Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (Nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện Trung cấp)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠ HỌC: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NGHỀ: VẬN HÀNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CÁP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Tổng quan nhà máy nhiệt điện gồm chương với nội dung sau: Chương 1: Tổng quan nhà máy nhiệt điện Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu Chương 3: Lò Chương 4: Tua bin Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Giáo trình Tổng quan nhà máy nhiệt điện biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy giáo viên tài liệu học tập học viên Tuy cố gắng nhiều việc trình bày nội dung giáo trình khó tránh khỏi sai sót nên chúng tơi mong ý kiến đóng góp quý đồng nghiệp, em học viên để lần tái sau hoàn thiện Bà Rịa – Vũng Tàu tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn Nguyễn Lê Cương Lê Thị Thu Hường Nguyễn Xuân Thịnh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 13 1.1 KHÁI NIỆM VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN: 14 1.2 HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 17 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU 13 CHƯƠNG 3: LÒ HƠI 21 3.1 THIẾT BỊ LÒ HƠI: 22 3.2 THIẾT BỊ BUỒNG LỬA 27 CHƯƠNG 4: TUA BIN 59 4.1 CÁC THIẾT BỊ PHỤ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TUỐC BIN (TURBINE) HƠI 60 4.2 VẤN ĐỀ TỔN THẤT NHIỆT TRONG TUABIN 83 CHƯƠNG 5: ĐỘ KINH TẾ NHIỆT VÀ CÁC CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 110 5.1 ĐỘ KINH TẾ NHIỆT NHÀ MÁY ĐIỆN 112 5.2 QUÁ NHIỆT TRUNG GIAN 120 5.3 GIA NHIỆT, HỒI NHIỆT NƯỚC CẤP 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ đơn giản chuyển đổi lượng nhà máy điện 16 Hình 3.1: Hệ thống Nhà máy nhiệt điện 23 Hình 3.2: Cấu tạo ghi 29 Hình 3.3: Cấu tạo ghi 29 Hình 3.4: Sơ đồ buồng lửa ghhi quay 31 Hình 3.5: Buồng lửa ghi có lớp nhiên liệu truyền động tương đối ghi 31 Hình 3.6: Sơ đồ cấu tạo buồng lửa ghi bậc thang 32 Hình 3.7: Buồng lửa với việc đưa nhiên liệu từ lên 33 Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý làm việc buồng lửa ghi xích 34 Hình 3.9: Sơ đồ ghi xích 34 Hình 3.10: 35 Hình 3.11: Cấu tạo lị buồng lửa đốt than antraxit 36 Hình 3.12: Sơ đồ máy hất than nhiên liệu .38 Hình 3.13: Các dạng ống xoắn củabộ nhiệt 41 Hình 3.14: Cấu tạo nhiệt 41 Hình 3.15: Chuyển động nhiệt 42 Hình 3.16: Sơ đồ bố trí dịng chéo 43 Hình 3.17: Cấu tạo giảm ơn kiểu bề mặt .45 Hình 3.18: Bộ giảm ôn hỗn hợp 46 Hình 3.19: Nối giảm ơn với đường nước lị nước cấp .46 Hình 3.20: Cách bố trí giảm ôn 47 Hình 3.21: Các dạng đường khói qua nhiệt 48 Hình 3.22: Điều chỉnh nhiệt độ nhiệt cách thay đổi vị trí trung tâm lửa nhờ quay vòi phun 48 Hình 3.23: Điều chỉnh nhiệt độ cách tái tuần hồn khói 49 Hình 3.24: Ống xoắn hõm nước .50 Hình 3.25: Bộ hâm nước gang 51 Hình 3.26: Sơ đồ nối hâm nước với bao 52 Hình 3.27: Bộ sấy khơng khí kiểu thu nhiệt 53 Hình 3.28: Bộ sấy khơng khí 54 Hình 3.29: Bố trí hâm nước sấy khơng khí 56 Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo tuabin nước 61 Hình 4.2: Tuabin có ngưng tụ 62 Hình 4.3: Tuabin có hồn nhiệt (regeneration tuabin) 63 Hình 4.4: Tua bin có gia nhiệt (Reheated tua bin) 64 Hình 4.5: Tua bin có hồn nhiệt gia nhiệt (Regeneration and Regeat Tua Bin) 65 Hình 4.6: Tua bin casing tua bin nhiều casing 66 Hình 4.7: Hơi ngược chiều cao áp trung áp 66 Hình 4.8: Rotor có hai dịng ngược (Double flow rotor) .67 Hình 4.9: Tandem compound double flow rotor 67 Hình 4.10: Tandem-compound, two-flow, reheat, condensing tuabine 69 Hình 4.11: Tua bin loại KN .70 Hình 4.12: Sơ đồ đơn giản tua bin loại TC-F2, gia nhiệt ngưng 71 Hình 4.13: Mặt cắt phần cao áp trung áp 72 Hình 4.14: Bố trí tua bin hai dịng hạ áp điển hình 73 Hình 4.15: Mặt cắt tầng hạ áp hai dòng 74 Hình 4.16: Màng nổ an tồn (atmospheric relief diaphragms) 74 Hình 4.17: Hệ thống chống đỡ chặn vỏ 75 Hình 4.18: Hệ thống phun nước giảm ơn tuabin 76 Hình 4.19: màng (diaphragm) .76 Hình 4.20: Bố trí màng (diaphragms) cánh tuabin (buckets) 77 Hình 4.21: Khối vịi phun (nozzle block) 78 Hình 4.22: Bố trí điển hình nozzle box 79 Hình 4.23: Mặt cắt nozzle block 79 Hình 4.24: Nguyên lý chiều dòng qua nozzle 80 Hình 4.25: Thiết kế tua bin 81 Hình 4.26: Vịi phun hội tụ 82 Hình 4.27: Sự chuyển đổi lượng (P-V) vịi phun 83 Hình 4.28: Bộ chèn tuabin 84 Hình 4.29: Bộ chèn tua bin 85 Hình 4.30: Quá trình tiết lưu (Throttle process) 85 Hình 4.31: Hơi rị tỷ lệ nghịch với chiều dài chèn 86 Hình 4.32: Lắp đặt vòng chèn lược (labyrinth packing ring) 87 Hình 4.33: Các loại chèn lược (labyrinth seals) - hình dạng tiếp xúc râu chèn (shape of strips) .87 Hình 4.34: Hệ thống chèn .88 Hình 4.35: Tua bin xung lực đơn giản 89 Hình 4.36: Sự chuyển đổi lượng tua bin xung lực (lưu lượng không thay đổi bánh xe công tác chuyển động) 90 Hình 4.37: Chiều dòng cánh xung lực 91 Hình 4.38: Tầng cánh tua bin xung lực lý tưởng 91 Hình 4.39: Loại tuabin tầng cánh Curtis đơn giản 93 Hình 4.40: Tầng cánh tuabin loại Rateau đơn giản 93 Hình 4.41: Tầng cánh tuabin loại Rateau Curtis đơn giản .94 Hình 4.42: Tuabin phản lực đơn giản 95 Hình 4.43: Chiều dịng cánh tua bin phản lực 95 Hình 4.44:Sự chuyển đổi lượng tua bin phản lực 96 Hình 4.45: Tầng cánh tua bin phản lực đơn giản 97 Hình 4.46:Tua bin phản lực đơn giản với tầng cánh Curtis 97 Hình 4.47: Tổn thất Profin xốy mép 98 Hình 4.48: Tổn thất gốc đỉnh cánh 99 Hình 4.49: Sơ đồ cấu trúc tua bin xung lực nhiều tầng 103 Hình 4.50: Quá trình giản nở Tua bin xung lực nhiều tầng 104 Hình 4.51: Sơ đồ cấu trúc Tua bin phản lực nhiều tầng .105 Hình 4.52: Quá trình giản nở Tua bin phản lực nhiều tầng 106 Hình 4.53: Tuabin có hồn nhiệt (regeneration tuabin) .108 Hình 5.1: Dùng Turbine đối áp Turbine túy 115 Hình 5.2: Turbine ngưng có cửa trích 115 Hình 5.3: Dùng Turbine đối áp có trích Turbine ngưng .115 Hình 5.4: Dùng Turbine ngưng có hai cửa trích 116 Hình 5.5: Phương án sản xuất điện riêng lẽ 118 Hình 5.6: Phương án sản xuất điện phối hợp 118 Hình 5.7: Sơ đồ ngun lý chu trình có q nhiệt trung gian .121 Hình 5.8: Sơ đồ đặt chồng 123 Hình 5.9: Sơ đồ đặt kề 125 Hình 5.10: Bồn khử khí .127 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Công suất đặt nhà máy điện 17 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Tên môn học: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Mã môn học: ELEO522027 Thời gian thực môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: giờ; Kiểm tra giờ) Số tín chỉ: 02 Vị trí, tính chất mơn học: - - Mục tiêu mơn học: - Vị trí: Mơn Tổng quan nhà máy nhiệt điện môn học dùng để đào tạo cho nghề vận hành điện nhà máy nhiệt điện Mơn học bố trí sau học xong mơn học chung Tính chất: Mơn Điện kỹ thuật môn học cung cấp kiến thức kỹ mang tính chất tảng giới thiệu thiết bị điện thường gặp nhà máy công nghiệp Về kiến thức: - Trình bày hệ thống nhà máy điện Nắm nguyên lý làm việc, thiết bị nhà máy - Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, chu trình nhiệt nhà máy Về kỹ năng: - - Tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật nhà máy điện Về lực tự chủ trách nhiệm: - - Cẩn thận, nghiêm túc học tập công việc - Rèn luyện tính kiên nhẫn, xác tỉ mỉ công việc Nội dung môn học: 5.1 Chương trình khung TT Mã MH/MĐ Các mơn học chung/đại cương COMP52001 Giáo dục trị COMP51003 Pháp luật COMP51007 Giáo dục thể chất I Tên môn học, mơ đun Tín Thời gian đào tạo (giờ) Thực Kiểm hành tra Tổng Lý thí nghiệm số thuyết thảo luận, LT TH tập 14 285 117 153 10 1 30 15 30 15 13 24 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 5.2 Giáo dục quốc phòng an ninh COMP52005 Tin học FORL54002 Tiếng Anh An toàn vệ sinh lao SAEN52001 động Các môn học, mô đun II chuyên môn ngành, nghề Môn học, mô đun II.1 sở ELEI52033 Mạch điện ELET5201 An toàn điện ELEO53012 Điện kỹ thuật ELEI53115 Đo lường điện ELET52116 Khí cụ điện Mơn học, mô đun chuyên môn ngành, II.2 nghề ELEO53149 Thực tập điện Tổng quan nhà máy ELEO52056 nhiệt điện Phần điện nhà máy ELET52137 điện trạm biến áp Lò hệ thống ELEO54031 thiết bị phụ Tua-bin hệ ELEO54059 thống thiết bị phụ Vận hành lò hệ ELEO55160 thống thiết bị phụ Vận hành Tua-bin ELEO55162 hệ thống thiết bị phụ Thí nghiệm điện ELEO53140 ELET54153 Thực tập sản xuất Tổng cộng COMP52009 45 21 21 2 45 90 15 30 29 56 30 23 46 1110 323 735 22 30 14 285 126 145 3 90 30 45 75 45 28 28 42 14 14 58 0 58 29 2 1 0 32 825 197 590 13 25 75 14 58 2 30 28 2 45 14 29 1 75 42 29 75 42 29 135 14 116 135 14 116 75 14 58 60 180 1395 15 440 155 888 32 10 35 Nội dung chi tiết môn học: Thời gian (giờ) Số TT Nội dung tổng quát Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Kiểm tra LT TH Gđ = Nđ (io − ik ) tđTB co mp (5.12) Nếu trích lượng Gn cấp cho hộ dùng nhiệt nghĩa lượng Gn không vào phần hạ áp, không tham gia sinh công để sản xuất điện phần hạ áp, lượng điện sản xuất giảm lượng là: N đ = Gn (in − ik ) tđTB co mp (5.13) Để bù lại lượng điện giảm đi, cần phải tăng thêm vào tuốc bin lượng sản xuất lượng điện bị thiếu ΔNđ là: G = N đ (io − ik ) tđTB co mp (5.14) Thay ΔNđ từ( 4.13) vào (4.14) ta được: G = Gn (in − ik ) tđTB co mp G = Gn Trong đó: (io − ik ) tđTB co mp (in − ik ) = yGn (io − ik ) (5.15) (5.16) (in − ik ) = y : gọi hệ số lượng dịng trích (i o − ik ) Như lượng tiêu tốn trình sản xuất phối hợp điện nhiệt là: Gph = Gđ + ΔG (5.17) Gph = Gđ + yGn (5.18) Rõ ràng (in – ik) < (io – ik), đó: (in − ik ) = y (1 + A  ctk ) , ngĩa  ctk   ct'  ct' Tóm lại nhiệt trung gian làm cho hiệu suất chu trình tăng lên  ctk   ct' tức hiệu suất chu trình phụ lớn hiệu suất chu trình ban đầu Như muốn nâng cao hiệu suất chu trình nhiệt trung gian phải chọn giá trị áp suất trước nhiệt trung gian nhiệt độ sau nhiệt trung gian hợp lý để nhiệt độ tương đương chu trình phụ lớn chu trình ban đầu, thoả mãn điều kiện  ctk   ct' Thực tế chứng tỏ rằng: Quá nhiệt trung gian đem lại hiệu tối đa áp suất nhiệt trung gian (0,25-0,3) áp suất ptg 5.2.3 Các phương pháp nhiệt trung gian: Có hai loại a Quá nhiệt trung gian kiểu xạ Kiểu ống lắp đặt vùng nhiệt độ cao lò nhận nhiệt xạ từ lửa Sự nhiệt nhiệt xạ tạo nên vùng truyền nhiệt Tuy nhiên, việc chọn lựa vật liệu, cấu tạo thiết kế phải cân nhắc kỹ để bảo vệ ống khỏi lửa mạnh Bộ nhiệt xạ lắp đặt lò trường hợp sau: + Khi chức tường nước, tường bên tường ngăn giống nhiệt suốt chiều cao tồn lị + Khi phần buồng đốt có tác dụnh vách nhiệt + Khi lắp nhiệt kiểu từ khu vực trần vùng tường trước lò b Quá nhiệt trung gian kiểu đối lưu Kiểu lắp đoạn vùng truyền nhiệt đường khói lò hơi, tạo nhiệt nhờ trao đổi nhiệt đối lưu với khói Bộ nhiệt kiểu ống lắp đặt đứng nằm ngang phu thuộc vào vị trí lắp Sự klhác cấu tạo nhiệt phụ thuộc vào nhiện liệu dùng kiểu ló áp dụng Trường hợp lị đốt than, nhiệt độ khói, tốc độ khói,… cần cân nhắc vấn đề ống đặt sát gây kết dính tro nóng chảy, vấn đề mài mịn tro… Thậm chí trường hợp lò đốt dầu nặng, vật liệu ống, chêm ống,…và nhiệt độ vách ống cần xem xét vấn đề ăn mòn nhiệt độ cao Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 122 5.2.4 Mở rộng nhà máy điện với thông số cao Việc xây dựng nhà máy điện trước hết nhằm đáp ứng yêu cầu công suất Nhưng nhu cầu điện khơng ngừng tăng lên, để đáp ứng phần nhu cầu năm sản xuất, từ giai đoạn thiết kế máy phải tính đến điều kiện để mở rộng máy cho năm như: nguồn nước, vị trí diện tích đất, hướng mở rộng Trong thựuc tế, song song với việc xây dựng nhà máy có cơng suất thơng số lớn hơn, người ta tiến hành mở rộng máy cũ cách đặt thêm thiết bị có cơng suất thông số lớn Việc mở rộng nhμ máy cũ tiến hành theo hai phương án: a Mở rộng nhà máy điện phương pháp đặt chồng: Mở rộng nhà máy điện phương pháp đặt chồng biểu diễn hình (4.6) Nội dung phương pháp đặt chồng đưa phận hay toàn máy điện vận hành với thơng số thấp lên máy có thơng số cao Xây dựng chồng ngồi ý nghĩa mở rộng cơng suất cịn bao hàm ý nghĩa đại hóa máy có trình độ kỹ thuật cịn thấp Muốn xây dựng chồng người ta đặt thêm tuốc bin lò thơng số cao Tuốc bin cao áp chọn loại đối áp hay loại trích cấp từ lò Ở ta xét phương án dùng tuốc bin đối áp để đặt chồng Hơi thoát tuốc bin đặt chồng phải có áp suất áp suất tuốc bin cũ vận hành, nhiệt độ thoat trùng tốt nhất, nhỏ phải áp dụng nhiệt trung gian trước đưa vào tuốc bin cũ Thực đặt chồng cao áp hiệu suất máy tăng lên Hình 5.8: Sơ đồ đặt chồng 1,2,3,4,5: Bơm nước cấp,lò hơi, Turbine, máy phát bình ngưng hệ thống cũ 6,7,8,9: Bơm nước cấp,lị hơi, turbine máy phát hệ thống Đặt chồng thực phần thực hoàn toàn, nghĩa tuốc Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 123 bin cũ nhận phần toàn từ tuốc bin đặt chồng, đặt chồng phần lị cũ phải làm việc, cịn thực hồn tồn lị cũ để dự phịng tháo Hiệu suất chu trình có đặt chồng khơng hồn toàn :  ctch = l + l ch q + l ch  ctch =  ctk Trong đó:  ctch = l ch l l0 = l q0 + ch q0 1+ (5.27) + Ach + Ach ctk l0 hiệu suất chu trình ban đầu q0 Ach hệ số lượng đặt chồng Ach =  ch (ich − i ) i0 − i k (5.28)  ch tỷ lệ lượng đưa vào so với lượng turbine ban đầu Ich, i0, ik Entanpi trước Turbine đặt chồng, trước Turbine cũ ban đầu ) sau Turbine cũ Do đặt chồng nên hiệu suất chu trình tăng lên lượng là:  ch =  ch −  ctk Ach (1 −  ctk ) =  ctk + Ach  ctk (5.29) Qua ta thấy hiệu việc đặt chồng lớn  ctk thấp Ach cao Hệ số lượng Ach lớn αch= nghĩa đặt chồng hoàn toàn b Mở rộng nhà máy cách đặt kề: Mở rộng nhà máy điện phương pháp đặt kề biểu diễn (hình 59) Nội dung phương pháp đặt thêm hệ thống lị, tuốc bin có đầy đủ thiết bị phụ bên cạnh hệ thống cũ Nếu hệ thống có thơng số cao nối với với hệ thống cũ phải qua giảm ôn giảm áp Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 124 1 Hình 5.9: Sơ đồ đặt kề 1,2,3,4,5:Bơm nước cấp, lị hơi, Turbine, máy phát bình ngưng hệ thống cũ 6,7,8,9: Bơm nước cấp, lò hơi, Turbine, máy phát bình ngưng hệ thống 5.3 GIA NHIỆT, HỒI NHIỆT NƯỚC CẤP 5.3.1 Khái niệm chung Chức gia nhiệt có nhiệm vụ gia nhiệt nước ngưng lên đến nhiệt độ cao trước cấp vào bồn khử khí nước cấp Bộ hâm nước thiết bị sử dụng phần nhiệt cịn lại khói thải để đốt nóng nước cấp lò Lắp đặt hâm nước có lợi sau: - Hiệu suất lò tăng lên giảm tổn thất nhiệt khói - Nó làm giảm ứng suất nhiệt lị làm giảm chênh lệch nhiệt độ bao nước cấp đốt nóng - Tiết kiệm kim loại quý để chế tạo bề mặt sinh hơi,còn hâm nước đặt vùng có nhiệt độ thấp nên chế tạo gang 5.3.2 Hồi nhiệt hâm nước cấp Bộ hâm nước cấp thường phân chia theo chiều chuyển động dịng khói nước cấp sau: - Các dịng mơi chất chiều - Các dịng môi chất ngược chiều - Dạng hỗn hợp Dạng dịng mơi chất chiều, dịng khói chạy chiều với dịng nước cấp, dạng dịng mơi chất ngược chiều dịng ngược chiều Cịn dạng hỗn hợp kết hợp hai dạng Phần lớn hâm nước dạng ngược chiều có hiệu suất truyền nhiệt cao Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 125 Ngoài ra, hâm nước trước phân chia thành dạngkhông sôi dạng sôi, tùy theo mức độ đốt nóng Với dạng khơng sơi nhiệt độ nước cấp khỏi hâm nước dạng nhiệt độ bảo hòa cấp cho lò Ở dạng sôi, phần nước cấp bị bay hâm nước, cấp cho lò dạng hỗn hợp nước Trong trường hợp cần đặt biệt ý đến phương pháp nối hâm nước với bao Về mặt cấu tạo hâm nước, nói chung gồm dàng ống cong làm gang thép, nước ống cịn khói ngồi ống Thơng thường người ta bố trí cho nước từ xuống khói từ lên nhằm tạo hiệu suất gia nhiệt cao 5.3.3 Khử khí nhà máy nhiệt điện Khử khí cho nước cấp loại trừ khỏi nước chất khí hịa tan nước, chủ yếu khí O2 Khí có lẫn nước gây tượng ăn mòn bên bề mặt đốt lò thiết bị Phương pháp thơng dụng nhà máy điện khử khí nhiệt Theo định luật Henry mức độ hoμ tan nước chất khí phụ thuộc vào: - Nhiệt độ nước - Áp suất riêng phần chất khí phía mặt nước Nếu gọi Gkh lượng khí hồ tan nước, kkh hệ số hồ tan chất khí nước pkh áp suất riêng phần chất khí phía mặt thống thì: Gkh = kkh pkh (5.30) Theo định luật Dalton áp suất hỗn hợp khí tổng áp suất riêng phần chất khí thành phần Nếu coi khoảng khơng mặt nước buồng chứa hỗn hợp khí nước chất khí thành phần hỗn hợp Vì ta viết: n p kh = p − p h −  pi (5.31) Trong đó: P: Là áp suất chung hỗn hợp khí bề mặt nước Ph : Là áp suất riêng phần nước Pkh : Là áp suất riêng phần chấy khí thành phần Thay (4.31) vào (4.30) ta lượng oxy hòa tan nước: n   G o2 = k o2  p − p h −  p    (5.32) Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 126 Hình 5.10: Bồn khử khí 1- bồn nước cấp; 2- nước cấo; 3-ống thủy; 4-đồng hồ áp suất; 5-khí thốt; 6-đĩa phân phối nước; 7- nước ngưng từ thốt; 8-van tín hiệu; 9-bình ngưng tụ hơi; 10-khí thốt; 11-đường xả; 12-phân phối nước; 13-cơt khử khí;14-phân phối hơi; 15-hơi vào Mục đích khử khí loại trừ O2 hịa tan nước khỏi nước Nếu áp suất riêng phần p o Oxy nước nhỏ p o không gian bề mặt 2 thống O2 khơng thể khỏi nước mà ngược lại cịn hịa tan thêm vào nước Nếu p o nước ngồi nước bão hịa oxy khơng thể hịa tan thêm Nếu p o khơng gian bề mặt thống nhỏ p o nước O2 thoát khỏi nước đạt tới trạng thái thăng Do đó, O2 dễ dàng khỏi nước phải làm cho áp suất p o mặt nước thật nhỏ cách nâng cao áp suất riêng phần ph nước khơng gian bề mặt thống lên thật lớn, cho ph ≈ p Muốn vậy, cần đun nước đến sôi để tăng lượng bề mặt thống Bình khử khí gồm cột khử khí bồn chứa Trong bình khử khí, nước đưa vào phía cột khử khí qua đĩa phân phối rơi xuống mưa Hơi từ phía cột lên chui qua dịng nước, q trình chuyển động ngược Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 127 chiều truyền nhiệt cho nước làm tăng nhiệt độ nước đến nhiệt độ bão hoà tương ứng với áp suất bình khử khí Khi áp suất riêng phần H2O tăng lên, cịn áp suất riêng phần chất khí khác giảm xuống chúng dễ dàng thoát khỏi nước lên phía thải khỏi bình với lượng nước Nước khử khí tập trung xuống thùng chứa phía đáy cột khử khí Thể tích thùng chứa khoảng 1/3 suất bình khử khí Trong nhà máy điện thông số cao siêu cao người ta thường dùng bình khử khí loại ata Nhà máy điện thơng số trung bình thấp thường dùng loại khử khí 1,2 ata, gọi bình khử khí khí Bình khử khí phải đặt cao bơm nước cấp để tránh tượng xâm thực bơm Độ cao từ bơm nước cấp đến bình khử khí (7 – 8)m bình khử khí 1,2 ata (17 – 18) m bình khử khí ata 4.3.4/ Tổn thất nước ngưng nhà máy nhiệt điện, biện pháp chủ yếu để bù tổn thất Trong trình vận hành nhà máy điện, ln ln có tổn thất nước, gọi chung tổn thất môi chất Người ta phân biệt tổn thất tổn thất ❖ Tổn thất Tổn thất tổn thất nước xả lò, rò rỉ chỗ hở đường ống, mát để sấy ống khởi động nhà máy, hộ tiêu thụ dùng mà không trả lại nước ngưng đọng, dùng cho thiết bị thổi dμn ống sinh lò (để chống xỉ tro, xỉ), để sấy dầu mazút, đưa vào vòi phun phun mazút v.v Để giảm tổn thất cần thay mối nối mặt bích mối nối hàn, tăng cường độ kín tất ácc van, tận dụng lại nước đọng ống dẫn, thiết bị, van, giảm tổn thất nước ngưng khởi động gừng máy Có thể giảm tổn thất xả lò cách dùng thiết bị bốc từ nước xả lò v v v ❖ Tổn thất Tổn thất tổn thất hộ tiêu thụ nhiệt khơng hồn trả lại nước ngưng đọng cho nhà máy trả lại không đầy đủ Khi nước ngưng đọng hộ tiêu thụ trả lại hồn tồn tổn thất ngồi khơng Toàn tổn thất nhà máy điện liên tục bù lại lượng nước bổ sung xử lý Để xử lý nước bổ sung phương pháp bốc hơi, người ta dùng trích từ tuốc bin để gia nhiệt cho nước cần xử lý đến sôi biến thành thiết bị đặc biệt gọi bình bốc Bình bốc thiết bị ttrao đổi nhiệt bề mặt sơ cấp nhả nhiệt ngưng tụ thành nước, làm bốc nước bổ sung tạo thành thứ cấp Hơi thứ cấp lại ngưng tụ thành nước cất bình làm lạnh (gọi Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 128 bình ngưng thứ cấp) Nước ngưng tụ từ thứ cấp (nước cất) khơng có tạp chất có chất lượng gần chất lượng nước ngưng từ bình ngưng cấp vào lị Biện pháp chủ yếu để bù tổn thất nước bổ sung thêm nước xử lý từ hệ thống xử lý nước sau loại bỏ hoàn tồn tạm chất có nước, nhằm tránh tượng hư hại đấn thiết bị ăn mòn, bám cáo cặn bên ống nhẳm làm giảm trình trao đổi nhiệt từ làm giảm hiệu suất nhà máy ❖ TÓM TẮT NỘI DUNG CHƯƠNG 5: 5.1 Độ kinh tế nhiệt 5.2 Quá nhiệt trung gian 5.3 Gia nhiệt hồi nhiệt nước cất ❖ CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 5: Câu A B C D Câu A B C D Câu A B C D Câu A B C D Câu A Tại để đạt hiệu suất cao phải làm tua bin nhiều tầng? Vì tầng tuốc bin đạt hiệu suất cao nhiệt dáng định Vì tầng lo hoi đạt hiệu suất cao nhiệt dáng định Vì tầng may phát đạt hiệu suất cao nhiệt dáng định KHông đáp án Trong nhà máy điện để kéo máy phát điện cơng suất lớn phải có tuốc bin cơng suất lớn nghĩa là: Tất Tua bin phải làm việc với lưu lượng lớn Tua bin phải làm việc với thông số cao Tua bin phải làm việc với nhiệt dáng lớn Trong tua bin nhiều tầng, tầng gọi gì? Tầng tốc độ Tầng áp lực Tầng sinh công Không đáp án Nhược điểm tua bin nhiều tầng là: Tất Tổn thất rò rỉ tương đối lớn Tầng sau tuốc bin nhiều tầng việc vùng ẩm gây tổn thất ẩm, làm cho hiệu suất tuốc bin giảm Cấu tạo phức tạp Ưu điểm tua bin nhiều tầng là: Tất Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 129 B C D Câu A B C D Câu A B C D Câu A B C D Câu A B C D Câu 10 A B C D Có thể chế tạo với nhiệt dáng lớn nên công suất lớn Dễ dàng bố trí cửa trích để gia nhiệt hâm nước cấp Tổng nhiệt dáng tất tầng lớn nhiệt dáng toàn tuốc bin Hiệu kinh tế nhiệt nhà máy điện biểu thị bằng: Tỉ số lượng điện nhận lượng nhiệt tiêu hao Tỉ số lượng nhiệt sinh lượng nhiệt tiêu hao Tỉ số lượng làm quay tua bin lượng nhiệt tiêu hao Tỉ số lượng điện nhận làm quay tua bin máy phát Suất tiêu hao tuốc bin Lượng tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện có kể đến tổn thất lị tổn thất truyền dẫn Lượng nhiên liệu tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Suất tiêu hao nhiệt tuốc bin Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện có kể đến tổn thất lò tổn thất truyền dẫn Lượng nhiên liệu tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Suất tiêu hao nhiên liệu nhà máy là: Lượng nhiên liệu tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện có kể đến tổn thất lò tổn thất truyền dẫn Suất tiêu hao nhiệt nhà máy là: Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện có kể đến tổn thất lị tổn thất truyền dẫn Lượng nhiên liệu tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng nhiệt tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Lượng tiêu hao để sản xuất 1Kwh điện Chương 5: Độ kinh tế nhiệt tiêu lượng nhà máy nhiệt điện Trang 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình Phần điện nhà máy điện trạm biến áp – TS Đào Quang Thạch, TS Phạm Văn Hịa - Giáo trình Phần điện nhà máy điện trạm biến áp – Bộ môn hệ thống điện – Đại học Bách khoa Đà Nẵng - Giáo trình Trạm nhà máy điện – ThS Đặng Tuấn Khanh Trang 131 ... điện nhà máy điện hạt nhân giống nguồn Chương 1: Tổng quan nhà máy nhiệt điện Trang 14 hai loại nhà máy điện khác Sau mô tả nhà máy nhiệt điện, khác biệt so với nhà máy điện hạt nhân nói sau Lị nhà. .. MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Công suất đặt nhà máy điện 17 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Tên môn học: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Mã môn học: ELEO522027 Thời gian... Nẵng - Giáo trình Trạm nhà máy điện – ThS Đặng Tuấn Khanh CHƯƠNG 1: ❖ TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG 1: Chương giới thiệu tổng thể khái niệm Nhà máy nhiệt điện để người