Đồ Án Thiết Kế Nhà Máy Nhiệt Điện Công Suất 300MW Không Có Phụ Tải Nhiệt

Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Lời nói đầu Đất nớc ta giai đoạn phát triển mạnh mẽ lĩnh vực, bớc đại hoá với mục tiêu đa đất nớc trở thành nớc công nghiệp theo định hớng Đảng Nhà nớc Trong tiến trình công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, việc phát triển công nghiệp đợc đặt lên hàng đầu Để làm đợc điều cần phải phát triển ngành công nghiệp mũi nhọn có ngành điện Việc phát triển ngành điện cần phải trớc bớc sở cho phát triển ngành công nghiệp khác nh đáp ứng nhu cầu ngày cao xã toàn hội Hiện điện nớc ta chủ yếu đợc sản suất nhà máy thuỷ điện nhà máy nhiệt điện Nhng nhà máy thuỷ điện có công suất phụ thuộc vào mùa bị chi phối yếu tố từ thiên nhiên Nhà máy nhiệt điện khắc phục đợc hạn chế Từ nhận thấy muốn có an ninh lợng tốt, phát triển bền vững việc phát triển nhiệt điện tính tất yếu khách quan Với quan tâm mức đến vấn đề thời gian tới nâng cao đợc hiệu hoạt động nhà máy nhiệt điện đa nớc ta ngày phát triển ý thức đợc điều nhận đợc đề tài thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 300 MW, phụ tải nhiệt với cố gắng thân tận tình giúp đỡ thầy giáo Ths.Phạm Văn Tân thầy cô giáo Viện KH&CN Nhiệt Lạnh, em hoàn thành việc thiết kế sơ nhà máy nhiệt điện ngng Do thời gian hạn hẹp hạn chế nhận thức nên đồ án không tránh khỏi sai sót, mong đợc thày đóng góp ý kiến để em hoàn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, Ngày 30 tháng năm2008 K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Mục Lục Mục lục Đề tài . Lời nói đầu Các chữ viết tắt, kí hiệu . Chơng Các phơng án đặt tổ máy công suất đơn vị 1.1 Phân tích lựa chọn loại nhà máy nhiệt điện . 1.2 Chọn công suất tổ máy 1.3 Các thông số tổ máy 300MW . Chơng Lập tính toán sơ đồ nguyên lý khối 2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động khối tuabin. 2.2 Xây dựng trình giãn nở đồ thị i-s 2.3 Lập bảng thông số nớc 2.4 Tính toán cân nhiệt vật chất cho sơ đồ nguyên lý 2.4.1 Cân nớc nhà máy 2.4.2 Cân nhiệt bình gia nhiệt Chơng Tính toán lựa chọn thiết bị 3.1 Tính toán lựa chọn thiết bị gian máy. 3.1.1 Bơm cấp nớc 3.1.2 Bơm nớc ngng 3.1.3 Bơm tuần hoàn 3.1.4 Bơm nớc đọng 3.1.5 Bình khử khí 3.1.6 Thiết bị bình ngng 3.1.7 Tính chọn bình gia nhiệt 3.2 Tímh toán lựa chọn thiết bị gian lò 3.2.1 Lò hơi. 3.2.2 Hệ thống nghiền than. 3.2.3 Quạt tải bột than 3.2.4 Quạt gió 3.2.5 Quạt khói. 3.2.6 ống khói 3.2.7 Thiết bị khử bụi Chơng Sơ đồ nhiệt chi tiết bố trí toàn nhà máy. K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Trang 5 7 10 12 12 13 25 25 25 27 29 29 31 33 35 39 39 40 43 43 46 50 52 54 Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Phần II Chơng 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 Chơng Chơng 3.1 3.2 Chơng 3.2.2 3.2.3 Nghiên cứu vấn đề vận hành bảo dỡng tối u bình ngng 55 Giới thiệu hệ thống tuần hoàn thiết bị bình ngng Hệ thống tuần hoàn . Hệ thống tuần hoàn làm mát nớc Hệ thống tuần hoàn làm mát không khí Thiết bị bình ngng Nhiệm vụ nguyên lý cấu tạo bình ngng làm mát nớc Các khái niệm liên quan đến bình ngng làm mát nớc Giới thiệu sơ đồ bình ngng NMNĐ Phả Lại II 300MW Truyên nhiệt ảnh hởng tới truyền nhiệt bình ngng Truyền nhiệt bình ngng. Các ảnh hởng tới truyền nhiệt bình ngng Tính toán chế độ vận hành kinh tế bình ngng Tính nhiệt kiểm tra bình ngng tổ máy 300MW Phả Lại II Chế độ vận hành kinh tế bình ngng 300MW Phả Lại II 55 55 57 60 62 62 64 69 80 Kết luận Tài liệu tham khảo 113 114 K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh 80 90 99 99 100 Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng CáC CHữ VIếT TắT BGN BGNCA BGNHA BGNNBS BH ĐQNTG HN HTT KK LH Bình gia nhiệt Bình gia nhiệt cao áp Bình gia nhiệt hạ áp Bình gia nhiệt nớc bổ sung Bao Đi nhiệt trung gian Hâm nớc Hộ tiêu thụ Khử khí Lò LMEJ LMHC NMĐ NMNĐ QNTG SĐNCT SĐNNL SQNTG TB TTNĐ Lm mát ejecter Lm mát chèn Nh máy điện Nhà máy nhiệt điện Quá nhiệt trung gian Sơ đồ nhiệt chi tiết Sơ đồ nhiệt nguyên lý Sau nhiệt trung gian Tua bin Trung tâm nhiệt điện CáC kí hiệu B b C D d0 H i K k N P Q q S T t Tiêu hao nhiên liệu Suất tiêu hao nhiên liệu Tổng chi phí gồm có vốn đầu t ban đầu v chi phí vận hnh Tiêu hao hơi, lợng mới, sản lợng Đờng kính ống Suất tiêu hao Cột áp, sức ép Entanpi riêng Vốn đầu t ban đầu Hệ số truyền nhiệt đờng ống Công suất điện tổ máy, nh máy áp suất Tiêu hao nhiệt, công suất nhiệt Suất tiêu hao nhiệt Chi phí vận hnh Thời gian Nhiệt độ Lu lợng tơng đối, hệ số không khí thừa Tốc độ môi chất Độ chênh lệch K thut nng lng2 [kg/s] [kg/kWh] [đồng] [kg/s] [mm] [kg/kWh] [mH2O], [N/m2] [kJ/kg] [đồng] [W/m2.K] [MW] [at], [bar] [kW], [W] [kJ/kWh] [đồng] [s], [h], [nm] [K], [0C] [m/s] Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng chơng phơng án đặt tổ máy công suất Đơn vị 1.1 Phân tích lựa chọn loại nhà máy nhiệt điện Theo yêu cầu đề bài: Thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than có công suất 300 MW, 1.2 Chọn công suất tổ máy Theo yêu cầu đề bài: Thiết kế nhà máy nhiệt điện có công suất 300 MW với số liệu ban đầu nh sau: xa = 0,011; ch = 0,008; ej = 0,006; rr = 0,01 Thông thờng chọn số tổ máy phải đề nhiều phơng án khác Để so sánh xác phải so sánh kỹ thuật kinh tế phơng án So sánh kỹ thuật đánh giá tiêu kỹ thuật sơ bộ, đồng thời phải đảm bảo cung cấp điện năng điều kiện cố xảy Vì kiến thức hạn chế, em nắm bắt đợc giá thiết bị thị trờng, vốn đầu t, chi phí vận hành năm nên không đa phơng án so sánh kinh tế xin trình bày số phơng án lựa chọn mặt kỹ thuật từ định lựa chọn phơng án Phơng án: Nhà máy nhiệt điện ngng có công suất 300 MW bao gồm lò tuabin ngng K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng 1.3 Các thông số tổ máy 300 MW Đặc tính kỹ thuật 270T-422/423 đợc thể qua bảng: STT Đặc tính kỹ thuật tuabin 270T-422/423 Công suất định mức, MW 300 áp suất mới, at 169 Nhiệt độ mới, C 538 Số cửa trích Nhà máy bao gồm tổ máy có công suất 300 MW Tổ máy có lò bao tuần hoàn tự nhiên cung cấp Chúng ta sử dụng bình khử khí K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Chơng Lập tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lí khối 270T-422/423 2.1 Cấu tạo nguyên lí hoạt động khối tuabin Khối tổ máy 270T-422/423 gồm có tuabin 300 MW lò bao tuần hoàn tự nhiên Tuabin 270T-422/423 có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt cho bình gia nhiệt bình khử khí - Cửa trích số trích cấp cho BGNCA số - Cửa trích số trích cấp cho BGNCA số sau tiếp tục cấp cho binh GN số - Cửa trích số trích cấp cho BKK - Cửa trích số trích cấp cho BGNHA số - Cửa trích số trích cấp cho BGNHA số - Cửa trích số trích cấp cho BGNHA số Nớc ngng bình ngng đợc bơm qua BGNHA lên BKK Tại nớc đợc khử khí hoà tan Sau khỏi BKK, nớc cấp (trong có thành phần nớc bổ sung tổn thất) đợc đẩy qua BGNCA đợc đa vào lò Sử dụng sơ đồ dồn cấp nớc đọng Nớc đọng từ BGNCA số từ bình số dồn bình số Toàn nớc đọng đợc dồn BKK Nớc đọng từ BGNHA số dồn BGNHA số Nớc đọng từ BGNHA số đợc bơm nớc đọng bơm lên điểm hỗn hợp đờng nớc ngng trớc BGNHA số Nớc đọng tù BGNHA số dồn bình ngng Nớc đọng qua ejecter qua bình làm lạnh chèn đợc đa bình ngng Để tận dụng nhiệt nớc xả lò, sơ đồ bố trí bình phân ly nớc xả bình gia nhiệt nớc bổ xung Nớc xả lò đợc đa vào bình phân ly nớc xả có áp suất 8at Hơi khỏi bình phân ly nớc xả đợc đa vào bình khử khí Nớc K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng xả tiếp tục gia nhiệt cho nớc bổ sung tiếp tục tận dụng nhiệt thải theo đờng mơng thải Nớc bổ sung sau đợc gia nhiệt tiếp tục đa vào bình khử khí Từ ta có sơ đồ nhiệt nguyên lý (Hình 2.1) 2.2 Xây dựng trình giãn nở tuabin đồ thị i-s Quá trình giãn nở đợc thể đồ thị i-s (Hình 2.2) áp suất qua van stop bị giảm, chọn p0=0,95p0, theo đờng lý tởng đẳng entropy Chọn điểm k có pk = 0,065bar, độ khô x = 0,96 Đổi đơn vị áp suất nh sau: 1at = 0,977bar hay 1bar = 1,024at Cho 1at =1bar Theo đề ta có bảng thông số trình giãn nở TB nh sau: Bảng 2.1 STT iể m Thông số iểm pct(bar) t(0C) i(kJ/kg) 169 538 3394 0' 160 534.3 3394 CA6 48.7 349 3069 CA7 22.7 438 3327 KK 7.8 306 3070 HA3 4.1 245 2954 HA2 124 2729 HA1 0.6 90 2665 Dựa vào điểm ta dựng đợc trình giãn nở dòng đồ thị i-s (Hình 2) 2.3 Lập bảng thông số nớc Ta thiết lập bảng thông số nớc đầu vào khỏi thiết bị chu trình Với giả thiết sơ thông số lựa chọn trớc nh sau: K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Tổn thất áp suất đờng ống dẫn van 0% so với áp suất đầu vào.(thc tế có tổn thất nhng không đáng kể) Hiệu suất trao đổi nhiệt bình gia nhiệt 0,98 Độ gia nhiệt không tới mức BGNHA 40C, BGNCA 30C Lợng chèn, rò rỉ, xả, ejecter theo đề tài lần lợt 0,8%, 1%, 1,1%, 0,6% so với lợng đầu vào TB Hiệu suất lấy sơ LH = 0,86 Hiệu suất máy phát, khí lấy g = m = 0,99 Từ giả thiết số liệu biết ta lập bảng thông số n ớc qua thiết bị để làm sở tính toán cho phần sau(đơn vị áp suất bar, nhiệt độ 0C, entanpy kJ/kg): K thut nng lng2 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Bảng 2.2 `STT 11 im 0' CA6 CA7 CA5 KK HA3 HA2 HA1 k Thụng s hi ptr ttr 169 538 160 534 48,7 349 22,7 438 22 7,8 306 4,1 245 124 0,6 90 0,065 37.63 x=0,96 K thut nng lng2 itr 3394 3394 3069 3327 3070 2954 2729 2665 pBGN 47,2 22 21,3 0,98 0,59 iBGN 3073 3328 3072 2954 2730 2666 Thụng s nc tbh ibh 260,32 1136 215,56 164,96 143,62 80,53 70 923,13 697,2 604,7 337,1 293 Viện KH&CN 10 Nhiệt Lạnh pnr 191 189 194 197 10 12 14 tnr 257,32 273,6 212,56 164,96 139,62 76,53 64 inr 1121 1199 915,8 708,2 587,9 321,3 269 3 4 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng thờng xuyên có biện pháp thải cáu bẩn định kỳ ngừng vận hành để xử lý cáu cặn ống Quyết định ngừng vận hành để bảo dỡng hay định làm vệ sinh bình ngng vào không tính toán chi phí cho việc thực công việc vệ sinh mà chi phí tổn thất liên quan đến cáu cặn tích luỹ theo thời gian Ta tính chế độ làm vệ sinh bình ngng cho tổ máy 270T-422/423 nhà máy điện Phả Lại II 300 MW Ta có nhiệt độ nớc lạnh vào bình ngng t1 = 23 oC Nhiệt độ nớc khỏi bình ngng : t2 = 32oC Nhiệt độ trung bình nớc t = 0,5.(23 + 32) = 27.5 oC Từ ta tra đợc thông số : = 0,805.10-6 m2/s = 995,7 kg/m3 = 61,8.10-2 W/moK Tiêu chuẩn Re nớc : Re f = d = 2.27,9 * 10 = 6,9 *10 0,805 * 10 Vậy nớc chảy rối ống Độ chênh nhiệt độ trung bình t=10,5 oC Chọn t w1 = t k t 33 oC Prw = 5,3 Vậy Nu ù = 0,021 Re Pr ,8 è , 43 f Pr f Prw , 25 = 0,021.69000 5,7 ,8 5,7 5,3 0, 43 , 25 = 336 Hệ só toả nhiệt nớc nớc = Nuf./d =8201,3 W/moK Để xác định hệ số toả nhiệt ngng bên ống nằm ngang ta có : = 1,2 N i Ta có : K thut nng lng2 101 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng N = 0,728 (3 g.r ) 0, 25 ( t.d ) 0, 25 Với nhiệt độ tk = 38,6 oC tra thông số vật lý ta có: = 992,2 kg/m3 = 63,5.10-2K r =2406 kj/kg = 653,3.10-6 N.s/m2 Chọn tw2=tw1=33oC t = tk tw2 = 38,6-33 =5,6 oC N = (0,635 3.992,2 2.9,81.2406.10 ) 0, 25 0,728 = 11241,8 (653,3.10 6.5,6.0,0286) 0, 25 W/m2K Chọn i =0,4 Hệ số toả nhiệt ngng : = 1,2 N i = 1,2 11241,8 0,4 = 5396 W/m2K Để nghiên cứu vấn đề bảo dỡng tối u bình ngng ta giả sử nhà máy làm việc ổn định suốt năm Lu lợng nớc tuần hoàn không đổi với nhiệt độ nớc làm lạnh vào 23oC va nhiệt độ nớc 32oC Công thức truyền nhiệt bình ngng : Qk = Gk cp t Gk lu lợng nớc làm mát Gk = 8765 kg/s cp nhiệt dung riêng khối lợng dẳng áp nớc cp = 4,18 kJ/kg.k t độ hâm nớc bình ngng t = 9oC Qk = 8765 4,18 =329739,3 kW Để tính toán tối u quy trình bảo dỡng bình ngng ta so sánh chế độ bảo dỡng bình ngng nh sau: So sánh chế độ 1năm bảo dỡng năm bảo dỡng lần 1năm bảo dỡng lần năm bảo dỡng lần Giả sử thời gian lần bảo dỡng ngừng máy 2ngày Chi phí cho nhân công triệu VNĐ/ lần K thut nng lng2 102 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Chi phí vật liệu 8triệu /lần Lợng tiêu hao nhiên liệu cho lò 35 kg/s Giá bán điện 800VNĐ/kWh Giá nhiên liệu 1600 VNĐ/kg * Các thông số bình ngng : Diện tích trao đổi nhiệt 12089 m2 Lu lợng thoát 162 kg/s Bề dày ống đồng 0.0007 m Giả sử chiều dày cáu nhỏ (sau bảo dỡng) 0,0002 m Các công thức tính toán : Hệ số truyền nhiệt : k= d3 d3 d d d + ln + ln + d1 n 2c d1 d d h d , c chiều dày ống đồng chiều dày cáu d ,c hệ số dần nhiệt đồng cáu Từ công thức truyền nhiệt bình ngng : Q = k F ttb ttb độ chênh nhiệt độ trung bình logarit dòng môi chất t tb = Các bớc tính toán đợc thực t t + t ln t hiên nh sau : Ta giả sử chiều dày cáu ban đầu ( chiều dày cáu nhỏ nhất) 0,0002 (m), chiều dày cáu sau tháng vận hành 0,001 (m) Để đơn giản tính toán ta coi chiều dày cáu không đổi tuần tăng chiều dày cáu tuyền tính, từ ta tính đợc chiều dày cáu ứng với tuần Với số liệu tính toán đợc : nớc = 8201,3 W/m2K = 5396 W/m2K K thut nng lng2 103 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng d = 0,0007 m d = 100 W/mK Hệ số dãn nhiệt cáu tơng ứng với cáu cặn nhà máy là: c = W/mK áp dụng công thức tính hệ số truyền nhiệt tổng : k= d3 d3 d d d + ln + ln + d1 n 2c d1 d d h Từ ta tính đợc hệ số truyền nhiệt tổng bình ngng tơng ứng với độ dày cáu theo tuần Để đơn giản so sánh chế độ bảo dỡng bình ngng ta giả sử với bề dày cáu thay đổi theo thời gian nhà máy làm việc ổn định, nhiệt độ nớc làm mát vào, lu lợng nớc làm mát không thay đổi Do lợng nhiệt nớc hấp thụ ngng tụ không đổi có giá trị là: Qk = Gk cp t = 8765 4,18 = 329739,3 kW Mặt khác: Qk = k F ttb Với k hệ số truyền nhiệt tông bình ngng F tổng diện tích trao đổi nhiệt bình ngng.Theo thông số bình ngng nhà máy F = 12089 m2 ttb độ chênh nhiệt độ trung bình logarit nớc Nó đợc tính theo công thức t tb = t t + t ln t Theo số liệu tính toán ta xác định đợc : t tb = Qk = => k F K thut nng lng2 Qk k F t t + t ln t 104 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Với t độ hâm nớc bình ngng t = 32-23 =9 oC Từ ta tính đợc giá trị t Mặt khác : t = tk t2 Hay : tk = t + t2 = t1 + t +t t1, t2 nhiệt độ nớc làm mát vào ,ra Vởy ta xác định đợc nhiệt độ nớc ngng tk Với nhiệt độ nớc ngng ứng với chiều dày cáu ta tra đợc áp suất bình ngng Từ tra đợc entanpy thoát Cuối ta xác định công suất điện phát đầu máy phát tuần tơng ứng với chiều dày cáu tuần đó: Ne = D0.(i0 i0tg + itg -ik).(1-iyi) g m 24.7 (MWh) D0 lợng tiêu hao cho tuabin Hi = i0 i0tg + itg -ik nhiệt giáng dòng sinh công tuabin iyi đợc tính phần 1(Bảng 2.3 trang 21) Xét chế độ năm bảo dỡng lần vào ngày 15/6 ngày đầu năm Giả sử chiều dày cáu lớn (ngay trớc bảo dỡng) 0,001 m Ta có tuần chiều dày cáu ống bình ngng nhỏ tức 0,0002 m vận hành nhà máy theo thời gian chiều dày cáu tăng dần giả sử tuyến tính Đến ngày 15/6 ngày bảo dỡng bình ngng chiều dày cáu 0,001 m chiều dày cáu lớn sau bảo dỡng chiều dày cáu giảm xuống giả sử nh lúc ban đầu la 0,0002m Sau chiều dày cáu lại tiếp tục tăng lên theo thời gian Từ ta lập đợc biểu đồ chiều dày cáu theo thời gian nh sau: K thut nng lng2 105 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Từ công thức tính toán ta có bảng thông số : STT Tuần 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Bề dày lớp cáu (m) 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.000630769 0.000661538 0.000692308 0.000723077 0.000753846 0.000784615 0.000815385 0.000846154 0.000876923 Hệ số truyền nhiệt tổng (W/m2K) 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2160.93 2128.21 2096.40 2065.45 2035.32 2005.99 1977.42 1949.58 1922.45 K thut nng lng2 Công suất nhiệt tổng (kW) 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 106 Độ chênh nhiệt độ trung bình 2môi chất (oC) 9.96 10.33 10.52 10.71 10.90 11.09 11.28 11.47 11.66 11.85 12.04 12.24 12.43 12.62 12.82 13.01 13.21 13.40 13.60 13.79 13.99 14.19 Nhiệt độ nứơc ngng (oC) 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 40.47 40.65 40.84 41.03 41.21 41.40 41.59 41.78 41.97 42.16 Entanpy thoát (kJ/kg) 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2575 2576 2576 2576 2577 2577 2577 2578 2578 Công suất điện (MWh) 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47582 47545 47545 47545 47508 47508 47508 47471 47471 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 0.000907692 0.000938462 0.000969231 0.001 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.000630769 0.000661538 0.000692308 0.000723077 0.000753846 0.000784615 0.000815385 0.000846154 0.000876923 0.000907692 0.000938462 0.000969231 0.001 1896.00 1870.20 1845.03 1820.47 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2160.93 2128.21 2096.40 2065.45 2035.32 2005.99 1977.42 1949.58 1922.45 1896.00 1870.20 1845.03 1820.47 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 14.39 14.58 14.78 14.98 9.96 10.33 10.52 10.71 10.90 11.09 11.28 11.47 11.66 11.85 12.04 12.24 12.43 12.62 12.82 13.01 13.21 13.40 13.60 13.79 13.99 14.19 14.39 14.58 14.78 14.98 42.35 42.54 42.74 42.93 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 40.47 40.65 40.84 41.03 41.21 41.40 41.59 41.78 41.97 42.16 42.35 42.54 42.74 42.93 2578 2579 2579 2579 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2575 2576 2576 2576 2577 2577 2577 2578 2578 2578 2579 2579 2579 47471 47433 47433 47433 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47582 47545 47545 47545 47508 47508 47508 47471 47471 47471 47433 47433 47433 Ta có tổng công suất điện phát năm TH là: Ne1 = 473 905 (MWh) Xét chế độ năm làm vệ sinh lần: Tơng tự nh chế độ ta có chiều dày cáu ban đầu la 0,0002 m, chiều dày cáu tăng dần theo thời gian ta làm vệ sinh lần năm vào 1/5 1/9 đầu năm tuần 1,tuần 18 tuần 36 tuần làm vệ sinh nên chiều dày cáu nhỏ K thut nng lng2 107 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng áp dụng bớc tính toán nh trình bầy ta có bảng thông số : STT Tuần 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Bề dày lớp cáu (m) 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.000630769 0.000661538 0.000692308 0.000723077 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 K thut nng lng2 Hệ số truyền nhiệt tổng (W/m2K) 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2160.93 2128.21 2096.40 2065.45 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 Công suất nhiệt tổng (kW) 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 108 Độ chênh nhiệt độ trung bình 2môi chất (oC) 9.96 10.33 10.52 10.71 10.90 11.09 11.28 11.47 11.66 11.85 12.04 12.24 12.43 12.62 12.82 13.01 13.21 9.96 10.33 10.52 10.71 10.90 Nhiệt độ nớc ngng (oC) 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 40.47 40.65 40.84 41.03 41.21 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 Entanpy thoát (kJ/kg) 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2575 2576 2576 2576 2571 2572 2572 2572 2572 Công suất điện (MWh) 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47582 47545 47545 47545 47731 47694 47694 47694 47694 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.000630769 0.000661538 0.000692308 0.000723077 0.000753846 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.000630769 0.000661538 0.000692308 0.000723077 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2160.93 2128.21 2096.40 2065.45 2739.79 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2160.93 2128.21 2096.40 2065.45 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 11.09 11.28 11.47 11.66 11.85 12.04 12.24 12.43 12.62 12.82 13.01 13.21 9.96 9.96 10.33 10.52 10.71 10.90 11.09 11.28 11.47 11.66 11.85 12.04 12.24 12.43 12.62 12.82 13.01 13.21 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 40.47 40.65 40.84 41.03 41.21 38.12 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 40.47 40.65 40.84 41.03 41.21 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2575 2576 2576 2576 2577 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2575 2576 2576 2576 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47582 47545 47545 47545 47508 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47582 47545 47545 47545 Ta có tổng công suất điện phát năm TH là: Ne2 = 476 658 (MWh) Xét chế độ năm làm vệ sinh lần chế độ năm làm vệ sinh lần ta tiến hành làm vệ sinh vào tuần 1,14,27 40 Tơng tự nh trờng hợp ta xây dựng đợc biều đồ chiều dày cáu theo thời gian nh sau: K thut nng lng2 109 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng áp dụng bớc tính toán nh trình bầy ta có bảng thông số : STT Tuần 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Bề dày lớp cáu (m) 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 K thut nng lng2 Hệ số truyền nhiệt tổng 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 Độ chênh nhiệt độ trung bình Công suất 2môi nhiệt tổng chất (kW) (oC) 329739.30 9.96 329739.30 10.33 329739.30 10.52 329739.30 10.71 329739.30 10.90 329739.30 11.09 329739.30 11.28 329739.30 11.47 329739.30 11.66 329739.30 11.85 329739.30 12.04 329739.30 12.24 329739.30 12.43 329739.30 9.96 329739.30 10.33 329739.30 10.52 329739.30 10.71 329739.30 10.90 329739.30 11.09 329739.30 11.28 329739.30 11.47 329739.30 11.66 110 Nhiệt độ nớc ngng (oC) 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 40.47 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 Entanpy thoát (kJ/kg) 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 Công suất điện (MWh) 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 0.0002 0.000261538 0.000292308 0.000323077 0.000353846 0.000384615 0.000415385 0.000446154 0.000476923 0.000507692 0.000538462 0.000569231 0.0006 2301.56 2264.85 2229.20 2194.57 2739.79 2728.05 2683.01 2639.43 2597.24 2556.38 2516.79 2478.41 2441.17 2405.04 2369.97 2335.90 2302.80 2739.79 2640.22 2592.93 2547.20 2502.95 2460.10 2418.61 2378.39 2339.39 2301.56 2264.85 2229.20 2302.80 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 329739.30 11.85 12.04 12.24 12.43 9.96 10.00 10.17 10.33 10.50 10.67 10.84 11.01 11.17 11.34 11.51 11.68 11.84 9.96 10.33 10.52 10.71 10.90 11.09 11.28 11.47 11.66 11.85 12.04 12.24 11.84 39.92 40.10 40.28 40.47 38.12 38.16 38.32 38.48 38.64 38.79 38.95 39.11 39.27 39.43 39.59 39.75 39.91 38.12 38.48 38.65 38.83 39.01 39.19 39.37 39.55 39.73 39.92 40.10 40.28 39.91 2574 2574 2575 2575 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 2571 2572 2572 2572 2572 2573 2573 2573 2574 2574 2574 2575 2575 47619 47619 47582 47582 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 47731 47694 47694 47694 47694 47657 47657 47657 47619 47619 47619 47582 47582 Ta có tổng công suất điện phát năm TH là: Ne3 = 477 998 (MWh) Từ bảng tính ta có : Độ tăng công suất điện trờng hợp so với trờng hợp : Ne12 = Ne1 Ne2 = 2753 MW Độ tăng công suất điện trờng hợp so với trờng hợp : Ne23 = Ne2 Ne3 = 1339 MW K thut nng lng2 111 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Nh ta tăng số lần làm vệ sinh lên công suất điện phat năm tăng thêm Trong trờng hợp Ne12 = 2753 MW nh với giá bán điện 800VNĐ/KWh ta có số tiền thu đợc thêm L = 2753 1000.800 = 202,4 triệu VNĐ Nhng phải dùng máy ngày để bảo dỡng chi phí cho nhân công trang thiết bị : H = 300.1000.48.800 + 13.106- 35.3600.48.1600 =1 856,2 Triệu VNĐ Nh số lợi thu thêm đợc 2lần làm vệ sinh so với 1lần : L = L H =346.2 triệu VNĐ 4.3 - Kết luận đề xuất Ta nhận thấy độ tăng công suất điện Ne23 < Ne12 ta làm tơng tự với trờng hợp làm vệ sinh 5,6 lần ta thu đ ợc kết độ tăng công suất điện giảm dần Nh lợi ích đem lại ngày giảm tăng số lần làm vệ sinh bình ngng Nh tăng số lần làm vệ sinh lên độ kinh tế việc giảm dần tới giá trị tối u số lần làm vệ sinh cần thiết , sau tiếp tục thực vệ sinh bình ngng chi phí để thực hiên thêm lần lớn lợi ích mang lại bình ngng Qua trình tính toán phơng án làm vệ sinh bình ngng nhà máy nhiệt điện Phả Lại II tổ máy 300MW ta thấy phơng án tối u phơng án năm làm vệ sinh bình ngng lần ta thu đợc lợi ích lớn bình ngng đợc làm Sau thời gian nghiên cứu viết đồ án, tới đồ án em hoàn thành Em xin đợc cảm ơn tới ban lãnh đạo Viện Khoa học công nghệ Nhiệt Lạnh, lãnh đạo môn dã tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập nghiên cứu em trình làm đồ án Đồ án đợc hoàn thành với hớng dẫn tận tình thầy Ths Phạm Văn Tân Em xin chân thành cảm ơn tới thầy nhng gọi ý dẫn dắt em thời gian nghiên cứu đồ án K thut nng lng2 112 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Rất mong sau bảo vệ thành công đồ án vần có đợc bảo giúp đỡ thầy để em đợc trởng thành lĩnh vực chuyên môn Một lần em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Nguyễn Hoà Hng K thut nng lng2 113 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Tài liệu tham khảo TS Nguyễn Công Hân, Th.S Phạm Văn Tân: Thiết kế nhà máy nhiệt điện, Nhà xuất KHKT-2006 TS Nguyễn Công Hân , Đỗ Anh Tuấn, Nguyễn Quốc Trung: Nhà máy nhiệt điện- tập 1,2 Ths Phạm Văn Tân : Luận án thạc sĩ ĐHBK HN 2002 Bộ môn NMNĐ - ĐHBK HN: Giáo trình chuyên đề bình ngng, Tập 1&2 Tài liệu mô tả thiết bị phụ tuabin, thông số kĩ thuật-Quy trình vận hành hệ thống nớc tuần hoàn nhà máy nhiệt điện Phả lại II -2006 K thut nng lng2 114 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng K thut nng lng2 115 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh [...]... nớc là một thiết bị quan trọng trong nhà máy điện tuabin hơi, vì nó không những để đảm bảo sản xuất điện năng mà còn đảm bảo tính làm việc chắc chắn của lò hơi Bơm cấp đợc chọn sao cho đủ cấp nớc ở công suất cực đại của nhà máy với dự trữ không ít hơn 5% để đảm bảo cung cấp nớc cho lò hơi có bao hơi, ta chọn thiết kế mỗi tổ máy 270T-422/423 có 1 bơm cấp truyền động bằng tuabin hơi và 1 bơm điện dự phòng,... kJ/kWs = 8226,689 kJ/kWh *)tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: K thut nng lng2 23 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất điện là: Qc = QLH 685557,36 = = 797159,72 LH 0,86 Chọn sơ bộ hiệu suất lò hơi là LH =0,86 * )Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất điện là: qc = Qc 797159,72 = Ne 300000.. .Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng 2.4 Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý 2.4.1 Cân bằng hơi và nớc trong nhà máy Tổn thất hơi và nớc trong nhà máy nhiệt điện đợc chia ra làm hai loại tổn thất đó là: tổn thất trong và tổn thất ngoài a Tổn thất trong Tổn thất rò rỉ của hơi và nớc ngng trong hệ thống thiết bị và ống dẫn của bản thân nhà máy Nguyên nhân... điều kiện làm việc của nhà máy nhiệt điện có công suất 300MW, một tổ máy 270T-422/423 ta sử dụng 2 bơm nớc ngng trong đó 1 bơm làm việc và 1 bơm dự phòng.Bơm dự phòng đợc truyền động bằng điện và có các thông số tơng tự nh bơm hoạt động Năng suất tổng của các bơm ngng bằng lợng nớc cực đại của bình ngng kể cả lợng nớc đọng và đợc chọn ở điều kiện làm việc xấu nhất nh: chân không thấp, mùa hè Lợng... gia nhiệt ( kcal/kg ) t độ chênh nhiệt độ trung bình Ta có inc1 = 915,8 kJ/kg inc2 = 743,2 kJ/kg t = t n1 t n 2 212,56 171,96 t tn2 = 215,56 171,96 = 15,17 0C ln ln 215,56 212,56 t t n1 Trong đó t : nhiệt độ nớc đọng ở bình gia nhiệt cao áp Hệ số truyền nhiệt K tra theo đồ thị trang 76 sách thiết kế tốt nhà máy nhiệt điện với tốc độ đi trong ống 2 m/s và nhiệt độ trung bình là t cp = t n1... Trong đó t : nhiệt độ nớc đọng ở bình gia nhiệt cao áp Hệ số truyền nhiệt K tra theo đồ thị trang 76 sách thiết kế tốt nhà máy nhiệt điện với tốc độ đi trong ống 2 m/s và nhiệt độ trung bình là t cp = t n1 + t n 2 257,32 + 212,56 = = 234,94 0C 2 2 Tra đợc K =4600 (kcal/m2h0C)= 5349,8 W/m2K Vậy F = 266,059.(1121 915,8) =631 m2 5,3498.16,17 Chọn bình gia nhiệt B-750/380-16 * Chọn bình gia nhiệt cao áp... N/m2 = 26,806 at -Công suất động cơ kéo bơm ngng là : W = QK p BN 0,2021.2680599,327 = = 677186,405 W =677,186 kW b 0 ,8 ( chọn hiệu suất bơm ngng là b = 0,8 ) Từ các kết quả tính toán, ta lựa chọn bơm nớc ngng với các thông số Bơm 16KcB - 10x5 Năng suất bơm 450 m3/h sức ép cột nớc 240 mH2O Công suất động cơ điện 500 kW 3.1.3 Bơm tuần hoàn K thut nng lng2 29 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại... KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng Coi nh nhiệt độ hơi đa vào bình ngng không thay đổi, nghĩa là trong bình ngng không có quá trình xảy ra làm lạnh nớc đọng mà toàn bộ lợng nhiệt hơi nhả cho nớc bằng nhiệt ẩn hóa hơi Sử dụng công thức: t B 9 = = = 9,42 0 B C t + t ln 9 + 5,63 ln 5,63 t t cp DK - lợng hơi đa vào bình ngng; DK = 162,0802 kg/s k - hệ số truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt. .. 50896,43 22594 38694,26 10920,98 53324,37 tính đợc Ni=306091,1 kW vậy Ne= Ni g.m=300000 kW Kết quả tính không có sai số về công suất chứng tỏ rằng các tính toán cân bằng năng lợng cho toàn chu trình không mắc phải sai sót gì l Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nhà máy: K thut nng lng2 22 Viện KH&CN Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp đại học K48 Nguyn Ho Hng *)tiêu hao hơi cho tuabin: D0 = D0 = 3600.N e... 300000 =2,657 (kJ/kWs) =9565,917 kJ/kWh *)Hiệu suất truyền tải môi chất : tr = QTB 669267,71 = = 97,624% QLH 685557,36 *)Hiệu suất của thiết bị tuabin: - Hiệu suất của thiết bị tuabin để sản xuất ra điện: TB = Ne 1 1 = = = 44,825% 2,2309 QTB q TB *)Hiệu suất của toàn tổ máy : c = 1 1 = = 0,3764 = 37,64% q c 2,657 *)Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy trong nhà máy: B = 300000 Ne Q LH = = 27,193 kg/s =97,8948 ... phơng án đặt tổ máy công suất Đơn vị 1.1 Phân tích lựa chọn loại nhà máy nhiệt điện Theo yêu cầu đề bài: Thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than có công suất 300 MW, 1.2 Chọn công suất tổ máy Theo... OCrT1150-M Năng suất bơm 1300 m3/h áp suất đầu đẩy 340at áp suất đầu hút 20at Công suất tiêu thụ 12300 kW 3.1.2 Bơm nớc ngng Trong điều kiện làm việc nhà máy nhiệt điện có công suất 300MW, tổ máy 270T-422/423... phí vận hành năm nên không đa phơng án so sánh kinh tế xin trình bày số phơng án lựa chọn mặt kỹ thuật từ định lựa chọn phơng án Phơng án: Nhà máy nhiệt điện ngng có công suất 300 MW bao gồm lò