Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phá

Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát

Lời mở đầu Đất nước ta trình cơng nghiệp hóa, đại hóa Trong q trình điện đóng vai trị vơ quan trọng Điện cung cấp cho ngành công nghiệp mà nhu cầu sinh hoạt người dân ngày tăng lên Chính lí nên ngành điện ln ngành mũi nhọn nhà nước Đó niềm vinh dự trọng trách cho công tác, làm việc ngành Bản thân em tự hào sinh viên ngành Điện Sau năm học tập trường em giao đề tài tốt nghiệp : “ Tổng quan nhà máy nhiệt điện Đi sâu nghiên cứu q trình hịa đồng điều chỉnh cơng suất máy phát” Tiến Sĩ Nguyễn Tiến Ban trực tiếp hướng dẫn Đồ án gồm phần sau : Phần : Nhà máy nhiệt điện Phả Lại Phần : Vận hành máy phát với hệ thống kích từ điều chỉnh điện áp Phần : Hịa đồng điều chỉnh cơng suất máy phát điện Trong trình làm đồ án em nhận nhiều giúp đỡ Đặc biệt TS Nguyễn Tiến Ban la người trực tiếp hướng dẫn em Tuy nhiên với lượng kiến thức thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn để hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Văn Tân CHƢƠNG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1 CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lượng sơ cấp than, dầu, khí đốt, thủy … thành điện nhiệt (đối với nhiệt điện rút hơi) Căn vào dạng lượng sơ cấp cung cấp cho nhà máy điện mà người ta phân loại chúng thành nhiệt điện (NĐ), thủy điện (TĐ), điện nguyên tử (NT), điêzen, thủy triều, phong điện, quang điện …Riêng nhà máy NĐ phân thành hai loại: Nhiệt điện rút (NĐR): Một phần lượng sử dụng vào mục đích cơng nghiệp sinh hoạt nhân dân vùng lân cận Nhiệt điện ngưng (NĐN): Toàn dùng sản xuất điện 1 Nhà máy nhiệt điện (NĐ) Trong nhà máy nhiệt điện người ta dùng nhiên liệu than đá, dầu khí đốt, than đá sử dụng rộng rãi Để quay máy phát điện, nhà máy nhiệt điện dùng tuabin nước, máy nước (lô mơ bin), động đốt tuabin khí, tuanbin nước có khả cho cơng suất cao vận hành kinh tế nên sử dụng rộng rãi a Ưu điểm : - Có thể xây dựng gần khu công nghiệp nguồn cung cấp nhiên liệu để giảm chi phí xây dựng đường dây tải điện chuyên chở nhiên liệu - Thời gian xây dựng ngắn (3 ÷ 4) năm - Có thể sử dụng nhiên liệu rẻ tiền than cám, than bìa khu khai thác than, dầu nặng nhà máy lọc dầu, trấu nhà máy xay lúa … b Nhược điểm: - Cần nhiên liệu q trình sản xuất giá thành điện cao - Khói thải làm nhiễm mơi trường - Khởi động chậm từ ÷ đạt công suất tối đa, điều chỉnh cơng suất khó, giảm đột ngột cơng suất phải thải nước vừa lượng vừa nước - Hiệu suất thấp: η = 30 ÷ 40 % ( NĐN) ; η = 60 ÷ 70 % ( NĐR) 1 Nhà máy thủy điện (TĐ) Nhà máy thủy điện dùng lượng dòng nước để sản xuất điện Động sơ cấp để quay máy phát thủy điện tuabin nước trục ngang hay trục đứng a Ưu điểm : - Giá thành điện thấp 1/5 ÷ 1/10 nhiệt điện - Khởi động nhanh cần ÷ phút khởi động xong cho mang cơng suất, để khởi động tổ máy nhiệt điện (kể lò tuabin) phải ÷ - Có khả tự động hóa cao nên số người phục vụ tính cho đơn vị cơng suất 1/10 ÷ 1/15 nhiệt điện - Kết hợp vấn đề khác cơng trình thủy lợi, chống lũ lụt, hạn hán, giao thông vận tải, hồ thả cá … - Hiệu suất cao η = 85 ÷ 90 % b Nhược điểm : - Vốn đầu tư xây dựng nhà máy lớn - Thời gian xây dựng dài - Công suất bị hạn chế lưu lượng chiều cao cột nước - Thường xa hộ tiêu thụ nên phải xây dựng đường dây cao áp tốn NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI Tổng quan nhà máy nhiệt điện Phả Lại Nhà máy nhiệt điện phả lại ( công ty nhiệt điện phả lại) khởi công xây dựng ngày 17/5/1980 Liên Xô thiết kế mặt băng 1000 thuộc địa phận thị trấn Phả Lại huyện Chí Linh tỉnh Hải Dương Nhà máy đặt cạnh sông Lục Đầu Giang nơi hội tụ sơng: Sơng Thái Bình, sơng Kinh Thầy, sông Thương, sông Đuống, sông Cầu, sông Lục Nam nhánh sơng chảy qua nhà máy nhánh sơng thuộc sơng Thái Bình Nhà máy đặt cách thủ Hà Nội 56km phía đơng bắc quốc lộ 18 Nhà máy thiết kế với bốn tổ máy theo kiểu khối lò tua bin, công suất đặt máy 120MW, công suất phát 110Mw cơng suất lị 55Mw Trong đó: Tổ máy S1 hồ vào lưới điện quốc gia ngày 28/10/1983 Tổ máy S2 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 01/9/1984 Tổ máy S3 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 12/12/1985 Tổ máy S4 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 29/11/1986 Từ đưa vào vận hành đến nhà máy cung cấp cho lưới điện quốc gia gần 40 tỉ kwh Các mốc thời hạn đạt sản lượng chẵn dây chuyền một: Ngày 01/01/1985 đạt tỉ kwh Ngày 07/9/1985 đạt tỉ kwh Ngày 08/4/1987 đạt tỉ kwh Ngày 24/4/1989 đạt 10 tỉ kwh Ngày 19/4/1994 đạt 15 tỉ kwh Ngày 04/6/1997 đạt 20 tỉ kwh Những năm 1989 đến năm1993 thuỷ điện Hồ Bình xây dựng đưa vào vận hành tổ máy, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phải gánh tỉ trọng lớn sản lượng điện cho lưới điện miền bắc, đóng góp phần khơng nhỏ cho kinh tế quốc dân Sau với việc đưa vào vận hành tổ máy cịn lại thuỷ điện Hồ Bình hồ vào lưới điện quốc gia, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phát công suất hạn chế để tập trung khai thác tối đa công suất nhà máy thuỷ điện Hồ bình theo đạo tổng công ty điện lực Việt Nam công nghiệp Năm 1994 xây dựng đường dây 500kV Bắc – Nam thống hệ thống điện nước, nhà máy nhiệt điện phát công suất cao ổn định đóng vai trị quan trọng thứ hai sau nhà máy thuỷ điện Hồ Bình Để đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống, đảm bảo sản suất an toàn, liên tục kinh tế nhà máy nhiệt điện Phải Lại q trình vận hành ln ln tiến hành đổi trang thiết bị với mục tiêu sau: - Đổi thiết bị không tin cậy tin cậy có nhiều khiếm khuyết vận hành thiết bị tin cậy tốt - Hoàn thiện mạch bảo vệ điều khiển tự động, trang bị thêm thiết bị thiếu - Tập trung hoá việc đo lường, điều khiển hệ thống máy vi tính - Trang bị thêm thiết bị, mạch tự động để phù hợp với việc vận hành hệ thống điện Bắc – Nam thống Nhà máy có 2500 cơng nhân với phân xưởng sau: - Phân xưởng vận hành điện – kiểm nhiệt: Quản lý vận hành toàn thiết bị điện, kiểm nhiệt dây chuyền I - Phân xưởmg sửa chữa điện – kiểm nhiệt: Sửa chữa, đại tu thí nghiệm tồn thiết bị điện – kiểm nhiệt nhà máy - Phân xưởng vận hành I: Quản lý vận hành toàn thiết bị lò máy thuỷ lực dây chuyền I - Phân xưởng vận hànhII: Quản lý vận hành toàn thiết bị lò máy thuỷ lực dây chuyền II - Phân xưởng tự động: Vận hành sửa chữa thiết bị tự động (kiểm nhiệt) dây chuyền II - Phân xưởng hoá: Kiểm tra, lấy mẫu tồn chất có sử dụng để phục vụ dây chuyền sản xuất điện nhà máy như: CO 2, H2 than dầu, nước Điều chế bổ sung nước phục vụ cho vận hành lò - Phân xưởng đại tu nhiệt: Sửa chửa, đại tu tồn thiết bị cơ, nhiệt lị máy nhà máy - Phân xưởng khí: Sửa chữa gia cơng thiết bị khí vừa nhỏ phục vụ nhà máy - Phân xưởng cung cấp nhiên liệu: Quản lý, vận hành toàn hệ thống cung cấp nhiên liệu băng chuyền tải than đường sắt, đường sông, khoang lật toa, đẩy toa gác ghi đường sắt thử ga cổ thành vào nhà máy - Nhà máy gồm trạm OPY trời trạm 110kV 220kV Trạm 220kV gồm đường dây sau: - 271: Mai Động - 272: Hà Đơng - 273: Đi Đồng Hịa ( Hải Phòng ) - 274: Đồng Hòa (Hải Phòng) - 275: Tràng Bạch (Quảng Ninh) - 276: Tràng Bạch (Quảng Ninh) Trạm 110 kV gồm có đường dây sau : 171: Phả Lại 172: Bắc Giang 173, 174: ng Bí 175, 176: Hải Dương 177, 178: Đông Anh Hiện nhà máy dưa vào vận hành dây chuyền II gồm tổ máy với công suất tổ 300MW, điện áp đầu cực máy phát 18, 75kV Giữa trạm 220kV hai dây chuyền nối qua hai máy cắt nối hai 224 215 ( vẽ số ) 2 Sơ đồ nối điện nhà máy Sơ đồ nối điện nhà máy nhiệt điện Phả Lại thể vẽ số - Nhà máy nhiệt điện Phả Lại nối với hệ thống theo hai trạm trời với cấp điện áp 220kV 110kV - Trạm 220kV liên hệ với 110kV qua máy biến áp AT1 AT2 có cơng suất 250MVA Sơ đồ đấu dây trạm đầu cực nhà máy sơ đồ góp có góp vịng Đây sơ đồ nối điện tương đối hồn chỉnh linh hoạt - Liên lạc C12 C11 qua MC 112, C22 C21 qua MC 212 - Máy cắt 200 thay cho MC khác trạm 220kV cố đưa sửa chữa Cịn máy cắt 100 thay cho MC trạm 110kV Khi sửa chữa khơng làm điện không làm thay đổi việc cung cấp điện truyền tải - Các máy biến áp tự dùng TD91 ÷ TD96 cấp riêng cho khối lấy điện từ phía đầu cực máy phát - Nguồn tự dùng dự phòng lấy điện từ 110KV qua máy cắt 130 TD10 để đảm bảo cung cấp điện tự dùng cho khối an toàn cố tách toàn khối khỏi lưới đưa khối sửa chữa - Toàn trạm 110-220kV đến máy biến áp lực máy biến áp tự dùng đặt chống sét van ( CS ) để đảm bảo dòng sét đánh vào đường dây máy biến áp, ngồi cịn có hệ thống thu lơi tồn trạm - Phía 6kV sau máy biến áp tự dùng khối 1&2 có nhiều phụ tải phân bố xa, số lượng cáp nhiều nên có đặt chống sét để bảo vệ sóng sét truyền vào máy biến áp Khối 3&4 có phụ tải bố trí gần nên khơng cần đặt chống sét - Để đảm bảo an tồn cấp nước cho lị hơi, nhà 6kV có đặt bơm cấp phân đoạn (bơm cấp 1A 1B ), bơm cấp lấy điện từ nhà 6kV khác ( 2A ) - Hệ thống cung cấp điện tự dùng cho nhà 0, quan trọng cấp từ MBA tự dùng khối đó, cịn có 1MBATD 0, lấy từ khối khác tới - Ngồi C1-220 C2-220 cịn nối với Công ty nhiệt điện Phả Lại qua máy cắt 224 215 (2 máy cắt thuộc Phả Lại 2) QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI Sơ đồ nguyên lý trình sản xuất điện nhà máy điện Phả Lại Sơ đồ nguyên lý trình sản suất điện nhà máy điện Phả Lại trình bày H 1.1 Từ kho nhiên liệu (than, dầu), qua hệ thống cấp nhiên liệu 2, nhiên liệu đưa vào lò Nhiên liệu sấy khơ khơng khí nóng từ quạt gió 10, qua sấy khơng khí 12 Nước xử lý hóa học, qua hâm nước 13 đưa vào nồi lò Trong lò xảy phản ứng cháy: hóa biến thành nhiệt Khói, sau qua hâm nước 13 sấy khơng khí 12 để tận dụng nhiệt, ngồi qua ống khói nhờ quạt khói 11 Nước nồi nhận nhiệt năng, biến thành có thơng số cao (áp suất P = 130 ÷ 240 kG / cm2, nhiệt độ t = 540 ÷ 565° C) dẫn đến tuabin Tại đây, áp suất nhiệt độ nước giảm với trình biến đổi nhiệt thành để quay tuabin Tuabin quay làm quay máy phát: biến thành điện Hơi nước sau khỏi tuabin có thơng số thấp (áp suất P = 0, 03 – 0, 04 kG /cm2; nhiệt độ t = 40° C) vào bình ngưng Trong bình ngưng, nước đọng thành nước nhờ hệ thống làm lạnh tuần hồn Nước làm lạnh ( ÷ 25° C) lấy từ sơng, hồ bơm tuần hồn Để loại trừ khơng khí lọt vào bình ngưng, bơm tuần hồn chọn loại chân khơng Từ bình ngưng 5, nước ngưng tụ đưa qua bình gia nhiệt hạ áp 14 đến khử khí 15 nhờ bơm ngưng tụ Để bù lượng nước thiếu hụt q trình làm việc, thường xun có lượng nước bổ sung cho nước cấp đưa qua khử khí 15 Để tránh ăn mịn đường ống thiết bị làm việc với nước nhiệt độ cao, trước đưa vào lò, nước cấp phải xử lý (chủ yếu khử O2, CO2) khử khí 15 Nước ngưng tụ nước bổ sung sau xử lý, nhờ bơm cấp nước qua bình gia nhiệt cao áp 16, hâm nước 13 trở nồi lò Người ta trích phần nước số tầng tuabin để cung cấp cho binh gia nhiệt hạ áp 14, cao áp 16 khử khí 15 Hình 1 Sơ đồ ngun lý trình sản xuất điện nhà máy điện Phả Lại Kho nhiên liệu 11 Quạt khói Hệ thống cấp nhiên liệu 12 Bộ sấy khơng khí Lò 13 Bộ hâm nước Tuabin 14 Bình gia nhiệt hạ áp Bình ngưng 15 Bộ khử khí Bơm tuần hồn 16 Bình gia nhiệt cao áp Bơm ngưng tụ 17 Sông, ao, hồ Bơm cấp nước 18 Ống khói Vịi đốt 19 Máy phát điện 10 Quạt gió 10 ... nhiệt Bộ đi? ??u chỉnh gió chung Bộ đi? ??u chỉnh sức hút buồng đốt Bộ đi? ??u chỉnh áp lực gió cấp Bộ đi? ??u chỉnh phụ tải máy nghiền Bộ đi? ??u chỉnh sức hút trước máy nghiền Bộ đi? ??u chỉnh cấp nước Bộ đi? ??u chỉnh. .. đặt Đi? ??u chỉnh từ xa cấu đi? ??u chỉnh hệ đi? ??u chỉnh Đi? ??u chỉnh tay cấu đi? ??u chỉnh chỗ đặt cấu thực - Để tự động đi? ??u chỉnh an toàn làm việc lị có tự động đi? ??u chỉnh sau: Bộ đi? ??u chỉnh phụ tải nhiệt. .. KПД1 đồng hồ thị MTП - Để đi? ??u chỉnh tự động trình cháy, chế biến than, cấp nước, nhiệt độ nhiệt Lò trang bị hệ thống đi? ??u chỉnh tự động thiết bị đi? ??u chỉnh cấu đi? ??u chỉnh từ xa đi? ??n - Hệ thống đi? ??u