Bài giảng môn Công nghệ sản xuất điện phần nhiệt điện

Đặng Thành Trung- Khoa HTĐ- ĐH Điện Lực Bài giảng môn CNSXĐThủy điện 1 2 3 4 Ch ơng I: Mở đầu- Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện Ch ơng II: Nguyên lý làm việc của lò hơi Ch ơng IV:

Trang 1

c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®iÖn c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®iÖn

Trang 2

Đặng Thành Trung- Khoa HTĐ- ĐH Điện Lực Bài giảng môn CNSXĐ

Thủy điện

1 2 3 4

Ch ơng I: Mở đầu- Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện

Ch ơng II: Nguyên lý làm việc của lò hơi

Ch ơng IV: Cấu trúc, thiết bị phụ và điều chỉnh Turbine

Ch ơng III: Turbine hơi

Ch ơng VI: Sơ đồ nhiệt và bố trí ngôi nhà chính của nhà máy điện

6

Trang 3

- nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện

Thủy điện

1 2 3

1.1 Nguyên lý hoạt động nhà máy Nhiệt Điện

1.2 Các loại phụ tải Nhiệt và Điện

1.3 Khái niệm về nhiên liệu và quá trình cháy của nhiên liệu

Trang 4

nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện

 Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiệt từ việc đốt nhiên liệu ( Than, dầu khí…) để sản xuất ra điện.) để sản xuất ra điện.

 Trong đó, 2 loại nhà máy nhiệt điện chính ở Việt Nam hiện nay là : Nhà máy nhiệt điện chạy

than và nhà máy nhiệt điện chạy khí

Trang 5

Trang 6

Trang 7

lò hơi

Trang 8

máy tăng áp lên l ới

Trang 9

Trang 10

hiệu suất cao nhất

đạt đ ợc hiệu suất cao nhất khi áp dụng cho khí lý t ởng

Trang 11

trình cải tiến của chu trình Carno đ ợc áp dụng cho khí thực

Renkin bằng:

Trang 12

Trang 13

 B Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện khí- Turbine khí hơi

 Nhà máy bao gồm 2 chu trình kết hợp: Chu trình Turbine khí và chu trình hơi n ớc

( Renkin)

Trang 14

 Nhiên liệu và không khí nén đ ợc đốt và thổi trực tiếp vào Turbine khí làm quay Turbine

Trang 15

 Turbine khí quay kéo máy phát điện và phát điện lên l ới

 Khí sau khi qua Turbine đ ợc thổi vào bao hơi đun sôi n ớc và chuyển thành hơi quá nhiệt

Trang 16

 Sau khi trao đổi nhiệt ở bao hơi, khí đ ợc thải ra môi tr ờng

 Hơi quá nhiệt đ ợc thực hiện chu trình hơi nh trong nhà máy nhiệt điện than

Trang 17

 Sau khi trao đổi nhiệt ở bao hơi, khí đ ợc thải ra môi tr ờng

 Hơi quá nhiệt đ ợc thực hiện chu trình hơi nh trong nhà máy nhiệt điện than

Trang 18

Trang 19

của Turbine khí và chu trình nhiệt Turbine hơi

Trang 20

các loại phụ tải nhiệt và điện

 Ngoài việc biến đổi nhiệt năng thành điện năng, các nhà máy điện còn có nhiệm

vụ cung cấp nhiệt năng cho các khu công nghiệp hoặc khu dân c ở các n ớc xứ lạnh

Trang 21

§Æng Thµnh Trung- Khoa HT§- §H §iÖn Lùc Bµi gi¶ng m«n CNSX§

c¸c lo¹i phô t¶i nhiÖt vµ ®iÖn

 Phô t¶i ®iÖn bao gåm:

 Phô t¶i c«ng nghiÖp

 Phô t¶i n«ng nghiÖp

 Phô t¶i giao th«ng

 Phô t¶i sinh ho¹t

Trang 22

các loại phụ tải nhiệt và điện

 Phụ tải nhiệt bao gồm:

 Phụ tải công nghiệp

 Phụ tải sinh hoạt

 Phụ tải nhiệt và điện có thể thay đổi cho nhau tùy theo nhu cầu thực hiện

Trang 23

Trang 24

 Thành phần và đặc tính của nhiên liệu:

 Nhiên liệu rắn và lỏng bao gồm: Carbon ( C), Hydro ( H), L u huỳnh ( S), Oxi( O), Nito( N)

 Carbon l thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu ( có thể chiếm tới 95% khối l ợng nhiên liệu) Nhiệt cháy của Carbon là : 34150 kJ/ kg

 Hydro là thành phần cháy quan trọng trong nhiên liệu ( chiếm tối đa 10%) Nhiệt cháy của Hydro là 144500 kJ/kg

 L u huỳnh: Là thành phần cháy nh ng tạo ra chất thải độc hại ra môi tr ờng

 Oxi và Nito: Là thành phần tồn tại trong chất cháy nh ng không tham gia vào quá trình cháy và làm giảm nhiệt l ợng chung của nhiên liệu

 Nhiên liệu khí là các chất Cacbuahydro: CH4, C2H4, H2

Trang 25

 Thành phần và đặc tính của nhiên liệu:

 Các đặc tính của nhiên liệu là:

 Độ ẩm: Là l ợng n ớc chứa trong nhiên liệu

 Chất bốc và Cốc: Chất bốc là l ợng khí thoát ra khi đốt cháy nhiên liệu trong điều kiện không có oxi, phần rắn còn lại gọi là

Cốc

 Độ tro: Là phần rắn ở dạng khoáng chất còn lại sau khi nhiên liệu cháy

 Nhiệt trị của nhiên liệu: Là l ợng nhiệt sinh ra khi cháy hoàn toàn 1 kg( m3 ) nhiên liệu

Trang 26

 Qu¸ tr×nh ch¸y cña nhiªn liÖu:

 Qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu lµ qu¸ tr×nh ph¶n øng hãa häc gi÷a c¸c nguyªn tè hãa häc cña nhiªn liÖu víi oxi vµ sinh ra nhiÖt

 Qu¸ tr×nh ch¸y cßn lµ qu¸ tr×nh oxi hãa

 S¶n phÈm t¹o thµnh sau qu¸ tr×nh ch¸y gäi lµ s¶n phÈm ch¸y (khãi)

 Qu¸ tr×nh ch¸y cã thÓ xÈy ra hoµn toµn hoÆc kh«ng hoµn toµn

 Qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu lµ mét qu¸ tr×nh rÊt phøc t¹p bao gåm nhiÒu giai ®o¹n: sÊy nãng, bèc h¬i, sinh chÊt bèc, b¾t löa, ch¸y chÊt bèc vµ cèc, t¹o xØ

Trang 27

 Quá trình cháy của nhiên liệu:

 Giai đoạn sấy nóng và sinh chất bốc là giai đoạn chuẩn bị cho nhiên liệu bốc cháy, cần thiết phải có không khí nóng có nhiệt

độ khoảng từ 150 đến 400 0C để sấy nóng, bốc ẩm và bốc chất bốc khỏi nhiên liệu

 Giai đoạn bắt lửa bắt đầu ở nhiệt độ cao hơn, khi nhiên liệu tiếp xúc với không khí nóng

 Giai đoạn cháy chất bốc và cốc kèm theo quá trình tỏa nhiệt, nhiệt l ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để phản ứng oxy hóa cốc xẩy ra nhanh hơn, đây là giai đoạn oxi hóa mãnh liệt nhất

 Giai đoạn kết thúc quá trình cháy là giai đoạn tạo thành tro và xỉ

Trang 28

nguyên lý làm việc của lò hơi

Thủy điện

1

2

3

2.1 Vai trò của lò hơi trong công nghiệp và sản xuất điện

2.2 Nguyên lý làm việc của lò hơi trong nhà máy điện

2.3 Các đặc tính kỹ thuật của lò hơi

2.4 Khung và t ờng lò 2.5 Dàn ống, buồng lửa và cụm Pheston 2.6 Bộ quá nhiệt

2.7 Bộ hâm n ớc 2.8 Bộ sấy không khí

2.9 Trang thiết bị phụ

Trang 29

thµnh nhiÖt n¨ng cña dßng h¬i

Trang 30

 Lò hơi là thiết bị có mặt gần nh trong tất cả các xí nghiệp, nhà máy, để sản −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để xuất hơi n ớc phục vụ cho quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy điện, −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để phục vụ cho các quá trình đun nấu, ch ng cất các dung dịch, sấy sản phẩm −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để trong các quá trình công nghệ ở các nhà máy hóa chất, đ ờng, r ợu, bia, −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

n ớc giải khát, thuốc lá, dệt, chế biến nông sản và thực phẩm −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

Trang 31

 Trong các lò hơi nhà máy điện, hơi đ ợc sản xuất ra là hơi quá nhiệt−ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

 Hơi quá nhiệt nhận đ ợc nhờ các quá trình: đun nóng n ớc đến sôi, sôi để biến n ớc thành hơi bão −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để hòa và quá nhiệt hơi để biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao trong các bộ phận của lò

 Công suất của lò hơi phụ thuộc vào l u l ợng, nhiệt độ và áp suất hơi Các giá trị này càng cao thì −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để công suất lò hơi càng lớn

Trang 32

Trang 33

Trang 34

 Nguyên lý làm việc của lò hơi:

Nhiên liệu và không khí đ ợc phun qua vòi phun vào buồng lửa, tạo thành hỗn hợp cháy và đ ợc đốt cháy trong buồng lửa, nhiệt độ ngọn lửa có thể đạt tới 1.900−ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để 0C

Nhiệt l ợng tỏa ra khi nhiên liệu cháy truyền cho n ớc trong dàn ống sinh hơi, n ớc tăng dần nhiệt độ đến sôi, biến thành hơi bão hòa−ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

Hơi bão hòa theo ống sinh hơi đi lên, tập trung vào bao hơi

Trong bao hơi, hơi đ ợc phân li ra khỏi n ớc, n ớc tiếp tục đi xuống theo ống xuống đặt ngoài t ờng lò rồi lại sang ống sinh hơi để tiếp tục nhận nhiệt−ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

Hơi bão hòa từ bao hơi sẽ đi qua ống góp hơi vào các ống xoắn của bộ quá nhiệt

ở bộ quá nhiệt, hơi bão hòa chuyển động trong các ống xoắn sẽ nhận nhiệt từ khói nóng chuyển động phía ngoài ống để biến thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao hơn và

đi vào ống góp để sang Turbine hơi và biến đổi nhiệt năng thành cơ năng làm quay Turbine

Trang 35

 Nguyên lý làm việc của lò hơi:

 ở đây, ống sinh hơi đặt phía trong t ờng lò nên môi chất trong ống nhận nhiệt và sinh hơi liên tục do đó trong ống ống sinh hơi 3 là hỗn hợp hơi và n ớc, còn ống −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để xuống 4 đặt ngoài t ờng lò nên môi chất trong ống 4 không nhận nhiệt do đó trong ống 4 là n ớc Khối l ợng riêng của hỗn hợp hơi và n ớc trong ống 3 nhỏ hơn −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để khối l ợng riêng của n ớc trong ống xuống 4 nên hỗn hợp trong ống 3 đi lên, còn n ớc trong ống 4 đi xuống liên tục tạo nên quá trình tuần hoàn tự nhiên, bởi vậy lò −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để hơi loại này đ ợc gọi là lò hơi tuần hoàn tự nhiên Buồng lửa trình bày trên hình 2.1 là buồng lửa phun, nhiên liệu đ ợc phun vào và cháy lơ lửng trong buồng lửa −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

 Quá trình cháy nhiên liệu xẩy ra trong buồng lửa và đạt đến nhiệt độ rất cao, từ 13000C đến 1900 0C , chính vì vậy hiệu quả trao đổi nhiệt bức xạ giữa ngọn lửa và dàn ống sinh hơi rất cao và l ợng nhiệt dàn ống sinh hơi thu đ ợc từ ngọn lửa chủ yếu là do trao đổi nhiệt bức xạ Để hấp thu có hiệu quả nhiệt l ợng bức xạ của ngọn lửa −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

đồng thời bảo vệ t ờng lò khỏi tác dụng của nhiệt độ cao và những ảnh h ởng xấu của tro nóng chảy, ng ời ta bố trí các dàn ống sinh hơi 3 xung quanh t ờng buồng −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để lửa

Trang 36

 Khói ra khỏi buồng lửa, tr ớc khi vào bộ quá nhiệt đã đ ợc làm nguội một −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để phần ở cụm phecston, ở đây khói chuyển động ngoài ống truyền nhiệt cho

nhiệt độ còn cao, để tận dụng phần nhiệt thừa của khói khi ra khỏi bộ quá nhiệt, ở phần đuôi lò ng ời ta đặt thêm bộ hâm n ớc và bộ sấy không khí −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

 Bộ hâm n ớc có nhiệm vụ gia nhiệt cho n ớc để nâng nhiệt độ của n ớc −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

từ nhiệt độ ra khỏi bình gia nhiệt lên đến nhiệt độ sôi và cấp vào bao hơi 5

trình hóa hơi đẳng áp n ớc trong lò Sự có mặt của bộ hâm n ớc sẽ làm −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để giảm tổng diện tích bề mặt đốt của lò hơi và sử dụng triệt để hơn nhiệt

xuống, làm tăng hiệu suất của lò.

từ nhiệt độ môi tr ờng đến nhiệt độ yêu cầu và đ ợc đ a vào vòi phun số −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

1 để cung cấp cho quá trình đốt cháy nhiên liệu.

 Nh vậy bộ hâm n ớc và bộ sấy không khí đã hoàn trả lại buồng lửa một −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

n ớc và bộ sấy không khí là bộ tiết kiệm nhiệt −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

Trang 37

 Thông số của lò hơi: áp suất và nhiệt độ của hơi quá nhiệt

 Sản l ợng hơi của lò: Là l ợng hơi sản xuất ra trong một đơn vị thời gian

 Hiệu suất của lò: Là tỉ số giữa l ợng nhiệt mà môi chất hấp thụ đ ợc với l ợng nhieetjcung cấp vào lò

 Nhiệt thể tích của buồng lửa: Là nhiệt l ợng sinh ra trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị thể tích

 Nhiệt thể diện tích trên ghi: Là l ợng nhiệt sinh ra trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích mặt ghi

 Năng suất bốc hơi của bề mặt sinh hơi: Là khả năng bốc hơi của một đơn vị diện tích bề mặt đốt ( bề mặt sinh hơi) trong một đơn

vị thời gian

Trang 38

khung và t ờng lò hơi

 Khung lò là một kết cấu kim loại dùng để treo hoặc đỡ tất cả các phần tử của lò

 Khung lò gồm có các cột chính, phụ đặt trên hệ thống móng và đ ợc nối với nhau bằng các −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

dầm

 Ngoài ra còn các hệ thống treo đỡ dàn ống quá nhiệt, bộ hâm n ớc, bộ sấy không khí, toàn bộ −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

sàn thao tác để phục vụ cho công nhân làm việc ở vị trí cao và ở các chỗ cần kiểm tra, theo dõi,

quan sát tro bụi

 Khung lò th ờng làm bằng các thanh thép chữ I, V, U đơn hoặc các thanh này ghép lại với nhau−ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

 Các kết cấu treo và đỡ phải đảm bảo sao cho các phần tử của lò có thể dịch chuyển đ ợc khi bị −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để

dãn nở nhiệt

Trang 39

khung và t ờng lò hơi

ở chung quanh nhằm đảm bảo điều kiện làm việc cho công nhân vận hành, mặt khác nó còn có nhiệm vụ ngăn cản việc lọt gió lạnh ở ngoài

không đ ợc v ợt quá 50−ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để 0C Thông th ờng, t ờng lò tiếp xúc trực tiếp −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để −ợng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để với ngọn lửa và dòng khói, chịu tác dụng phá hủy do mài mòn của tro

Trang 40

khung vµ t êng lß h¬i

cïng lµ líp t«n máng võa cã t¸c dông b¶o vÖ líp c¸ch nhiÖt võa cã t¸c dông trang trÝ

Định dạng
Số trang	166
Dung lượng	11,6 MB

Bài giảng môn Công nghệ sản xuất điện phần nhiệt điện

Phần iI chương iI 2.4 khung và tường lò hơ

dàn ống buồng lửa và cụm pheston