Giáo trình Lò hơi và tuabin hơi (Nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí Cao đẳng)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: LỊ HƠI VÀ TUABIN HƠI NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số 212/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 sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Trang 2/145 LỜI NÓI ĐẦU Nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao để cung cấp cho ngành dầu khí nói riêng cho toàn xã hội giai đoạn đặt người học nghề phải có kiến thức vững vàng có kỹ nghề giỏi, đồng thời giúp cho người học cập nhật thiết bị công nghệ đại, tiếp thu phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa tiên tiến Để đáp ứng với đòi hỏi trên, thời gian qua, tập thể tổ mơn khí trường Cao Đẳng Dầu Khí tổ chức biên soạn giáo trình “Lị tuabin hơi” trình độ cao đẳng Giáo trình “Lị tuabin hơi” có kết cấu gồm 12 chương, bổ sung cập nhật nhiều nội dung kiến thức mới, kinh nghiệm rút từ lần biên soạn trước tài liệu nhà máy, xí nghiệp có cơng nghệ thiết bị đại ngồi ngành Dầu khí Nội dung giáo trình gồm: Chương 1: Giới thiệu chung lò Chương 2: Nhiên liệu trình cháy Chương 3: Kết cấu xây dụng trang bị phụ Chương 4: Chế độ nước lò Chương 5: Bộ nhiệt Chương 6: Bộ hâm nước sấy khơng khí Chương 7: Khái niệm chung tuabin Chương 8: Kết cấu phần dộng tuabin (Rotor) Chương 9: Kết cấu phần tĩnh tuabin (Stator) Chương 10: Hệ thống thiết bị phụ tuabin Chương 11: Hệ thống ngưng Chương 12: Những cố điển hình tuabin Giáo trình “Lị tuabin hơi” trình độ Cao đẳng tài liệu bắt buộc học viên nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí hệ Cao đẳng , đồng thời tài liệu phục vụ cho việc tham khảo cho học viên nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí hệ trung cấp, Vận hành thiết bị chế biến dầu khí, nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện, tài liệu tham khảo bổ ích cho người công tác quan, doanh nghiệp, nhà máy, xí nghiệp ngành, lĩnh vực liên quan Trong trình biên soạn, tác giả có nhiều cố gắng chắn khơng tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Tác giả hoan nghênh ý kiến đóng góp độc giả, học viên để giáo trình ngày hoàn thiện phục vụ tốt Trang 3/145 nghiệp đào tạo nghề phục vụ cho công ngành cơng nghiệp dầu khí nói riêng cho tồn xã hội Chúng xin chân thành cảm ơn BRVT, ngày 01 tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn Chủ biên: Đào Thị Phương Hoa Lê Anh Dũng Nguyễn Thành Danh Trang 4/145 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC .5 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ HƠI .17 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY 32 CHƯƠNG 3: KẾT CẤU XÂY DỰNG VÀ TRANG BỊ PHỤ .40 CHƯƠNG 4: CHẾ ĐỘ NƯỚC LÒ HƠI .53 CHƯƠNG 5: BỘ QUÁ NHIỆT 70 CHƯƠNG 6: BỘ HÂM NƯỚC VÀ BỘ SẤY KHƠNG KHÍ 80 CHƯƠNG 7: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TUABIN HƠI 87 CHƯƠNG 8: KẾT CẤU PHẦN ĐỘNG CỦA TUABIN HƠI (ROTOR) 102 CHƯƠNG : KẾT CẤU PHẦN TĨNH CỦA TUABIN HƠI (STATOR) 115 CHƯƠNG 10: CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ CỦA TUABIN HƠI 122 CHƯƠNG 11: HỆ THỐNG NGƯNG HƠI .131 CHƯƠNG 12: NHỮNG SỰ CỐ ĐIỂN HÌNH TRONG TUABIN HƠI 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 145 Trang 5/145 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1 Lị Savery 18 Hình Lị đốt thủ công .22 Hình Lị ghi xích 24 Hình Lị đốt phun .25 Hình Lị nhà máy điện 28 Hình Ngọn lửa sáng 37 Hình 2 Ngọn lửa khơng sáng .38 Hình Kết cấu khung lò 41 Hình Tường lò 42 Hình 3 Lị dạng bình 45 Hình Sơ đồ phát triển bề mặt sinh 46 Hình Lị ống lò, ống lửa đặt nằm ngang 47 Hình Lị đặt đứng .48 Hình Lị ống nước nghiêng 48 Hình Lị 1-2 balơng nhiều dàn ống 50 Hình Lị nhà máy điện ngun tử .51 Hình Bình trao đổi ion 63 Hình Nguyên lý hệ thống xử lý nước trao đổi Kation .64 Hình Sơ đồ trao đổi Kation Natri Kation Hydro .65 Hình 4 Bao có đơm .67 Hình Thiết bị rửa phân ly 68 Hình Các dạng ống xoắn nhiệt 71 Hình Cấu tạo nhiệt 73 Hình Chuyển động nhiệt .73 Hình Bố trí dịng chéo 74 Hình 5 Cấu tạo giảm ôn kiểu bề mặt .76 Hình Cấu tạo giảm ôn kiểu hỗn hợp 76 Hình Nối giảm ơn với đường nước lò nước cấp 77 Hình Cách bố trí giảm ôn 77 Hình Các dạng đường khói tắt qua nhiệt 78 Hình 10 Điều chỉnh nhiệt độ nhiệt cách thay đổi vị trí .78 Hình 11 Điều chỉnh nhiệt độ q nhiệt cách tái tuần hồn khói 79 Hình Ống xoắn hâm nước 82 Hình Bộ hâm nước gang 83 Hình Sơ đồ nối hâm nước với bao 83 Hình Bộ sấy khơng khí kiểu thu nhiệt .84 Hình Bộ sấy khơng khí kiểu hồi nhiệt 85 Hình Cấu tạo tuabin xung kích tuabin phản kích 91 Hình Tác dụng xung kích biến đổi động thành 91 Hình Nguyên lý tác dụng xung lực hạt chuyển động lên cánh 92 Trang 6/145 Hình Sơ đồ tầng xung kích .92 Hình Sơ đồ tầng phản kích .93 Hình Sơ đồ nguyên lý hoạt động tuabin 94 Hình 7 Sơ đồ tuabin nhiều cấp tốc độ 94 Hình Sơ đồ tuabin xung lực có ba tầng áp suất .95 Hình Tuabin phản lực nhiều tầng 95 Hình 10 Các kiểu tuabin xung kích hỗn hợp 97 Hình 11 Tuabin hỗn hợp xung kích - phản kích 97 Hình 12 Sơ đồ nhiệt tuabin ngưng túy 98 Hình 13 Sơ đồ nhiệt tuabin ngưng có trích gia nhiệt hồi nhiệt 98 Hình 14 Sơ đồ nhiệt tuabin đối áp giản đồ mhiệt cân 99 Hình Kết cấu rôto 103 Hình Rơto rèn liền 104 Hình Ghép đĩa lên trục tuabin 105 Hình Rơto dạng tang trống 105 Hình Các dạng đĩa tuabin .106 Hình Cánh động tuabin 107 Hình Cánh động phay bán hoàn chỉnh 108 Hình 8 Các phương pháp ghép chân cánh với đĩa 108 Hình Cánh động dùng phương pháp hàn với roto 109 Hình 10 Gia cường cánh cụm dây đai kim loại 110 Hình 11 Trục tuabin 110 Hình 12 Một số làm kín kiểu khuất khúc 112 Hình 13 Khớp nối cứng 113 Hình 14 Khớp nối kiểu bánh 113 Hình 15 Khớp nối dạng lị xo 114 Hình Đặt bánh tĩnh thân tuabin 118 Hình Một nửa bánh tĩnh đúc 118 Hình Thân trụ đỡ thân tuabin 119 Hình Sơ đồ bố trí máng lót ổ đỡ cứng mềm 120 Hình Tác dụng ổ chặn kiểu vành chặn 121 Hình 10 Sơ đồ nguyên tắc hệ thống sấy nóng tuabin 124 Hình 10 Hệ thống xả phần ngưng (nước đọng) tuabin .126 Hình 10 Bộ điều tốc ly tâm 127 Hình 10 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh trực tiếp 128 Hình 10 Sơ đồ điều chỉnh gián tiếp 129 Hình 11 Sơ đồ nguyên lý thiết bị ngưng 133 Hình 11 Sơ đồ bình ngưng bề mặt hai chặng 133 Hình 11 Sơ đồ nguyên lý êjectơ 134 Hình 11 Sơ đồ nguyên lý êjectơ hai cấp 135 Trang 7/145 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Lị tuabin Mã mơn học: MECM65014 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: 3.1 Vị trí: Là mơn học thuộc mơn học chun mơn chương trình đào tạo Mơn học dạy trước môn: Sửa chữa thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị gia nhiệt, thiết bị tách giảng dạy sau môn học/ mô đun sở 3.2 Tính chất: Mơn học nhằm trang bị cho học sinh kiến thức cấu tạo, nguyên lý hoạt động số loại lò phổ biến, tua bin Giới thiệu cho học sinh phận lò tua bin 3.3 Ý nghĩa vai trị mơn học: Giới thiệu cho học sinh phận lò tua bin Giới thiệu phương pháp vận hành, khắc phục cố lò hơi, tua bin trình vận hành Mục tiêu mơn học: 4.1 Về kiến thức A1 Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động loại lị hơi, tua bin A2 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, ứng dụng thiết bị phụ lò hơi, tua bin 4.2 Về lực tự chủ trách nhiệm B1 Vận dụng tiêu chuẩn TCVN7704-2007 sửa chữa, thiết kế nồi cần B2 Phân tích cố thường gặp sử dụng tua bin 4.3 Về lực tự chủ trách nhiệm C1 Có thái độ học tập hăng hái, tích cực, nghiêm túc suốt q trình học tập Nội dung mơn học: 5.1.Chương trình khung: Thời gian học tập (giờ) Trong Thực Kiểm Số hành/ tra Mã MH/MĐ tín Tổng Tên môn học, mô đun thực tập/ /HP Lý số thí thuyết T nghiệm/ LT H tập/ thảo luận Các môn học chung/đại I 23 465 180 260 17 cương Trang 8/145 Mã MH/MĐ /HP Tên môn học, mơ đun Số tín Thời gian học tập (giờ) Trong Thực Kiểm hành/ tra Tổng thực tập/ Lý số thí thuyết T nghiệm/ LT H tập/ thảo luận COMP64002 Giáo dục trị 75 41 29 COMP62004 Pháp luật 30 18 10 COMP62008 Giáo dục thể chất 60 51 COMP64010 Giáo dục quốc phòng An ninh 75 36 35 2 COMP63006 Tin học 75 15 58 FORL66001 Tiếng anh 120 42 72 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 30 23 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề 77 1845 566 1202 39 38 Môn học, mô đun sở 18 330 190 122 14 MECM53001 Dung sai 45 42 MECM53002 Vật liệu khí 45 42 MECM52003 Vẽ kỹ thuật 45 14 29 1 MECM64011 Cơ kỹ thuật 45 14 29 1 MECM62012 Vẽ kỹ thuật 2 45 14 29 1 Điện kỹ thuật 45 36 Autocad 60 28 29 Môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề 59 1515 376 1080 25 34 II II.1 ELEI53055 MECM63013 II.2 MECM53104 Gia công nguội 75 14 58 MECM65014 Lò tua bin 75 70 MECM62015 Nguyên lý - Chi tiết máy 45 14 29 1 MECM64016 Kỹ thuật sửa chữa khí 60 56 Trang 9/145 Mã MH/MĐ /HP MECM54105 MECM55106 MECM53107 MECW53161 MECM65017 MECM63118 MECM63119 MECM63120 MECM53108 Tên môn học, mô đun Gia công cắt gọt kim loại Sửa chữa - Bảo dưỡng van công nghiệp Sửa chữa - Bảo dưỡng bơm Kỹ thuật hàn Lò gia nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt Gia công cắt gọt kim loại Sửa chữa - Bảo dưỡng van công nghiệp Sửa chữa - Bảo dưỡng bơm Sửa chữa - Bảo dưỡng máy nén khí Số tín Thời gian học tập (giờ) Trong Thực Kiểm hành/ tra Tổng thực tập/ Lý số thí thuyết T nghiệm/ LT H tập/ thảo luận 120 110 120 28 87 3 90 82 3 75 14 58 75 70 75 14 58 75 14 58 75 14 58 90 82 MECM62021 Thiết bị tách 30 28 MECM54109 Sửa chữa - Bảo dưỡng động đốt 120 110 MECM54210 Thực tập sản xuất 180 14 162 MECM63222 Khóa luận tốt nghiệp 135 128 100 2310 746 1462 56 46 Tổng cộng 5.2 Chương trình chi tiết mơn học: Trang 10/145 CHƯƠNG 11: HỆ THỐNG NGƯNG HƠI ❖ GIỚI THIỆU CHƯƠNG 11 Chương 11 chương giới thiệu cấu tạo cơng dụng lị từ người học có nhìn tổng quan mơn học ❖ MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 11: Về kiến thức: Trình bày cấu tạo chi tiết nguyên lý hoạt động thiết bị ngưng thiết bị rút không khí Trình bày ngun lý hoạt động số loại lò ứng dụng phổ biến công nghiệp Về kỹ năng: - Nhận biết cấu tạo chi tiết số loại nồi ứng dụng thực tiễn - Đo kiểm tra thông số nồi áp suất, nhiệt độ, nhiệt lượng… Về lực tự chủ trách nhiệm: - Ý thức tầm quan trọng ý nghĩa thực tiễn lò nghành khí, áp dụng vào thực tế sản xuất - Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 11 - - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực câu hỏi thảo luận tập chương 11 (cá nhân nhóm) - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 11) trước buổi học; hồn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận tập tình chương 11 theo cá nhân nhóm nộp lại cho người dạy thời gian quy định.; ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 11 Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: phịng học theo tiêu chuẩn Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn, bút viết bảng/phấn trắng màu, giẻ lau; Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan, Các điều kiện khác: khơng có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 11 Trang 131/145 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ ✓ Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 11 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng kiểm tra viết 30 phút.) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết/thực hành: 01bài kiểm tra định kỳ ❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 11 11.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG NGƯNG HƠI 11.1.1 Nhiệm vụ hệ thống Ngưng nước tức chuyển từ trạng thái trạng thái nước Thiết bị làm cho ngưng tụ gọi bình ngưng Thực trình ngưng tụ cách làm nguội nước, tức chuyển từ pha sang pha lỏng Trong q trình thể tích riêng giảm nhiều Vì nước ngưng chiếm thể tích nhỏ Ví dụ : với áp suất khí thể tích nước chiếm thể tích bão hoà 1722 lần, với áp suất 0.05 bar chiếm 28.700 lần Để làm nguội nhà máy nhiệt điện thường phải dùng nước làm mát (nước tuần hồn) từ sơng, hồ tháp làm lạnh bơm tuần hồn đẩy lên Có bất đắc dĩ phải dùng khơng khí làm mát Thơng thường muốn làm nguội kg phải tốn đến 50 - 90 kg nước tuần hồn Mục đích việc ngưng để tạo chân không sâu tầng cuối tuabin ngưng Ta thấy chân không tạo thành giảm thể tích riêng cách đột ngột Nhiệt độ nguồn lạnh thấp lưu lượng lớn tạo chân không cao Nâng cao chân không tức tăng thêm công suất hiệu suất tuabin 11.1.2 Cấu tạo tổng quan hệ thống Thiết bị ngưng tuabin nước bao gồm bình ngưng thiết bị phụ (hình 11.1) Hơi tuabin ngưng tụ bình ngưng Bơm tuần hoàn cấp nước làm mát (nước tuần hồn) vào bình ngưng Bơm ngưng tụ dùng để bơm nước Trang 132/145 ngưng vào hệ thống cấp nước cho lị Thiết bị rút khơng khí làm nhiệm vụ rút khơng khí lọt vào bình ngưng Hình 11 Sơ đồ nguyên lý thiết bị ngưng Bình ngưng ; Bơm tuần hồn ; Bơm nước ngưng (bơm ngưng tụ) ; Thiết bị rút khơng khí 11.2 BÌNH NGƯNG HƠI Có hai kiểu bình ngưng : bề mặt hỗn hợp Loại hỗn hợp thường dùng máy nước Trong tuabin ngưng thường dùng loại bề mặt Hình 11.2 thể sơ đồ ngưng kiểu bề mặt Hình 11 Sơ đồ bình ngưng bề mặt hai chặng Thân bình ngưng; 2,3 nắp khoang nước; mặt sàng; ống bình ngưng; cổ bình ngưng; bình chứa nước ngưng; ống hút hỗn hợp - khơng khí; phận làm mát khơng khí; 10 hướng hơi; 11 ống dẫn nước vào; 12 ống dẫn nước ra; 13 vách ngăn; 14 khoang bình ngưng; 15,16,17 khoang nước tuần hồn vào, ngoặt A lối vào thoát; B miệng hút hỗn hợp - khơng khí; C,D lối vào nước tuần hồn; E lối nước ngưng Trang 133/145 Đường kính ống bình ngưng thường 17 ÷ 25 mm Ống bình ngưng núc vào hai ống mặt sàng nằm hai đầu bình ngưng Hơi khỏi tuabin vào cổ bình ngưng 6, tiếp xúc với ống Bên ống bình ngưng có nước tuần hồn lưu chuyển với tốc độ cỡ 1.5 ÷ 2.5 m/s Hơi gặp lạnh ngưng tụ lại Do giảm đột ngột thể tích riêng nên bình ngưng tạo nên áp suất thấp (chân không) Nhiệt độ thấp lưu lượng nước tuần hồn lớn đạt độ chân khơng cao bình ngưng Nước ngưng chảy xuống phía bình ngưng gom lại bình chứa 7, từ bơm ngưng tụ (bơm nước ngưng) bơm vào hệ thống cung cấp nước cho lị Bơm tuần hồn bơm nước làm mát theo lối C vào khoang 15, xuyên qua cụm ống phía dưới, ngoặt dịng khoang nước 16, chui qua cụm ống phía trên, chảy vào khoang nước 17 theo lối D nước tuần hoàn vào kênh thải Như vậy, nước tuần hồn trải qua hai chặng bình ngưng Tuỳ theo số lần nước qua cụm ống mà phân bình ngưng thành một, hai, ba chặng…… Bình ngưng kiểu bề mặt đạt chân khơng cao, ứng với áp suất tuyệt đối bình ngưng khoảng 0.05 ÷ 0.03 bar Trong thực tế khơng thể chế tạo bình ngưng kín hồn tồn, lúc có lượng khơng khí lọt vào làm cho truyền nhiệt nước đi, chân khơng bị giảm sút Vì cần phải liên tục rút lượng khơng khí khỏi bình ngưng giữ cho chân khơng ổn định Khơng khí rút thiết bị rút khơng khí, mà loại thường dùng êjectơ 11.3 THIẾT BỊ RÚT KHÔNG KHÍ Thiết bị rút khơng khí (êjectơ) dùng để thải hỗn hợp khơng khí - khỏi bình ngưng hệ thống tuần hồn, để trì chân không cần thiết Trong thiết bị tuabin thường hay dùng lọai êjectơ êjectơ nước Nguyên lý hoạt động êjec tơ thể hình 7.12 Hình 11 Sơ đồ nguyên lý êjectơ hộp thu; ống phun nhỏ dần; hộp pha trộn; phần thu nhỏ ống thoát hỗn hợp khơng khí – hơi; ống khuếch tán Trang 134/145 Chất sinh công (hơi êjectơ hơi, nước êjectơ nước) áp lực đem vào hộp thu 1, từ qua ống phun với tốc lớn dẫn hộp pha trộn Hộp pha trộn nối với khoang bình ngưng Với động lớn dịng chất sinh cơng hút hỗn hợp khơng khí - từ hộp vào phần thu nhỏ ống thoát với tiết diện thay đổi, sau vào ống khuếch tán 5, động chuyển thành Nhờ áp suất đầu ống khuếch tán lớn áp suất khí thải hỗn hợp khơng khí khỏi bình ngưng Trong nhà máy nhiệt điện êjectơ sử dụng rộng rãi Ejectơ cấp tạo áp suất âm tới 0.073 ÷ 0.080 Mpa thường dùng cho lúc khởi động (để hút nhanh khơng khí khỏi bình ngưng lúc khởi động tuabin) Êjectơ hai – ba cấp tạo áp suất âm sâu dùng làm êjectơ chính, bảo đảm cho tuabin làm việc ổn định tin cậy với chân không cao, cấu trúc êjectơ gần có đặt thêm dụng cụ đo lường khơng khí rút Điều cho phép kiểm tra độ kín bình ngưng dễ dàng Sơ đồ êjectơ hai cấp thể hình 7.13: từ bình ngưng hỗn hợp khơng khí – rút vào hộp thu êjectơ cấp I, qua ống khuếch tán bình làm mát ngưng tụ lại Nước đọng theo 10 dẫn bình ngưng, cịn phần khí khơng ngưng có lẫn vào cấp II êjectơ Từ bình làm mát êjectơ cấp II khơng khí (có lẫn hơi) qua ống xả ngồi trời, cịn nước đọng chuyển bình làm mát cấp I (đường 9) sau bình ngưng (đường 10) Như chất sinh công (môi chất) êjectơ hai cấp, thể hình thực chất khơng bị tổn hao Hình 11 Sơ đồ nguyên lý êjectơ hai cấp I, II - cấp thứ cấp thứ hai Trang 135/145 hộp thu; ống phun; ống khuếch tán; bình làm mát; miệng hút hỗn hợp Khơng khí - hơi; ống xả êjectơ; đường dẫn sinh công (môi chất); đường dẫn nước làm mát; đường xả nước đọng; 10 đường dẫn nước đọng bình ngưng ❖ TÓM TẮT CHƯƠNG 11 Trong chương này, số nội dung giới thiệu: Tổng quan hệ thống ngưng Nhiệm vụ hệ thống Cấu tạo tổng quan hệ thống Bình ngưng Thiết bị rút khơng khí ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG 11 Câu hỏi Trình bày tổng quan hệ thống ngưng Câu hỏi Trình bày cấu tạo tổng quan hệ thống Bình ngưng Câu hỏi Nêu vân thiết bị rút khơng khí Trang 136/145 CHƯƠNG 12: NHỮNG SỰ CỐ ĐIỂN HÌNH TRONG TUABIN HƠI ❖ GIỚI THIỆU CHƯƠNG 12 Chương 12 chương giới thiệu cố điển hình tuabin cách khắc phục hư hỏng cho tuabin ❖ MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 12: Về kiến thức: - Trình bày hư hỏng tua bin biện pháp để khắc phục hư hỏng - Trình bày ngun lý hoạt động số loại lò ứng dụng phổ biến công nghiệp Về kỹ năng: - Nhận biết cấu tạo chi tiết số loại nồi ứng dụng thực tiễn - Đo kiểm tra thông số nồi áp suất, nhiệt độ, nhiệt lượng… Về lực tự chủ trách nhiệm: - Ý thức tầm quan trọng ý nghĩa thực tiễn lò nghành khí, áp dụng vào thực tế sản xuất - Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 12 Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực câu hỏi thảo luận tập chương 12 (cá nhân nhóm) - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 12) trước buổi học; hồn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận tập tình chương 12 theo cá nhân nhóm nộp lại cho người dạy thời gian quy định.; ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 12 Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: phòng học theo tiêu chuẩn Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn, bút viết bảng/phấn trắng màu, giẻ lau; Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan, Các điều kiện khác: khơng có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 12 Trang 137/145 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ ✓ Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng kiểm tra viết 30 phút.) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết/thực hành: 01bài kiểm tra định kỳ ❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 12 12.1 SỰ CỐ NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP LỰC HƠI MỚI KHÔNG ĐẠT YÊU CẦU 21.1.1 Dấu hiệu nhận biết Áp suất tái nhiệt, áp suất đồ thị vượt q giá trị quy định; Có tín hiệu báo động áp lực giảm Nhiệt độ mới/hơi tái nhiệt vượt giá trị quy định; 21.1.2Nguyên nhân : Hệ thống điều khiển nhiệt độ lỗi; Tải khối thay đổi đột ngột; Lò cháy dao động Điều chỉnh nước phun giảm ơn nhiệt độ mới/tái nhiệt lỗi; Q trình cháy không ổn định 21.1.3Biện pháp khắc phục: Nguyên nhân hệ thống điều khiển lỗi, báo trưởng ca, loại bỏ lỗi hệ thống điều khiển, đưa áp suất tái nhiệt giá trị bình thường; Nếu nguyên nhân thay đổi tải nhanh, trì tải phù hợp để đưa áp suất giá trị bình thường; u cầu lị vận hành ổn đinh Nếu điều chỉnh nước phun giảm ôn nhiệt độ mới/tái nhiệt lỗi, điều chỉnh tay để đưa giá trị bình thường; Nếu tốc độ cháy lò cao, dẫn đến nhiệt độ cao, tăng tải nhanh với giảm tốc độ cấp than Trang 138/145 Chú ý: Trong vận hành, áp suất nhiệt độ khơng bình thường, phải ý thông số; độ rung gối trục tuabin - máy phát, độ chênh giãn nở, độ di trục tuabin - máy phát, nhiệt độ gối chặn tuabin nhiệt độ dầu bôi trơn hồi 12.2 SỰ TRONG HỆ THỐNG NGƯNG HƠI 12.2.1 Dấu hiệu nhận biết Những dấu hiệu nhận biết chân không giảm: Chân khơng bình ngưng giảm, nhiệt độ tăng; Áp suất nước đầu đẩy suất bơm nước tuần hoàn giảm; Tải giảm lưu lượng tăng điều kiện tải; Độ chênh nhiệt độ đầu vào nước tuần hồn qua bình ngưng tăng (Độ chênh nhiệt độ vào nước làm mát tuần hoàn qua ngăn A B bình ngưng tăng) Mức nước bình ngưng tăng; Áp suất vào chèn trục tuabin điều kiện làm việc ejectơ khơng tốt Bơm nước tuần hồn, bơm nước ngưng, thiết bị rút khí làm việc khơng bình thường Những dấu hiệu nhận biết cố bục ống đồng bình ngưng: Chất lượng nước ngưng bị giảm (độ dẫn điện nước ngưng tăng) Mức nước bình ngưng tăng Nhiệt độ nước tuần hồn đầu bị tăng (tuỳ theo cố lớn hay bé) Chân khơng bình ngưng bị giảm (tuỳ theo cố lớn hay bé) 12.2.2 Nguyên nhân Nguyên nhân làm giảm chân không đột ngột: Mất nước tuần hoàn: động bơm tuần hoàn ngừng, hư hỏng van chiều vỡ đường ống tuần hoàn dẫn đến nước tuần hoàn; Mất chèn trục: điều chỉnh áp suất chèn bị lỗi, nguồn cấp hơi, nước lẫn chèn, v.v… làm cho khí rị vào cửa tuabin chân khơng bình ngưng giảm đột ngột; Bơm chân khơng lỗi; Nước bình ngưng đầy: rò rỉ đường ống titanium, điều chỉnh mức nước bình ngưng lỗi; Lượng lớn khí rị vào hệ thống chân không, van hệ thống chân không bị vỡ hỏng, khí rị vào bình ngưng nhiều Ngun nhân làm giảm chân không chậm: Chân không giảm chậm ln xảy ra, nhìn chung ảnh hưởng đến đến an tồn tuabin, tìm ngun nhân khó khăn, có nguyên nhân sau: Trang 139/145 Hệ thống chân khơng khơng kín, khí rị Nó thường thể dạng: giá trị chân khơng thấp giá trị bình thường chạy tải, không ổn định giá trị xác định, tải tăng, chân khơng tăng khó khăn (lượng tải tăng giảm dải chân khơng tuabin); Mức nước bình ngưng tăng vận hành khơng bình thường cố Ngồi ra, rị van tái tuần hồn nước ngưng rị làm tăng mức nước bình ngưng; Lưu lượng nước tuần hồn khơng đủ; Bơm chân khơng làm việc khơng bình thường hiệu suất giảm; Ống titanium bình ngưng bị đóng cáu dẫn đến giảm chân không, chênh nhiệt độ tăng Thiết bị điều chỉnh phun giảm ơn làm việc khơng tốt, nước phân bố thành giọt v.v…, làm nhiệt độ nước vào nước tuần hồn tăng chân khơng bình ngưng giảm 12.2.3 Biện pháp khắc phục: Có phương pháp khác tùy theo cố chân không giảm nhanh hay chậm nguyên nhân, giảm tải theo độ giảm chân khơng bình ngưng, tham khảo thơng số vận hành Trong q trình giảm tải khiếm khuyết khơng xử lý kịp thời chân khơng bình ngưng tiếp tục giảm, chân không giảm tới giá trị cho phép thấp phải ngừng khối; Chân khơng bình ngưng giảm, tìm ngun nhân, kiểm tra bơm chân khơng dự phịng tự khởi động chân khơng giảm tới -84 kPa, khơng phải khởi động bơm chân khơng dự phịng tay; Khi chân khơng giảm tới -83 kPa, báo cáo trưởng kíp, giảm tải với tốc độ cao, đến báo động “condenser vacuum low” biến thơi; Khi chân khơng bình ngưng giảm tới -80 kPa, tuabin tự động ngừng, ngừng tay xử lý theo phần xử lý ngừng cố; Kiểm tra hệ thống nước tuần hoàn: Kiểm tra áp suất nước tuần hồn bình thường, áp suất nước tuần hồn thấp, kiểm tra rị rỉ nước tuần hồn, kiểm tra vị trí van cách ly đầu vào bình ngưng; Khi bơm tuần hồn ngừng bơm, giảm tải xuống 50% (150 MW tổ 300 MW), kiểm tra nguyên nhân khơi phục lại sớm có thể; Kiểm tra hệ thống chèn: Nếu áp suất ống góp chèn thấp, kiểm tra nguồn cung cấp cho hệ thống chèn kiểm tra độ kín van an tồn, điều chỉnh giá trị bình thường; Nếu nhiệt độ chèn LP thấp, điều chỉnh tay giảm ôn chèn để cấp chèn với nhiệt độ 150 ºC; Trang 140/145 Nếu chân không bình làm mát chèn thấp, kiểm tra mức nước bình làm mát chèn bình thường, quạt hút chèn vận bình thường, quạt hút chèn vận hành khơng bình thường đổi sang quạt dự phịng; Nếu kiểm tra thấy mức nước bình ngưng q cao, tìm nguyên nhân để xử lý nhanh, kiểm tra độ rút khí mặt bích cửa bình gia nhiệt hạ áp, bề mặt điểm giãn nở vỏ LP, phía bình ngưng, thấy hệ thống chân khơng khơng kín, giảm tải đến chân khơng trì được, lúc gọi đội sửa chữa tới kiểm tra sửa chữa điểm rò rỉ Liên hệ với bên hố tiến hành phân tích mẫu nước ngưng khẳng định ống đồng bình ngưng bị bục Liên hệ bên lò để tiến hành giảm tải tuabin xuống 50% Chạy bơm nước điền đầy để cung cấp nước cho khử khí Đóng van điện động cung cấp nước ngưng vào khử khí Mở van xả nước ngưng đường ống nước tuần hồn Đóng van nước ngưng vào bình gia nhiệt hạ áp, đồng thời mở van nước ngưng tắt qua bình gia nhiệt hạ áp Đóng van hồi nước bể chứa Lần lượt đóng van nước tuần hồn vào nửa bình ngưng để tìm cố Dùng nến, vật mềm (tóc, sợi ) để tìm ống đồng bị bục Dùng nêm để bịt ống đồng bị bục Đưa nửa bình ngưng sau khắc phục xong cố trở lại làm việc bình thường Chú ý: Nếu số ống đồng bình ngưng bị bục > 14% phải ngừng để sửa chữa, thay 12.3 HIỆN TƯỢNG THUỶ KÍCH TUABIN 12.3.1 Dấu hiệu nhận biết: Nhiệt độ giảm đột ngột, màu trắng xuất ty van, bích, vành chèn van Stop van điều chỉnh v.v, độ rung tuabin tăng dần sau rung mạnh; Nhiệt độ kim loại ổ đỡ chặn tăng nhanh, tuabin có tiếng kêu lạ; Độ chênh nhiệt độ vỏ tuabin cao giá trị cho phép, nhiệt độ vỏ phía giảm q nhiều Khi xảy tượng thuỷ kích đường ống tuabin xuất âm khơng bình thường đồng thời độ di trục độ rung tuabin tăng, nhiệt độ gối trục tăng có âm xung động tuabin 12.3.2 Nguyên nhân: Trang 141/145 Tốc độ bốc lò cao, tốc độ bốc không đồng dẫn đến nước lẫn theo hơi; Bộ giảm ôn bị rị điều chỉnh khơng tốt, mức nước bao đầy lỗi người vận hành lỗi điều chỉnh tự động hệ thống nước cấp; Tuabin không sấy đủ xả nước không tốt khởi động, hệ thống xả đọng đường ống q nhiệt khơng hiệu dẫn đến nước vào tuabin; Trong trình ngừng tuabin với thông số trượt, điều chỉnh thông số không phù hợp làm nguội nhanh, nhiệt độ thấp nhiệt độ bão hoà áp suất, ẩm dạng nước; Trong trình khởi động tuabin, nguồn hệ thống chèn không sấy phù hợp, chưa xả hết nước, dẫn nước lẫn vào chèn; Khi chuyển đổi nguồn cấp dự phòng hệ thống chèn, nguồn dự phịng có nước đọng; Vỡ ống HPH, LPH, lỗi thiết bị bảo vệ, van chiều đường trích khơng kín, nước quay lại tuabin qua đường ống trích; Sau ngừng, khơng giám sát mức nước bình ngưng, bình ngưng đầy nước nước quay trở lại tuabin 12.3.3 Biện pháp khắc phục: Ngừng khẩn cấp tuabin phá vỡ chân không; Mở tất van xả vỏ tuabin đường ống chính, thân tuabin, van xả đọng van điều chỉnh, đường trích gia nhiệt sau van điều chỉnh, xả hồn tồn nước ngồi Ghi lại xác thời gian chạy không tải thông số chân không; Trong chạy không tải, cẩn thận lắng nghe âm phía tuabin; Kiểm tra ghi lại nhiệt độ kim loại ổ đỡ chặn giá trị độ di trục; Chú ý âm làm việc tuabin điều kiện làm việc ổ đỡ chặn q trình chạy khơng tải, ý theo dõi nhiệt độ gối trục tuabin, thời gian chạy khơng tải bình thường, tuabin khởi động lại với việc xả đọng nước hồi phục nhiệt độ Nhưng phải đặc biệt ý âm bất thường bên vỏ tuabin, độ rung tuabin tăng lên Kiểm tra khẳng định âm thanh, ma sát, thời gian chạy không tải, nhiệt độ gối trục độ di trục tất điều bình thường, báo cáo với trưởng ca để khởi động lại tổ máy Trong trình khởi động lại, phải mở tất van xả đọng đường ống chính, van xả đọng trước sau van Stop, van chiều đường trích Trong trình tăng tốc tăng tải trở lại, phải kiểm tra nhiệt độ gối trục, độ di trục, độ rung, độ chênh giãn nở nghe âm Nếu xảy bất thường, phải ngừng khởi động tuabin để tìm nguyên nhân Nếu thời gian chạy Trang 142/145 khơng tải ngắn có tiếng ma sát kim loại tuabin, nghiêm cấm khởi động lại tuabin phải báo cáo với trưởng ca Nếu nước vào tuabin phá vỡ đường ống bình gia nhiệt, đóng van cách ly, van chiều đường trích tay, ngừng cấp vào bình gia nhiệt Trong lúc đóng van trích vào bình gia nhiệt, xả đọng đường ống trích, tránh để xảy cố nước xông ngược vào tuabin đồng thời lúc phải mở van xả cố bình gia nhiệt 12.4 CỌ XÁT GIỮA PHẦN ĐỘNG VỚI PHẦN TĨNH VÀ SỰ CONG TRỤC 12.4.1 Dấu hiệu nhận biết: Độ rung tuabin tăng, chí rung lớn; Có thể có tia lửa xảy phía trước phía sau chèn; Có tiếng cọ xát kim loại bên tuabin; Nếu ổ đỡ chặn bị hư hỏng, nhiệt độ tăng, độ di trục đo vượt giá trị giới hạn; Độ chênh nhiệt độ phía phía tuabin tăng lên đột ngột 12.4.2 Nguyên nhân: Khe hở phần tĩnh phần động thiết lập không xác; Trong sấy làm nguội, phần tĩnh phần động co giãn không đồng đều; Biến dạng khí phần lắp ghép vượt giá trị cho phép; Ổ đỡ chặn ổ đỡ bị hư hỏng; Rung mạnh; Rôto lắp ráp không chặt; Phần truyền bị hư hỏng có tạp vật vào phần truyền Nguyên nhân dẫn đến cố cong trục: Sự cọ xát phần tĩnh phần động dẫn đến rôto bị nhiệt cục bộ; Sau ngừng tuabin, nhiệt độ phần tĩnh tuabin cao, nước đọng vào vỏ tuabin làm phần phía rơto nhiệt độ cao tiếp xúc với nước đọng, rôto bị làm nguội đột ngột gây biến dạng nhiệt chênh lệch nhiệt độ phần phần Tương ứng với kết tính toán độ chênh nhiệt độ phần rôto vượt 150 ºC cố cong trục xảy ra; Xảy ứng suất dư bên vật liệu làm rôto, sau thời gian làm việc nhiệt độ cao, ứng suất bên giải phóng, sau rơto biến dạng theo đường cong 12.4.3 Biện pháp khắc phục: Ngừng khẩn cấp Tuabin phá vỡ chân không; Trang 143/145 Trong ngừng, ghi lại thời gian ngừng, rôto phải quay tay giảm tốc độ v/p, khơng thể quay khơng phép cố quay mà phải phân tích kỹ tìm ngun nhân, thơng số phải ghi lại ❖ TÓM TẮT CHƯƠNG 12 Trong chương này, số nội dung giới thiệu: Sự cố nhiệt độ áp lực không đạt yêu cầu Sự cố hệ thống ngưng Hiện tượng thủy kích tuabin Sự cố cọ xát phần động phần tĩnh tượng cong trục ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG 12 Câu hỏi Nêu cố nhiệt độ áp lực không đạt yêu cầu Câu hỏi Nêu cố hệ thống ngưng Câu hỏi Nêu cố hệ thống ngưng Câu hỏi Nêu cố hệ thống ngưng Trang 144/145 TÀI LIỆU THAM KHẢO: - Giáo trình kỹ thuật nhiệt - PGS TS Nguyễn Bốn - PGS TS Hoàng Ngọc Đồng - Giáo trình cơng nghệ lị mạng nhiệt -PGS.TS.Phạm Lê Dzần TS.Nguyễn Cơng Hân) - Giáo trình Lị hơi_PGS.TS Hồng Ngọc Đồng - Giáo trình Bảo dưỡng sửa chữa lị - Giáo trình Kỹ thuật lị - GS.TS Phạm Xuân Vượng (chủ biên), PSG.TS Nguyễn Văn Muốn - Lị Hơi - Hồng Ngọc Đồng - Kỹ thuật Nhiệt - Điện - Phan Quang Xưng, Hoàng Ngọc Đồng - Steam Turbine - American Petroleum Institute - Phạm Lương Tuệ - Thiết bị tuabin - ĐH Bách Khoa HN Trang 145/145 ... ngưng Chương 12: Những cố điển hình tuabin Giáo trình “Lị tuabin hơi? ?? trình độ Cao đẳng tài liệu bắt buộc học viên nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí hệ Cao đẳng , đồng thời tài liệu phục... dưỡng sửa chữa tiên tiến Để đáp ứng với đòi hỏi trên, thời gian qua, tập thể tổ mơn khí trường Cao Đẳng Dầu Khí tổ chức biên soạn giáo trình “Lị tuabin hơi? ?? trình độ cao đẳng Giáo trình “Lị tuabin. .. thời tài liệu phục vụ cho việc tham khảo cho học viên nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí hệ trung cấp, Vận hành thiết bị chế biến dầu khí, nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện, tài liệu tham khảo