Đồ án nhà máy nhiệt điện công suất 900MW

MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .3 CHƯƠNG 1: ĐỀ XUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN 1.1 Giới thiệu sơ lược điện 1.2 Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy điện 1.3 Xác định loại nhà máy điện cần thiết kế 1.4 Vị trí đặt nhà máy .6 1.5 Chọn công suất tổ máy 1.6 Tính chọn phương án 1.6.1 Tính chi phí vận hành năm 1.6.1.1 Chi phí cho khấu trừ hao mòn sữa chữa .8 1.6.1.2 Chi phí cho nhiên liệu: 1.6.1.3 Chi phí trả lương cho công nhân 10 1.6.1.4 Phí tổn chung 11 CHƯƠNG 2: LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUN LÝ 13 2.1 Lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cho tổ máy chọn 13 2.2 Các thông số nước đồ thị i - s biểu diễn trình làm việc dòng tua bin 15 2.3 Cơ sở tính tốn thơng số nhà máy 20 2.3.1 Tính tốn cân cho bình phân ly bình gia nhiệt nước bổ sung 21 2.3.1.1 Bình gia nhiệt cao áp (GNCA1) 21 2.3.1.2 Bình gia nhiệt cao áp (GNCA2) 23 2.3.1.3 Bình gia nhiệt cao áp (GNCA 3) 24 2.3.2 Thiết bị khử khí cấp nước (KK) .28 2.3.3 Bình gia nhiệt hạ áp ( BGNHA 5) 29 2.3.4 Bình gia nhiệt hạ áp ( BGNHA 6) 30 2.3.5 Cân nhiệt điểm hỗn hợp K 32 2.3.6 Bình gia nhiệt hạ áp ( BGNHA 7) 33 2.3.7 Bình gia nhiệt hạ áp ( BGNHA 8), bình làm lạnh Ejector (LE) bình ngưng 34 2.3.7.1 Bình gia nhiệt hạ áp ( BGNHA 8) .35 2.3.7.2 Điểm hỗn hợp sau bình ngưng (HH2) 36 2.4 Cân nước ngưng 36 2.5 Cân lượng tiêu hao Tuabin 37 2.5.1 Cân lượng 37 2.5.2 Suất tiêu hao Tuabin .39 2.5.3 Tiêu hao nhiệt cho thiết bị Tuabin .39 2.5.4 Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị Tuabin 39 2.5.5 Tiêu hao nhiệt cho lò 40 2.5.6 Suất tiêu hao nhiệt cho lò 40 2.5.7 Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy 40 2.5.8 Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy 41 2.5.9 Hiệu suất truyền tải môi chất nhà máy .41 2.5.10 Hiệu suất thiết bị Tuabin 41 2.5.11 Hiệu suất toàn nhà máy 42 2.5.12 Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy toàn nhà máy .42 2.5.13 Suất tiêu hao nhiên liệu chuẩn 42 LỜI NÓI ĐẦU Sản xuất điện ngành quan trọng kinh tế quốc dân Nó phản ánh tình trạng chung sức sản xuất quốc gia Điện đóng vai trò quan trọng lĩnh vực kinh tế, trị, xã hội Đối với đời sống thường ngày, điện cần cho chiếu sáng, nấu nướng, cung cấp lượng cho thiết bị điện… Đối với kinh tế điện quan trọng cấp lượng cho máy móc hoạt đơng, tạo điều kiện đủ ánh sáng, thoáng mát cho người lao động Đối với trị đất nước điện có vai trò lớn để tạo dòng điện ngồi thiết bị chu trình nhiên liệu đóng vai trò quan trọng Nhiên liệu cấp cho nhà máy nhiệt điện dạng rắn, khí liên quan đến nguồn tài ngun quốc gia Để cho sinh viên hiểu biết thêm nhà máy nhiệt điện, giảng viên khoa Công nghệ Nhiệt – Điện lạnh tạo điều kiện cho sinh viên tiếp xúc với đồ án nhà máy nhiệt điện Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Phạm Duy Vũ chỉnh sửa bổ sung cho làm em Đây lần em thiết kế nhà máy nhiệt điện, kiến thức hạn chế chưa có kinh nghiệm nên q trình thiết kế chắn khơng tránh khỏi sai sót Em kính mong nhận góp ý dẫn tận tình q thầy giáo để kiến thức em tốt Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Trần Quang Thuật CHƯƠNG 1: ĐỀ XUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN 1.1 Giới thiệu sơ lược điện Năng lượng mà chủ yếu điện trở thành nhu cầu thiếu phát triển kinh tế quốc gia giới Dựa vào khả sản xuất lượng tiêu thụ điện mà ta đánh giá chung phát triển ngành công nghiệp nước Điện sản xuất nhiều nơi giới nhiều cách khác nhà máy thủy điện (NTĐ), nhà máy điện thủy triều, nhà máy điện địa nhiệt, nhà máy điện nguyên tử (NNT), nhà máy phong điện, nhà máy điện dùng lượng mặt trời, Hiện phổ biến nhà máy nhiệt điện, nhiệt đốt nhiên liệu hữu (than, dầu, khí ) biến đổi thành điện Trên giới điện sản xuất từ nhà máy nhiệt điện chiếm khoảng 70% điện giới, riêng nước ta lượng điện nhà máy nhiệt điện sản xuất chiếm tỷ lệ chủ yếu tổng số điện toàn quốc Nhưng quốc gia giới việc sản xuất điện tùy thuộc vào nguồn lượng sẵn có, điều kiện kinh tế phát triển khoa học kỹ thuật 1.2 Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy điện Sau hòa bình lập lại năm 1945 tiếp quản số nhà máy điện cũ thực dân Pháp xây dựng thời gian xâm lược nước ta, nhà máy có cơng suất thực tế khoảng 30MW Các nhà máy xây dựng thành phố khu mỏ, với công suất nhỏ, hiệu suất thấp thiết bị loại cũ Từ năm 1975 xây dựng thêm nhiều nhà máy điện cơng suất nhỏ, mặt khác thời gian chiến tranh phá hoại miền Bắc đế quốc Mỹ gây ra, đa số nhà máy điện bị oanh tạc hư hỏng nặng Hiện có nhiều nhà máy có cơng suất lớn ngồi nhà máy nhiệt điện có nhà máy thủy điện, lượng điện sản xuất để cung cấp cho nước thiếu nhiều Trước phát triển vũ bão kinh tế giới, tiến khoa học kỹ thuật Đây vấn đề lớn mà quốc gia giới nói chung nước ta nói riêng cần có biện pháp giải cho không bị tụt hậu so với nước khác Nhờ phát triển cách vượt bậc khoa học kỹ thuật, từ ta áp dụng vào mà nâng cao thông số làm việc độ tin cậy làm việc thiết bị, từ nâng cao hiệu suất nhà máy điện Từ vấn đề đòi hỏi sinh viên Khoa Công Nghệ Nhiệt Điện Lạnh cần phải tìm hiểu nghiên cứu làm quen với thiết bị sản xuất điện để sau tự thiết kế, vận hành, sửa chữa thiết bị nhà máy nhiệt điện Và để góp phần trí tuệ vào cơng xây dựng đất nước ngày giàu mạnh, có uy tín giới 1.3 Xác định loại nhà máy điện cần thiết kế Trên thực tế thấy có hai loại nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hữu sử dụng chu trình Rankine là: -Nhà máy nhiệt điện: Chỉ sản xuất điện cung cấp cho lưới điện chung -Trung tâm nhiệt điện: Vừa sản xuất điện cấp lên lưới điện chung vừa cung cấp nước nóng cho hộ tiêu thụ 1.4 Vị trí đặt nhà máy - Chúng ta đặt nhà máy xã Bình Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh - Thuận lợi vị trí địa lý: Gần mỏ than Mạo Khê (khoảng 50km) Sau vào hoạt động tận dụng nguồn than chất lượng thấp vùng than Mạo Khê để phát điện, góp phần bảo vệ mơi trường Ngồi vùng hoang sơ kêu gọi đầu tư nên khơng tốn nhiều chí phí đầu tư giải phóng mặt ưu đãi từ địa phương -Nhiệm vụ nhà máy: Nhà máy cung cấp điện vào lưới điện quốc gia 1.5 Chọn công suất tổ máy Sau xác định loại nhà máy nhiệt điện phải xác định công suất tổ máy thông số Công suất tổ máy thông số liên quan chặt chẽ với nhau.Nếu chọn công suất tổ máy(công suất đơn vị) lớn ,thông số cao dẫn đến hiệu suất toàn nhà máy tăng lên Và ta cần ý cơng suất đơn vị tổ máy khơng vượt q cơng suất dự phòng hệ thống tức công suất tổ máy phải chọn nhỏ 10% so với cơng suất tổng tồn hệ thống Và điều thuận lợi sau muốn mở rộng tối đa công suất không làm cho số tổ máy tăng nhiều nhà máy - Các tổ máy nên chọn có cấu hình công suất để thuận tiện cho việc vận hành, sữa chữa, thay quản lý thiết bị Công suất nhà máy điện 900MW trường hợp ta chia làm ba phương án để so sánh hiệu kinh tế, kỹ thuật phương án Bao gồm có phương án sau: - Đặt tổ máy có cơng suất tổ 300MW - Đặt tổ máy có cơng suất tổ 450MW - Đặt tổ máy có cơng suất tổ 900MW Chọn phương án đặt tổ máy có cơng suất 450MW ( Theo phân cơng giáo viên hướng dẫn) 1.6 Tính tốn phương án chọn Giả sử chi phí đầu tư ứng với 1MW cơng suất nhà máy có giá triệu USD, tỷ giá USD= 23.000 VND 1.6.1 Tính chi phí vận hành năm Chi phí vận hành năm thiết bị sau: S = SA + SB + Sn + S0 , [đồng]/năm Trong đó: SA : chi phí cho khấu trừ hao mòn sữa chữa SB : chi phí cho nhiên liệu Sn : chi phí cho việc trả lương cán cơng nhân viên S0 : chi phí cơng việc chung nhà máy tất tiêu khác 1.6.1.1 Chi phí cho khấu trừ hao mòn sữa chữa SA = PA.K ,đồng /năm Trong đó: PA : Phần khấu hao thiết bị sửa chữa K: vốn đầu tư thiết bị nhiệt phương án; [đồng] PA = 6% Tra bảng 1.13 [Tài liệu 1/Tr 26] Phương án : Chọn tổ máy với công suất tổ 450MW K= 27,32.1012 [đồng] SA= 0,059 27,32.1012 = 1,612.1012 [đồng] 1.6.1.2 Chi phí cho nhiên liệu: SB = C.b.n.N, [đồng/năm] Trong đó: C : giá mua nhiên liệu nhà máy.với giá than C = 2,6.106 [đồng/tấn] theo TCVN 8910:2015 Với b : suất tiêu hao than tiêu chuẩn để sản xuất l kWh Giả sử số sử dụng 6000h,ta có : b= 0,3297 kg/kWh : ứng với phương án N : Tổng công suất nhà máy [kWh/năm] N = 900.103 [kWh/năm] Giả sử năm sản xuất n = 6000h Vậy chi phí cho nhiên liệu năm nhà máy là: Btc= 0.3397 900.6000 = 1780380 Ttc/năm SB = C.b.n.N=2,6.106.0,3297.6000.900.103 =4628571428571 [Đồng/Năm] 1.6.1.3 Chi phí trả lương cho cơng nhân Sn = Z.N.n ,đồng/năm Trong Z: tiền lương trung bình người năm, Giả sử tháng cán công nhân viên nhận lượng trung bình người 200.106 đồng /năm n : hệ số biên chế công nhân vận hành, [người/MW] Ta chọn : n = 0,85 N : Tổng công suất nhà máy, N = 900 [MW] Chi phí trả lương cho cán cơng nhân viên phương án : Sn = 200.106.900.0,85 = 153 109 đồng/năm 1.6.1.4 Phí tổn chung S0 = α (SA+SN) ,đồng/năm Trong : α = 27% : hệ số khấu hao SA : Chi phí khấu hao sửa chữa Sn : Chi phí trả tiền lương cho cán công nhân viên S0 = α (SA+ Sn) = 0,27.( 1,162.1012 + 153.109)= 476,6.109 đồng/năm Vậy chi phí vận hành năm phương án S = S B + SA + Sn + S0 = 4628571428571 + 1,612.1012 + 153 109 + 476,6.109 = 6,87.1012 đồng/năm CHƯƠNG 2: LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 2.1 Lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cho tổ máy chọn SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CỦA MỘT KHỐI 300MW Trong : LH QN Lò trực lưu Bộ nhiệt QNTG Bộ nhiệt trung gian CA Tầng cao áp TA Tầng trung áp HA Tầng hạ áp BN Bình ngưng BNN Bơm nước ngưng LE Bình làm lạnh Ejectơ HA5,6,7,8 Các bình gia nhiệt hạ áp 5,6,7,8 CA 1,2,3 Các bình gia nhiệt cao áp 1,2,3 BNC Bơm nước cấp KK Thiết bị khử khí TP Tuabin phụ NBS Nước bổ sung Diễn giải sơ đồ nhiệt nguyên lý Trong toàn nhà máy 900MW bao gồm khối, khối 450MW gồm có: lò trực lưu, tua bin ngưng trục K-450-300 có thơng số siêu tới hạn, q nhiệt trung gian lần, tuabin có xilanh Hơi nhiệt từ lò dẫn đến phần cao áp tuabin giản nỡ sinh công, sau khỏi phần cao áp nhiệt trung gian lần tiếp tục giản nỡ phần trung áp hạ áp tuabin Trên tuabin có cửa trích gia nhiệt cho nước ... khác nhà máy thủy điện (NTĐ), nhà máy điện thủy triều, nhà máy điện địa nhiệt, nhà máy điện nguyên tử (NNT), nhà máy phong điện, nhà máy điện dùng lượng mặt trời, Hiện phổ biến nhà máy nhiệt điện, ... 1.5 Chọn công suất tổ máy Sau xác định loại nhà máy nhiệt điện phải xác định cơng suất tổ máy thông số Công suất tổ máy thông số liên quan chặt chẽ với nhau.Nếu chọn công suất tổ máy( công suất đơn... đa công suất không làm cho số tổ máy tăng nhiều nhà máy - Các tổ máy nên chọn có cấu hình công suất để thuận tiện cho việc vận hành, sữa chữa, thay quản lý thiết bị Công suất nhà máy điện 900MW