1. Tăng hiệu suất: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có thể tăng hiệu suất của hệ thống bằng cách sử dụng các công nghệ mới, như hệ thống điều khiển tự động hoặc hệ thống lọc không dầu. 2. Giảm chi phí: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có thể giảm chi phí bằng cách sử dụng nguồn nhiên liệu rẻ hơn, như than đá, hay biomass. Công nghệ mới cũng có thể giảm chi phí bảo dưỡng và quản lý. 3. Có tác động môi trường hạn chế: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có thể giảm tác động môi trường bằng cách sử dụng công nghệ không khí xanh, như hơi nước hoặc hơi biomass. 4. Tăng an toàn: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có thể tăng an toàn bằng cách sử dụng công nghệ chống cháy, chống rò rỉ, hoặc chống sự cố. 5. Có tính khả dụng: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có thể có tính khả dụng cao bằng cách sử dụng công nghệ mới, như hơi biomass hoặc hơi từ rác thải. 6. Tăng tuổi thọ: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có thể tăng tuổi thọ bằng cách sử dụng vật liệu chất lượng cao, công nghệ chống mòn, hoặc quan trọng trong quản lý bảo dưỡNG.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG KHOA KĨ THUẬT ĐỒ ÁN CUỐI KÌ Mơn: Nhà Máy Nhiệt Điện Đề tài: Thiết kế NMNĐ Đốt Than 500MW GVHD: Lê Hùng Tiến Lớp: K26NL01 Nhóm thực hiện: Nguyễn Lê Ngọc Thạch ( 207KN10911 ) Trảo An Thịnh ( 207KN58722 ) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẶT TỔ MÁY………………………3 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ ……………………………………………… CHƯƠNG 3: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY…………………………………………………………………………17 CHƯƠNG 4: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NHIỆT CHI TIẾT….28 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẶT TỔ MÁY 1.1 Giới thiệu chung điện Điện nhu cầu lượng thiếu giới Dựa vào khả sản xuất tiêu thụ điện mà ta hiểu rõ phần phát triển công nghiệp nước Điện sản xuất nhiều cách khác tùy theo loại lượng mà người ta chia loại nhà máy điện như: - Nhà Nhà Nhà Nhà máy máy máy máy nhiệt điện thủy điện điện nguyên tử điện dùng lượng mặt trời… Hiện phổ biến nhà máy nhiệt điện, nhiệt phát khí đốt nhiên liệu hữu như: than, dầu, khí vv… biến đổi thành nhiệt Trên giới nhà máy nhiệt điện sản xuất khoảng 70% điện Riêng việt nam lượng điện nhà máy nhiệt điện sản xuất chiếm tỷ lệ không nhỏ số điện tồn quốc Nhưng cịn phụ thuộc vào nguồn lượng dự trữ sẵn có, điều kiện kinh tế phát triển khoa học kỹ thuật Trong thập kỹ gần nhu cầu nhiên liệu lỏng công nghiệp, giao hông vận tải sinh hoạt ngày tăng Do người ta hạn chế dùng nhiên liệu lỏng cho nhà máy nhiệt điện mà chủ yếu người ta sử dụng nhiên liệu rắn nhiên liệu khí trở thành nhiên liệu hữu nhà máy nhiệt điện 1.2 Phân loại nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hữu chia loại sau: Phân loại theo nhiên liệu sử dụng: - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu rắn - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu lỏng - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu khí - Nhà máy nhiệt điện đốt hai ba nhiên liệu (hỗn hợp) Phân loại theo tuabin quay máy phát: - Nhà máy nhiệt điện tuabin - Nhà máy nhiệt điện tuabin khí - Nhà máy nhiệt điện tuabin khí 1.3 Ảnh hưởng vị trí địa lí khí hậu đối với nhà máy nhiệt điện Việt nam quốc gia nằm vùng khí hậu nhiệt đới Nguồn nhiên liệu than nước ta dồi dào, nguồn nhiên liệu rắn khí, nguồn nhiên liệu nằm rải rác nơi như: trữ lượng than Quảng Ninh ước chừng khoảng 10 tỷ Đối với nước ta nước nằm vùng nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều Nhiệt độ thay đổi theo mùa năm, khả làm việc tuabin khơng tốt, cần phải khảo sát tính tốn tìm nhiệt độ thích hợp cho việc thiết kế, việc lựa chọn đặt thiết bị cách hợp lý 1.4 1.5 Địa điểm đặt nhà máy nhiệt điện Khi xây dựng nhà máy điện địi hỏi phải có mặt lớn, phải có diện tích kích thước đầy đủ Đối với nhà máy nhiệt điện ngưng đốt than phải có khu vực gần nhà máy chứa than, thu nhận lại lượng tro xỉ dó nhà máy thải Chọn công suất tổ máy so sánh Sau xác định loại nhà máy nhiệt điện phải xác định cơng suất tổ máy thông số Công suất tổ máy thông số liên quan chặt chẽ với nhau.Nếu chọn công suất tổ máy(công suất đơn vị) lớn ,thông số cao dẫn đến hiệu suất toàn nhà máy tăng lên Và ta cần ý công suất đơn vị tổ máy khơng vượt q cơng suất dự phịng hệ thống tức cơng suất tổ máy phải chọn nhỏ 10% so với công suất tổng toàn hệ thống Và điều thuận lợi sau muốn mở rộng tối đa công suất không làm cho số tổ máy tăng nhiều nhà máy.Các tổ máy nên chọn có cấu hình cơng suất để thuận tiện cho việc vận hành, sữa chữa, thay quản lý thiết bị - Phương án 1: chọn tổ máy 100MW Phương án 2: chọn tổ máy 250MW a) Phương án 1: Đặt tổ máy có tổng công suất 500MW Việc đặt tổ máy chiếm lớn tổng mặt diện tích, việc bố trí thiết bị tổ máy, mặt khác nhiều tổ máy vận hành nên địi hỏi phải có nhiều cơng nhân, cán kỹ thuật vận hành chi phí cho việc trả tiền lương tăng lên Gọi K1 chi phí vốn đầu tư ban đầu phương án S1 phí tổn vận hành năm phương án Mặt khác nói đến việc đặt tổ máy khả vận hành đảm bảo cho việc cung cấp đủ điện lên mạng lưới điện Nếu có cố, tổ máy bị hư hỏng tổ máy vận hành bình thường đảm bảo đủ việc cung cấp điện Đối với việc lắp đặt nhiều tổ máy việc điều chỉnh phụ tải dễ dàng hơn, dẫn đến khả tự động hóa cao khả thay thiết bị nhà máy có hư hỏng tương đối dễ dàng thiết bị kích cỡ b) Phương án 2: đặt tổ máy có cơng suất tổ 250MW Việc đặt tổ máy mặt phân bố thiết bị chiếm diện tích so với phương án Do tổng diện tích mặt nhà máy gọn Ở phương án số tổ máy so với phương án số tổ máy nhiều, công suất tổ máy lớn hơn, phải cần có lượng cơng nhân kỹ thuật đáng nể Chi phí vốn đầu tư ban đầu lớn so với phương án 1, chi phí vận hành năm nhỏ Gọi K2 chi phí vốn đầu tư ban đầu phương án S2 phí tổn vận hành năm phương án Trong phương án mà ta nêu phương án kinh tế phương án có phí tổn tồn phí tổn tính tốn nhỏ 1.5.1 Tính chi phí vận hành năm S= SA + SB + SN + S0 , đồng/năm Trong đó: SA: chi phí cho khấu trừ hao mịn sữa chữa SB: chi phí cho nhiên liệu SN: chi phs cho việc trả lương cán cơng nhân viên S0: chi phí cơng việc chung nhà máy tất tiêu khác 1.5.2 Chi phí cho khấu trừ hao mịn sữa chữa SA= PA.K, đồng/năm Trong đó: PA= 6%: phần khấu hao thiết bị sửa chữa K: vốn đầu tư thiết bị nhiệt phương án Giả sử vốn đầu tư thiết bị nhiệt phương án là: K1= 100.106 đồng K2 = 200.106 đồng Thì ta có: SA1= 0,06.100.106 = 6.106 đồng/năm SA2= 0,06.200.106= 12.106 đồng/năm 1.5.3 Chi phí trả lương cho cơng nhân Sn=Z.N.n, đồng/năm Trong đó: Z: tiền lương trung bình người năm Giả sử tháng cán công nhân viên người 10.000.000 đồng/ tháng Thì: Z= 10000000.12= 12.000.000.000 đồng/năm N= 500MW: công suất nhà máy n : hệ số biên chế công nhân ứng với phương án công suất tổ máy Giả sử: n1= 1,56 người/MW ứng với tổ máy 100MW n2= 1.54 người/MW ứng với tổ máy 250MW Chi phí trả lương cho cán cơng nhân viên phương án là: Sn1= 12.106.500.1.56= 9,36.107 đồng/năm Sn2= 12.106.500.1.54= 9.24.107 đồng/năm 1.5.4 Phí tổn chung S0 = ∝(SA+ SN) đồng/năm Trong đó: ∝=27 % : hệ số khấu hao SA: chi phí khấu hao sửa chữa Sn: chi phí trả tiền lương cho cán cơng nhân viên S0 phương án là: S01 = ∝( SA1 + Sn1 )= 0,27.( 6.106 + 9,36.107 ) = 2689,2.103 đồng/năm S02 = ∝( SA2 + Sn2 )= 0.27 (12.106 + 9.24.107 = 2818,8 103 đồng/năm 1.5.5 Chi phí cho nhiên liệu: SB= C.B, đồng/năm Trong đó: C: giá thành than C= 6.105 đồng/tấn B: lượng than tiêu tốn năm B= b.∋.103.(1+∝), tấn/năm Với b: suất tiêu hao than tiêu chuẩn để sản xuất 1kWh Chọn: b1= 346 g/kWh: Ứng với phương án b2= 341 g/kWh: Ứng với phương án ∝=0,005kg/kWh: hệ số tổn thất vận chuyển rò rỉ bốc dở ∋: lượng điện sản xuất năm,kWh/năm Giả sử năm sản xuất 6000h thì: ∋= 6.105.5.103=36.108 kWh Vậy lượng than tiêu chuẩn tiêu hao năm phương án là: B1tc= b1 ∋ 103.(1+ ∝) = 346.103.(1+0,005) = 1251828Ttc/năm B2tc= b2 ∋ 103.(1+ ∝)= 341.103.(1+0,005) = 1233730 Ttc/năm Từ tính tốn ta có: K1 < K2 S1>S2 Về mặt đầu tư phương án lớn ngược lại chi phí vận hành năm phương án nhỏ so với phương án 1, mặt khác ta thương ưu tiên cho phương án có vốn đầu tư lớn thiết bị cơng nghệ cao, ta chọn phương án đặt tổ máy có cơng suất 250MW CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUN LÝ 2.1 Xây dựng sơ đồ nhiệt nguyên lý nhà máy Sơ đồ nhiệt nguyên lí xác định nội dung quy trình cơng nghệ biến đổi nhiệt nhà máy điện Nó bao gồm thiết bị phụ Các đường đường nước nối chung vào khối quy trình cơng nghệ Các thành phần sơ đồ nhiệt nguyên lý bao gồm: lò trực lưu, tuabin ngưng trục xilanh, máy phát điện, bình ngưng, bình ngưng Các đường ống dẫn đến bình gia nhiệt, đường nước ngưng chính, đường nước ngưng động SƠ ĐỒ NGUN LÍ CỦA MỘT KHỐI 250MW LH: Lị trục lưu BN: Bình ngưng QN: Bộ nhiệt BNN: Bơm nước ngưng QNTG: Bộ nhiệt trung gian LE: Ejecto CA: Tầng cao áp áp 5,6,7,8 HA 5,6,7,8: Các bình nhiệt hạ TA: Tầng trung áp CA: Các bình nhiệt cao áp 1,2,3 HA: Tầng hạ áp BNC: Bơm nước cấp TP: Tuabin phụ GNBS: Gia nhiệt nước bổ xung PL: Phân li Diễn giải sơ đồ nhiệt nguyên lý - - - - - Trong toàn nhà máy 500MW bao gồm khối khối 250MW gồm có: lị trực lưu, tuabin ngưng trụ K 300-240 có thơng số siêu tới hạn, nhiệt trung gian lần, tuabin có xilanh Hơi nhiệt từ lò dẫn đến phần cao áp tuabin giản nở sinh công, sau khỏi phần cao áp nhiệt trung gian lần tiếp tục giản nở phần trung áp hạ áp tuabin Trên tuabin có cửa trich gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp thiết bị khử khí Phần lại sau khỏi phần hạ áp tuabin đưa vào bình ngưng, ngưng tụ thành nước ngưng nhờ nước tuần hoàn làm mát Nước ngưng sau khỏi bình ngưng bơm nước ngưng bơm qua bình làm lạnh Ejecto sau ddos qua bình gia nhiệt hạ áp dồn thiết bị khử khí Nước ngưng sau khử khí chứa bể khử khí, sau bơm nước cấp đưa qua bình gia nhiệt cao áp làm tăng nhiệt độ trước đưa vào lị Hơi từ cửa trích tuabin gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp bao gồm: cửa trích phần cao áp gia nhiệt cho bình gia nhiệt cao áp số số 2; cửa trích phần trung áp gia nhiệt bình cao áp 3, thiết bị khử khí bình gia nhiệt hạ áp vs Trong cửa trích phần trung áp cửa trích số có nhiệm vụ vừa cung cấp cho tuabin phụ chạy bơm nước cấp sau hợp với cửa trích gia nhiệt cho bình gia nhiệt hạ áp số 6, thiết bị khử khí nước trích từ cửa trích có áp suất cao nên đưa qua thiết bị giảm ôn giảm áp để hạ nhiệt độ áp suất xuống phù hợi với u cầu Cịn lại cửa trích phần hạ áp đươc gia nhiệt cho hình gia nhiệt hạ áp số Hơi cửa trích tuabin sau gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp ngưng tụ thành nước đọng Sơ đồ dồn nước đọng bình gia nhiệt cjonj sơ đồ hỗn hợp; vừa dồn cấp vừa bơm đẩy đường nước Ở bình gia nhiệt cao áp nước động dồn từ GNCA1 – GNCA2- GNCA3 độ lếch áp suất, sau nước động dồn vào bình khử khí Ở bình nhiệt hạ áp nước đọng dồn từ GNHA5 – GNHA6 – GNHA7 dùng bơm nước đọng dồn điểm hỗn hợp K đường nước ngưng Nước đọng bình GNHA8 bình làm lạnh ejecto đưa vào bình ngưng 2.2 Cơ sở tính tốn thơng số nhà máy Mục đích việc tính tốn sơ đồ nhiệt ngun lý nhà máy điện ngưng chỗ xác định đặt tính kỹ thuật thiết bị nhằm đảm bảo công suất điện Đảm bảo yêu cầu vè tiêu kinh tế kỹ thuật lượng nhà máy điện phần tử chúng Tính tốn nhiệt chủ yếu dựa vào phương trình cân nhiệt phương trình cân vật chất, sau giải phương trình Tiến hành tính tốn bình cao áo trước đến bình hạ áp bình ngưng Trong tính tốn tổn thất nước rò rỉ đường ống van cascc thiết bị khác quy tổn thất đường tổn thất nhiệt kể đến thông qua hiệu suất thiết bị nhiệt ( hệ số khuếch tán nhiệt ) tổn thất nhiệt độ, áp suất Trong thiết kế tổn thất áp suất nhiệt trung gian 10% Hiệu suất thiết bị gia nhiệt lấy khoảng 98 ÷ 99% Tổn thất nhiệt độ lấy từ ÷ 50C Theo [ TL-2] chọn trước đại lượng: 2.3 Tính tốn sơ đồ nhiệt ngun lý: Ngày khối có cơng suất lớn, có thơng số siêu tới hạn có q nhiệt trung gian áp dụng từ đến tầng gia nhiệt Trong nhà máy điện đại hầu hết áp dụng bình gia nhiệt bề mặt, với sơ đồ xả nước đọng hỗn 10