Đồ án Tính toán kiểm tra nhiệt nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp

Lời nói đầu Để đáp ứng tăng trưởng kinh tế cao trong giai đoạn hiện nay củng như đảm bảo an ninh năng lượng cần phát triển mạnh việc sản xuất điện nói chung và các nhà máy nhiệt điện nói riêng Nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp (Combined cycles power plant – CCPP) ra đời trong những năm gần đây, với công nghệ tiến nó đã phát triển nhanh chóng và được chuyển giao khắp thế giới. Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006 –2015 có xét đến 2025, Chính phủ củng đã ưu tiên phát triển loại nhà máy điện này. Vì vậy cần phải đánh giá một cách toàn diện về Nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp để xây dựng hợp lý và khai thác tối đa hiệu quả của nó. Xuất phát từ yêu cầu đó tôi được giao nhiệm vụ cho đồ án Tốt nghiệp là “ Tính Toán Kiểm Tra Nhiệt Nhà Máy Nhiệt Điện Chu Trình Hỗn Hợp” để đánh giá hiệu suất nhiệt của nó. Bằng nổ lực bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của TS Trần Thanh Sơn và các Kỹ sư ở các nhà máy điện Cà Mau 1, Phú Mỹ 3, tôi đã hoàn thành đề tài với các phần chính sau: - Chương 1: Khái quát chung - Chương 2: Nguyên lý nhiệt động chu trình hỗn hợp trong nhà máy nhiệt điện - Chương 3: Các thành phần thiết bị chính của nhà máy nhiệt điện CCPP - Chương 4: Tính toán kiểm tra nhiệt nhà máy nhiệt điện Cà Mau 1 Do thời gian hạn chế, củng như kiến thức còn khiếm khuyết nên không thể tránh khỏi sai sót. Rất mong được sự chỉ dạy, góp ý của thầy cô và các anh chị để tôi ngày một hoàn thiện hơn Lời cuối tôi chân thành cảm ơn thầy Trần Thanh Sơn, cùng các thầy cô giáo trong khoa Công Nghệ Nhiệt-Điện Lạnh đã giúp tôi hoàn thành Đồ án này! Đà Nẳng, tháng 5 năm 2008 Sinh viên: Lý Hoàng Minh Chương 1 Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu về điện năng Năng lượng điện ngày càng đóng vai trò quan trọng trên thế giới, là nhu cầu không thể thiếu cho xã hội phát triển. Dựa vào khả năng sản suất và tiêu thụ điện năng mà ta có thể đánh giá được phần nào về sự phát triển của nền công nghiệp nước đó. Điện năng được sản xuất theo nhiều cách khác nhau và tuỳ theo loại năng lượng chuyển hoá thành điện năng mà người ta chia ra các loại nhà máy điện như: Nhà máy nhiệt điện Nhà máy thuỷ điện Nhà máy điện nguyên tử Nhà máy phong điện (dùng sức gió) Nhà máy điện năng lượng mặt trời … Hiện nay phổ biến nhất là nhà máy nhiệt điện ở đó nhiệt năng khi đốt các nhiên liệu hữu cơ như: than, dầu, khí đốt…được biến đổi thành điện năng. Trên thế giới hiện nay 70% lượng điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện. Riêng ở Việt Nam lượng điện năng do các nhà máy nhiệt điện sản xuất ra củng chiếm hơn 55 % lượng điện toàn quốc. nhưng còn phụ thựôc vào nguồn nhiên liệu dự trữ sẵn có, điều kiện kinh tế củng như sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Trong những thập kỷ gần đây nhu cầu về nhiên liệu lỏng trong công nghiệp, giao thông vận tải và sinh hợt ngày càng tăng, trong khi trữ lượng các mỏ dầu đang giảm dần. Do đó người ta đã hạn chế dùng nhiên liệu lỏng cho các nhà máy nhiệt điện, mà chủ yếu sủa dụng nhiên liệu rắn và nhiên liệu khí làm những nhiên liệu chính của nhà máy nhiệt điện. 1.2 Phân loại nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hưu cơ có thể chia ra các loại sau: Phân loại theo nhiên liệu sử dụng: Nhà máy đốt nhiên liệu rắn Nhà máy đốt nhiên liệu lỏng Nhà máy đốt nhiên liệu khí Nhà máy đốt hai hoặc ba laoi nhiên liệu trên (hỗn hợp) Phân loại theo tuabin máy phát: Nhà máy nhiệt điện tuabin hơi Nhà máy nhiệt điện tuabin khí Nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp tuabin khí-hơi Phân loại theo dạng năng lượng được cấp đi: Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi: chỉ sản xuất điện Trung tâm nhiệt điện: cung cấp cả điện và nhiệt Phân loại theo kết cấu công nghệ Nhà máy nhiệt điện kiểu khối Nhà máy nhiệt điện kiểu không khối Phân loại theo tính chất mang tải Nhà máy nhiệt điện phụ tải gốc, có số giờ sử dụng công suất đặt hơn 5.103 giờ Nhà máy nhiệt điện phụ tải giữa, có số giờ sử dụng công suất đặt khoảng (3 – 4).103 giờ Nhà máy nhiệt điện phụ tải đỉnh, có số giờ sử dụng công suất đặt khoảng 1500 giờ 1.3 Khái quát chung về nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp tuabin khí - hơi Các tài liệu khoa học thường đưa ra đề nghị kết hợp hai hay nhiều chu trình nhiệt với nhau trong một nhà máy nhiệt điện, với mục đích làm tăng hiệu suất so với các chu trình đơn. Về mặt lý thuyết hiệu suất nhiệt khi kết hợp các quá trình nhiệt với nhau dù chúng có hoạt động trong cùng điều kiện làm việc hoặc khác nhau hay không. Tuy nhiên sự kết hợp giữa các chu trình có điều kiện làm việc làm việc khác nhau thường được quan tâm nhiều hơn vì thuận lợi của chúng là có thể bổ sung cho nhau. Thông thường các chu trình được đặt ở “đầu” và “cuối” của chu trình chung. “Chu trình đầu” là chu trình đầu tiên mà hầu như nhiệt lượng được cấp ở chu trình này, nhiệt thải của nó sinh ra được sử dụng cho quá trình kế tiếp có nhiệt độ làm việc thấp hơn vì thế có thể gọi là “ chu trình cuối”. Việc chọn lựa hợp lý điều kiện làm việc giúp tạo ra khả năng một chu trình toàn diện với các quá trình nhiệt động tối ưu của nhiệt lượng ở dãi nhiệt độ cao và nhiệt thừa trao đổi ở môi trường mức nhiệt độ thấp nhất có thể có. Thường chu trình đầu và chu trình cuối đi theo cặp trong một bộ (hệ thống) biến đổi nhiệt. Quay trở lại hiện tại chỉ một chu trình hỗn hợp được công nhận rộng rải nhiều nơi đó là nhà máy nhiệt điện hỗn hợp tuabin khí/ tuabin hơi. Bởi vì nhà máy loại này sử dụng được hầu hết các nhiên liệu hóa thạch (đặc biệt là nhiên liệu lỏng hoặc khí). Hình vẽ 1 sơ đồ đơn giản cho việc lắp đặt một hệ thống loại này, trong đó một chu trình mở tuabin khí kèm theo sau bởi một quá trình hơi. Nhiệt thừa từ tuabin khí được dùng để sản sinh hơi cấp cho tuabin hơi. Hình 1.1: Sơ đồ đơn giản hệ thống nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp tuabin khí-hơi 1 – Máy nén 2 – Tuabin khí 3 – Thiết bị sinh hơi 4 – Tuabin hơi 5 - Thiết bị ngưng tụ 6 - Cửa cấp nhiên liệu tuabin khí Những kiểu kết hợp khác có thể được ứng dụng như là quá trình bay hơi thủy ngân, hoặc chu trình bay hơi , hấp thụ nước trong dung môi hấp phụ (dung dịch kim loại Li/Br) hay hơi NH3. Quá trình bay hơi thủy ngân thi không còn ứng dụng nhiều kể từ khi nhà máy nhiệt điện hơi đối lưu đã đạt được hiệu suất cao hơn nó. Môi chất hấp phụ hay hơi amoniac thì có những ưu điểm hơn so với nước ở dải nhiệt độ thấp như thiết bị gọn hơn, không gây ẩm ướt. Tuy nhiên chúng có nhược điểm là vốn đầu tư đắt, ảnh hưởng tới môi trường .v.v. là trở ngại lớn để thay thế cho quá trình hơi trong chu trình hỗn hợp của nhà máy nhiệt điện. Chúng ta đi đến kết luận rằng phương án kết hợp một chu trình mở của tuabin khí với một chu trình nước/hơi thì có hiệu quả nhất. Tất nhiên một số trường hợp áp dụng đặc biệt có thể sử dụng riêng mỗi chu trình tuabin khí trong ngắn hạn. Hai lý do chính để chu trình hỗn hợp tuabin khí/ tuabin hơi dược áp dụng rộng rãi hơn so với các chu trình hỗn hợp khác trong nhà máy nhiệt điện. - Sử dụng chính các thiết bị đã có sẳn trong nhà máy nhiệt điện vận hành chu trình đơn. Vì thế tiết kiệm được vốn đầu tư - Không khí là một môi chất tương đối an toàn, sạch và rẻ có thể được sử dụng trong các tuabin khí hiện đại có mức nhiệt độ cao hơn (>10000C). Vì thế cung cấp được điều kiện tối ưu cho “chu trình đầu”. Ngoài ra quá trình hơi sử dụng nước củng là môi chất kinh tế và dễ kiếm, nhưng nên dùng ở phạm vi nhiệt độ trung bình và thấp. Nhiệt độ nhiệt thừa từ tuabin khí hiện đại ngày nay rất thuận lợi cho quá trình hơi. Vì lẽ đó hoàn toàn có lý khi sử dụng quá trình hơi làm chu “trình cuối”. Thật ra trong lịch sử phát triển tuabin khí đã đề cập đến việc kết hợp tuabin khí/ tuabin hơi nhưng ứng dụng một cách rộng rãi chỉ mới những năm gần đây khi tuabin khí đạt đựơc nhiệt độ vào đạt được giá trị có thể tạo ra một hiệu suất chu trình khá cao. Ngày nay tổng công suất cài đặt của các nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp tuabin khí/ tuabin hơi trên toàn bộ thế giới đã trên 30.000 MW (1997), và đang tăng rất nhanh hằng ngày. Ở Việt Nam những năm gần đây để đáp ứng nhu cầu điện năng bức thiết của đất nước, hàng loạt các nhà máy, trung tâm nhiệt điện sử dụng chu trình hỗn hợp như: - Nhà máy nhiệt điện Bà Rịa từ 1997 lắp đặt thêm các cụm đuôi phần hơi chu trình hỗn hợp đến nay nhà máy đạt công suất 340 MW -Trung Tâm Nhiệt Điện Phú Mỹ tổng công suất hơn 3000 MW - Nhà Máy Nhiệt Điện Cà Mau 1 công suất 750 MW - Nhà Máy Nhiệt Điện Cà Mau 2 công suất 750 MW (đang xây dựng) - Nhà Máy Nhiệt Điện Nhơn Trạch 1 công suất 450 MW - Nhà Máy Nhiệt Điện Nhơn Trạch 2 công suất 750 MW (đang xây dựng) - Nhà Máy Nhiệt Điện Ô Môn II công suất 750 MW (quy hoạch) - Trung Tâm Nhiệt Điện Miền Nam tổng công suất 2250 MW (quy hoạch) Chương 2 Nguyên lý nhiệt động chu trình hỗn hợp trong nhà máy nhiệt điện 2.1 Tiền đề cơ bản ( Hiệu suất chu trình Carnot ) Như đã biết, hiệu suất chu trình Carnot là hiệu suất lớn nhất của một chu trình nhiệt lý tưởng: (1) Ở đây: ηC _ Hiệu suất chu trình Carot TW _ Nhiệt độ nguồn nhiệt cấp TK _ Nhiệt độ môi trường Trên thực tế hiệu suất các quá trình thực thấp hơn do các tổn thất. Lý do đựoc đưa ra là do có sự khác biệt giữa năng lượng tổn thất và tổn thất execgy. Năng lượng tổn thất là phần tổn thấ nhiệt chủ yếu (bức xạ nhiệt, trao đổi nhiệt đố lưu), và đó là năng lượng mất cho quá trình. Mặt khác, tổn thất execgy là tổn thất bên trong bản thân của quá trình không thuận nghịch theo nguyên lý nhiệt động II Hai lý do chính dẫn đến hiệu suất quá trinh thực thấp hơn hiệu suất chu trình Carnot: Thứ nhất, chênh lệch nhiệt độ trong quá trình cấp nhiệt cho chu trình rất lớn. Ví dụ trong nhà máy nhiệt điện hơi đối lưu, nhiệt độ hơi lớn nhất chỉ khoảng 810 0K, trong khi đó nhiệt độ tại buồng đốt trong lò hơi xấp xỉ 2000 0K. Rồi thì nhiệt lượng thải ra từ quá trình cũng có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh. Cả hai quá trình trao đổi nhiệt trên vì thế đều bị tổn thất. Cách tốt nhất để tăng hiệu suất là tìm cách giảm tổn thất, có thể thực hiện bằng cách tăng tối đa nhiệt độ của chu trình, giảm nhiệt thải ở nhiệt độ thấp nhất có thể. Từ lý luận đó, chu trình hỗn hợp được đặc biệt quan tâm và nghiên cứu. Vì thực tế, không có chu trình đơn nào thực hiện cả hai việc trên được mức độ nhhư nhau, củng như giới hạn về vật liệu và khả năng chế tạo của nó, đó là lý do hợp lý để chọn phương pháp kết hợp 2 chu trình: một với quá trình nhiệt độ cao, và một cho quá trình làm mát cuối cùng. Trong một chu trình mở của tuabin khí, nhiệt độ quá trình có thể đạt được rất cao nhiệt được ccấp trực tiếp cho chu trình. Tuy nhiên, nhiệt độ khói thải từ tuabin khí vì thế củng kha cao. Trong chu trình hơi, nhiệt độ quá trình lớn nhất không quá cao, nhưng nhiệt độ khó thải ra môi trường rất thấp. Như vậy chu trình hỗn hợp chu tuabin khí và tuabin hơi được xem là cung cấp một phương thức hợp lý nhất cho một chu trình nhiệt hiệu suất cao. Khi so sánh với các chu trình đơn khác, ngay cả các chu trình được lắp đặt cải tiến rất công phu, phức tạp như kiểu nhà máy nhiệt điện ngưng hơi có gia nhiệt củng có hiệu suất Carnot lý thuyết thấp hơn 10-15 % so với chu trình hỗn hợp. Mặt khác tổn thất execgy của chu trình hỗn hợp tuabin khí – hơi củng lớn hơn do chênh lệch nhiệt độ ở quá trình trao đổi nhiệt giữa nhiệt thừa từ tuabin khí với chu trình của hơi/nước là thực sự rất lớn. Vì thế có thể thấy được lý do tại sao khác biệt hiệu suất thực tế đạt được của chu trình hỗn hợp với các chu trình khác củng không quá lớn. Bảng 2.1: So Sánh nhiệt động của các chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện. Nhiệt độ nhiệt cấp (0K) Nhiệt độ nhiệt thải (0K) Hiệu suất chu trình Carnot (%) Tuabin khí 950-1000 500-550 42-47 Nhiệt điện ngưng hơi không gia nhiệt 550-630 320-350 37-50 Nhiệt điện ngưng hơi có gia nhiệt 640-700 320-350 45-54 Nhiệt điện chu trình hỗn hợp 950-1000 320-350 63-68 2.2 Hiệu suất nhiệt nhà máy nhiệt điện tuabin khí-hơi. Nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp tuabin khí-hơi là chu trình kết hợp gồm chu trình mở tuabin khí với chu trình Renkin hơi nước. Sơ đồ thiết bị và đồ thị T-s của chu trình hỗn hợp tuabin khí-hơi Nguyên lý làm việc của chu trình: Không khí được nén đoạn nhiệt trong máy nén đến áp suất và nhiệt độ cao, được đưa vào buồng đốt hòa trộn với nhiên liệu và cháy trong buồng đốt ở áp suất cao, không đổi. Sản phẩm cháy đi vào tuabin khí , dãn nở sinh công cho máy phát. Ra khỏi tuabin khí sản phẩm cháy có nhiệt độ còn rất cao, tiếp tục đi vào thiết bị hồi nhiệt sinh hơi cấp nhiệt cho chu trình nước-hơi, rồi thải ra ngoài. Nước được bơm cấp nước bơm vào trong thiết bị thu hồi nhiệt sinh hơi nhận nhiệt và biến thành hơi quá nhiệt. Hơi quá nhiệt đi vào tuabin hơi dãn nở đoạn nhiệt sinh công cho máy phát. Ra khỏi tuabin, hơi đi vào bình ngưng, nhả nhiệt đẳng áp ngưng tụ thành nước rồi được bơm trở về thiết bị sinh hơi, lặp lại chu trình cũ. Trên đồ thị T-s các chu trình nhiệt được biểu diễn như sau: a-b : quá trình nén đoạn nhiệt không khí trong máy nén khí. b-c : quá trình cấp nhiệt (cháy) đẳng áp trong buồng đốt c-d : quá trình dãn nở đoạn nhiệt sinh công trong tuabin khí d-a : quá trinh nhã nhiệt đẳng áp trong thiết bị thu hồi nhiệt sinh hơi 3-1’-1’’-1 : quá trình nước nhận nhiệt đẳng áp trong thiết bị sinh hơi 1-2; 2-2’; 2’-3 : các quá trình giãn nỡ đoạn nhiệt trong tuabin hơi, ngưng đẳng áp trong bình ngưng, và nén đoạn nhiệt trong bơm như chu trình Renkin Như đã nói trên, nhiệt lượng sản phẩm cháy chỉ cấp trực tiếp trong tuabin khí. Tuy nhiên một số chu trình hỗn hợp khi lắp đặt cần thiết có cấp nhiệt bổ sung ở thiết bị sinh hơi, nghĩa là một phần nhiệt được cấp trực tiếp từ buồng đốt tuabin khí đến chu trình hơi. Theo đó, hiệu suất nhiệt nhà máy chu trình hỗn hợp được xác định tổng quát như sau: (2) Nếu không cấp nhiệt bổ sung ở lò sinh hơi(QSF = 0), thì công thức là: (3) Trường hợp tổng quát, hiệu suất các chu trình đơn được định nghĩa là: - Với chu trinh tuabin khí: (4) - Với chu trình tuabin hơi (5) (6) Kết hợp 2 phương trình trên ta được: (7) Trong đó: ηK _ Hiệu suất chu trình hỗn hợp ηGT _ Hiệu suất tuabin khí ηST _ Hiệu suất chu trình hơi WGT _ Công suất điên tuabin khí, kW WST _ Công suất điện tuabin hơi, kW QGT _Nhiệt cấp của sản phẩm cháy cho tuanbin khí ( cho chu trình), kW QEXH _ Nhiệt cấp cho chu trình hơi từ tuabin khí, kW QSF _Nhiệt cấp bổ sung cho lò sinh hơi, kW 2.2.1 Tác động của nhiệt cấp bổ sung ở lò sinh hơi đến hiệu suất trên toàn chu trình hỗn hợp Ta thực hiện thế phương trình (4) va phương trình (7) vào phương trình (2) ta có: (8) Nhận xét rằng nhiệt cấp bổ sung ở lò sinh hơi làm tăng hiệu suất toàn chu trình khi (9) Biến đổi vi phân phương trình (8) ta được bất đẳng thức: (10) Từ đó ta được: (11) Vì giá trị vế thứ 2 của bất đẳng thức bằng giới hạn của chu trình, nên bất đẳng thức có thể viết là: (12) Giá trị chính là nhiệt lượng cấp vào cho chu trình hơi. Do đó công trở thành: (13) Phương trình (13) cho thấy nhiệt cấp bổ sung cho thiết bị sinh hơi sẽ làm tăng hiệu suất chu trình hỗn hợp chỉ khi nó làm tăng hiệu suất chu trình hơi. Hơn nữa hiệu suất chu trình hỗn hợp khác với chu trình hơi, và nhiệt độ nhiệt lượng cấp vào chu trình hơi càng thấp thì hiệu suất càng tăng. Vì thế nhiệt cấp bổ sung tác dụng giảm dần và ít hiệu quả: bởi hiệu suất toàn bộ chu trình tăng rất nhanh trong khi hiệu suất chu trình hơi chỉ tăng trong phạm vi (ηK-ηST). Như đã đề cập trên, nhìn chung thì toàn bộ nhiên liệu nên đốt trong tuabin khí hiện đại, vì nhiệt độ của nhiệt lượng cấp cho chu trình ở mức cao hơn so với cấp tại chu trình hơi. 2.2.2 Hiệu suất nhà máy chu trình hỗn hợp không có đốt bổ sung nhiệt ở lò sinh hơi Không bổ sung nhiệt thì phương trình (8) có thể được viết như sau: (14) Đưa về vi phân để ta có thể đánh giá ảnh hưởng của hiệu suất tuabin khí đến hiệu suất toàn bộ chu trình. (15) Tăng hiệu suất tuabin khí sẽ làm tăng hiệu suất toàn chu trình chỉ khi: (16) Từ phương trình (15) ta có: (17) Hiếu suất tuabin khí tăng cao chỉ có ích khi nó không ảnh hường làm cho hiệu suất chu trình hơi giảm xuống Bảng dưới đây đưa ra mức giảm lớn nhất cho phép như một hàm của hiệu suất tuabin khí Bảng 2.2: Mức giảm hiệu suất cho phép hiệu suất chu trình hơi biểu diễn như một hàm số của hiệu suất tuabin khí ( Hiệu suất chu trình hơi = 0.25) Nó cho biết rằng hiệu suất tuabin khí càng cao thì có thể gây ra giảm hiệu suất chu trình hơi. Sự cân đối tương quan của công suất ra toàn chu trình được quyết định bởi việc tăng hiệu suất tuabin khí, và đồng thời giảm tác động làm hạ hiệu suất chu trình hơi. Nhưng một tuabin khí vơi hiệu suất cao nhất chưa chắc thiết lập được chu trình hỗn hợp tối ưu cho nhà máy. Ví dụ như với một nhiệt độ vào không đổi, một tuabin có tỉ số nén cao thì đạt được hiệu suất cao hơn so với loại có tỉ số nén vừa phải, tuy nhiên tuabin hơi đi kèm với loại có tỉ số nến vừa phải lại hoạt động có hiệu suất cao hơn vì nhiệt độ nhiệt thừa từ tuabin khí cấp cho quá trình hơi cao hơn, và tạo được công suất ra cao hơn. Đồ thị 2.2a biểu diễn hiệu suất của riêng tuabin khí bởi hàm số theo thông số nhiệt độ vào, ra tuabin. Ta thấy rằng hiệu suất cao nhất của tuabin khí ở nhiệt độ khói khá thấp (nghĩa là tỉ số nén của tuabin cao) Đồ thị 2.2b biểu diễn hiệu suất toàn chu trình củng theo hàm số với các thông số trên. So sánh với đồ thị 2.2a thì điểm tối ưu theo chiều hướng tăng nhiệt độ khói từ tuabin khí. Tuỳ theo mục đích kinh tế, ngày nay tuabin khí khá tối ưu hoá, không quá chú trọng đến hiệu suất riêng mà nó quan tâm nhiều đến tỷ trọng lớn nhất điện năng sản xuất được. Hầu hết tuabin khí hiện nay đều phù hợp lắp đặt cho nhà máy điện chu trình hỗn hợp. Đồ thị 2.2: Hiệu suất của tuabin khí trong nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp theo hàm số của nhiệt độ vào, ra tuabin khí Riêng tuabin khí Nhà máy điện chu trình hỗn hợp t1_ nhiệt độ cháy trong buồng đốt tuabin khí t2_ nhiệt độ khói ra khỏi tuabin khí Tóm lại ta có thể nói: Hiệu suất tuabin khí không phải là yếu tố quyết định hiệu suất toàn chu trình trong nhà máy điện chu trình hỗn hợp, mà quan trọng là thông số đầu vào của tuabin khí, cụ thể là nhiệt độ cháy của hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt. Trong một số trường hợp ta quan tâm đến hiệu suất chu trình hơi, nhưng nó không quan trọng lắm vì thường tuabin khí là “thiết bị chuẩn”, nhiệt lượng cấp cho chu trình hơi là từ khói của tuabin khí, và vấn đề nằm trong hiệu quả biến đổi nhiệt của các thiết bị trao đổi nhiệt. Kết luận: Nhà máy điện chu trình hỗn hợp không đốt bổ sung đạt được những thuận lợi về nhiệt động học hơn. Nó có những ưu điểm sau: Hiệu suất cao: có thể đạt được trên 50 % Chi phí đầu tư không cao lắm: Vì 2/3 công suất được tạo ra từ tuabin khí, chỉ 1/3 được sản xuất từ quá trình hơi, cho nên có thể giảm được gần 30 % chi phí so với nhà máy nhiệt điện ngưng hơi Lượng nước cấp ít: Chỉ cần khoảng 40 – 50 % so với nhà máy nhiệt điện ngưng hơi tương đương Hoạt động được ở nhiều chế độ: Chỉ sử dụng chu trình đơn quá trình hơi nên có thể khởi động và ngưng hoạt động khá nhanh, điều náy giúp khả năng điều chỉnh hiệu quả hơn ( như điều chỉnh sao cho tổn thất khi khởi động giảm xuống, …) Có thể tiến hành lắp đặt theo từng giai đoạn, và từng cụm: Tuabin khí có thể đi vào hoạt động sớm hơn tuabin hơi rất nhiều, nhà máy có thể mở rộng dần. Ta có thể tính toán đầu tư hợp cho từng giai đoạn theo nhu cầu điện năng của hệ thống điện lưới quốc gia. Và cuối cùng ta có thể lắp đặt thêm hệ thống sử dụng nhiên liệu than khí hoá nếu trường hợp giá khí đốt và dầu tăng cao Hoạt động dễ dàng: Một nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp không cấp đốt bổ sung hoạt động khá đơn giản hơn nhiều so vói nhà máy điện ngưng hơi. Hơn nữa nhà máy chu trình hỗn hợp hoạt động hầu như hoàn toàn tụe động, nó củng sử dụng dặc biệt thích hợp cho những nơi ít kinh nghiệm vận hành Ít tác động tới môi trường: Nhiên liệu khí tự nhiên đốt trong nhà máy thich hợp với các nhà máy đặt ở nơi đông dân cư vì nó có hiệu quả đốt chay cao và mức độ tro phát thải ra ngoài thấp, đặc biệt nồng độ NOX rất thấp và giảm được 40 % lượng CO2 thoát ra trên mổi kWh so với đốt than đá Công suất điện có thể t