Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây,với chính sách kinh tế mới Đảng và nhà nước
ta chú trọng đẩy mạnh công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước …cùng với sự
phát triển mạnh mẽ của các nghành công nghiệp ,nghành năng lượng Việt Nam
đã có những bước tiến vượt bậc ,xứng đáng vai trò mũi nhọn và then chốt trong
nền kinh tế .
Sản xuất điện năng là một nghành quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân.Nó phản ánh tình trạng chung của sức sản xuất của một quốc gia.Trong giai
đoạn đổi mới của nước ta hiện nay cần phải phát triển mạnh các nhà máy nhiệt
điện,đặc biệt là các nhà máy đốt nhiên liệu hữu cơ.Với nguồn trữ lượng than đá
dồi dào như hiện nay,thì khoảng một vài năm tới sản lượng điện của chúng ta sẽ
tăng gấp đôi gấp ba,nó sẽ góp phần quan trọng vào việc cung cấp điện năng cho
đời sống sinh hoạt và phát triển kinh tế đất nước.
Môn học đồ án nhà máy nhiệt điện giúp chúng em biết được các bước
tính toán và lựa chọn thông số chu trình nhiệt động các quá trình sản xuất điện
năng trong nhà máy điện,từ đó có thể đánh giá được các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật
của một nhà máy nhiệt điện.Từ đó có thể lựa chọn được các thiết bị chính và
phụ dựa trên các đặc tính công nghệ của các máy và thiết bị dùng trong nhà máy.
Trong quá trình làm bài,em rất cảm ơn thầy Ts.Phạm Văn Tân đã nhiệt
tình hướng dẫn chúng em ,giúp chúng em hoàn thành đồ án này.Do thời gian
hạn hẹp cùng với những hạn chế về nhận thức nên đồ án không tránh khỏi
những sai sót ,rất mong được thầy đóng góp ý kiến để em có thể hoàn thiện đồ
án hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội ,ngày 11 tháng 05 năm 2011
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
1
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Khoa : Công nghệ năng lượng

Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Tân
Sinh viên : Hoàng Duy Linh
Đề bài:
Thiết kế sơ bộ một nhà máy nhiệt điện có công suất 100MW
Các số liệu cho trước: α
xả
= 0,011; α
ch
= 0,006; α
rr
= 0,011; α
ej
= 0,007
Các thông số: Tuabin K100-90
Áp suất hơi vào tuabin : P
0
= 90bar
Công suất một tổ máy : 100MW
Nhiệt độ hơi mới vào tuabin: T
0
= 535
o
C
Bảng thông số các cửa trích
Cửa trích P(bar) T(
o
C
)
1-CA8 29,3 394
2-CA7 336 18,6

3-CA6&BKK
10,8/6
10,8 : Áp suất tại cửa trích
6 : Áp suất làm việc BKK
274
4-HA5 3.7 165
5-HA4 2 120
6-HA3 0,73 91
7-HA2 0,39 t
bh
8-HA1 0,16 t
bh
9-BN 0,065 t
bh
Phần I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO
MỘT TỔ MÁY 100MW
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
2
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
I [kJ/kg]
o o’ i
o
= 3475
i
1
= 3218
90 bar 86,4bar
2
i
2

= 3109
29,3 bar
3
i
3
=2993
18,6 bar
4 i
4
= 2788
10,8 bar
5 i
5
= 2707

3,7 bar i
6
= 2662
6
2 bar

x = 1 0,73 bar 7 i
7
= 2583

i
8
=2497 8
0,39 bar
i

9
= 2364 9
0,16 bar
0,065 bar
S [kJ/kg.K]

Hình1 .Quá trính giãn nở của dòng hơi trong tubin trên đồ thị i-s
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
3
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
PHẦN II: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ HƠI VÀ NƯỚC TẠI
CÁC ĐIỂM TRÊN CHU TRÌNH.
- Xác định thông số nhiệt cần thiết của dòng hơi, dòng nước vào và ra
khỏi mỗi thiết bị trên sơ đồ.
- Áp suất khoang hơi của các bình gia nhiệt:
Chọn:
p∆
= 4% với bình gia nhiệt cao áp(BGNCA)

p∆
= 8% với bình gia nhiệt hạ áp(BGNHA)
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
4
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
- Tính toán sơ bộ chọn:

θ
= 3
o
C

với BGNCA

θ
= 5
o
C
với BGNHA
- Trở lực trên đường hơi chính: Chọn
p∆
= 10%
- Tổn thất áp suất qua mỗi bộ hâm nước: Chọn
p∆
= 3 bar
- Tổn thất áp suất qua mỗi BGNCA: Chọn
p∆
= 3 bar
- Với BGNHA trước khử khí: Chọn
p∆
= P
kk
+ 2
- Với BGNHA sau chọn tổn thất áp suất:
p∆
= 2 bar
- Để đảm bảo làm việc an toàn cho tầng cuối tuabin, chọn sơ bộ: X
K
= 0.94
- Hiệu suất các bình gia nhiệt chọn sơ bộ: η = 0.98
- Thông số của nước chưa sôi, nếu P < 10 ata, chấp nhận: i = 4.18.t (
o

C
).
- Chấp nhận độ gia nhiệt cho nước bằng hơi dùng cho ejectơ và chèn hạ
áp:
θ
= 4
o
C
.

• PL1: Bảng thông số hơi và nước
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
5
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
PHẦN III: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO
SƠ ĐỒ NHIỆT NHIỆT NGUYÊN LÝ.
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
Điểm Thiêt
bị
Thông số hơi chính Thông số hơi nước
η
T
tr
P
tr
I”
tr
P
BNG
I”

BGN
T
bh
θ T
nr
P
nr
I’
nr
I’
bh
1 O 535 90 3475 - - 303 - - - - 1364 -
2 O’ 532 86.4 3475 299 1350
3 CA8 394 29.3 3218 28.13 3218 230 3 227 105 978 992 0.98
4 CA7 336 18.6 3109 17.86 3109 207 3 204 108 874 883 0.98
5 CA6 274 10.8 2993 10.4 2993 182 3 179 111 764 770 0.98
6 BKK 274 10,8 2993 6 2993 159 0 159 114 671 671 1
7 HA5 165 3.7 2788 3.4 2788 138 5 133 8 560 580 0.98
8 HA4 120 2 2707 1.84 2707 118 5 113 10 475 494 0.98
9 HA3 91 0.73 2662 0.67 2662 89 5 84 12 353 372 0.98
10 HA2 X=0.98 0.39 2583 0.36 2583 73 5 68 14 280 301 0.98
11 HA1 X=0.96 0.16 2497 0.15 2497 54 5 49 16 199 217 0.98
12 BN X=0.92 0.065 2364 0.06 2364 36 5 31 18 129 140 -
6
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
 Các thông số cho trước:
- Lượng hơi trích cho ejector: α
ej
= 0,007
- Lượng hơi chèn tuabin: α

ch
= 0,006
- Lượng hơi rò rỉ: α
rr
= 0,011
- Lượng nước xả lò: α
xả
= 0,011
- Hiệu suất lò hơi lấy sơ bộ: η
lh
= 0,86
- Hiệu suất máy phát điện và hiệu suất cơ khí (khớp nối, ổ đỡ, sức cản,
masát): η
g
. η
m
= 0,96.
3.1 Tính cân bằng cho bình phân ly và BGNNBS:
3.1.1 Bình phân ly:

Hình 2: Sơ đồ tính cân bằng cho BPL.
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
α
hoi
, i
’
hoi
x = 1
Bình
Phân ly

12 bar
α
xa
bo
, i
’
xa
7
α
xa
, i
’
BH
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện

Áp suất trong bao hơi: P = P
o
. 1,1 = 90.1,1 = 99bar, với nhiệt độ bão hòa
tương ứng là 310
o
C
và entanpy i
’
bh
= 1403 kJ/kg.
Bình phân ly nước xả có hiệu suất 98%, áp suất 12bar tương ứng với nhiệt
độ bão hòa t = 188
o
C
và entanpy i

’
xả
= 798,3kJ/kg.
Hơi sau khi phân ly đưa vào bình khử khí có áp suất p = 6 bar, độ khô coi
lý tưởng: x = 1.
Hơi sau phân ly có entanpy:
i
hơi
= i
’
P(BPL)
+ x(i
”
P(BPL)
- i
’
P(BPL)
) = 798.3 + 1(2784 – 798,3) = 2785 kJ/kg.
-Phương trình cân bằng vật chất của bình phân ly:
α
xa
= α
hoi
+ α
xa
bo (2.1)
-Phương trình cân bằng nhiệt của bình phân ly:
α
xa
.i’

bh
= α
hoi
.i’
hoi
+ α
bo
xa
. i
bo
xa (2.2)

-Giải hệ hai phương trình trên:

' '
. . .
bo
xa hoi xa
bo
xa bh hoi hoi xa xa
i i i
α α α
α α α

= +


= +




⇒
'
'
.
bo
bh hoi
xa xa
xa hoi
bo
hoi xa xa
i i
i i
α α
α α α

−
=

−


= −


⇒
1403 2785
.0,011 0,00765
798,3 2785
0,011 0,00765 0,00335

bo
xa
hoi
α
α
−

= =

−


= − =

 PL2: Bảng thông số tại BPL.
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
8
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
STT
P(bar) t(
o
C
) i(kJ/kg)
α
(%
o
α
)
1 Nước xả lò 99 310 1403 0,014
2 Hơi thoát ra 12 188 2785 0,00335

3 Nước sôi ra 12 188 798,3 0,00765
3.1.2: Bình gia nhiệt nước bổ sung:


Nước bổ sung đã qua xử lý hóa học đưa vào gia nhiệt sơ bộ trong BGNNBS
tận dụng nhiệt của dòng nước xả lò hơi sau khi qua phân li một phần biến
thành hơi.
- Nhiệt độ nước bổ sung lấy: t
nbs
= 30
o
C
⇒
i
nbs
= C
p
.t
nbs
=4,18.30 = 125,4 kJ/kg
0,01.α
ch
– Lượng hơi chèn mất đi do đưa làm tín hiệu điều chỉnh.
- Độ hâm không tới mức: θ = 12
o
C

s bo
bs xa
t t

θ
= −
- Hiệu suất thiết bị sơ bộ chọn: η
nbs
= 0,96
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
Th.Số
Điểm
α
xa
bo
, i
xa
bo
Hình 3: Sơ đồ tính cân bằng cho BGNNBS
9
α
xa
bo
, i
’
xa
α
bs
s
, i
s
bs
α
bs

t
, i
s
bs
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
- Lưu lượng nước bổ sung:

0,01. 0,011 0,00765 0,01.0,006 0,01871
bo
nbs rr xa ch
α α α α
= + + = + + =
. 125,4 4,18.12 175,56
bo
xa nbs p
i i C
θ
⇒ = + = + =
(kJ/kg)
bo
xa
i
- Entanpy của nước ra khỏi bình gia nhiệt nước bổ sung.
- Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNNBS là:
η
nbs
. α
xả
bỏ
(i'

xả
- i
xả
bỏ
) = α
nbs
(i
bs
s
- i
bs
t
) (3).
Chọn η
nbs
=0,96
- Phương trình liên hệ giữa nhiệt độ ra của hai dòng nước là:
C
p
.θ = C
p .
( t
xả
bỏ
- t
xả
s
) = i
bs
s

-i
xả
bỏ
= 4,18.12=50,16(kJ/kg) (4).
- Từ hai phương trình 3 và 4 ta có hệ phương trình:

' '
50,16
. .( ) .( )
s bo
nbs xa
bo bo s
nbs xa xa xa nbs nbs nbs
i i
i i i i
η α α

− =


− = −


Với:
'
798,3
xa
i =
kJ/kg


0,00765
bo
xa
α
=
kJ/kg
Giải hệ phương trình trên ta thu được:
279,04
bo
xa
i =
kJ/kg

329,2
s
nbs
i =
kJ/kg
 PL3: Thông số BNGNBS.
Thông số nước bổ sung Thông số nước xả bỏ
t
bs
(
o
C
) i
bs
(kJ/kg) α
bs
(%α

o
)
bo
xa
i
(kJ/kg)
bo
xa
α
(%α
o
)
bo
xa
t
(
o
C
)
Trước 30 125,4 0,01871 798,3 0,00765 188
12 0,96
Sau 80 329,2 0,01871 279,04 0,00765 68
3.2 Bình gia nhiệt cao áp 8:
1 1
,i
α
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
10
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện



8
,
r
CA nc
i
α

8
,
v
CA nc
i
α

'
1 1
,i
α

Hình 4: Sơ đồ xác định cân bằng BGNCA 8
 Entanpy của hơi trích vào BGNCA 8: i
1
= 3218 kJ/kg
 Entanpi của nước đọng ra khỏi BGNCA 8: i
1
’
= 992 kJ/kg
 Entanpi của nước cấp vào BGNCA 8 : i
v

CA8
= 874 kJ/kg
 Entanpi của nước cấp ra BGNCA 8: i
r
CA8
= 978 kJ/kg
 Lưu lượng nước cấp vào và ra khỏi BGNCA số 8:
α
nc
= 1 + α
rr
+ α
ch
+ α
ej
+α
bo
xa
= 1,03165

Hiệu suất trao đổi nhiệt của BGNCA số 8: η = 0,98
Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNCA số 8:

'
1 1 1 8 8
.( ). .( )
r v
nc CA CA
i i i i
α η α

− = −
8 8
1
'
1 1
.( )
1,03165.(978 874)
0,049183
( ). 0,98.(3218 992)
r v
nc CA CA
i i
i i
α
α
η
−
−
⇒ = = =
− −
3.3 Bình gia nhiệt cao áp 7:
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
11
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện


'
1 1
,i
α


2 2
,i
α




7
,
r
CA nc
i
α

7
,
v
CA nc
i
α

'
2 1 2
,( )i
α α
+
Hình 4: Sơ đồ xác định cân bằng BGNCA 7
 Entanpy của hơi trích vào BGNCA 7: i
2

= 3109 kJ/kg
 Entanpy của nước đọng dồn từ BGNCA 8 về là: i
’
1
= 992 kJ/kg
 Entanpy của nước cấp vào BGNCA 7 là: i
v
CA7
= 764 kJ/kg
 Entanpy của nước cấp ra BGNCA 7 là: i
r
CA7
= 874 kJ/kg
 Entanpy nước đọng ra khỏi BGNCA 7 là: i
’
2
= 883 kJ/kg
 Lưu lượng nước đọng dồn từ BGNCA 8 về là: α
1
= 0,049183
 Lưu lượng dong nước cấp: α
nc
= 1,03165
Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNCA 7:

' '
2 2 1 1 1 2 2 7 7
( . . ) ( ). . .( )
r v
nc CA CA

i i i i i
α α α α η α
 
+ − + = −
 

⇒
' '
7 7
1 1 2
2
'
2 2
.( )
.( )
0,048619
r v
nc CA CA
i i
i i
i i
α
α
η
α
−
− −
= =
−
3.4 Xác định sơ bộ độ gia nhiệt của bơm cấp cho nước cấp

GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
12
Bao hơi(p
BH
)
Bình khử khí(p
kk
)
Chiều cao đầu đẩy (H
đ
)
Chiều cao đầu hút(H
h
)
Chiều cao chênh (H
ch
)
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Ống góp vào bộ hâm nước
Các BGNCA
Ống góp đầu hút bơm cấp

Ống góp đầu đẩy bc
Bơm cấp
Hình 5: Sơ đồ tính độ gia nhiệt bơm cấp
- Cột áp đầu hút của bơm cấp:

. .
h KK h tlh
p p g H p

ρ
= + −∆
[N/m
2
]
- Cột áp đầu đẩy bơm cấp:

. .
d BH tld BGNCA d
p p p p g H
ρ
= + ∆ + ∆ +
∑
[N/m
2
]
- Độ chênh áp của bơm cấp:

( ) . .( )
BC d h BH KK tl d h
p p p p p p g H H
ρ
∆ = − = − + ∆ + −
∑
- Trong đó:

tl tld BGNCA HN tlh
p p p p p∆ = ∆ + ∆ + ∆ + ∆
∑ ∑ ∑ ∑ ∑


Là tổng trở lực đường ống chọn đầu đẩy, đầu hút với các trở lực các
BGNCA và trở lực các bộ hâm nước.
- Chọn sơ bộ:

55 20 35( )
ch d h
H H H m= − = − =

3
950 /Kg m
ρ
=

2
9,81 /g m s=
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
13
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Số BGNCA là 3 nên: ∑∆p
BGNCA
= 3.3.10
5
N/m
2
Chọn 2 bộ hâm nước nên: ∑∆p
hn

= 2.3.10
5
N/m

2

Chọn tổng trở lực đường ống: ∑∆p
tld
+ ∑∆p
tlh
= 10.10
5
N/m
2
[ ]
5 5
(99 6) 9 10 6 .10 950.9,81.35 121,26.10
BC
p⇒ ∆ = − + + + + =
N/m
2
- Độ gia nhiệt bơm cấp:

5
.
121,26.10 .1
17018
0,75.950
BC tb
b
p v
τ
η
∆

= = =
J/kg = 17,018 kJ/kg
Chọn η
b
= 0,75 ,
1
950
tb
ν
=
m
3
/kg
- Kể đến cả độ gia nhiệt của dòng nước ngưng khi đi qua các BGN làm
mát ejecto và các BGN làm mát hơi chèn thì:
25
t
τ
=
o
C

⇒
Entanpy của BGNCA 6 là:
'
6
671 25 696
v
CA KK
i i

τ
= + = + =
kJ/kg
3.5 Bình gia nhiệt cao áp 6:

'
2 1 2
,( )i
α α
+

3 3
,i
α




6
,
r
CA nc
i
α

6
,
v
CA nc
i

α

'
3 1 2 3
,( )i
α α α
+ +
Hình 6: Sơ đồ xác định cân bằng BGNCA 6
 Entanpy hơi trích vào BGNCA 6: i
3
= 2993 kJ/kg
 Entanpy của nước đọng ra khỏi BGNCA 6: i
’
3
= 770 kJ/kg
 Entanpy của nước cấp vào BGNCA 6: i
v
CA6
= 696kJ/kg
 Entanpy của nước cấp ra BGNCA 6: i
r
CA6
= 764 kJ/kg
 Entanpy nước đọng dồn về từ BGNCA 7: i
’
2
= 883 kJ/kg
 Lưu lượng dồn từ BGNCA 7 về: α
1
+ α

2
= 0,097802
 Lưu lượng nước cấp: α
nc
= 1,03165

Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNCA 6:
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
14
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
α
nc
(i
CA6
r
- i
CA6
v
) = α
3
(i
3
– i’
3
). η + (α
1
+ α
2
)(i'
2

– i’
3
). η
( )
( )
( )
r v
nc ca6 ca6 1 2 2 3
3
3 3
i i ( ) i' – i’ .
i – i’ .
α α α η
α
η
− − +
⇒ =
3
1.03165(764 696) 0,98.(883 770).0,97802
0,98.(2993 770)
α
− − −
⇒ =
−
3
0,027229
α
⇒ =
3.6 Cân bằng cho bình khử khí
α

1
+ α
2
+ α
3
;i’
3
α
nn
;i
v
kk

α
bs
; i
s
bs

α
h
; i
h
α
kk
;i
kk


α

nc ;
i
r
kk
Hình 7: Sơ đồ xác định cân bằng BKK
 Entanpy hơi trích vào BKK: i
kk
= 2993 kJ/kg
 Entanpy nước ra khỏi BKK: i
r
KK
= 671 kJ/kg
 Entanpy hơi thoát từ BPL: i
h
= 2785 kJ/kg
 Entanpy nước đọng dồn về từ BGNCA 6: i
’
3
= 770 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính từ BGNHA 5: i
v
kk
= 560 kJ/kg
 Lưu lượng nước cấp: α
nc
= 1,03165
 Lưu lượng hơi thoát từ BPL: α
h
= 0,00335
 Lưu lượng nước bổ sung: α

bs
= 0,01871
 Entanpy của nước bổ sung: i
s
bs
= 329,2 kJ/kg
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
15
Bình khử khí(P
KK
)
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Phương trình cân bằng nhiệt BKK:
α
nc
. i
r
kk
=( α
1
+ α
2
+ α
3
). i’
3
+ α
bs
.i
s

bs
+ α
h
.i
h
+ α
kk
.i
kk
+ α
nn
.i
v
kk
(1)
Phương trình cân bằng vật chất BKK
α
nn
= α
nc
- α
1
– α
2
– α
3
– α
bs
– α
h

– α
kk


⇒
α
nn
= 0,884559 - α
kk
(2)
Thay (2) vào phương trình (1) ta có: α
kk
= 0,034986
α
nn
= 0,849573
3.7 Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp 5

α
4
;i
4

i
r
HA5
; α
nn
i
v

HA5
; α
nn

α
4
,i'
4

Hình 9: Sơ đồ tính cân bằng BGNHA 5
 Entanpy hơi trích vào BGNHA 5: i
4
= 2788 kJ/kg
 Entanpy nước đọng ra khỏi BGNHA 5: i
’
4
= 580 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính vào BGNHA 5: i
v
HA5
=475 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính ra BGNHA 5: i
r
HA5
= 560 kJ/kg
 Lưu lượng nước ngưng chính đi qua BGNHA 5: α
nn
= 0,849573
Phương trình cân bằng nhiệt BGNHA 5:
α

nn
(i
r
HA5
- i
v
HA5
) = α
4
(i
4
– i’
4
). η
5 5
4
4 4
( )
0,849573.(560 475)
0,033373
( ' ). (2788 580).0,98
r v
nn HA HA
i i
i i
α
α
η
−
−

⇒ = = =
− −
3.8 Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp 4:
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
16
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
α
4
;i'
4
α
5
;i
5


i
r
HA4
; α
nn
i
v
HA4
; α
nn

α
5
+ α

4
,i'
5


 Entanpy hơi trích vào BGNHA 4: i
5
= 2707 kJ/kg
 Entanpy nước đọng ra khỏi BGNHA 4: i
’
5
= 494 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính vào BGNHA 4: i
v
HA4
= 353 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính ra BGNHA 4: i
r
HA4
= 475 kJ/kg
 Entanpy nước đọng từ BGNHA 5: i
’
4
= 580 kJ/kg
 Lưu lượng nước ngưng chính đi qua BGNHA 4: α
nn
= 0,849573
Phương trình cân bằng nhiệt:

α

nn
(i
r
HA4
- i
v
HA4
) = α
5
(i
5
– i’
5
). η + α
4
(i'
4
– i’
5
). η
( )
( )
( )
r v
5 5 4 4 5
5
5 5
5
i i i' – i' .
i – i' .

0,849573.(475 353) 0,033373.(580 494).0,98
(2706 494).0,98
nn HA HA
α α η
α
η
α
− −
⇒ =
− − −
⇒ =
−
5
0,046494
α
⇒ =
3.9 Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp số 3 và số 2:
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
17
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
α
4
+α
5
;i'
5
α
6
;i
6

α
7
;i
7

i
r
HA3
; α
nn
i
v
HA3
; α
nn
i
r
HA2
;α’
nn
i
v
HA2
;α’
nn


α
6
+α

5
+ α
4
+α
7
,i
’
7

α
6
+α
5
+ α
4
,i'
6

Hình 10. Sơ đồ tính cân bằng cho BGNHA 3 và 2
 Entanpy hơi trích vào BGNHA 3: i
6
= 2662 kJ/kg
 Entanpy hơi trích vào BGNHA 2: i
7
= 2583 kJ/kg
 Entanpy của nước đọng ra khỏi BGNHA 3: i
’
6
= 372 kJ/kg
 Entanpy của nước đọng ra khỏi BGNHA 2: i

’
7
= 301 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính ra khỏi BGNHA 3: i
r
HA3
= 353 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính ra khỏi BGNHA 2: i
r
HA2
= 280 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính vào BGNHA 2: i
v
HA2
= 199 kJ/kg
 Entanpy nước đọng dồn từ BGNHA 4 về: i
’
5
= 494 kJ/kg
 Lưu lượng dòng nước ngưng qua BGNHA 3: α
nn
= 0,849573
 Lưu lượng dòng nước đọng từ BGNHA 4 về: α
5
= 0,046494
Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNHA 3:

]
' '
4 5 5 6 6 4 5 6 6 3 3 3

( ). . ( ). . .( )
r v
nn HA HA
i i i i i
α α α α α α η α

+ + − + + = −

(a)

Phương trình cân bằng nhiệt cho điểm hỗn hợp:

' '
3 4 5 6 7 7 2
. ( ). .
v r
nn HA nn HA
i i i
α α α α α α
= + + + +
(b)
Phương trình cân bằng vật chất cho điểm hỗn hợp:

'
4 5 6 7nn nn
α α α α α α
= + + + +
(c)
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
18

HA3 HA2
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNHA 2:

' ' ' '
7 7 7 4 5 6 6 7 2 2 2
[( ). ( ).( )]. .( )
r v
nn HA HA
i i i i i i
α α α α η α
− + + + − = −
(d)
Giải hệ bốn phương trình (a),(b),(c),(d) ta được:

6
'
3
7
0,022209
0,724435
283 /
0,023062
nn
v
HA
i kJ kg
α
α
α

=


=


=


=

3.10 Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp 1:

α
8
;i
8
i
r
HA1
; α’
nn
i
v
HA1
; α’
nn
α
8
,i'

8

Hình 11: Sơ đồ xác định cân bằng BGNHA 1.
 Entanpy hơi trích vào BGNHA 1: i
8
= 2497 kJ/kg
 Entanpy nước đọng gia khỏi BGNHA 1: i
’
8
= 217 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính vào BGNHA 1: i
v
HA1
= 121 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính ra khỏi BGNHA 1: i
r
HA1
= 199 kJ/kg
 Lưu lượng nước ngưng chính đi qua bình: α
’
nn
= 0,724435
Phương trình cân bằng năng lượng của BGNHA 1:
α'
nn
(i
r
HA1
- i
v

HA1
) = α
8
(i
8
– i’
8
). η
1 1
8
8 8
' ( )
0,724435.(199 121)
0,025289
.( ' ) 0,98.(2497 217)
r v
nn HA HA
i i
i i
α
α
η
−
−
⇒ = = =
− −
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
19
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
3.11 Tính toán kiểm tra cân bằng cho bình ngưng.


α
k
; i
k

α
lm
; i
r
lm

α
lm
; i
v
lm
α
8
;i’
8
α
bs
; i
bs
α
ej
+ α
ch
; i

v
α’
nn
; i
BN
 Entanpy hơi thoát vào BN: i
k
= 2364 kJ/kg
 Entanpy nước ngưng chính ra khỏi BN: i
BN
= 140 kJ/kg
 Entanpy nước đọng dồn về từ BGNHA 1: i
’
8
= 217 kJ/kg
 Entanpy dồn về từ BGNLM hơi chèn và BGNLM ejecto(chọn BGNLM
hơi chèn: 600 kJ/kg; BGNLM ejecto 300kJ/kg)
⇒
Entanpy trung bình là: i
v
= 450 kJ/kg
 Entanpy nước làm mát vào BN lấy trung bình là:
i
v
lm
= t
tb
.4,18 = 105(kJ/kg) (t
tb
= 25

o
C
)
 Entanpy nước bổ sung: i
bs
= 329,2 kJ/kg
 Lưu lượng nước đọng dồn về từ BGNHA 1: α
8
= 0,025289
 Lưu lượng nước đọng dồn về từ BGN làm mát hơi chèn và ejecto là:
α
ej
+ α
ch
= 0,007 + 0,006 =0,013
Kiểm tra cân bằng vật chất của chu trình tính tại bình ngưng theo hai cách:
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
20
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Theo đường hơi:

1 2 3 4 5 6 7 8
1 0,689556
k kk
α α α α α α α α α α
= − − − − − − − − − =
Theo đường nước:

'
8 ej

0,686146
k nn ch
α α α α α
= − − − =
Kiểm tra sai số giữa hai cách tính:

0,689556 0,686146
.100 0,4% 0,5%
0,689556
k
α
−
∆ = = <
Kết quả tính toán kiểm tra cân bằng vật chất cho toàn chu trình tại điểm
nút BN theo 2 dòng vật chất được kết quả như trên chứng tỏ rằng trong quá
trình tính toán các sai phạm về cân bằng vật chất là không đáng kể và chấp
nhận được.
Phương trình cân bằng nhiệt cho BN xác định được lượng nước tuần hoàn
làm mát BN. Tùy theo điều kiện truyền nhiệt trong bình ngưng và điều kiện
môi trường (t
v
lm
) mà duy trì được áp suất trong Bn khác nhau. Trong bài tính
ở chế độ định mức, có thể chọn giá trị nhiệt độ nước làm mát vào bình ngưng
là 25
o
C
. Độ hâm nước trong bình ngưng cũng trọn trung bình là , tương ứng
với entanpy của nước làm mát ra ra khỏi bình ngưng là:
146,3 /

r
lm
i kJ kg=
.
Phương trình cân bằng nhiệt trong bình ngưng (không tính ảnh hưởng của
nước đọng dồn về khoang nước của bình ngưng) là:

.( ) . .
k k BN lm p
i i c t
α α
− = ∆
Hay
0
.( )
0,689556.(2364 145)
36,6058556
. 4,18.10
lm k k BN
lm
p
G i i
D c t
α
α
−
−
= = = =
∆
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh

21
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
3.12 Kiểm tra cân bằng công suất Tuabin:
Xác định lưu lượng hơi vào tuabin D
0
theo công thức (2.10) trong
phần 2.5. Bảng số 2.3 và bảng số 2.4 sau trình bày các kết quả tính toán hệ số
không tận dụng nhiệt của các dòng hơi trích,
i k
i
o k
i i
y
i i
−
=
−
và tính tổng công
suất các dòng hơi sinh ra trong tuabin:
Với: i
k
= 2364 kJ/kg
i
o’
= 3475 kJ/kg
Bảng Xác định các hệ số không tận dụng nhiệt giáng
Điểm trích α
i
i
i

y
i
O’ 1 3475
CA8 0,049183 3218 0,768676867
CA7 0,048619 3109 0,670567057
CA6 0,027229 2993 0,566156616
BKK 0,034986 2993 0,566156616
HA5 0,033373 2788 0,381638164
HA4 0,046494 2707 0,308730873
HA3 0,022209 2662 0,268226823
HA2 0,023062 2583 0,197119712
HA1 0,025289 2497 0,119711971
BN 0,689556 2364 0

Ta tính được tổng
8
1
. 0,146252532
i i
i
y
α
=
=
∑

Từ đó tính được tổng lưu lượng hơi vào tuabin theo công thức (2.10) là:

8
'

1
100000
(3475 2364).(1 0,146252532).0,96
( ). 1 . . .
e
o
o k i i g m
i
N
D
i i y
α η η
=
= =
− −
 
− −
 ÷
 
∑
109,820971
o
D⇒ =
(kg/s) = 395,3554956 (t/h)
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
22
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
3.13 Xác định các chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kỹ thuật của tổ máy.
PL. 5 tính toán công suất của mỗi cụm tầng
Điểm trích D

i
(kg/s) h
i
(kJ/kg) N(kw)
O’ 109,820971 - -
CA8 5,401324817 257 28186,64158
CA7 5,339385789 109 11363,54864
CA6+KK 2,990315219 116 11459,06955
HA5 3,665055265 205 18999,46314
HA4 5,106016226 81 7199,386613
HA3 2,439013945 45 3761,381868
HA2 2,532691233 79 6403,604276
HA1 2,777262536 86 6745,249112
BN 79,56990597 133 10048,75119
Tổng công suất toàn tua bin 104166,6657
Từ đó ta tính được tổng công suất điện phát ra ở máy phát (có kể đến tổn thất cơ
khí ,khớp nối và tổn thất máy phát )
N
e
= N
i
. η
g
. η
m
= 104166,6657.0,98.0,98= 100041,6657 (W)
=100,0416657 (kW)
Sai số:
5
4

5
10 100041,6657
4,166 (%)
10
N
−
−
∆ = =
Sai số chấp nhận được.
a) Tiêu hao hơi vào tuabin
8
1
100000
(3475 1376).(1 0,146252532).0,96
( ).(1 . ). .
e
O
o k i i g m
i
N
D
i i y
α η η
=
= =
− −
− −
∑
=>Do = 109,820971(kg/s) = 395,3554956 (t/h)
b) Suất tiêu hao hơi của tuabin

Suất tiêu hao hơi vào tuabin là lượng hơi vào tuabin để sản xuất ra 1 kWh
điện năng
395355,4956
3,953554956
100000
o
o
e
D
d
N
= = =
(kg/kw.h).
c) Tiêu hao nhiệt của thiết bị tuabin:
Tiêu hao nhiệt cho tuabin Q
tb
là lượng nhiệt của lò hơi phải cung cấp cho
tuabin và bình ngưng
Q
tb
= D
o
(i
o
- i
nc
) = 109,820971 (3475 – 983) = 273673,8597(kw) .
d) Suất tiêu hao nhiệt của thiết bị tuabin
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
23

Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
Suất tiêu hao nhiệt của tuabin là lượng nhiệt tiêu hao cho thiết bị taubin để sản
suất ra 1 kw điện năng
273673,8597
2,736738597
100000
tb
tb
e
Q
q
N
= = =
(kJ/kw.S) = 9852,259 (kJ/kWh).
e) Tiêu hao nhiệt cho lò hơi :
Q
LH
= D
LH
( i
qn
– i
nc
)
Q
LH
: Tiêu hao nhiệt cho lò hơi được hiểu là tổng lượng nhiệt tiêu hao để sản
xuất ra hơi quá nhiệt ở đầu ra bộ quá nhiệt cuối cùng trước khi dẫn ra gian đặt
thiết bị
D

lh
: lượng hơi sinh ra ở lò hơi
D
lh
= (α
nc
-

α
xả
).D
o
= 1,024. 109,820971= 112,4566743(kg/S)
= 404,844(t/h).
i
qn
: là là entapi của hơi ra khỏi bộ quá nhiệt
tổn thất trên đường hơi chính là 10% => P
qn
= 100 bar ; t
qn
= 540
o
C
=>Entanpi của hơi quá nhiệt i
qn
= 3482 ( kJ/kg)
=> Q
lh
= 112,4566743.(3482 – 983) = 281029,2291 ( kw) .

f) Suất tiêu hao nhiệt cho lò
281029,2291
2,810292291
100000
LH
LH
e
Q
q
N
= = =
(kJ/kg) = 10117,05225 (kJ/kw.h)
q
LH
: Suất tiêu hao cho lò hơi : là lượng nhiệt mà nước nhận được ở lò hơi tính
cho 1 đơn vị sản xuất ra
g) Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy (tính cho cả tổ máy )
Tiêu hao nhệt cho toàn tổ máy là lượng nhệt tiêu hao cho lò hơi mà nhiên
liệu cung cấp , đựơc xác định như sau :
chọn :η
LH
= 0,86 .
281029,2291
326778,1734
0,86
LH
c
LH
Q
Q

η
= = =
(kW)
h) Suất tiêu hao cho toàn tổ máy :
Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy là tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản
xuất ra 1 đơn vị điện :

326778,1734
3,267781734
100000
c
c
e
Q
q
N
= = =
(kJ/Kw.s) = 11764,0142(Kj/kW.h)
i) Hiệu suất truyền tải môi chất trong nhà máy
Hiệu suất truyền tải môi chất được tính tổn thất nhiệt ra môi trường và tổ thấp
áp suất trên toàn đường vận chuyển môi chất là nước và hơi trên toàn chu trình
nhiệt nhà máy , Tuy nhên thành phần tổ thất giữa gian lò hơi và gian tuabin là
lớn nhất nên hiệu suất truyển tải môi chất được tính theo tổn thất năng lượng
trên đường dẫn hơi chính :
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
24
Đồ án môn học  Nhà máy nhiệt điện
273673,8597
0,973827 97,3827%
281029,2291

TB
tt
LH
Q
Q
η
= = = =

k) Hiệu suất của thiết bị tuabin(kể cả hiệu suất tuabin, bình ngưng khớp lối
và máy phát )
Hiệu suất của thiết bị tuabin là hiệu suất của khối tuabin- máy phát kể cả tổn
thất ở bình ngưng:
l) Hiệu suất toàn tổ máy :
Hiệu suất toàn tổ máy cũng là hiệu suất của toàn nhà máy do các tổ máy có
cùng hiệu suất điện như nhau . Là đại lượng xác định theo tiêu hao nhiệt của
toàn tổ máy để sản suất ra công suât N
e
của 1 tổ máy hay theo têu hao nhiệt cho
toàn nhà máy để sản xuất ra tổng công suất của tòn nhà máy :

100000
0,306018 30,6018%
326778,1734
e
c
c
N
Q
η
= = = =

m) Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy :
Do ở đây nhà máy có công suất 100MW , hoạt động với 3 tổ máy có công
suất 100MW ,vậy tiêu hao nhiên liệu được tính theo cân bằng nhiệt chung của
toàn tổ máy
Với mục đích so sánh các tổ máy khác nhau dunhf các loại nhiên liệu có chất
lượng khác nhau , ta quy ước dung loại nhiên liệu tiêu chuẩn có nhiệt trị thấp
làm việc là : Q
t
lv
= 29310(kJ/kg)
Theo công thức ta có :

( )
100000
11,149(kg / s) 40,137 t / h
. . 0,306018.29310
e
LH
tc
lv lv
LH t c t
N
Q
B
Q Q
η η
= = = = =
n) Suất tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy :
Suất tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy là lượng nhiên liệu tiêu hao để sản suất
ra 1 Kw.h điện :


40137
0,40137
100000
tc
tc
e
B
b
N
= = =
(kg\kWh)
GV:Ts.Phạm Văn Tân SV: Hoàng Duy Linh
25