Giảng viên: Ts. Nguyễn Tường Dũng

1. MÔN HỌC Giảng viên: Ts. Nguyễn Tường Dũng Nhà máy nhiệt điện

2. Nguyên lý thiết bị nhà máy điện nguyên lý thiết bị nhà máy điện Tổng quan nhà máy điện

3. Tổng quan nhà máy điện tuabin hơi dùng than

4. Giới thiệu nhà máy điện • Điện là nhu cầu thiết yếu trong sinh hoạt cũng như sx. • Điện thường được sx trong các nmd và được truyền đến nơi tiêu thụ qua mạng lưới điện.

5. Phân loại nhà máy điện • Nmd là nơi tổ hợp các thiết bị để biến đổi các dạng E khác nhau thành điện năng. • Nmd có thể phân loại dựa theo nguồn nhiên liệu sử dụng hoặc theo thiết bị chuyển đổi E.

6. Phân loại theo nhiên liệu • Nmd hạt nhân: sử dụng nhiệt từ phản ứng hạt nhân để vận hành tb hơi. • Nmnd (dùng nhiên liệu hóa thạch): • E từ nhiên liệu hóa thạch (các loại dầu, khí tự nhiên) được dùng để vận hành tb hơi hoặc tbk.

7. Phân loại nhà máy điện • Nm địa nhiệt: • đá nóng dưới lòng đất cấp E sinh hơi nước cho tb hơi. • Nmd dùng nhiêu liệu tái sinh: • các nm này dùng bã mía, rác đô thị, khí metan (từ các túi khí trong lòng đất), sinh khối (xác động, thực vật)…để cung cấp E hoạt động.

8. Phân loại nhà máy điện • Nmd dùng năng lượng tái sinh: là E từ sóng biển, thủy triều, gió, mặt trời, thác nước (thủy điện).

9. Phân loại theo thiết bị chuyển đổi E • Nmd dùng tb hơi nước: trong nm này tb quay nhờ E giãn nở hơi nước trong cánh tb. • Với hơi nước có P và T cao (làm trung gian) được sinh ra từ lò hơi. • Nmd dùng tbk: • khí cháy sinh ra khi đốt khí tự nhiên hoặc dầu được phun trực tiếp vào tb để quay tb.

10. Phân loại theo thiết bị chuyển đổi E • Nmd chu trình hỗn hợp: sử dụng cả tb hơi và tbk. • Khí tự nhiên được đốt để quay tbk, khói thải có T cao từ tbk đi qua lò hơi thu hồi nhiệt, lò này sẽ cấp hơi nước để hoạt động tb hơi. • Nm thủy điện: nước từ các hồ chứa quay các tb nước kéo mpd để phát điện.

11. Phân loại theo thiết bị chuyển đổi E • Nmd mặt trời: • đây là nmd không có thiết bị quay, năng lượng từ ánh sáng mặt trời được biến trực tiếp thành điện nhờ các tấm quang voltaic. • Ngoài ra, các mp nhỏ được kéo bởi đc đốt trong thường được dùng để làm nguồn dự phòng cho bệnh viện, khu công nghiệp…

12. Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam • Các nmd ở Việt Nam chủ yếu là thủy điện và nhiệt điện đốt than. • Gần đây nhờ sự phát triển của ngành dầu khí, các nmnd dùng chu trình hỗn hợp liên tục được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu tăng nhanh của phụ tải.

13. Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam

14. Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam

15. Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam

16. Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam

17. Tương quan giá điện trong khu vực

18. So sánh thủy điện và nhiệt điện :

19. Kiến thức cơ bản về nhà máy điện

20. Các kiến thức cơ bản • Để thuận lợi cho việc tìm hiểu, vận hành cũng như sửa chữa các thiết bị trong nmd, các kiến thức cơ bản về nmd được trình bày sau đây.

21. Áp suất là gì? • Áp suất: P là lực tác dụng lên 1 đv diện tích • Các đơn vị thường dùng: kg/cm2, bar, psi (pound per square inch), cmH2O, cmHg… • Quan hệ giữa các đơn vị: 1 kg/cm2≈ 0.981 bar ≈ 14.69 psi ≈ 76 cmHg ≈ 10 mH2O • P có thể được tạo ra theo 3 cách: (a) do trọng lượng của vật chất, (b) do lực cơ khí, (c) do gia nhiệt vật chất thí dụ như nước.

22. Áp suất đặt trên mặt phẳng

23. Áp suất là gì? • P tạo ra do trọng lượng của vật chất: • vật chất ở đây bao gồm chất rắn, chất lỏng và cả khối lượng của không khí trong khí quyển. • Hình 1-4 cho thấy chất rắn cùng như chất lỏng tạo ra P=1kg/cm2 trên bề mặt một vật.

24. Áp suất là gì? • Kk trong môi trường sống tác động P lên chúng ta cũng như mọi vật. • Chúng ta thường không chú ý đến nó, do kk luôn bao quanh một vật từ mọi hướng và P tác động lên vật đó sẽ bù trừ lẫn nhau. • P khí quyển chính là trọng lượng của khối kk bên trên một vật bằng 14.7 psi ở mực nước biển và giảm dần đến 0 khi ra ngoài bầu khí quyển trái đất.

25. Áp suất là gì? • P tạo ra do lực cơ khí: là P tạo ra do có các tác động cơ khí. • Ví dụ như: bơm hơi vào trong bánh xe, bơm nước vào trong đường ống… • P tạo do gia nhiệt vật chất: • ví dụ như nước (hoặc khí) nhốt trong bình kín được đun lên sẽ tạo ra một P bên trong bình do sự giãn nở cũng như do sự sinh hơi.

26. Phân loại áp suất • P khí quyển: được đo bằng Barometer, ở mực nước biển = 1 kg/cm2 • P tương đối, P dư hay P đồng hồ: là P của các môi trường có P lớn hơn P khí quyển, đo bằng manometer. • P tuyệt đối: là thông số trạng thái, bằng P dư cộng P khí quyển.

27. Phân loại áp suất • Chân không: là P nhỏ hơn P khí quyển, đo bằng vacuumeter. • Khi hút bớt khí ra khỏi một bình kín, trong bình sẽ có P chân không. • P ngược hay “độ chân không”: là một khái niệm đặc biệt dùng trong nmd dùng để chỉ độ chân không không hoàn toàn của BN. • Đây là P tuyệt đối của hơi ngay khi ra khỏi tb để đến BN hay là “P bình ngưng”.

28. Phân loại áp suất

29. Nhiệt độ và nhiệt • Trong nmnd, hiểu về nhiệt và T là quan trọng vì hầu hết các máy móc, thiết bị đều liên quan đến việc kiểm soát T. • Hai đơn vị T thường dùng là Celcius và Fahrenheit. • Quan hệ:

30. Phân biệt nhiệt độ và nhiệt • Khi bỏ viên đá vào nước nóng, đá sẽ tan chảy. • Nước nóng hơn viên đá mà nó truyền nhiệt sang, hay viên đá thì lạnh hơn. • Dòng nhiệt di chuyển từ vật có nhiệt độ cao xuống thấp. • T là điều kiện để xác định dòng nhiệt từ vật này sang vật khác.

31. Phân biệt nhiệt độ và nhiệt • T để đo một vật nóng hơn hay lạnh hơn vật khác. • Khi thêm nhiệt vào một vật sẽ làm gia tăng nhiệt độ của vật đó, ngược lại khi lấy bớt nhiệt sẽ làm vật nguội đi.

32. Các pp truyền nhiệt • Dẫn truyền nhiệt: • nhiệt được truyền từ phân tử này sang phân tử khác của một vật hoặc sang vật khác tiếp xúc với nó. • Truyền nhiệt đối lưu: • nhiệt truyền thành dòng từ phần này sang phần khác của chất lỏng hay chất khí.

33. Các pp truyền nhiệt • Truyền nhiệt bức xạ: • E nhiệt ở dạng ánh sáng và sóng bức xạ. • Nhiệt từ một vật nóng sẽ truyền nhiệt bức xạ thẳng theo mọi hướng. • Nói cách khác mọi vật “có thể nhìn” thấy nguồn nhiệt sẽ nhận được nhiệt bức xạ.

34. Lưu lượng • Nước, hơi, kk, dầu, khí tự nhiên và khí cháy là các loại lưu chất được kể đến trong một nmd. • Lưu chất sẽ chảy từ nơi có P cao đến nơi có P thấp. • Để vận hành hiệu quả các thiết bị cần phải đo lưu lượng của các lưu chất này. • Ví dụ như: lưu lượng nước cấp vào lò hơi, lưu lượng hơi đến tb…

35. Lưu lượng • Q thể hiện lượng lưu chất (khối lượng hoặc thể tích) di chuyển được trong một đơn vị tg. • Các đv: tấn/giờ, kg/giây, m3/giờ, l/phút…tùy thuộc vào đối tượng cần đo. • Q tỷ lệ thuận với với độ chênh áp giữa đầu vào và đầu ra. • Ma sát bên trong các ống, sự thay đổi hướng chảy, các vật cản trở làm giảm P của dòng chảy. • Điều này luôn được lưu ý trong qt thiết kế cũng như vận hành nmd.

36. Nguyên lý các loại van và bẫy • Trong bất kỳ nmd nào, các loại ống, van, bẫy cùng với các ngã rẽ được dùng để nối các phần của thiết bị hay các thiết bị với nhau. • Sau đây sẽ mô tả một số loại van và bẫy thường gặp.

37. Nguyên lý các loại van và bẫy • Van: Các van được thiết kế để thực hiện 1 trong 3 chức năng cơ bản sau: mở-đóng, điều chỉnh Q, và ngăn dòng chảy ngược. • Có rất nhiều loại van nhưng tất cả đều theo vài nguyên lý cơ bản. • Các loại van có thể đóng mở bằng tay, dây xích, đc điện, thủy lực điện từ, hay gió nén. • Hai loại sau thường là van nhỏ, P thấp điều khiển phức tạp

38. Van cửa và van cầu • Van cửa: • Cửa (đĩa) van là loại nêm cứng, trở dòng ít. Vận hành đóng, mở hoàn toàn; không dùng điều chỉnh. • Van cầu: • Có trở dòng cao hơn van cửa. • Dùng như van điều chỉnh hay thường xuyên thao tác. • Có thể lắp đặt cho P ở trên hay dưới đĩa van tùy theo điều kiện vận hành

39. Van cửa và van cầu

40. Van một chiều • Van một chiều (check valves): • có ba dạng là cửa quay (swing gate), cánh bướm (butterfly) và dạng nâng (lift) trình bày ở hình bên dưới. • Rõ ràng dạng nâng có trở dòng lớn hơn.

41. Van một chiều

42. Van bít và van bi • Van bít và van bi (plug, ball valves): • hai dạng van này có đặc điểm chung là xoay 90o để đóng hay mở hoàn toàn, và trở dòng rất thấp do cửa van mở có độ thông dòng lớn. • Loại này thường dùng cho P thấp

43. Van bít và van bi

44. Van cánh bướm • Van cánh bướm (butterfly valves): • đĩa van xoay 90o để đóng mở. • Van này có trở dòng nhỏ hơn van cầu nhưng lớn hơn van van cửa, bít và bi. • Van này thường dùng ở P thấp và nhẹ tải

45. Van cánh bướm

46. Van giảm áp và van an toàn • Van giảm áp và van an toàn (relief, safety valves): • được thiết kế để tránh các hư hỏng thiết bị do quá P. • Tuy nhiên có một số điểm khác nhau giữa hai loại

47. So sánh van giảm áp và van an toàn

48. So sánh van giảm áp và van an toàn

49. Bẫy hơi • Bẫy được đặt giữa đường ống hơi và hệ thống thu hồi nước ngưng tụ. • Mục đích lấy nước ngưng và các loại khí ra khỏi hơi mà không làm tổn hao hơi cũng như giảm áp suất hơi. • Bẫy hơi được lắp đặt theo sơ đồ bên. • Phân thành bẫy nhiệt hay bẫy cơ khí. • Có thể phân thành bẫy có dòng qua liên tục hay dòng qua gián đoạn.

50. Bẫy hơi