đồ đơn giản của nguyên lý này nêu trên hình 10.
Khi một nơtron bắn phá hạt nhân U235, hạt nhân bị tách thành hai hay nhiều hạt nhân
nhẹ hơn kèm theo việc giải phóng năng lượng ở dạng động năng, bức xạ gamma và phát
ra các nơtron tự do, các nơtron tự do này là tiếp tục bắn phá các hạt nhân khác để tạo ra
phản ứng hạt nhân dây chuyền.
Hình 10: Sơ đồ đơn giản của nguyên lý phản ứng phân hạch
5.2.Cấu trúc cơ bản của lò và các vật liệu sử dụng
Cấu trúc cơ bản của lò phản ứng hạt nhân bao gồm: nhiên liệu hạt nhân, chất làm
chậm, chất tải nhiệt, thanh điều khiển, vành phản xạ, thùng lò, tường bảo vệ và các vật
cấu trúc khác.
Thanh điều khiển
Nhiên liệu hạt nhân
Vành phản xạ
Chất làm chậm
Thùng lò
Chất tải nhiệt
Hình 11: Sơ đồ cấu trúc của lò phản ứng hạt nhân
Bảng 1: Các phần tử chính,vật liệu sử dụng và chức năng của chúng
Công nghệ sản xuất điện Trang 16
TT Phần tử Vật liệu Chức năng
1 Nhiên liệu
U
233
,U

235
,Pu
239
,
Pu
241
Chất phân hạch
2 Chất làm chậm H
2
O,D
2
O,C,Be
Giảm năng lượng của nơtron
nhanh thành nơtron nhiệt
3 Chất tải nhiệt
H
2
O,D
2
O,CO
2
,He,
Na
Tải nhiệt làm mát lò
4 Thanh điều khiển Cd,B,Hf
Điều khiển mức tăng giảm
nơtron
5 Vành phản xạ Như các chất làm chậm Giảm mất mát nơtron
6 Thùng lò Fe&S/S
Chịu áp lực và chứa toàn bộ

vùng hoạt
7 Tường bảo vệ Bê tông,H
2
O,Fe,Pb Bảo vệ chống bức xạ
8
Các vật cấu trúc
khác
Al,Fe,Zn,S/S Hỗ trợ các cấu trúc trong lò
5.3.Phân loại các lò
Tùy thuộc vào việc sử dụng các chất tải nhiệt,chất làm chậm và cấu trúc của lò người
ta phân ra các loại lò như nêu trong bảng 2.
Bảng 2: Phân loại các lò
Số
TT
LOẠI
LÒ
Tên gọi Nhiên liệu
Chất làm
chậm
Chất tải nhiệt
1 PWR Lò nước áp lực
Urani làm giàu nhẹ
2-5%
H
2
O H
2
O
2 BWR Lò nước sôi
Urani làm giàu nhẹ

2-5%
H
2
O H
2
O
3 WWER
Lò nước áp lực
(LX cũ)
Urani làm giàu nhẹ
2-5%
H
2
O H
2
O
4
PHWR-
CANDU
Lò nước nặng
kênh áp lực
Urani tự nhiên
0,7%
D
2
O D
2
O H
2
O

Công nghệ sản xuất điện Trang 17
5 GCR Lò khí grafit
Urani tự nhiên
0,7%
Grafit Khí He
6 LWGR
Lò nước grafit
kênh áp lực
Urani tự nhiên giàu
nhẹ
Grafit H
2
O
7 AGR
Lò khí grafit cải
tiến
Urani tự nhiên
0,7%
Grafit Khí He
8 FBR Lò nhanh tái sinh
Urani làm giàu hoặc
Plutoni
Không Na
Cho đến nay, thực chất chỉ mới có ba loại được công nhận là những công nghệ đã được
kiểm chứng và được phát triển nhiều nhất, đó là PWR, BWR và PHWR Sau đây là sơ
đồ công nghệ 3 lò phản ứng được phát triển nhiều nhất,phổ biến nhất hiện nay đó là
PWR,BWR và BHWR.
Hình 12: Sơ đồ công nghệ hai vòng tuần hoàn của lò PWR
Công nghệ sản xuất điện Trang 18
Hình 13 :Sơ đồ công nghệ một vòng tuần hoàn với lò nước sôi BWR

Hình 14: Sơ đồ công nghệ của lò nước nặng PHWR
Công nghệ sản xuất điện Trang 19
CHƯƠNG 6 : NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT
6.1: Tìm hiểu chung
Địa nhiệt năng là loại năng lượng lấy từ nguồn nhiệt tự nhiên trong lòng quả đất
bằng cách khoan sâu xuống lòng đất. Độ biến thiên địa nhiệt trong lỗ khoan vào khoảng
1oC/36 mét. Nguồn nhiệt này được đưa lên mặt đất dưới dạng hơi nóng hoặc nước
nóng. Nguồn nhiệt này có thể sử dụng trực tiếp để sưới ấm các căn hộ hoặc dùng để sản
xuất điện năng.
Theo tính toán, nhiệt độ ở tâm trái đất vào khoảng 6.650 độ C. Trái đất nguội
dần với tốc độ khoảng 300 ÷ 350OC/1 tỉ năm. Khảng 2% lượng nhiệt nằm ở lớp vỏ của
trái đất, còn lại 98 % ở phần ruột và trung tâm. Như vậy, 2% lượng nhiệt (tương ứng
vào khoảng 840 tỉ W) cũng có thể đáp ứng nhu cầu của loài người trong một thời gian
dài.
6.2: Các nguồn địa nhiệt
Một số vùng trong vỏ trái đất, đặc biệt tại những vùng có hoạt động địa chấn
mạnh nhiệt độ tăng rất nhanh theo chiều sâu. Như vậy, tiềm năng địa nhiệt ở những
vùng quanh vành đai động đất là rất lớn.
Phía dưới lớp vỏ trái đất là lớp đá nóng chảy gọi là mác-ma. Tiềm năng của
nhiệt lượng ở độ sâu 10.000 mét, gấp khoảng 50.000 lần toàn bộ trữ lượng dầu khí của
trái đất. Nhiều điểm nóng nằm trong vành đai động đất Thái Bình Dương, còn gọi là
“vành đai lửa” vì có rất nhiều núi lửa hoạt động.
6.3: Những phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệt
Hai phương pháp cơ bản sử dụng năng lượng địa nhiệt là sử dụng trực tiếp
nguồn nhiệt hoặc dùng cho sản xuất điện năng. Nguồn nhiệt được sử dụng trực tiếp để
sưởi ấm các căn hộ, sấy quần áo, làm tan băng trên các đường giao thông. Nếu dùng
nhiệt để sản xuất điện năng, nhiệt độ cần có phải cao hơn 150
0
C.
6.4: Nguyên lý hoạt động của các nhà máy điện địa nhiệt

Hiện nay có 3 loại sơ đồ sản xuất điện năng sử dụng nguồn địa nhiệt: Sơ đồ trực
tiếp sử dụng hơi nóng khô; sơ đồ gián tiếp sử dụng hơi nước và sơ đồ hỗn hợp (hai chu
trình).
Trong sơ đồ trực tiếp, hơi nóng thổi trực tiếp và tuốc bin, làm quay máy phát để sinh ra
điện.
Trong sơ đồ gián tiếp, hơi nước địa nhiệt được làm tăng độ nóng lên trên 182
0
C.
Hơi nước được dồn vào buồng bay hơi để giảm áp lực, do vậy một phần dung dịch
được biến thành hơi nước. Hơi nước sẽ làm quay tuốc bin. Nếu trong bình chứa còn dư
chất lỏng, nó có thể được đưa vào bình bay hơi để tăng thêm công suất.
Công nghệ sản xuất điện Trang 20
Trong sơ đồ hỗn hợp, sử dụng nước nóng có nhiệt độ thấp hơn 200
0
C, là nguồn
nước nóng dồi dào nhất trong đa số các vùng địa nhiệt. Nước nóng địa nhiệt và chất
lỏng thứ cấp có nhiệt độ sôi thấp hơn được đưa qua buồng trao đổi nhiệt. Nhiệt năng
của nước địa nhiệt làm chất lỏng thứ cấp bốc hơi và hơi nước sẽ làm quay tuốc bin. Bởi
vì đây là hệ thống khép kín nên không hề có chất thải vào khí quyển. Nước nóng có
nhiệt độ vừa phải là nguồn địa nhiệt thông dụng có tiềm năng dồi dào nhất. Do đó đa
số các nhà máy điện địa nhiệt trong tương lai sẽ hoạt động theo nguyên lý này.
Hình 15: Sơ đồ nhà máy địa nhiệt điện 2 chu trình
Công nghệ sản xuất điện Trang 21
KẾT LUẬN
Để nâng cao sản lượng và đảm bảo chất lượng điện năng sản xuất ra chúng ta
cần tìm hiểu các công nghệ mới, phát triển các phương thức sản xuất mới nhằm đáp
ứng nhu cầu của con người nhưng phải hòa hợp với thiên nhiên, tránh tình trạng phá
hủy môi trường tự nhiên như hiện nay. Do đó nguồn năng lượng sạch đang dần trở
thành xu thế để phát triển sản xuất và phát triển quy mô, tuy nhiên công xuất và hiệu
quả kinh tế chưa cao nhưng trong tương lại nó là nguồn năng lượng này có thể đáp ứng

nhu cầu của con người. Bên cạnh đó vấn đề khắc phục môi trường tự nhiên sau khi xây
dựng các nhà máy sản xuất điện đang là một vấn nạn khiến việc hủy hoại môi trường
tự nhiên ngày một nghiêm trọng góp một phần không nhỏ vào hiện tượng nóng lên
toàn cầu.
Công nghệ sản xuất điện Trang 22
Tài liệu tham khảo:
1. Alexander S. Leyzerovich: Steam turbines for modern fossil-fuel power plants-
Published by The Fairmont Press, 2008.
2. Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020, có xét đến năm 2030
(Quy hoạch điện VII) được Chính phủ quyết phê duyệt tại Quyết định 1208/QĐ-TTg
ngày 21/7/2011.
3.Website : www.pv-power.vn; www.wss.com.vn.
4.Website : />5.Website : />6. Một vài đồ án tham khảo của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và Đại học Điện Lực
Công nghệ sản xuất điện Trang 23
LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
Mọi sự góp ý của thầy cô là những điều quý báu đối với chúng em. Chúng em xin chân
thành cảm ơn và hứa sẽ tiếp thu những lời thầy cô truyền dạy!

Công nghệ sản xuất điện Trang 24






Công nghệ sản xuất điện Trang 25