(Luận văn thạc sĩ) mô phỏng hệ thống phát điện dùng từ thuỷ động lực trong nhà máy nhiệt điện

TỔNG QUAN

Đặt vấn đề

Hiện nay, Việt Nam có khoảng 45.000MW nguồn điện, nhưng dự báo đến năm 2025, nhu cầu điện sẽ gấp đôi con số hiện tại, đạt khoảng 130.000MW vào năm 2030 Nguồn điện chủ yếu của Việt Nam là thủy điện và nhiệt điện, trong đó thủy điện chỉ đáp ứng hơn 30% nhu cầu và đã gần như khai thác hết tiềm năng.

Trong bối cảnh kinh tế phát triển, nhu cầu năng lượng gia tăng nhanh chóng trong khi nguồn tài nguyên đang cạn kiệt, các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều giải pháp nâng cao chất lượng điện năng, bao gồm nâng cấp nhà máy phát điện cũ và cải thiện khả năng truyền tải Đặc biệt, họ chú trọng đến nguồn năng lượng tái tạo, trong đó phương pháp phát điện từ thủy động lực (MHD) đang thu hút sự quan tâm Khác với các máy phát điện truyền thống, MHD hoạt động ở nhiệt độ cao mà không cần bộ phận chuyển động, và nhiệt thải ra từ máy phát điện này có thể được sử dụng để gia nhiệt cho lò hơi của các nhà máy nhiệt điện.

Hiện nay, số lượng và chất lượng các nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ Do đó, nghiên cứu kết hợp hệ thống phát điện từ thủy động lực và nhiệt điện là cần thiết để nâng cao công suất phát điện cho các nhà máy nhiệt điện.

Giới thiệu về máy phát điện MHD và các nghiên cứu về MHD

Máy phát điện MHD là hệ thống chuyển đổi nhiệt năng hoặc động năng thành điện năng dựa trên nguyên lý thủy động học Một trong những lợi thế nổi bật của MHD là khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao mà không cần các chi tiết bôi trơn, giúp tiết kiệm chi phí và giảm thiểu bảo trì Hơn nữa, MHD có thể hoạt động hiệu quả ngay cả với nguồn nhiệt cấp thấp khi sử dụng kim loại lỏng để phát điện.

Công nghệ MHD đang phát triển mạnh mẽ tại Nhật Bản, Mỹ và Pháp, nơi có nền tảng khoa học kỹ thuật tiên tiến đủ khả năng chế tạo và thử nghiệm Các nhà máy điện hạt nhân ở những quốc gia này cũng đang áp dụng công nghệ phát điện mới này Trong khi đó, nghiên cứu về máy phát MHD ở Việt Nam còn ở giai đoạn sơ khai, chủ yếu dựa trên lý thuyết, nhưng đã có nhiều nỗ lực kết hợp máy phát MHD với các quy trình trong nhà máy điện nhằm nâng cao hiệu suất Một số công trình nghiên cứu có giá trị kỹ thuật bao gồm nâng cao hiệu suất MHD trong nhà máy nhiệt điện, kết hợp MHD với năng lượng mặt trời, nghiên cứu MHD như động cơ đẩy cho tàu thuyền, và phát triển bơm vi điện cơ MHD.

Mặc dù máy phát MHD có nhiều ưu điểm, nhưng hiện tại vẫn chưa được áp dụng rộng rãi trong sản xuất điện năng quy mô lớn do các vấn đề kỹ thuật và chi phí cao hơn so với tuabin khí Máy phát MHD chu trình hở thường sử dụng nguyên liệu hóa thạch và kết hợp với tuabin hơi trong các nghiên cứu từ nhiều năm trước.

60 Máy phát MHD với chu trình kín vận hành với nguồn nhiên liệu từ phản ứng hạt nhân Do có khả năng làm việc ở nhiệt độ rất cao nên MHD có thể được chọn là chu trình đứng đầu để nâng cao hiệu suất của các tuabin khí do đó MHD sử dụng với chu trình kết hợp

Các nghiên cứu về MHD hiện nay trên thế giới:

- Máy phát MHD với lưu chất là muối kim loại nóng chảy

- Máy phát MHD với nhiên liệu hóa thạch, sử dụng chu trình kết hợp với turbine hơi để nâng cao hiệu suất phát điện

- Ứng dụng máy phát MHD sử dụng kim loại lỏng cho tàu ngầm để giảm tiếng ồn cơ khí

- Sử dụng vật liệu siêu dẫn để tạo từ trường mạnh cho kênh dẫn

- Máy gia tốc sử dụng nguyên lý MHD (MHD accelerator)

- Mô phỏng về vận tốc và áp suất của vật dẫn, chất lỏng không nén

- Phản ứng của máy phát dạng đĩa chu trình kín kết nối với hệ thống điện

Các nghiên cứu về MHD hiện nay tại Việt Nam:

- Ảnh hưởng của vận tốc, mật độ từ trường, thông số Hall lên thông số đầu ra của MHD

- Khảo sát tính kinh tế ở máy phát từ thủy động lực ở Việt Nam

- Mô phỏng một số thông số của các loại máy phát điện từ thủy động lực

- Phân tích các thông số vào- ra và tính toán tỉ suất enthalpy của máy phát điện từ thủy động lực.

Nhiệm vụ và mục tiêu của đề tài

Phương pháp phát điện từ thủy động lực (MHD) đang trở thành một xu hướng nghiên cứu mới với hiệu suất phát điện cao, đã được phát triển dưới dạng mô hình thí nghiệm và dự kiến sẽ được ứng dụng trong tương lai gần Đề tài này tập trung vào việc kết hợp giữa phương pháp phát điện từ thủy động lực học và nhiệt điện, nhằm khai thác tiềm năng tối ưu của cả hai công nghệ.

- Tìm hiểu nguyên lý phát điện từ thủy động lực học

- Tìm hiểu các mô hình phát điện từ thủy động lực học

- Xây dựng mô hình mô phỏng phát điện dùng từ thủy động lực vào nhà máy nhiệt điện truyền thống.

Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về MHD

- Nghiên cứu chu trình làm việc của nhà máy nhiệt điện

- Nghiên cứu mô hình phát điện dùng từ thủy động lực học kết hợp nhiệt điện.

Phương pháp nghiên cứu

- Đọc, nghiên cứu các tài liệu

- Nghiên cứu cấu trúc, mô phỏng hệ thống dựa trên nguyên lý dựa trên các mô hình toán học sau đó rút ra kết luận

- Sử dụng phần mềm MATLAB và các phần mềm khác để mô phỏng và biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số trong sơ đồ phân tích.

Giới hạn của đề tài

- Không phân tích sâu cấu tạo máy phát MHD

- Không phân tích sâu hệ thống nhiệt điện

- Không phân tích lưu chất làm việc của MHD

- Không phân tích về phần điện sau máy phát.

Bố cục của đề tài

Luận văn bao gồm 5 chương cụ thể như sau

Chương 1: Tổng quan Đặt vấn đề và trình bày mục đích nghiên cứu, ý nghĩa, giới hạn và bố cục của đề tài.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Nhà máy nhiệt điện

2.1.1 Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện

Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện dựa trên việc đốt nhiên liệu hóa thạch như than, dầu hoặc khí trong buồng đốt Nhiệt năng sinh ra từ quá trình này được sử dụng để làm nóng lò hơi Đồng thời, khí thải từ quá trình đốt được kiểm soát nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường Cuối cùng, hơi nước sau khi sử dụng sẽ được ngưng tụ và bơm tuần hoàn trở lại lò hơi để tái sử dụng.

Tốc độ turbine hơi được điều chỉnh bằng van hơi Động năng của turbine hơi sẽ kéo máy phát điện

Hình 2.1: Sơ đồ khối nhà máy nhiệt điện sử dụng nguyên liệu hóa thạch 2.1.2 Các loại nhà máy nhiệt điện

2.1.2.1 Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi

Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi chuyên sản xuất điện năng bằng cách sử dụng toàn bộ năng lượng nhiệt từ quá trình đốt nhiên liệu Đây là loại nhà máy nhiệt điện phổ biến nhất hiện nay.

Nhiên liệu khí tự nhiên giúp tiết kiệm chi phí xây dựng nhà máy lên đến 20% nhờ vào quy trình cung cấp và xử lý nhiên liệu đơn giản hơn Bên cạnh đó, hiệu suất của nhiệt điện khí cao hơn khoảng 4 đến 5% so với nhiệt điện than, nhờ vào việc giảm thiểu tổn thất nhiệt.

Nhiệt điện khí ít ô nhiễm môi trường hơn nhiệt điện than và dễ vận chuyển hơn do sử dụng đường ống dẫn khí

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện dùng than [1]

Nhiên liệu được chuyển từ kho chứa qua hệ thống vận chuyển đến bộ sấy, sau đó được đưa vào lò hơi Tại lò hơi, phản ứng cháy diễn ra, biến năng lượng thành nhiệt năng của hơi nước Khói từ lò hơi sẽ đi qua bộ hâm nước.

Bộ sấy không khí và quạt khói hoạt động cùng nhau để đẩy khói ra ngoài qua ống khói Nước từ bình khử khí được bơm qua bình gia nhiệt cao áp, sau đó vào lò hơi Trong lò hơi, nước nhận nhiệt từ phản ứng cháy và biến thành hơi áp suất cao, với áp suất từ 0 atm đến 240 atm và nhiệt độ từ 0°C đến 650°C Hơi nước sau đó được dẫn vào turbin hơi, nơi nhiệt năng của nó chuyển hóa thành cơ năng quay turbin, trước khi áp suất và nhiệt độ của hơi giảm xuống.

Sau khi hơi đi qua turbin với áp suất và nhiệt độ thấp (p=0,03 atm đến 0,04 atm; t0 0 C đến 40 0 C), nó được đưa vào bình ngưng hơi (7) Nước từ bình ngưng (7) được bơm qua bơm (9) trở lại bình khử khí (11) thông qua bình gia nhiệt hạ áp (10).

Một phần hơi nước trích từ turbin để cung cấp cho bình gia nhiệt cao áp (13), bình khử khí (11) và bình gia nhiệt hạ áp (10)

Nhiệt điện ngưng hơi có các đặc điểm quan trọng sau:

- Công suất lớn, thường được xây dựng gần nguồn nhiên liệu

- Điện năng sản xuất ra chủ yếu tải lên mạng truyền tải

- Có thể làm việc với dải phụ tải rộng

- Thời gian khởi động lâu (3 đến 10h) Nhà máy dùng khí có thời gian khởi động nhỏ nhất kế đến là dầu và than

- Hiệu suất nhà máy nhiệt điện ngưng hơi thấp, thông thường 30 đến 35% Một số nhà máy hiện đại có thể đạt đến 42%

- Lượng điện tự dùng nhà máy lớn (3 đến 15%)

- Vốn xây dựng nhỏ hơn thủy điện và thời gian xây dựng nhỏ hơn

Việc tăng cường hiệu suất của các tổ máy điện bằng cách nâng cao thông số hơi nước và công suất có thể dẫn đến ô nhiễm môi trường xung quanh Hiện nay, các tổ máy có công suất 300, 500 và 800MW được sử dụng phổ biến, trong khi một số nơi đã đạt đến công suất 1200MW.

2.1.2.2 Nhà máy nhiệt điện trích hơi

Nhà máy nhiệt điện trích hơi vừa sản xuất điện năng vừa cung cấp nhiệt cho các phụ tải nhiệt xung quanh

Nguyên lý hoạt động của nhiệt điện trích hơi tương tự như nhiệt điện ngưng hơi, với điểm khác biệt là hơi nước được trích ra từ tầng trung áp và cao áp của turbin để cung cấp cho bên ngoài Một phần hơi nước sẽ được đưa đến bộ hâm nước để làm nóng nước cung cấp cho nhu cầu bên ngoài Sau khi sử dụng, nước sẽ được đưa trở lại bộ hâm nước qua bơm nước Cuối cùng, hơi nước trích từ turbin, sau khi đi qua bộ hâm nước, sẽ được chuyển đến bình khử khí thông qua bơm.

Nhà máy nhiệt điện trích hơi có hiệu suất tổng cộng cao hơn so với nhiệt điện ngưng hơi nhờ vào việc tận dụng phụ tải nhiệt, có thể đạt đến 70% khi có nhiều phụ tải nhiệt xung quanh Những đặc điểm quan trọng của nhà máy này bao gồm khả năng tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu lãng phí nhiệt.

- Nhà máy thường được xây dựng gần hộ tiêu thụ nhiệt

- Nhà máy có công suất tùy thuộc vào nhu cầu phụ tải nhiệt và thông thường là không lớn và phổ biến là 300 đến 500MW

- Phần lớn điện năng phát ra cấp cho tải ở dạng điện áp phát và điện áp nhỏ nên máy phát thường sử dụng thanh góp

- Đồ thị phụ tải của nhà máy phụ thuộc vào phụ tải nhiệt

Turbin khí hiện đại tích hợp công nghệ cao gồm bộ nén, bộ đốt, turbin và máy phát (hình 2.3)

Hình 2.3a: Sơ đồ nguyên lý nhiệt điện dùng turbin khí chu trình đơn

Turbin khí chu trình kết hợp hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng khí nén ở áp suất cao, được đốt trong buồng đốt và trực tiếp đẩy vào cánh turbin để quay máy phát điện Khác với turbin khí chu trình đơn, khí đốt trong chu trình kết hợp không cần truyền nhiệt qua nước hoặc hơi, giúp nâng cao hiệu suất Các turbin hiện đại có thể đạt nhiệt độ đốt lên đến 1500°C và hệ số áp suất đạt 30:1, mang lại hiệu suất nhiệt khoảng 35% cho các turbin đơn.

Chu trình kết hợp kết hợp chu trình nhiệt động Rankine (turbin hơi) và Brayton (turbin khí) thông qua nồi thu hồi nhiệt, giúp tận dụng năng lượng từ khí thải của turbin khí để cung cấp cho turbin hơi.

Các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch hoạt động bằng cách tạo ra hơi nước hoặc khí đốt để cung cấp năng lượng cho máy phát điện Hơi nước hoặc khí đốt với nhiệt độ và áp suất cao sẽ đi qua các tầng quay của turbin, làm cho turbin quay Turbin được cấu tạo từ nhiều cánh ghép lại, kết nối với máy phát điện để chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng.

Thực chất nhà máy điện nguyên tử cũng là một nhà máy nhiệt điện (hình 2.4)

Có hai dạng nhà máy: một vòng tuần hoàn nước (hình 2.4 a) và hai vòng tuần

Lò hơi được thay thế bằng lò phản ứng hạt nhân và bộ trao đổi nhiệt trong khi nguồn năng lượng điện vẫn được phát ra từ turbin hơi và máy phát điện turbin hơi.

Trong quá trình hoạt động, lò phản ứng hạt nhân phát ra tia phóng xạ nguy hiểm, đặc biệt là tia gamma Để bảo vệ con người khỏi những nguy cơ này, lò phản ứng được bao bọc bởi các lớp bảo vệ đặc biệt, bao gồm nước dày 1m, bê tông dày 3m và gang dày 0,25m Nước trong mạch vòng đầu tiên sẽ bị nhiễm các chất phóng xạ, trong khi nước ở mạch vòng thứ hai hầu như không bị nhiễm, cho phép con người tiếp xúc an toàn.

Hình 2.4: Sơ đồ khối nhà máy điện nguyên tử

Hình 2.5: Nhà máy điện nguyên tử tại Mỹ

Nhà máy điện nguyên tử tiêu thụ nhiên liệu ít hơn nhiều so với nhà máy nhiệt điện Cụ thể, để sản xuất 120MWh điện năng, chỉ cần khoảng 30g uranium, trong khi nhà máy nhiệt điện cần từ 100 đến 110 tấn than Điều này cho thấy năng lượng từ 1kg uranium rất lớn và hiệu quả hơn so với than đá.

2.1.3 Tiềm năng nhiệt điện ở Việt Nam

PHÂN TÍCH CHU TRÌNH

Xây dựng chu trình máy phát MHD kết hợp Tuabin khí trong nhà máy nhiệt điện

Chu trình phát điện kết hợp máy phát từ thủy động lực (MHD) và tuabin khí là chu trình kín hoạt động dựa trên chu trình Brayton bao gồm:

 Nguồn nhiệt: cung cấp nhiệt lượng cho chu trình hoạt động (Qin) với nhiệt độ của chất khí từ 1800 0 K đến 2400 0 K

Máy phát MHD sử dụng công nghệ máy phát dạng đĩa với hiệu suất từ 35% đến 46%, tạo ra điện một chiều Sau đó, điện này được chuyển đổi thành điện xoay chiều thông qua bộ điều phối trước khi đưa lên lưới điện.

Thiết bị trao đổi nhiệt nhận nhiệt lượng còn lại từ máy phát MHD với nhiệt độ cao, sau đó thực hiện quá trình trao đổi nhiệt để cung cấp môi chất có nhiệt độ thấp trước khi vào thiết bị làm lạnh.

Thiết bị làm lạnh có vai trò quan trọng trong quá trình làm mát môi chất trước khi đưa vào máy nén, giúp nâng cao áp suất Nhiệt độ của khí sau khi được làm lạnh ảnh hưởng lớn đến hiệu suất hoạt động của toàn bộ chu trình.

Máy nén khí đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao áp suất của chất khí trước khi vào tuabin khí để phát điện Khi lựa chọn máy nén, hai yếu tố chính cần xem xét là tỷ số nén và số lượng tầng nén của máy.

 Tuabin khí: nhận năng lượng vào với áp suất cao sau đó biến nhiệt năng thành điện năng và phát lên lưới điện W2

 Động cơ: nhận năng lượng từ bộ điều phối năng lượng có nhiệm vụ kéo máy nén và tuabin hoạt động

Với các thiết bị trên ta có chu trình kết hợp được xây dựng như sau:

Hình 3.1: Chu trình kết hợp MHD – tuabin khí

Các ký hiệu trong chu trình

- Qi: Nhiệt lượng tại nút thứ i (MW)

- Ti: Nhiệt độ tại nút thứ i ( 0 K)

- Pi: Áp suất tại nút thứ i ( at)

- CP: Nhiệt dung riêng của chất khí ( J/KgK)

- γ: Hệ số nhiệt của chất khí

- Πc: Tỉ số nén của máy nén

- ΠS: Tỉ số nén của tầng nén

- حc: Tỉ số nhiệt độ ra – vào máy nén

- حs: Tỉ số nhiệt độ ra – vào các tầng nén

- △T: Độ chênh lệch nhiệt độ

- Πt: Tỉ số áp suất ra – vào tuabin

- حt: Tỉ số nhiệt độ ra – vào tuabin

- G: Lưu lượng của chất khí qua máy phát MHD

- PMHD:Điện năng ra khỏi MHD

- PC: Năng lượng máy nén cần

- Pion: Năng lượng cần thiết để ion hóa chất khí

- W1: Điện năng lên lưới sau chu trình MHD

- W2: Điện năng lên lưới sau chu trình Brayton( tuabin khí)

- Tref: Nhiệt độ lấy mẫu( 0 K)

- Pref: Áp suất lấy mẫu( at)

TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG

Bài Toán 1

Xét chu trình kết hợp như hình 3.1 với các dữ liệu tính toán như sau:

Bảng 4.1: Dữ liệu tính toán bài toán 1

Tuabin Thiết bị trao đổi nhiệt

Dữ liệu tính toán cho bài toán 1 được trình bày trong bảng 4.1, bao gồm Tref chính là nhiệt độ môi trường (25°C) và Pref là áp suất khí quyển Các thông số dữ liệu đầu vào được tham khảo từ các nguồn [5], [8] và [9].

Sau khi thực hiện lập trình tính toán bằng Matlab, chúng tôi đã phân tích và thu được các thông số quan trọng như áp suất, nhiệt độ, năng lượng và entropy tại các nút trong chu trình.

Bảng 4.2: Kết quả tính toán thông số với T3 = 1800 0 K

Theo Bảng 4.2, hiệu suất tại các nút đã có sự thay đổi rõ rệt Cụ thể, tại nút 3 - 4 và nút 2 - 2A, khi nhiệt độ giảm, entropy lại tăng lên, điều này tương ứng với quá trình phát điện.

Hiệu suất của chu trình phát điện được xác định bằng tỉ số giữa điện năng thu được đưa lên lưới điện và năng lượng cung cấp cho chu trình (Qin) Để tính toán hiệu suất này, cần thực hiện phân tích cân bằng nhiệt của chu trình, cho kết quả hiệu suất đạt 59,78%.

Đồ thị T – S (hình 4.1) thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ và entropy tại 11 vị trí trong chu trình kết hợp và các giai đoạn của máy nén khí (3 tầng nén) Trong chu trình này, chỉ có hai giai đoạn thỏa mãn điều kiện nhiệt độ giảm trong khi entropy tăng, đó là giai đoạn 3 – 4 và giai đoạn 2 – 2A, tương ứng với quá trình phát điện.

Kết quả phân tích chu trình kết hợp cho thấy hiệu suất phát điện đạt 55,2% tại đại học Nagaoka Niigata Nhật Bản, cao hơn so với chu trình MHD Tuy nhiên, chu trình kết hợp sử dụng thêm tuabin khí, do đó, chi phí đầu tư cần được xem xét kỹ lưỡng.

Hình 4.2: Kết quả phân tích chu trình MHD dạng đơn trong [10]

4.1.4 Kết quả tính toán khi thay T 3 = 2000 0 K

Trong trường hợp này, tất cả các thông số đầu vào vẫn được giữ nguyên theo Bảng 4.1, tuy nhiên, nhiệt độ đầu ra từ nguồn nhiệt T3 sẽ được điều chỉnh từ 1800 K.

2000 0 K Sau khi phân tích và tính toán chương trình Matlab cho ta kết quả như sau:

Bảng 4.3: Kết quả tính toán thông số với T3 = 2000 0 K

Dựa vào kết quả Bảng 4.3, ta thấy khi tăng nhiệt độ T3 từ 1800 0 K lên 2000 0 K thì entropy tại các nút giảm, cho thấy hiệu suất toàn chu trình tăng

4.1.5 Kết quả phân tích nếu T 3 = 2400 0 K

Trường hợp thứ 3 khi thay đổi nhiệt độ ra khỏi nguồn nhiệt là T3= 2400 0 K sau khi phân tích và tính toán chương trình Matlab cho ta kết quả như sau:

Bảng 4.4: Kết quả tính toán thông số với T3 = 2400 0 K

Kết quả phân tích chu trình với T3 = 2400 K cho thấy hiệu suất tăng 1.4%, đạt 69.20% so với 67.8% trong nghiên cứu của Motoo Ishikawa, mặc dù tác giả chọn = 0.35 thay vì = 0.4595 So với chu trình đơn không kết hợp với tuabin, hiệu suất cũng tăng đáng kể từ 63.6% lên 69.20%.

Hình 4.5: Kết quả phân tích chu trình MHD – tuabin khí [11]

Bài toán 2

Trong bài toán thứ hai, chúng ta sẽ phân tích hiệu suất của chu trình MHD khi giữ nguyên nhiệt độ vào mát T3 = 2400 K và thay đổi nhiệt độ sau thiết bị làm lạnh T6 lần lượt là 350 K và 400 K Các thông số khác của chu trình sẽ được giữ nguyên như trong bài toán 1 Trước khi tiến hành tính toán, dữ liệu đầu vào sẽ được trình bày trong bảng 4.5.

Xét chu trình kết hợp như hình 3.1 với các dữ liệu tính toán như sau:

Bảng 4.5: Dữ liệu tính toán bài toán 2

Tuabin Thiết bị trao đổi nhiệt

Bảng 4.6: Kết quả tính toán thông số với T6 = 350 0 K

Kết quả từ Bảng 4.6 cho thấy, khi giữ nhiệt độ T3 ở mức 2400 K và thay đổi T6 xuống 350 K, các thông số tại các nút cũng thay đổi tương ứng, dẫn đến sự biến động đáng kể trong hiệu suất của chu trình.

4.2.3 Kết quả phân tích khi thay đổi T 6 = 400 0 K

Khi thay T6 = 400 0 K chương trình MATLAB cho ta kết quả như sau:

Bảng 4.7: Kết quả tính toán thông số với T6 = 400 0 K

Khi so sánh bảng 4.6 và bảng 4.7 sau khi thay đổi T6, năng lượng vào máy nén tăng lên, dẫn đến năng lượng điện lên lưới sau bộ điều phối giảm, làm giảm hiệu suất chu trình phát điện Hiệu suất chu trình đạt 60,76%.

Khi phân tích chu trình MHD với nhiệt độ vào máy nén tăng lên, công suất của tuabin W2 vẫn giữ nguyên ở mức 20,316 MW và điện năng đầu ra của MHD là 74,207 MW Tuy nhiên, do nhiệt độ sau thiết bị làm lạnh cao, máy nén cần công suất điện lớn hơn, dẫn đến giảm điện năng đưa lên lưới điện W1 và làm giảm hiệu suất của chu trình.

Hình 4.8 biểu diễn quá trình làm việc của chu trình thông qua hai đại lượng là

T và S, đồ thị sẽ thay đổi một số giá trị entropy khi tác giả thay đổi nhiệt độ của môi chất sau khi được làm lạnh

Hình 4.8: Đồ thị T –S với T6 lần lượt được thay đổi 300 0 K, 350 0 K và 400 0 K

Hình 4.9 minh họa mối quan hệ giữa hiệu suất chu trình và nhiệt độ môi chất trong máy nén, giúp người đọc dễ dàng đánh giá kết quả phân tích chu trình kết hợp.

Hình 4.9: Biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa hiệu suất của chu trình và nhiệt độ vào máy nén (T6)