Đề Tài:
Nguyên Cứu Hệ Thống Nhiệt Trong Nhà Máy Điện
Và Giải Pháp Cải Thiện Hiệu Suất Nhà Máy
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN
GVHD : TS. Lê Chí Kiên
SVTH : Nguyễn Lê Khoan - 03102099
: Đào Quý Toàn - 03102194
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nội Dung
I. Giới thiệu hệ thống nhiệt trong nhà máy điện
1) Chu trình tuabin hơi (Chu trình Rankine)
2) Chu trình tuabin khí (Chu trình Brayton)
3) Chu trình kết hợp (Combined cycle)
4) Lò Phản ứng hạt nhân
II. Các biện pháp cải thiện hiệu suất nhiệt của nhà máy
1) Cải thiện hiệu suất chu trình hơi
2) Cải thiện hiệu suất chu trình khí
3) Hiệu suất chu trình kết hợp

Chu Trình Tuabin Hơi (Chu Trình Rankine)
2. Các quá trình
+ 1-2: giãn nở qua tuabin (đoạn nhiệt,
thuận nghịch).
+ 2-3: quá trình nhả nhiệt trong bình
ngưng đây là quá trình đẳng áp và là
một hỗn hợp hai pha (hơi và nước).
+ 3-4: nén bằng bơm (đây là quá trình
đoạn nhiệt).

+ Hỗn hợp nhiên liệu và
không khí được đưa vào lò
để đốt cháy.
+ Khí cháy từ buồng đốt sẽ
nung nóng các đường ống
nước đặt xung quanh buồng
đốt để sinh hơi nước, hơi này
sẽ được đua tới tuabin.

Tuabin hơi
•
Dòng hơi áp suất cao sẽ
được phun vào tuabin,
đẩy các cánh gắn trên
rotor, làm rotor xoay.
•
Tuabin này gồm 11
tầng cánh
Cánh tuabin
Một tầng cánh Rotor
Vỏ tuabin

Bình Ngưng (Condenser)
Ngõ ra nước
tuần hoàn
Hộp nước
Ngõ vào nướ c tuần
hoàn.
Nước ngưng (bơm
trở lại lò hơi)

Chu Trình Kết Hợp (Combined Cycle)
Khí thải
Lò hơi phục hồi nhiệt
Nhà máy tuabin hơi
hơi
Nước ngưng tụ
Điện năng
4
9
8
10
Tháp làm mát
Không khí
làm mát
Điện năng
6 5 1 2 3
Không
khí
Nhiện
liệu
Nhà máy tuabin khí
11
12
7
9
nước
1 Không khí vào
2 Máy nén
3 Tuabin khí
4 Lò hơi phục

Chu Trình Kết Hợp Với Hơi Đa Áp Suất
Chu trình áp suất đôi: Nồi hơi phục hồi
nhiệt với hai vòng hơi. Vòng áp suất cao
cấp hơi cho tầng áp suất cao của tuabin,
vòng áp suất thấp cấp hơi cho tầng áp suất
thấp của tuabine hơi.

Chu Trình Kết Hợp Cho Nhà Máy Điện Hạt Nhân

Lò Nước Áp Lực (Pressurized-Water Reactor)
Sơ đồ khối của một nhà máy điện
PWR
+ Gồm hai vòng liên tiếp: vòng
nước tải nhiệt gọi là vòng sơ cấp và
vòng hơi-nước gọi là vòng lưu chất
làm việc.
+ Nước tải nhiệt nhận nhiệt từ lò
phản ứng và truyền nhiệt này tới lưu
chất đang làm việc trong lò hơi.
+ Hơi nước được sử dụng trong một
chu trình Rankine để quay tuabin và
phát ra điện.

Lò Nước Sôi (Boiling-Water Reactor)
Sơ đồ khối của một hệ thống BWR
Lõi
Hơi bão hòa tới
tuabin
Nước cấp
d

Tuabin áp
cao
Tuabin
áp
thấp
bộ ngưng
tụ
Bơm
A
net
th
2
1
T
q
W
P
dP
mRTW
taêng tuabin Coâng
∆
=η
−=
∫
b
e
a
5
6
7

12
11
8
B
1
2
3
4
(b)

Nâng cao hiệu suất chu trình hơi
Lò hơi
bộ trao đổi
nhiệt
bộ ngưng tụ
Tuabin
100J
60J
η = 40%
40J
20J
η = 50%
20J
60J
40J
60J
30J
30J
70J


Công thực của chu trình:
neùn maùytuabinthöïc
WWW −=

Nâng cao hiệu suất chu trình khí với phun
nước
Công sinh ra trong tuabin
hoặc máy nén:
∫
−=
2
1
P
dP
mRTW
Công thực của chu trình:
neùn maùytuabinthöïc
WWW −=

Nâng cao hiệu suất nhờ chu trình kết hợp
Sơ đồ thay thế cho chu trình kết hợp
Hiệu suất chu trình kết hợp
( )








SG
in
cc
Q
Q
Q
Q
1
Q
Q
1
Q
QQQQ
Q
WW
Q
W
SGSGcc
ηη−η+η=η
%58
%40
%30
cc
S
G
=η⇒



=η