TRƯỜNG CƠ KHÍ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NĂNG LƯỢNG Đề tài Tính nhiệt và phân tích cấu trúc, hoạt động của tua bin hơi nước công suất 220MW Giáo viên hướng dẫn Th S[.]
TRƯỜNG CƠ KHÍ - ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NĂNG LƯỢNG Đề tài: Tính nhiệt phân tích cấu trúc, hoạt động tua bin nước công suất 220MW Giáo viên hướng dẫn: Th.S Bùi Thanh Hùng Sinh viên thực hiện: Tạ Phương Nam MSSV: 20172076 Hà Nội - - 2022 TRƯỜNG CƠ KHÍ - ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NĂNG LƯỢNG Đề tài: Tính nhiệt phân tích cấu trúc, hoạt động tua bin nước công suất 220MW Giáo viên hướng dẫn: Th.S Bùi Thanh Hùng Sinh viên thực hiện: Tạ Phương Nam MSSV: 20172076 Hà Nội - - 2022 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện trở thành nhu cầu thiếu phát triển quốc gia Đặc biệt nước đà phát triển Việt Nam nhu cầu việc tiêu thụ điện lớn, bên cạnh sách mở cửa Việt Nam ngày gia tăng tất lĩnh vực, ngành công nghiệp sản xuất, phải địi hỏi tăng cường điện năng, nhu cầu cấp bách Vì bên cạnh phát triển nhà máy thủy điện nhiệt điện đóng vai trò chủ đạo phát triển kinh tế đất nước Chính từ thực tế này, em xin phép chọ đề tài “ Tính nhiệt phân tích cấu trúc, hoạt động tua bin nước công suất 220MW” Để củng cố kiến thức đủ điều kiện cho việc hoàn thành yêu cầu nhà trường trước tốt nghiệp Qua thời gian tính tốn tìm hiểu kiến thức thân với hướng dẫn tận tình thầy Bùi Thanh Hùng thầy cô viện em hồn thành đồ án với phần chính: Phần I: Tính nhiệt Phần II: Tìm hiểu cấu trúc hoạt động tua bin ngưng Trong đồ án khơng tránh sai sót khiếm khuyết mặt kiến thức thân Em mong nhận thông cảm dạy thầy để em hồn kiến thức thân Cuối cùng, em xin cảm ơn thầy Bùi Thành Hùng, thầy cô viện bạn nhóm giúp đỡ em nhiều để em hồn thành nội dung đồ án lần Hà Nội, ngày …, tháng 8, năm 2022 Sinh viên Tạ Phương Nam MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: TÍNH NHIỆT Sơ đồ nhiệt nguyên lí .4 1.1 Xác định đại lượng ban đầu 1.2 Xây dựng sơ đồ nhiệt 1.2.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý 1.2.2 Xây dựng trình giãn nở dòng đồ thị i-s 1.2.3 Tính sơ đồ hồi nhiệt thiết bị tuabin 1.2.4 Tính toán kiểm tra 22 CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT CHO TẦNG ĐIỀU CHỈNH 26 CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT CÁC TẦNG KHÔNG ĐIỀU CHỈNH .36 3.1 Xác định đường kính tầng điều chỉnh tầng cuối .36 3.2 Phân bố nhiệt giáng tầng không điều chỉnh 38 3.3 Tính nhiệt tầng khơng điều chỉnh 39 3.3.1 Tính tốn rãnh ống phun tầng không điều chỉnh 39 3.3.2 Tính tốn cánh động tầng không điều chỉnh 42 3.3.3 Xác định hiệu suất công suất tầng không điều chỉnh 42 Phần II: Tìm hiểu cấu trúc hoạt động tuabin ngưng 46 I Khái quát kết cấu thân máy 46 Bộ phận tĩnh Tua bin 46 Bộ phận chuyển động Tua bin 51 Hệ trục gối trục Tua bin 52 Chênh giãn nở hệ thống chốt trượt .53 Van điều chỉnh Cao, Trung áp 54 II Vận hành tua bin ngưng 55 Phần Nguyên tắc khởi động Tuabin .55 1.1 Nguyên tắc .55 1.2 Qui định liên quan khởi động Tuabin 56 1.3 Thí nghiệm Logic bảo vệ ETS Tua bin 57 Phần Khởi động liên hợp Xilanh Cao trung áp 58 2.1 Công việc chuẩn bị kiểm tra trước khởi động 58 2.2 Đưa hệ thống phụ trợ tổ máy vào vận hành 58 2.3 Chuẩn bị, kiểm tra trước đốt lò 58 2.4 Chuẩn bị, kiểm tra trước xung Tuabin 58 2.5 Xung Tổ máy .58 2.6 Các hạng mục ý trình tăng tốc xung 58 2.7 Hòa lưới, mang tải 58 2.8 Thí nghiệm tính kín chân khơng, chân khơng bình ngưng phải từ từ giảm xuống 58 2.9 Các hạng mục ý trình tăng phụ tải 58 Phần Khởi động liên hợp Xi lanh Cao, Trung áp trạng thái ấm (HIP) 58 3.1 Công tác chuẩn bị kiểm tra trước khởi động 58 3.2 Công việc chuẩn bị xung Tuabin .58 3.3 Thao tác xung Tuabin 58 3.4 Các hạng mục ý trình xung tăng tốc 58 3.5 Tổ máy hòa lưới mang phụ tải 58 3.6 Các hạng mục ý trình khởi động trạng thái ấm 58 Phần Khởi động liên hợp Xilanh cao, trung áp trạng thái nóng, cực nóng (HIP) .58 4.1 Công tác chuẩn bị với kiểm tra trước khởi động .58 4.2 Điều kiện xung tổ máy 58 4.3 Các bước thao tác xung Tuabin 58 4.4 Hòa lưới mang phụ tải Tổ máy 58 4.5 Các hạng mục ý trình khởi động trạng thái nóng, cực nóng .58 DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG Hình 1.1: Sơ đồ nhiệt ngun lí tuabin ngưng Hình 1.2 Quá trình giãn nở dịng đồ thị i - s Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý xác định cân bình gia nhiệt cao áp Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý xác định cân bình gia nhiệt cao áp Hình 1.5 Sơ đồ ngun lý tính độ gia nhiệt bơm cấp Hình 1.6: Sơ đồ xác nguyên lý định cân bình gia nhiệt cao áp Hình 1.7: Sơ đồ cân nhiệt bình khử khí Hình 1.8: Sơ đồ cân nhiệt bình hạ áp yi Hình 1.9: Sơ đồ cân nhiệt bình hạ áp Hình 1.10; Sơ đồ cân nhiệt bình hạ áp Hình 1.11: Sơ đồ cân nhiệt bình hạ áp Bảng 1.1 Các thơng số cửa trích tuabin Bảng 1.2: Bảng thông số hơi- nước Bảng 1.3: Kết tính độ gia nhiệt cho bơm cấp Bảng 1.4: Tổng hợp kết lưu lượng trích tương đối cửa trích ta Bảng 1.5: Hệ số không tận dụng hết nhiệt giáng Bảng 1.6: Công suất cụm tầng Bảng 1.7: Nhiệt giáng dịng tuabin PHẦN I: TÍNH NHIỆT Sơ đồ nhiệt nguyên lí 1.1 Xác định đại lượng ban đầu - Công suất định mức: Ndm= 220 MW - Các thông số ban đầu hơi: po=167 bar; to= 538 °C - Áp suất đi/về QNTG: 44,50/41,00 bar - Nhiệt độ đi/về QNTG: 345/538 °C - Áp suất bình ngưng: pk= 0,08 bar (x=0,955) - Số vòng quay: n= 3000v/ph - Các lưu lượng tương đối để dùng cho nhu cầu phụ: chèn, ejector, rò rỉ xả là: ch = 0,005; ej = 0,000; rr = 0,000; xả = 0,000; go = 0,000 Bảng 1.1 Các thơng số cửa trích tuabin Cửa trích số Bình gia nhiệt Áp suất (bar) Nhiệt độ (°C) CA8 75.00 420.00 CA7 44.50 345.00 QNTG qntg 41.00 538.00 CA6 18.60 420.00 BKK 10.30 335.00 HA4 6.00 280.00 HA3 2.000 165.00 HA2 0.600 86(x=1) HA1 0.250 65(x=0.985) K BN 0.0800 37.6(x=0.955) 1.2 Xây dựng sơ đồ nhiệt 1.2.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý Nước đọng từ BGNCA phía (phía lị hơi) dồn cấp từ xuống cuối đưa vào bình khử khí Nước đọng BGNHA phía (phía khử khí) dồn cấp từ xuống đến BGNHA đưa trực tiếp vào khoang nước bình ngưng đọng từ bình gia nhiệt làm mát chèn Hình 1.1: Sơ đồ nhiệt nguyên lí tuabin ngưng 1.2.2 Xây dựng trình giãn nở dịng đồ thị i-s Hình 1.2 Q trình giãn nở dịng đồ thị i - s - Tổn thất dòng qua van stop P0’ = P0*0.96 = 160.32 bar - Tổn thất áp suất qua QNTG: ∆P = PtQNTG – PsQNTG = 3.5 (bar) - Độ khô khỏi tuabin x=0.955 1.2.3 Tính sơ đồ hồi nhiệt thiết bị tuabin - Áp suất khoang bình gia nhiệt cao áp: 0.96*ptr - Áp suất bình gia nhiệt hạ áp: 0.96*ptr - Áp suất bao PBH = 1.1*P0 = 1.1*167.0 = 183.7 bar - Độ chênh nhiệt độ nước cấp vào bình gia nhiệt nước ngưng bị lạnh BGN: DC =5 oC - Độ gia nhiệt không tới mức BGN: TD BGNCA: TD=2oC BGNHA: TD=3oC (Số liệu tham khảo sách Thiết kế nhà máy nhiệt điện- T.s Nguyễn Công Hân, Th.s Phạm Văn Tân Trang 34, 35) 10