Bài giảng Thủy năng - Thủy điện: Chương 9.2 - PGS.TS. Nguyễn Thống

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

69
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công trình thủy - Chương 9.2: Nhà máy" cung cấp cho người học các kiến thức về tua bin máy phát điện. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành xây dựng và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thủy năng - Thủy điện: Chương 9.2 - PGS.TS. Nguyễn Thống

THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy TUABIN FRANCIS Cánh hướng dòng Cánh hướng dòng Tuabin Turbine Francise 1 2 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy Buồng xoắn TURBINE FRANCIS Tuabin Tuabin Hs 0 XOẮN Q 5 6 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 1
THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy NHÀ MÁY NHÀ MÁY Tð CỘT Tð CỘT Cần cẩu NƯỚC NƯỚC THẤP THẤP Thượng lưu Hạ lưu Lưới chắn rác 7 Tuabin capsul 8 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy BUỒNG XOẮN TUA BIN ðƯỜNG ỐNG ÁP LỰC 9 10 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy TUA BIN TUA BIN + MÁY PHÁT 11 12 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 2
THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy TUA BIN 13 14 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy Alternateur Tua bin 15 16 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy 17 18 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 3
THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy 19 20 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy TURBINE KAPLAN 21 22 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ THUỶ THUỶ ðIỆ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9- 9-2: Nhà Nhà máy QUAN ðIỂ ðIỂM KINH TẾ TẾ CHỌN KHI CHỌ THÔNG SỐSỐ NM 23 24 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 4
THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy HỒ CHỨA- ðÂP (TUYẾN ÁP LỰC) CT dẫn nước (TUYẾN NĂNG LƯỢNG): • MNDBT: Mực nước dâng bình • Cửa lấy nước: Cao trình ngưỡng, trần thường. cửa lấy nước. • Dẫn nước: ðường hầm D, kênh mặt • MNGC: Mực nước gia cường. cắt. • MNC: Mực nước chết. • Giếng (bể) ñiều áp: Cao trình ngưỡng, D (trên, giữa,…). • ðường ống áp lực: ðường kính, mố ñở, néo. 25 26 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy NHÀ MÁY ðịnh nghĩa: • Loại tuabin: F(Qmax,Htt) * ηρgQ ηρ maxHtt (Watt) Nlm=ηρ • Công suất: Nlm. ou Nlm=ηρ ηρgQ ηρ maxHtt/106 (MW) * Năng lượng ñiện: • Số tua bin (n). E =N.t (mil. kWh) • Cột nước tính toán: Htt. N: công suất phát của NM trong thời gian t(Mw). • Lưu lượng max: Qmax (Nlm= ηtρgQmaxHtt) t: số giờ chạy công suất N (h). ηt = η1η2 = f(Q,H); NT : số giờ chạy công suất lắp máy: ηt: hiệu suất tổng, NT = Ea/Nlm [3000h 5000h], Eanăng lượng TB năm η1: hiệu suất tua bin [0.85 0.95] Thông thường giá trị lớn tương ứng NM nhỏ và ngược lại. η2: hiệu suất máy phát [0.950.98]. 27 28 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy CÁC BƯỚC CHÍNH TÍNH XÁC ðỊNH VỊ TRÍ ðẬP THÔNG SỐ NM THUỶ ðIỆN Thường có 2 ñến 3 vị trí so Mỗi phương án Chuỗi sánh. dòng tiền Tiêu chí tài Mỗi vị trí tuyến xác ñịnh chính phổ biến ñánh giá công trình dẫn nước tương hiệu qủa p/án: IRR, B/C và ứng (nếu cần) và vị trí NM NPV 29 30 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 5
THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy - Chọn sơ bộ: Nlm, kích thước CT dẫn XÁC ðỊNH MNDBT nước, MNDBT, MNC Khảo sát tất cả các tổ hợp MNDBT với gia - Chọn sơ bộ các công trình: tháo lũ, dẫn số 1 5m (phụ thuộc vào giai ñoạn tính) dòng, … Cố ñịnh các tham số: MNC, Nlm, kích thước - Chọn sơ bộ phương pháp dẫn dòng. công trình dẫn dòng,… Tính DÒNG TIỀN (ðẦU TƯ, LỢI NHUẬN) Tính năng lượng TB năm tương ứng mỗi CHO MỖI PHƯƠNG ÁN các tiêu chí MNDBT (MNDBT tăng E tăng) và IRR, B/C và NPV cho mỗi phương án tính giá thành dự án tương ứng. Chọn vị trí ñập hợp lý. Chú ý: MNDBT tăng chiều cao ñập tăng 31 giá thành dự án tăng. 32 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy N Thời gian phân tích tài chính dự án XÁC ðỊNH MNC (40 năm cho các dự án Tð) Giống như trong xác ñịnh MNDBT, khảo sát Gia thu nhập do tăng Enăm tất cả các phương án MNC với gia số (MNDBT tăng E tăng) 5m, và lưu ý các ñiều kiện: 1 0 t - Cao trình bùn cát lắng ñọng sau N năm cao trình cửa lấy nước. N Gia chi phí ñầu tư tuyến áp lực (ñập,…) - Thể tích hửu ích bé nhất của hồ phải ñảm bảo ðT ngày. Thể tích cần thiết tính: Vmin=T.Qmax (m3) BIỂU ðỒ DÒNG TIỀN KHI XÉT GIA TĂNG Với T =4h-24h thời gian chạy trong 1 ngày MNDBT 33 của NM. 34 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy XÁC ðỊNH Nlm XÁC ðỊNH SỐ TUA BIN Thay ñổi giá trị N lắp máy với gia số 2MW10MW, phụ thuộc vào giai ñoạn tính Thông thường xem xét các khả năng Giả thiết loại tuabin dựa trên cột nước tính toán n=2,3,4,5,. trong ñó n=2 là chọn phổ biến. Htt và lưu lượng max, Qmax. XÁC ðỊNH KÍCH THƯỚC ðƯỜNG DẪN Tính toán giá thành ñầu tư (thay ñổi khi Nlm thay (KÊNH, ðƯỜNG HẦM) VÀ ðƯỜNG ỐNG ñổi). ÁP LỰC Tính toán lại ñiện năng TB năm vì Nlm thay ñổi - ðường hầm ñường kính kinh tế : mất Tính tiêu chí tài chính IRR, B/C & NPV tương ứng so sánh chọn p/a Nlm có tiêu chí tốt năng f(D) và giá ñầu tư ñường hầm nhất. Dopt. 35 36 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 6
THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy N Thời gian phân tích tài chính dự án CHÚ Ý (40 năm cho các dự án Tð) Gia thu nhập do tiết kiệm năng lượng (giảm tổn thất ma sát khi D tăng) Kinh nghiệm cho thấy D 0 t hầm sẽ chọn sao cho N Vmax =3 m/s 5 m/s Gia chi phí ñầu tư ñường hầm BIỂU ðỒ DÒNG TIỀN KHI XÉT GIA TĂNG ðƯỜNG KÍNH HẦM TỪ D1 D2 > D1 37 38 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9-2: Nhà máy ðƯỜNG ỐNG ÁP LỰC - Kênh tiết diện kinh tế : mất năng f(S) ðặt bài toán giống như xác ñịnh và ñầu tư xây dựng kênh. ñường kính kinh tế của ñường XÁC ðỊNH CỘT NƯỚC TÍNH TOÁN Htt hầm. Phải tuân thủ ñiều kiện: Kinh nghiệm cho thấy D áp lực sẽ • Htt > Htinh-min- dhmax chọn sao cho Vmax =6,0 m/s Với Htinh-min= MNC – Znm; Znm: mực nước sau NM tương ứng Qmax. 7,5 m/s dhmax: cột nước tổn thất từ cửa lấy nước ñến cửa vào NM. 39 40 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống THUỶ NĂNG & THUỶ ðIỆN THUỶ NĂNG & THUỶ THUỶ THUỶ ðIỆ ðIỆN Ch. 9-2: Nhà máy Ch. 9- 9-2: Nhà Nhà máy • Htt < Htinh-max- dhmax Với Htinh-max = MNDBT- Znm Trong thực hành chọn sơ bộ Htt như sau: Htt = f(Htinh-max, Htinh-min) Htt = Htinh-min+ 0.25(Htinh-max- Htinh-min) (1) Htt = 0.925HTB (2) Với HTB cột nước hiệu ích trung bình tính trong cả chuỗi ñiều tiết. 41 42 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 7