Trong trường hợp chung đồ thị các chế độ thể hiện dưới dạng đồ thị phụ thuộc giữa công suất điện của tuốc bin PE, lưu lượng hơi Go, phụ tải nhiệt của hộ tiêu thụ Qn, QT, áp suất hơi tríc
Trang 1Để đồng thời phục vụ hai hộ tiêu thụ nhiệt với các thông số hơi khác nhau, tuốc bin có hai cửa trích hơi điều chỉnh có tính ưu việt trôiü hơn nhiều so với tuốc bin đối áp có trích hơi Sơ đồ nguyên lý của các loại tuốc bin này được biểu thị trên hình 8.6 Tuốc bin được chia ra làm ba cụm
- Cụm tầng nằm trước của cửa trích hơi cho công nghiệp HTT1
- Cụm tầng nằm giữa cửa trích cho hộ tiêu thụ thấp áp HTT2
- Cụm tầng có trích hơi cấp nhiệt thu hồi đến bình ngưng
Hơi mới với lưu lượng Go và
Po, to, sẽ giãn nở trong phần cao áp PCA đến áp suất Pn để cung cấp hơi cho hộ dùng nhiệt công nghiệp HTT1 Tiếp đó lưu lượng hơi G = Go - Gn đi qua các xupáp điều chỉnh vào phần trung áp PTA Ở đây hơi giãn nở đến áp suất PT để cấp nhiệt thu hồi từ cửa trích GT
cho hộ dùng nhiệt thấp áp HTT2
Phần hơi còn lại Gk =
Go - Gn - GT đi vào pha hạ áp PHA và giãn nở đến áp suất trong bình ngưng Pk
Công suất trong Pi (kW) do tuốc bin có hai cửa trích hơi điều chỉnh phát ra (không kể hơi trích cho gia nhiệt) bằng tổng của các công suất riêng cộng lại (hình.8.7)
Pi =
G M E
P
η
η = Pi ' + Pi " + Pi "' = GoHo'ηoi' + (Go- Gn) Ho"ηoi''+ (Go- Gn- GT) Ho"'ηoi''' (8-5)
Giải phương trình (8-5), ta tìm được lưu lượng hơi đi qua tuốc bin có hai cửa trích:
Go =
G M oi o
E
H
P
η η
oi o
oi o oi o
H
H H
η
η
η" " ' " '
"
.
+ GT
oi o
oi o
H
H
η
η" ' '
"
.
Trong đó :
t o
i o
p n
p T
i H"
n i
T i
H' i
H" o
H o
H' o
s
i k
p k
i H"' H"' o
Hình 8.7 Quá trình giãn nở hơi của tuốc bin
Có 2 cửa trích hơi điều chỉnh trên đồ thị i-s
Trang 2- 202 -
Pi ', Pi ", Pi "' - Công suất trong PCA, PTA , PHA
Go ,Gn ,GT - Lưu lượng hơi mớivà hơi đi vào các cửa trích hơi công nghiệp và sinh hoạt , kg/s
Ho, Ho', Ho", Ho'" - Nhiệt giáng lý thuyết của tuốc bin, PCA, PTA và PHA kJ/kg ;
ηoi, ηoi', ηoi''ηoi"' - Hiệu suất trong của tuốc bin, PCA, PHA, PTA
8.5 Đồ thị các chế độ
Trong trường hợp chung đồ thị các chế độ thể hiện dưới dạng đồ thị phụ thuộc giữa công suất điện của tuốc bin PE, lưu lượng hơi Go, phụ tải nhiệt của hộ tiêu thụ Qn, (QT), áp suất hơi trích cho hộ tiêu thụ pn (pT), các thông số hơi mới
po,to lưu lượng nước nước làm mát Wc và các đại lượng khác có ảnh hưởng tới chế độ làm việc của tuốc bin :
F (PE, Go, Qn, QT, pn, pT, Wc , ) = 0 (8-7)
Phương trình (8-7) được trình bày bằng đồ thị trên mặt phẳng trong trường hợp nếu không có quá ba biến số Trong trường hợp ngược lại, chỉ có thể biểu thị đồ thị chế độ trên mặt phẳng, nếu đem thay thế sự tương giao của các biến số bằng sự phụ thuộc gần đúng: nhưng các thông số biến thiên phương trình (8-7) càng nhiều thì sai số đem vào đồ thị càng lớn Cho nên tốt nhất là giới hạn số lượng các thông số độc lập Cần lưu ý rằng, ảnh hưởng các thông số riêng lẻ tới công suất không giống nhau Đồ thị chủ yếu, thường được gọi là đồ thị các chế độ, biểu thị sự phụ thuộc giữa công suất của tuốc bin và lưu lượng hơi Các đồ thị phụ, được gọi là đồ thị phụ hiệu chỉnh Xác định ảnh hưởng của sự thay đổi của một trong các thông số đồ thị phụ khác như: sự phụ thuộc nhiệt độ nước cấp vào lưu lượng hơi mới, sự phụ thuộc áp suất bé nhất trong cửa trích hơi điều chỉnh vào lưu lượng hơi và cửa trích, v.v
Đồ thị chế độ chính có thể thực hiện với độ chính xác cao, vì số biến thiên đã được hạn chế Đồ thị phụ thường có kèm theo sai số Nhưng sai số của đồ thị phụ làm tăng không đáng kể sai số chung của đồ thị các chế độ, bởi vì giá trị tuyệt của hệ số hiệu chỉnh chỉ bằng vài phần trăm công suất chung của tuốc bin
Nhờ có đồ thị các chế độ ta có thể thiết lập bằng đồ thị sự liên hệ giữa các thông số của phương trình (8-7) và phân vùng các chế độ làm việc của thiết bị tuốc bin
Đồ thị các chế độ được sử dụng rộng rãi khi thiết kế và vận hành nhà máy nhiệt điện vì rõ ràng, thuận tiện và có độ chính xác khá cao
Trong thực tế người ta thường dùng các đồ thị chế độ sau:
Trang 31- Đồ thị các chế độ của tuốc bin đối áp
Đồ thị chế độ của tuốc bin đối áp phản ánh sự phụ thuộc lưu lượng hơi mới
Go vào công suất điện PE và đối áp pn ;
Nó có thể được biểu thị trên mặt phẳng tương ứng với các số liệu thực nghiệm hay tính toán đã có Trong ba thông số của phương trình (8-8), áp suất cuối pn, là ít có ảnh hưởng nhất, cho nên đồ thị các chế độ của tuốc bin đối áp được thể hiện dưới dạng mạng đường cong Go = (PE), khi Pn = const
2- Đồ thị các chế độ của tuốc bin có một cửa trích hơi điều chỉnh
Trong trường hợp chung đồ thị các chế độ biểu thị sự phụ thuộc công suất điện PE vào lưu lượng hơi đi qua tuốc bin Go và qua cửa trích Gn, cũng như vào áp suất hơi trong cửa trích pn.
Từ phương trình này có thể loại trừ áp suất của hơi trích pn, thay thế ảnh hưởng của nó bằng hệ số điều chỉnh (sai số tương đối bé) Vì vậy sự phụ thuộc (8-9) có thể được thể hiện trên mặt phẳng dưói dạng một loạt các đường cong Go
= f (PE) khi Gn = const
Ta sẽ khảo sát ví dụ về cách dựng đồ thị các chế độ của tuốc bin có trích hơi bằng phương pháp gần đúng cho rằng quan hệ phụ thuộc của lưu lượng hơi Go vào công suất PE và Gn đã được tuyến tính hóa :
Go = Gk.o + ynGn = Gk.x rk PE + ynGn = Gk.x + dnom (1-x) PE + ynGn; (8-10)
Gk.o= Gk.x rk PE - Lưu lượng hơi vào tuốc bin khi làm việc với chế độ ngưng hơi không có trích hơi ;
Gk.x - Lưu lượng hơi khi chạy không tải không có trích hơi ;
rx = (Go - Gk.x)/ PE - Suất tăng lưu lượng hơi ở chế độ ngưng hơi, kg/kWh
yo = (in - ik)/ (io - ik) - Tỷ số của nhiệt giáng sử dụng phần hạ áp trên nhiệt giáng sử dụng toàn phần tuốc bin (hệ số hụt công suất do hơi trích );
dđm = Gđm /Pđm - Suất tiêu hao hơi khi có phụ tải định mức và chế độ ngưng, kg/kWh
x =
o
x k
G
G Hệ số chạy không tải
3- Đồ thị các chế độ của tuốc bin có hai cửa trích hơi điều chỉnh
Trang 4- 204 -
Đồ thị phản ảnh sự phụ thuộc giữa công suất của tuốc bin PE,lưu lượng hơi
đi qua tuốc bin Go các lưu lượng hơi trích phía trên (công nghiệp) và phía dưới (cấp nhiệt thu hồi) Gn và GT ;
Ảnh hưởng của các thông số còn lại của phương trình (8-7) được tính các hệ số hiệu chỉnh
Khi dựng đồ thị các chế độ của tuốc bin có hai cửa trích điều chỉnh người
ta quy ước thay thế bằng tuốc bin ảo có cửa trích hơi phía trên Hơi trích cấp nhiệt thu hồi được xem bằng không, còn hơi dẫn vào PHA của tuốc bin sẽ sinh thêm công suất
∆PT = GTHi” ηMηG = kGT (8-12) Trong đó :
Hi”- Nhiệt giáng sử dụng của PHA
k - Hệ số tỷ lệ
Nếu kể đến (9-12) biểu thức (9-11) có thể đem về dạng ;
PE = PEqui ước - ∆PT = f(Go,Gn) - GTHi” ηMηG (8-13) Trong đó :
nhiệt thu hồi bằng không
Trang 5
1 ThiÕt bÞ lß h¬i, Tr−¬ng Duy NghÜa, NguyÔn SÜ M·o; Hµ Néi 1985
2 NhiÖt KÜ thuËt, NguyÔn Bèn; Hoµng Ngäc §ßng, NXB Gi¸o dôc, 1999
3 C¬ së Kü thuËt nhiÖt, Ph¹m Lª DÇn, §Æng Quèc Phó, NXB §¹i häc
4 Cydovije parovije kotl−, Mockva 1979
5 Topochnyje processy, Knorre G Gosenhergoiz®at, 1969
6 Kachijon−e agregat−, Gosenhergoiz®at,1969
7 ParnÝ kotle a spalovacÝ zarizenÝ, Praha, SNTL 1985
8 Parov−e tyrbin−, Saglijaev, Moskova 1976
9 Ovsiji kyrs electrostansiji, B A girspheld