Bài giảng Kinh tế vận hành hệ thống: Chương 1 - Đặc điểm cơ bản và các chỉ tiêu sản xuất năng lượng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kinh tế vận hành hệ thống: Chương 1 - Đặc điểm cơ bản và các chỉ tiêu sản xuất năng lượng" được biên soạn với các nội dung chính sau: Đặc điểm công nghệ và tính chất của sản phẩm; Tác động của sản xuất năng lượng; Hệ thống biến đổi năng lượng; Phân loại các nhà máy điện; Chỉ tiêu và khái niệm cơ bản về SX năng lượng;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kinh tế vận hành hệ thống: Chương 1 - Đặc điểm cơ bản và các chỉ tiêu sản xuất năng lượng

KINH TẾ VẬN HÀNH HỆ THỐNG PHẦN 1. KINH TẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN VÀ CÁC CHỈ TIÊU SẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG
1.1. Đặc điểm công nghệ và tính chất của sản phẩm ▪ Gắn bó chặt chẽ giữa sản xuất, truyền tải và tiêu thụ - Nhịp độ sản xuất, truyền tài phụ thuộc vào tiêu thụ - Sản xuất, truyền tài đáp ứng nhu cầu tức thời ▪ Trình độ cơ giới hóa, tự động hóa, chuyên môn hóa cao ▪ Sản xuất liên tục và với sản lượng lớn - Tính sẵn sàng của các nhà máy trong hệ thống - Dự trữ thích hợp để lập lại cân bằng cho hệ thống ▪ Thiết bị cung cấp năng lượng có mục đích riêng biệt
Tính chất sản phẩm: ▪ Không có khả năng dự trữ kinh tế ở quy mô lớn ▪ Sản phẩm đơn giản: - Chủng loại sản phẩm ít - Đồng nhất (định nghĩa vật lý, thông số kỹ thuật, chất lượng) - Không có bán thành phẩm, sản phẩm dở dang, phế phẩm ▪ Nhu cầu năng lượng thay đổi theo thời gian ▪ Sản phẩm vô hình – cẩn thận trong sử dụng ▪ Có khả năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác ▪ Điện năng có tính đàn hồi thấp trong thời gian ngắn
1.2. Tác động của sản xuất năng lượng Tác động tích cực ▪ Nâng cao năng suất lao động cho các ngành khác ▪ Cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động ▪ Nâng cao chất lượng cuộc sống của con người Tác động tiêu cực ▪ Không thuận tiện trong dự trữ ▪ Yêu cầu vốn đầu tư lớn ▪ Thời gian xây dựng công trình dài - Tua bin khí 6 tháng -1 năm, Thủy điện 6 năm-8năm, Điện hạt nhân 8 năm -10 năm ▪ Yêu cầu nguồn năng lượng sơ cấp lớn - 1995 than sử dụng cho sản xuất điện chiếm 21% NLSC - Năm 2020 than nội địa 40 triệu tấn/năm, dự báo năm 2045 than nhập 73.8 triệu tấn/năm (VNL) ▪ Sản xuất năng lượng gây ô nhiễm nặng nề
1.3. Hệ thống biến đổi năng lượng ▪ Công nghệ tại nhà máy nhiệt điện gồm 4 quá trình: - Quá trình nhiên liệu - Quá trình không khí và khói - Quá trình nước cấp, hơi nước và nước ngưng - Quá trình nước làm lạnh ▪ Quá trình nhiên liệu (Nhà máy nhiệt điện than) - Than được chở đến nhà máy - Than được đưa vào phễu chứa than hoặc thiết bị đập vụn sấy khô sau đó đưa vào thùng nghiền - Than bột được thổi vào buồng lửa - Phần cứng không cháy hết được vận chuyển vào bãi xỉ
▪ Quá trình không khí và khói - Không khí được hút từ ngoài nhờ các quạt gió - Được sấy nóng và thổi vào buồng lửa (Không khí vận chuyển than bột vào lò) - Không khí dùng để đốt cháy nhiên liệu - Không khí dùng để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu - Khói sinh ra theo đường khói đến ống khói ra ngoài ▪Quá trình nước cấp, hơi nước và nước ngưng - Quá trình kín - Bổ sung thêm nước để bù tổn thất nước và hơi nước - Nước cấp đã khử khí được bơm vào lò hơi - Hơi quá nhiệt đi từ lò hơi vào tuabin - Hơi nước đi vào bình ngưng, ngưng lại và được bơm lại quá trình - Nước cấp được gia nhiệt bởi hơi trích từ tuabin (20%-30% hơi vào tuabin), hơi sau khi gia nhiệt ngưng lại thành nước bơm lại
▪ Quá trình nước làm lạnh - Nước làm lạnh đưa vào bình ngưng để làm ngưng đọng hơi nước trong bình ngưng - Quá trình có thể hở hoặc kín ▪ Quá trình làm lạnh hở (Làm lạnh trực lưu) - Nước làm lạnh lấy từ sông, lọc và được bơm vào bình ngưng để làm ngưng đọng hơi nước - Sau đó được thải ra hạ lưu ▪ Quá trình làm lạnh kín (Làm lạnh tuần hoàn) - Nước làm lạnh nóng lên do hơi nước truyền nhiệt - Bơm về hệ thống làm bốc hơi nước của tháp làm lạnh - Không khí được truyền nhiệt, hơi nước được làm lạnh, ngưng tụ - Trở về bể chứa dưới tháp làm lạnh - Nước bổ sung lấy ở sông, xử lý và đưa vào bể chứa tháp làm lạnh
SSơ Sơ đồ làm lạnh tuần hoàn Tháp làm lạnh Hơi nước từ tuabin BN Bình Nước Bơm tuần hoàn Lò gia ngưng Nước xả Hơi nhiệt của tháp Nước bổ sung
SSơ Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện ngưng hơi
1.4. Phân loại các nhà máy điện ▪ Phân loại nhằm phục vụ quản lý, lập kế hoạch, phân tích ▪ Tiêu chuẩn phân loại: - Nguồn NLSC sử dụng: Nhà máy chạy than, dầu, khí, TĐ... - Nhiệm vụ của nhà máy trong hệ thống: + Nhà máy chạy nền (5000h-7500h), hệ số tải 50%– 70% + Nhà máy chạy nửa đỉnh (2000h-5000h), hệ số tải 20% – 40% + Nhà máy chạy đỉnh (600h-2000h), hệ số tải 0%– 10% + Độc lập không làm việc trong hệ thống - Đặc điểm quá trình sản xuất: + Thủy điện đập tràn, hồ chứa, tích năng + Nhiệt điện ngưng hơi, TT nhiệt điện, chu trình hỗn hợp - Chất lượng nhiên liệu sử dụng: Than xấu, than tốt - Kiểu làm lạnh (trực lưu, tuần hoàn) - Tình trạng thiết bị: Nhà máy mới, nhà máy cũ lạc hậu
Phân loại nhà máy điện theo quy định vận hành TTĐ ▪ Theo hệ số tải trung bình năm của các tổ máy phát điện - Tổ máy chạy nền, chạy lưng và chạy đỉnh năm tới + Hệ số tải trung bình năm hoặc tháng: tỷ lệ giữa tổng sản lượng điện năng phát trong 1 năm hoặc 1 tháng và tích tổng công suất đặt với tổng số giờ tính toán hệ số tải năm hoặc tháng + Tổng số giờ tính toán hệ số tải năm: tổng số giờ của cả năm (N) đối với các tổ máy đã vào vận hành thương mại từ năm (N-1) trở về trước hoặc tổng số giờ tính từ thời điểm vận hành thương mại của tổ máy đến hết năm đối với những tổ máy đưa vào vận hành thương mại năm (N), trừ đi thời gian sửa chữa theo kế hoạch đã được phê duyệt trong năm + Tương tự với tổng số giờ tính toán hệ số tải tháng (tính cho tháng vận hành thương mại M)
Phân loại nhà máy điện theo quy định vận hành TTĐ - Căn cứ hệ số tải từ kết quả mô phỏng, chia thành 3 nhóm: + Nhóm tổ máy chạy nền: hệ số tải trung bình năm tổ máy ≥ 60% + Nhóm tổ máy chạy lưng: 25% ≤ hệ số tải trung bình năm tổ máy ≤ 60% + Nhóm tổ máy chạy đỉnh: hệ số tải trung bình năm tổ máy ≤ 25% ▪ Phân loại tổ máy chạy nền, chạy lưng và đỉnh tháng tới - Căn cứ hệ số tải từ kết quả mô phỏng, chia thành 3 nhóm: + Nhóm tổ máy chạy nền: hệ số tải trung bình tháng tổ máy ≥ 70% + Nhóm tổ máy chạy lưng: 25% ≤ hệ số tải trung bình tháng tổ máy ≤ 70% + Nhóm tổ máy chạy đỉnh: hệ số tải trung bình tháng tổ máy ≤ 25%
Phân loại nhà máy điện theo quy định vận hành TTĐ ▪ Phân loại các nhà máy thủy điện - Nhà máy thuỷ điện chiến lược đa mục tiêu - Nhóm nhà máy thuỷ điện bậc thang - Nhóm nhà máy thuỷ điện có hồ chứa điều tiết trên 1 tuần - Nhóm nhà máy thuỷ điện có hồ chứa điều tiết từ 2 ngày đến 1 tuần - Nhóm nhà máy thuỷ điện có hồ chứa điều tiết dưới 2 ngày ▪ Nhà máy thuỷ điện chiến lược đa mục tiêu: nhà máy thuỷ điện lớn có vai trò quan trọng về kinh tế - xã hội – quốc phòng, an ninh do nhà nước độc quyền xây dựng và vận hành ▪ Nhóm nhà máy thủy điện bậc thang: tập hợp các nhà máy thuỷ điện, trong đó lượng nước xả từ hồ chứa của nhà máy thuỷ điện bậc thang trên chiếm toàn bộ hoặc phần lớn lượng nước về hồ chứa nhà máy thuỷ điện bậc thang dưới và giữa hai nhà máy điện này không có hồ chưa điều tiết nước lớn hơn 1 tuần
▪ Phân loại các nhà máy tham gia và không tham gia TTĐ - Nhà máy tham gia thị trường điện: + Nhà máy điện có công suất đặt lớn hơn 30MW đấu nối vào hệ thống điện quốc gia, có trách nhiệm tham gia thị trường điện chậm nhất là 6 tháng đối với nhà máy thuỷ điện và 12 tháng đối với nhà máy nhiệt điện kể từ ngày vận hành thương mại của nhà máy + Nhà máy có công suất đặt đến 30MW, đấu nối lưới điện cấp điện áp 110KV trở lên có quyền lựa chọn tham gia - Nhà máy không tham gia thị trường điện: + Nhà máy điện BOT + Nhà máy điện sử dụng năng lượng tái tạo không phải thuỷ điện + Nhà máy điện thuộc khu công nghiệp chỉ bán một phần sản lượng lên hệ thống điện quốc gia và không xác định được kế hoạch bán điện dài hạn
▪ Phân loại các nhà máy trong thị trường điện - Nhà máy điện mới: + Nhà máy điện chưa xây dựng hoặc đang trong thời gian xây dựng nhưng chưa ký hợp đồng mua bán điện - Nhà máy điện mới tốt nhất: + Nhà máy điện mới đưa vào vận hành có giá phát điện bình quân tính toán cho năm tới thấp nhất và giá hợp đồng mua bán điện được thoả thuận căn cứ theo khung giá phát điện cho nhà máy điện chuẩn do Bộ công thương ban hành
1.5. Chỉ tiêu và khái niệm cơ bản về SX năng lượng ▪ 3 nhóm chỉ tiêu và khái niệm cơ bản - Khái niệm Công suất - Khái niệm Năng lượng - Các chỉ tiêu sử dụng thiết bị, vận hành, kinh tế kỹ thuật ▪ 2 nhóm đầu đặc trưng cho năng lực sản xuất của nhà máy ▪ Nhóm sau đặc trưng cho sử dụng năng lực sản xuất và hoạt động sản xuất của nhà máy ▪ Khái niệm công suất Điều kiện vận hành thay đổi nên cần sử dụng nhiều loại công suất khác nhau để đánh giá
▪ Công suất định mức (Danh định, Thiết kế) - Công suất định mức là công suất lớn nhất mà thiết bị có thể làm việc lâu dài ở công suất đó theo thiết kế - Công suất định mức được ghi rõ trên thiết bị - Đảm bảo công suất định mức phải đảm bảo các thông số vận hành theo đúng thiết kế ▪ Công suất kinh tế - Công suất kinh tế là công suất mà tại đó thiết bị có hiệu suất lớn nhất - Phụ thuộc từng loại thiết bị và công suất định mức của thiết bị Ví dụ: Tuabin hơi 1,5; 2,5; 4,6; 12 MW: Nktế 75-80% Nđm Tuabin hơi 25; 50; 100; 200 MW Nktế 90-100 % Nđm Lò hơi Nktế 90- 95% Nđm
▪ Công suất trang bị (Công suất lắp đặt, lắp máy) - Công suất trang bị bằng tổng các công suất định mức của thiết bị đặt trong cơ sở Ntrbị (NM) = ∑Nđm(i) i: Thiết bị (cùng chủng loại) thứ i Ntrbị (HT) = ∑Ntr bị NM(i) - Thể hiện năng lực sản xuất của nhà máy, hệ thống - Nhà máy mới hoạt động mới có khả năng phát hết công suất trang bị và trong thời gian nhất định - Nguyên nhân chủ quan và khách quan làm giảm công suất trang bị
▪ Công suất dùng được (công suất khả dụng) - Công suất dùng được là công suất liên tục lớn nhất mà nhà máy có thể đạt được trên cực các máy phát điện khi vận hành đồng thời các tổ máy - Yếu tố ảnh hưởng đến công suất dùng được: + Thay đổi cơ sở nhiên liệu so với thiết kế, hao mòn thiết bị không được thay thế, sửa chữa + Đặc điểm làm việc của nhà máy (Sản xuất điện độc lập hay sản xuất điện phụ thuộc) - Nhà máy sản xuất điện độc lập: Phát điện theo khả năng của nhà máy và yêu cầu tiêu thụ điện (nhà máy điện ngưng hơi) - Nhà máy sản xuất điện phụ thuộc: Phát điện chịu ảnh hưởng của việc cung cấp nhiệt (trung tâm nhiệt điện, tuabin đối áp) hoặc phụ thuộc điều kiện tự nhiên (dòng nước - thuỷ điện đập tràn)
▪ Công suất điều độ của nhà máy điện - Công suất điều độ: công suất lớn nhất mà nhà máy có thể đạt được trong từng khoảng thời gian nhất định do hệ thống yêu cầu theo điều kiện vận hành đã cho của nhà máy - Công suất điều độ: công suất tổ máy được đơn vị vận hành hệ thống và thị trường điện huy động thực tê strong chu kỳ giao dịch Nđđ = Ndđ - ∑Ndđ(i)SC ± ∆N - Công suất điều độ thường nhỏ hơn công suất dùng được - Công suất điều độ nhà máy phụ thuộc điều độ hệ thống - Không có lệnh của hệ thống, nhà máy không được phép đưa bất kỳ tổ máy nào ra khỏi trạng thái vận hành hoặc dự trữ