GIỚI THIỆU CHUNG
Công ty CP thép Hòa Phát Dung Quất Địa chỉ: Khu kinh tế Dung Quất, xã Bình Đông, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Điện thoại: 0255.3609.951/ Fax: 0255.3620.968
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
Công ty Cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất, được thành lập vào tháng 2/2017 với vốn điều lệ 30.000 tỷ đồng, là nhà đầu tư xây dựng và vận hành Khu liên hợp sản xuất Gang thép Hòa Phát tại Khu kinh tế Dung Quất, tỉnh Quảng Ngãi Dự án này mang tính chiến lược quan trọng, nhằm củng cố vị thế của Tập đoàn Hòa Phát như một nhà sản xuất thép hàng đầu tại khu vực Đông Nam Á khi hoàn thành.
Khu liên hợp sản xuất gang thép Hòa Phát Dung Quất có tổng vốn đầu tư 52.000 tỷ đồng, với công suất thiết kế 4 triệu tấn/năm, chuyên sản xuất thép xây dựng, thép cuộn chất lượng cao và thép cuộn cán nóng Hòa Phát áp dụng công nghệ lò cao khép kín tiên tiến, tương tự mô hình thành công tại Hải Dương, nhưng với thiết bị hiện đại hơn nhập khẩu từ các nhà sản xuất hàng đầu thế giới Công nghệ này không chỉ hiện đại và thân thiện với môi trường mà còn sản xuất than coke bằng công nghệ dập coke khô, thu hồi hoàn toàn nhiệt và khí thải, đồng thời tận dụng sản phẩm phụ để phát điện Toàn bộ nguồn nước sản xuất được sử dụng tuần hoàn, không xả ra môi trường.
Khu liên hợp gang thép Hòa Phát Dung Quất sở hữu hệ thống cảng biển nước sâu, cho phép tiếp nhận tàu có trọng tải lên đến 200.000 tấn, từ đó thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu đầu vào và sản phẩm đầu ra đến các thị trường trong và ngoài nước.
Khu liên hợp thép Hòa Phát Dung Quất đang tiến hành mở rộng nhà máy với dự án xây dựng Hòa Phát 2, dự kiến sẽ hoàn thành và đi vào hoạt động vào năm 2023.
SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CỦA CÔNG TY
Hình 1 1 Hình ảnh sơ đồ phân bố của Công Ty
Ngành sản xuất gang, sắt và thép tập trung vào việc chế tạo các sản phẩm chủ yếu như thép xây dựng, thép cuộn chất lượng cao và thép cuộn cán nóng.
Một số sản phẩm chính của công ty:
Hình 1 2 Hình ảnh sản phẩm chính của công ty
Công ty cổ phần thép Hòa Phát Dung Quất gồm 11 nhà máy:
Nhà máy thiết kế - vê viên
TÌM HIỂU CHUNG
TỔNG ĐỒ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Nhà máy Nhiệt điện Dung Quất, thuộc Công ty CP Thép Hòa Phát Dung Quất, được thiết kế với mục tiêu bảo vệ môi trường và tối ưu hóa việc sử dụng nhiệt dư từ nồi Coke, đồng thời thu hồi khí than từ Nhà máy Thép Dự án được triển khai thành 02 giai đoạn, hiện đang trong quá trình mở rộng giai đoạn thứ 3.
Mỗi giai đoạn của hệ thống bao gồm 04 nồi hơi nhiệt dư (COG) với công suất 4x70 tấn/giờ, 01 nồi khí than (BFG) có công suất 90 tấn/giờ, và 01 nồi dập coke khô (CDQ) với công suất 65 tấn/giờ Hệ thống này còn kết hợp với 02 tổ máy phát điện 2x60 MW, sử dụng tuabin hơi dạng ngưng tụ, xung lực cao áp 01 xilanh, Model N60-8.83/535, với áp suất và nhiệt độ hơi vào định mức lần lượt là 8,83.
MPa và 535 0 C, công suất 60 MW, tốc độ vòng quay Rotor 3000 vòng/phút
Hình 2 1 Tổng đồ nhà máy nhiệt điện
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Hình 2 2 Sơ đồ công nghệ nhà máy nhiệt điện
Nồi hơi
Nồi hơi có nhiệm vụ là sinh hơi quá nhiệt dùng để đưa vào tuabin Bao gồm 3 phần chính:
Bộ sinh hơi: Dùng để sinh hơi bão hòa.
Bộ quá nhiệt: Dùng để gia nhiệt cho hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt.
Bộ tiết kiệm than: Dùng để tận dụng nhiệt của khói thải để gia nhiệt cho nước cấp từ
133 0 C đến 262 0 C, qua đó giúp tăng hiệu suất của chu trình nhà máy nhiệt điện.
Tuabin
Tuabin chuyển đổi năng lượng từ nhiệt năng thành động năng, với hơi nước đi vào tuabin, tạo ra công để quay cánh quạt và trục tuabin.
TRÍCH HƠI TRÍCH HƠI TÁCH OXY
THÁP LÀM MÁT BÌNH NGƯNG
GIA NHIỆT HẠ ÁP BÌNH TÁCH OXY
NHÀ XỬ LÝ NƯỚC KHỬ KHOÁNG
VAN ĐIỀU TIẾT VAN HƠI CHÍNH ỐNG KHÓI QUẠT HÚT
BỘ SINH HƠI NỒI COKE
BỘ QUÁ NHIỆT BAO HƠI
Máy phát điện
Máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng thông qua việc kết nối trục tuabin với trục máy phát điện Khi trục tuabin quay, nó làm cho trục máy phát điện cũng quay, từ đó tạo ra điện.
Bình ngưng
Bình ngưng có vai trò quan trọng trong việc ngưng tụ hơi nước sau khi rời khỏi tuabin, chuyển đổi chúng thành nước Đồng thời, bình ngưng cũng duy trì độ chân không cần thiết để tối ưu hóa khả năng sinh công của hơi nước.
Bình khử Oxy
Bình khử Oxy có nhiệm vụ là khử oxy ra khỏi nước cấp để tránh xảy ra hiện tượng oxy hóa đường ống.
Hệ thống bơm
Bơm nước ngưng có chức năng bơm nước ngưng từ bình ngưng đến bình khử oxy, trong khi bơm nước cấp đảm nhiệm việc bơm nước từ bình khử oxy đến nồi hơi.
Bơm nước tuần hoàn: có nhiệm vụ là bơm nước làm mát đến bình ngưng, máy phát và trục tuabin.
Nhiệm vụ của bơm dầu:
+ Bôi trơn các ổ trục, gối đỡ của tuabin và máy phát.
+ Điều khiển các van: Van điều tiết, van hơi chính của tuabin.
+ Làm mát các ổ trục, gối đỡ của tuabin và máy phát.
Hệ thống xử lý khí khói
Hệ thống xử lý khí khói đóng vai trò quan trọng trong việc khử lưu huỳnh và loại bỏ bụi, nhằm đảm bảo độ sạch cho khí thải trước khi thải ra môi trường Hệ thống này bao gồm các thiết bị chính thiết yếu cho quá trình xử lý.
Hệ thống tháp khử lưu huỳnh dùng để khử lưu huỳnh có trong khí khói
Hệ thống lọc bụi túi vải dùng để tách các hạt bụi ra khỏi dòng khí khói.
Bình chứa tro dùng để chứa tro bụi tách được từ khí khói. Ống khói và quạt hút để dễ dàng thải khí khói ra ngoài môi trường.
Hệ thống xử lý nước
Hệ thống xử lý nước nồi hơi đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước sử dụng cho nồi hơi, giúp giảm thiểu cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt Hệ thống này cũng ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn đường ống và đảm bảo độ sạch của hơi nước theo các tiêu chuẩn yêu cầu.
Hệ thống xử lý nước tuần hoàn đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước làm mát cho bình ngưng, giúp giảm thiểu cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt và ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn đường ống.
Hình 2 3 Sơ đồ tổ chức nhà máy nhiệt điện
TÌM HIỂU THIẾT BỊ KHU NỒI HƠI
Nồi hơi nhiệt dư
Nhà máy nhiệt điện là một tổ hợp bao gồm các nhà xưởng, trạm phân phối, bể nước, hệ thống nồi hơi và đường ống nước, ống hơi, nằm trong khu liên hợp gang thép Hòa Phát.
Dựa trên dữ liệu của hệ thống xử lý, quy hoạch xung quanh các tòa nhà và kết cấu đã được thực hiện cẩn thận Khu vực nhà máy chính của dự án được bố trí ở phía Tây và phía Bắc, với giai đoạn một, hai và ba trải dài từ phía Nam lên phía Bắc Khu vực nồi hơi nằm ở phía Tây Nam của tòa nhà Trung tâm, trong khi trạm nước làm mát tuần hoàn được đặt ở phía Nam khu vực tòa nhà chính Ngoài ra, nồi hơi nhiệt dư và khu vực lọc sạch khói được bố trí gần ống khói nồi coke.
Nồi hơi nhiệt dư tại nhà máy nhiệt điện sử dụng khói khí thải từ nhà máy luyện cốc làm nguyên liệu đầu vào Khi khói khí này đi vào nồi hơi, quá trình trao đổi nhiệt diễn ra giữa các dàn ống và khói khí, tạo ra hơi quá nhiệt với áp suất 10,5 MPa và nhiệt độ 545 °C, được sử dụng để quay turbin máy phát điện.
3.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nồi hơi nhiệt dư
Hình 3 1 Cấu tạo của nồi hơi nhiệt dư
1 Bộ quá nhiệt cao 2 Bộ quá nhiệt thấp 3 Bộ sinh hơi ống trơn
4 Vách nước 5 Dàn ống treo 6 Bao hơi
7 Bộ sinh hơi cánh xoắn 8 Bộ tiết kiệm than
Nồi hơi được lắp đặt ngoài trời với hệ thống hơi - nước theo nguyên lý tuần hoàn tự nhiên, bao hơi cố định trên dầm thép Toàn bộ vách nước làm mát bao gồm vách trước, sau, bên trái và bên phải Bên trong nồi hơi, bề mặt chịu nhiệt gồm bộ quá nhiệt cao, bộ quá nhiệt thấp, dàn ống bay hơi ống trơn, dàn ống bay hơi cánh xoắn và bộ tiết kiệm than Nồi hơi được treo trên dầm bản lớn thông qua các thanh treo Giữa bộ quá nhiệt thấp và cao có bộ phun nước giảm nhiệt dạng lỗ tiết lưu điều chỉnh, giúp kiểm soát nhiệt độ đầu ra của hơi quá nhiệt hiệu quả.
Nồi hơi bao gồm 4 phần chính: Bộ quá nhiệt, bộ sinh hơi, bộ tiết kiệm than, bao hơi.
Bộ quá nhiệt được lắp đặt ngay cửa vào nồi hơi, trong khi bộ tiết kiệm than được bố trí trên đường khói thoát để gia nhiệt cho nước cấp Để đảm bảo chất lượng hơi nước, bên trong bao hơi có bộ phân ly thùng gió xoáy nhằm phân ly hơi nước Hỗn hợp hơi nước từ đường ống đối lưu sẽ tiến vào bộ phân ly gió xoáy, nơi diễn ra quá trình phân ly hơi nước bão hòa Sau khi phân ly, hơi nước sẽ được dẫn ra qua hai đường ống phía trên bao hơi, đều đặn chuyển đến bộ gom của bộ quá nhiệt thấp.
Bên trong bao hơi, có lắp đặt ống bơm hóa chất và ống xả liên tục để duy trì nồng độ nước và chất lượng hơi nước Ngoài ra, bao hơi còn được trang bị van an toàn, ống tái tuần hoàn, ống xả nước khẩn cấp, cùng với các đồng hồ đo mức nước, áp suất và nhiệt độ, nhằm đảm bảo an toàn cho nồi hơi.
3.1.1.2 Nguyên lí hoạt động nồi hơi nhiệt dư
Nồi hơi nhiệt dư là thiết bị tận dụng nhiệt thải từ chu trình coke, với nhiệt độ cao từ 800°C đến 1035°C Khi hơi nóng đi vào nồi hơi, nhiệt độ của luồng khí giảm xuống còn 190°C sau khi đi qua các dàn ống Đồng thời, nồi hơi sinh ra hơi với áp suất 10.5 MPa và nhiệt độ 545°C, được sử dụng để quay máy phát điện.
Lượng nhiệt thải từ nồi coke được truyền vào nồi hơi, đi qua các bộ quá nhiệt cao và thấp, cùng với các bộ sinh hơi ống trơn và cánh xoắn, trước khi qua ba tầng của bộ tiết kiệm than Khí nóng tiếp tục qua hệ thống lọc bụi nhờ quạt hút Trong quá trình này, nhiệt lượng làm nước cấp trong hệ thống nồi hơi bay hơi thành hơi bão hòa Hơi bão hòa được gom lại ở bao hơi, sau đó đi qua hệ thống thùng gió xoáy để cải thiện chất lượng Hơi bão hòa với nhiệt độ 318 °C được chuyển đến bộ quá nhiệt thấp để gia nhiệt đẳng áp và điều chỉnh nhiệt độ, trước khi vào bộ quá nhiệt cao để tạo hơi quá nhiệt với nhiệt độ khoảng 545 °C Hơi quá nhiệt sau đó được dẫn về để làm quay tuabin máy phát.
Khí khói thoát ra từ bộ quá nhiệt có nhiệt độ cao, do đó cần bố trí bộ tiết kiệm than để tận dụng nhiệt thừa Nhiệt độ khói thải ra từ nồi chỉ còn 190°C Để bảo vệ môi trường, khí khói trước khi thải ra được xử lý qua hệ thống lọc bụi và khử lưu huỳnh, sau đó mới được thải ra ngoài qua quạt hút và ống khói thép.
Khí khói được xử lý qua bộ quá nhiệt cao và bộ quá nhiệt thấp, sau đó đi qua bộ sinh hơi ống trơn và bộ sinh hơi ống cánh xoắn Tiếp theo, quá trình diễn ra qua bộ tiết kiệm than ba cấp, giúp tối ưu hóa hiệu suất Cuối cùng, khí thải được khử lưu huỳnh và lọc bụi trước khi được đẩy ra ngoài bằng quạt hút.
Nước: Nước cấp chính bộ tiết kiệm than bao hơi (nước từ bao hơi theo 4 đường ống chính về bộ phận sau):
1 Bao hơi Bộ sinh hơi ống trơn bao hơi
2 Bao hơi Bộ sinh hơi ống cánh xoắn bao hơi
3 Bao hơi vách nước làm mát bao hơi
4 Bao hơi dàn ống treo bao hơi
Hơi: Bao hơi bộ quá nhiệt thấp nước giảm nhiệt bộ quá nhiệt cao đường ống hơi chính
3.1.1.3 Các thông số định mức của nồi hơi quá nhiệt nhiệt dư
NỒI HƠI NHIỆT DƯ Nhiệt độ hơi quá nhiệt: 545 0 C Áp suất hơi quá nhiệt: 10.5 MPa Khí chứa bụi Công suất bay hơi: 28 – 70 t/h
Công suất bay hơi định mức: 70 t/h
Hiệu suất bay hơi: 60 ~ 100% Áp suất làm việc của bao hơi: 11.2 MPa Áp suất hơi quá nhiệt: 10.5 MPa
Nhiệt độ nước cấp nồi hơi: 133℃
Nhiệt độ bề mặt nồi hơi : ≤ 60℃
Hiệu suất trao đổi nhiệt nồi hơi: ~ 83%
Hệ số rò rỉ không khí: ≤ 1%
Lượng khí khói (bình thường): 154000 ± 5000 Nm 3 /h
Nhiệt độ đầu vào khí khói: 1035℃
Thành phần hóa học trong khí khói (%): N2: 71.22; O2: 9.44; H2O: 14.31; CO2: 5.03 Hàm lượng SO2 trong khí khói: 1000 mg/Nm 3
Hàm lượng bụi trong khí khói: 300 mg/Nm 3
Nhiệt độ đầu ra khí khói：~ 190℃ Điều kiện chất lượng nước nồi hơi:
PH: 9.2~9.6 Độ cứng: ~ 0 μmol/L (CaCO3) Độ dẫn điện: ≤ 0 3 μs/cm （25℃）
Hàm lượng ô xy hòa tan: ≤ 7 μg/L
Hàm lượng sắt hòa tan: ≤ 30 μg/L
3.1.1.4 Các thiết bị chính a) Bao hơi
Bao hơi là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống nồi hơi, đóng vai trò trung tâm kết nối ba quá trình: làm nóng nước, hóa hơi và quá nhiệt Để nước cấp trở thành hơi quá nhiệt, nó phải trải qua ba giai đoạn: gia nhiệt từ nước cấp đến nước bão hòa, hóa nước bão hòa thành hơi bão hòa, và nung nóng hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt Các quá trình này lần lượt được thực hiện bởi bộ tiết kiệm than, bộ sinh hơi và bộ quá nhiệt Bao hơi nhận nước từ bộ tiết kiệm than, tạo thành vòng tuần hoàn với các bộ sinh hơi, và cung cấp hơi nước bão hòa cho các bộ quá nhiệt Do đó, bao hơi không chỉ là giao điểm của ba quá trình này mà còn là điểm phân chia giữa chúng, khẳng định vai trò là trung tâm kết nối của hệ thống nồi hơi.
Cấu tạo bao hơi bao gồm các thành phần chính như ống nước nối vách nước và dàn treo (d1, d2), ống nước nối bộ sinh hơi cánh trơn (d3) và cánh xoắn (d4) Hệ thống cấp nước được kết nối qua các ống a1-a4, trong khi ống đường hơi bão hòa được đánh dấu là f1, f2 Đường ống van an toàn được ký hiệu là g, cùng với các đường ống đo áp suất j1, j2 và đường ống đo áp suất truyền tín hiệu remote j3, j4 Ngoài ra, hệ thống còn bao gồm đường ống xả hơi (j5), vòi phun nitrogen (j6), đường xả liên tục (h1) và đường xả khẩn cấp (h2).
Hình 3 3 Hình dạng bên ngoài của bao hơi
Hình 3 4 Các bộ phận bên trong bao hơi
Bao hơi là nơi chứa nước và hơi bão hòa từ nồi hơi Nước được cấp từ bộ tiết kiệm than, đi xuống qua các ống nước và vào dàn ống vách nước, dàn ống treo, rồi qua hai bộ sinh hơi Tại đây, nước nhận nhiệt và chuyển hóa thành hơi Hỗn hợp hơi và nước từ các ống sinh hơi sẽ vào bao hơi, nơi hơi được phân ly ra khỏi nước và chuyển sang bộ quá nhiệt.
- Thông số kỹ thuật Áp suất hoạt động: 11.2 Mpa
Thể tích: 18,8 m 3 Đường kính: 1600 mm
- Chức năng của bao hơi
Lưu trữ năng lượng trong bao hơi là quá trình lưu trữ nước và hơi có áp suất cao, giúp cung cấp năng lượng cho nồi hơi Để đảm bảo chất lượng hơi nước, bao hơi được trang bị các thiết bị tách hơi nước và làm sạch, cho phép tách và làm sạch hơi nước cũng như nước thông qua đường xả liên tục Ngoài ra, để bảo vệ hoạt động an toàn của nồi hơi, bao hơi còn được lắp đặt nhiều thiết bị như đồng hồ đo mức nước, đồng hồ đo áp suất, van an toàn và các thiết bị phụ trợ khác.
Gồm có 2 bộ: Bộ quá nhiệt thấp (bộ quá nhiệt cấp 1) và bộ quá nhiệt cao (bộ quá nhiệt cấp 2).
Gồm 2 hàng, mỗi hàng 36 ống, ỉ34; chuẩn loại vật liệu 12Cr1MoVG; nhiệt độ 446℃; áp 10,5 MPa. Ống gúp đầu vào/đầu ra bộ quỏ nhiệt thấp cú quy cỏch là ỉ273, ống gúp đầu vào sử dụng vật liệu 20G-GB5310, đầu ra sử dụng vật liệu 12Cr1MoVG-GB5310.
Nồi hơi CDQ
3.2.1 Cấu tạo của nồi hơi dập cốc khô CDQ
Nồi hơi được treo trên dầm khung thép được treo bởi một hệ thống treo.
Cấu tạo cơ bản của nồi hơi bao gồm bao hơi, bộ quá nhiệt (QNT-QNC), bộ bay hơi (cánh xoắn-ống trơn), bộ tiết kiệm than, vách làm mát bằng nước dạng màng (vách trước, vách sau, vách trái, vách phải), bộ giảm nhiệt và bộ tiêu âm, cùng với khung thép nồi hơi Bao hơi được chế tạo từ vật liệu 19Mn6, tích hợp các đường ống và bộ tách hơi nước bên trong Bộ quá nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất của nồi hơi.
Bộ quá nhiệt thấp: gồm 6 hàng mỗi hàng 80 ống ( tổng 480 ống), sử dụng , vật liệu 12CrlMoVG
Bộ quá nhiệt cao: gồm 4 hàng mỗi hàng 80 ống (tổng 320 ống), sử dụng , vật liệu 07Cr19Ni11Ti. c) Bộ sinh hơi
Bộ sinh hơi cánh xoắn: gồm 3 hàng mỗi hàng 40 ống( tổng 120 ống), sử dụng, vật liệu 20G.
Bộ sinh hơi ống trơn: gồm 4 hàng mỗi hàng 40 ống ( tổng 160 ống), sử dụng, vật liệu 20G. d) Bộ tiết kiệm than
Gồm 20 hàng mỗi hàng 60 ống( tổng 1200 ống), sử dụng , vật liệu 20G. e) Vách nước làm mát
Vách trước - sau: mỗi vách có 41 ống ( tổng 82 ống), sử dụng , vật liệu 20G.
Vách trái - phải: mỗi vách có 40 ống ( tổng 80 ống), sử dụng , vật liệu 20G. f) Dàn ống treo
Có 2 bộ mỗi bộ có 40 ống (tổng 80 ống), sử dụng, vật liệu 20G.
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của nồi hơi CDQ
Hình 3 11 Sơ đồ lưu trình công nghệ nồi hơi CDQ Khái quát lưu trình công nghệ của than Coke:
Xe dập, sau khi nạp đầy Coke nóng, di chuyển đến vị trí bên dưới thiết bị cầu trục trên đường ray, đối diện với cần tống coke Thiết bị này dẫn coke qua máng vào thùng Coke xoay dưới hố Cầu trục nâng thùng coke lên đỉnh lò, nơi quá trình nạp liệu diễn ra để đưa coke vào lò Tại đây, coke thực hiện trao đổi nhiệt, được làm nguội xuống dưới 200℃, rồi thông qua thiết bị tống coke lên băng tải, chuyển đến hệ thống xử lý coke.
Hệ thống khí trơ tuần hoàn trong thiết bị CDQ hoạt động dưới tác dụng của quạt tuần hoàn, giúp làm mát than coke nóng với nhiệt độ khoảng 1000℃ (950-1050 oC) Khí trơ tuần hoàn này hấp thụ nhiệt từ than coke và sau đó, lượng khí nóng sẽ được tuần hoàn qua lọc bụi lần 1, với nhiệt độ dao động từ 860 - 940℃.
C được đưa vào nồi hơi CDQ qua quạt hút tuần hoàn, với khí nóng di chuyển từ trên xuống dưới qua bộ quá nhiệt cao và thấp, sau đó phân phối đến các vách và dàn ống treo Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra tại các bộ sinh hơi như ống trơn và thiết bị bay hơi cánh xoắn, trước khi khí nóng được tiết kiệm và đưa trở lại nồi hơi với nhiệt độ từ 115 - 130C Hệ thống điều khiển CDQ bao gồm thiết bị hiển thị và ghi chép nhiệt độ, áp lực khí, cùng với thiết bị báo mức nước cực thấp và hệ thống liên động quạt tuần hoàn, đảm bảo hoạt động hiệu quả của lò dập coke.
Lưu trình công nghệ hệ thống hơi nước nồi hơi CDQ
Ba bơm cao áp (hai bơm hoạt động, một bơm dự phòng) có nhiệm vụ bơm nước từ bình tách oxy đến bộ TKT với nhiệt độ 104°C, sau đó nước sẽ được đưa ra khỏi bộ TKT có nhiệt độ khoảng 230°C, và tiếp tục lên bao hơi với nhiệt độ khoảng 280°C.
Nước được đưa xuống bộ sinh hơi ống xoắn và bộ sinh hơi ống trơn, nơi diễn ra quá trình trao đổi nhiệt với khí nóng tuần hoàn Các vách nước ở trái, phải, trước và sau, cùng với 2 giàn ống treo, góp phần làm nóng nước, giúp tạo ra hơi Hơi nước sau đó sẽ được dẫn lên thẳng trên bao hơi.
Hỗn hợp hơi - nước trong bao hơi được tách ra qua thiết bị tách hơi - nước, tạo ra hơi nước bão hòa Hơi nước bão hòa sau đó được dẫn vào bộ quá nhiệt thấp, nơi nó trao đổi nhiệt với khí trơ tuần hoàn, tạo ra hơi quá nhiệt thấp với nhiệt độ 450°C Tiếp theo, hơi nước đi qua bộ giảm nhiệt dạng phun nước để điều chỉnh nhiệt độ xuống còn 395°C, trước khi vào bộ quá nhiệt cao Tại đây, quá trình trao đổi nhiệt cuối cùng diễn ra, giúp hơi nước đạt đến nhiệt độ yêu cầu Cuối cùng, hơi quá nhiệt được đưa đến điểm ranh giới T.O.P của CDQ và tiếp tục đến tupin.
Hơi quá nhiệt trên đường về điểm ranh giới T.O.P của CDQ được dẫn vào bộ giảm áp để giảm nhiệt độ từ 540C xuống còn 180C và áp suất từ 10.3 MPa giảm còn 0.6 MPa thông qua phun nước Sau đó, hơi này được chuyển đến bình tách oxy để gia nhiệt, phục vụ cho giai đoạn sấy lò (giai đoạn 2).
Công nghệ nồi hơi dập coke khô CDQ sử dụng khí trơ nitơ thay vì dập coke ướt, giúp hấp thụ lượng lớn nhiệt từ than cốc đưa vào nồi hơi Nồi hơi CDQ có tác dụng hạ thấp nhiệt độ của khí trơ tuần hoàn và thu hồi nhiệt trong hệ thống, từ đó tạo ra hơi nước với áp suất cao để cung cấp nhiệt.
Quá trình làm quay cánh quạt tupin giúp sản xuất điện năng hiệu quả, tận dụng nhiệt lượng và giảm hao phí nguồn năng lượng Điều này không chỉ tiết kiệm nhiên liệu mà còn bảo vệ môi trường, đồng thời nâng cao chất lượng coke so với phương pháp dập coke ướt.
Bảng 3 1 Các thông số định mức của nồi hơi CDQ
Stt Tên Đơn vị Thông số Ghi Chú
1 Nhiệt độ khí tuần hoàn đầu vào nồi hơi oC 860 - 940 Nhiệt độ tính toán
2 Nhiệt độ khí tuần hoàn đầu ra nồi hơi oC 160 - 180 Nhiệt độ tính toán
3 Lượng hơi nước định mức t/h 64
4 Lượng hơi nước lớn nhất t/h 73
5 Nhiệt độ nước cấp vào bộ tiết kiệm than oC 104
6 Nhiệt độ nước cấp sau khi qua bộ tiết kiệm than oC 230
7 Nhiệt độ khí nóng sau khi qua bộ gia nhiệt oC 115 ~ 130
8 Nhiệt độ hơi quá nhiệt cao oC 530 - 545 Điều chỉnh tăng (giảm) lưu lượng nước giảm nhiệt…
9 Nhiệt độ hơi quá nhiệt thấp o C 450
10 Nhiệt độ sau khi phun nước giảm nhiệt oC 395 điều tiết
12 Áp hơi quá nhiệt MPa ≤ 10.3 Ở mức cao giảm công suất nồi hơi, đảm bảo hơi vào trước van hơi chính tuabine ≥8.34Mpa.
13 Áp suất bao hơi MPa ≤ 11 Ở mức cao giảm công suất nồi hơi…
14 Mức nước bao hơi mm 50
Cần điều chỉnh và duy trì lưu lượng nước cấp phù hợp…
17 Hệ số rò rỉ không khí nồi hơi % 1
Lượng khí tuần hoàn lò dập khô m / h3 172946
20 Áp suất khí tuần hoàn đầu vào nồi hơi
Lớn hơn điều chỉnh giảm tần số quạt…
21 Áp suất khí tuần hoàn đầu ra nồi hơi
(theo dấu âm) Pa ≤ -1950 Lớn hơn điều chỉnh giảm tần số quạt…
22 Nồng độ chứa bụi khí tuần hoàn g / m 3 10~20
23 Lưu lượng thiết bị giảm nhiệt giảm áp % 30%Q ~
25 Trọng lượng kim loại tấn 545
26 Thiết bị giảm áp giảm nhiệt Q=5t/h, P1/P2.3/0.6 MPa t1/t2T0/180oC
27 Khớp giản nở xả đáy liên tục V=1.5m 3 , P=0.6MPa, t5oC
28 Khớp giản nở xả đáy định kỳ V 2.7m 3 , P=0.6MPa, t5oC
Bảng 3 2 Thông số bên cocke :
Nhiệt độ coke trước khi dập 950-1050oC
Nhiệt độ coke sau khi dập 200 C
Thời gian dập khô( tài liệu Trung Quốc) khoảng 2.3h
Thời gian dừng nộp coke lâu nhất cho phép của lò dập khô ( tài liệu Trung
Tỉ lệ cháy hao coke
Bảng 3 3 Bảng chỉ tiêu áp suất và nhiệt độ công nghệ CDQ
TT Tên gọi Chỉ tiêu Đơn vị
1 Nhiệt độ than coke nạp vào lò dập 950 ～1050 ℃
2 Nhiệt độ than coke xả ra sau khi dập ≤200 ℃
3 Nhiệt độ khí tuần hoàn đầu vào nồi hơi CDQ 860～940 ℃
4 Nhiệt độ khí tuần hoàn đầu ra nồi hơi CDQ 160～180 ℃
5 Nhiệt độ khí tuần hoàn đầu vào lò CDQ khoảng 130 ℃
6 Áp suất khí tuần hoàn đầu ra lò dập khoảng - 650 Pa
7 Áp suất khí tuần hoàn đầu vào lò dập khoảng +4700 Pa
8 Áp suất khí tuần hoàn đầu vào nồi hơi khoảng -1150 Pa
9 Áp suất khí tuần hoàn đầu ra nồi hơi khoảng -1950 Pa
10 Áp suất khí tuần hoàn đầu vào quạt tuần hoàn khoảng -3500 Pa
11 Áp suất khí tuần hoàn đầu ra quạt tuần hoàn khoảng +5700 Pa
12 Áp suất cửa nạp Coke CDQ -50～0 Pa
Nồi hơi khí than
3.3.1 Tìm hiểu sơ lược về nồi hơi khí than
Hình 3 12 Nồi hơi khí than
Nồi hơi JG-90/9.81-Q là thiết bị nồi hơi khí than với hiệu suất cao, hoạt động ở áp suất cao và tuần hoàn tự nhiên Sản phẩm này được thiết kế lộ thiên và có khả năng chịu lực động đất lên đến 7 độ.
Sử dụng khí LPG để tạo điểm hỏa nồi hơi, dự phòng lỗ tạo điểm hỏa tự động.
Bố trí tổng thể của nồi hơi là kiểu 1 bao hơi với vách kiểu màng toàn bộ, thiết kế theo hình chữ “П” Bao hơi được treo dưới dầm kết cấu mái, trong khi hệ thống đường ống nước và bộ quá nhiệt được treo trên kết cấu nồi hơi Bộ tiết kiệm than và bộ hâm nóng không khí nhiệt cao sử dụng cấu trúc kiểu xếp gỗ trên khung thép ở phần đuôi, trong khi bộ hâm không khí nhiệt thấp được đặt trên khung thép đoạn cuối và có khả năng kéo ra từ phía sau, thuận tiện cho việc bảo trì.
Tất cả thông số kỹ thuật nhiệt lực của nồi hơi được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn tính toán hiện hành và kinh nghiệm thực tế vận hành nồi hơi tương tự trong và ngoài nước Linh kiện chịu áp được lựa chọn theo tiêu chuẩn Trung Quốc, trong khi các phụ kiện chính được thiết kế từ cấu trúc hiện có của công ty, đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất tối ưu Bộ đốt cháy khí than sử dụng công nghệ hai dòng xoáy đặc biệt, kết hợp với thiết bị tái sinh nhiệt độc quyền, giúp nhiệt độ không khí vào bộ đốt đạt khoảng 271.7°C Những giải pháp này không chỉ đảm bảo quá trình bốc cháy nhanh chóng của khí than mà còn tối ưu hóa hiệu suất nhiệt của nồi hơi lên đến 88.9%.
3.3.2 Đặt tính cơ bản của nồi hơi
3.3.2.1 Thông số làm việc chính
Năng suất hơi định mức 90t/h
Nhiệt độ hơi định mức 545(± 5 10)°C Áp suất hơi định mức (áp suất áp kế) 9.81MPa
Hệ số không khí thừa tại vị trí xả khí khói 1.38
Nhiệt độ khói thải nồi hơi 141.5°C
Nhiệt độ gió đầu vào bộ hâm không khí 30°C
Hiệu suất trao đổi nhiệt thiết kế nồi hơi 88.9%
Lượng tiêu hao nhiên liệu thiết kế 101224Nm 3 /h (khí than lò cao)
Nhiên liệu thiết kế là khí than lò cao 100%, nhiên liệu tạo điểm hỏa là khí LPG (áp suất >1500Pa, lưu lượng 200m 3 /h).
Bảng 3 4 Bảng thành phần và đặc tính của nhiên liệu
Giá trị thiết kế khí than lò cao
Thành phần thể tích và số định mức H2 % 1.2
Trị số phát nhiệt mức thấp KJ/
Nồi hơi có khả năng mang phụ tải cơ bản và điều chỉnh phụ tải, với phạm vi điều chỉnh đỉnh tải từ 60% đến 110% Trong khoảng 40% đến 70%, nồi hơi đảm bảo quá trình đốt cháy ổn định và an toàn cho tuần hoàn nước Khi hoạt động trong khoảng 60% đến 110%, nồi hơi duy trì sự ổn định, vận hành an toàn và đảm bảo các thông số hơi ở mức bình thường (545(± 5 10)ºC).
Bảng 3 5 Điều kiện địa chất, khí hậu
Cường độ địa chấn cường độ thiết kế chịu động đất là 7 độ Áp suất khí quyển 101.3KPa
- Chất lượng nước nồi hơi
Nước cấp nồi hơi thỏa mãn tiêu chuẩn GB/T 12145-2008 .
Bảng 3 6 Kích thước cơ bản của nồi hơi
Chiều rộng bụng lò (khoảng cách giữa hai đường tâm vách nước làm mát hai bên)
6080mm Độ sâu bụng lò (khoảng cách giữa hai đường tâm vách nước làm mát trước- sau)
Cao độ đường tâm bao hơi 23400mm
Cao độ điểm cao nhất của nồi hơi (cao độ đường tâm ống góp hơi)
Chiều rộng nồi hơi (khoảng cách tâm giữa cột 2 bên) 8830mm 8830mm Độ sâu nồi hơi (khoảng cách giữa cột
3.3.3 Các thiết bị chính a) Bao hơi
Hình 3 14 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí Đặc tớnh kỹ thuật -ỉ1600x100x8872
Chức năng -Chứa nước và hơi, phân ly hơi nước
Vị trí -Cos 24.9m Áp suất làm việc của bao hơi cho phép tối đa là 11,27Mpa, đường kính 1600mm, chế tạo bằng thép tấm 19Mn6.
Bao hơi sử dụng hệ thống bay hơi từng đoạn, lắp đặt các thiết bị như bộ tách kiểu thùng phân ly gió xoáy, bộ tách tấm lượn sóng hình thang, tấm đục lỗ và tấm đa lỗ trên đỉnh Các thiết bị này có tác dụng phân tách nước trong hỗn hợp hơi-nước, làm sạch muối có trong hơi nước, và cân bằng phụ tải hơi của bao hơi, từ đó đảm bảo chất lượng hơi.
Tại đầu vào của mỗi ống xả nước tập trung, từ bao hơi đến ống góp dưới, được lắp đặt tấm lưới nhằm ngăn chặn sự hình thành dòng xoáy và hiện tượng có hơi trong ống xả nước.
Bên trong bao hơi, có hệ thống ống định lượng muối phosphate và ống xả bẩn liên tục, nhằm nâng cao chất lượng nước nồi hơi Ngoài ra, còn có ống nước xả khẩn cấp để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động.
Bao hơi treo dưới dầm kết cấu mái của nồi hơi các giá treo bố trí đối xứng tại hai đầu bao hơi.
Có lắp đặt đồng hồ đo áp suất, thiết bị đo mức nước, van an toàn b) Bộ quá nhiệt
Bảng 3 7 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí Đặc tính kỹ thuật
-Ống quỏ nhiệt cấp 1: ỉ38x5, 20G -Ống quỏ nhiệt vũm đỉnh: ỉ38, 20G -Ống quỏ nhiệt dạng mành: ỉ38, /12Cr1MoVG/ 12Cr2MoWVTiB Gồm 6 bộ.
-Dàn ống quỏ nhiệt: ỉ42ì5 /12Cr1MoVG/ 12Cr2MoWVTiB 545
℃ -Giảm nhiệt cấp 1 tại đầu ra BQN thấp Giảm nhiệt cấp 2 tại đầu ra BQN dạng mành.
Điều chỉnh nhiệt độ hơi được chia thành 2 cấp: cấp 1 nhằm bảo vệ bộ quá nhiệt dạng mành, trong khi cấp 2 điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt ở bộ quá nhiệt cao.
Chịu trách nhiệm gia nhiệt lượng hơi bốc hơi lần đầu trong nồi hơi, giúp tạo ra hơi quá nhiệt chất lượng cao và nâng cao hiệu suất nồi hơi Điều này cũng góp phần tránh tình trạng va đập thủy lực trong đường ống và turbine do nhiệt độ hơi quá thấp Bộ tiết kiệm than là một giải pháp hiệu quả trong quá trình này.
Hình 3 16 Bộ tiết kiệm than Bảng 3 8 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí Đặc tớnh kỹ thuật Dàn ống ỉ32x4, 11.2Mpa, 20G,
Chức năng Gia nhiệt cho nước cấp nồi hơi Gồm có 2 bộ, mỗi bộ 52 dàn ống.
Bộ bay hơi là thiết bị lắp đặt ở phần dưới của đường khí khói ở đuôi lò, có chức năng thu hồi nhiệt dư Thiết bị này hoạt động như một bề mặt chịu nhiệt, giúp gia nhiệt nước cấp cho nồi hơi thành nước bão hòa dưới áp suất bao hơi Bằng cách hấp thụ nhiệt lượng từ khí khói có nhiệt độ thấp, bộ bay hơi không chỉ giảm nhiệt độ xả khói mà còn tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Hình 3 17 Bộ bay hơi Bảng 3 9 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí Đặc tớnh kỹ thuật ỉ32ì4, 20G, 318℃, 11.2Mpa,
Sinh hơi, tránh hiện tượng sôi ở đầu bộ tiết kiệm than và gia tăng lượng hấp thụ nhiệt.
Vị trí Cos 17.5m e) Bộ sấy không khí
Hình 3 18 Bộ sấy không khí Bảng 3 10 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí Đặc tớnh kỹ thuật ỉ40x1.5, 20G Nhiệt độ khụng khớ vào buồng đốt: 271°C
Sử dụng nhiệt lượng từ khí khói ở phần đuôi nồi hơi để gia nhiệt cho không khí đầu vào giúp giảm tổn hao khói thải, nâng cao nhiệt độ không khí đầu vào và cải thiện hiệu suất hoạt động của nồi hơi.
Vị trí Cos 6.4m => 15.8m f) Vách nước làm mát
Hình 3 19 Vách nước làm mát Bảng 3 11 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí
Tên Thông số kỹ thuật Chức năng Vị trí
Hấp thu nhiệt từ ngọn lửa trong buồng lò hoặc bức xạ nhiệt của khí khói là cần thiết để sản xuất hơi hoặc nước nóng, đồng thời giảm nhiệt độ vách nồi hơi, giúp bảo vệ vách lò hiệu quả.
Trước -Chia thành 12 vòng tuần hoàn nước.
-Ống hơi lên bao hơi ỉ133.
Phải g) Thiết bị đốt cháy
Hình 3 20 Thiết bị đốt cháy Bảng 3 12 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí Đặc tính kỹ thuật
-Công suất bộ đốt: 10301KW -Cột áp: 3-8 KPa
-Lưu lượng khí than ( đơn lò):
Chức năng Đốt cháy khí than.
Bộ đốt được bố trí đối xứng ở 4 góc, kết hợp với thiết bị tái sinh nhiệt dưới buồng đốt, tạo ra phương thức đốt cháy vòng tròn tiếp tuyến Điều này đảm bảo nhiệt độ và điều kiện đốt cháy lý tưởng cho khí than lò cao, với cấu trúc 2 cấp Số lượng bộ đốt được thiết kế để đảm bảo công suất nồi hơi đạt tiêu chuẩn định mức.
Trong bộ đốt cấp dưới, ống tạo điểm hỏa bằng khí LPG DN25 được lắp đặt để đáp ứng yêu cầu khởi động nồi hơi Bên cạnh đó, bộ ổn định ngọn lửa cũng được trang bị, với phân đoạn trộn nhiên liệu trước dài 220mm.
Bộ đốt kiểu xoáy xoắn ốc có góc giữa trục và cánh quạt khí đốt là 45 độ, trong khi cánh quạt không khí có góc 20 độ Hướng xoay của cánh quạt không khí và khí than là đồng nhất, phù hợp với hướng quay trong bộ đốt khi gió vào theo phương tiếp tuyến, nhằm đảm bảo hiệu quả đốt cháy tối ưu.
Hình 3 21 Quạt hút Bảng 3 13 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí
Tên Thông số kỹ thuật Chức năng Vị trí Động cơ
- Hút khói ra trong lò thải ra ngoài.
- Điều chỉnh lưu lượng khói thải.
- Động cơ chạy biến tần.
- Tốc độ quay: 960r/min i) Quạt trợ đốt
Hình 3 22.Quạt trợ đốt Bảng 3 14 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí
Tên Thông số kỹ thuật Chức năng Vị trí Động cơ
- Đẩy gió vào trong lò.
- Động cơ chạy biến tần
Hình 3 23 Quạt làm mát Bảng 3 15 Đặt tính kỹ thuật, chức năng và vị trí
Tên Thông số kỹ thuật Chức năng Vị trí Động cơ
Làm mát thiết bị phát hiện ngọn lửa Cos 0.0m k) Van an toàn