Hieu qua kinh te va cac bien phap nang cao hieu qua kinh te.pdf

2012/2/17
1
THERMAL POWER PLANT
8. Hiệu quả kinh tế và các biện pháp
nâng cao hiệu quả kinh tế
TRAN THANH SON, PhD
ENERGY And ENVIRONMENT ENGINEERING DEPARTMENT
DANANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
2008
Mục đích
Nội dung chính
 8.1. Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
 8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện
 8.2.1. Các sơ đồ sản xuất phối hợp điện năng và nhiệt năng
 8.2.2. Hiệu quả của việc sản xuất phối hợp điện năng và nhiệt
năng
 8.3. Các biện pháp nâng cao hiệu quả kinh tế của nhà máy
điện
 8.3.1. Thay đổi thông số hơi
 8.3.2. Chu trình trích hơi gia nhiệt nước cấp
 8.3.3. Chu nhiệt quá nhiệt trung gian hơi
 8.3.4. Mở rộng nhà máy với thông số cao
8.1. Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
 Chu trình Renkin
Hiệu suất nhiệt thô
Khi kể đến các tổn thất trong lò hơi, turbine, bình ngưng,
turbine-máy phát, truyền tải thì:
Q
k
Q
o

p
v
1
2
43
p
o
p
k
K
2’
Lò hơi
Bộ quá
nhiệt
Turbine
Máy phát điện
Bình
ngưng
Bơm nước cấp
lv
ttt
d
c
d
th
t
QB
N
Q
N



c
qn
qn
T
v
T
v
T
i
T
i
co
co
d
lv
ttt
d
th
t
Q
Q
Q
Q
Q
N
N
N
N

N
QB
N


c
qn
qn
T
v
T
v
T
i
T
i
co
co
d
lv
ttt
d
th
t
Q
Q
Q
Q
Q
N

N
N
N
N
QB
N


8.1. Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
Hiệu suất thô
 Công suất điện sinh ra trên cực máy phát:
 Suất tiêu hao hơi để SX ra 1 kwh điện
N
d
CS điện của NM
N
cơ
CS cơ trên trục MF
N
i
T
CS trong thực tế của TB
Q
v
T
Lượng nhiệt cấp cho TB
Q
qn
= G
qn

(i
qn
– i
nc
) lượng nhiệt
cấp cho hơi quá nhiệt
Q
c
= B
tt
Q
t
lv
nhiệt NL mang vào
G
qn
lượng hơi tiêu hao/s
h
mp
h
co
h
i
TB
h
tt
h
lo
lott
TB

icomp
th
t


mpco
TB
iod
GHN


G lưu lượnghơi vào TB
H
o
Nhiệt giáng LT của TB
)/(,
3600
)/(,
1
kwhkg
H
Kjkg
HN
G
d
mpco
TB
iompco
TB
iod

d


8.1. Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện ngưng hơi
 Suất tiêu hao nhiệt của TB:
Là lượng nhiệt để sản xuất ra 1 kwh điện
 Suất tiêu hao nhiệt của nhà máy:
Là lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất ra 1kwh điện có kể đến tổn
thất trong lò và tổn thất truyền dẫn hơi
 Suất tiêu hao NL:
 
   
kwhkjiid
N
ii
G
N
Q
q
d
dd
d
d
/,
21
21



 

kwhkj
q
N
Q
N
Q
q
ttlo
d
ttlod
d
d
qn
nm
/,


 
 
kwhkj
iid
q
mpco
TB
ittlottlo
d
nm
/,
1
21





 
kwhkg
Q
q
QN
Q
N
B
b
nm
lv
t
d
lv
td
qn
d
/,
29330
1


2012/2/17
2
8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện
 8.2.1. Các sơ đồ sản xuất phối hợp điện năng và nhiệt năng

 Dùng turbine đối áp và turbine ngưng hơi thuần tuý
8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
 Dùng turbine ngưng hơi có một cửa trích
8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
 Dùng turbine đối áp có một cửa trích và turbine ngưng hơi
8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
 Dùng turbine ngưng hơi có hai cửa trích
8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
 8.2.2. Hiệu quả của việc SX phối hợp điện năng và nhiệt năng
(S/s 2 ph/án khi cùng c/cấp một lượng điện N
d
và lượng nhiệt Q)
 Tổng lượng hơi tiêu tốn khi sản xuất riêng rẽ là:
 Tổng lượng hơi tiêu tốn khi SX phối hợp:
 Lượng hơi cần để cung cấp N
d
 Khi trích G
n
thì lượng điện giảm
 Lượng hơi cần tăng thêm
ndr
GGG 
G
d
Lượnghơi cần để cấp N
d
G
n
Lượng hơi cần để cấp Q
 

mpco
TB
iko
d
d
ii
N
G



 
mpco
TB
iknnd
iiGN


 
 
 
n
mpco
TB
iko
mpco
TB
iknn
mpco
TB

iko
d
yG
ii
iiG
ii
N
G 









8.2. Hiệu quả kinh tế của trung tâm nhiệt điện (tt)
 Lượng hơi tiêu tốn:
Lượng hơi tiết kiệm khi SX đồng thời điện và nhiệt năng
Lượng hơi đi vào bình ngưng nhỏ hơn khi SX riêng rẽ một lượng:
Lượng nhiệt tiết kiệm được khi SX điện bằng turbine trích hơi là
 Lượng nhiệt tiêu hao cho turbine trích hơi Q
tr
= N
d
+ Q
k
tr
 Lượng nhiệt tiêu hao cho turbine ngưng hơi Q

ng
= N
d
+ Q
k
ng
ndph
yGGG 
     
nndndphrtk
GyyGGGGGGG  1
 
 
 
nnddkkk
GyGyGGGGG  11'
 
kkk
trng
d
iiGQQQ '
   
kknd
iiGyQ '1 
2012/2/17
3
8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ
 8.3.1. Thay đổi thông số hơi
 Giảm nhiệt độ trung bình trong quá trình nhả nhiệt
1

2
max
1
T
T
tCt


8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
 Nâng nhiệt độ trung bình trong quá trình cấp nhiệt
A supercritical Rankine cycle.
Today many modern steam power
plants operate at supercritical
pressures (P > 22.06 MPa) and
have thermal efficiencies of about
40% for fossil-fuel plants and 34%
for nuclear plants.
Ví dụ
h
t
= 33.5% h
t
= 37.3%
h
t
= 43%
8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
 8.3.2. Chu trình trích hơi gia nhiệt nước cấp
 Lượng nhiệt nhả ra ở BN
 Hiệu suất nhiệt

 Công của dòng hơi ngưng
 Công của dòng hơi trích
 Nhiệt lượng cấp cho 1kg hơi trong lò
a
b
g
1
g
2
1- g
1
- g
2
  
'2221'222
1 iiggiiq
hn

11
21
q
l
q
qq
hn
hn
t





 
okkokk
hgiigl 
 
trtrtrotrtr
hgiigl 
ncook
iiq 
8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
 Hiệu suất của chu trình
A
tr
Hệ số năng lượng của dòng hơi trích

































































okk
ok
ok
n
trtr
ok
n
trtr
ok
o
okk
n
trtr

ok
n
trtr
ok
o
n
trtrokk
n
trtrok
tr
t
qg
hg
hg
hg
hg
hg
q
h
qg
hg
hg
hg
q
h
hgqg
hghg
1
1
1

1
1
1
1
1
1
1

k
ttr
tr
k
t
tr
t
A
A





1
1
k
t
tr
t



8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
 8.3.3. Chu nhiệt quá nhiệt trung gian hơi
 Hiệu suất của chu trình
Hiệu suất tăng 4-5 %
o
tg
o
tg
o
o
tgo
tgotg
t
q
q
l
l
q
l
qq
ll








1

1

t
k
t
k
t
tg
t
A
A
'
1
1






A
2012/2/17
4
8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
 8.3.4. Mở rộng nhà máy với thông số cao
 Phương pháp đặt chồng
Đưa một bộ phận hay toàn bộ NMĐ đang vận hành với thông
số thấp lên thông số cao
Hơi thoát của turbine đặt chồng phải
bằng áp suất hơi mới của turbine cũ

đang vận hành, nhiệt độ hơi thoát nếu
trùng thì tốt nhất, nếu thấp hơn thì áp
dụng quá nhiệt trung gian trước khi
vào turbine cũ.
 HS CT khi đặt chồng hoàn toàn
k
tch
ch
k
t
o
ch
o
ch
o
o
cho
cho
ch
t
A
A
q
q
l
l
q
l
qq
ll












1
1
1
1
8.3. Các b/pháp nâng cao h/quả k/tế của NMĐ (tt)
 Hệ số năng lượng của đặt chồng
a
ch
tỉ lệ giữa lượng hơi mới đưa
vào so với lượng hơi của TB cũ
 HS của chu trình tăng lên
 Phương pháp đặt kề
Lắp đặt thêm một hT đầy đủ
bên cạnh HT cũ
 
ko
och
ch
ch

ii
ii
A




 
k
tch
k
tch
k
t
k
t
ch
t
ch
A
A











1
1
ANY QUESTION?