Bai giang CNSXD phan thuy dien

BÀI GIẢNG
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
ĐIỆN
Hệ: Đại Học
Người soạn: ThS. Phạm Ngọc Hung


GIỚI THIỆU CHUNG
1

Giới thiệu về môn học
2

CNSXĐ

3
4

Nội dung môn học
Tài liệu và phương pháp học
Hình thức thi và kiểm tra

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n

GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC





Hệ đại học chính quy
Thời lượng: 75 tiết
70 tiết lý thuyết
5 tiết kiểm tra

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


NỘI DUNG MÔN HỌC







Nội dung chính: Nói về các công nghệ sản xuất ra điện chính sử dụng hiện nay
Tập chung chủ yếu vào 3 loại nhà máy điện chính

Nhà máy thủy điện
Nhà máy nhiệt điện
Nhà máy điện nguyên tử
Giới thiệu một số công nghệ năng lượng và sản xuất điện mới hiện nay

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP HỌC













Tài liệu:
Bài giảng điện tử ( Sinh viên in sẵn để sử dụng trên lớp)

Giáo trình công nghệ sản xuất điện- Đại học Điện lực
Nhà máy thủy điện - Lã Văn út, Đặng Quốc Thống
Nhà máy nhiệt điện
Nhà máy điện nguyên tử - Nguyễn Lân Tráng
Website: www.google.com.vn....
Phương pháp học:
Giảng viên cung cấp chủ đề cần thảo luận cho sinh viên
Sinh viên dựa trên Slide và tài liệu tự chuẩn bị bài trước khi đến lớp
Giảng viên đặt câu hỏi và cung sinh viên thảo luận
Giảng viên đưa ra kết luận về kiến thức chung của vấn đề

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


HÌNH THỨC THI & KIỂM TRA




Kiểm tra: Sinh viên sẽ có 5 điểm kiểm tra trong quá trình học











Thi:

3 điểm kiểm tra 1 tiết sẽ được thực hiện ngay sau khi kết thúc mỗi phần học.
2 điểm kiểm tra còn lại sẽ được thực hiện trong quá trình chuẩn bị môn học, thảo
luận trên lớp của sinh viên

Sinh viên sẽ làm bài thi lý thuyết vào cuối kỳ.
Thời gian làm bài 90 phút
Tổng kết:
Điểm tổng kết bao gồm 70% điểm thi cuối kỳ và 30% điểm kiểm tra giữa kỳ.
Cấm thi & điểm thưởng:
Sinh viên sẽ bị cấm thi khi nghỉ quá số buổi quy định.
Sinh viên sẽ được những điểm thưởng khi trả lời được một số câu hỏi đặc biệt trong
quá trình học.

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n

MỤC LỤC

1

Giới thiệu chung
2

CNSXĐ

3
4

Đánh giá tình hình năng lượng và tiêu thụ năng
lượng
Phần I: Nhà máy thủy điện
Phần II: Nhà máy nhiệt điện

Phần III: Nhà máy điện nguyên
tử
Phần IV: Các công nghệ sản xuất điện mới hiện
nay
5

6

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG


Tỷ trọng năng lượng trên thế giới

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG


Bảng thông số thống kê các loại năng lượng

T
T

Loại năng lượng

Tỷ lệ
sử

dụng

Tăng
trưởng

1

Dầu mỏ ( Petroleum)

35%

2,2%

40 năm

2

Khí tự nhiên ( Natural Gas)

23%

5,3%

60 năm

3

Than đá ( Coal)

28%

1,7%

230 năm

4

Năng lượng nguyên tử
( Nuclear Electric)

6%

4,7%

5

Thủy điện ( Hydro Electric)

6%

53%

6

Các loại năng lượng tái tạo
không kể thủy điện
( renewable energy)

2%

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Thời
gian
khai
thác

Bµi gi¶ng m«n


ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG


Tỷ lệ các nhà máy điện trên thế giới

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG


Các nhà máy điện Việt Nam và quy hoạch phát triển

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG


Film về nhà máy điện

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I: NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
1

Chương I: Khái quát về thủy năng và nguyên lý khai thác

thủy năng

2

THỦY ĐIỆN

3
4

Chương II: Nhà máy thủy điện, các thiết bị trong nhà
máy
Chương III: Khái niệm chung về turbine thủy lực
Chương IV: Thiết bị điều tốc Turbine thủy
lực

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ THỦY NĂNG VÀ
NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THỦY NĂNG

1

1.1. Thủy năng và các dạng thủy năng

2

THỦY ĐIỆN

3
4

1.2. Đánh giá năng lượng tiềm tàng của dòng nước
1.3. Nguyên lý khai thác thủy năng
1.4. Biện pháp khai thác thủy năng

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG







Thủy năng là gì?



Hai dạng năng lượng của nước nói trên có trữ lượng lớn, song phân tán, kỹ thuật sử dụng còn nhiều khó
khăn, hiện nay chưa khai thác được.






Là năng lượng tiềm tàng trong nước
Có các dạng thủy năng nào?
Hóa năng, Nhiệt năng, Cơ năng
Hóa năng: Việc tạo thành các dung dịch muối và hoà tan các loại đất đồi núi trong nước sông.
Nhiệt năng: Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp nước trên mặt và dưới đáy sông, giữa nước trên mặt
đất và nước ngầm.

Cơ năng: Mưa rơi, dòng chảy sông suối, dòng nước ngầm, thủy triều
Dạng năng lượng này rất lớn, ta có khả năng và điều kiện sử dụng. Trong đó các dòng sông có nguồn
năng lượng rất lớn và khai thác dễ dàng hơn cả.
Hiện nay, Năng lượng khai thác từ nguồn nước chủ yếu là cơ năng của dòng chảy mặt (sông, suối), của
thuỷ triều và của các dòng hải lưu.
Ở Việt Nam hiện nay vẫn khai thác chủ yếu là cơ năng dòng chảy mặt.

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa

HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG


Trữ lượng thủy năng trên thế giới

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG


Sự phát triển thủy điện trên thế giới

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa

HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG


Những nước phát triển thủy điện trên thế giới

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG


Các nhà máy thủy điện lớn nhất thế giới

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa

HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG


Giá thành sản xuất các loại điện năng

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG



Lịch sử phát triển thủy điện Việt Nam?
Nhà máy thủy điện Việt Nam trước năm 1960?

 Việt Nam có một số nhà máy thủy điện nhỏ, trong đó
nhà máy lớn nhất là nhà máy thủy điện Cấm SơnSông Hóa, Lạng Sơn. Công suất nhà máy 4,8 MW,

công suất hồ 250 triệu m3


Từ năm 1960- 1975?

 Miền Nam: Nhà máy thủy điện Đa Nhim- Sông Đồng
Nai. Công suất nhà máy 160 MW, công suất hồ 165
triệu m3, chiều cao cột nước 798m
 Miền Bắc: Nhà máy thủy điện Thác Bà- Sông Chảy,
Yên Bái. Công suất nhà máy 108MW- 120 MW, công
suất hồ 3,94 tỷ m3


Sau năm 1975, một loạt nhà máy thủy điện lớn được xây dựng

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.1.
THỦY NĂNG VÀ CÁC DẠNG THỦY NĂNG


Các nhà máy thủy điện Việt Nam

Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.2.
ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIỀM TÀNG CỦA DÒNG
NƯỚC



Tính công suất và điện lượng cho một đoạn sông:
Xét khối nước W chảy từ mặt cắt 1-1’ đến mặt cắt 2-2’

 Theo phương trình Becnuli ta có:
1

p1 α1.v12
E1 = ( Z1 + +
).W.γ ( Jun)
γ
2.g


H


Q

v

1

Trong đó:
 Z1: Cao trình mặt nước tại mặt cắt 1-1’
 p1: áp suất trên mặt nước tại mặt cắt 1-1’


Z

v

2
2

Hình 1-1
1

2

 v1: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 1-1’
 ó: Trọng lượng riêng của nước, ó = 9,81.103 N/m3
 g: Gia tốc trọng trường.

Ngọc
Hùng-EPU

§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

2

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.2.
ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIỀM TÀNG CỦA DÒNG
NƯỚC





Giả thiết lượng nước W đó chảy hết xuống mặt cắt 2-2’:
Vậy năng lượng tại mặt cắt 2-2’ sẽ là:

p2 α 2 .v22
E2 = ( Z 2 +
+
).W.γ ( Jun)
γ
2.g

Hiệu năng lượng của 2 mặt cắt chính là năng lượng tiềm tàng của đoạn sông:

p1 − p2 α1.v12 − α 2 .v22

E1− 2 = E1 − E2 = [( Z1 − Z 2 ) +
+
].W.γ ( Jun)
γ
2.g
 Thông thường:

α1 ≈ α 2
v1 ≈ v2
p1 ≈ p2
Ngọc
Hùng-EPU
§ÆngPhạm
Thµnh TrungKhoa
HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n


PHẦN I. CHƯƠNG I. 1.2.
ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIỀM TÀNG CỦA DÒNG NƯỚC







Nên ta có:

E1− 2 = ( Z1 − Z 2 ).W.γ = H .W.γ ( Jun)

Đây là công thức xác định năng lượng của bất kỳ đoạn sông nào
Thay W= Q.t, g = 9,81.103 N/m

3

3
ta có: E = 9,81.10 .H.Q.t

(Jun)

3
Với Q: lưu lượng nước chảy qua đoạn sông ( m /s)
Công suất N của đoạn sông đó sẽ được xác định như sau:

E1− 2 9.81.103.Q.H .t
 Đây làNcông
= thức cơ= bản để tính toán thủy=năng
9.81.103.Q.H (W) = 9.81.Q.H ( kW )
t khảo sát trữ lượng thủy năng của một con sông
 Áp dụng côngtthức này ta có thể

§Æng Thµnh Trung- Khoa HT§- §H

Bµi gi¶ng m«n