- 33 - = ii ii nk nn '' ' (2-29) Cọng suỏỳt do lổu lổồỹng hồi trờch sinh ra bũng : L = (i o - i n ) = ()() '' ' ii ii ii nk on nn (2-30) Muọỳn nỏng cao hióỷu quaớ kinh tóỳ cuớa chu trỗnh họửi nhióỷt thỗ ngổồỡi ta aùp duỷng gia nhióỷt nhióửu cỏỳp, vờ duỷ, ba cỏỳp chúng haỷn (Hỗnh 2.13). Trong thổỷc tóỳ, xuỏỳt phaùt tổỡ tờnh toaùn kinh tóỳ kyợ thuỏỷt, sọỳ cổớa trờch hồi laỡ hổợu haỷn vaỡ thổồỡng khọng quaù chờn. Nóỳu quaù nhióửu cổớa trờch seợ laỡm giaớm õọỹ bóửn cuớa thỏn tuọỳc bin. Caùc õióứm trờch hồi cuợng lổỷa choỹn sao cho, õọỹ tng entanpi cuớa nổồùc cỏỳp trong caùc bỗnh gia nhióỷt gỏửn giọỳng nhau, tổùc laỡ nhióỷt giaùng giổợa caùc tỏửng trờch hồi gỏửn bũng nhau. Bũng caùch gia nhióỷt họửi nhióỷt, noùi chung, coù thóứ nỏng nhióỷt õọỹ nổồùc cỏỳp õóỳn nhióỷt õọỹ, gỏử n vồùi nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ , ổùng vồùi aùp suỏỳt hồi mồùi. Nhổng tọứn thỏỳt nhióỷt do khoùi loỡ hồi thaới ra seợ tng maỷnh. Cho nón theo tióu chuỏứn quọỳc tóỳ õaợ quy õởnh choỹn nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc cỏỳp ồớ õỏửu vaỡo loỡ hồi bũng 0,65ữ0,75 nhióỷt õọỹ baợo hoaỡ, ổùng vồùi aùp suỏỳt trong loỡ hồi. Vờ du:ỷ Aẽp suỏỳt hồi mồùi trổồùc tuọỳc bin ata 29,0 90 130 240 bar 28,5 88 128 236 MPa 2,85 8,8 12,8 23,6 Nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa o C 230,9 301,9 329,3 - Nhióỷt õọỹ õun nổồùc cỏỳp o C 150 215 235 260 2.3.6. Phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nhióỷt vaỡ õióỷn nng. Trong tuọỳc bin ngổng hồi thoaùt õi vaỡo bỗnh ngổng, ngổng tuỷ laỷi vaỡ hoaỡn nhióỷt ỏứn sinh hồi cho nổồùc laỡm maùt. Nhióỷt lổồỹng ỏỳy gọửm 60ữ 65% nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp 0 i i i' n i' k 2 i i i k i' 1 i' i' 3 i' k n1 n2 n3 H ỗnh 2.13- Sồ õọử nguyón lyù cuớa tuọỳc bin ngổng hồi vồùi 3 cỏỳp gia nhióỷt họửi nhióỷt hỏm nổồùc cỏỳp Giỏo trỡnh phõn tớch s nguyờn lý ca tuc bin ngng hi vi 3 cp gia nhit hi nhit hõm nc cp - 34 - trong loỡ hồi vaỡ bở mỏỳt õi mọỹt caùch vọ ờch, bồới vỗ nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc laỡm maùt ồớ õỏửu ra cuớa bỗnh ngổng chố cao hồn nhióỷt õọỹ khờ quyóứn khọng õaùng bao nhióu (khoaớng 10ữ 15 o C). Mỷt khaùc, õọỳi vồùi nhu cỏửu sinh hoaỷt vaỡ cọng nghóỷ (vờ duỷ : õóứ sổồới ỏỳm, õun noùng vaỡ sỏỳy vỏỷt lióỷu) thỗ chố cỏửn nhióỷt vồùi nhióỷt õọỹ khọng cao lừm (100 ữ110 o C). Nguọửn nhióỷt ỏỳy coù thóứ laỡ hồi õaợ õổồỹc khai thaùc trong tuọỳc bin õóỳn aùp suỏỳt cỏửn thióỳt cho họỹ tióu thuỷ. Trong trổồỡng hồỹp naỡy coù thóứ sổớ duỷng hoaỡn toaỡn nhióỷt ngổng tuỷ cuớa hồi thoaùt trong caùc thióỳt bở cọng nghóỷ õóứ hỏm nổồùc hay sỏỳy caùc vỏỷt lióỷu, coỡn nổồùc ngổng thỗ õổồỹc traớ vóử chu trỗnh cuớa thióỳt bở tuọỳc bin. Nhổ vỏỷy laỡ õaợ saớn xuỏỳt õọửng thồỡi õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng trong cuợng mọỹt thióỳt bở nhióỷt lổỷc vaỡ roợ raỡng laỡ coù lồỹi hồn so vồùi saớn xuỏỳt rióng bióỷt. ióửu naỡy seợ thỏỳy roợ nóỳu õem so saùnh caùc chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng cuớa tuọỳcbin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳ i aùp trón õọử thở T-s. Trong tuọỳc bin ngổng hồi nhióỷt cuớa hồi thoaùt, tổồng õổồng vồùi dióỷn tờch 1ae21, bở mỏỳt hoaỡn toaỡn, vỗ noù truyóửn cho nổồùc laỡm maùt. Trong tuọỳc bin õọỳi aùp coù thóứ saớn xuỏỳt õọửng thồỡi õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng. õỏy, toaỡn bọỹ nhióỷt cuớa hồi thoaùt tổồng õổồng vồùi dióỷn tờch 1ae21, seợ õổồỹc sổớ duỷng õóứ thoớa maợn nhu cỏửu cuớa họỹ tióu thuỷ nhióỷt. caùc nhaỡ maùy nhióỷt õiónỷ sổỷ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng õóứ phuỷc vuỷ caùc nhu cỏửu sinh hoaỷt vaỡ cọng nghóỷ õổồỹc tióỳn haỡnh bũng caùch trờch hồi vaỡ sổớ duỷng hồi thoaùt, trón cồ sồớ cung cỏỳp nhióỷt tỏỷ p trung, vaỡ õổồỹc goỹi laỡ cung cỏỳp nhióỷt thu họửi. k i' i 0 i n Qn i k PE1 PE2 k i' H ỗnh 2.14. Sồ õọử nguyón lyù cuớa thióỳt bở nhióỷ t lổỷc õóứ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nhióỷt vaỡ õióỷn nng i p k i k t i s o 0 p n h" i i n i h' 0 p H ỗnh 2.15. Quaù t rỗnh baỡnh trổồùng cuớa hồi trong tuọỳc bin õọỳi aùp vaỡ ngổng hồi trón õọ ử thở T - s - 35 - Cung cỏỳp nhióỷt thu họửi laỡ mọỹt trong nhổợng bióỷn phaùp quan troỹng nhũm haỷ thỏỳp suỏỳt tióu hao nhión lióỷu rióng trong caùc nhaỡ maùy nhióỷt õióỷn. Gốa sổớ yóu cỏửu phaới baớo õaớm cọng suỏỳt õióỷn P E vaỡ cung cỏỳp nhióỷt lổồỹng Q n cho họỹ tióu thuỷ. Cho rũng, caùc quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳi aùp õổồỹc bióứu thở bũng õổồỡng cong chung trón õọử thở i-s (Hỗnh.2.15), coỡn entanpi cuớa nổồùc cỏỳp trong caớ hai thióỳt bở õóửu bũng nhau vaỡ bũng i k . Kyù hióỷu ; - Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin õọỳi aùp h i = i o - i n - Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa tuọỳc bin ngổng hồi h i = i o - i k (Hỗnh 2.15). óứ cho õồn giaớn ta seợ tờùnh theo cọng suỏỳt trong GM E P i p = Lổu lổồỹng hồi õóứ saớn xuỏỳt õióỷn nng cuớa tuọỳc bin ngổng hồi ; Nhổ vỏỷy, lổồỹng nhióỷt khi saớn xuỏỳt rióng leớ õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng seợ laỡ : Q rióng = G (i o - i k ) + Q n = n i i nko i i Q P Qii h P +=+ )( ' " (2-38) Lổu lổồỹng hồi õi qua tuọỳc bin õọỳi aùp õóứ baớo õaớm nhióỷt lổồỹng Q n cho họỹ tióu thuỷ nhióỷt khi coù sổỷ phọỳi hồỹpỹ saớn xuỏỳt nng lổồỹng bũng: G = Q ii n nk ' Coỡn cọng suỏỳt cuớa tuọỳc bin ỏỳy tổồng ổùng bũng P i = G(i o - i n ) = Q n ii ii on nk ' Phỏửn cọng suỏỳt coỡn thióỳu maỡ tuọỳc bin ngổng hồi phaới saớn xuỏỳt ; P i = P i - P i Muọỳn vỏỷy cỏửn phaới cho thóm lổu lổồỹng hồi: G = ))(( )( ' " knko non ko i ko i iiii iiQ ii P ii P = Thóỳ thỗ, lổu lổồỹng hồi tọứng khi phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng laỡ : G phọỳi = G + G Vaỡ nhióỷt lổồỹng tổồng ổùng seợ bũng ; Q ph = (G + G) (i o - i k ) = ))(( ))(()()( ' '' ' ' knko konon ko koi kn kon iiii iiiiQ ii iiP ii iiP + = ( )( )( ' n kni non i i Q ii iiQP + ii ii on nk ' +1) Kyù hióỷu : - 36 - = ii ii on nk ' = h ihi i oik ' '' (2-40) Trong õoù : i o - i n - Cọng õổồỹc chuyóứn hoùa trong tuọỳc bin õọỳi aùp i n - i k - Nhióỷt lổồỹng cuớa mọỹt kg hồi trong tuọỳc bin õọỳi aùp truyóửn cho họỹ duỡng nhióỷt. Nhióỷt lổồỹng tióu hao toaỡn bọỹ khi phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng theo (2-39) vaỡ (2-40) seợ laỡ : Q ph = )1( ++ n i i n i i QQ P = )]1 1 (1[ ++ i n i i Q P Nhióỷt lổồỹng tióỳt kióỷm õổồỹc cho phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt nng lổồỹng so vồùi saớn xuỏỳt rióng leớ seợ bũng : Q = Q rle - Q n = ]}1 1 (1[{ ++ i n i n i i Q Pi Q P = )1 1 ( i n Q Giaù trở tổồng õọỳi cuớa mổùc tióỳt kióỷm õoù õổồỹc bióứu thở bũng mọỹt phỏửn cuớa lổồỹng nhióỷt trao cho họỹ tióu thuỷ nhióỷt vaỡ bũng : ph = Q Q n = () 1 1 i (2-42) Thóỳ laỡ, mổùc saớn xuỏỳt õióỷn nng trón cồ sồớ tióu thuỷ nhióỷt caỡng lồùn vaỡ hióỷu suỏỳt tuyóỷt õọỳi i cuớa thióỳt bở ngổng hồi caỡng thỏỳp, thỗ mổùc saớn xuỏỳt tióỳt kióỷm tổỡ saớn xuỏỳt phọỳi hồỹp nng lổồỹng caỡng cao. Sồ õọử thióỳt bở duỡng õóứ phọỳi hồỹp saớn xuỏỳt õióỷn nng vaỡ nhióỷt nng (Hỗnh.2-23) gọửm coù tuọỳc bin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳi aùp thổồỡng rỏỳt ờt gỷp. Ngổồỡi ta hay duỡng tuọỳc bin coù trờch hồi õióửu chốnh cỏỳp nhióỷt thu họửi vaỡ phuỷc vuỷ caùc nhu cỏửu cọng nghó.ỷ Qua phỏửn tọứng quan vóử caùc phổồng phaùp nỏng cao hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh nhióỷt õọỹng hoỹc cuớa hồi nổồùc ta thỏỳy rũng, muọỳn õaỷt õổồỹc hióỷu quaớ kinh tóỳ cao cho thióỳt bở cỏửn baớo õaớm hióỷu quaớ kinh tóỳ cao cho chu trỗnh, caùc bọỹ phỏỷn cuớa thióỳt bở phaới õổồỹc chóỳ taỷo vồùi hióỷu suỏỳ t cao (tuọỳc bin, loỡ hồi, bồm cỏỳp nổồùc ,v.v ) Khi duỡng hồi nổồùc, muọỳn nỏng cao hióỷu quaớ kinh tóỳ cao cuớa chu trỗnh phaới chuù yù : Nỏng cao aùp suỏỳt vaỡ nhióỷt õọỹ ban õỏửu, giaớm aùp suỏỳt cuọỳi cuớa hồi thoaùt (chỏn - 37 - khäng cao), sỉí dủng häưi nhiãût gia nhiãût nỉåïc cáúp, ạp dủng quạ nhiãût trung gian (trong cạc thiãút bë cao v trãn cao ạp), ỉïng dủng phäúi håüp sn xút âiãûn nàng v nhiãût nàng. Cng cọ thãø náng cao thãm hiãûu qu kinh tãú bàòng cạch ạp dủng chu trçnh ghẹp våïi cạc mäi cháút khạc nhau trong vng nhiãût âäü cao v tháúp. Cúi cng l thåìi gian gáưn âáy â thiãút kãú cạc thiãút bë phäúi håüp, trong âọ kãút håüp túc bin håi v túc bin khê. Âiãưu âọ cng cho ta tàng hiãûu sút chụt êt. 2.3.7- Ạp dủng chu trçnh häùn håüp khê - håi : Cho âãún nay, màûc dáưu cạc nỉåïc âãưu cäú gàõng khai thạc cạc ngưn thu âiãûn v cạc dảng nàng lỉåüng khạc âãø sn xút âiãûn, nhỉng nhiãût âiãûn váùn chiãúm khong 80% täøng lỉåüng âiãûn nàng âỉåüc sn xút ra. Cạc ngưn nhiãn liãûu hỉỵu cå (than, dáưu khê) khäng phi l vä hản, täúc âäü khai thạc ngy cng tàng, bãn cảnh âọ váún âãư ä nhiãùm mäi trỉåìng v nguy cå phạ hu táưng ä-zän do âäút quạ nhiãưu nhiãn liãûu â lm cho cạc nh nàng lỉåüng phi cọ nhỉỵng phỉång hỉåïng måïi âãø gii quút váún âãư ny. Mi cho âãún âáưu nhỉỵng nàm 70 váún âãư giạ thnh l úu täú quan trng nháút trong viãûc náng cao hiãûu sút cạc nh mạy âiãûn, thç ngy nay úu täú quan trng hån l cạc ngưn dỉû trỉỵ nàng lỉåüng v bo vãû mäi trỉåìng säúng c a con ngỉåìi åí gọc âäü ton cáưu. Hiãûu sút ca cạc nh mạy nhiãût âiãûn ngoi cạc úu täú khạc ra, âiãøm ch úu váùn âỉåüc âạnh giạ bàòng nhiãût âäü vo ra khi túc bin håi. Viãûc náng cao thäng säú vo (ạp sút, nhiãût âäü ) do giåïi hản båíi sỉïc chëu âỉûng ca kim loải chè âảt âãún 600 o C, cn nhiãût âäü ra ca nỉåïc lm mạt phủ thüc vo nhiãût âäü ca mäi trỉåìng cng chè âảt tháúp nháút khong 30 o C. Trong khi âọ, cạc túc bin khê váûn hnh åí nhiãût âäü khong 1200 o C v nhiãût âäü ra khong 600 o C. Âáy l mäüt lỉåüng nhiãût ráút låïn, nãúu b âi thç tháût l lng phê, vç váûy cạc túc bin khê hoảt âäüng riãng l s khäng cọ hiãûu sút cao âỉåüc. Âãø sỉí dủng nhiãût lỉåüng ny, ngỉåìi ta dng mäüt chu trçnh häùn håüp, gi tàõt l chu trçnh khê - håi. Khọi thi ra khi túc bin khê s âỉåüc âỉa qua mäüt näưi håi âàûc biãût âãø sn xút ra håi lm chảy mäüt túc bin håi kẹo thãm mäüt mạy phạt âiãûn. Hiãûu sút ca mäüt chu trçnh nhỉ váûy s cao hån khong 1, 5 láưn so våïi hiãûu sút ca nh mạy âiãûn truưn thäúng. Trãn hçnh (Hçnh 2.16) thãø hiãûn så âäư ngun l ca mäüt nh mạy âiãûn chu trçnh häùn håüp khê - håi. Túc bin khê âỉåüc cáúu tảo båíi 03 bäü pháûn chênh l : mạy nẹn khê (1), bưng âäút (2) v túc bin khê (3). Khäng khê âỉåüc nẹn âãún ạp sút cao v âỉa vo bưng âäút, nhiãn liãûu (khê hồûc dáưu) âỉåüc phun vo bưng âäút v chạy cng våïi khäng khê nẹn. Sau khi ho träün våïi khäng khê thỉï cáúp, dng khê cọ nhiãût âäü v ạp sút cao ny âỉåüc âỉa vo túc bin, quay trủc túc bin. Mäüt pháưn cäng sút ca túc bin s truưn âäüng cho mạy nẹn v lải s kẹo mạy phạt âiãûn (4). . trong loỡ hồi. Vờ du:ỷ Aẽp suỏỳt hồi mồùi trổồùc tuọỳc bin ata 29,0 90 130 240 bar 28,5 88 128 236 MPa 2,85 8,8 12,8 23, 6 Nhióỷt õọỹ hồi baợo hoaỡ hoỡa o C 230 ,9 30 1,9 32 9 ,3 - Nhióỷt. 0 i i i' n i' k 2 i i i k i' 1 i' i' 3 i' k n1 n2 n3 H ỗnh 2. 13- Sồ õọử nguyón lyù cuớa tuọỳc bin ngổng hồi vồùi 3 cỏỳp gia nhióỷt họửi nhióỷt hỏm nổồùc cỏỳp Giỏo trỡnh phõn tớch s nguyờn lý ca tuc bin ngng hi vi 3. saùnh caùc chu trỗnh nhióỷt lyù tổồớng cuớa tuọỳcbin ngổng hồi vaỡ tuọỳc bin õọỳ i aùp trón õọử thở T-s. Trong tuọỳc bin ngổng hồi nhióỷt cuớa hồi thoaùt, tổồng õổồng vồùi dióỷn tờch 1ae21,