Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Đề bài: Thiết kế sơ bộ một nhà náy nhiệt điện có công suất 25MW. Với các số liệu cho trước : α xả = 0,011; α ch = 0,006; α rr = 0,01; α ej = 0,006. Các thông số : k-25-90 Công suất của tổ máy : 25 MW. Áp suất hơi vào tua bin : 90 at = 88,29 bar. T 0 = 500 0 C. Cửa trích t ( 0 C) P(bar) 1 – CA5 397 32,961 2 – CA4 330 18,246 3 – BKK 237 10,5 4 – HA3 224 5,494 5 – HA2 128 2,06 6 – HA1 t 0 bão hòa 0,49 Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 1 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện PHẦN 1: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO TỔ MÁY 25 MW Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 2 0 500 o C 88,29 bar 86,524 bar 0’ i BN = 2376 i 1 = 3219 i 2 = 3096 i 4 = 2908 i 5 = 2722 i 6 = 2553 i 0 = 3388 1 2 3 4 5 k 6 32,961bar 18,246 bar 10,5bar 4,5 bar 2,06 bar 0,49 bar 0,0637 bar 0 i (kJ/kg) 397 o C 330 o C 224 o C 272 o C 128 o C i 3 =2989 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện PHẦN 2 - TÍNH TOÁN XÁCH ĐỊNH THÔNG SỐ HƠI TẠI CÁC ĐIỂM TRÊN CHU TRÌNH - Xác định các thông số nhiệt cần thiết của dòng hơi và dòng nước vào và ra khỏi mỗi thiết bị trên sơ đồ. - áp suất khoang hơi của các BGN : Chọn . - Tính toán sơ bộ chọn : θ = 2 với BGNCA. θ = 4 với BGNHA. θ = 4 với BKK. - Trở lực trên đường hơi chính : ∆p = 10 %. - Tổn thất áp suất qua mỗi bộ hâm nước : ∆p = 3 bar. - Tổn thất áp suất qua mỗi BGNCA : ∆P = 3 bar. - Với BGNHA trước khử khí : p ra = p kk + 2. - Với BGNHA sau : chọn tổn thất áp suất ∆p = 2 bar. - Độ khô hơi vào HA1 : chọn x = 0,96. - Độ khô hơi vào BN : chọn x = 0,92. - Thông số của nước chưa sôi, nếu p < 10at ,chấp nhận i = 4,18 . t - Hiệu suất của các bình gia nhiệt: 0,98 η = Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 3 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Bảng thông số hơi và nước Điể m TB Thông số hơi Thông số nước t tr ( 0 C) P tr (bar) i tr ( kJ kg ) P BGN (bar) t bh ( 0 C) θ ( 0 C) t nc ( 0 C) P nc (bar) i nc ( kJ kg ) i bh o TB 500 88,29 338 8 88,29 302 1355 o ' TB 498 86,524 338 8 86,524 300 1347 1 GNCA5 397 32,961 3219 32,961 239 2 237 103 1024 1033 2 GNCA4 330 18,246 3096 18,246 208 2 206 106 883 887,8 3 BKK 272 10,5 2989 10,5 158 0 158 109 673 667 4 GNHA3 224 4,5 290 8 4,5 148 4 144 7,494 602 623 5 GNHA2 128 2,06 2722 2,06 121 4 117 9,494 491,5 508,7 6 GNHA1 X=0,96 0,49 2553 0,49 81 4 77 11,494 322,4 338,4 7 BG X=0,92 0,063 7 2376 0,063 7 37 4 33 13,494 138,3 136,1 Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 4 α bỏ xả , i ' xả nước sôi ra Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện PHẦN 3- TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 3.1- Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sơ đồ nguyên lý. α h , i h hơi lấy ra i ' BH , α xả Bình Pl P BPL Hình 3.1 : Sơ đồ tính cho cân bằng cho BPL - Trong đó:  α xả : Lưu lượng tương đối nước xả của lò .  i ' BH : Entanpi của nước sôi ở áp suất bao hơi.  α h : Lưu lượng hơi phân li được đưa vào bình KK.  i h : Entanpi của hơi phân li được đưa vào bình KK.  α bỏ xả : Lưu lượng nước ra khỏi BKK.  α ' xả : Entanpi của nước sôi ở áp suất BPL. - Phương trình cân bằng nhiệt của BPL. α xả . i ' BH = α h . i h + α bỏ xả . i ' xả (1) Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 5 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện - Phương trình cân bằng vật chất của BPL. α xả = α bỏ xả + α h (2) - Chọn P BPL = 12 (bar) - Suy ra : t bh = 187,95 ( 0 C) , i ' xả 798,3 (kj/kg). - Áp suất bao hơi là : P BH = P 0 + 10%P 0 = 88,29 + 88,29 . 0,1 =97,119 ( bar) - Tra bảng nước và hơi nước bão hòa ta có : i’ bh = 1395 (kj/kg) t bh = 308,9 ( 0 C) - Entanpi quá nhiệt : i '' (PBPL) = 2785 - Chọn độ khô hơi sinh ra : x h = 0,97 - Entanpi của hơi phân ly i h = i’ (Pbpl) + x h . r (pbpl) = i ' (pbpl) + x h . (i” (pbpl) - i’ (pbpl) ) = 798,3 + 0,97 . (2785 – 798,3) = 2725,399 (kJ/kg). - Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: . . . ' ' h bo BH xa h h xa xa bo xa xa i i i α α α α α α  = +   = +   → 0.003406 0.007594 h bo xa α α =    =   Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 6 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện 3.2 – Tính toán cân bằng bình gia nhiệt nước bổ sung: α bỏ xả , i ' xả α bs ;i tr bs α bs ;i s bs α bỏ xả , i bỏ xả - Chọn t bs = 30 0 C Suy ra :i tr bs = c p .t bs = 4,18.30 = 125,4 (kJ/kg) - Chọn θ = 10 o C t s bs = t bỏ xả + θ - Hiệu suất thiết bị sơ bộ chọn η = 0,96 - Lưu lượng nước bổ sung : α bs = α rr + α bỏ xả + 0,01α ch = 0,01 + 0,007594 + 0,01.0,006 = 0,017654 - Phương trình cân bằng cho BGNNBS. Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 7 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện α bỏ xả .(i’ xả - i bỏ xả )η GNBS = α bs (i s bs – i t bs ) (3) - Phương trình liên hệ giữa nhiệt độ ra của 2 dòng nước. C p . θ = C p (t bỏ xả - t s bs ) = i bỏ xả - i s bs (4) - Từ 3 và 4 ta có hệ phương trình sau: s s 41,8 0,00729. 0,017654. 0,0336 bo s xa b bo s xa b i i i i  − =   + =   Giải hpt ta đươc: i s bs = 309,849 i bỏ xả = 351,694 Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 8 α nc , i r nc α 1 , i 1 α nc , i v nc Sơ đồ cân bằng BGNCA5 α 1 , i ' 1 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện 3.3 - Bình gia nhiệt cao áp 5: - Entanpi hơi trích vào bình GNCA5: i 1 = 3219 (kJ/kg) - Entanpi nước đọng ra khỏi BGNCA5: i 1 ’ = 1033 (kJ/kg) - Entanpi nước cấp vào BGNCA5 : i v CA5 = 883 (kJ/kg) - Entanpi nước ra BGNCA5 : i r CA5 = 1024 (kJ/kg) - Lưu lượng nước cấp vào và ra khỏi BGNCA5: α nc = 1 + α rr + α ch + α ej + α xả = 1 +0,01 +0,006 +0,006 +0,011 = 1,033 - Phương trình cân bằng năng lượng cho BGNCA5. α 1 (i 1 + i ’ 1 ) η 5 = α nc (i r CA5 – i v CA5 ) Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 9 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Chọn η CA = 0,98 - Lưu lượng hơi trích vào BGNCA5: α 1 = 5 5 ' 1 1 5 ( ) ( ) r v nc CA CA i i i i α η − − = 1,033.(1024 883) 0,98.(3219 1033) − − = 0,067989 3.4 – Xác định sơ bộ gia nhiệt của bơm nước cấp cho bơm cấp: - Tổng chiều cao cột áp bơm tính theo công thức : ∆p = p BH – p KK + tl p ∆ ∑ + ρ .g(H đ + H h ) (N/m 2 ) Đỗ Trọng Tú D 5-Nhiệt 10 [...]... 4 là : ivCA4 = i’kk + τ = 673+21 = 694 ( kJ/kg) Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 11 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện 3.5- Tính toán cân bằng cho BGNCA4: αnc , irCA4 α 1 , i’1 α 1 + α 2) αnc , ( α 2, i2 ’ , 2 i ivCA4, α nc Sơ đồ cân bằng BGNCA4 - Entanpi của hơi trích vào BGNCA4 : i2 = 3096 Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt (kJ/kg) 12 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện - Entanpi của nước đong dồn về từ BGNCA5: i’1 = 1033 (kJ/kg)... k – i BN ) 0,6760602(2376 − 156,1) = = 35,9039722 c p ∆t 4,18.10 3.8- Kiểm tra cân bằng công suất tua bin Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 19 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Hệ số không tận dụng nhiệt giáng của dòng hơi trích ii −ik o ' −ik yi = i Bảng xác định hệ số không tận dụng nhiệt giáng Điểm trích O’ 1 2 3 4 5 6 BN Tổng αi 1 0,067989 0,08567 0,008863 0,041165 0,0564828 0,06377 0,6760602 ii (kJ/kg) 3388... 72966,4297 Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 22 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện 4.11: Hiệu suất toàn tổ máy Ne 25000 = = 0,2844 = 28,44% QC 87904,06977 4.12: Tính tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy Chọn nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu Qlvth =29310(kJ/kg) N 25000 Btc = e lv = = 2,9991( kg / s ) = 10,7968 ( t / h ) η c Qth 0,2844.29310 4.13:Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn cho tổ máy ηc = btc = Btc 10,7968.103... hơi vào TB D0 111,11639.103 d0 = = = 4,444655(kg / kwh) Ne 25000 Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 21 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện 4.3 : Tiêu hao nhiệt cho TB QTB = D0 ( i0 - inc ) =30,865664(3388 – 1024) = 72966,4297(kJ) 4.4 : Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị TB QTB = QTB /Ne =2,918657(kJ/kWs)=10507,16588(kJ/kWh) 4.5: Tiêu hao nhiệt cho lò hơi QLH = DLH (iLH –inc) Trong đó : DLH là lương hơi ra khỏi TB DLH... năng lượng cho BGNCA4 {(α2i2 + α1i’1 ) – ( α1 + α2 ) i’2}.η4 = α nc (irCA4 – ivCA4) Giải pt ta được: α2 = 0,08567 3.5- Tính toán cân bằng nhiệt cho bình khử khí isbs, αsbs ih, αh ikk, αkk ivkk, αnn i'2, α1 + α2 irkk, αnc Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 13 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Sơ đồ cân bằng bình khử khí - Entanpi hơi trích vào BKK : i3 = 2989 - Entanpi hơi ra khỏi BKK: (kJ/kg) irkk = 667 (kJ/kg) - Entanpi... tính Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 18 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện ∆ αk = | 0, 6760591 − 0,6760602 0,6760591 = 0,0001627% < |.100 = 1,627.10-4 % 0,5% (Thỏa mãn) Kêt quả tính kiểm tra cân bằng cho toàn chu trình tại điểm nút là bình ngưng theo 2 dòng vật chất được kết quả như trên chứng tỏ rằng trong khi tính toán sai phạm về cân bằng vật chất là rất nhỏ hoàn toàn chấp nhận được Pt cân băng nhiệt cho BN xác... vật chất cho BKK: αnc = αsbs + αh + α1 + α2 + α3 + αnn Từ 2 pt trên ta có : α3 = 0,008863 αnn =0,849417 3.6 – Tính toán cho BGNHA3: Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 14 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện α 4 , i4 α 5 , i5 ivHA3 α ‘nn, ivHA2 irHA3 , α nn HA3 HA2 ivHA2, α’nn α4 + α5, i’5 α4, i’4 Sơ đồ xác định cân bằng cho BGNHA2 và BGNHA3 Do giữa BGNHA2 và BGNHA3 có điểm hỗn hợp - Entanpi của hơi trích vào BGNHA3:... Tú D5 -Nhiệt 20 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Bảng kết quả tính toán công suất trong mỗi cụm tầng Điểm trích Di (kg/s) hi (kJ/kg) O’ 30,865664 1 2,098526 169 2 2,644261 123 3 0,273562 107 4 1,270585 81 5 1,743379 186 6 1,968303 169 BN 20,867047 177 Tổng công suất trong toàn TB Ni (Kw) 5216,297246 3538,358042 2795,147851 2093,794494 4571,64372 3859,174243 3693,467315 25767,88291 Tổng công suất điện. .. i’5} η2 = α’nn(irHA2 – ivHA2 ) (4) Từ (1) ,(2) ,(3) và (4) ta có : α4 = 0,041165 α5 = 0,0564828 α’nn = 0,7517691 ivHA3 = 493,5 (kJ/kg) 3.7 – Tính toán cân bằng cho BGNHA1 Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 16 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện α6 ,i6 irHA2 α’nn α6 ,i’6 Sơ đồ cân bằng BGHA1 - Entanpi của hơi trích vào BGNHA1: i6 = 2553 (kJ/kg) - Entanpi của nước đọng ra khỏi BGNHA1: i’6= 338,4 (kJ/kg) - Entanpi của nước... = 0,7517691 Pt cân bằng năng lượng của BGNHA1 α6 (i6 - i’6) η1 = α’nn(irHA1 – ivHA1 ) suy ra : α6 = 0,06377 3.8- Tính toán kiểm tra cân bằng cho bình ngưng Đỗ Trọng Tú D5 -Nhiệt 17 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện αk,ik αlm , ivlm α6 ,i’6 (0,99 αch + αej), iv αlm , irlm iBN, α’nn Sơ đồ kiểm tra cân bằng cho BN Entanpi của hơi thoát vào BN: ik = 2376 (kJ/kg) Entanpi của nước ngưng chính ra khỏi BN: iBN . Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Đề bài: Thiết kế sơ bộ một nhà náy nhiệt điện có công suất 25MW. Với các số liệu cho. Trọng Tú D 5 -Nhiệt 4 α bỏ xả , i ' xả nước sôi ra Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện PHẦN 3- TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 3.1- Tính toán cân bằng nhiệt và vật. HA1 t 0 bão hòa 0,49 Đỗ Trọng Tú D 5 -Nhiệt 1 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện PHẦN 1: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO TỔ MÁY 25 MW Đỗ Trọng Tú D 5 -Nhiệt 2 0 500 o C 88,29 bar 86,524 bar 0’ i BN