NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Nhà máy điện nhiệt là một nhà máy điện, trong đó hóa năng của nhiên liệu biến thành nhiệt năng cấp nhiệt cho nước để biến thành hơi. Nước được đun nóng, chuyển thành hơi nước và quay một tua bin hơi nước và tuabin này làm chạy một máy phát điện. Sau khi đi qua tuabin, hơi nước được ngưng tụ trong bình ngưng và tuần hoàn lại đến nơi mà nó đã được làm nóng, quá trình này được gọi là chu trình Rankine.

CHU TRÌNH RANKINE

Nhà máy nhiệt điện hoạt động theo chu trình nhiệt động hơi nước. Nguồn nhiên liệu chủ yếu là than đá, khí tự nhiên, biomass… Các quá trình của chu trình Rankine như sau:

– 1 – 2: Quá trình giãn nỡ đoạn nhiệt trong Turbine S1 = S2 sinh moment quay (công) dẫn động máy phát thông qua hộp giảm tốc;

– 2 – 3: Quá trình đẳng áp trong bình ngưng P2 = P3 là ngưng tụ hơi bão hòa thành lỏng sôi. Hơi nước được giải nhiệt bằng nước làm mát tuần hoàn qua tháp giải nhiệt;

– 3 – 4: Quá trình nén nước ở bơm nước cấp lò hơi S3 = S4, bơm nước tiêu hao một lượng cơ năng để tăng áp nước cấp vào lò hơi;

– 4 – 1: Quá trình gia nhiệt đẳng áp trong lò hơi P4 = P1. Nhiên liệu được cấp và cháy trong lò sinh nhiệt và truyền nhiệt cho nước hóa hơi đến trạng thái quá nhiệt.

Một nhà máy nhiệt điện than gồm có hai cụm thiết bị chính là cụm lò hơi để sản xuất ra hơi nước và cụm tua bin máy phát để biến đổi nhiệt năng của dòng hơi thành điện năng. Ngoài ra còn có thêm lò hơi phụ trợ phục vụ cho khởi động nhà máy, hệ thống nước làm mát, hệ thống chuẩn bị nhiên liệu (kho than, băng chuyền, máy nghiền than), hệ thống sản xuất khí nén, hệ thống thu hồi tro bay, gom xỉ đáy lò, lọc bụi và xử lý khói thải…

Video dưới đây sẽ mô phỏng cho Quý độc giả thấy quy trình sản xuất điện than tại nhà máy

Ưu điểm của nhà máy Nhiệt điện

+ Không bị giới hạn về công suất lắp đặt. Các cụm nhiệt điện có thể được xây dựng với công suất rất lớn (hơn 1000MW) cái này rất hiếm đối với thủy điện

+ Giá thành xây dựng nhà máy thấp hơn thủy điện có cùng công suất

+ Không phụ thuộc vào yếu tố thiên nhiên: địa hình, địa chất, chế độ dòng chảy, mưa – nắng

+ Chủ động trong vận hành vì không phụ thuộc mưa hay nắng

Nhược điểm của nhà máy Nhiệt điện

+ Đốt cháy nguyên liệu trong quá trình sản xuất (dầu, than, khí từ mỏ dầu…) do đó phụ thuộc vào nguồn cung các nguyện liệu này. Tạo ra khí thải làm ô nhiễm môi trường, tăng hiệu ứng nhà kính. Trong tình hình nguồn nguyên liệu ngày càng cạn kiệt, giá thành cao sẽ ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nhà máy (than đá, dầu mỏ sắp hết trong khoảng vài chục năm nữa). Nguyên liệu bị đốt cháy sẽ mất đi không thể tái sinh như nước của thủy điện.

+ Do sử dụng nguyên liệu nên giá thành sản xuất địên năng lớn hơn thủy điện (khoãng 8 – 10 cent/kWh)

+ Không linh hoạt trong chế độ vận hành. Khi cần thiết nâng công suất vào giờ cao điểm phải mất hàng giờ trong khi thủy điện chỉ mất khoảng 7 – 10s. Do đó nhiệt điện thường chủ yếu chạy đáy hoặc bán đỉnh