Giáo trình hình thành quy trình phân tích nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động khép kín p10

Chia sẻ: Sdfasf Dsgfds | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành quy trình phân tích nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động khép kín p10', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành quy trình phân tích nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động khép kín p10

- 11 - 1925 Haîng AEG ( Âæïc ) vaì BBC ( Thuûy âiãøn ) náng thäng säú cuía håi lãn âãún P = 3,5 ÷ 5,5 MPa, nhiãût âäü t = 450oC 1930 Tuäúc bin cao aïp âáöu tiãn cuía thãú giåïi ra âåìi do haîng BBC chãú taûo våïi aïp suáút P = 19,5 Mpa , t = 500oC , âáy laì tuäúc bin thæí nghiãûm nãn cäng suáút chè måïi âaût 4 MW. 1930 Tuäúc bin 2 truûc våïi cäng suáút 160 MW BBC vaì 210 MW (GE, Westinghouse) 1931 Tuäúc bin mäüt truûc våïi cäng suáút 160 MW (GE) 1954 Nhaì maïy âiãûn nguyãn tæí âáöu tiãn ra âåìi åí Dbnisk (Liãn xä cuî) våïi tuäúc bin håi áøm. 1956 Tuäúc bin siãu täúc våïi thäng säú håi P = 24 MPa, t = 560oC cuía haîng Siemens (Âæïc) vaì GE (Myî) 1960 Caïc tuäúc bin cäng suáút 500MW âáöu tiãn ra âåìi. ( Myî, Anh, Thuûy sé ). 1970 Täø håüp Tuäúc bin maïy phaït 1000 MW âáöu tiãn vaì 1300 MW - Tuäúc bin hai truûc cuía haìng BBC ra âåìi. Song song våïi viãûc tàng cäng suáút caïc täø maïy, thäng säú håi vaì hiãûu suáút cuía caïc tuäúc bin naìy ngaìy mäüt tàng. Trãn hçnh 1.4 biãøu thë quaï trçnh phaït triãøn cuía thäng säú håi, hiãûu suáút vaì cäng suáút cuía täø håüp tuäúc bin maïy phaït tæì gáön mäüt thãú kyí nay. P(MW) η o TE( C) 1200 0,6 800 P PE(MW) 1000 0,5 700 η 800 0,4 600 40 TE 600 0,3 500 30 PE 400 0,2 400 20 200 0,1 300 10 200 0 0 1900 1925 1950 1975 2000 Hçnh 1.5: Quaï trçnh phaït triãøn thäng säú håi, hiãûu suáút vaì Cäng suáút tuäúc bin håi N
- 12 - gaìy nay tuäúc bin laì mäüt trong nhæîng thiãút bë chênh âãø saín xuáút ra âiãûn nàng trãn thãú giåïi. Khäúi tuäúc bin låïn nháút coï cäng suáút 1300 MW, thäng säú håi P = 16 MPa, t = 540oC (dæåïi tåïi haûn). Tuäúc bin trong nhaì maïy âiãûn nguyãn tæí coï cäng suáút lãn âãún 1500 MW. Tuy nhiãn âáy laì tuäúc bin håi áøm våïi P = 3 ÷ 7 MPa, t = 300 ÷ 310oC. Trong tæång lai gáön, thäng säú cuía caïc tuäúc bin håi seî lãn âãún 35 MPa/700oC. Bãn caûnh âoï viãûc tàng âäü tin cáûy vaì khaí nàng váûn haình an toaìn caïc tuäúc bin cuîng âæåüc quan tám. Âãø giaím giaï thaình vaì giaím ä nhiãùm mäi træåìng cáön thiãút phaíi náng cao hiãûu suáút cuía nhaì maïy nhiãût âiãûn. Ngaìy nay hiãûu suáút naìy coï thãø lãn âãún 35 - 45 %. Mäüt trong nhæîng biãûn phaïp thêch håüp nháút âãø náng cao hiãûu suáút laì thæûc hiãûn saín xuáút phäúi håüp âiãûn nhiãût nàng vaì chu trçnh häùn håüp khê - håi. Hiãûn nay caïc haîng chãú taûo tuäúc bin trãn thãú giåïi coï ráút nhiãöu, trong âoï âaïng kãø laì ABB (Thuûy sé), Siemens (Âæïc), GE (Myî), LMZ (Nga), Skoda (Tiãûp)... Viãût nam hiãûn naìy chæa chãú taûo âæåüc tuäúc bin. Vaìo âáöu nhæîng nàm 70 âaî coï dæû âënh xáy dæûng nhaì maïy chãú taûo tuäúc bin, âaî cæí ngæåìi âi thæûc táûp åí caïc næåïc XHCN luïc báúy giåì. Tuy váûy , do hoaìn caính chiãún tranh, trçnh âäü kyî thuáût laûc háûu vaì nãön kinh tãú yãúu keïm, dæû aïn naìy khäng thæûc hiãûn âæåüc. Nhæîng tuäúc bin âáöu tiãn åí næåïc ta âæåüc nháûp tæì thåìi Phaïp, cäng suáút tæì 1 - 5 MW, sau nàm 1954 åí miãön Bàõc âaî coï caïc tuäúc bin trung aïp cuía Liãn xä (cuî), Trung quäúc, cäng suáút tæì 6 - 50 MW. Gáön âáy âaî coï caïc täø maïy 66 MW vaì 100 MW åí Thuí Âæïc vaì Phaí Laûi. Noïi chung so våïi thãú giåïi caïc tuäúc bin naìy ráút nhoí beï, laûc háûu. 1.2- Tuäúc bin khê Khaïi niãûm vãö tuäúc bin khê âaî coï caïch âáy khoaíng 200 nàm. Âoï laì mäüt âäüng cå nhiãût, thæûc hiãûn quaï trçnh biãún hoïa nàng cuía nhiãn liãûu trong buäöng âäút åí nhiãût âäü cao thaình cå nàng nhåì nhæîng bäü pháûn maïy quay coï caïnh. Nguyãn lyï laìm viãûc naìy âæåüc thæûc hiãûn chuí yãúu qua hai chu trçnh våïi quaï trçnh chaïy âàóng aïp (chu trçnh Bragton) vaì chu trçnh chaïy âàóng têch (chu trçnh Hunphrey). Tuäúc bin khê våïi chu trçnh chaïy âàóng aïp âáöu tiãn coï cäng suáút 400 kW âæåüc Armangen vaì Laval âæa vaìo sæí duûng nàm 1905. Sau âoï 4 nàm Holzwarth chãú taûo thaình cäng tuäúc bin khê theo chu trçnh chaïy âàóng têch. Trong mäüt thåìi gian daìi caïc tuäúc bin khê naìy laìm viãûc våïi hiãûu suáút ráút tháúp tæì 3 ÷ 15 % . Maîi âãún nàm 1930 Whittle thiãút kãú tuäúc bin khê duìng cho âäüng cå maïy bay. Æu âiãøm låïn cuía loaûi tuäúc bin naìy laì hiãûu suáút nhiãût cao hån caïc âäüng cå âäút trong kiãøu Pistäng thënh haình luïc báúy giåì. Nàm 1937 maïy bay coï âäüng cå laì tuäúc bin khê âáöu tiãn ra âåìi . [GTTB]
- 13 - Âãø tàng hiãûu suáút vaì cäng suáút tuäúc bin ngæåìi ta sæí duûng caïc så âäö nhiãût phæïc taûp, laìm maït cuîng nhæ quaï nhiãût trung gian, hoàûc laìm nhiãöu truûc. Nhåì váûy maì cäng suáút, hiãûu suáút cuía tuäúc bin tàng lãn khäng ngæìng η o T ( C) 0,5 1200 P(MW) T 400 0,4 1000 η 300 0,3 800 200 0,2 600 P 100 0,1 400 1930 1950 1970 1990 2000 Hçnh 1.6:Quaï trçnh phaït triãøn caïc thäng säú tuäúc bin khê Hçnh 1.7: Tuäúc bin khê V94.3 cuía haîng Siemens
- 14 - Âàûc biãût træåïc vaì trong chiãún tranh thãú giåïi thæï II caïc næåïc tham chiãún luän tçm caïch tàng sæïc maûnh vaì täúc âäü cuía maïy bay chiãún âáúu nhåì caïc tuäúc bin khê coï sæïc keïo låïn. Sau chiãún tranh, tuäúc bin khê caìng âæåüc phaït triãøn nhanh hån, âaî loaûi caïc âäüng cå pit-täng ra khoíi pháön låïn caïc maïy bay chiãún âáúu vaì bàõt âáöu âæåüc sæí duûng räüng raîi âãø phaït âiãûn. Theo [ 1 ] thç nhæîng thaình tæûu âaïng kãø âaût âæåüc trong lénh væûc tuäúc bin khê nhæ sau : 1939 Tuäúc bin khê phaït âiãûn âáöu tiãn do haîng BBC (Thuûy sé) chãú taûo våïi cäng suáút 4 MW vaì hiãûu suáút 17%. 1941 Tuäúc bin khê cho maïy bay âáöu tiãn cuía Junkers vaì BMW (Âæïc) vaì Rolls - Royce (Anh). 1949 Tuäúc bin khê âáöu tiãn cho nhaì maïy âiãûn gaïnh phuû taíi ngoün cuía haîng BBC cäng suáút 27 MW, hai truûc, nhiãût âäü vaìo 650oC. Âáy laì loaûi tuäúc bin chênh cuía nhaì maïy âiãûn trong nhæîng nàm 50. 1960 láön âáöu tiãn âæa vaìo sæí duûng caïc âäüng cå maïy bay âãø phaït âiãûn trong caïc nhaì maïy âiãûn gaïnh phuû taíi ngoün, vaì sau âoï âãø truyãön âäüng cho båm, maïy neïn vaì taìu chiãún (Anh, Âæïc, Myî) 1965 Haîng GE (myî) cho ra âåìi täø håüp tuäúc bin khê mäüt truûc 15 MW, bàõt âáöu mäüt thåìi kyì måïi phaït triãøn caïc tuäúc bin mäüt truûc, kãút cáúu goün nheû, chaûy äøn âënh. Cuìng trong nàm naìy, láön âáöu tiãn chu trçnh häùn håüp âæåüc aïp duûng åí nhaì maïy âiãûn Hohr Wand (AÏo) (Cäng trçnh tuäúc bin khê 10 MW phäúi håüp våïi chu trçnh håi, hiãûu suáút âaût âãún 41,6%) 1974 Tuäúc bin khê mäüt truûc âáöu tiãn våïi cäng suáút lãn âãún 100 MW åí nhaì maïy âiãûn Leopoldau (AÏo). 1980 Tuäúc bin khê mäüt truûc cäng suáút 125 MW (V.94) cuía KWU (Âæïc) âæåüc âæa vaìo sæí duûng. 1982 Nhaì maïy âiãûn chu trçnh häùn håüp våïi cäng suáút mäùi khäúi 375 MW, hiãûu suáút 42,3% âæåüc âæa vaìo váûn haình åí Bank PaKong (Thaïi lan) 1990 Tuäúc bin khê mäüt truûc âaût cäng suáút låïn hån 200 MW, nhiãût âäü vaìo låïn hån 1200oC hiãûu suáút låïn hån 36% âaî âæåüc caïc haîng saín xuáút haìng loaût , cung cáúp cho caïc nhaì maïy âiãûn, âàûc biãût åí caïc næåïc âang phaït triãøn. 1.3- Phán loaûi tuäúc bin håi næåïc. Tuìy thuäüc vaìo tênh cháút cuía quïa trçnh nhiãût coï thãø phán biãût caïc loaûi tuäúc bin håi næåïc chuí yãúu nhæ sau : 1) Tuäúc bin ngæng håi : Trong âoï toaìn bäü læu læåüng håi måïi, træì læåüng håi trêch gia nhiãût, âãöu âi qua pháön chuyãön håi, giaîn nåí âãún aïp suáút beï hån aïp suáút khê
- 15 - quyãøn, räöi vaìo bçnh ngæng, trong âoï nhiãût cuía håi thoaït truyãön cho næåïc laìm maït vaì máút âi mäüt caïch vä êch 2) Duìng tuäúc bin âäúi aïp : Håi thoaït trong tuäúc bin naìy âæåüc dáùn vãö häü tiãu thuû nhiãût âãø duìng cho muûc âêch sinh hoaût hoàûc cäng nghiãûp. Tuäúc bin laìm viãûc våïi chán khäng xáúu cuîng âæåüc xãúp vaìo loaûi naìy. Trong loaûi naìy håi giaîn nåí tåïi aïp suáút dæåïi aïp suáút khê quyãøn, coìn nhiãût cuía næåïc laìm maït bçnh ngæng thç âæåüc duìng cho caïc nhu cáöu sinh hoaût, sæåíi, hay laì cho muûc âêch näng nghiãûp. Håi thoaït cuía tuäúc bin âäúi aïp cuîng âæåüc sæí duûng âãø chaûy tuäúc bin håi khaïc . Tuäúc bin nhæ váûy âæåüc goüi laì tuäúc bin âàût chäöng 3) Tuäúc bin ngæng håi coï cæía trêch âiãöu chènh trung gian. Trong tuäúc bin naìy håi trêch tæì táöng trung gian âæåüc dáùn vãö häü tiãu thuû nhiãût, læåüng håi coìn laûi tiãúp tuûc laìm viãûc trong caïc táöng khaïc vaì âi vaìo bçnh gia nhiãût, læåüng håi coìn laûi tiãúp tuûc laìm viãûc trong caïc táöng khaïc vaì âi vaìo bçnh ngæng. AÏp suáút håi trêch âæåüc tæû âäüng duy trç åí mæïc khäng âäøi. Nãúu häü tiãu thuû nhiãût yãu cáöu håi coï aïp suáút khaïc nhau thç trong mäüt tuäúc bin coï thãø thæûc hiãûn hai cæía trêch håi âiãöu chènh trung gian. Säú læåüng cæía trêch låïn hån næîa khäng phaíi laì phäø biãún. 4) Tuäúc bin coï cæía trêch håi âiãöu chènh vaì âäúi aïp Âãø phuûc vuû caïc häü tiãu thuû nhiãût coï nhu cáöu håi våïi aïp suáút khaïc nhau, coï thãø duìng tuäúc bin coï trêch håi âiãöu chènh vaì âäúi aïp, trong âoï mäüt pháön håi våïi aïp suáút khäng âäøi âæåüc trêch tæì táöng trung gian. Pháön håi coìn laûi, sau khi âi qua caïc táöng tiãúp theo, cuîng seî dáùn vãö häü tiãu thuû nhiãût våïi aïp suáút tháúp hån. Tuìy thuäüc vaìo aïp suáút cuía håi dáùn vaìo tuäúc bin maì chia ra : Tuäúc bin tháúp aïp, våïi aïp suáút håi måïi 1,2÷2 bar a) b) Tuäúc bin trung aïp, våïi aïp suáút håi måïi khäng quaï 40 bar. c) Tuäúc bin cao aïp, våïi aïp suáút håi måïi tæì 60 âãún 140 bar. d) Tuäúc bin trãn cao aïp, våïi aïp suáút trãn 140 bar. Tuìy theo cäng duûng cuía tuäúc bin håi cáön phán biãût : 1/ Tuäúc bin âãø truyãön âäüng maïy phaït âiãûn. Nhæîng tuäúc bin naìy thæåìng âæåüc näúi træûc tiãúp våïi maïy phaït âiãûn vaì laìm viãûc våïi säú voìng quay khäng âäøi. Våïi táön säú 50 Hz tuäúc bin âæåüc chãú taûo vaì laìm viãûc åí 3000 v/f âãø keïo maïy phaït âiãûn hai cæûc. Nãúu âãø keïo maïy phaït âiãûn bänú cæûc thç säú voìng quay cuía tuäúc bin seî laì 1500v/f. Tuäúc bin våïi cäng suáút beï (2500 kW vaì tháúp hån) thæåìng âæåüc chãú taûo våïi säú voìng quay cao. (5000v/f vaì trãn næîa) vaì näúi våïi maïy phaït qua häüp giaím täúc. Täúc bin nhæ váûy âæåüc goüi laì tuäúc bin truyãön âäüng coï häüp giaím täúc.