CÂU HỎI SẢN XUẤT ĐIỆN

Hơi nước bão hòa này sẽ được đi qua bộ phận quá nhiệt để tạo thành hơi khô đi vào tuabin làm quay tuabin và máy phát phát ra điện qua MBA tăng áp và đường dây truyền tải đưa điện lênlưới

1 Nhà máy thủy điện kiểu đập

NLHĐ:nhà máy thủy điện kiểu đập

-Khi bình thường thì nước được lưu trữ ở trên đập Khi cần phát điện thì bắt đầu mở cửa đập để

xả nước xuống hạ lưu, nước qua đập làm quay tuabin làm quay máy phát điện và được qua máy biến áp tăng áp để phát điện trên lưới

- Do sự chênh lệch ở độ cao và áp suất đo lưu lượng nước chảy xuống hạ lưu nên phải biến động năng thành cơ năng để quay tuabin Tuabin quay làm máy phát điện biến cơ năng thành điện năng phát lên lưới

+ Ưu điểm:

- Tập trung được cột nước với trữ lượng lớn và ổn định

- Điều tiết lưu lượng nước phục vụ cho việc lợi dụng tổng hợp cho nguồn nước, tránh ngập lụt vàhạn hán cho hạ lưu

- Hồ lớn để du lịch và nuôi trồng thủy hải sản

+Nhược điểm:

- Khối lượng xây lắp lớn, kinh phí lớn

- Ảnh hưởng đến môi trườn xung quanh và môi trường sinh sống của các loại cá trên dòng sông.+ Phạm vi ứng dụng: Các vùng trung du có độ dốc lòng sông tương đối nhỏ, có thể tạo được hồ

2 Nhà máy thủy điện kiểu kênh dẫn

1 Bể tràn

2 Cửa chắn rác

3 Cửa lấy nước

4 Kênh lấy nước

3

NLHĐ: nhà máy thủy điện kênh dẫn:

giữa kênh dẫn và sông suối càng lớn, do đó ta được cột nước càng lớn Nước theo kênh dẫn đến tuabin, do sự chênh lệc độ cao giữa cột nước và phía hạ lưu nên biến động năng thành cơ năng làm quay tuabin Tuabin quay biến cơ năng làm quay máy phát điện ra điện năng và qua máy biến áp tăng áp phát lên lưới

- Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng:

3 Nhà máy thủy điện kiểu đập +kênh dẫn:

3 4 5

7

11 THỦY ĐIỆN KIỂU ĐẬP - KÊNH DẪN

1 Hồ chứa nước

2 Đập

3 Cửa chắn rác

4 Cửa điều tiết nước

5 Kênh dẫn (Bê tông)

NLHĐ: Nhà máy thủy điện kiểu đâp+kênh dẫn:

Chỉ cần phát điện thì nước từ đập sẽ đi qua kênh dẫn xuống hạ lưu, kênh dẫn thường dài thì cột nước càng lớn, lượng điện phát ra càng nhiều hơn Do sự chênh lệch giữa phần thượng lưu và

hạ lưu lớn nên khi nước từ kênh dẫn đến tuabin biến động năng thành cơ năng làm quay tuabin Tuabin biến cơ năng làm quay máy phát điện tạo ra điện năng và qua máy biến áp tăng áp phát điện lên lưới

+ Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo, có thể lưu trữ 1 lượng nước lớn, công suất phát

ra lớn, có thể điều tiết 1 lượng nước để phục vụ nhu cầu

+ Nhược điểm: Chi phí xây dựng cực lớn, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

+ Phạm vi áp dụng: Các vùng trung du có thượng lưu dòng sông có độ dốc lớn -các NMTĐ hỗnhợp ở nước ta:yaly,Huội Quảng

4.Nhà máy thủy điện tích năng

7 8

3 4

5

9

10 THỦY ĐIỆN TÍCH NĂNG

1 Hồ chứa nước trên

NLHĐ: Nhà máy thủy điện tích năng

- Chế độ làm việc: NMTĐ tích năng làm việc theo giờ trong ngày.

-Vào giờ cao điểm của phụ tải hệ thống: NM sử dụng nước của hồ ở trượng lưu để chạy tuabin quay MFĐ để phát điện vào hệ thống

- Vào giở thấp điểm phụ tải: NM sd điện lưới chạy bơmbơm nước từ hồ dưới lên hồ trên để quay tua bin, MFĐ tạo ra điện cho lưới

+ Ưu điểm: tối ưu hóa chế độ làm việc của các NMTĐ, nâng cao hiệu suất vận hành của các thiết

bị lò và máy ,giảm tổn thất khởi động và ngừngddieeof Tích trữ và cung cấp 1 năng lượng điện năng khi các nhà máy # ko cung cấp đủ điện năng vào h cao điểm

+ Nhược điểm: Khó khăn trong việc lựa chọn các vị trí thích hợp để xây dựng NMTĐ tích năng Khối lượng xây đắp lớn, kinh phí lớn

+ Phạm vi ứng dụng:vì sử dụng năng lượng của dòng sông nên vị trí xây dựng NMTĐ tích năng thường được chọn ở nhưng nơi có vị trí cao thuận lợi xây dựng được hồ,bên cạnh khu vực thấp luôn có nước ( dòng sông, đầm nước hoặc bờ biển)để có thể bơm nước lên hồ và thoát nước cho nhà máy.Đôi khi có thể kết hợp xây dựng với NMTĐ thường ở những dòng sông nhỏ nhưng lại có hồ cao,dung tích rất lớn để phát triển thêm các tổ máy làm việc theo kiểu tích năng NMTĐ trên thế giới:Kiev,Matxcơva,Litva…Nước ta đang nghiên cứu

Câu 2: Cách tính năng lương cho 1 đoạn sông

1.Tính công suất và điện lượng cho một đoạn sông:

Xét khối nước W chảy từ mặt cắt 1-1’ đến mặt cắt 2-2’

Theo phương trình Becnuli

Z1: Cao trình, p1: áp suất trên mặt nước tại mặt cắt 1-1’

v1: Vận tốc dòng chảy, γ: trọng lượng riêng của nước, γ = 9,81.103 N/m3 g: gia tốc trọng trường

Giả thiết lượng nước W đó chảy hết xuống mặt cắt 2-2’: Vậy năng lượng tại 2-2’ sẽ là:

Hiệu năng lượng của 2 mặt cắt là

năng lượng tiềm tàng của đoạn sông:

Đây là công thức xác định năng lượng của bất kỳ đoạn sông nào

Công suất N của đoạn sông đó sẽ được xác định như sau:

2 Muốn khai thác thuỷ năng để phát điện, chúng ta phải xây dựng trạm thuỷ điện

Công suất trạm thủy điện được xác định theo công thức:

K=8-8,5 TĐ lớn, 7-8 TĐ vừa, 6-7 TĐ nhỏ

-Điện lượng cho trạm thủy điện

Câu 3:Trình bày nguyên lý hoạt động của Nhiệt điện than,Nhiệt điện khí? Tại sao không dùng chu trình cacno vào nhà máy nhiệt điện than?

17 18

4

16

16 16

1 Kho chứa than

2 Băng tải than

3 Máy nghiền than

4 Vòi phun không khí

Trả lời:

 NLHĐ: Nhà máy nhiệt điện than

- Than được chứa ở kho chứa được đưa qua băng chuyền và hệ thống nghiền than qua vòi phun không khí được sấy khô rồi đi vào buồng lửa Tại buồng lửa, than kết hợp với không khí nóng cháy sinh ra nhiệt Nhiệt này được dùng để đun sôi nước Hơi nước bão hòa được tích trữ ở bao hơi Hơi nước bão hòa này sẽ được đi qua bộ phận quá nhiệt để tạo thành hơi khô đi vào tuabin làm quay tuabin và máy phát phát ra điện qua MBA tăng áp và đường dây truyền tải đưa điện lênlưới

- Hơi sau khi đi qua tuabin sẽ được đưa vào bình ngưng Tai đây hơi sẽ được trao đổi nhiệt trở vềdạng lỏng và được đưa lại buồng lửa thực hiện chu trình tiếp theo nhờ máy bơm

- Nước đi vào bình ngưng được bơm vào từ tháp tản nhiệt ( nước được lấy từ sông ) sau đó nước

đi ra khỏi bình ngưng sẽ quay trở lại tháp tản nhiệt được làm mát tự nhiên và thực hiện chu trình tiếp theo

- Xỉ còn lại của quá trình đốt than sẽ được đưa ra môi trường qua hệ thống thải xỉ

- Tại máy phát: động năng nhận được từ tuabin biến thành điện năng đưa lên lưới

 NLHĐ:nhiệt điện tuabin khí

- Hơi sau khi qua tuabin hơi sẽ được đưa qua bình ngưng trở về dạng lỏng và được đưa ngược trởlại bao hơi để thực hiện chu trình tiếp theo nhờ máy bơm.

- Nước đưa vào bình ngưng được bơm từ sông qua bình ngưng trở thành nước nóng đưa về tháp tản nhiệt tại đây nước được làm mát tự nhiên và đưa trở lại bình ngưng bằng máy bơm

- Khí sau khi đi qua bao hơi sẽ được đưa ra môi trường qua ống khói

QTBĐNL:

- Tại tuabin khí: động năng của dòng khí nóng chuyển thành động năng của tuabin

- Tại bao hơi: nhiệt năng của dòng khí nóng chuyển thành nhiệt năng của dòng nước

- Tại tuabin hơi: nhiệt năng của nước thành động năng của tuabin

- Tại máy phát: động năng nhận được từ tuabin biến thành điên năng đưa lên lưới

Câu hỏi 4: Định nghĩa lò hơi NM nhiệt điện? Nguyên lý làm việc của lò hơi tuần hoàn tự nhiên

trong nhà máy nhiệt điện? vai trò của lò hơi?

Bộ sấy không khí Không khí nóng

Máy nghiền than

LÒ HƠI

Xỉ than 1

2

3 4

5

1 2 3

4 5

- Nhiên liệu và không khí nóng được đưa vào buồng lửa Tại buồng lửa nhiê liệu được đốt sinh

ra nhiệt Nhiệt này đun sôi nước tao thành hơi tích trữ ở bao hơi Đây là hơi bão hòa Hơi bão hòa được đưa qua bộ quá nhiệt nhận nhiệt chuyển thành hơi khô và đưa tới tuabin

- Nước từ binh ngưng được đưa qua bộ hâm nước trao đổi nhiệt ở bộ hâm nước và được đưa tiếp tục trở lại bao hơi

- Không khí được quạt hút đưa qua bộ sấy không khí trở thành không khí nóng và được phun cùng nhiên liệu vào lò

- Khói được đưa qua trao đổi nhiệt với bộ hâm nước, bộ sấy không khí rồi đi qua bô lọc bụi tĩnh điện, lọc hóa chất và thải qua ống khói ra ngoài môi trường

- X- trong quá trình đốt nhiên liệu sẽ đưa ra ngoài môi trường qua hệ thống thải

Vai trò của lò hơi:

Lò hơi là thiết bị trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏ ra sẽ biến thànhhơi, biến năng lượng của nhiên liệu thành nhiệt lượng và dòng hơi

Tùy thuộc vào nhiệm vụ của lò hơi trong sản xuất có thể chia làm 2 loại sau:

+lò hơi công nghiệp: Cho các nhà máy công nghiệp như nhà máy đường,nhà máy giấy

hơi nước phục vụ cho các quá trình công nghệ như dun nấu chưng cất các dung dịch thường là

+Lò hơi nhà máy điện:

Là lò hơi sản xuất ra hơi làm quay tuabin phục vụ cho sản xuất điện năng Đòi hỏi có công suấtlớn, hơi là hơi quá nhiệt có áp suất và nhiệt độ cao

Câu hỏi 6: Trình bày nhà máy nhiệt điện dùng chu trình hỗn hợp tuabin khí - hơi?

Ra khỏi tuabin hơi đi vào bình ngưng 3, nhả nhiệt đẳng áp ngưng tụ thành nước rồi được bơm 4bơm trở về lò lặp lại chu trình cũ

Câu hỏi 5:

Trình bày nhà máy nhiệt điện dùng chu trình tuabin hơi nước

Trả lời:

a) Chu trình cacno hơi nước

chu trình cacno thuận chiều là chu trình có hiệu suất cao nhất khi có cùng nhiệt độ, nguồn nóng

và nguồn lạnh nhưng có 1 số nhược điểm khi áp dụng cho khí thực như độ ẩm của hơi trongtuabin cao, các hạt ẩm có kích thước lớn sẽ va đập vào cánh tuabin gây tổn thất năng lượng và ănmòn nhanh cánh tuabin

b) chu trình renkin

Trong thực tế không áp dụng chu trình cacno áp dụng 1 chu trình cải tiến gần giống chu trìnhcacno gọi là chu trình renkin

Chu trình renkin là chu trình thuận chiều biến nhiệt thành công, môi chất làm việc trong chu

trình là nước và hơi nước

ống sinh hơi nhận nhiệt tỏ ra từ quá trình cháy, nhiệt độ tăng lên đến sôi (quá trình 3-4) hóa hơi(quá trình 4-5) và thành hơi quá nhiệt trong bộ quá nhiệt (quá trình 5-1) Quá trình 3-4-5-1 là quá

Hơi ra khỏi bộ quá nhiệt (ở trạng thái 1) có thông số P1 T1 đi vào tuabin ở đây giãn nở đoạn nhiệtđến trạng thái 2 biến nhiệt năng thành cơ năng (quá trình 1-2) và sinh công trong tuabin Hơi ra

bơm bơm trở về lò lặp lại chu trình cũ

Mọi tuabin đều có phần động và phần tĩnh, tổ hợp tất cả những phần bất động của tuabin đượcgọi là starto, phần còn lại là roto

+ Có thể phân tuabin thành 2 dạng chính: Tuabin hướng trục và tuabin dọc trục

-Tuabin hướng trục

Dòng hơi chuyển động theo hướng vuông góc với trục tuabin, từ đó hơi đi vào các dãy cánh 6 và

7 gắn trên các đĩa 1 và 2 hơi giãn nở sinh công trên các cánh động sẽ làm trục 4 và 5 quay theo 2hướng khác nhau

- Tuabin dọc trục

Dòng hơi chuyển động trong tua bin theo hướng dọc trục của tuabin mà hơi không chỉ giãn nởtrong 1 hoặc 1 số khung mà giãn nở trong nhiều dãy cánh dặt nối tiếp nhau dọc theo trục củatuabin

Một dãy ống phun và một dãy cánh động đặt nối tiếp nhau được gọi là 1 tầng tuabin dãnh cánhhơi và dãnh cánh động gọi là tầng hơi tuabin

Tuabin hơi được dùng rộng rãi nhất trong các NMHĐ Hiện nay người ta chế tạo được tuabin CSlên đến 1200 (MW)

Câu hỏi 12:

Quá trình làm việc của tuabin nhiều tầng

+ Khái niệm

+ Nguyên lý làm việc của tuabin nhiều tầng.

+ Ưu nhược điểm của tuabin nhiều tầng

Trả lời:

+ Định nghĩa: Ở các NMNĐ hoặc các trung tâm nhiệt điện để kéo những MFĐ công suất lớn thìphải có tuabin công suất lớn Nghĩa là tuabin phải làm việc với lưu lượng hơi lớn, thông số hơicao, nhiệt giáng lớn

Tuy nhiên mỗi 1 tầng tuabin chỉ có thể đạt được hiệu suất ở 1 nhiệt giáng nhất định, vì vậy muốnnhiệt giáng lớn, muốn đạt được hiệu suất cao thì phải cho hơi làm việc trong 1 dãy các tầng đặtliên tiếp nhau gọi là tuabin nhiều tầng

Tầng áp lực có thể được chế tạo theo tầng xung lực hoặc tầng phản lực, khi các tầng tuabin làmviệc theo nguyên tắc xung lực gọi là tuabin xung lực, theo nguyên tắc phản lực gọi là tuabinphản lực

+ Ưu nhược điểm;

- Ưu điểm: Trong tuabin nhiều tầng nhiệt giáng trên các tầng không lớn , tốc độ dòng chảy củahơi ra khỏi dãy ống phun giảm nhưng cho hiệu suất của tầng là cao Trong tua bin nhiều tầng khităng số tầng lên chiều cao của dãy ống phun và cánh động trong tất cả các tầng sẽ tăng lên

- Năng lượng do tốc độ của tầng trước được sử dụng trong dãy ống phun của tầng tiếp theo,năng lượng có tốc độ ra ấy sẽ nâng cao năng lượng ly thuyết của tầng tiếp theo

- Tổn thất nhiệt năng của tầng trước được sử dụng để sản xuất năng lượng có ích trong tầng tiếptheo nhờ hiện tượng hoàn nhiệt trong tuabin

Với cấu tạo của tuabin nhiều tầng cho phép thực hiện trích hơi ra nhiệt nước cấp và quá nhiệt hơitrung gian vì thế hiệu suất của chu trình nhiệt được nâng cao

- Nhược điểm: Khi tăng số tầng lên cấu tạo sẽ rất phức tạp, do đó quá trình chế tạo sẽ tăng lên.Nhưng sẽ được bù lại do tăng hiệu suất của tuabin và thiết bị của tua bin

- Trong tuabin nhiều tầng suất hiện thêm tổn thất phụ Khi có hơi rò sẽ làm giảm hiệu suất củatuabin

Câu hỏi 13:

Các loại tuabin hơi nước:

+ Tuabin đối áp.

+ Tuabin ngưng hơi có 1 cửa trích điều chỉnh

+ Tuabin ngưng hơi có 2 cửa trích điều chỉnh

lượng điện năng máy phát SX ra là N G i (0 i n)   tb ck mf

nhiệt cấp cho hộ tiêu thụ nhiệt 1 nhiệt lượng là V u G i(u  i u')tdn

tdn

+ Như vậy CS điện tuabin SX ra phụ thuộc lưu lượng hơi G đi qua giữa tuabin nghĩa là lưulượng hơi mà hộ tiêu thụ nhiệt 3 yêu cầu cho nên trong hệ thống năng lượng hiện đại người ta đặttuabin đối áp song song tuabin ngưng hơi 4 Khi làm việc song song tuabin đối áp chỉ SX điệnnăng theo lưu lượng hơi cung cấp cho hộ tiêu thụ nhiệt, phần sản lượng điện còn lại sẽ do tuabinngưng hơi đảm nhận

+ Trong giờ cao điểm phụ tải, nếu nhu cầu hơi cho hộ dùng nhiệt vượt quá khả năng cung cấphơi cho hộ dùng nhiệt vượt quá khả năng cung cấp hơi của tuabin thì phải lấy thêm hơi mới qua

bộ giảm ồn, giảm áp, bộ giảm áp cũng cho cung cấp hơi cho hộ dùng nhiệt 3 khi tuabin 4 ngừnghoạt động

+ Tua bin có 1 cửa trích hơi điều chỉnh.

Bình ngưng

+ Tua bin hơi có 1 cửa trích điều chỉnh có thể thõa mãnđồng thời điện năng và nhiệt năng cho hộ dùng bên ngoài nên nó được áp dụng rất phổ biến.+ Khác với trục tua bin đối áp tuabin có 1 cửa trích hơi điều chỉnh SX ra điện năng không phụthuộc vào phụ tải nhiệt

Tuabin cung cấp nhiệt cho 2 hộ tiêu thụ là hộ công nghiệp và hộ sinh hoạt

sản xuất ra 1 lượng điện là

1 0(0 )

Turbine ngưng hơi thuần túy là turbine trong đó hơi sau khi ra khỏi turbine, đi vào bình ngưng nhả nhiệt cho nước làm mát để ng−ng tụ thành nước và được bơm nước ngưng bơm trở về

tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường của từng vùng turbine ngưng hơi thuần túy chỉ sản xuất được điện năng, lượng điện nó sản xuất ra là:

Nđ = G.(i0 - ik).ηtđT ηco.ηmp

Trong đó :

+ G là lưu lượng hơi vào turbine

+ i0 , ik là entanpi của hơi vào và ra khỏi turbine ứng vơi áp suất p0 và p

+ ηtđT là hiệu suất turbine

+ ηco là hiệu suất cơ khí

 Turbine đối áp là turbine vừa sản xuất nhiệt năng vừa sản xuất điện năng turbine đối áp không có bình ngưng đi kèm, sau khi ra khỏi turbine hơi sẽ được dẫn đến hộ tiêu thụ nhiệt để cấp nhiệt áp suất hơi ra khỏi turbine pn bằng áp suất của hộ tiêu thụ nhiệt,

turbine để kéo máy phát sản xuất điện năng Luợng điện máy phát sản xuất ra là:

- Nđ = G.(i0 - in).ηtđT ηco.ηmp

Trong đó :

- i0 , ik là entanpi của hơi vào và ra khỏi turbine ứng vơi áp suất p0 và pn

- ηtđT là hiệu suất turbine

Cũng giống như tuabin ngưng hơi có 2 cửa trích điều chỉnh

Qn = G.(in - i'n) ηtđn

ở đây: i'n là entanpi của nước ra khỏi hộ tiêu thụ nhiệt ứng với áp suất pn, ηtđn là hiệu suất thiết

bị trao đổi nhiệt

- Công suất điện turbine sản xuất ra phụ thuộc vào lượng hơi G đi qua turbine tức là lượng hơi mà hộ tiêu thụ nhiệt yêu cầu, nói cách khác lượng điện sản xuất ra phụ thuộc lượng nhiệt hộ tiêu thụ yêu cầu

Như vậy muốn đảm bảo đồng thời được yêu cầu của cả phụ tải điện và nhiệt thì phải bổ sungthêm một turbine ngưng hơi để đảm bảo cung cấp điện khi hộ tiêu thụ nhiệt tạm ngừng dùng hơi (lượng hơi qua turbine đối áp bằng không) Bên cạnh đó phải có thiết bị giảm ôn giảm áp để đảmbảo lượng nhiệt cho hộ tiêu thụ khi turbine đối áp không làm việc Tuy nhiên trong trung tâm nhiệt điện độc lập (không nối với mạng điện quốc gia hay khu vực), turbine đối áp cũng không thông dụng vì trong một nhà máy có hai loại turbine thì sơđồ thiết bị sẽ phức tạp, khó vận hành.Câu 10 : Lò hơi và nguyên lý làm việc của lò hơi

Bộ sấy không khí Không khí nóng

Máy nghiền than

LÒ HƠI

Xỉ than 1

2

3 4

5

1 2 3

4 5

Không khí nóng

NLHĐ: Lò Hơi

- Nhiên liệu và không khí nóng được đưa vào buồng lửa Tại buồng lửa nhiê liệu được đốt sinh

ra nhiệt Nhiệt này đun sôi nước tao thành hơi tích trữ ở bao hơi Đây là hơi bão hòa Hơi bão hòa được đưa qua bộ quá nhiệt nhận nhiệt chuyển thành hơi khô và đưa tới tuabin

- Nước từ binh ngưng được đưa qua bộ hâm nước trao đổi nhiệt ở bộ hâm nước và được đưa tiếp tục trở lại bao hơi

- Không khí được quạt hút đưa qua bộ sấy không khí trở thành không khí nóng và được phun cùng nhiên liệu vào lò

- Khói được đưa qua trao đổi nhiệt với bộ hâm nước, bộ sấy không khí rồi đi qua bô lọc bụi tĩnh điện, lọc hóa chất và thải qua ống khói ra ngoài môi trường

- X- trong quá trình đốt nhiên liệu sẽ đưa ra ngoài môi trường qua hệ thống thải

ĐIỆN HẠT NHÂN

Câu 1 :Nguyên lý hoạt động của các lò phản ứng hạt nhân

 Lò tái sinh nhanh