127 = n 2 ihkh pppp (10-42) Trong đó: p là áp suất chung của hỗn hợp khí trên mặt nớc. p h là áp suất riêng phần của hơi nớc. p kh là áp suất riêng phần của một chất khí thành phần nào đó. Thay vào (10-41) ta sẽ tìm đợc lợng oxy hoà tan trong nớc: )ppp(kG n 2 ih00 22 = (10-43) Hình 10.14. Bình khử khí 1-thùng chứa; 2-nớc cấp; 3-ống thủy; 4-đồng hồ áp suất; 5-khí thoát; 6-đĩa phân phối nớc; 7-nớc ngng từ hơi thoát; 8-van tín hiệu; 9-bình ngng tụ hơi; 10-khí thoát; 12-phân phối nớc; 13-cột khử khí;14-phân phối hơi; 15-hơi vào Mục đích của khử khí là loại trừ O 2 hòa tan trong nớc ra khỏi nớc. Nếu áp suất riêng phần p 02 của Oxy trong nớc nhỏ hơn p 02 trong không gian trên bề mặt thoáng thì O 2 không thể thoát ra khỏi nớc đợc mà ngợc lại còn hòa tan thêm vào trong nớc. Nếu p 02 trong nớc và ở ngoài bằng nhau thì nớc đã bão hòa oxy và không thể hòa tan thêm đợc nữa. Nếu p 02 ở không gian trên bề mặt thoáng nhỏ hơn ở p 02 trong nớc thì O 2 sẽ thoát ra khỏi nớc cho tới khi đạt tới trạng thái thăng bằng mới. Do đó, để cho O 2 dễ dàng ra khỏi nớc phải làm cho áp suất p 02 trên mặt nớc thật nhỏ bằng cách nâng cao áp suất riêng phần p h của hơi nớc trong không gian trên 128 bề mặt thoáng lên thật lớn, sao cho p h p. Muốn vậy, cần đun nớc đến sôi để tăng lợng hơi trên bề mặt thoáng. Bình khử khí gồm cột khử khí và thùng chứa. Trong bình khử khí, nớc đợc đa vào phía trên cột khử khí đi qua các đĩa phân phối sẽ rơi xuống nh ma. Hơi đi từ phía dới cột lên chui qua các dòng nớc, trong quá trình chuyển động ngợc chiều nhau hơi sẽ truyền nhiệt cho nớc làm tăng nhiệt độ nớc đến nhiệt độ bão hoà tơng ứng với áp suất trong bình khử khí. Khi đó áp suất riêng phần của H 2 O tăng lên, còn áp suất riêng phần của các chất khí khác sẽ giảm xuống và chúng dễ dàng thoát ra khỏi nớc và đi lên phía trên và đợc thải ra khỏi bình cùng với một lợng hơi nớc. Nớc đã đợc khử khí tập trung xuống thùng chứa ở phía dới đáy cột khử khí. Thể tích thùng chứa bằng khoảng 1/3 năng suất bình khử khí. Trong các nhà máy điện thông số cao và siêu cao ngời ta thờng dùng bình khử khí loại 6 ata. Nhà máy điện thông số trung bình và thấp thờng dùng loại khử khí 1,2 ata, gọi là bình khử khí khí quyển. Bình khử khí phải đặt cao hơn bơm nớc cấp để tránh hiện tợng xâm thực trong bơm. Độ cao từ bơm nớc cấp đến bình khử khí là 7 - 8m đối với bình khử khí 1,2 ata và 17 - 18m đối với bình khử khí 6 ata. 10.5. Tổn thất hơi và nớc ngng trong nhà máy điện- các biện pháp bù tổn thất Trong qúa trình vận hành nhà máy điện, luôn luôn có tổn thất hơi và nớc, gọi chung là tổn thất môi chất. Ngời ta phân biệt Tổn thất trong và tổn thất ngoài. 10.5.1. Tổn thất trong Tổn thất trong là tổn thất nớc do xả lò, do rò rỉ ở các chỗ hở trên đờng ống, do mất mát hơi để sấy ống khi khởi động nhà máy, do các hộ tiêu thụ dùng hơi mà không trả lại nớc ngng đọng, hơi dùng cho thiết bị thổi sạch dàn ống sinh hơi của lò (để chống xỉ tro, xỉ), hơi để sấy dầu mazút, đa vào vòi phun phun mazút v.v. . . Để giảm tổn thất trong cần thay thế các mối nối mặt bích bằng mối nối bằng hàn, tăng cờng độ kín của tất cả ácc van, tận dụng lại nớc đọng trong các ống dẫn, trong các thiết bị vaqf các van, giảm tổn thất hơi và nớc ngng khi khởi động và khi ngừng máy. Có thể giảm tổn thất xả lò bằng cách dùng các thiết bị bốc hơi từ nớc xả lò. v. v. v. . . 10.5.2. Tổn thất ngoài Tổn thất ngoài là tổn thất do các hộ tiêu thụ nhiệt không hoàn trả lại nớc ngng đọng cho nhà máy hoặc trả lại không đầy đủ. Khi nớc ngng đọng ở các hộ tiêu thụ đợc trả lại hoàn toàn thì tổn thất ngoài bằng không. Toàn bộ các tổn thất trong và ngoài của nhà máy điện đều đợc liên tục bù lại bằng lợng nớc bổ sung đã đợc xử lý. 129 Để xử lý nớc bổ sung bằng phơng pháp bốc hơi, ngời ta dùng hơi trích từ tuốc bin để gia nhiệt cho nớc cần xử lý đến sôi và biến thành hơi trong một thiết bị đặc biệt gọi là bình bốc hơi. Bình bốc hơi là một thiết bị ttrao đổi nhiệt bề mặt trong đó hơi sơ cấp nhả nhiệt và ngng tụ thành nớc, làm bốc hơi nớc bổ sung tạo thành hơi thứ cấp. Hơi thứ cấp lại đợc ngng tụ thành nớc cất trong bình làm lạnh (gọi là bình ngng hơi thứ cấp). Nớc ngng tụ từ hơi thứ cấp (nớc cất) hầu nh không có tạp chất và có chất lợng gần nh chất lợng nớc ngng từ bình ngng sẽ đợc cấp vào lò. 130 Chơng 11. sơ đồ nhiệt và bố trí ngôi nhà chính của nhà máy điện 11.1. sơ đồ nhiệt của nhà máy điện 11.1.1. sơ đồ nhiệt nguyên lý Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện thể hiện qui trình công nghệ, biến đổi và sử dụng năng lợng của môi chất trong nhà máy điện. Trong sơ đồ nhiệt nguyên lý gồm có: Lò hơi, tuabin, máy phát, bình ngng, các bình trao đổi nhiệt (bình gia nhiệt nớc ngng, bình khử khí, bình bốc hơi . . . ) ngoài ra còn có các bơm để đẩy môi chất nh bơm cấp, bơm ngng, bơm nớc đọng của các bình trao đổi nhiệt, v.v. . . . Các thiết bị chính và phụ đợc nối với nhau bằng các đờng ống hơi, nớc, phù hợp với trình tự chuyển động của môi chất. Trên sơ đồ nhiệt nguyên lý không thể hiện các thiết bị dự phòng, không có các thiết bị phụ của đờng ống. Thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý là một trong các giai đoạn quan trọng khi thiết kế nhà máy điện và phải dựa trên cơ sở yêu cầu phụ tải điện, nhiệt, yêu cầu về độ an toàn và kinh tế của nhà máy. Khi thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý, cần giải quyết các vấn đề sau: 1- Chọn loại nhà máy điện: ngng hơi hay có trích hơi cung cấp nhiệt. 2- Chọn thông số hơi ban đầu và dạng chu trình. Lựa chọn thông số hơi ban đầu và dạng chu trình liên quan tới loại và công suất đơn vị của lò hơi và tuabin. Tuabin lớn thì phải chọn thông số ban đầu cao hơn. 3- Chọn loại và công suất đơn vị của tuabin. 4- Chọn loại lò hơi tơng ứng với thông số của nhà máy. 5- Chọn sơ đồ hồi nhiệt hâm nớc cấp. 6- Chọn loại và chỗ nối bình khử khí và bơm nớc cấp. 7- Chọn phơng pháp và sơ đồ xử lý nớc bổ sung cho lò. 8- Chọn sơ đồ cung cấp nhiệt. 9- Chọn sơ đồ sử dụng nhiệt năng của hơi từ các ezectơ, hơi chèn của tuabin, nớc xả lò, nớc xả của bình bốc hơi. . . Khi thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cũng cần phải tính đến các chế độ làm việc của nhà máy điện, nhất là chế độ non tải. Để bảo đảm cho nhà máy làm việc bình thờng khi non tải thì hơi trích cho khử khí, cho bình bốc hơi phải lấy từ các cửa trích có áp lực cao hoặc lấy hơi mới cho qua bộ giảm ôn giảm áp. Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện đợc biểu diễn trên hình 11.1. Thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý khi mở rộng nhà máy, cần phải giải quyết đợc các vấn đề sau: - Chọn phơng pháp mở rộng (đặt kề hay đặt chồng). - Mở rộng sơ đồ gia nhiệt hồi nhiệt - Chọn sơ đồ nối các bình khử khí mới liên quan đến thiết bị cũ, chọn cách nối bơm cấp. Sau khi dựng xong sơ đồ nhiệt nguyên lý, tiến hành tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý, giải quyết các vấn đề sau: - Xác định các dòng hơi và dòng nớc. 131 - Hiệu chỉnh thông số của những dòng ấy. - Xác định các chỉ tiêu kinh tế của phần nhiệt. Hình 11.1. sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện 1-lò hơi; 2-ống dẫn hơi; 3-tuốc bin; 4-bình ngng; 5-bơm nớc ngng; 6-cột khử khí; 7-bình chứa nớc đã khử khí; 8-bình gia nhiệt hạ áp; 9-bơm nớc cấp; 10- bình gia nhiệt cao áp; 11-bơm nớc đọng; 12-bình làm lạnh ejectơ; 13-làm lạnh hơi chèn. Để tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý, trớc hết phải xây dựng đờng biểu diễn quá trình dãn nở của hơi trong tuabin trên đồ thị i-s, dựa vào các số liệu thiết kế tuabin của nhà máy chế tạo ra nó, đồng thời căn cứ vào các số liệu vận hành trong tình hình thực tế ở nớc ta mà điều chỉnh cho thích hợp, sau đó lập bảng thống kê những thông số này để làm cơ sở tính toán. Giai đoạn thứ hai là căn cứ theo sơ đồ đã thiết lập, lập và giải các phơng trình cân bằng nhiệt và cân bằng chất cho tất cả các dòng hơi, dòng nớc cấp, nớc bổ sung, v.v. . . điện 11.1.1. sơ đồ nhiệt nguyên lý Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện thể hiện qui trình công nghệ, biến đổi và sử dụng năng lợng của môi chất trong nhà máy điện. Trong sơ đồ nhiệt nguyên. chất và có chất lợng gần nh chất lợng nớc ngng từ bình ngng sẽ đợc cấp vào lò. 130 Chơng 11. sơ đồ nhiệt và bố trí ngôi nhà chính của nhà máy điện 11.1. sơ đồ nhiệt của nhà máy điện. điện- các biện pháp bù tổn thất Trong qúa trình vận hành nhà máy điện, luôn luôn có tổn thất hơi và nớc, gọi chung là tổn thất môi chất. Ngời ta phân biệt Tổn thất trong và tổn thất ngoài.