ĐỒ án NMND k 150 130

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT 4 CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN 5 CHƯƠNG II: LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 7 I. Lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cho tổ máy 7 IV. Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý 15 1.Tính cân bằng cho bình phân ly nước xả lò 15 2. Tính cân bằng cho bình gia nhiệt nước bổ sung 16 3. Tính cân bằng cho bình gia nhiệt cao áp số 8 18 4. Tính cân bằng nhiệt cho bình gia nhiệt cao áp số 7 19 6. Tính cân bằng cho bình gia nhiệt cao áp 6 22 7. Tính cân bằng bình khử khí. 23 8. Tính bình gia nhiệt hạ áp 4 25 9. Tính bình gia nhiệt hạ áp 3 và 2 26 10. Xác định độ gia nhiệt qua bơm ngưng và qua ejector 28 11. Tính bình gia nhiệt hạ áp số 1 30 12. Tính kiểm tra cân bằng cho bình ngưng 31 13. Tính kiểm tra cân bằng công suất 32 2.5. Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của tổ máy 34 2.5.1.Tính tiêu hao hơi vào tuabin 34 2.5.3. Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin 35 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 37 3.1. Tính toán lựa chọn thiết bị gian máy 37 3.1.1. Tính chọn bơm cấp 37 3.1.2. Tính chọn bơm nước ngưng 38 3.1.3. Tính chọn bơm tuần hoàn 40 3.1.4. Tính chọn bơm nước đọng 43 3.1.5. Tính chọn bình ngưng 43 3.1.6. Tính chọn bình khử khí 45 3.1.7. Tính chọn các bình gia nhiệt 46 3.1.7.1. Tính chọn BGNCA 8 47 3.1.7.2. Tính chọn BGNCA số 7 48 3.1.7.3. Tính chọn BGNCA số 6 49 3.1.7.4. Tính chọn BGNHA số 4 50 3.1.7.5. Tính chọn BGNHA số 3 50 3.1.7.6. Tính chọn BGNHA số 2 51 3.1.7.7. Tính chọn BGNHA số 1 52 3.2. Tính toán lựa chọn thiết bị gian lò hơi 53 3.2.4. Thùng nghiền than 57 3.2.5. Quạt tải than bột 58 3.2.6. Tính chọn quạt gió 60 3.2.7. Tính chọn quạt khói 62 2.2.6. Tính toán ống khói 66 CHƯƠNG IV: VẼ SƠ ĐỒ NHIỆT CHI TIẾT CỦA NHÀ MÁY 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân LỜI NÓI ĐẦU Đối với phát triển quốc gia ngày ện m ột nhu cầu thay được, góp phần tăng trưởng kinh tế khẳng định lớn mạnh, đại quốc gia Ở nước ta công nghiệp đà phát tri ển mạnh mẽ v ậy yêu c ầu tiêu thụ nguồn điện lớn, đòi hỏi phải tăng cường sản xu ất điện để đáp ứng nhu cầu ngày cao phụ tải.Nhà máy th ủy ện , nhà máy điện nguyên tử dạng lượng ện m ới nh ư: Đi ện gió, điện mặt trời,điện địa nhiệt Sẽ không th ể đáp ứng đủ l ượng ện cho tiêu thụ.Vì mà nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hóa th ạch ngày xây dựng nhiều tương lai nhà máy nhiệt điện đốt than nguồn cung cấp điện nước ta Theo đánh giá chung Bộ Năng Lượng Vi ệt Nam, nhu c ầu ện vào năm 2020 vào khoảng 200 tỷ kWh Để đảm bảo nhu cầu ện ngành nhiệt điện ngưng đốt than đáp ứng nhu cầu không nhỏ Trong học kỳ em giao nhiệt vụ “ Thiết kế sơ nhà máy nhiệt điện ngưng đốt than có công suất 600MW ” Qua em nắm vững thêm kiến thức nhà máy nhiệt điện củng cố ki ến th ức chuyên nghành cho kỹ sư Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo TS.Nguy ễn Công Hân giúp đỡ bạn giúp em hoàn thành đồ án Em xin cam đoan không chép tài li ệu hay từ đ án có s ẵn ,em hoàn thành đồ án tìm tòi nghiên cứu Do ki ến th ức hạn chế nên đồ án em chắn nhi ều thi ếu xót, kính mong thầy giáo bạn đọc bổ sung cho em Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 17, tháng 4, năm 2017 Sinh viên th ực hi ện Tr ần Huy Hoàng SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân MỤC LỤC SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT LH: Lò QNTG: Quá nhi ệt trung gian XCA: Xi lanh cao áp BHN: B ộ hâm n ước XTA: Xi lanh trung áp BGN: Bình gia nhi ệt XHA: Xi lanh hạ áp BGNCA: Bình gia nhi ệt cao áp LMEJ: Làm mát Ejector BGNHA: Bình gia nhi ệt h áp LMHC: Làm mát chèn BGNNBS: Bình gia nhi ệt n ước b ổ sung BH:Bao BN N: Bơm nước ngưng BKK: Bình khử khí BTH: B ơm tu ần hoàn BPL: Bình phân ly BC: B ơm c ấp MF: Máy phát điện BĐ: B ơm n ước đ ọng GÔGA:Thiết bị giảm ôn giảm áp BN: Bình ngưng SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN Thiết kế sơ nhà máy nhiệt điện ngưng đốt than công suất 600MW nối với hệ thống gồm tổ máy (4 x 150 MW) Các số liệu ban đầu sau: = 0,013 = 0,008 = 0,012 = 0,006  Đặc tính kỹ thuật tuabin K-150-130-2 - Nhà sản xuất : ΧTГ3 - Công suất định mức : 150 MW - Thông số ( trước van Stôp ): = 130 ata, = 540 - Nhiệt độ sau nhiệt trung gian: = 540 - Số cửa trích không điều chỉnh : - Tiêu hao công suất định mức : 436 t/h - Số xilanh: - Số tầng cánh: 15 + (6x2) - Công thức phần truyền : PCA : P + 6Ц PTA : 8Ц PHA : Ц x - Nhiệt độ nước cấp : 228 - Số bình ngưng : • • • • SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân Bảng thông số cửa trích tua bin Tua bin ngưng : K-150-130-2 Trích cho Hơi trích Trích sau tầng BGN,BKK thứ Áp suất, at Nhiệt độ, BBH Cửa trích số 32,5 371 (BGNCA 8) Cửa trích số 21,15 496 (BGNCA 7) Cửa trích số (BGNCA 6) Cửa trích số (BKK) Cửa trích số (BGNHA 4) Cửa trích số (BGNHA 3) Cửa trích số (BGNHA 2) Cửa trích số (BGNHA 1) Số lượng, t/h 22,04 18,4 11 12,5 421 15,92 13 7,6/6,0 355 7,88+3,5* 15 4,6 298 25,94 17 1,45 210 11,73 18 0,73 144 10,52 19 0,343 85 19,78 CHƯƠNG II: LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ I Lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cho tổ máy Chọn số cấp khử khí: Tùy thuộc vào lượng nước cấp lượng nước bổ sung, nhà máy nhi ệt điện ngưng thường có tổn thất nước nên thường cần dùng cấp khử khí có áp suất từ 3,5at đến 12at  Do ta chọn NMNĐ ngưng dùng cấp khử khí có áp suất ata Chọn sơ đồ dồn nước đọng bình gia nhiệt SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân Trong sơ đồ nước đọng dồn cấp phối hợp v ới bơm nghĩa n ước đọng BGNCA phía dồn cấp từ xuống cuối đưa vào BKK Nước đọng BGNHA phía (gần BKK) dồn cấp từ xuống tới BGNHA phía gần cuối dùng bơm đẩy ngược trở lại đường nước ngưng phía đầu BGN Nước đọng BGNHA1 đưa trực tiếp vào khoang nước BN Chọn sơ đồ tận dụng nước xả lò Dùng cấp phân ly nước xả với PBPL lớn PBKK khoảng từ 0,5 at đến at  Do ta chọn PBPL= 7at II Xây dựng trình giãn nở dòng tuabin đồ thị i-s - Với áp suất po= 130 at = 127,4 bar nhiệt độ to= 540oC, ta xác định điểm entanpi điểm io= 3446 kJ/kg - Do vào tuabin phải qua van stop bảo vệ tác động nhanh van ều chỉnh lưu lượng nên bị tổn thất áp suất Ở chế độ định mức, van h ầu mở hoàn toàn, coi xấp xỉ áp su ất h m ới b đ ầu vào dãy cánh tĩnh tầng tuabin thấp áp suất m ới khoảng ÷5 % Do trình gần coi trình ti ết lưu lý tưởng v ới entanpi không đổi Vì điểm trạng thái 0’ đầu vào dãy cánh tĩnh tầng đ ầu tiên xác định giao điểm đường thẳng entanpi i o = i’o đường đẳng áp p’o = (0,95 ÷0,97)po => Từ ta xác định điểm 0’ - Do t2 > t1 nên tuabin có nhiệt trung gian lần - Với tổ máy 150 MW có thân, trình chuy ển thân tuabin có th ể coi trình đẳng entanpi Tổn thất áp suất chuyển thân 0,01 ÷ 0,02 lần áp suất khỏi thân - - - Hơi sau giãn nở cụm tầng cuối dẫn vào bình ngưng H thoát bão hòa ẩm có độ ẩm y k = – xk Để đảm bảo cho tầng cánh cuối vùng ẩm hiệu quả, an toàn kéo dài tu ổi th ọ y k vào khoảng 0,1 ÷ 0,12 Do chọn độ khô thoát vào khoảng từ 0,92 ÷ 0,96 Áp suất tuyệt đối pk trì bình ngưng nhỏ có lợi công suất Ở Việt Nam , thường chọn pk = 0,065 ÷ 0,07 at Nối điểm nút xác định với ta toàn trình giãn n cảu dòng tuabin giản đồ i-s SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân Độ dốc đoạn giãn nở cụm tầng hai c ửa trích liên ti ếp phản ánh chung hiệu suất tương đối cụm tầng III Lựa chọn lập bảng thông số Áp suất bao p BH = 1, 25 ÷ 1,35 po p BH = 155 at = 151,9 bar Do chọn θ Độ gia nhiệt thiếu : θ Trong BGNCA, chọn = 4oC θ Trong BGNHA, chọn = 2oC Tổn thất áp suất từ cửa trích đến BGN: chọn 2% p Do BGN = 0,98 ptr ∆p Trở lực đường nước qua BGNCA: chọn ∆p Trở lực đường nước qua BGNHA: chọn BGNCA =3 BGNHA bar = 0,5 ∆pHN = bar Trở lực đường nước qua hâm nước: chọn bar Áp suất đường nước ngưng đầu vào BKK: pra = pBKK + = 6.0,98 + = 7,88bar Trở lực đường ống đầu đẩy : Trở lực đường ống đầu hút: chọn chọn ∆ptld = 4at ∆ptlh = 4at η = 0,86 Hiệu suất lò hơi: chọn sơ Hiệu suất máy phát hiệu suất khí: chọn ηco ηmf = 0,98 η = 0,98 Hiệu suất BGNCA BGNHA : chọn 10 Đảm bảo cho tầng cánh cuối làm vi ệc, ch ọn s b ộ đ ộ khô c h thoát khỏi tuabin : chọn 11 Các thông số áp suất xK = 0,95 ptr nhiệt độ theo nhiệm vụ tính toán SVTH: Trần Huy Hoàng Page t tr cửa trích cho Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân Hình 1.1.Sơ đồ nhiệt nguyên lý tổ máy K-150-130-2 SVTH: Trần Huy Hoàng Page Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân  Hơi nhiệt trước vào tuabin phải qua van stop b ảo v ệ tác đ ộng nhanh van điều chỉnh lưu lượng nên bị tổn th ất áp suất kho ảng (3 ÷ 5)% trước bắt đầu vào dãy cánh tĩnh tầng tuabin Δp = 5%p0 Chọn Vậy áp suất vào dãy cánh tĩnh tầng đầu tiên: p0 = 0,95p0 ⇒ p = 0,95.130 = 123,5 ' ' at = 121,03 bar  Các thông số cửa trích gia nhiệt đ ược tra từ s ổ tay tuabin K-150-130 sau: - - p1 = 32,5 Cửa trích số 1: Sau tầng thứ 7, vào BGNCA 8: at t1 = t 'qntg = 371 °C Cửa trích số 2: Sau tầng thứ 8, vào BGNCA : p2 = 21,15 t = 496 °C - Cửa trích số 3: Sau tầng thứ 11, vào BGNCA : p3 = 12,5 t = 421 °C - at p4 = 7,6 / Cửa trích số 4: Sau tầng thứ 13 vào BKK : t = 355 °C - Cửa trích số 5: Sau tầng thứ 15, vào BGNHA : p5 = 4,6 t = 298°C - Cửa trích số 6: Sau tầng thứ 17, vào BGNHA : Cửa trích số 7: Sau tầng thứ 18, vào BGNHA : p6 =1,45 p7 = 0,73 t = 144 °C - Cửa trích số : Sau tầng thứ 19, vào BGNHA1: t = 85 C t 'qntg = 371 °C SVTH: Trần Huy Hoàng Page at at p8 = 0,343 o  Hơi nhiệt trung gian lấy từ cửa trích số 1: at at t = 210 °C - at at Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân t"qntg = 540 °C Hơi sau nhiệt trung gian : ' qntg p = p1 = 32,5 Áp suất nhiệt trung gian : at = 31,85 bar Áp suất sau nhiệt trung gian vào tầng thân (0,1÷ 0,15)p'qntg trung áp tổn thất khoảng ∆pqntg = 0,12p'qntg ⇒ p"qntg = 32,5-0,12.32,5 = 28,6 Chọn at = 28,028 bar Tuabin có lần chuyển thân từ trung áp sang thân h áp, tổn th ất áp su ất chuyển thân:  Áp suất tuyệt đối ∆pct = 0,02.p5 = 0, 02.4, = 0, 092 pk at = 0,09 bar bình ngưng chọn: pk = 0, 065 at p  Áp suất thoát khỏi cánh động tầng cuối tuabin bình ngưng pk ' k lượng tổn thất áp suất ống thoát: c p = pk +Δp = pk + λ  ÷ p k  100  ' k λ : hệ số tổn thất, lấy 0,03 c2 : tốc độ dòng thoát vào BN,lấy 120 m/s  120  ⇒ pk' = 0, 065 + 0, 03  ÷ 0, 065 = 0, 06781  100  SVTH: Trần Huy Hoàng cao áp suất Page 10 ata = 0,06645 bar Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Thôn g số Clv Nlv Giá trị 60,61% 0,92% GVHD – TS : Nguyễn Công Hân Wlv 10% Hlv 2,2% Alv Olv Qthlv 1,47% 4783 kcal/k g Slv 24,34% 0,46% 3.2.3 Chọn hệ thống chuẩn bị nhiên liệu 24 13 26 10 23 11 18 24 14 17 24 25 16 23 12 15 19 22 20 23 21 Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống nghiền than phân tán có phễu bột than trung gian dùng thùng nghiền bi 0.Băng tải than nguyên; Phễu than nguyên; Máy cấp than nguyên; Khóa khí; Hộp không khí trước máy nghiền; Thùng nghi ền bi; Phân ly thô; Phân ly mịn; Tấm chắn phân chia bột than; Phễu b ột than; 10 Máy v ận chuyển than kiểu ruột gà; 11 Máy cấp than bột; 12 Vòi phun than; 13 Ống d ẫn khí từ xiclon tới máy nghiền; 14 Quạt nghiền; 15 Hộp không khí; 16 Lò h ơi; 17 Quạt gió; 18 Bộ sấy không khí; 19 Trích khói từ bu ồng lửa đ ể s ấy; 20 Ch ỗ h ỗn SVTH: Trần Huy Hoàng Page 58 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân hợp không khí khói; 21 Đường dẫn không khí khói tới máy nghi ền; 22 Hộp không khí cấp hai; 23 Van hút không khí l ạnh; 24 Van phòng n ổ; 25 Đường gió tái tuần hoàn; 26 Đường hút khí ẩm  Nguyên lý làm việc hệ thống nghiền than phân tán có ph ễu than trung gian dùng thùng nghiền bi: Than nguyên từ phễu than máy cấp than đưa tới máng nghi ền xu ống thùng nghiền Khi chuyển động máng độ dài 2-3m, gió nóng làm giảm độ ẩm nhiên liệu tới 40% Việc sấy cuối xảy thùng nghi ền Hỗn h ợp b ột than khí nóng thoát khỏi thùng nghiền tới phân ly thô Những hạt than l ớn tách kh ỏi phân ly thô lại rơi xuống thùng nghiền, bột than đưa t ới xiclon, bột than tách riêng khỏi không khí Bột khỏi xiclon đưa theo hai đường: xu ống ph ễu b ột than cung cấp cho lò đưa tới phễu bột than lò khác qua máy v ận chuy ển than kiểu ruột gà Ở phía phễu than bột có đặt máy cấp than b ột, phân chia than bột tới miệng vòi phun Không khí tách khỏi xiclon, nh có quạt nghi ền hút đưa tới vòi phun gió cấp ba hỗn hợp với không khí nóng đ ể đ ẩy bột than vào lò  Ưu điểm hệ thống nghiền than có phễu than trung gian: - Lượng bột than dự trữ tương đối lớn, làm việc lò ổn định hơn, đồng thời chế độ làm việc hệ th ống nghi ền không phụ thu ộc vào phụ tải lò nên luôn làm việc phụ tải đầy hi ệu su ất kinh t ế cao Khi phụ tải lò bé bột than chứa ph ễu than ho ặc đ ưa sang lò lân cận, phễu than đầy máy nghiền ngừng làm việc - Sự mài mòn quạt nghiền tương đối nhỏ có phần nh ỏ bụi than không khí đưa qua quạt - Do có liên hệ lò mà sản lượng máy nghiền chọn với dự trữ nhỏ  Khuyết điểm hệ thống nghiền than có phễu than trung gian: - Phải thêm nhiều thiết bị phụ (phễu than trung gian, máy cấp b ột than, máy cấp liên thông, thiết bị phân ly v.v…).Do đó, vốn đầu tư tăng lên đ ồng th ời kích thước gian lò tăng lên - Ống dẫn dài làm tăng trở lực hệ thống nghiền than nh tăng l ượng không khí lạnh lọt vào hệ thống SVTH: Trần Huy Hoàng Page 59 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân - Loại hệ thống sử dụng tốt cho nhà máy điện có phụ tải lò h thường thay đổi dùng thùng nghiền bi để nghiền than cứng 3.2.4 Thùng nghiền than Do loại than chọn than antraxit nên ta phải nghi ền thật mịn để than cháy kiệt, cháy ổn định Như ta chọn thùng nghiền bi Năng suất định mức thùng nghiền bi xác định s tính toán lượng nhiên liệu tiêu hao cho lò chế độ lớn - Suất tiêu hao điện để nghiền than phụ thuộc chủ yếu vào hệ số khả nghiền kλ than Hệ số đại lượng xác định phòng thí nghiệm mẫu than khô than antraxit, ta chọn kλ = 0,95  Suất tiêu hao điện để nghiền than xác định theo công th ức: ∋= 22 22 = = 23,16 kW T /h kλ 0,95 Công suất điện tiêu thụ để nghiền than cho tổ máy xác định theo su ất tiêu hao điện năng: W∋ = Btc ∋ = 55, 6704.23,16 = 1289,326 kW Vậy ta chọn thùng nghiền loại: - - Đường kính thùng nghiền: 3700 mm Dài: 8500 mm Tốc độ quay: 17,6 v/phút Công suất động điện: 2000 kW Trọng lượng máy: 168 M Trọng lượng (tới hạn) chất bi: 100 Đường kính ống đầu: + 1450 mm + 1550 mm + 1700 mm Năng suất định mức: 50 T/h SVTH: Trần Huy Hoàng Page 60 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân 3.2.5 Quạt tải than bột Quạt tải bột than có nhiệm vụ vận chuyển than bột nghi ền đ ạt tiêu chu ẩn vào kho than làm nhiệm vụ thông gió toàn hệ thống nghiền • Năng suất tối ưu quạt tải than bột tính theo công thức sau V= 38.Vδ nδ D (1000 kλ + 36.R90 kλ δ ) , [m3 /h] Trong đó: Vδ = π R l [m3 ] Vδ - thể tích thùng nghiền, , bán kính thùng nghiền R=1,85 m, chiều dài thùng nghiền l=8,5 m ⇒ Vδ = π 1,852.8,5 = 91, 393 m kλ = 0,8 δ - hệ số khả nghiền (với than antranxit) - độ chứa bi thùng, lấy 0,2 R90 - tỷ lệ khối lượng than bột lại rây có đường kính lỗ µm R90 = 0,05 90 , chọn D – đường kính thùng nghiền, D = 3,7 m nδ ⇒V = - tốc độ quay thùng nghiền, nδ = 17, v/ph 38.91,393 (1000 0,8 + 36.0, 05 0, 2) = 95339, 27446 m /h 17, 3, = 26,483 m 3/s Công suất động kéo quạt tải than bột W= 1,32.V ( + ψ ) H 10−3 kW η Trong đó: - V: suất bột than, m3/s SVTH: Trần Huy Hoàng V = 26,483 m3/s Page 61 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân H: sức ép tải bột than lấy dự trữ Chọn H = 104 Pa ηb ηb : Hiệu suất quạt tải bột than = 0,8 - ψ : Nồng độ bột than so với không khí dòng b ột than qua qu ạt, kg/kg - Đối với hệ thống nghiền than có phễu trung gian n ồng đ ộ bụi than qua quạt tải bột than hạ xuống bụi than tách lại xyclon ψ = ψ '.( −η ) Trong đó: ψ' η : Nồng độ bụi than trước xyclon coi = : Hiệu suất xyclon, lấy η = 0,85 Do đó: ψ = ( − 0,85 ) = 0,15 kg/kg Thay vào ta tính được: 1,32.26, 483 ( + 0,15 ) 104 W= 10−3 = 502,515 kW 0,8 Từ tính toán ta chọn quạt tải than bột loại: MB − 75 /1200 - Năng suất: 75000 m3/h - Sức ép: 1180 mmH2O - Hiệu suất 62% 3.2.6 Tính chọn quạt gió Quạt gió hút không khí từ tầng gian lò thổi vào b ộ s không khí, tận dụng nhiệt xạ tường lò đồng thời làm mát cho không gian xung quanh lò Do thiết kế gian lò cần phải tính đến bội số n= trao đổi không khí gian lò SVTH: Trần Huy Hoàng V Vk tỷ số lưu lượng không khí Page 62 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân hút vào quạt (V) với thể tích không khí gian lò (V k) Bội số không lớn 4÷5 để tránh dòng không khí mạnh lùa vào gian lò Khi đốt nhiên liệu ẩm nhiệt độ không khí vào b ộ s tránh tượng ăn mòn nhiệt độ thấp ≥ 30oC để Để đảm bảo làm việc chắn lò hơi, người ta thường đ ặt m ỗi lò quạt gió, phụ tải nhỏ làm vi ệc, gi ảm l ượng tiêu hao cho quạt Năng suất quạt làm việc song song bé h ơn su ất tổng quạt làm việc độc lập lưới có đặc tính th ủy l ực nên chọn cho quạt làm việc song song đảm bảo suất lò - Năng suất quạt gió xác định theo công thức sau: V = B L0 (αbl - ∆αbl - ∆αnt + ∆αskk).( 1+ ρ ) t + 273 273 ,[ m3 / s ] Trong đó: B: Lượng tiêu hao than lò tính cho qu ạt B = 8,768 kg/s L0: Lượng không khí lý thuyết để đốt cháy kg nhiên liệu, m3/kg L0 = 0, 0889 ( Clv + 0,375.Slv ) + 0, 256.H lv − 0, 0333.Olv Trong đó: Clv = 60,61% Hlv = 2,2% Slv = 0,46% Olv = 1,47% L0 = 0,0889 ( 60, 61 + 0,375.0, 46 ) + 0, 256.22 − 0, 0333.1, 47  = 5,9178 m3/kg - t: nhiệt độ không khí lạnh hút vào quạt Chọn t = 35oC - αbl = 0,05 : hệ số không khí thừa buồng lửa trước cụm ống pheston Chọn αbl = 1,11 - ∆αbl = 0,05 : hệ số lọt không khí buồng lửa - ∆αnt = 0,08 : hệ số lọt không khí hệ thống nghiền than - ∆αskk = 0,05 : hệ số lọt không khí sấy không khí ( ch ọn v ới sấy không khí kiểu ống) Do đó: SVTH: Trần Huy Hoàng Page 63 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân V = 7, 768.5,9178 ( 1,11 − 0, 05 − 0, 08 + 0, 05 ) 35 + 273 m3 / s 273 = 54,975 m3/s Lấy dự trữ suất 10% ta suất càn thi ết : Vt = 1,1.54,975 = 60,472 m3/s - Sức ép quạt gió phụ tải lò cực đại: H = Hkk - Hsh - hck Trong đó: Hkk: Tống trở lực đường không khí có kể đến hiệu chỉnh áp lực khí H kk = ∑ h kk Với : ∑h kk 760 hkq : Tổng trở lực đường dẫn không khí Tra bảng 3.5- Trở lực đường khói đường gió + Trở lực đường gió thổi quạt gió = 40 mmH 2O + Trên đường đẩy không khí lạnh = 30 mmH 2O + Bộ sấy không khí = 200 mmH2O + Trên đường không khí nóng = 100 mmH 2O  ∑h kk = 40 + 30 + 200 + 100 = 370 mmH 2O hkq hkq : Áp lực khí quyển, mmH2O Ta có = 750 mmH2O Do đó: H kk = 370 760 = 374, 93 mmH 2O 750 Hsh: Sức hút tự nhiên dòng không khí  352  H sh = 1, − ÷.H o 273 + tb   Trong đó: + H o: Chiều cao phần có sức hút tự nhiên (bộ sấy không khí ống không khí nóng) Chọn Ho = 40 m SVTH: Trần Huy Hoàng Page 64 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân + tb: Nhiệt độ không khí sấy nóng tb = 304OC  352   H sh = 1, − ÷.40 = 23, mm 273 + 304   + hck: Chân không buồng lửa chỗ không khí vào Trong đó: hck = hft + 0,95.Hft hft: Chân không trước cụm ống pheston Ch ọn h ft = mmH2O H ft: Khoảng cách tâm tiết diện khói khỏi buồng lửa không khí vào buồng lửa Lấy Hft = 50 m  hck = + 0,95.50 = 49,5 mmH2O Vậy sức ép quạt gió lấy dự trữ 20% để đảm bảo làm vi ệc ều kiện xấu là: H = 1,2.(374,93 - 23,6 – 49,5) = 362,196 mmH2O = 3549,5 Pa Công suất điện cần thiết để kéo quạt gió là: W= V H 60, 472.3549,5 −3 10 −3 = 10 = 268,3 kW η 0,8 Dựa vào số liệu ta chọn loại quạt gió: Kí hiệu quạt: ВЦH-25 Số vòng quay: 750 v/ph Năng suất: 200000 Sức ép: 420 m3 / h mmH 2O Công suất điện: 300 kW Nhiệt độ không khí: 20 °C 3.2.7 Tính chọn quạt khói Vì suất lò > 120 T/h nên đặt qu ạt khói cho m ỗi lò Khi quạt làm việc song song với suất qu ạt gi ảm đo so v ới tổng suất chúng cộng lại Do đó, để đảm bảo suất toàn phần lò qu ạt làm vi ệc song song, ta phải lưu tâm chọn đường đặc tính quạt Năng su ất quạt lấy dự trữ so với tính toán 10 %÷ 20% - Năng suất quạt khói tính: SVTH: Trần Huy Hoàng Page 65 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện Vk = B (∑Vy + L0 Δα) GVHD – TS : Nguyễn Công Hân t + 273 273 , [m3/s] Trong đó: B = 7,732 kg/s (1 quạt): lượng tiêu hao nhiên liệu lò L0 : Lượng không khí lý thuyết để đốt cháy hết 1kg nhiên liệu, L0 = 5,9178 m3 /kg ∆α = 0, Δα : Lượng không khí lọt vào đường khói sau sấy không khí với đường khói có khử bụi tĩnh điện tkh : Nhiệt độ khói quạt khói, lấy t kh = 1400C nhiệt độ khói sau sấy không khí cấp I ∑V = Vro + ( α y − 1) Lo , m3 /kg y :Thể tích sản phẩm cháy 1kg nhiên liệu sau sấy không khí (kể lượng không khí thừa) Với: Vro : Thể tích sản phẩm cháy lí thuyết 1kg nhiên liệu o Vro = VRO + VNo2 + VHo2O o VRO = 0, 01866 ( C lv + 0, 375.S lv ) = 0, 01866 ( 60, 61 + 0,375.0, 46 ) = 1,1342 mtc3 /kg VNo2 = 0, 79.5,9178 + 0, 008.0,92 = 4, 682 mtc3 /kg VHo2O = 0,11.H lv + 0, 0124.W lv + 0, 0161.Lo = 0, 461 mtc3 /kg Vro = 1,1342 + 4, 682 + 0, 461 = 6, 2772 mtc3 /kg  ty ty : Nhiệt độ khói thoát khỏi sấy không khí cấp 1, tb : Nhiệt độ không khí lọt vào đường khói, ⇒t = tb = 30°C =138 °C 1, 38.138 + 0, 2.30 = 124°C 1, 38 + 0, + α y = α bl + ∑ ∆α i Với α bl = 1,11 ∑ ∆α : Hệ số không khí thừa buồng lửa i : Tổng hệ số không khí lọt từ buồng lửa đến BSKK cấpI SVTH: Trần Huy Hoàng Page 66 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện ∑ ∆α i ∑V y = ∆α bl + ∆α qn + ∆α hn + ∆α skk = 0,05 + 0,05 + 0,04 +0,1 = 0,24 α y = 1,35  GVHD – TS : Nguyễn Công Hân = 6, 2772 + ( 1,35 − 1) 5,9178 = 8,3484 mtc3 /kg  Năng suất quạt khói xác định lấy dự trữ 10% so với tính toán Vk = 1,1.7, 732 ( 8,3484 + 5,9178.0, )  140 + 273 = 122, 65 m3 /s 273 H k = hm + hk + hck , mmH 2O + Sức ép quạt khói: Trong đó: • hm: Chân không trước cụm ống pheston, hm = mmH2O • hk: Tổng trở lực đường khói kể đến hệ số nồng độ bụi M γ dòng khói, trọng lượng riêng khói áp lực khí hkq = 750 mmHg gồm: γ 760 hk =  H b ( + µ ) + H z + H y  , mmH 2O 1, 293 h kq Với: * Hb: Trở lực đường khói từ buồng lửa đến khử bụi, tốc độ khói bé 12 m/s bỏ qua trở lực ma sát đường khói mà cần ý đến trở lực cục Bao gồm: Trở lực đường kính khói lò hơi: 200 mmH2O Trở lực đường khói từ lò tới khử bụi: 10 mmH2O Vậy tổng trở lực đường khói từ buồng lửa tới khử bụi là: Hb = 210 mmH2O * Hz: Trở lực khử bụi điện: 25 mmH2O * H y: Trở lực đường khói kể từ khử bụi đến chỗ khói thoát, bao gồm: Trở lực đường khói từ khử bụi tới quạt khói: 15 mmH 2O Trở lực đường khói từ quạt khói đến ống khói: 30 mmH2O Trở lực ống khói: 14 mmH2O  Hy = 15 + 30 + 14 = 59 mmH2O * µ: Nồng độ bụi than dòng hơi: az A p µ= 100.γ o Vk SVTH: Trần Huy Hoàng Page 67 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân Với: * a z: Tỷ lệ tro bay theo đường khói phụ thuộc vào loại lò h ơi, v ới loại lò thải xỉ khô, chọn az = 0,9 * Ap: Thành phần tro nhiên liệu Ap = 33,9% γo * : Trọng lượng riêng khói 0oC 760 mmHg, kg/m3 − 0, 02 A p + 1, 293.α L + 0, 001.α Lo d b γo = Vk L: Lượng không khí thực tế để đốt cháy 1kg nhiên li ệu L = α Lo = 1,11.5, 9178 = 6,57 m3 /kg db : Độ ẩm không khí Chọn db = g/mtc3 γo = − 0, 02.33,9 + 1, 293.1,11.6,57 + 0, 001.1,11.5,9178.0, 008 122, 65  = 0,0795 kg/m3 µ= 0,9.33,9 = 0, 0313 100.0, 0795.122, 65  0, 748 760 hk =  210 ( + 0, 0313) + 25 + 59  1, 293 750  = 176,2 mmH2O • hck: Tổng sức hút tự nhiên đường khói kể sức hút ống khói tạo nên: hck = (1, − 273 γ o ).H ok , mmH 2O 273 + tkh γ o kg/mtc3 * ( ): Trọng lượng riêng khói áp lực p= 760 mmHg nhiệt độ t = 0oC *Hok: Chiều cao ống khói chọn kể từ chỗ khói vào đến chỗ khói thoát Chọn sơ Hok = 200 m *tkh: Nhiệt độ trung bình dòng khói ống khói l gần nhiệt độ khói quạt khói tkh = 140oC Do đó: SVTH: Trần Huy Hoàng Page 68 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân 273   hck = 1, − ÷.200 = 107,8 mmH 2O 273 + 140   H k = + 176, − 107,8 = 70, mmH 2O  Vậy để đảm bảo an toàn chọn dự phòng them 20%, đó: Ht = 1,2.70,4 = 84,48 mmH2O  Công suất quạt : W= H t Vt 9,81.84, 48.122, 65 −3 = 10 = 135,53 kW η 0, 75 Dựa vào thông số tính , ta chọn loại quạt khói: -Ký hiệu quạt : Ц20 x -Năng suất : 195000 m3/h -Sức ép quạt : 258 mmH2O -Số vòng quay : 580 v/p -Công suất : 200 kW 2.2.6 Tính toán ống khói d2 Hok dtb α d1 Hình 2.6: Ống khói Ống khói thiết bị quan trọng nhà máy nhiệt ện đốt than, giúp phát tán khí ô nhiễm môi trường rộng xung quanh tránh gây ô nhi ễm cho khu SVTH: Trần Huy Hoàng Page 69 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân vực gần nhà máy Ống khói phải tính toán xây dựng đảm bảo đ ộ an toàn vững chắc, đảm bảo tiêu chuẩn phát thải môi trường tính kinh tế xây dựng Để đảm bảo tính vững ống khói, độ côn ống khói phải đảm α gh = 20 ÷ 50 bảo nhỏ giới hạn • Đường kính miệng thoát ống khói: Vkmax ,[m] π C2 d2 = Trong đó: Vkmax - lượng khói lớn qua ống khói tất lò nối v ới ống khói làm việc phụ tải định mức, m3 / s Vkmax = 4.122, 65 = 490,   m3 /s C2 - tốc độ khói thoát, chọn tốc độ khói thoát ⇒ d = C2 = 14 m/s 490, = 6, 68 m π 14 • Đường kính chân ống khói: d1 = d + 2.H ok tan α ,[m] H ok = 200 m Và góc α = 3o C ⇒ tan α = 0, 0524 ⇒ d1 = 6, 68 + 2.200.0, 0524 = 27, 64 m • Đường kính trung bình ống khói d tb = 2.d1.d 2.27, 64.6, 68 = = 10,76m d1 + d 27, 64 + 6, 68 • Trở lực ống khói htrl ok = 0, 04 H ok Ctb2 ρ k ,[N / m ] d tb Trong đó: 0,04: Hệ số trở lực ma sát ống khói Ctb Ctb = : Tốc độ trung bình khói ống khói 4.Vkmax 4.490, = = 5, m/s π dtb π 10, 762 SVTH: Trần Huy Hoàng Page 70 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện ⇒ htrl ok = 0, 04 GVHD – TS : Nguyễn Công Hân 200 5, 0,85 = 9, 214 N/m 10, 76 Vậy từ tính toán ta xây dựng đường khói sau: - Chiều cao ống khói: 200 m - Đường kính chỗ khói vào: 26 m - Đường kính chỗ khói thoát: 5,03 m - Đường kính trung bình ống khói: 8,43 m - ống khói gồm phần chính: Bên bê tông cốt thép, bên ống thép co bọc cách nhiệt CHƯƠNG IV: VẼ SƠ ĐỒ NHIỆT CHI TIẾT CỦA NHÀ MÁY Sơ đồ nhiệt chi tiết nhà máy nhiệt điện ngưng h có tổng công su ất 480 MW,dùng tuabin K-160-130 gồm tổ máy, tổ gồm lò h cung c ấp cho tuabin Sơ đồ nhiệt chi tiết nhà máy thể hi ện vẽ khổ A0, đ ể đ ơn giản ta thể sơ đồ nhiệt chi tiết tổ máy SVTH: Trần Huy Hoàng Page 71 Đồ án môn học nhà máy nhiệt điện GVHD – TS : Nguyễn Công Hân 13 α r? r? 12 BPL 6,5 ata ? ng góp hõi m?i α chèn α ejector BGNNBS 14 Ný?c ð? x? l? hó a h?c 15 CA TA 11 HA HA 5 MF X? vào c?ng ata 1/2α chèn X? tràn CA 10 CA B ? ch?a ný ?c ð?ng toàn nhà máy BN 1/2 α chèn x? tr?i l?y n ý? c ði k i?m tra hóa h?c HA HA HA HA HA 1 sông Van x? khí Thi?t b? ðo lýu lý?ng ný?c Van ði?u khi?n b?ng tay Van ði?u khi?n t? ð?ng Van ch?n Van m?t chi?u Van an toàn Ðý?ng thi?t b? Ðý?ng ný?c tu?n hoàn Bõm ný?c ngýng C õ c?u rút ný?c ð?ng Ðý? ng hõi Ðý? ng ný?c c?p Ðý?ng n ý ?c ngýng Ðý?ng hõi chèn Ðý?ng ný?c ð?ng Ðý?ng hõi trích Bõm tu?n hoàn Thi?t b? gi?m áp Êjector kh?i ð?ng Êjector c?p Thi?t b? gi?m ôn 10 Bõm ný?c c?p Êjector c?p Bõm ný?c ð?ng 11 B ? hâm ný?c 12 B ? nhi?t Ðý?ng khí Ðý?ng ný?c chung Ð? ÁN MÔN H? C NHÀ MÁY NHI? T ÐI?N 13 B? gi?m ôn h?n h?p 14 B? nhi?t trung gian 15 Van stôp THI? T K? NHÀ MÁY NHI? T ÐI? N CÔNG SU? T 480 MW TRÁCH NHI?M H? VÀ TÊN THI? T K? SV V ? VÃN D? NG HÝ? NG D? N T.S NGUY ?N C ÔNG HÂN DUY?T T.S NGUY ?N C ÔNG HÂN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Công Hân, Nguyễn Quốc Trung, Đỗ Anh Tuấn Nhà máy nhiệt điện tập & – Nhà xuất Khoa học Kỹ thu ật – 2002 [2] TS Nguyễn Công Hân, ThS Phạm Văn Tân Thiết kế Nhà máy nhiệt điện [3] GS.TSKH Nguyễn Sỹ Mão Lò & [4] П Н Шляхин - M Л Бepшaдckий; Кpaткий cпpaвoчник пo пapoтypбинным ycтaнoвкaм; “Э нepгия”, Mocквa, 1970 [5] Tham khảo số đồ án internet SVTH: Trần Huy Hoàng Page 72 K? NGÀY SÕ Ð? NHI? T C HITI?TT? MÁY CÔNG SU? T 16 MW 9.3.2013 TR Ý? NG Ð? I H? C ÐI? N L? C KHOA: CÔNG NGH? K? THU? T ÐI?N NGHÀNH: NHI?T ÐI?N L? P: Ð4 NHI?T ... lượng xả với khí không α xhoi¶ = ngưng ): α bs + α h + α + α nn + α kk = α nc * α nn = α nc − (α bs + α h + α 3* + α kk ) (2)  Thế (2) vào (1) ta được: α kk = α nc ( ikkra − ikkvao η BKK ) − α... − α bs ( ibsr − ikkvao ) + α h ( ih − ikkvao ) + α 3* ( i3' − ikkvao )  η BKK (i - − ikkvao ) η BKK Lưu lượng nước cấp: SVTH: Trần Huy Hoàng α nc = 1, 039 Page 23 Đồ án môn học nhà máy... Nguyễn Công Hân Tính cân bình khử khí Hình 1.9: Sơ đồ bình khử khí • Phương trình cân nhiệt: α h ih + α bs ibsr + α 3* i3' + α kk i4 + α nn ikkvao  η BKK = α nc ikkra (1) • Phương trình cân