Tham khảo luận văn - đề án 'đê tài: thiết bị năng lượng tuabin khí với máy sinh khí kiểu pittông tự do', luận văn - báo cáo, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Đê tài: Thiết bị năng lượng tuabin khí với máy sinh khí kiểu pittông tự do
- Chuyên đề: Thiết bị năng
lượng tuabin khí với máy
sinh khí kiểu pittông tự do
GVHD: Nguyễn Đình Long
Người thực hiên: Lã Đức Giang
- I>Đặt vấn đề:
Ngày nay tuabin khí được sử dụng khá rộng rãi. Nó đang
chèn ép những động cơ kiểu piston trong ph ạm vi công
suất cao nhất và thiết bị hơi nước trong phạm vi công su ất
thấp (như các trạm phát điện bù tải ngọn hoặc dự trữ). Còn
đối với ở Việt Nam nói riêng tuabin khí được sử dụng nhiều
nhất trong nhà máy điện. sẽ có nhiều dự án về tuabin khí
như Bộ Công nghiệp đã kiến nghị Chính phủ cho phép
Tổng Công ty Điện lực Việt Nam (EVN) đầu tư xây dựng
nhà máy chu trình hỗn hợp với công nghệ tua bin khí ch ạy
dầu FO và khí tại Trung tâm điện lực Ô Môn. Nhà máy s ử
dụng công nghệ tua bin khí chu trình hỗn h ợp v ới m ức tiêu
thụ 850 triệu m3 khí/năm đang hoạt động ở t ỉnh Bà R ịa -
Vũng Tàu… trong quá trình sinh khí của TBNL tuabin khí thì
máy nén thích hợp chỉ có thể là máy nén pittông hay máy
nén ly tâm có tốc độ quay rất lớn. Ở Việt Nam được sử
dụng nhiều là máy nén pittông nên việc nghiên c ứu s ẽ sát
thực hơn.
- II>Giải quyết vấn đề:
2.1>lịch sử phát triển của tuabin khí:
-) Năm 1922 Pescara phát minh tổ hợp động cơ piston đốt
trong không cần cơ cấu thanh truyền với tuabin khí đ ược
dùng làm nguồn công suất hữu ích.
Bằng cách bố trí này có thể đạt được hiệu su ất cao h ơn
trong các máy phát năng lượng với nhiệt độ tương đối
thấp và nguyên liệu lại rẻ hơn.
Nhà phát minh nổi tiếng Whittle năm 1930 đã thiết k ế
một thiết bị tua bin khí cho động cơ máy bay. Ưu điểm
nổi bật của thiết bị này khi dùng cho máy bay so v ới các
động cơ đốt trong kiểu piston là hiệu suất nhiệt cao h ơn.
Năm 1973 dưới sự lãnh đạo của nhà phát minh đã đưa
vào vận hành động cơ máy bay kiểu tua bin đầu tiên.
Năm 1938 hãng BBC đưa vào vận hành thiết bị tua bin
khí chạy máy phát điện với công suất 4000KW, trong nhà
máy điện ngầm dự trữ của Thụy Sĩ.
- -) Nhịp điệu phát triển của tua bin khí đặc biệt tăng nhanh
trong chiến tranh thế giới thứ hai, các nước tham chiến
đều tìm kiếm những phương tiện đặc biệt mạnh và các
loại động cơ có sức kéo trội hơn để dùng cho các máy
bay chiến đấu với tốc độ cao. Điều này thúc đẩy tốc độ
phát triển tua bin khí.
Sự phát triển của tua bin khí sau chiến tranh càng sâu và
mạnh hơn theo những hướng chủ yếu trong chiến tranh
thế giới đã tới mức chỉ trong thời gian rất ngắn, tua bin khí
dùng cho máy bay đã loại động cơ piston ra kh ỏi lĩnh v ực
quốc phòng và sau đó là các máy bay dân dụng, rồi tới
những máy móc nhỏ đặc biệt có công suất th ấp.
Sự phát triển của tua bin máy bay đặc biệt đ ẩy nhanh s ự
phát triển khí động học phần truyền dòng khí (các dãy
cánh) của máy nén và của tua bin, của thiết bị đốt và v ật
liệu chế tạo. Tất cả những vấn đề trên đã thúc đẩy và tập
hợp nhiều ngành, khoa học kỹ thuật khác nh ư lĩnh v ực
của các máy quay có cánh quạt trong công nghiệp, giao
thông vận tải ngày càng phát triển và xích lại gần nhau
hơn.
- -) Hướng khác do ảnh hưởng của cấu tạo thiết bị tua bin
hơi trong nhà máy nhiệt điện với cách phân chia thành
từng phần tử cấu thành riêng trong từ t ổ hợp. Thực t ế
thường phải thiết kế theo hai hướng trên do yêu cầu sử
dụng trong công nghiệp những nguồn năng lượng cố
định hay di chuyển được.
Ngày nay thiết bị tua bin khí được sử dụng rộng rãi. Nó
đang chèn ép những động cơ kiểu piston trong ph ạm vi
công suất cao nhất và thiết bị hơi nước trong phạm vi
công suất thấp (như các trạm phát điện bù tải ngọn
hoặc dự trữ).
2.2> Đặc điểm của tuabin khí với máy sinh khí kiểu pittông
tự do:
+ Quá trình sinh công ở động cơ tuabin là quá trình liên
tục nên tạo ra mômen quay đều;
+ Môi chất công tác là sản phẩm cháy của nhiên liệu với
không khí, được hình thành ngay trong buồng cháy c ủa
động cơ;
+ Môi chất công tác có thể đi qua tuabin nhiều nên công
suất của động cơ lớn;
- + Chiều quay của động cơ được quyết định bởi hướng đi
của dòng môi chất công tác nên động cơ chỉ quay một
chiều;
+ Do được cân bằng tốt nên khi động cơ làm việc ổn
định không sinh ra lực quán tính, không gây rung động;
+ Khi động cơ làm việc ở tốc độ quay thấp, tính kinh t ế
không cao. Vì vậy, cần nâng cao tốc độ quay để nâng
cao tính kinh tế và buộc phải dùng bộ giảm tốc nên k ết
cấu trở nên cồng kềnh.
Do sự hạn chế về tính bền nhiệt của vật liệu chế tạo
các chi tiết nên không thể đạt được hiệu suất nhiệt cao
và tuổi thọ cũng thấp.
Mặc dù ra đời muộn, nhưng ngày nay tuabin được sử
dụng trong nhiều lĩnh vực như năng lượng, vận tải, …
2.3> Sơ đồ nguyên lý của TBNL tuabin khí :
- 2.4> Các bộ phận hợp thành của TBNL tuabin khí:
Thiết bị tuabin khí gồm: máy nén khí, buồng cháy, tuabin
và thiết bị phục vụ:
+)máy nén: Sử dụng máy nén pittông tự do:
- +)Buồng cháy:
- +) Tuabin khí:
- 2.5> Ưu nhược điểm của TBNL tuabin khí:
- Công suất tổ hợp thiết bị lớn;
- Nguyên lý làm việc đơn giản, độ tin cậy cao;
- Vận hành thuận tiện, đơn giản trong việc bảo dưỡng, có
khả năng khởi động nhanh và tính năng tăng tốc cao;
- Chi phí vận hành thấp;
- Hiệu suất tương đối cao [η = (0,32÷ 0.34)];
- Kích thước và khối lượng nhỏ;
- Có khả năng nghiên cứu nâng cao tính kinh tế
- Thích nghi tốt với việc tự động hóa và điều khiển t ừ xa.
+ Công suất giới hạn nhỏ hơn so với thiết bị tuabin hơi.
+ Vật liệu chế tạo có giá thành cao.
+ Tính kinh tế thấp do giới hạn nhiệt độ ban đầu của khí
cháy;
+ Sự phụ thuộc của độ tin cậy và tính kinh tế của thiết b ị
tuabin khí chu trình hở vào tác dụng ăn mòn của môi
trường ngoài;
+ Yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng nhiên liệu sử dụng ;
- + Khó thực hiện việc đảo chiều ở các thiết bị cỡ lớn;
+ Phải trang bị thiết bị thay đổi tốc độ.
+ Kích thước ống không khí và khí cháy lớn , lắp đặt
phức tạp.
2.6> Các hệ thống của TBNL tuabin khí:
(1)- Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn của thiết bị tuabin khí có th ể là lo ại
có áp và loại trọng lực.
(2)- Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu được dùng để cấp vào buồng đốt
với số lượng yêu cầu và chất lượng thoả đáng.
(3)- Hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát được dùng để làm mát các phần
rôto và stato của tuabin khí. Người ta dùng không khí và
nước làm môi chất làm mát.
- (4)- Hệ thống điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ
Hệ thống điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ hợp nhất
thành một tổ hợp thống nhất với hệ thống bôi trơn nhiên
liệu và làm mát, tạo khả năng thực hiện việc điều khiển
và điều chỉnh tự động thiết bị tuabin khí từ trạm điều
khiển trung tâm hoặc từ đài chỉ huy, còn trong trường
hợp cần thiết thì có thể điều khiển thiết bị bằng tay.
- III)Tài liệu tham khảo:
+> http://www.oto-hui.com/diendan/tai-
lieu-chuyen-nganh/10164-tua-bin-khi-
gas-turbine.html
+> www.hiendaihoa.com
+>http://upanh.acad.vn
+>http://img.diytrade.com
+> Trang bị động lực tàu thủy/Nuyễn
Đình Long/Đại Học Nha Trang.
Xin trân thành cam ơn!
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
