Thiết kế sơ bộ một nhà máy nhiệt điện đốt than công suất 100 MW và tính toán bộ khử bụi tĩnh điện của nhà máy nhiệt điện

Nước được đưa vào lòhơi và hấp thụ nhiệt năng do nhiên liệu đốt than, dầu sinh ra và biến thành hơi, hơinước sau khi quá nhiệt sẽ được đưa sang tuabin, làm quay tuabin đồng thời làm quay

LỜI MỞ ĐẦU

Năng lượng là ngành đi đầu của nền kinh tế quốc dân Do đó phương hướngquan trọng để phát triển ngành này là xây dựng các nhà máy điện và đặc biệt là cácnhà máy nhiệt điện

Trong các nhà máy điện thì nước là nguyên liệu chính Nước được đưa vào lòhơi và hấp thụ nhiệt năng do nhiên liệu đốt (than, dầu) sinh ra và biến thành hơi, hơinước sau khi quá nhiệt sẽ được đưa sang tuabin, làm quay tuabin đồng thời làm quaymáy phát điện và tạo ra dòng điện Nên chất lượng nước và hơi có ý nghĩa quan trọngđối với việc vận hành an toàn và kinh tế của nhà máy điện

Nhận thấy được tầm quan trọng của các vấn đề trên nên mục đích và nội dungđặt ra trong bản đồ án của em là: “Thiết kế sơ bộ một nhà máy nhiệt điện đốt thancông suất 100 MW và tính toán bộ khử bụi tĩnh điện của nhà máy nhiệt điện ”

Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn hẹp nên bản đồ án này của em

sẽ không tránh khỏi những sai xót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của các Thầy CôGiáo và bạn đọc

Hà Nội, Ngày 20 tháng 12 năm 2016

Sinh viên thực hiện

PHÙNG CÔNG LẬP

ý để em hoàn thành bản đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn !

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án này là do em tự tính toán thiết kế và nghiên cứu dưới sựhướng dẫn của TS.Nguyễn Công Hân

Đồ án này được hoàn thành dựa trên số liệu cụ thể tại nhà máy Phả Lại II và cáctài liệu ghi trong mục “tài liệu tham khảo” cùng với những kiến thức em dã học hỏi vàtích lũy được trong suốt quá trình học tập

Nếu sai em xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định

Sinh viên thực hiện

HA: Hạ ápMPĐ: Máy phát điệnTB: Tuabin

XB: Xả bỏ

CÁC KÍ HIỆU

D Tiêu hao hơi, lượng hơi mới, sản lượng hơi

LỜI MỞ ĐẦU 1

LỜI CẢM ƠN 2

LỜI CAM ĐOAN 3

CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT 4

CÁC KÍ HIỆU 4

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỐT THAN CÔNG SUẤT 100MW NỐI VỚI HỆ THỐNG 9

CHƯƠNG 1 : NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÍ CHO MỘT TỔ MÁY 10

1.1.Nhiệm vụ thiết kế 10

1.2.Chọn mô hình nhà máy 10

1.2.1.Sơ bộ chọn thiết bị tuabin 10

1.2.2.Sơ bộ chọn lò hơi 11

1.3.Sơ đồ nhiệt nguyên lý cho 1 tổ máy 12

CHƯƠNG 2: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DÒNG HƠI TRONG TUABIN TRÊN ĐỒ THỊ i – s 14

2.1 Xây dựng đồ thị i-s 14

2.2.Xây dựng bảng thông số hơi nước 16

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÍ 18

3.1 Cân bằng hơi và nước trong tuabin 18

3.2.Cân bằng nhiệt trong các bình 18

3.2.1.Cân bằng bình phân ly nước xả 18

3.2.2.Bình gia nhiệt nước bổ sung 20

3.2.4.Tính toán cho bình gia nhiệt nước cấp cao áp số 7 23

3.2.5 Tính toán xác định sơ bộ độ quá nhiệt cho bơm nước cấp 24

3.2.6 Tính toán cho bình gia nhiệt nước cấp cao áp số 6 26

3.2.7.Cân bằng bình khử khí 27

3.2.8 Tính toán cân bằng cho bình gia nhiệt nước cấp hạ áp số 5 28

3.2.9.Tính toán cân bằng chung cho hai bình gia nhiệt nước cấp số 3 và 4 29

3.2.10.Tính toán cân bằng cho bình gia nhiệt hạ áp số 2 30

3.2.11.Tính toán cân bằng nhiệt cho bình gia nhiệt hạ áp số 1 31

3.2.12.Tính toán và kiểm tra cân bằng cho bình ngưng 31

3.2.13.Kiểm tra cân bằng công suất tuabin 33

3.2.14.Xác định các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của một tổ máy 35

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 38

4.1 Tính toán lựa chọn thiết bị gian máy 38

4.1.1 Tính chọn bơm cấp 38

4.1.2 Tính chọn bơm ngưng (BN) 39

4.1.3 Tính toán lựa chọn bơm tuần hoàn 42

4.1.4.Tính chọn bơm nước đọng 45

4.1.6 Tính chọn bình khử khí 47

4.1.7 Tính chọn các bình gia nhiệt 49

4.2 Tính toán lựa chọn thiết bị gian lò 57

4.2.1 Tính toán lựa chọn lò hơi 57

4.2.2 Sơ đồ hệ thống chuẩn bị bột than 59

4.2.3 Chọn thùng nghiền 61

4.2.4 Chọn quạt tải bột 61

4.2.5.Tính chọn quạt gió 63

4.2.6.Tính chọn quạt khói 67

4.2.7 Tính chọn ống khói 70

4.2.8 Thiết bị khử bụi 71

CHƯƠNG 5 : BỐ TRÍ NGÔI NHÀ CHÍNH CỦA NHÀ MÁY 73

5.1 Những yêu cầu chính 73

5.2 Gian máy 73

5.2.1 Bố trí dọc 73

5.2.2 Bố trí ngang 73

5.2.3 Bố trí gian máy 74

5.3 Gian lò 75

PHẦN II : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 76

CHƯƠNG I: CÁC PHƯƠNG PHÁP LỌC BỤI 76

1.1 Buồng lắng bụi và thiết bị lọc bụi kiểu quán tính 76

1.1.1 Buồng lắng bụi (lọc bụi theo phương pháp trọng lực) 76

1.1.2 Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính 78

1.2 Thiết bị lọc bụi ly tâm 80

1.2.1 Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu nằm ngang 80

1.2.2 Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng (bộ lọc bụi xiclon) 81

1.3 Lưới lọc bụi 83

1.3.1 Lưới lọc bụi kiểu túi vải 83

1.3.2 Lưới lọc bụi kiểu tấm 84

1.4 Thiết bị lọc bụi kiểu ướt 85

1.4.1 Buồng phun – thùng rửa khí rỗng 85

1.4.2 Thiết bị lọc bụi có đĩa chứa nước sủi bọt 87

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 89

2.1 Giới thiệu về thiết bị lọc bụi tĩnh điện 89

2.2 Các thiết bị chính của ESP 92

2.2.1 Khung vỏ 92

2.2.2 Điện cực lắng 92

2.2.3 Điện cực phóng 93

2.2.4 Thiết bị gõ rung gõ bụi 93

2.2.5 Thiết bị thu bụi 93

2.2.6 Dòng khói khô/đầu vào ESP 93

2.2.7 Dòng khói sạch/đầu ra ESP 94

2.2.8 Khí lọc 94

2.2.9 Hệ thống sấy cách điện 95

2.3 Hệ thống điều khiển ESP: 95

2.3.1 Tủ điện đầu vào (Incomer- Cubicle): 95

2.3.2 Tủ điều khiển HT (HT Control Cubicle) 95

2.4 Nguyên lý làm việc ESP 96

2.5 Thao tác đưa hệ thống ESPvào vận hành 97

2.5.1.Thực hiện đưa bộ lọc bụi vào vận hành 97

2.5.2 Công việc kiểm tra trong quá trình vận hành hệ thống lọc bụi 97

2.6 Ngừng bộ lọc bụi ESP 99

2.6.1 Ngừng bộ lọc bụi một phía 99

2.6.2 Ngừng bộ lọc bụi để thực hiện việc kiểm tra sửa chữa: 99

2.6.3 Các trường hợp phải ngừng khẩn cấp lọc bụi 100

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN 101

3.1 Đặc tính kỹ thuật của nhiên liệu dây chuyềnPhả Lại 2 101

3.2.Thông số của khói đầu vào bộ sấy không khí kiểu hồi nhiệt 101

3.2.1 Thành phần cháy được trong tro xỉ 101

3.2.1 Các thông số tính toán bộ lọc bụi tĩnh điện của nhà máy 102

3.3 Tính toán hiệu suất bộ lọc bụi tĩnh điện 104

3.3.1 Cường độ tới hạn của điện trường 104

3.3.2 Điện áp tới hạn 105

3.3.3 Cường độ đơn vị của dòng điện 105

3.3.4 Cường độ điện trường trong thiết bị lọc bụi 106

3.3.5 Tốc độ chuyển động của các hạt trong thiết bị lọc bụi 107

3.3.6 Hiệu suất lọc bụi 108

3.4 Một số nhân tố ảnh hưởng tới hiệu suất lọc bụi 110

3.4.1 Ảnh hưởng của tính chất của khí cần làm sạch 110

3.4.2 Điện trở của bụi và ảnh hưởng của nó đến chế độ làm việc của thiết bị lọc bụi tĩnh điện 111 3.4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng bụi ban đầu trong khí 112

3.4.4 Ảnh hưởng của sự làm bẩn điện cực phóng vầng quang và điện cực lắng 114

3.4.5 Ảnh hưởng các tham số điện của thiết bị 114

3.4.6 Ảnh hưởng của tốc độ và sự phân bố khí trong thiết bị đến hiệu suất: 115

DANH MỤC CÁC BẢNG Phần I Bảng 1.1 –Thông số hơi tại cửa trích 10

Bảng 2.1Thông số của các điểm trên chu trình 14

Bảng 2.2 : Bảng thông số hơi và nước 17

Bảng 3.1 – Bảng xác định các hệ số không tận dụng nhiệt giáng 33

Bảng 3.2- Bảng kết quả tính toán các công suất trong mỗi cụm tầng 34

Bảng 4.1 : Nhu cầu dùng nước trong nhà máy nhiệt điện 42

Phần II Bảng 1.1 Hiệu quả khử chất độc hại của thùng rửa khí rỗng 86

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật bộ lọc bụi tĩnh điện 89

Bảng 3.1: Thông số khói tại đầu vào bộ sấy không khí 101

Bảng 3.2: Thành phần cháy được trong tro xỉ 101

Bảng 3.3:Thông số bộ lọc bụi tĩnh điện ở 2 chế độ khác nhau 102

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Phần I

Hình 1.1.Sơ đồ nhiệt nguyên lí chung của một tổ máy 13

Hình 2.1.Quá trình dãn nở của dòng hơi trong tuabin trên đồ thị i-s 15

Hình 3.1 Sơ tính toán đồ cân bằng nhiệt bình phân ly 19

Hình3.2- Sơ đồ tính toán cân bằng bình gia nhiệt nước bổ sung 20

Hình3.3 -Sơ đồ tính toán cân bằng BGNCA số 8 22

Hình 3.4- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNCA số 7 23

Hình 3.5- Sơ đồ tính toán độ gia nhiệt cho bơm cấp 24

Hình 3.6- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNCA số 6 26

Hình 3.7 Sơ đồ tính toán cân bằng BKK 27

Hình 3.8- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNHA số 5 28

Hình 3.9- Sơ đồ tính toán cân bằng cho 2 BGNHA 3& 4 29

Hình 3.10- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNHA số 2 30

Hình 3.11- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNHA số 1 31

Hình 4.1 Sơ đồ tính toán bơm cấp 38

Hình 4.2 Sơ đồ tính toán bơm ngưng 40

Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống nghiền than có phễu than trung gian 60

Hình 5.6 Tính chọn ống khói 71

Phần II Hình 1.1 Buồng lắng bụi dạng hộp đơn giản 77

Hình 1.2 Buồng lắng bụi nhiều ngăn và chuyển động của không khí trong buồng lắng bụi nhiều ngăn 78

Hình 1.3 Buồng lắng bụi nhiều tầng 78

Hình 1.4 Thiết bị lọc bụi quán tính kiểu “lá sách” hình chóp cụt 79

Hình 1.5 Thiết bị lọc bụi quán tính kết hợp với xiclon 80

Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo của thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu nằm ngang 80

Hình 1.7 Sơ đồ cấu tạo của bộ lọc bụi xiclon 81

Hình 1.8 Xiclon chùm 82

Hình1.9 Cấu tạo thiết bị lọc bụi kiểu túi vải 83

Hình 1.10 Cấu tạo lưới lọc bụi kiểu tấm 84

Hình 1.11 Lắp ghép lưới lọc bụi kiểu tấm 85

Hình 1.12 Thùng rửa khí rỗng 86

Hình 1.13 Thiết bị lọc bụi có đĩa chứa nước sủi bọt 87

Hình 3.1:Sơ đồ phân bố đường sức khi tạo quầng sáng ngược 112

Hình 3.2: Sơ đồ phân bố đường sức trong thiết bị lọc bụi điện kiểu ống trụ 113

PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỐT THAN CÔNG SUẤT

100MW NỐI VỚI HỆ THỐNG

Năng lượng là ngành đi đầu của nền kinh tế quốc dân Do đó phương hướngquan trọng để phát triển ngành này là xây dựng các nhà máy điện và đặc biệt là cácnhà máy nhiệt điện

Nhận thấy được tầm quan trọng của vấn đề trên nên mục đích và nội dung mà

em đặt ra trong phần 1 của bản đồ án là: “Thiết kế sơ bộ một nhà máy nhiệt điệnngưng hơi đốt than công suất 100 MW Nội dung phần 1gồm 5 chương:

Chương 1: Nhiệm vụ thiết kế và xây dựng sơ đồ nhiệt nguyên lý cho một tổmáy

Chương 2: Mô tả quá trình dãn nở của dòng hơi trong Tuabin trên đồ thị i-s.Chương 3: Tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lí

Chương 4: Tính chọn thiết bị

Chương 5: Bố trí ngôi nhà chính của nhà máy

CHƯƠNG 1 : NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT

NGUYÊN LÍ CHO MỘT TỔ MÁY

1.1.Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế sơ bộ nhà máy nhiệt điện ngưng hơi đốt than công suất 100MW nối với

hệ thống gồm 2 tổ máy (2 x 50 MW) Các số liệu ban đầu như sau:

α xả= 0.013, α chèn = 0.008, α rò rỉ = 0.012, α ejecto = 0.007

- Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi: K – 50 – 90, công suất nhà máy: N = 100 MW, ápsuất hơi mới vào tuabin: P0 = 90 at, nhiệt độ hơi mới: t0 = 500o C

1.2.Chọn mô hình nhà máy

1.2.1.Sơ bộ chọn thiết bị tuabin

- Ta chọn nhà máy với 2 tuabin 50MW loại K-50-90

- Chọn sơ đồ khối: Mỗi khối bao gồm 1 lò – 1 máy Hai khối có các đường liên hệngang (đường ống góp chung các tổ máy với nhau) về hơi và nước cấp sau bơm cấp

Dùng sơ đồ phân ly nước lò sẽ tận dụng được lượng nhiệt, lượng hơi nước xảcủa lò, làm giảm tổn thất nhiệt trong lò hơi và tăng hiệu suất của chu trình nhiệt Hơisau khi được phân ly được đưa vào bình khử khí nước cấp Nước còn lại được đưa vàobình gia nhiệt nước bổ sung để gia nhiệt nước bổ sung sau đó được thải ra ngoài theođường mương thải

- Với loại tuabin đã chọn, ta biết được áp suất hơi mới po = 90 at (88.2 bar) và nhiệt độhơi mới to = 500oC Với 8 cửa trích, các thông số của các cữa trích như ở bảng sau :

Bảng 1.1 –Thông số hơi tại cửa trích.

1.2.2.Sơ bộ chọn lò hơi

Dựa vào thông số hơi mới và tuabin thì yêu cầu lò hơi phải đảm bảo các thông

số hơi :

 Nhiệt độ hơi quá nhiệt : tqn = 500oC

 Áp suất bao hơi : Pbh = 11,5 MPa

Lò hơi tuần hoàn tự nhiên một bao hơi ống nước đứng, bộ hâm nước kiểu sôi,phương pháp thải xỉ khô Hệ thống lọc bụi theo phương pháp khử bụi tĩnh điện Hệthống thông gió cưỡng bức bằng quạt khói hút và quạt gió đẩy không khí vào cho lò

Bộ quá nhiệt gồm 4 cấp chính được bố trí và thiết kế theo kiểu nửa bức xạ vàđối lưu Bộ hâm nước được cấu tạo bằng thép ống trơn, cấu trúc thành hai cấp, nướccấp sau khi ra khỏi bộ hâm nước cấp 1 được đưa vào bình ngưng phụ để làm mát vàngưng tụ hơi bão hòa lấy từ bao hơi thành nước ngưng để cấp cho bộ giảm ôn kiểu hỗnhợp Từ bình ngưng phụ nước cấp mới đi vào bộ hâm cấp 2 rồi vào bao hơi

Bao hơi đặt trên trần lò, được bọc bảo ôn cẩn thận, không ảnh hưởng trực tiếpcủa nguồn nhiệt của trung tâm buồng lửa

Bộ sấy không khí kiểu thu nhiệt bề mặt, được thiết kế thành hai cấp Khói đitrong ống, không khí đi ngoài ống

Khi đi ra khỏi lò xỉ được nghiền nhỏ và vận chuyển bằng nước có áp suất, đưavào các bơm thải xỉ, thải ra ngoài

Bộ giảm ôn điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt được thiết kế thành hai bộ theonguyên lý kiểu hỗn hợp Trong quá trình khởi động, khi chưa có nước từ bình ngưngphụ, nước giảm ôn được lấy từ hệ thống đài nước cấp

Chọn sơ bộ nhiên liệu:Chọn loại than artraxit 5_CP dùng cho lò với các thànhphần như sau:

Q th lv=4783kcal

kg =20021,683 kJ /kg

1.3.Sơ đồ nhiệt nguyên lý cho 1 tổ máy

BPL

BGNNBS

BC CA6

CA7 CA8 LH BQN

MPÐ

ej

BÐ XB

Hình 1.1.Sơ đồ nhiệt nguyên lí chung của một tổ máy

16

CHƯƠNG 2: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DÒNG HƠI

TRONG TUABIN TRÊN ĐỒ THỊ i – s 2.1 Xây dựng đồ thị i-s

Hơi quá nhiệt trước khi vào tuabin phải qua van stop bảo vệ tác động nhanh vàcác van điều chỉnh lưu lượng nên sẽ bị tổn thất áp suất khoảng (3 ÷ 5)% trước khi bắtđầu vào dãy cánh tĩnh tầng đầu tiên của tuabin

Bảng entanpy của các điểm trên sơ đồ quá trình giãn nở của dòng hơi trongtuabin

Bảng 2.1Thông số của các điểm trên chu trình.

2.2.Xây dựng bảng thông số hơi nước.

Các giả thiết sơ bộ về các thông số lựa chọn trước như sau:

vào

 Hiệu suất trao đổi nhiệt ở các bình gia nhiệt (BGN) là 0,98

 Độ gia nhiệt không tới mức θ:

 Trở lực đường nước qua mỗi bộ hâm nước chọn Δp = 2 bar (chọn 2 bộ hâm nước).p = 2 bar (chọn 2 bộ hâm nước)

 Lượng hơi chèn αch = 0,008, lượng hơi rò rỉ αrr = 0,012, lượng hơi dùng cho ejector

αej = 0,007, lượng hơi xả αxả = 0,013 so với lượng hơi mới ở đầu vào tuabin

 Hiệu suất lò hơi lấy sơ bộ ηLH = 0,86

 Hiệu suất máy phát điện và hiệu suất cơ khí ηg.ηm = 0,98

thoát khỏi tuabin xk = 0,93

pra = pkk + 3 = 5,88 + 3 = 8,88 bar

 Áp suất trong bao hơi : pBH = 115 bar

 Tổn thất các cửa trích tuabin đến bình gia nhiệt hồi nhiệt : 7%

Từ các giả thiết và số liệu đã biết ta có thể lập bảng thông số hơi và nước qua các thiết

bị để làm cơ sở tính toán cho các phần sau Áp suất đơn vị là bar, nhiệt độ đơn vị là oC,entanpi là kJ/kg

18

Ta có bảng thông số hơi nước:

19

Bảng 2.2 : Bảng thông số hơi và nước

STT Thông số đường hơi tại cửa trích Thông số BGN Thông số dường nước θ Η

P tr [bar]

t tr [ o C]

i tr [kJ/kg]

p b [bar]

i b [kJ/

kg]

t bh [ºC]

i bh [kJ/kg ]

t nc [ºC]

p nc [bar]

i nc [kj/kg]

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÍ 3.1 Cân bằng hơi và nước trong tuabin

Các thông số cho trước:

 Lượng hơi trích cho ejector: αej = 0,007

 Lượng hơi rò rỉ: αrr = 0,012

 Lượng nước xả lò: αxả = 0,013

 Lượng hơi vào tuabin: α0 = 1,000

Ta có các phương trình cân bằng hơi và nước như sau:

3.2.Cân bằng nhiệt trong các bình

3.2.1.Cân bằng bình phân ly nước xả

xuống áp suất nước sôi trong bình làm cho một lượng hơi bão hòa khô sinh ra

Trước khi vào bình phân ly, nước xả được xả qua một van giảm áp trở thành hỗn hợp hơi

và nước Hơi được phân ly tương đối sạch sẽ và được đưa vào BKK Nước xả sau khi phân ly đi gia nhiệt cho nước bổ sung sau đó thải ra ngoài theo đường cống thải

Áp suất trong bao hơi là: P BH= 115 bar

Tra bảng nước và hơi nước bão hòa theo áp suất ta được:

Nhiệt độ bão hòa trong bao hơi là: tbh = 321,5 °C

Entanpy của nước xả lò I bh ' =I xả=1471 kj/kg

Bình phân ly nước xả có hiệu suất ηbpl =0,99, Ppl = 7 at = 6,86 bar

21

→ tpl = 164,2 °C;

Entanpy của nước ra khỏi phân ly: i xả ' = 693,7 kj/kg

Nhiệt ẩm hóa hơi: r = 2069,3 kj/kg

Hơi sau phân ly có entanpy với độ khô là: x = 0,98

Entanpi của hơi phân ly: I h= 693,7 + 2069,3.0,98 = 2721,6 kJ/kg

αh ; ih

= 0,0044415722

Từ ( 1 ) ta có : α x ả ' =¿0,0085584277

3.2.2.Bình gia nhiệt nước bổ sung.

Để tận dụng nhiệt của dòng nước xả bỏ của lò hơi, sau khi đi qua BPL đã đượctách một phần hơi đưa vào BKK nhưng nhiệt độ của dòng xả bỏ còn lớn, do vậy ta tậndụng bằng cách gia nhiệt cho nguồn nước bổ sung (nước đã được xử lý hóa học)

Lượng nước bổ sung: là tổng tất cả các lưu lượng của các dòng nước và dòng hơimất đi khỏi chu trình mà không tận dụng lại được Trong trường hợp này nước bổ sungchủ yếu là để bù vào tổn thất do rò rỉ, xả bỏ, lượng hơi chèn không tận dụng lại do lấy đilàm tín hiệu điều chỉnh Còn hơi dùng cho ejector coi như được đưa toàn bộ về bình gianhiệt làm mát ejector Vậy ta có :

α bs: lưu lượng tương đối nước bổ sung

α x ả ' : lưu lượng tương đối nước xả ra từ BPL

i bs v, :i bs r entanpi của nước bổ sung trước và sau bình GNNBS

α ‘xả xả ; i’’xả

i x ả ' , :i x ả '' entanpi của nước xả từ BPL trước và sau bình GNNBS

Độ gia nhiệt không tới mức: (Theo Tài liệu [1], trang 37), chọn θ = 15oC

Hiệu suất trao đổi nhiệt cho chu trình: (Theo Tài liệu [1], trang 37) Chọn: η gnbs= 0,96Lượng nước sau khi phân ly còn lại được đưa đi gia nhiệt cho nước bổ sung:

α xả ' = 0,0085584277 ; i xả ' = 693,7 kJ/kg

Nhiệt độ nước bổ sung vào chọn : t bs v= 30°C tương ứng với entanpy tương ứng là:

i bs v

Độ gia nhiệt thiếu : θ=t r xả−t bs r =15℃

Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNNBS:

Như vậy nước bổ sung với i bs r

lượng tương đối là α bs= 0,020638427

Lượng hơi từ bình phân ly nước xả lò với lưu lượng tương đối là α h=¿

24

3.2.3.Tính toán cho bình gia nhiệt nước cấp cao áp số 8.

Sơ đồ:

1/2α ch

Hình3.3 -Sơ đồ tính toán cân bằng BGNCA số 8.

Entanpy của nước cấp vào BGNCA8: i n v 8 = i n r 7 = 834,7 kJ/kg

Entanpy của nước cấp ra khỏi BGNCA8: i n r 8 = 955,6 kJ/kg

Entanpy của hơi trích vào BGNCA8: i1=¿ 3214 kJ/kg

Entanpy của nước đọng của BGNCA8: i1'=¿971,5 kJ/kg

Lưu lượng nước cấp vào và ra khỏi BGNCA8: α nc=¿ 1,036 kJ/kg

Khi đưa hơi chèn về BGN, lấy tổn thất nhiệt khi chèn bằng 100 kJ/kg

i ch=i0−100 = 3288 kJ/kg

Hiệu suất của tất cả các bình gia nhiệt chọn η = 0,98

Phương trình cân bằng nhiệt của bình CA8:

i1 ; α1αbs

; irbs

i’1 ; +Hơi lấy ra (đưa vào BKK)

Hình 3.4- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNCA số 7

Entanpy của hơi trích vào BGNCA7: i2=¿ 3095 kJ/kg

Entanpy của nước đọng dồn từ BGNCA8 về: i1'

=¿971,5 kJ/kgEntanpy của nước cấp vào BGNCA7: i n v 7

=¿ 750,3 kJ/kgEntanpy của nước cấp ra khỏi BGNCA7: i n r 7 = 834,7 kJ/kg

Entanpy nước đọng ra khỏi BGNCA7: i2'=¿842,9 kJ/kg

Lưu lượng nước đọng dồn từ BGNCA8 về:

α1+1

2α ch=¿0,057000065Lưu lượng nước cấp vào và ra khỏi BGNCA7: α nc=¿ 1,04

Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNCA7:

26

, , α2

Hình 3.5- Sơ đồ tính toán độ gia nhiệt cho bơm cấp.

Nước cấp ra khỏi bơm nước cấp bị tăng một chút về Entanpy do đặc tính của quátrình nén làm tăng nhiệt độ

Nước cấp ra khỏi BKK coi như ở trạng thái sôi, để đáp ứng được hiệu quả khử kiểu nhiệt

ống góp đầu hút bơm cấp

Bể khử khí

 Cột áp đầu hút của bơm cấp: (Theo công thức 2.6, Tài liệu [1], trang 41);

 Chiều cao đầu đẩy: (Theo Tài liệu [1], trang 42), chọn H đ = 60 m

 Chiều cao đầu hút: (Theo Tài liệu [1], trang 42), H h = 20 m

V tb: thể tích riêng trung bình của nước ở đầu vào và ra của bơm cấp (m3/Kg)

η b: hiệu suất của bơm cấp chọn η b= 0,75

28

Suy ra: τ = 127,84780.105

0,75.950 = 17,9 kJ/kg Entanpi của nước cấp vào BGNCA6 là:

Hình 3.6- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNCA số 6

Entanpy của hơi trích vào BGNCA6: i3 = 3018 kJ/kg

Entanpy của nước đọng dồn từ BGNCA7 về: i2'

=¿ 842,9 kJ/kgEntanpy của nước cấp vào BGNCA6: i nc bc=¿685,3 kJ/kg

Entanpy của nước cấp ra khỏi BGNCA6: i n r 6=¿750,3 kJ/kg

Entanpy nước đọng ra khỏi BGNCA6: i3'

=¿ 756,2 kJ/kgLưu lượng nước đọng dồn từ BGNCA7 về:

Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNCA 6:

3018−756,2

= 0,032024257

Vậy ta có α 3 = 0,0302024257

3.2.7.Cân bằng bình khử khí

Entanpy của hơi trích vào khử khí: i3=¿3018 kJ/kg

Entanpy của nước đọng dồn từ BGNCA6 về: i3'= 756,2 kJ/kg

Entanpy của hơi phân ly vào bình : i h=¿2721,6 kJ/kg

Entanpy của nước bổ sung : i bs r = 263,7 kJ/kg

Entanpy của nước ngưng chính từ BGNHA5: i n r 5=¿576,6 kJ/kg

Entanpy nước cấp ra khỏi BKK: i kk ''=i nc bc=¿685,3 kJ/kg

Hình 3.7 Sơ đồ tính toán cân bằng BKK

Lưu lượng nước đọng dồn từ BGNCA5 về:

α đca=α1+α2+α3+1/2 α ch = 0,125216708

Lưu lượng nước cấp : α nc=¿1,04

Lưu lượng dòng nước ngưng chính: α nnc=α nc−(α đca+α pl+α bs+α kk) (*)

Phương trình cân bằng năng lượng:

i’4 ; α4

Hình 3.8- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNHA số 5.

Enanpy của hơi trích vào BGNHA5: i5= 2828 kJ/kg

Entanpy của nước đọng ra khỏi bình: i5'= 584,7 kJ/kg

Entanpy của nước ngưng chính vào bình : i n v 5=¿479,2 kJ/kg

Entanpy của nước ngưng chính ra khỏi bình : i n r 5

=¿576,6 kJ/kgLưu lượng nước ngưng qua bình: α nnc=¿0,853193039

Phương trình cân bằng nhiệt

3.2.9.Tính toán cân bằng chung cho hai bình gia nhiệt nước cấp số 3 và 4.

Vì giữa hai bình gia nhiệt nước cấp hạ áp 4&3 có điểm hỗn hợp (HH) nên không

thể giải đơn thuần từng bình được mà phải lập và giải đồng thời cả 2 bình gia nhiệt này

Sơ đồ

Hình 3.9- Sơ đồ tính toán cân bằng cho 2 BGNHA 3& 4.

Entanpy hơi trích vào BGNHA3 : i6 = 2594kJ/kg

(α4 + α5) ; i’

5

Entanpy hơi trích vào BGNHA4: i5 = 2716 kJ/kg

Entanpy của nước đọng ra khỏi BGNHA3 : i’6 =375,6 kJ/kg

Entanpy của nước đọng ra khỏi BGNHA4 : i’5 = 487 kJ/kg

Entanpy của nước ngưng chính ra khỏi BGNHA3 : i n r 3=367,9 kJ/kg

Entanpy của nước ngưng chính vào BGNHA3 : i n v 3 =303,2 kJ/kg

Entanpy của nước ngưng chính ra khỏi BGNHA4 : i n r 4 = 479,2kJ/kg

Entanpy của nước đọng dồn từ BGNHA5 về : i’4 =584,7 kJ/kg

Lưu lượng nước đọng dồn từ BGNHA5 về : α 4 = 0,038032577

Phương trình cân bằng nhiệt của BGNHA 4:

i’7 ; α7

Hình 3.10- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNHA số 2.

7 = 310,8kJ/kgEntanpy của nước ngưng chính vào bình GNHA số 2: i n v 2

= 221,3 kJ/kgEntanpy của nước ngưng chính ra khỏi bìnhGNHA số 2: i n r 2 = 303,2 kJ/kg

nnc = 0,764833846Phương trình cân bằng năng lượng của BGNHA số 2:

Hình 3.11- Sơ đồ tính toán cân bằng BGNHA số 1.

Entanpy của hơi trích vào bình: i8 = 2461kJ/kg

Entanpy của nước đọng ra khỏi bình: i’

i’8 ; α8

Entanpy của nước ngưng chính vào bình: i n v 1 =156,1+4.4,1868=172,85 kJ/kg Entanpy của nước ngưng chính ra khỏi bình: i n r 1 = 221,3 kJ/kg

Lưu lượng nước ngưng α nnc ' =0,764833846

Phương trình cân bằng nhiệt của BGNHA1:

Với inj là entanpy của dòng nước cấp sau ejector

3.2.12.Tính toán và kiểm tra cân bằng cho bình ngưng.

Entanpy hơi thoát vào bình ngưng : ik=2400kJ/kg

Entanpy nước ngưng ra khỏi bình ngưng: iBN=156,1kJ/kg

Entanpy nước đọng từ BGNHA2 về : i,7=303,2 kJ/kg

Entanpy nước đọng từ BGNHA1 về : i,8=228,8 kJ/kg

Entanpy nước làm mát bình ngưng ta lấy: ivlm=105 kJ/kg

Lưu lượng nước ọng từ BGNHA1:đọng từ BGNHA1: α8=0,017017163

Kiểm tra cân bằng vật chất của chu trình tại BN theo 2 cách

Tính theo đường hơi:

Hình 3.12- Sơ đồ tính, kiểm tra cân bằng cho bình ngưng.

Kết quả tính toán kiểm tra cân bằng vật chất cho toàn chu trình tại điểm nút là BNtheo hai dòng vật chất được kết quả như trên chứng tỏ rằng trong quá trình tính toán cácsai phạm về cân bằng vật chất là không đáng kể và chấp nhận được

Phương trình cân bằng nhiệt cho BN, xác định được lượng nước tuần hoàn làm mát

mt) mà duy trìđược áp suất trong BN khác nhau Trong bài tính ở chế độ định mức, có thể chọn giá trịnhiệt độ nước làm mát là 25oC

Entanpy của nước làm mát ra khỏi bình là: ir

lm = 146,5kJ/kg

Phương trình cân bằng nhiệt cho BN (không tính đến ảnh hưởng của nước đọng dồn

về khoang nước của bình ngưng):

3.2.13.Kiểm tra cân bằng công suất tuabin.

dòng hơi trích,

i k i

 và tính tổng công suất các dòng hơi sinh ra trong tuabin

Bảng 3.1 – Bảng xác định các hệ số không tận dụng nhiệt giáng

Từ các thông số trong bảng 4.1 ta tính được tổng lưu lượng hơi vào tuabin:

37

Bảng 3.2- Bảng kết quả tính toán các công suất trong mỗi cụm tầng.

Kết quả sai số tinh toán công suất không đáng kể chứng tỏ các tính toán về cân

tổ máy

3.2.14.Xác định các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của một tổ máy.

 Tiêu hao hơi cho toàn bộ tuabin:

 Lượng nước cấp vào lò hơi:

 Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: