Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện

ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆNĐề bài: Thiết kế sơ bộ một nhà náy nhiệt điện có công suất 25MW... PHẦN 2 - TÍNH TOÁN XÁCH ĐỊNH THÔNG SỐ HƠITẠI CÁC ĐIỂM TRÊN CHU TRÌNH - Xác định các thô

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; αej = 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

PHẦN 1: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO TỔ MÁY 25

k 6

32,961bar 18,246 bar

10,5bar

4,5 bar 2,06 bar 0,49 bar

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 : pra = pkk + 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

Bảng thông số hơi và nước

tbh

(0C)

θ (0C)

tnc

(0C)

Pnc (bar)

inc (kJ kg )

α bỏ

xả , i' xả

nước sôi ra

PHẦN 3- TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ

NGUYÊN LÝ3.1- Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sơ đồ nguyên lý

 α h : Lưu lượng hơi phân li được đưa vào bình KK

 αbỏ

xả : Lưu lượng nước ra khỏi BKK

 α'

xả : Entanpi của nước sôi ở áp suất BPL

- Phương trình cân bằng nhiệt của BPL

αxả . i'

BH = α h . ih + αbỏ

xả i'

xả (1)

- Phương trình cân bằng vật chất của BPL.

- Entanpi của hơi phân ly

ih = i’(Pbpl) + xh r(pbpl) = i'

(pbpl) + xh (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

αα

=





3.2 – Tính toán cân bằng bình gia nhiệt nước bổ sung:

αbỏ

xả , i' xả

- Hiệu suất thiết bị sơ bộ chọn η = 0,96

- Lưu lượng nước bổ sung :

αnc , ir nc

α1 , i1

αnc , iv

nc

Sơ đồ cân bằng BGNCA5

α1 , i'

1

3.3 - Bình gia nhiệt cao áp 5:

CA5 = 883 (kJ/kg)

- Lưu lượng nước cấp vào và ra khỏi BGNCA5:

αnc = 1 + αrr + αch + αej + αxả

= 1 +0,01 +0,006 +0,006 +0,011 = 1,033

- Phương trình cân bằng năng lượng cho BGNCA5

α1(i1 + i’

1) η5 = αnc (ir

CA5 – iv

CA5)

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 = pBH – pKK + ∑∆p tl + ρ.g(Hđ + Hh) (N/m2 )

Chọn sơ bộ : ρ = 970 (kg/m2 )

Số BGNCA là 2 nên ∑∆p GNCA = 2.2,5.105 = 5.105 ( N/m2 )

Số bộ hâm nước là 2 nên ∑∆p HN = 2.2.10 5 = 4.10 ( / 5 N m2 )

Chọn tổng trở lực đường ống là :

∑∆p tlh+∑∆p tld = 10.105 ( N/m2 )

Suy ra tổng các trở lực là :

∑∆p tl = (5+4+10).105 = 19 105 ( N/m2 )

- Chọn chiều cao đầu đẩy là : Hđ = 65m

Suy ra: ∆p = {(97,119 - 6) + 19}.105 + 970.9,81.40 = 113,925 105 (N/m2)

Hiệu suất bơm nước cấp : chọn ηb =0,75

Vtb : thể tích riêng của nước ở đầu vào và ra của bơm (m3/kg)

Suy ra entanpi vào cao áp 4 là :

iv

CA4 = i’

3.5- Tính toán cân bằng cho BGNCA4:

Sơ đồ cân bằng BGNCA4

αnc , i r CA4

i v CA4, α

nc

- Entanpi của nước đong dồn về từ BGNCA5: i’

- Lưu lượng nước cấp : αnc =1,033

Ptcb năng lượng cho BGNCA4

3.5- Tính toán cân bằng nhiệt cho bình khử khí.

Sơ đồ cân bằng bình khử khí

kk = 667 (kJ/kg)

2 = 887,8 (kJ/kg)

PT cân bằng năg lượng cho BKK:

Sơ đồ xác định cân bằng cho BGNHA2 và BGNHA3

Do giữa BGNHA2 và BGNHA3 có điểm hỗn hợp

PT cân bằng năng lượng cho BGNHA3

i v HA2, α’ nn

α5 , i5

HA2 HA3

α4 , i4

i v HA3 α ‘

nn , i v HA2

α4, i’ 4

α

4 + α

5 , i ’ 5

i r

HA3 , α nn

Sơ đồ cân bằng BGHA1

HA1 ) suy ra : α6 = 0,06377

3.8- Tính toán kiểm tra cân bằng cho bình ngưng

α6 ,i6

α6 ,i’ 6

i r HA2 α’ nn

Sơ đồ kiểm tra cân bằng cho BN

6= 338,4 (kJ/kg

- Lưu lượng của nước đọng dồn từ BGN làm mát hơi chèn và ejector: αej + αch = 0,006 +0,006 = 0,012

lm = 125,4 (kJ/kg)

Kiểm tra cân bằng vật chất của chu trình tính tại BN theo 2 cách

- Theo đường hơi :

αlm , iv

lm

iBN, α’ nn

α6 ,i’

6

(0,99 αch + αej), iv

αk,ik

∆ αk = |0,6760591 0,67606020,6760591− |.100 = 1,627.10-4 %

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 định được lượng nước tuần hoàn làm mát

BN Tùy điều kiện truyền nhiệt trong BN và điều kiện môi trường mà duy trì được áp suất trong BN khác nhau Chọn nhiệt độ nước làm mát vào BN

là 30 0C, độ hâm nước trong BN ∆t = 10 0C

Hệ số không tận dụng nhiệt giáng của dòng hơi trích

Bảng kết quả tính toán công suất trong mỗi cụm tầng

Tổng công suất điện phát ra ở máy phát(có kể tới tổn thất cơ khí và tổn thất máy

phát )

Ne = Ni ηmηg = 25767,88291.0,98.0,98=25000

Vậy không có sai lệch nào về công suất trong quá trình tính toán

PHẦN 4 – XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KĨ THUẬT CỦA

0

111,11639.10

4,444655( / )25000

D

N

4.3 : Tiêu hao nhiệt cho TB

4.11: Hiệu suất toàn tổ máy

4.12: Tính tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy

Chọn nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu Qlv

TÀI LIỆU THAM KHẢO

– Ths Phạm Văn Tân NXB KH & KT, 2006

Quốc Trung – Đỗ Anh Tuấn NXB KH & KT, 2002