Đồ Án Thiết Kế Sơ Bộ Một Nhà Máy Nhiệt Điện Công Suất 50 MW

Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế MC LC MC LC TI .1 LI NểI U CHNG 1: PHNG N T T MY V CễNG SUT N V 1.1 Xác định loại nhà máy nhiệt điện thiết kế 1.2 Chọn công suất tổ máy 1.3.Các thông số tổ máy 50 MW CHNG 2:LP V TNH TON S NHIT NGUYấN Lí .4 2.1 Cấu tạo nguyên lí hoạt động khối tuabin 2.2 Xây dựng trình giãn nở tuabin đồ thị i-s .5 2.3 Lập bảng thông số nớc .5 2.4 Tính toán cân nhiệt vật chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý 2.4.2.Tính sơ đồ nớc bổ sung: 2.4.3 Tính sơ đồ khử khí phụ: 11 2.4.4,Tính cân nhiệt cho bình gia nhiệt: 12 CHNG :TNH TON LA CHN CC THIT B CHNH .22 3.1- Tính toán lựa chọn thiết bị gian máy 22 3.1.1.Tính chọn bơm cấp 22 3.1.2 Bơm nớc ngng .24 3.1.3 Bơm tuần hoàn .26 3.1.4 Chọn bình ngng 29 3.1.5 Bình khử khí 30 3.1.6 Tính chọn bình gia nhiệt 33 3.2 Tính toán lựa chọn thiết bị gian lò .37 3.2.1 Lò 37 3.2.2 Hệ thống nghiền than 38 3.2.3 Quạt tải bột than 41 3.2.4 Quạt gió .42 3.2.5-Quạt khói 45 3.2.6 ống khói 48 CHNG 4:S NHIT CHI TIT V B TR TON NH MY 50 TI Thiết kế sơ nhà máy nhiệt điện công suất 50 MW Phụ tải nhiệt :DT = 90 (t/h) Với số liệu cho trớc: xả = 0.011 ; rr = 0.01 ; chèn = 0.006 ; ej = 0.008 Ngày giao nhiệm vụ: 02-02-2007 Ngày hoàn thành : trớc lịch thi tuần (15-07-2007) Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế LI NểI U 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 chúng Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế ta 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 CHNG 1: PHNG N T T MY V CễNG SUT N V 1.1 Xác định loại nhà máy nhiệt điện thiết kế Theo yêu cầu đề bài: Thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than có công suất 50 MW có phụ tải nhiệt DT = 90 (t/h) ta đa phơng án lựa chọn loại nhà máy nhiệt điện nh sau: Thiết kế TTNĐ có tuabin trích điều chỉnh 1.2 Chọn công suất tổ máy Do yêu cầu thiết kế nên ta chọn phơng án : Trung tâm nhiệt điện1 khối độc lập với công suất 50 MW bao gồm lò tuabin trích điều chỉnh 1.3.Các thông số tổ máy 50 MW Đặc tính kỹ thuật TB T-50-130 đợc thể qua bảng: STT Chúng Đặc tính kỹ thuật tuabin T-50-130 Công suất định mức, MW 50 áp suất mới, at 130 Nhiệt độ mới, 0C 565 Số cửa trích ta sử dụng cấp phân ly nớc xả bình khử khí (có khử khí phụ) Dùng sơ đồ phân ly nớc xả lò tận dụng đợc lợng nhiệt, lợng nớc xả lò, làm giảm tổn thất nhiệt lò tăng hiệu suất chu trình nhiệt Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Hơi sau phân ly đợc đa vào bình khử khí phụ, nớc lại đợc đa vào bình gia nhiệt nớc bổ sung để gia nhiệt cho nớc bổ sung sau đợc thải theo đờng mơng thải CHNG 2:LP V TNH TON S NHIT NGUYấN Lí 2.1 Cấu tạo nguyên lí hoạt động khối tuabin Khối tổ máy T-50-130 gồm có tuabin 50 MW trích điều chỉnh lò bao tuần hoàn tự nhiên Hơi áp suất cao có thông số là: p0=130 at, t0=565 0C Tuabin T-50-130 có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt cho bình gia nhiệt,cho HTT bình khử khí - Cửa trích số trích cấp cho BGNCA số - Cửa trích số trích cấp cho BGNCA số - Cửa trích số trích cấp cho BGNCA số BKK - Cửa trích số trích cấp cho BGNHA số - Cửa trích số trích cấp cho BGNHA số HTT - Cửa trích số trích cấp cho BGNHA số KKP - 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 đợc bơm cấp đẩy qua BGNCA đợc đa vào lò Sử dụng sơ đồ tự dồn cấp nớc đọng Nớc đọng từ BGNCA số đợc dồn BGNCA số 6, từ bình số dồn bình số 5, toàn nớc đọng đợc dồn BKK Nớc đọng từ BGNHA số đợc dồn BGNHA số 3, 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 7at Hơi khỏi bình phân ly nớc xả đợc đa vào bình khử khí phụ Nớc xả tiếp tục gia nhiệt cho nớc bổ sung tiếp tục tận dụng nhiệt thải Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế theo đờng mơng thải Nớc bổ sung sau đợc gia nhiệt tiếp tục đa vào bình khử khí phụ Từ ta có sơ đồ nhiệt nguyên lý (Hình 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) áp suất qua van stop bị giảm, chọn p 0=0,9 p0, theo đờng lý tởng đẳng entropy Chọn điểm k có pk=0,065bar, độ khô x=0,923 Về đơn vị ta coi 1at=1bar Theo đề tài ta có bảng thông số trình giãn nở TB nh sau: (Chú ý: Tất thông số tra đồ thị bảng đợc thực phần mềm CATT2 ) STT iể m 10 0' CA7 CA6 CA5 KK HA4 HA3 HA2 HA1 pct(bar) Thông số iểm t(0C) i(kJ/kg) 130 117 33.1 21.3 11 11 2.68 0.45 565 560.3 394 344 270 270 195 138 99.62 78.73 3510 3510 3212 3121 2983 2983 2845 2738 2630 2550 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: 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 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Độ gia nhiệt không tới mức BGNHA 40C, BGNCA 30C Lợng chèn, rò rỉ, xả, ejecter theo đề tài lần lợt 0,6%, 1%, 1,1%, 0,8% 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): Đồ án môn học Tính toán thiết kế NMNĐ `STT 10 im 0' CA7 CA6 CA5 KK HA4 HA3 HA2 HA1 ptr 130 117 33.1 21.3 11 11 2.68 0.45 11 k 0.065 Thụng s hi ttr itr 565 3510 560.3 3510 394 3212 344 3121 270 2983 270 2983 195 2845 138 2738 99.62 2630 78.73 2550 37.63 x=0,91 2385 pBGN 33.1 21.3 11 2.68 0.45 iBGN 3200 3120 2981 2999 2843 2736 2628 2548 tbh 239.4 215.6 184.1 158.9 151.9 129.7 99.62 78.73 1034 923.4 781.4 670.7 640.4 545 417.4 329.6 Thụng s nc pnr tnr 148 236.4 151 212.6 153 181.1 155 158.9 147.9 10 125.7 12 95.62 14 74.73 0.065 2383 37.63 157.6 16 ibh 40.28 inr 1022 914.3 775.4 679.7 623.3 528.5 401.4 313.9 3 4 4 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 170.1 - Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế 2.4 Tính toán cân nhiệt vật chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý 2.4.1 Cân nớc nhà máy Tổn thất nớc nhà máy nhiệt điện đợc chia làm hai loại tổn thất là: tổn thất tổn thất a Tổn thất Tổn thất rò rỉ nớc ngng hệ thống thiết bị ống dẫn thân nhà máy Nguyên nhân tổn thất rò rỉ chỗ không kín nh nối ống mặt bích, tổn thất van an toàn, tổn thất nớc đọng đờng ống, van thiết bị Tổn thất rò rỉ phân bố toàn đờng nớc nhà máy, tập trung nơi có thông số cao môi chất (áp suất nhiệt độ) Để đơn giản việc tính toán sơ đồ nhiệt ngời ta quy ớc tổn thất rò rỉ tập trung toàn đờng Tổn thất nớc xả lò tiêu hao cho nhu cầu kỹ thuật ( dùng để làm vệ sinh lò - sấy nhiên liệu) b Tổn thất Tổn thất HTT Các số liệu ban đầu cho trớc: Lợng trích cho ejecter: ej = 0,006 Lợng chèn tuabin: ch = 0,008 Lợng rò rỉ: rr = 0,01 Lợng nớc xả lò: xa = 0,011 Lợng vào tuabin: = 1,000 Từ cân nớc nhà máy nh sau o Lợng tiêu hao cho toàn tuabin TB = + ch + ej =1 + 0,008 + 0,006 = 1,014 o Phụ tải lò hơi: LH = TB + rr = 1,014 + 0,01 = 1,024 o Lợng nớc cấp vào lò: nc = LH + xa = 1,024 + 0,011 = 1,035 2.4.2.Tính sơ đồ nớc bổ sung: a Hệ thống tận dụng nớc xả Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Trớc vào bình phân có áp suất at, nớc xả đợc xả qua van giảm áp trở thành hỗn hợp nớc Hơi đợc phân ly tơng đối đợc đa vào bình khử khí phụ Nớc xả sau phân ly gia nhiệt cho nớc bổ sung trớc vào bình khử khí phụ, sau thải theo đờng mơng thải Bình phân ly có áp suất at Chọn loại bình phân ly có áp suất at ( bình khử khí phụ 1,2 at) Ta có áp suất bao (áp suất bao = 110%p0): PBH = 143 at Từ ta tra đợc thông số Entanpy nớc xả lò là: i xa = 1583 kJ/kg Bình phân ly nớc xả hiệu suất 99% có áp suất 7at tơng ứng với nhiệt độ bão hoà 1640C ' Entanpy nớc khỏi phân ly là: i xa' = i7at 697,2 kJ/kg Coi nh sau khỏi phân ly có độ khô entanpy hơI khỏi phân ly là: ih = i7'' at = 2763kJ / kg Phơng trình cân vật chất: xa = h + xabo Phơng trình cân lợng: ' . xa i xa = h i h + xabo i xa Thay vào ta có: ' . xa i xa = h ih + ( xa h ).i xa ' xa (.i xa i xa ) = h (ih i ' xa ) h = ' i xa i xa 1583.0 ,99 697 ,2 xa = 0,011 = 0,004632 i h i ' xa 2763 697 ,2 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Lợng nớc xả sau cấp phân ly: xabo = xa h = 0,011 - 0,004632 = 0,006368 Cân bình gia nhiệt nớc bổ sung xabo , i' xa bs , ibs bs , ibsr xabo , i xabo Lợng nớc sau phân ly lại đợc gia nhiệt cho nớc bổ sung: xabo = 0,006368 ; i' xa = 697,2 kJ/kg Chọn hiệu suất bình gia nhiệt nớc bổ sung 98%; độ không tới mức bình làm lạnh nớc xả (bình gia nhiệt nớc bổ sung) nằm khoảng (10 ữ 200C ) Ta chọn = 150C với độ chênh entanpy tơng ứng = 15kcal/kg = 62,7 kJ/kg Chọn nhiệt độ nớc bổ sung có nhiệt độ 250C, tơng ứng với entanpy tơng ứng là: ibs = 104,5 kJ/kg Lợng nớc bổ sung: bs = rr + xabo + 0,01 ch Do đó: bs = 0,011 + 0,006368+0,01*0.006 = 0,016428 Độ gia nhiệt thiếu = i xabo ibsr hay i xabo = + ibsr Phơng trình cân nhiệt cho BGNNBS: ( ) ( ) ( ) ( ) bs ibsr ibs = xabo i ' xa i xabo bs ibsr ibs = xabo i ' xa ibsr Vậy i rbs = = bs i bs + xabo ( i' xa ) bs + xabo 0,01624.104,5 + 0,006368.( 697,2 62,7 ).0,98 0,01624 + 0,006368.0,98 ibsr = 250,4038 kJ/kg 10 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Chúng ta thiết kế trung tâm nhiệt điện :chọn tổ máy lò bao tuần hoàn tự nhiên - Dựa vào thông số áp lực, nhiệt độ vào tuabin lu lợng vào tuabin: P0 = 130 at; t0 = 5650C - Lợng nhiệt yêu cầu: qn = + ej + ch + rr = + 0,008 + 0,006 + 0,01 = 1,024 Dqn = qn D0 = 1,024.62,57779 = 64,08 kg/s - Phụ tải cực đại lò đợc xác định tính toán sơ đồ nhiệt ứng với phụ tải điện nhiệt cực đại đợc chọn lớn khoảng 5% đó: Dqnmax =1,05.64,08 = 67,28 kg/s = 242,221 t/h Vậy ta chọn lò với thông số lớn thông số tính toán 3.2.2 Hệ thống nghiền than a Đặc điểm than antraxit Việt Nam - Là loại than có chất bốc ( lợng chất bốc theo mẫu cháy dới 8%) Một số mỏ có lợng chất bốc dới 2%- loại than dới than antraxit ( metal antracite ), loại than khả tự bốc cháy - Là loại than cứng, có độ cứng tơng đơng cao than tiêu chuẩn b Chọn máy nghiền: Do than antraxit Việt Nam cứng, chất bốc nên tốt dùng máy nghiền bi nằm ngang loại máy nghiền dễ tạo bột than có độ mịn cao Máy nghiền đứng so với máy nghiền bi nằm ngang có nhợc điểm sau: - Các lăn máy nghiền đứng khối thép có kích thớc lớn, điều kiện luyện kim gia công khí nớc ta khó thực - Máy nghiền đứng khó đảm bảo độ mịn bột than máy nghiền bi nằm ngang c Chọn hệ thống nghiền than: 38 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Theo phân tích trên, than Việt Nam tốt nên chọn hệ thống đốt than gián tiếp, có phễu than bột trung gian Mỗi lò có hệ thống chuẩn bị bột than riêng gồm có máy nghiền than vận hành song song, phân ly than thô, phân ly than mịn, quạt nghiền, phễu than nguyên phễu than bột Các thiết bị đợc đặt gần lò Trong hệ thống nghiền than kiểu phân tán ngời ta đặt guồng xoắn ốc liên hệ hệ thống than bột lò nhà máy điện Đặc điểm hệ thống nghiền than kiểu kín: Không khí nóng sau sấy nhiên liệu với ẩm thoát từ máy nghiền đợc đa vào buồng lửa với bột than mịn sau phân ly than mịn d Ưu nhợc điểm hệ thống đốt than gián tiếp u điểm - Sự làm việc máy nghiền độc lập với làm việc lò nên máy nghiền làm việc với sản lợng nghiền định mức, điều có lợi dùng máy nghiền bi nằm ngang - Hệ thống đốt gián tiếp thích hợp nghiền than khó cháy nh than antraxit do: + Bột than đợc vận chuyển tới buồng đốt dòng không khí nóng có nhiệt độ cao nên làm giảm nhiệt độ vùng trung tâm cháy Nếu kết hợp dùng vòi phun đậm đặc ảnh hởng giảm + Than antraxit than khó cháy có nghĩa khó có tợng tự bốc cháy bột than phễu than bột than Cho phép có liên thông hỗ trợ bột than máy nghiền lò lò với Khuyết điểm - Hệ thống thiết bị phức tạp, phải có thêm phân ly mịn, phễu chứa bột than, máy cấp bột than thờng phải có thêm quạt nghiền trở lực đờng gió - bột than lớn - Không thích hợp với than dễ cháy nh than bùn, than nâu, than bitum nhiều chất bốc xảy tụ bốc cháy bột than phễu chứa bột than chỗ tích tụ bột than - Hệ thống nghiền thờng phải đặt thêm quạt nghiền hệ thống làm việc dới chân không nên dễ hút gió lạnh vào hệ thống Bột than có diện tích tiếp xúc với không khí lớn nên dễ hút ẩm từ không khí, làm cho bột than dễ bị kết dính lại với 39 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế - Không khí phân ly khỏi bột than chứa lợng than ( tới 5% cao thiết bị phân ly làm việc kém) Nếu thải trời làm ô nhiễm môi trờng Đòi hỏi phải có thiết bị thu hồi lợng bột than hay phải thổi vào buồng đốt ( không khí cấp 3) để cháy kiệt 24 26 13 10 25 16 24 23 3 23 23 11 15 14 12 22 20 Sơ đồ hệ thống nghiền than bột có phễu than trung gian dùng thùng nghiền bi 40 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế 1.Phễu than nguyên; 2.Máy cấp than nguyên; Khóa khí; Hộp không khí trớc máy nghiền (sấy sơ bộ); Thùng nghiền bi; Phân ly thô; Xyclon( phân ly bột than khí); Tấm chắn phân chia;9 Phễu bột than; 10 Máy vận chuyển than kiểu ruột gà; 11 Máy cấp than bột; 12 Vòi phun than; 13 ống dẫn khí từ xyclon tới máy nghiền; 14 Quạt nghiền; 15 Hộp không khí; 16 Lò hơi; 17 Quạt gió; 18 Bộ sấy không khí; 19 Trích khói từ buồng lửa để sấy; 20 Chỗ hỗn hợp không khí khói; 21 ống dẫn không khí khói tới máy nghiền; 22 Không khí cấp hai; 23 Van hút không khí lạnh; 24 Van phòng nổ; 25 Đờng gió tái tuần hoàn; 26 Đờng thoát khí *)thùng nghiền Than nớc ta đa số loại than cứng:antraxit,than đá máy nghiền thờng loại thùng nghiền bi Suất tiêu hao điện để nghiền than là: =22/k [kWh/t] Chọn hệ số khả nghiền k=1 = 22 Công suất điện tiêu thụ để nghiền than cho tổ máylà : W=B. = (BE + BT). = (13,68504+7,399836).22 =463,8673 [kW] Từ ta chọn thùng nghiền 287/470 (ở bảng PL 2.6b trang 145) 3.2.3 Quạt tải bột than Quạt tải bột than có nhiệm vụ vận chuyển than bột nghiền đạt tiêu chuẩn kho than bột làm nhiệm vụ thông gió toàn hệ thống nghiền.Cần chọn cho phù hợp với nhà máy Năng suất tối u quạt tảI than bột đợc tính theo công thức kinh nghiệm sau: V= 38.V n D (1000.3 k + 36.R90 k ) [m3/h] Trong đó:V thể tích thùng nghiền V= D..l D đờng kính thùng nghiền,D = 2,87m Còn l chiều dài thùng nghiền,l = 4,7m Vậy V = 2,87..4,7 = 42,36 m3 Hệ số khả nghiền chọn k=1 Độ chứa bi thùng nghiền đợc tính: 41 Đồ án môn học Tính toán thiết kế NMNĐ G = 100 (%) phụ tảI bi tối đa tra đợc G=35,mật độ bi 4,9 s V t/m3 từ tính đợc = 18,86% R90 chọn cỡ 5% Tốc độ quay thùng nghiền tra đợc n = 18,7 (v/p) Thay số vào tính đợc V = 71307,2 m3/h =19.8 m3/s Vậy theo phụ lục2.4 ta chọn loại quạt tảI than bột BM 75/1200 Công suất động kéo quạt tảI than xác định theo công thức: W= 1,32.V (1 + ).H 10 [kW] Với V suất quạt tảI than theo m3/s tính = 19,8 H sức ép quạt tra đợc H = 1180 mmH2O =10987,2 N/m2 hiệu suất quạt ,tra đợc = 71% nồng độ bột than so với không khí dòng bột than đI qua quạt 3.2.4 Quạt gió Quạt gió hút không khí từ phía gian lò thổi vào sấy không khí, sử dụng đợc phần nhiệt toả từ gian lò, đồng thời thông gió cho gian lò Do thiết kế gian lò cần phải tính đến bội số trao đổi không khí gian lò N = V/VK V : lu lợng không khí đợc hút vào quạt N < để tránh nhng dòng không khí mạnh lùa vào gian lò Khi đốt nhiên liệu ẩm nhiệt độ không khí vào sấy >= 30 0C để tránh tợng ăn mòn nhiệt độ thấp Đối với hệ thống nghiền than kiểu kín phân tán có thùng nghiền bi có phễu than bột trung gian quạt nghiền thờng dùng để đẩy bột than đến vòi phun Nhng sử dụng loại than antraxit có chất bốc nên ta dùng không khí nóng đẩy bột than vào vòi phun để tăng cờng trình bốc cháy đốt cháy bột than, quạt nghiền đẩy không khí lợng bột than lại từ phân ly than mịn vào buồng lửa qua vòi phun phụ 42 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Để đảm bảo làm việc chắn lò ngời ta thờng đặt lò quạt gió, phụ tải nhỏ làm việc giảm đợc lợng tiêu hao cho quạt Năng suất quạt làm việc song song bé suất tổng quạt làm việc độc lập lới có đặc tính thuỷ lực nên chọn cho quạt làm việc song song đảm bảo suất lò Năng suất quạt gió đợc xác định theo công thức sau: V = B.L ( bl bl nt + skk ) t + 273 ( m3/s ) 273 B - lợng tiêu hao nhiên liệu lò hơI cho quạt B = 21,08/2 =10,54 kg/s L0 - lợng không khí lí thuyết để đốt cháy kg nhiên liệu, m3tc/ kg t - nhiệt độ không khí lạnh hút vào quạt, chọn t = 350C bl - hệ số không khí thừa buồng lửa trớc cụm ống pheston Chọn bl = 1,25 bl , nt - hệ số lọt không khí buồng lửa hệ thống nghiền than Chọn: bl = 0,05; nt = 0,06 skk - rò không khí sấy không khí, lấy 0,05 - Tính toán lợng không khí lí thuyết(L0) Chú ý giá trị lấy theo đồ án lò L0 lấy theo đồ án lò ta đợc L0 = 6,625 m tc /kg Vởy thay số vào ta đợc suất gió yêu cầu: V0 = 93,74789 m3/s V0 = 337492,4 m3/h Sức ép quạt gió phụ tải lò cực đại là: H = H b H cb h 'm Trong đó: 43 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế - Hb : tổng trở lực đờng không khí có kể đến hiệu chỉnh áp lực khí Hb = hb 760 h kq với: - h b - tổng trở lực đờng dẫn không khí (chọn) - hkq - áp lực khí quyển, mmHg Trở lực đờng không khí bao gồm trở lực đờng ống hút, ống đẩy - Trở lực đờng gió thổi quạt gió: 40 mmH2O - Trở lực đờng đẩy không khí lạnh: 30 mmH2O - Trở lực sấy không khí (C1và C2): 200 mmH2O - Trở lực đờng không khí nóng: 100 mmH2O Vậy: h b = 40 + 30 + 200+ 100 = 370 mmH2O =3629,7 N/m2 Do đó: Hb = 760 3629,7 = 3629,7 N/m2 ( áp lực khí h kq = 760 760 mmHg) - H cb : sức hút tự nhiên đờng không khí: 352 .H H cb = 1,2 273 + t b đây: H - chiều cao phần có sức hút tự nhiên( sấy không khí ống không khí nóng); Chọn H = 10 tb - nhiệt độ không khí đợc sấy nóng; tb = 3500C Do đó: H cb = 1,2 352 .10 = 6,35 N/m2 273 + 350 - h 'm - chân không buồng lửa chỗ không khí đa vào: h 'm = h 'm' + 0,95H ' đây: h 'm' - chân không trớc cụm ống pheston thờng chọn mmH2O H' - khoảng cách tính từ chỗ vòi phun đến tâm đờng khói khỏi buồng lửa, lấy H' = 44 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Do đó: h 'm = 2.9,81 + 0,95.6 = 25,32 N/m2 Vậy sức ép quạt gió là: H = 3629,7 - 6,35 - 25,32 ) = 3598,03 N/m2 = 366,77 mmH2O theo phụ lục 2.2 ta chọn đợc quạt gió loại BU-20 n=730 v/p (đã láy d sức ép 20%) ta tra đợc suất quạt 140.103m3/h Công suất điện cần thiết để kéo quạt gió là: W= 9,81.V H ,kW 103.q V0 - suất quạt gió; V0 = 93,74789 m3/s H - sức ép quạt 3598,03 mmH2O q - hiệu suất quạt; q = 0,75 W = Ta có: 93,74789.3598,03 = 449743,7 (W) = 449,7437 (kW) 0,75 3.2.5-Quạt khói Vì suất lò > 120 T/h, nên đặt quạt khói cho lò Khi hai quạt làm việc song song với suất quạt có giảm so với trờng hợp làm việc riêng lẻ Do để đảm bảo suất toàn phần lò hai quạt làm việc song song nên phải lu tâm chọn đờng đặc tính quạt.Năng suất quạt lấy dự trữ so với tính toán 10 % Năng suất quạt khói đợc tính nh sau: t kh + 273 m /s 273 - B: lợng tiêu hao nhiên liệu lò hơi; B = 10,54 kg/s (tính với quạt) Vkh = B.( Vy + L ) - V y - thể tích sản phẩm cháy kg nhiên liệu sau sấy không khí( kể lợng không khí thừa), m3tc/kg - Lợng không khí lọt vào đờng khói sau phận sấy không khí lấy 0,2 khử bụi điện 45 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế tkh : nhiệt độ khói quạt khói lấy tkh = 140 0C Theo đồ án lò ta tính đợc V y = 9,31 m3tc/kg Thay số vào ta tính đợc Vkh = 173,6824 m3/s =625256,7 m3/h Sức ép quạt khói đợc xác định nh sau: H = h 'm' + h k h ck ,mmH2O h 'm' - chân không trớc cụm ống pheston, lấy mmH2O hk - tổng trở lực đờng khói có kể đến hệ số nồng độ bụi M dòng khói, trọng lợng riêng khói áp lực khí hkq ( từ buồng lửa đến đầu hút quạt khói ) gồm: h K = [ H b (1 + M ) + H z + H y ] 760 ,mmH2O 1,293 h kq H b (1 + M ) - trở lực đờng khói từ buồng lửa đến khử bụi bao gồm: + trở lực đờng khói lò : 200 mmH2O + trở lực đờng khói từ lò tới khử bụi : 10 mmH2O Vậy tổng trở lực đờng khói từ buồng lửa tới khử bụi là: 210 mmH2O Hz - trở lực khử bụi điện 25 mmH2O Hy - trở lực đờng khói kể từ khử bụi đến chỗ khói thoát bao gồm: + trở lực đờng khói từ khử bụi tới quạt khói : 15 mmH2O + trở lực đờng khói từ quạt khói tới ống khói: 30 mmH2O + trở lực ống khói: 15 mmH2O Vậy: Hy = 15 +30 +15 = 65 mmH2O - hệ số hiệu chỉnh cho trọng lợng riêng khói 1,293 760 - hệ số hiệu chỉnh áp lực khí vị trí đặt nhà máy h kq 46 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Vậy tổng trở lực đờng khói: hK = [ 210 + 25 + 60] 0,85 760 = 201,9 mmH2O 1,293 730 hCK - tổng sức hút tự nhiên đờng khói kể sức hút ống khói tạo nên Sức hút tự nhiên ống khói tạo nên xác định theo công thức: h ck = (1,2 273 ).H ok , mmH2O 273 + t kh Trong đó: = 1,293 kg/m3tc: trọng lợng riêng khói khí áp lựclà p=760 mmHg nhiệt độ t = 00C, kg/m3 Hkh - chiều cao ống khói chọn kể từ chỗ khói vào đến chỗ khói thoát, chọn sơ Hkh = 200 m 1,2 kg/m3 - trọng lợng riêng không khí bên áp lực 760 mmHg nhiệt độ 200C tkh - nhiệt độ trung bình dòng khói ống khói lấy gần nhiệt độ khói quạt khói; tkh = 1400C Vậy: 273 h ck = 1,2 1,293 .200 = 69 mmH2O 273 + 140 Vậy sức ép quạt khói: H = + 201,9 - 69 = 134,9 mmH2O Chọn quạt khói theo phụlục 2.3 (có tính đến dự trữ suất 10% dự trữ sức ép 20%) ta chọn loại : 25x2 Sức ép quạt 420 mm H2O Năng suất quạt 650x103 m3/h Công suất động điện kéo quạt (có tính đến dự trữ): W = 9,81.134,9.173,6824.1,1.1,2 = 762,506 kW 10 3.0,85 ( chọn hiệu suất quạt khói là: = 0,85 ) 47 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế 3.2.6 ống khói ống khói thiết bị quan trọng để đa khói lên cao, thải khói môi trờng, xây dựng ống khói cần phải đảm bảo yếu tố: - Đảm bảo vệ sinh môi trờng, yếu tố ngày vấn đề quan tâm nhà máy nhiệt điện đốt than - Khi tăng chiều cao ống khói mà đảm bảo đợc chi phí giá thành lắp đặt yêu cầu đề - Đờng kính ống khói chỗ khói khỏi ống khói (đờng kính trên) d2 đợc tính theo công thức sau: d = 1,1284 VKK ,m .C Vkhmax - lợng khói lớn qua ống khói tất lò nối với ống khói làm việc phụ tải định mức, m3/s (do có tổ máy nên) : Vkh max = 1.Vkh = 1.173,6824 = 173,6824 m3/s C2- tốc độ khói khỏi ống khói chọn 30 m/s Vậy : d = 1,1284 173,6824 = 2,715 m 3,14.30 chọn d2 = m - Chiều cao ống khói chọn Hkh = 200m góc = 30 tg = 0,0524 Ta có: a = Hkh tg =200.0,0524 = 10,481 m Vậy đờng kính dới: d1 = d2 + 2a = + 2.10,481 =23,962 m Chọn d1 = 24 m 48 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế - Trở lực ống khói bao gồm trở lực ma sát tổn thất tốc độ đợc tính theo công thức sau: H C h kh = 0,04 kh cp kh d cp Trong đó: 0,04 hệ số trở lực ma sát ống khói kh - khối lợng riêng dòng khói, m3/kg; kh =0,85 kg/m3 dcp- đờng kính trung bình ống khói: d cp = 2.d d ,m với d1 - đờng kính dới d1 + d d2 - đờng kính d cp = 2.3.24 = 5,3333 m + 24 Ccp - tốc độ trung bình dòng khói ống khói: max C cp 4.Vkh = .d cp = 4.173,6824 = 7,78 m/s .5,3333 Vậy trở lực ống khói: 49 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế h kh = 0,04 200 7,78 0,85 = 38,59 N/m2 5,3333 Từ kết ta chọn xây dựng ống khói nh sau: - Đờng kính chỗ khói d2 = m - Đờng kính chỗ khói vào d1 = 24 m - Đờng kính trung bình dòng khói dcp = 5,3333 m - Chiều cao ống khói H = 200 m CHNG 4:S NHIT CHI TIT V B TR TON NH MY Do tính toán nhà máy nhiệt điện lý thuyết nên việc bố trí toàn nhà máy ta cha xét tới Chúng ta xét tới sơ đồ nhiệt chi tiết nhà máy, đợc thể vẽ A0 50 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế Tài liệu tham khảo Thiết kế nhà máy nhiệt điện TS Nguyễn Công Hân Th.S Phạm Văn Tân Nhà xuất KHKT-2006 Nhà máy nhiệt điện- tập 1,2 TS Nguyễn Công Hân Đỗ Anh Tuấn Nguyễn Quốc Trung Nhà xuất KHKT-2002 51 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế 52 [...]... Chọn sơ bộ hiệu suất lò hơi là LH =0,86 Vậy : QEc=95820,33/0,86=111419 kW Tiêu hao nhiệt cho toàntổ máy đê sản xuất nhiệt là: 20 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế QTc= QTLH/ LH =65516,78/0,86=76182,3 kW * )Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất điện là: qEc= QEc/Ne=111419 /500 00 =2,22838 (kJ/kWs) =8022,167 kJ/kWh Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để... QT q TB *)Hiệu suất của toàn nhà máy : Hiệu suất của toàn nhà máy xét về khía cạnh sản xuất điện năng : cE = 1 1 = = 0,448756 = 44,8756% E 2,22838 qc Hiệu suất của toàn nhà máy xét về khía cạnh cung cấp nhiệt năng : cT = 1 1 = = 0,829917 = 82,9917% T q c 1,20494 *)Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy trong nhà máy : Lợng than tiêu hao nhiên liệu để sản xuất điện năng cho toàn nhà máy : 500 00 N Q ELH... lựa chọn thiết bị gian máy 3.1.1.Tính chọn bơm cấp Bơm cấp 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 T -50- 130 có... kW * )Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tua bin: qTB=QTB/Ne=155693,534 /500 00 =3,11387 (kJ/kWs) = 11209,93 (kJ/kWh) Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin để sản xuất ra điện năng là: qETB= QETB/Ne=92468,53 /500 00 19 Đồ án môn học NMNĐ Tính toán thiết kế =1,84937 (kJ/kWs)=6657,734(kJ/kWh) Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin để cung cấp nhiệt là: T q TB= QT/ QHTT=1 (Coi nh HTT nhận đợc hoàn toàn nhiệt) *)tiêu hao nhiệt. .. - nhiệt giáng của dòng hơi sinh công trong tuabin Hi = (i0 - ik) = (3510 2385) Ne - công suất điện tuabin; Ne = 50 MW m - hiệu suất cơ khí, chọn bằng 0,99 g - hiệu suất máy phát, chọn bằng 0,99 i : lu lợng hơi ở cửa trích thứ i Ta xác định đợc lợng tiêu hao hơi cho tuabin là: D0 = 3600 .50 = 62,57779 kg/s = 225,28 T/h (3510 2385).(1 0 ,275352 ) 0,99.0 ,99 Kiểm tra công suất TB Ta có bảng công suất. .. trong sơ đồ sơ bộ cột áp có dự trữ là 5% Do đó: H = 1,05.P =1,05.179.8986 = 188,8935 bar W= 0,0748.188,8935 100 = 1662,42 kW 0,85 (chọn hiệu suất làm việc của bơm cấp = 0,85) Từ các kết quả tính toán, ta lựa chọn bơm nớc đọng với các thông số Bơm 3 250/ 180 Năng suất bơm 250 m3/h sức ép cột nớc 1925 mH2O Công suất động cơ điện 1640 kW 3.1.2 Bơm nớc ngng Trong điều kiện làm việc của nhà máy nhiệt điện. .. kW * )Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi: qLH=QLH/Ne=161337,1 /500 00 =3,22674 kJ/kWs = 11616,27 kJ/kWh Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơI để sản xuât điện : qELH= QELH/Ne=95820,33 /500 00 =1,9164 kJ/kWs =6899,064 kJ/kWh Suất tiêu hao nhệt cho lò hơI để sản xuất nhiệt là: QTLH= QTLH/QHTT= QTLH/QT =65516,78/63225=1,036248 (kJ/kWs) *)tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất điện. .. quá nhiệt ra khỏi bộ quá nhiệt cuối cùng,áp suất hơI quá nhiệt chọn sơ bộ là 140ata còn nhiệt độ hơI quá nhiệt chọn gần đúng là 5700C;vậy tra ta đợc iqn=3513 kJ/kg inc là entanpy nớc cấp vào lò,bỏ qua tổn thất thì đây chính là entanpy nớc ra khỏi bình GNCA số 7 => QLH=64,768.(3513-1022) =161337,1 (kW) Gọi tiêu hao nhiệt cho lò hơI để sản xuất ra điện là QELH và tiêu hao nhiệt cho lò hơI để sản xuất nhiệt. .. -Công suất động cơ kéo bơm ngng là : W = QK p BN 0,022473.2592845 = = 72836,27 W =72,83627 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 Trong thiết kế, bơm tuần hoàn đợc chọn trong điều kiện làm việc về mùa hè khi nhiệt. .. học NMNĐ Tính toán thiết kế 2.4.3 Tính sơ đồ khử khí phụ: bs , ibsr ve ve HTT , i HTT h h KKP , i KKP h , ih KKP , i KKP Lu lợng hơI mỗi tổ máy cung cấp cho hộ tiêu thụ là : DHTT=DT/số tổ máy =90/1=90 (t/h) = 25 (kg/s) Entanpy của HTT về ta lấy bằng antanpy của nơc tại 500 C,và: ve =4,18 .50 i HTT =209 (kJ/kg) Lu lợng hơI sinh ra công suất 5 0MW ứng với tuabin trơn là: D0k = Ne 50. 10 3 = g m (i0 ... 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... nhiệt điện đa nớc ta ngày phát triển CHNG 1: PHNG N T T MY V CễNG SUT N V 1.1 Xác định loại nhà máy nhiệt điện thiết kế Theo yêu cầu đề bài: Thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than có công suất 50 MW. .. số Bơm 250/ 180 Năng suất bơm 250 m3/h sức ép cột nớc 1925 mH2O Công suất động điện 1640 kW 3.1.2 Bơm nớc ngng Trong điều kiện làm việc nhà máy nhiệt điện có công suất 5 0MW, tổ máy T -50- 130 ta