LẬP CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG NHÀ MÁY NHIỆT ĐiỆN

CHƯƠNG 5
LẬP CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG NHÀ MÁY
NHIỆT ĐiỆN


5.1. Phương pháp lập cân bằng năng lượng
của nhà máy nhiệt điện

 Khái niệm:
- Thể hiện sự cân bằng về mặt số lượng giữa Ev,
Er và Ett
- Xác định Ev là nhiệt năng mà nhiên liệu đưa vào
lò để sản xuất ra hơi
- Xác định Er là điện năng và nhiệt năng phát ra
ngoài nhà máy.
- Ett gồm mọi loại tổn thất ở các dạng trong quá
trình sản xuất kể cả năng lượng tự dùng, tổn
thất năng lượng ở các thiết bị tự dùng của nhà
máy điện
2


Các nguyên tắc

- Cân bằng năng lượng trong mỗi công
đoạn có thể được biểu diễn chung cho cả
công đoạn hoặc riêng từng thiết bị

3

Các nguyên tắc

- Dùng phương pháp vật lý để phân bổ năng lượng tiêu
hao và tổn thất cho các dạng năng lượng sản xuất ra ->
mỗi loại năng lượng sản xuất ra chỉ gồm có tổn thất
năng lượng xẩy ra trực tiếp trong sản xuất, truyền tải và
phân phối loại năng lượng đó
- Năng lượng của bộ phận này cung cấp cho bộ phận
khác tự dùng phải tính thêm các tổn thất tương ứng xảy
ra ở bộ phận cung cấp và trong truyền tải phân phối.


Các nguyên tắc
- Nhiên liệu phân phối cho điện và nhiệt phát ra phải tỷ lệ
với tiêu hao nhiệt để sản xuất ra điện và nhiệt.
- Nếu như thông số của tổ máy mà khác với định mức thì
cần phải hiệu chỉnh lại tiêu hao năng lượng khi xác định
bằng đường đặc tính của tổ máy.
- Các định mức tiêu hao năng lượng dùng để tính toán
CBNL phải được lập trên cơ sở thí nghiệm thiết bị trong
thời gian nhất định và không thay đổi.

5


Phương pháp lập cân bằng năng lượng
trong NM điện
 Phân xưởng tua bin:
Nhiệt lượng tiêu hao để sản xuất điện năng
Năng lượng tự dùng của tuabin, hiệu suất của tuabin

 CBNL phân xưởng lò:
Nhiên liệu tiêu hao cho phân xưởng lò
Năng lượng tự dùng của lò, hiệu suất lò.
 CBNL bộ phận cung cấp nhiệt cho hộ bên ngoài:
Hiệu suất của bộ phận cung cấp nhiệt và năng lượng tự dùng của bộ phận
 CBNL chung:
Sản lượng điện, nhiệt trong kỳ
Nhiên liệu tiêu hao cho sản xuất điện và nhiệt
Năng lượng tự dùng cho sản xuất điện và nhiệt
Hiệu suất của nhà máy sản xuất điện và nhiệt.
6


5.2. Tính toán CBNL của các bộ phận trong
Nhà máy Nhiệt điện
5.2.1. CBNL của phân xưởng tuabin
- Nhiệt lượng tiêu hao để sản xuất điện năng của các TB
theo pt đường đặc tính năng lượng
Tuabin ngưng hơi:
Q dtng = Q kht × t + r1 Wkt + r2 (W − Wkt )
(Gcal)
Tuabin trích hơi:
Q trh
dt =Q kht ×t +rng Wng +rcn Wcn (Gcal)
Tuabin đối áp:
Qdtda = Qkht × t + rcnWcn
(Gcal)
Trong đó:
t: thời gian làm việc của tuabin trong kỳ (h)
W: điện năng sản xuất trong t (giờ)

7


Tính toán CBNL của các bộ phận trong Nhà
máy Nhiệt điện

- Phụ tải điện ngưng hơi trung bình và nhiệt độ trung
bình của nước làm lạnh để điều chỉnh lượng tiêu
hao do độ chân không thay đổi so với đặc tính
ng
trbinh

P

Wng
=
T

Trong đó:
Wng: điện năng sản xuất theo quá trình ngưng hơi
của từng tuabin (MWh)
T : số giờ của kỳ (h).


Tính toán CBNL của các bộ phận trong Nhà
máy Nhiệt điện
- Điều chỉnh nhiệt lượng tiêu hao do độ chân không thay
đổi

± ∆ Q v = k v ( Vdt − Vvh )

Trong đó:
∆Qv(%): trị số hiệu chỉnh năng lượng tiêu hao do độ chân
không biến đổi
kv : mức hiệu chỉnh trung bình nhiệt lượng tiêu hao do độ
chân không biến đổi 1% so với độ chân không dùng xây
dựng đường đặc tính năng lượng của tuabin (kv = 2%
khi độ chân không biến đổi 1%)
Vđt : độ chân không đặc tính định mức (%)
Vvh : độ chân không vận hành ứng với, nước làm lạnh
Qsx

∆Qv ( % ) 

= Q 1 ±

100 

ng
dt


Tính toán CBNL của các bộ phận trong Nhà
máy Nhiệt điện
- Đối với TB trích hơi chỉ điều chỉnh phần nhiệt tiêu hao
cho sản xuất điện theo phương thức ngưng hơi
+ Tổng nhiệt lượng tiêu hao để sản xuất điện

Q d = ∑ (Q sxi + n i Q mmi ) + Q kh
Qmmi : năng lượng tiêu hao cho một lần mở máy tổ máy (i);

Qkh: Tiêu hao khác cho tự dùng của PX.

+ Hiệu suất thô

Qd
qd =
Wsx
η

th«
TB

(Kcal / KWh)

0.86 Wsx
=
× 100( %)
Qd


Tính toán CBNL của các bộ phận trong Nhà
máy Nhiệt điện

- Điện năng tiêu hao cho tự dùng của phân xưởng
tuabin điện bao gồm điện năng tiêu hao cho
bơm tuần hoàn, bơm ngưng, làm mát máy phát
và các thiết bị khác

WtdTBïng = Wth + Wmp + Wnn + Wkh¸c
tinh

ηTBD


WtdTB
0.86
Wsx − η
td

=
Qd




 ×100( % )

Trong đó:
η td hiệu suất của máy biến áp tự dùng


Q ph

5.2.2. CBNL ở phân xưởng lò hơi - nhiên liệu
td
Qlsx = Qd + Q ph + Qcntth + Q tth
+
Q
+
Q
pp

x
l

Qlsx tổng sản lượng nhiệt năng của phân xuởng TB
Q ph nhiệt năng phát ra ngoài cho hộ tiêu thụ (hơi nước, nước nóng)
Qcntth tổn thất nhiệt năng trong các thiết bị cung cấp hơi và nước nóng
cho hộ tiêu thụ bên ngoài
Q tth
tổn thất nhiệt trong hệ thống phân phối hơi và nước nóng trong
pp
nhà máy (không kể tiêu hao nhiệt năng tự dùng phân xưởng lò và tổn
thất nhiệt nước xả) tính bằng % sản lượng tinh về nhiệt phân xưởng lò)
Qx tổn thất nhiệt trong nước xả của lò tính bằng % sản lượng thô về
nhiệt năng của phân xưởng lò hay một giờ làm việc của lò
Qltinh =

Qd + Q ph + Qcntth
1−

Qltinh

q tth
pp

100
= Qd + Q ph + Qcntth + Q tth
pp

Qlsx = Qltinh + Qltd + Q x

CBNL ở phân xưởng lò hơi nhiên liệu

- B lượng nhiêu liệu đưa vào để sản xuất điện năng
trong kỳ
t
dt
kht
th th
kt kt
c c

B = B .t + b ′ .Q .t + b ′ .Q t + b ′ .Q .t

 Phạm vi làm việc công suất thấp
 Phạm vi làm việc công suất kinh tế
80_87% Qđm
 Phạm vi làm việc công suất cao

: < 20_40% Qđm
:
20_40% đến
: > 80_87% Qđm


CBNL ở phân xưởng lò hơi nhiên liệu

- Bkd , Bdn điều chỉnh lượng nhiên liệu tiêu hao
khi lò làm việc không ổn định (làm nhiệm
vụ dự trữ nóng)

Bsx = Bvh + Bdn + Bkd
 ∆Bnhienlieu 
 ∆Bi 
hoặc
B
=
B

Bvh = Bdt 1 +

vh
dt 1 ±


100 

Bdn = adn × tdn
Bkđ = nn..Cn + ntb.Ctb+ nl.Cl



100




CBNL ở phân xưởng lò hơi nhiên liệu

-

Hiệu suất thô
ηltho
Btc

Qlsx
=
×100( % )
7.B tchuan
Qlsx
=
7.ηltho


CBNL ở phân xưởng lò hơi nhiên liệu

- Luợng điện tự dùng gồm: điện năng truyền
động cho bơm cấp nước, quạt, nghiền than
và các nhu cầu khác

Wl = Wnc + Wq + Wnt + Wkhac
td

η

tinh
lo

td

0,86 Wl

sx
td
Q l −  Q x + Q l + tinh
η TB × η td

=
7 B tc







5.2.3. CBNL của hệ thống phân phối nuớc và
hơi trong nhà máy
 CBNL của hệ thống phân phối nước và hơi trong nhà máy
nhiệt điện thể hiện qua hiệu suất hệ thống phân phối nước,
hơi, hay còn gọi là hiệu suất dòng nhiệt.
 Hiệu suất của dòng nhiệt thể hiện tính hoàn thiện của sơ đồ
nhiệt và trình độ vận hành sơ đồ nhiệt.
 Hiệu suất dòng nhiệt nhà máy điện ngưng hơi:
η dn =

Qd
× 100( % )
sx
td
Ql − ( Ql + Q x )

 Hiệu suất dòng nhiệt trong trung tâm nhiệt điện:

ηdn =

tth
Qd + Q ph + Qcn
sx
l

Q

(

−Q

td
l

+ Qx

)

×100( % )


5.2.4. CBNL đối với hệ thống cung cấp nhiệt
-

CBNL của bộ phận cung cấp nhiệt năng cho HTT bên ngoài thể
hiện cân bằng năng lượng kể từ điểm đo nhiệt năng phát ra từ

tuabin trích hơi hay đối áp đến ngưỡng vào hộ tiêu thụ.
Hiệu suất bộ phận cung cấp nhiệt:

η
-

tho
cn

=

Q ph
Q ph + Q

tth
cn

× 100( %)

Tiêu hao điện năng tự dùng của bộ phận CC nhiệt:

Wcntd = Wm + Wbs + Wbng + Wkh

Trong đó:
Wm : điện năng tiêu hao cho bơm của mạng nhiệt để cung cấp nước
nóng (MWh)
Wbs : điện năng tiêu hao cho bơm nước bổ sung (MWh)
Wbng : điện năng tiêu hao bơm nước ngưng do hộ tiêu thụ trả về (MWh)
Wkh : điện năng tiêu hao khác (MWh)

Hiệu suất tinh của bộ phận CC nhiệt:
η

tinh
cn

=

Q ph
Q ph + Qcntth

0.86Wcntd
+ tinh
ηTB ηtd