THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TUABIN FRANCIS Cánh hướng dòng Cánh hướng dòng Tuabin Turbine Francise PGS TS Nguyễn Thống PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TURBINE FRANCIS Buồng xoắn Tuabin Tuabin Hs Q PGS TS Nguyễn Thống PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy NHÀ MÁY Tð CỘT NƯỚC THẤP THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy NHÀ MÁY Tð CỘT NƯỚC THẤP Cần cẩu Thượng lưu Hạ lưu Lưới chắn rác PGS TS Nguyễn Thống Tuabin capsul PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy BUỒNG XOẮN TUA BIN ðƯỜNG ỐNG ÁP LỰC PGS TS Nguyễn Thống 10 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TUA BIN + MÁY PHÁT TUA BIN 11 PGS TS Nguyễn Thống 12 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TUA BIN 13 PGS TS Nguyễn Thống 14 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy Alternateur Tua bin 15 PGS TS Nguyễn Thống 16 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy 17 PGS TS Nguyễn Thống 18 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy 19 PGS TS Nguyễn Thống 20 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy TURBINE KAPLAN 21 PGS TS Nguyễn Thống 22 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ THUỶ NĂNG & THUỶ THUỶ ðIỆ ðIỆN Ch 99-2: Nhà Nhà máy QUAN ðIỂ ðIỂM KINH TẾ TẾ KHI CHỌ CHỌN THÔNG SỐ SỐ NM 24 23 PGS TS Nguyễn Thống PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy HỒ CHỨA- ðÂP (TUYẾN ÁP LỰC) • MNDBT: Mực nước dâng bình thường • MNGC: Mực nước gia cường • MNC: Mực nước chết CT dẫn nước (TUYẾN NĂNG LƯỢNG): • Cửa lấy nước: Cao trình ngưỡng, trần cửa lấy nước • Dẫn nước: ðường hầm D, kênh mặt cắt • Giếng (bể) ñiều áp: Cao trình ngưỡng, D (trên, giữa,…) • ðường ống áp lực: ðường kính, mố ñở, néo 25 PGS TS Nguyễn Thống 26 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy NHÀ MÁY • Loại tuabin: F(Qmax,Htt) • Công suất: Nlm • Số tua bin (n) • Cột nước tính toán: Htt • Lưu lượng max: Qmax (Nlm= ηtρgQmaxHtt) ηt = η1η2 = f(Q,H); ηt: hiệu suất tổng, η1: hiệu suất tua bin [0.85 0.95] η2: hiệu suất máy phát [0.95 0.98] 27 ðịnh nghĩa: * Nlm=ηρ ηρgQ ηρ maxHtt (Watt) ou Nlm=ηρ ηρgQ ηρ maxHtt/106 (MW) * Năng lượng ñiện: E =N.t (mil kWh) N: công suất phát NM thời gian t(Mw) t: số chạy công suất N (h) NT : số chạy công suất lắp máy: NT = Ea/Nlm [3000h 5000h], Eanăng lượng TB năm Thông thường giá trị lớn tương ứng NM nhỏ ngược lại THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy PGS TS Nguyễn Thống CÁC BƯỚC CHÍNH TÍNH THÔNG SỐ NM THUỶ ðIỆN Mỗi phương án Chuỗi dòng tiền Tiêu chí tài phổ biến ñánh giá hiệu qủa p/án: IRR, B/C NPV 28 PGS TS Nguyễn Thống XÁC ðỊNH VỊ TRÍ ðẬP Thường có ñến vị trí so sánh Mỗi vị trí tuyến xác ñịnh công trình dẫn nước tương ứng (nếu cần) vị trí NM 29 PGS TS Nguyễn Thống 30 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy Chọn sơ bộ: Nlm, kích thước CT dẫn nước, MNDBT, MNC - Chọn sơ công trình: tháo lũ, dẫn dòng, … - Chọn sơ phương pháp dẫn dòng Tính DÒNG TIỀN (ðẦU TƯ, LỢI NHUẬN) CHO MỖI PHƯƠNG ÁN tiêu chí IRR, B/C NPV cho phương án Chọn vị trí ñập hợp lý - 31 PGS TS Nguyễn Thống PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy N Thời gian phân tích tài dự án (40 năm cho dự án Tð) Gia thu nhập tăng Enăm (MNDBT XÁC ðỊNH MNDBT Khảo sát tất tổ hợp MNDBT với gia số 5m (phụ thuộc vào giai ñoạn tính) Cố ñịnh tham số: MNC, Nlm, kích thước công trình dẫn dòng,… Tính lượng TB năm tương ứng MNDBT (MNDBT tăng E tăng) tính giá thành dự án tương ứng Chú ý: MNDBT tăng chiều cao ñập tăng giá thành dự án tăng 32 tăng E tăng) t N Gia chi phí ñầu tư tuyến áp lực (ñập,…) BIỂU ðỒ DÒNG TIỀN KHI XÉT GIA TĂNG MNDBT 33 PGS TS Nguyễn Thống XÁC ðỊNH MNC Giống xác ñịnh MNDBT, khảo sát tất phương án MNC với gia số 5m, lưu ý ñiều kiện: - Cao trình bùn cát lắng ñọng sau N năm cao trình cửa lấy nước - Thể tích hửu ích bé hồ phải ñảm bảo ðT ngày Thể tích cần thiết tính: Vmin=T.Qmax (m3) Với T =4h-24h thời gian chạy ngày 34 NM PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy XÁC ðỊNH Nlm Thay ñổi giá trị N lắp máy với gia số 2MW 10MW, phụ thuộc vào giai ñoạn tính Giả thiết loại tuabin dựa cột nước tính toán Htt lưu lượng max, Qmax Tính toán giá thành ñầu tư (thay ñổi Nlm thay ñổi) Tính toán lại ñiện TB năm Nlm thay ñổi Tính tiêu chí tài IRR, B/C & NPV tương ứng so sánh chọn p/a Nlm có tiêu chí tốt THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy XÁC ðỊNH SỐ TUA BIN Thông thường xem xét khả n=2,3,4,5, ñó n=2 chọn phổ biến XÁC ðỊNH KÍCH THƯỚC ðƯỜNG DẪN (KÊNH, ðƯỜNG HẦM) VÀ ðƯỜNG ỐNG ÁP LỰC - ðường hầm ñường kính kinh tế : f(D) giá ñầu tư ñường hầm Dopt 35 PGS TS Nguyễn Thống 36 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy CHÚ Ý Kinh nghiệm cho thấy D hầm chọn cho Vmax =3 m/s m/s N Thời gian phân tích tài dự án (40 năm cho dự án Tð) Gia thu nhập tiết kiệm lượng (giảm tổn thất ma sát D tăng) t N Gia chi phí ñầu tư ñường hầm BIỂU ðỒ DÒNG TIỀN KHI XÉT GIA TĂNG ðƯỜNG KÍNH HẦM TỪ D1 D2 > D1 37 PGS TS Nguyễn Thống 38 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy ðƯỜNG ỐNG ÁP LỰC ðặt toán giống xác ñịnh ñường kính kinh tế ñường hầm Kinh nghiệm cho thấy D áp lực chọn cho Vmax =6,0 m/s 7,5 m/s - Kênh tiết diện kinh tế : f(S) ñầu tư xây dựng kênh XÁC ðỊNH CỘT NƯỚC TÍNH TOÁN Htt Phải tuân thủ ñiều kiện: • Htt > Htinh-min- dhmax Với Htinh-min= MNC – Znm; Znm: mực nước sau NM tương ứng Qmax dhmax: cột nước tổn thất từ cửa lấy nước ñến cửa vào NM 39 PGS TS Nguyễn Thống 40 PGS TS Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch 9-2: Nhà máy THUỶ THUỶ NĂNG & THUỶ THUỶ ðIỆ ðIỆN Ch 99-2: Nhà Nhà máy • Htt < Htinh-max- dhmax Với Htinh-max = MNDBT- Znm Trong thực hành chọn sơ Htt sau: Htt = f(Htinh-max, Htinh-min) Htt = Htinh-min+ 0.25(Htinh-max- Htinh-min) (1) Htt = 0.925HTB (2) Với HTB cột nước hiệu ích trung bình tính chuỗi ñiều tiết 42 41 PGS TS Nguyễn Thống PGS TS Nguyễn Thống