Bài giảng môn Công nghệ sản xuất điện phần nhiệt điện

Bµi gi¶ng
c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®iÖn
HÖ: §¹i Häc
Ng­êi so¹n: Ths. §Æng Thµnh Trung


Phần ii: nhà máy nhiệt điện
1

Chương I: Mở đầu- Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện

2

Thủy điện

3
4

5

6

Chương II: Nguyên lý làm việc của lò hơi
Chương III: Turbine hơi

Chương IV: Cấu trúc, thiết bị phụ và điều chỉnh Turbine

Chương V: Thiết bị Turbine khí

Chương VI: Sơ đồ nhiệt và bố trí ngôi nhà chính của nhà máy điện

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần ii. chương I: mở đầu
- nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện

1

1.1. Nguyên lý hoạt động nhà máy Nhiệt Điện

2

Thủy điện

3

1.2. Các loại phụ tải Nhiệt và Điện
1.3. Khái niệm về nhiên liệu và quá trình cháy của nhiên liệu

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiệt từ việc đốt nhiên liệu ( Than, dầu
khí) để sản xuất ra điện.
Trong đó, 2 loại nhà máy nhiệt điện chính ở Việt Nam hiện nay là :
Nhà máy nhiệt điện chạy than và nhà máy nhiệt điện chạy khí

Bài giảng môn CNSXĐ

Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
A. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện than- Turbine hơi nước

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện than bao gồm các phần chính:
Hệ thống cấp & thải nhiên liệu
Lò hơi & Buồng đốt
Hệ thống trao đổi nhiệt
Turbine
Máy phát

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện than:
Nhiên liệu & Không khí được đưa vào buồng đốt tạo nhiệt cung cấp
cho lò hơi
Tại lò hơi, nước được đun sôi thành hơi nước và hơi quá nhiệt

Bài giảng môn CNSXĐ

Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện than:
Hơi quá nhiệt được đưa vào Turbine làm quay Turbine
Hơi sau khi qua Turbine được đưa qua bình ngưng và trở lại lò hơi
Turbine quay cung cấp cơ năng kéo máy phát điện và phát điện qua
máy tăng áp lên lưới

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện than







I : Lò hơi
II: Bộ quá nhiệt
III: Turbine
IV: Bình ngưng
V: Bơm
VI: Máy phát

Bài giảng môn CNSXĐ

Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện than
Chu trình Carno hơi nước
Đây là chu trình có
hiệu suất cao nhất
Tuy nhiên chu trình chỉ
đạt được hiệu suất cao
nhất khi áp dụng cho
khí lý tưởng

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện than
Chu trình Renkin
Chu trình Renkin là chu
trình cải tiến của chu
trình Carno được áp
dụng cho khí thực
Hiệu suất chu trình
Renkin bằng:

Bài giảng môn CNSXĐ

Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
B. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
B. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi
Nhà máy bao gồm 2 chu trình kết hợp: Chu trình Turbine khí và chu
trình hơi nước ( Renkin)

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
B. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi
Nhiên liệu và không khí nén được đốt và thổi trực tiếp vào
Turbine khí làm quay Turbine

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
B. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi
Turbine khí quay kéo máy phát điện và phát điện lên lưới
Khí sau khi qua Turbine được thổi vào bao hơi đun sôi nước và

chuyển thành hơi quá nhiệt

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
B. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi
Sau khi trao đổi nhiệt ở bao hơi, khí được thải ra môi trường
Hơi quá nhiệt được thực hiện chu trình hơi như trong nhà máy
nhiệt điện than

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
B. Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi
Sau khi trao đổi nhiệt ở bao hơi, khí được thải ra môi trường
Hơi quá nhiệt được thực hiện chu trình hơi như trong nhà máy
nhiệt điện than

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện khí

1 : Buồng đốt
2: Turbine hơi
3: Bình ngưng
4: Bơm
5: Bộ hâm nước
6: Turbine khí
7: Máy nén khí

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.1.
nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện
Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện khí
Bao gồm chu trình nhiệt
của Turbine khí và chu
trình nhiệt Turbine hơi
Hiệu suất chu trình bằng:

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.2.
các loại phụ tải nhiệt và điện

Ngoài việc biến đổi nhiệt năng thành điện năng, các nhà máy điện còn
có nhiệm vụ cung cấp nhiệt năng cho các khu công nghiệp hoặc khu dân
cư ở các nước xứ lạnh

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.2.
các loại phụ tải nhiệt và điện
Phụ tải điện bao gồm:
Phụ tải công nghiệp
Phụ tải nông nghiệp
Phụ tải giao thông
Phụ tải sinh hoạt

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.2.
các loại phụ tải nhiệt và điện
Phụ tải nhiệt bao gồm:
Phụ tải công nghiệp
Phụ tải sinh hoạt
Phụ tải nhiệt và điện có thể thay đổi cho nhau tùy theo nhu cầu thực hiện

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.3.

khái niệm về nhiên liệu và quá trình cháy của nhiên liệu
Khái niệm về nhiên liệu:
Nhiên liệu là vật chất khi cháy phát ra ánh sáng và nhiệt năng
Nhiên liệu bao gồm : Nhiên liệu hữu cơ ( Khí thiên nhiên, than, dầu,
gỗ) và Nhiên liệu vô cơ ( Uranium)

Bài giảng môn CNSXĐ


Phần iI. chương I. 1.3.

khái niệm về nhiên liệu và quá trình cháy của nhiên liệu
Thành phần và đặc tính của nhiên liệu:
Nhiên liệu rắn và lỏng bao gồm: Carbon ( C), Hydro ( H), Lưu huỳnh
( S), Oxi( O), Nito( N)
Carbon l thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu ( có thể
chiếm tới 95% khối lượng nhiên liệu). Nhiệt cháy của Carbon là :
34150 kJ/ kg
Hydro là thành phần cháy quan trọng trong nhiên liệu ( chiếm tối
đa 10%). Nhiệt cháy của Hydro là 144500 kJ/kg
Lưu huỳnh: Là thành phần cháy nhưng tạo ra chất thải độc hại ra
môi trường
Oxi và Nito: Là thành phần tồn tại trong chất cháy nhưng không
tham gia vào quá trình cháy và làm giảm nhiệt lượng chung của
nhiên liệu
Nhiên liệu khí là các chất Cacbuahydro: CH4, C2H4, H2

Bài giảng môn CNSXĐ

Phần iI. chương I. 1.3.

khái niệm về nhiên liệu và quá trình cháy của nhiên liệu
Thành phần và đặc tính của nhiên liệu:
Các đặc tính của nhiên liệu là:
Độ ẩm: Là lượng nước chứa trong nhiên liệu
Chất bốc và Cốc: Chất bốc là lượng khí thoát ra khi đốt cháy
nhiên liệu trong điều kiện không có oxi, phần rắn còn lại gọi là
Cốc
Độ tro: Là phần rắn ở dạng khoáng chất còn lại sau khi nhiên liệu
cháy
Nhiệt trị của nhiên liệu: Là lượng nhiệt sinh ra khi cháy hoàn
toàn 1 kg( m3) nhiên liệu

Bài giảng môn CNSXĐ