LỰA CHỌN CÁCH bố TRÍ tổ máy CHO NHÀ máy NHIỆT điện CHU TRÌNH hỗn hợp

MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Q trình phát triển mạnh mẽ công nghiệp nước ta đặt yêu cầu lượng lớn Ở nước ta, việc sử dụng nguồn lượng sơ cấp ngành cơng nghiệp đời sống lượng điện dạng lượng sử dụng phổ biến hiệu Vì vậy, ngày nhiều nhà máy điện đầu tư xây dựng khắp đất nước đáp ứng nhu cầu ngày cao người Trong học kỳ nhóm chúng em giao đề tài thiết kế nhà máy điện chu trình hỗn hợp 750MW, nhiên liệu khí LNG nhằm trang bị cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ Nhiệt- Điện Lạnh kiến thức hữu ích cho kỹ sư tương lai sau Được hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Phạm Duy Vũ với nỗ lực học tập nghiên cứu chúng em hoàn thành đồ án Thiết kế nhà máy nhiệt điện Tuy nhiên, kiến thức có hạn, nên chúng em khơng tránh khỏi sai sót q trình thực hiện, em mong góp ý, bảo quý báu Thầy để đồ án chúng em hồn chỉnh tốt Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Duy Vũ giúp đỡ chúng em trình thực đồ án Đà Nẵng, ngày 27 tháng năm 2020 Sinh viên thực hiện: Phan Văn Hoàng Lộc Nguyễn Hữu Nhật Lê Văn Nhân Hiếu CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN CÁCH BỐ TRÍ TỔ MÁY CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CHU TRÌNH HỖN HỢP Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy Địa điểm đặt nhà máy phải đảm bảo yêu cầu sau: - Gần nguồn cung cấp nước yêu cầu quan trọng lựa chọn địa điểm đặt nhà máy nhiệt điện, lượng nước dùng để giải nhiệt cho bình ngưng - Gần nguồn cung cấp nhiên liệu Nhiên liệu dùng nhà máy LNG Ở Việt Nam, có nhiều mỏ khí LNG trải dọc bờ biển như: mỏ khí Cá Voi Xanh ( Quảng Ngãi), mỏ khí lơ B – Ơ Mơn ( Cà Mau), mỏ khí Nam Cơn Sơn ( Vũng Tàu)… Tổng lượng khí thiên nhiên dự báo khoảng 8,71 tỉ mét khối - Khi xây dựng nhà máy điện đòi hỏi có mặt lớn, phải có diện tích kích thước đầy đủ Địa hình diện tích phải phẳng, độ dốc, tuyến đường nối từ đường sắt ơtơ tới nhà máy phải thuận lợi Từ yêu cầu đó, nhóm định chọn địa điểm lắp đặt nhà máy khu Kinh tế mở Dung Quất ( Quảng Ngãi ) Một số đặc tính LNG (Liquefied Natural Gas) - Là chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng độc hại, nhẹ khơng khí - Thành phần chủ yếu Metan ( 95%) - LNG hóa lỏng -120oC đến -170oC để dễ vận chuyển bảo quản - Nhiệt trị LNG khoảng 45000 kJ/kg Chỉ tiêu kinh tế NMNĐ chu trình hồn hợp 3.1 Lựa chọn tổ máy - Tổ máy lựa chọn tổ máy 750 MW, gồm Tua bin khí, Tuabin khí cơng suất 250 MW, Tuabin cơng suất 250 MW) 3.2 Vốn đầu tư ban đầu - Theo tài liệu tham khảo (https://www.vir.com.vn/pv-powermobilises-capital-for-nhon-trach-3-and-4-thermal-power-plants-73404.html) vốn đầu tư ban đầu cho nhà máy nhiệt điện chu trình hỗn hợp, cơng suất 750 MW K= 16650 ( tỷ đồng) 3.3 Chi phí vận hành năm 3.3.1 Chí phí cho nhiên liệu SB = C.B Với C: giá tiền kg LNG ( lấy giá tiền kg LNG 10000 đồng/kg) B: Lượng nhiên liệu tiêu hao năm B = b.N.n Với b: suất tiêu hao LNG để sản xuất kWh điện [kg/kWh] N: tổng công suất nhà máy n : Số làm việc năm (chọn n = 6000 ) Tính b Qt Ta có: Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn ( có xuất kWh điện cần 0,2225 kg/kWh) lv = 29310 kJ/kg) để sản Lại có nhiệt trị thấp làm việc LNG Q = 45000 kJ//kg Suy suất tiêu hao nhiên liệu LNG b= 0,145 kg/kWh Lượng nhiên liệu tiêu hao năm là: B = 0,145 750.1000.6000 = 652500000 kg/năm Chi phí cho nhiên liệu là; SB = C.B = 10000.652500000 = 6525.109 (đồng/năm) 3.3.2 Chi phí khấu hao thiết bị sửa chữa SA = PA K Với PA : phần khấu hao thiết bị sửa chữa , lấy 10% K : vốn đầu tư Suy SA = 10% 16650.109 = 16650.108 ( đồng) 3.3.3 Chi phí lương cho cán công nhân SN = z.N.n Với z: tiền lương trung bình cơng nhân năm, lấy nước ta z = 100000000 đồng/năm n : hệ số biên chế công nhân vận hành ( tra bảng 1.16 sách thiết kế nhà máy nhiệt điện n = 0,4 người/MW N : công suất nhà máy ( N = 750 MW) Suy Sn = 100000000.0,4.750 = 3.1010 (đồng/năm) 3.3.4 Chi phí cho cơng việc chung chi phí tổn khác So = ∝.( SA + SN ) Với ∝: hệ số khấu trừ, lấy 25 đến 30% tổng chi phí khấu hao thiết bị, sửa chữa chi phí trả lương cho cán công nhân nhà máy Ở đây, ta chọn ∝ = 25 % So = 0.25.(16650.108 + 3.1010) = 42375.107 (đồng/năm) Tổng chi phí vận hành năm nhà máy là: = SB + SA + SN + So = 6525.109 + 16650.108 + 3.1010 + 42375.107 = 8644.109 ( đồng/năm) CHƯƠNG 2: LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 2.1 Lựa chọn thông số đầu vào - Thành phần nhiên liệu LNG: [CH4] = 0,84, [C2H4] = 0,015, [C2H6] = 0,005, [CO2] = 0,02, [N2] = 0,12 - Các thơng số khơng khí vào máy nén : tkk’ = 25oC, p = bar - Các thơng sơ khơng khí khỏi máy nén: tkk” = 340oC, p = 10 bar - Nhiệt độ khói vào tuabin khí tTB’ = 1000oC - Nhiệt độ khói khỏi tuabin khí tTB” = 600oC - Hiệu suất buồng đốt tuabin khí ηbđ = 0,94 - Cơng suất máy phát tuabin khí 250 MW - Công suất máy phát tuabin 250MW - Nhiệt trị thấp làm việc LNG : Q tlv = 31274 kJ/m3 ( tính tốn theo cơng thức 28b/20, giáo trình lị thiết bị đốt PGS.TS Hồng Ngọc Đồng) 2.2 Tính tốn trình cháy nhiên liệu buồng đốt tuabin khí Lượng Oxy lý thuyết để cháy hồn tồn m3 nhiên liệu khí LNG: VO2 = (m + n/4).[CmHn] = (1+4/4).[CH4] + (2+4/4)[C2H4] + (2+6/4)[C2H6] = 2.0,84 + 3.0,015 + 3,5.0,005 = 1,743 m3/m3 Lượng khơng khí lý thuyết để cháy hồn tồn m3 nhiên liệu khí LNG VKKo = VO2/ 0,21 = 1,743/0,21 = 8,3 m3/m3 Lượng khói lý thuyết sinh đốt cháy hồn tồn m3 LNG: VKO = (m+n/2)[CmHn] + [CO2] + [N2] + 0,79 VKKo = (1+4/2)[CH4] + (2 + 4/2)[C2H4] + (2+6/2)[C2H6] + [CO2] + [N2] + 0,79VKKo = 3.0,84 + 4.0,015 + 5.0,005 + 0,02 + 0,12 + 0,79.8,3 = 9,302 m3/m3 Lượng khói thải thực tế sinh là: VK = VKo + (α– 1).VKKo ( Với α hệ số khơng khí thừa) = 9,302 + (1,1 – 1).8,3 = 10,132 m3/m3 nhiên liệu khí Ta có: Nhiệt độ khơng khí vào máy nén khí : tkk’ = 25oC Ikk’ = Cp.tkk’ = 25.1,298 = 32,45 kJ/m3 Cp = 1,298 kJ/m3.K Nhiệt độ khơng khí khỏi máy nén là: tkk” = 340oC Ikk” = 449,48 kJ/m3 Cp = 1,322 kJ/m3.K Nhiệt độ không khí khỏi máy nén nhiệt độ khơng khí vào buồng đốt Suy tbđ’ = tkk’’= 340oC Ibđ’ = 449,48 kJ/m3 Nhiệt độ khói vào tuabin khí : tTBK’ = 1000oC kJ/m Cp = 0,36 kJ/m3.K ITBK’ = 360 Nhiệt độ khói khỏi tuabin khí : t TBK” = 600oC =295,2 kJ/m3 Cp = 0,492 kJ/m3.K ITBK” Giả sử nhiệt độ khơng khí khỏi buồng đốt nhiệt độ khói khỏi buồng đốt tbđ”= 1000oC Cp = 1,4097 kJ/m3.K Ibđ”= 1409,7 kJ/m3 Hiệu suất tuabin khí là: ηTBK = = = 0,3668 Lưu lượng nhiên liệu LNG cần cấp vào cho buồng đốt TB khí là: VLNG = = = 23,9 m3/s Lượng nhiệt khói thải từ tuabin khí QTBK = Vk.VLNG = 10,132.23,9.295,2 = 71484,1 kW Tổ máy có tuabin khí nên nhiệt lượng khói thải từ tuabin là: QTBt = x QTBK = 71484,12= 142968,2 kW 2.3 Lựa chọn sơ đồ nhiệt nguyên lý tổ máy chọn 2.4 Xây dựng q trình giãn nở dịng tuabin BẢNG THÔNG SỐ HƠI VÀ NƯỚC Điểm q trình Thiết Thơng số Thơng số nước Bị ttr Ptr (bar) (oC) itr (kJ/kg) Pbh tbh ibh tnc Pnc (bar) (oC) (kJ/kg) (oC) (bar ) inc (oC) θ η Tuabin 150 535 3409,29 0’ Tuabin 144 532 3407,85 GNCA1 60 420 3225,67 57 272 1,195.53 269 171 1177,956 0.98 GNCA2 33,6 352 3112,39 31,92 237 1023,228 234 174 1012,576 0.98 GNCA3 21,84 302 3023,38 20,748 214 915,957 211 177 908,459 0.98 KK 21,84 302 3023,38 159 671,198 159 180 681,759 GNHA5 4.5 199 2856,24 4,275 146 614,995 142 598,123 0.98 GNHA6 3,7 170 2798,82 3,515 139 585,009 135 12 568,411 0.98 GNHA7 1,53 x=0.98 2649,52 1,454 110 461,343 106 15 445,569 0.98 GNHA8 0,81 x=0.96 2574,81 0,77 92 385,377 88 18 376,482 0.98 BN 0,07 x=0,92 2379,31 44 0,07 39,03 163.43 44,03 21 186.655 2.5 Tính tốn nhiệt cho tuabin 2.5.1 Bình phân ly Sơ đồ tính cân cho bình phân ly: Trong : αxả : Lưu lượng tương đối nước xả khỏi lò i’BH : Entanpi nước sôi áp suất bao (kJ/kg) αbỏxả : Lưu lượng tương đối nước xả khỏi bình phân ly i’xả : Entanpi nước sôi áp suất bình phân ly (kJ/kg) αh : Lưu lượng tương đối khỏi bình phân ly ih : Entanpi khỏi bình phân ly (kJ/kg) ih = i’(pBPL) + xh.( i’’(pBPL) - i’(pBPL) ) xh : Độ khơ khỏi bình phân ly, chọn xh = 0,98 theo mục 2.4/36/TL1 Tra bảng nước bão hịa áp suất bình phân ly ta có: i’(pBPL) = 697,2 kJ/kg , i’’(pBPL) = 2764 kJ/kg Suy ih = 697,2 + 0,98(2764 – 697,2) = 2722,66 kJ/kg - Phương trình cân nhiệt bình phân ly : ' α xa i 'BH = α h i h + α bo xa i xa - (1) Phương trình cân vật chất bình phân ly : α xa = α h + α bo xa Giải hai phương trình (1), (2) ta có : (2) α xa (i'BH - i 'xa ) αh = i h - i 'xa α bo xa = α xa − α h - Áp suất bao lấy : pBH = 1,1po = 1,1150 = 165 bar Tra bảng nước bão hòa ứng với áp suất p = 165 bar ta có i’BH = 1670 kJ/kg - pBPL = bar Tra bảng nước bão hòa ( theo áp suất) ta có : i ’xa = i’BPL = 697,2 kJ/kg - Lưu lượng nước xả lò αxa = 1% ( TL lò thiết bị đốt) Thay số vào phương trình (1) (2) ta được: 0,011670 = 2722,66 + 697,2 (3) = 0,01 (4) Giải (3) (4) ta được: = 0,0048 = 0,0052 2.5.2 Bình gia nhiệt nước bổ sung Nước bổ sung xử lý hóa học đưa vào gia nhiệt sơ bình gia nhiệt nước bổ sung (BGNBS) tận dụng nhiệt dòng nước xả lò sau phân ly phần thành Nhiệt độ nước bổ sung đầu vào BGNBS : tbs= 25oC (lấy nhiệt độ môi trường)  Entanpi nước bổ sung đầu vào BGNBS : itrbs = cp.tbs = 4,18.25 = 104,5 kJ/kg Hiệu suất trao đổi nhiệt bình: ηBGNBS =0,95÷ 0,97 Chọn ηBGNBS =0,97 Nhiệt độ nước bổ sung khỏi BGNBS chọn thấp nhiệt độ nước xả bỏ giá trị θ = (10 ÷ 15 )oC trang 37/TL1 , chọn θ = 13oC Lưu lượng nước bổ sung vào chu trình tính tổng tất lưu lượng dòng dịng nước khỏi chu trình mà khơng tận dụng lại Lượng nước bổ sung chủ yếu bù vào tổn thất rò rỉ, xả bỏ, lượng chèn không tận dụng lại lấy làm tín hiệu điều chỉnh lượng mát ejector thải lẫn với khơng khí Theo TL1/52 lấy lượng chèn 0,5%, lượng rò rĩ 1%, lượng dùng cho ejector 0,5% so với lượng đầu vào tuốc bin Nhưng lượng chèn làm mát ejector lấy lại nhờ hai bình phụ làm mát chèn làm mát ejector Xem lượng ban đầu Lượng nước bổ sung cho chu trình cần đủ để khắc phục lượng mát rò rĩ ( rị rĩ mối nối mặt bích, nơi có thơng số cao nhất) lượng xả bỏ sau gia nhiệt cho bình gia nhiệt bổ sung nước cấp nên: αbs = αrr + αbỏxả = 0,01+ 0,0052 = 0,0152 Lấy độ dự trữ 10% ⇒ H = 185,81× 1,1 = 204, 391 mmH2O Cơng suất quạt: W= Q × H 107, 74 × 204,391×10 = = 314586,95W = 314,58695 kW η 0, Từ Q H ta chọn quạt khói sau:tra bảng PL2.3, trang 140 TL[1]: -Ký hiệu quạt :ДH26 -Năng suất : 500000 m3/h -Sức ép quạt : 355 mmH2O -Số vịng quay : 750 v/p -Cơng suất động kéo quạt: 585 kW 3.2.3 Ống khói: - Ống khói chọn chủ yếu dựa vào lưu lượng khói yêu cầu tốc độ khói Tốc độ khói phải đủ thắng trở lực ống khói để bay ngồi khơng khí khơng q lớn để ống khói khơng bị mài mịn Theo qui định tốc độ khói phải đạt từ ÷ 20m/s Khi thơng gió cưỡng chiều cao ống khói chọn chủ yếu dựa vào yêu cầu vệ sinh môi trường khu vực xung quanh nhà máy, ngồi cịn phụ thuộc vào u cầu độ bền xây dựng Trong đồ án ta thiết kế nhà máy nhiệt điện có chiều cao ống khói 250 m xây bê tơng cốt thép Đường kính miệng ống khói xác định theo cơng thức: d = 1,1284 Vk ω ,m Trong đó: Vk: Lượng khói Vk = m3/s ω: Tốc độ khói khỏi ống khói Chọn ω = 40 m/s ( ứng với chiều cao ống khói 250 m) d = 1,1284 Vậy 230,91 = 2, 71 m 40 Để đảm bảo cho tính vững ống khói độ ống khói phải đảm bảo nhỏ giá trị giới hạn, giá trị thường vào khoảng oC tgα = 0,035 ÷ 0,087 Chọn tgα = 0,05 Đường kính ống khói vị trí chân ống khói: d1 = d + × H ok × tgα = 2, 71 + × 250 × 0, 05 = 27, 71 m Đường kính trung bình ống khói: d tb = × d1 × d 2 × 27, 71× 2,71 = = 4,94 m d1 + d 27, 71 + 2,71 Trở lực ống khói: H trl ok H ok Ctb2 250 402 = 0, 04 × × × ρ k = 0, 04 × × × 0,87 = 1408,91 N / m dtb 4,94 Với khối lượng riêng khói ứng với nhiệt độ = 138oC Tốc độ trung bình khói ống : Ctb = × Vk × 230,91 = =12, 05 m / s π × dtb2 π × 4,942 Chương THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NHIỆT CHI TIẾT 3.1 Đường Là đường ống dẫn nhiệt, từ lò đến tuabin cao áp(do tuabin thân) Trên đường dẫn có van chặn, van an toàn, van stop, van điều chỉnh tuabin Ngồi đường cịn trích lượng chèn trục tuabin, cung cấp cho ejector làm việc - Van chặn để ngắt tạm thời đoạn ống dẫn khơng cho dịng q nhiệt chuyển động - Van điều chỉnh cho phép thay đổi lưu lượng áp lực cách thay đổi độ mở van - Van an toàn để bảo vệ thiết bị đường ống khỏi chịu áp lực mức - Van stop đặt trước van điều chỉnh, muốn dừng tabin phỉa đóng van điều chỉnh Nhất cố tuabin, ngắt mạch máy phát, độ di trục tuabin lớn, hay tốc độ tuabin mức, muốn dừng tuabin 3.2 Đường phụ Đường phụ bao gồm đường trích cho bình gia nhiệt hồi nhiệt, chèn trục, cho ejector 4.2.1 Hơi trích cho bình gia nhiệt Để gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp sử dụng phần sau giản nở sinh cơng từ cửa trích tuabin Hơi lấy từ cửa trích tuabin gọi Hơi gia nhiệt cho nước cấp bình gia nhiệt cao áp nước ngưng bình gia nhiệt hạ áp Để gia nhiệt cho bình khử khí lấy trích từ cửa trích số cho qua van giảm áp trước vào cột khử khí Trên đường trích ta đặt van chặn dùng để đóng ngắt dịng từ tuabin đến bình gia nhiệt, để phịng kkhi cố bình gia nhiệt van chặn đóng lại để sửa chữa đóng mở vận hành Có đặt van chiều dòng từ tuabin xuống, không cho theo hướng ngược lại làm giảm hiệu trao đổi nhiệt bình gia nhiệt 4.2.2 Hơi cho ejector Để tạo chân không bình ngưng ta dùng ejector Ejector loại thiết bị đơn giản cả, lại vận hành đảm bảo Lượng dung cho ejector trích từ đường vào 0,5% so với lượng đầu vào tuabin 4.3 Đường nước ngưng Sau giản nở sinh cơng tuabin, ngồi lượng trích cho bình gia nhiệt, khử khí cịn lại phần lớn lượng đưa bình ngưng Tại nhờ nước tuần hoàn làm mát mà ngưng đọng thành nước Sau nhờ bơm ngưng đẩy nước ngưng qua ejector để làm mát ejector qua bình gia nhiệt hạ áp đến thiết bị khử khí Phía sau ejetor ta đặt đường tái tuần hồn nước ngưng nhằm mục đích trì mực nước cần thiết cho bình ngưng để bơm nước ngưng làm việc liên tục Đường tái tuần hoàn làm việc khởi động tuabin làm việc với phụ tải thấp lúc lượng nước ngưng ttrong bình ngưng mức nước quy định ta mở van nước ngưng đường tái tuần hoàn nước ngưng để nước ngưng quay trở lại bình ngưng ta sử dụng van tự động điều khiển xung Khi mức nước bình ngưng tụt xuống mức quy định sẻ tạo thành tín hiệu xung để tác động điều khiển mở van để nước theo đường tái tuần hồn bình ngưng Sau qua ejector nước ngưng qua bình gia nhiệt hạ áp, nhiệt độ nước ngưng tăng lên qua bình gia nhiệt nhờ nhiệt cửa trích Tại mổi bnhf gia nhiệt hạ áp đặt đường tắt đến bình gia nhiệt để phòng cố xảy bình gia nhiệt nước ngưng theo đường tắt đến bình gia nhiệt đảm bảo nước liên tục vào bình khử khí Tại bình khử khí đặt van điều chỉnh tự động để giữ cho mức nước bình khử khí quy định 4.4 Đường nước cấp Nước vào bình khử khí gồm có nước từ BGNHA, nước đọng từ BGNCA, nước gia nhiệt bổ sung Vì nước cịn có khí gây ăn mịn đường ống thiết bị nên bình khử khí có nhiệm vụ tách chất khí hịa tan khỏi nước Nước khỏi bình khử khí bơm nước cấp đẩy qua BGNCA1,2,3 vào lò Trước nước vào hâm nước lò phải qua van chiều Van chiều để đảm bảo cho hâm nước không bị nước áp lực đường ống cấp giảm xuống mức quy định Phía đầu đẩy bơm nước cấp phải đặt van chiều nước không trở ngược lại bơm gây cố hỏng bơm BGNCA đặt đường tắt để có cố bình gia nhiệt nước cấp theo đường tắt đến bình gia nhiệt 4.5 Đường nước đọng Để đảm bảo cho bình gia nhiệt thực việc trao đổi nhiệt có hiệu phải rút nước đọng khỏi bình gia nhiệt Nguyên nhân sinh nước đọng trích từ cửa trích ruabin đến gia nhiệt cho nước cấp nước ngưng, trích sau thực việc gia nhiệt nhiệt độ giảm xuống ngưng đọng thành nước đọng Ở BGNCA 1,2,3 có thêm phần lạnh đọng Nước đọng trước xả trao đổi nhiệt với nước vào để hạ entanpi xuống, tăng cơng suất dịng Từ nước sôi thành nước chưa sôi để không sinh flash bình Nước đọng bình gia nhiệt bề mặt cao áp tự chảy dồn cấp đến bình gia nhiệt hỗn hợp từ bình gia nhiệt có áp suất thấp, nước đọng chảy vào chổ hỗn hợp với đường nước ngưng trước bơm ngưng Từ bình gia nhiệt hạ áp cịn lại thực dồn cấp dùng bơm nước đọng bơm vào đường nước ngưng Trên đường nước đọng có dặt van steam trap(van heo) nước qua, không cho qua làm giảm hiệu trao đổi nhiệt Ở đầu đẩy bơm nước đọng ta đặt van chiều để tránh không cho nước ngược trở lại làm hỏng bơm Nước đọng từ làm lạnh ejector chèn đưa bình ngưng 4.6 Lị Là thiết bị đóng vai trị quan trọng nhà máy nhiệt điện Lò phải đảm bảo cung cấp đủ cho tuabin số lượng chất lượng 4.7 Tuabin Toàn nhà máy có khối, khối có tuabin K-250-150 ngưng Tuabin lắp đồng trục với máy phát Hơi nước vào tuabin có nhiệt độ 5380C áp suất 150at Đây tuabin thân 4.8 Bình ngưng Bình ngưng có nhiệm vụ làm ngưng tụ khỏi tuabin, tạo nên độ chân khơng cần thiết để tuabin làm việc an toàn kinh tế Trong thiết kế chọn bình ngưng làm mát kiểu bề mặt, nước làm mát ống, phía ngồi nhả nhiệt cho nước làm mát Chế tạo ống đồng, ống thép không sử dụng : bị oxy hóa ăn mịn hóa học, có hệ số dẫn nhiệt thấp Các ống ghép chặt lên mặt sàn chế tạo từ thép CT3, để tăng hiệu trao đổi nhiệt bình ngưng người ta chế tạo bình ngưng theo kiểu chặng, số chặng số lần trao đổi nhiệt nước làm mát Tuabin K250-150 có bình ngưng, áp lực làm việc khoang 0,035 ata, áp lực làm việc khoang nước 1,6 ata Dể bảo vệ tuabin cổ bình ngưng người ta đặt van an toàn, van hoạt động theo nguyên lý màng kim loại, đặt đường ống nối đầu nối với cổ bình ngưng cịn đầu nối với cửa ống thơng với ngồi trời Sau màng kim loại người ta đặt lưỡi dao kim loại Bình thường chân khơng bình ngưng tốt màng kim loại cong vào phía Khi chân khơng bình ngưng xấu màng kim loại sẻ xích dần đến mủi dao đâm thủng áp suất bình lướn áp suất khí trời, từ bình sẻ ngồi trời bảo vệ tuabin 4.9 Ejector Nhiệm vụ giữ cho áp lực bình ngưng mức quy định, hút khơng khí bình ngưng để đảm bảo chân khơng bình ngưng từ khởi động làm việc khối Mỗi tuanbin đặt ejector, ejector làm việc lúc khởi động, ejector làm việc liên tục với tuabin Hơi cung cấp cho ejector cung cấp từ đường mới, nước ngưng đưa qua ejector để làm mát Nước đọng dồn bình ngưng 4.10 Bình gia nhiệt hạ áp Tuabin có bình gia nhiệt hạ áp, bình trao đổi nhiệt cao áp, bình trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp (khử khí) Hơi cung cấp cho bình gia nhiệt lấy từ cửa trích tuabin Nước ngưng qua bình gia nhiệt hạ áp nhận nhiệt trích làm tăng nhiệt độ nước ngưng Hơi sau gia nhiệt cho nước ngưng ngưng thành nước đọng, nước đọng dồn từ bình gia nhiệt hạ áp tự dồn cấp số 5, số Từ BGNHA số nước đọng bơm nước đọng bơm đường nước ngưng Cịn nước đọng bình gia nhiệt số đưa bình ngưng 4.11 Bình khử khí Có nhiệm vụ khử chất khí hịa tan nước trước vào lò Nguồn nước vào bình khử khí gồm : nước đọng từ BGNCA, nước đọng từ BGNHA, nước từ bình GNBS đưa qua Để cấp cho bình khử khí người ta trích cửa trích số qua giảm ơn giảm áp Có phần từ bình phân ly đưa qua Nước sau khử khí chứa bể chứa phía cột khử khí Lượng nước chứa bình chứa có khả cung cấp nước cho lò làm việc với phụ tải đặt cực đại 5phút Thiết bị khử khí thiêt bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp, nước vào thiết bị khử khí từ xuống, từ lên Làm việc với áp suất 6bar Các dòng nước có nhiệt độ khác đưa vào thiết bị khử khí phân phối theo độ cao cuẩ khử khí, nước có nhiệt độ thấp đưa vào phía cao hạ xuống theo độ tăng dần nhiệt độ nước Có đường xả tự động để xả nước lúc mức nước bình chứa lớn quy định Phía có đặt van xả khí khơng ngưng ngồi trời van an tồn 4.12 Bình gia nhiệt cao áp Tuabin có bình gia nhiệt cao áp, trao đổi nhiệt kiểu bề mặt lấy từ cửa trích số 1, 2, tuabin Tại BGNCA có bố trí đường tắt cho nước cấp đảm bảo nước cấp đến lò Nước đọng dồn từ BGNCA1- BGBCA2-BGNCA3 để dồn khử khí nhờ chênh lệch áp suất Trên đường dẫn nước đọng phải đặt van steam trap nước qua không cho qua tránh tổn thất trao đổi nhiệt 4.13 Bơm nước ngưng Mỗi khối có bơm nước ngưng có bơm làm việc bơm dự phòng Ở đầu đẩy bơm đặt đường tái tuần hoàn van chiều Có nhiệm vụ đưa nước ngưng từ bình ngưng qua thiết bị gia nhiệt hạ áp đến bình khử khí 4.14 Bơm nước cấp Trong nhà máy nhiệt điện tuabin ngưng hơi, bơm nước cấp thiết bị làm việc nặng nề phải cung cấp lượng nước với lưu lượng cột áp lớn Trong thiết kế bơm nước cấp nối theo sơ đồ cấp cấp Bơm nước cấp đặt thêm bơm dự phòng- khởi động với suất 100% suất bơm truyền động điện Để ngăn ngừa tượng xâm thực đảm bảo độ tin cậy làm việc cho bơm cấp, cần đảm bảo chiều cao tính tốn từ bình khử khí xuống bơm cấp Ta đặt bình khử khí cao bơm cấp khoảng 20m Ở đầu đẩy bơm cấp đặt văn chiều để nước khơng quay trở lại bơm tạo tượng thủy kích phá hỏng bơm đầu đẩy van chiều đặt đường tái tuần hoàn để khởi động, ngưng bơm hay lúc phụ tải thấp Duy trì mức nước bình khử khí chế độ khơng đổi khởi động bơm, van đầu đẩy chưa mở, van tái tuần hồn mở ra, nước bình khử khí ổn định mở dần van đầu đẩy đóng dần van tuần hoàn đảm bảo khỏi bị tượng thủy kích 4.15 Bơm tuần hồn Bơm tuần hồn tính suất làm việc mùa hè ( nhiệt độ nước tuần hoàn cao nhất) suất làm việc bơm tuần hoàn lớn Mỗi khối có bơm tuần hồn, bơm dự phịng 100% cơng suất Trạm bơm tuần hồn đặt bờ sông, Dùng lưới quay để đặt chặn rác đầu hút bơm Lưới quay loại lưới di động, có hiệu chặn rác bẩn cao, dùng nước phun để rửa rác bẩn lưới 4.16 Bơm nước đọng Mỗi tổ máy có bơm nước đọng để bơm nước đọng vào đường nước ngưng Phía đầu đẩy bơm nước đọng có đặt van chiều để tránh không cho nước quay trỏ lại phá hỏng bơm Chương THUYẾT MINH BỐ TRÍ NHÀ MÁY 5.1 Những u cầu Những gian nhà đặt máy thiết bị phụ gọi ngơi nhà nhà máy nhiệt điện.Việc bố trí, đặt cơng trình xây dựng liên quan với gọi bố trí ngơi nhà nhà máy Việc bố trí ngơi nhà quan trọng, ảnh hưởng đến vận hành, lắp ráp sửa chữa thiết bị nhà máy đồng thời ảnh hưởng đến vốn đầu tư xây dựng ảnh hưởng đến giá thành sản xuất điện Do lựa chọn phương án bố trí nhà máy phải vào hồn cảnh cụ thể nhà máy, tất phương án bố trí phải tuân theo yêu cầu sau -Vận hành thiết bị tin cậy, an toàn, thuận tiện kinh tế - Điều kiện lao động tối ưu cho nhân viên, đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường nhà máy khu vực xung quanh - Liên quan đến công nghệ ngơi nhà thiết bị thuận lợi - Chi phí cực tiểu cho xây dựng nhà máy thuận tiện sửa chữa thiết bị - Có thể mở rộng nhà máy điện Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật việc bố trí ngơi nhà suất thể tích xây dựng 1KW công suất trang bị Đối với nhà máy điện đại tiêu 0,60,7m3/Kw, suất thể tích xây dựng phụ thuộc vào độ sít việc bố trí thiết bị, mức độ lộ thiên nó, sơ đồ nhiệt nhà máy, dạng nhiên liệu sử dụng công suất đơn vị tổ máy Những yêu cầu cần phải cụ thể hóa sau: - Để làm việc chắn bơm cấp phải đảm bảo cao cột hút Muốn bình khử khí phải đặt cao bơm cấp từ 15- 25m Để tránh tượng tắc nguyên liệu, vách phểu than cần phải có độ nghiêng đủ Những thiết bị nổ hệ thống, chuẩn bị bột than đặt ngồi trời - Diện tích phục vụ thiết bị bảng điều khiển khối cần phải bố trí độ cao để tránh dùng cầu thang Van dụng cụ đo lường cần phải bố trí thành cụm chỗ dễ tới chiếu sáng tốt, cố gắng để độ cao phục vụ gọi cột phục v Giữa thiết bị cần phải có lối đủ rộng Thiết bị cần phải bố trí theo liên tục q trình cơng nghệ với đường dẫn ngắn Điều làm giảm tổn thất lượng nhiệt vận chuyển môi chất (lị tuabin, bơm tuần hồn bình ngưng, bình khử khí bơm cấp…) - Phải đảm bảo chiếu sáng tự nhiên thơng gió tất chỗ làm việc Ống khói phải đủ cao để đảm bảo nồng độ cho phép chất độc hại khu vực chung quanh nhà máy - Gian tuabin cần phải đặt gần nguồn nước Công nghệ nhiên liệu hệ thống thải xỉ phải bố trí gần gian lị hơi, lị phải quay phía ống khói - Bố trí thiết bị cho điện tự dung chiều dài cáp nhỏ Để thuận tiện cho việc sửa chữa lắp ráp cần phải có diện tích để lắp ráp sửa chữa Đặt đầu trục, đường sắt thang máy cho người vật nặng - Hiện người ta bố trí nhà máy lò song song Ưu việt bố trí chiều dài ống dẫn Suất thể tích xây dựng q trình xây dựng phần ngơi nhà nhỏ thuận lợi cho vận hành 5.2 Gian máy Tuabin thiết bị phụ như: Bình ngưng, bơm nước ngưng, nước đọng, bơm cấp áp,Ejectơ Các bình gia nhiệt, hồi nhiệt… Việc bố trí chủ yếu nguyên cứu cách bố trí máy móc thiết bị Xác định vị trí tương đối Tuabin, máy phát, xếp thiết bị phụ tùng tương ứng với kiến trúc gian máy đảm bảo vận hành thuận lợi, diện tích tháo lắp sửa chữa hợp lý Có hai cách bố trí Tuabin gian máy bố trí dọc cịn gọi đặt dọc bố trí ngang cịn gọi đặt ngang 5.2.1 Bố trí dọc Bố trí dọc hay gọi đặt dọc tức trục Tuabin đặt song song với cạnh dài gian máy Khi bố trí dọc, chiều rộng gian máy nhỏ gian máy dài gian lị mở rộng nhà máy lại chênh lệch dẫn tới phải kéo dài đường ống Nhược điểm việc bố trí dọc dễ gây rắc rối cho thao tác vận hành nhân viên, đường ống phức tạp 5.2.2 Bố trí ngang Bố trí ngang hay cịn gọi đặt ngang tức trục Tuabin đặt theo hướng vng góc với cạnh dài gian máy Các nhà máy điện kiểu khối thường áp dụng đặt kiểu Vì bố trí giá thành thiết bị xậy dựng có đắt bù lại đảm bảo thống nhất, đường ống ngắn gọn, thuận tiện cho việc mở rông quy mô nhà máy sau Qua phân tích thiết kế ta thấy phương án bố trí ngang hợp lý 5.2.3 Bố trí gian máy Gian máy có hai tầng ,tầng nằm đất cũ (cao 0m), tầng độ cao khoảng 910m tầng tầng phục vụ chung với tầng phục vụ lò Tầng đặt thiết bị như: Bình ngưng, bơm nước ngưng, bơm nước đọng, bơm nước cấp, bình gia nhiệt, hồi nhiệt Vì số lượng bơm nhiều, trọng lượng bơm nặng đồng thời làm việc độ rung bơm gây cộng hưởng giao động đặt bơm cao tốn vật liệu xây dựng Mặt khác bơm nước cấp cần đặt thấp bình khử khí khoảng cách định để tránh tượng xâm thực đảm bảo độ làm việc tin cậy bơm cấp Các bơm nước cấp, nước ngưng đặt thẳng hàng, đầu bơm quay phía để thuận tiện cho việc lắp ráp, sửa chữa, vận hành Xung quanh tầng nói chung xây kín, đầu phía trước nhà máy có cửa lớn để phục vụ cho việc vận chuyển thiết bị cứu hỏa Ngồi cịn đặt số cửa phục vụ cho công tác sửa chữa, vận hành lại Tầng đặt thiết bị Tuabin, máy phát máy kích từ Tầng gọi tầng phục vụ gian máy Vì Tuabin, máy phát máy kích từ nặng, làm việc rung động nhiều nên ta phải xây móng đảm bảo chắn từ tầng lên Mỗi Tuabin có bình ngưng, ta xây bệ đỡ đặt bình ngưng bệ có gắng lò xo để đề phòng nở nhiệt bình ngưng Cần trục gian máy đặt phía bên gian máy, cần trục phải đảm bảo nâng vận chuyển thiết bị nặng gian máy Giữa thiết bị cần phải có lối đủ rộng Thiết bị bố trí theo liên tục q trình cơng nghệ với đường dẫn ngắn nhât Điều làm giảm tổn thất nhiệt lượng vận chuyển mơi chất( lị turbine, bơm tuần hồn bình ngưng, bơm bình gia nhiệt lưới, bình khử khí bơm cấp nước cho lị hơi, lọc khói ống khói…) Cố gắng đảm bảo chiếu sang tự nhiên thơng gió tất chế độ làm việc nên sử dụng đèn ánh sang ban ngày không chiếu sáng tự nhiên Cần phải xử lý bụi, khí độc hại khói, ống khói phải đủ cao để đảm bảo nồng độ cho phép chất độc hại khu vực xung quanh Để thuận tiện cho công việc sửa chữa, lắp ráp cần phải có diện tích để lắp ráp sửa chữa, đặt cần trục, đường sắt, thang máy cho người vận hành (vật nặng) 5.3 Gian khử khí Ở nhà máy nhiệt điện có bố trí gian khử khí Gian khử khí có ba tầng Tầng đặt thiết bị phân phối: Điện thường dung 3KV 220/380V, tầng hai đặt đường góp chính, thiết bị giảm ồn, giảm áp, có bảng điện Các nhà máy điện kiểu khối người ta bỏ gian khử khí để gian Tuabin gian lò gần 5.4 Gian lò Lò thiết bị phụ đặt gian riêng gọi gian lò Lò đặt cho mặt trước song song với tường dọc gian lị Gian lị có hai tầng Tầng gọi tầng phục vụ Tầng ta đặt quạt gió Giữa hai tầng phải bố trí cầu thang lại thích hợp an tồn, phải xây dựng hệ thống cầu thang đến phận lò độ cao khác để thuận tiện kiểm tra, vệ sinh, sửa chữa, cầu thang phải chắn, an tồn, tránh nặng Phía cao bên gian lò ta đặt cần trục, cần trục phải đảm bảo nâng nhiệt lên di chuyển ngang, dọc Trọng tải cần trục phải đảm bảo nâng hạ thiết bị gian lị Trong ngơi nhà có ba gian chủ yếu, gian có cửa thơng để tiện cho việc kiểm tra bao quát chung, phòng điều khiển trung tâm không lát vật liệu có độ bóng cao dễ gây ngã di chuyển thao tác, thiết bị quan trọng nguy hiểm cần có khung bảo hiểm cho người tham quan nhà máy ...CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN CÁCH BỐ TRÍ TỔ MÁY CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CHU TRÌNH HỖN HỢP Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy Địa điểm đặt nhà máy phải đảm bảo yêu cầu sau: - Gần nguồn... lỏng -120oC đến -170oC để dễ vận chuyển bảo quản - Nhiệt trị LNG khoảng 45000 kJ/kg Chỉ tiêu kinh tế NMNĐ chu trình hồn hợp 3.1 Lựa chọn tổ máy - Tổ máy lựa chọn tổ máy 750 MW, gồm Tua bin khí, Tuabin... tổ nhà máy tiêu hao nhiệt cho toàn tổ nhà máy để sản xuất đơn vị điện (thường 1kWh) 2.6.15 Suất tiêu hao nhiệt cho tồn tổ máy tuabin khí = = 1,163 = 4186,8 2.6.16 Suất tiêu hao nhiệt cho toàn nhà