nhà máy nhiệt điện . chương 9

Khái niệm về thiết bị tuốc bin khí Thiết bị tuốc bin khí là động cơ nhiệt trong đó hoá năng của nhiên liệu đ−ợc biến đổi thành nhiệt năng rồi thành cơ năng. Quá trình chuyển đổi năng l−ợng trong động cơ này có thể thực hiện bằng những chu trình nhiệt động khác nhau. Ngày nay thiết bị tuốc bin khí đ−ợc sử dụng rộng rãi trong vận tải (ngành hàng không, đ−ờng sắt và đ−ờng thuỷ); ngành năng l−ợng; ngành vận chuyển dầu và khí đốt; ngành công nghiệp hoá học và luyện kim; trong các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
nhà máy nhiệt điện . chương 9 Ch−¬ng 9. THIÕT BÞ Tuèc bin KHÝ9.1. chu tr×nh nhiÖt cña thiÕt bÞ tuèc bin khÝ9.1.1. Kh¸i niÖm vÒ thiÕt bÞ tuèc bin khÝ ThiÕt bÞ tuèc bin khÝ lµ ®éng c¬ nhiÖt trong ®ã ho¸ n¨ng cña nhiªn liÖu ®−îc biÕn®æi thµnh nhiÖt n¨ng råi thµnh c¬ n¨ng. Qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi n¨ng l−îng trong ®éng c¬nµy cã thÓ thùc hiÖn b»ng nh÷ng chu tr×nh nhiÖt ®éng kh¸c nhau. Ngµy nay thiÕt bÞ tuèc bin khÝ ®−îc sö dông réng r·i trong vËn t¶i (ngµnh hµngkh«ng, ®−êng s¾t vµ ®−êng thuû); ngµnh n¨ng l−îng; ngµnh vËn chuyÓn dÇu vµ khÝ ®èt;ngµnh c«ng nghiÖp ho¸ häc vµ luyÖn kim; trong c¸c lÜnh vùc míi nh− n¨ng l−îng h¹tnh©n; kü thuËt tªn löa; thiªn v¨n vµ vò trô häc. ThiÕt bÞ tuèc bin cã nh÷ng −u, nh−îc ®iÓm sau: ¦u ®iÓm: - Bè côc gän, - TÝnh c¬ ®éng vËn hµnh cao, nh− kh¶ n¨ng më m¸y nhanh, thay ®æi t¶i lín, - VËn hµnh kh«ng cÇn cã n−íc hay yªu cÇu cÇn n−íc rÊt Ýt - Thêi gian x©y dùng nhanh Nh−îc ®iÓm: - C«ng suÊt giíi h¹n nhá h¬n so víi thiÕt bÞ h¬i n−íc - Gi¸ thµnh nhiªn liÖu cao - Gi¸ thµnh vËt liÖu chi phÝ s¶n xuÊt cao h¬n - Khã s÷a ch÷a9.1.2. Ph©n lo¹i c¸c thiÕt bÞ tuèc bin khÝ Cã nhiÒu c¸ch ph©n lo¹i tuèc bin, cã thÓ ph©n chia theo lÜnh vùc sö dông, theo chiphÝ cho sù thay ®æi phô t¶i, theo lo¹i nhiªn liÖu ®èt . . . 1. ThiÕt bÞ tuèc bin dïng cho m¸y bay: trong ®ã theo c¸ch truyÒn c«ng suÊt l¹iph©n chia thµnh lo¹i dïng n¨ng l−îng dßng khÝ vµ lo¹i tuèc bin quay c¸nh qu¹t. 2. ThiÕt bÞ tuèc bin c«ng nghiÖp: ®−îc ph©n thµnh tuèc bin cã sè vßng quay kh«ng®æi (tuèc bin s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng mang phô t¶i gèc, trong tr¹m cÊp nhiÖt sÊy, s−ëi, lµmviÖc trong c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ nhÊt ®Þnh...) vµ tuèc bin cã sè vßng quay thay ®æi(dïng trong tµu ho¶, tµu thuû, m¸y nÐn b¬m, qu¹t...) 3. Theo lo¹i nhiªn liÖu ®−îc sö dông cã thÓ chia thµnh tuèc bin khÝ dïng nhiªn liÖukhÝ, nhiªn kiÖu láng nhÑ, nhiªn liÖu láng nÆng vµ tuèc bin dïng nhiªn liÖu r¾n.9.1.3. Nh÷ng chu tr×nh nhiÖt thiÕt bÞ Tuèc bin khÝ th−êng dïng9.1.3.1. Chu tr×nh hë kh«ng dïng bé trao ®æi nhiÖt 103 ë chu tr×nh nµy, qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu lµ qu¸ tr×nh ch¸y ®¼ng ¸p, m¸y nÐn Khót kh«ng khÝ tõ ngoµi vµo vµ nÐn ®Õn ¸p suÊt yªu cÇu råi ®−a vµo buång ®èt B§. T¹i®©y nhiªn liÖu ®−îc b¬m nhiªn liÖu b¬m vµo buång ®èt qua vßi phun. Sau ®ã nhiªn liÖuhçn hîp cïng víi kh«ng khÝ vµ bèc ch¸y, s¶n phÈm ch¸y ®−îc ®−a vµo Tuèc bin khÝ d·nnë sinh c«ng. i 3 4 qv 2 B§ 4 4 3 5 k T 2 6 M 7 MP 1 qr 5 1 s H×nh 9.1- S¬ ®å khèi vµ chu tr×nh nhiÖt kh«ng cã bé trao ®æi nhiÖt K- M¸y nÐn, B§- Buång ®èt, T-Tuèc bin khÝ, M-§éng c¬ ®iÖn, qv- nhiÖt dÉn vµo chu tr×nh, qr- nhiÖt dÉn ra, MP- M¸y ph¸t ®iÖn, 1-2-3-4-5-1: chu tr×nh nhiÖt biÔu diÔn trªn ®å thÞ i-s. §Ó ®¶m b¶o ®èt ch¸y nhiªn liÖu hoµn toµn vµ qu¸ tr×nh ch¸y xÈy ra m¹nh nhÊt th×nhiÖt ®é trong buång ®èt ph¶i ®−îc gi÷ ë møc 1800-20000K, v× vËy ë chu tr×nh nµy chØcã 20-40% l−îng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ®−îc m¸y nÐn nÐn ®Õn ¸p suÊt cao ®−a vµo buång®«t ®Ó tham gia vµo qu¸ tr×nh ch¸y chñ ®éng cña nhiªn liÖu ë tropng buång ®èt BD,l−îng kh«ng khÝ nµy gäi lµ kh«ng khÝ s¬ cÊp. Cßn phÇn kh«ng khÝ cßn l¹i (60-80%)®−îc ®−a bæ sung thªm vµo sau vïng ch¸y chñ ®éng gäi lµ kh«ng khÝ thø cÊp hay kh«ngkhÝ lµm m¸t. Bé phËn kh«ng khÝ nµy sau khi pha trén víi s¶n phÈm ch¸y sÏ lµm gi¶mnhiÖt ®é cña hçn hîp chÊt khÝ tr−íc Tuèc bin tíi gi¸ trÞ cÇn thiÕt. Khi ®ã nhiÖt ®é chophÐp cña hçn hîp khÝ vµo Tuèc bin n»m trong kho¶ng tõ 900 ®Õn 14000K, tuú thuéc vµo®iÒu kiÖn cña ®é tin cËy, tuæi thä cña c¸c d·y c¸nh vµ lo¹i nhiªn liÖu sö dông. C«ng suÊt sinh ra cña Tuèc bin mét phÇn dïng ®Ó truyÒn ®éng cho m¸y nÐn, phÇncßn l¹i cÊp cho hé tiªu dïng nh− chuyÓn thµnh n¨ng l−îng ®iÖn trong m¸y ph¸t ®iÖn. Khi khëi ®éng thiÕt bÞ tuèc bin khÝ cÇn dïng ®éng c¬ ®iÖn khëi ®éng, viÖc ®ètch¸y nhiªn liÖu ®−îc thùc hiÖn nhê bé ®¸nh löa b»ng ®iÖn ®Æt trong buång ®èt vµ chØthùc hiÖn khi khëi ®éng thiÕt bÞ. ¦u ®iÓm cña chu tr×nh nµy lµ ®¬n gi¶n, tÝnh c¬ ®éng trong vËn hµnh cao, ®é tin cËytèt. Nh−îc ®iÓm lµ hiÖu suÊt t−¬ng ®èi thÊp, c«ng suÊt nhá 25 MW - 50 MW9.1.3.2. Chu tr×nh hë cã trao ®æi nhiÖt Mét ph−¬ng ph¸p næi bËt ®Ó n©ng cao ...