thiết kế nhà máy nhiệt điện tua bin ngưng hơi công suất 300mw2222 (2)

MỤC LỤC CHƯƠNG I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 1.1 Lựa chọn sơ loại nhà máy nhiệt điện 1.2 Lựa chọn số thông số thiết bị 1.3 Chọn sơ đồ dồn nước đọng bình gia nhiệt 1.4 Chọn sơ đồ cấp nước bổ sung 1.5.Chọn sơ đồ tận dụng nước xả lò CHƯƠNG 2: MƠ TẢ Q TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DÒNG HƠI TRÊN ĐỒ THỊ I-S 2.1 Q trình làm việc dòng đồ thị i-s 2.2 Bảng thông số nước CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 3.2 Cân nhiệt 10 3.2.1 Tính cân cho bình phân ly bình BGNNBS: 10 3.2.2 Bình gia nhiệt cao áp 5: 14 3.2.3 Xác định sơ độ gia nhiệt bơm cấp cho nước cấp: 17 3.2.4 Bình gia nhiệt cao áp 4: 19 3.2.5 Cân cho bình khử khí (BKK): 22 3.2.6 Cân bình gia nhiệt hạ áp 3: 23 3.2.7 Cân bình GNHA HA1: 24 3.2.9 Tính tốn kiểm tra cân cho Bình ngưng (BN):4 26 3.3 Kiểm tra cân công suất Tuabin: 27 3.4 Xác định tiêu kinh tế – kĩ thuật tổ máy: 30 a/ Tiêu hao vào tuabin: 30 b/ Suất tiêu hao cho tuabin: 31 c/ Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin: 31 d/ Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin: 32 e/ Tiêu hao nhiệt cho lò hơi: 32 g/ Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi: 33 h/ Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy (tính cho tổ máy): 33 i/ Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: 33 k/ Hiệu suất truyền tải môi chất nhà máy: 33 l/ Hiệu suất thiết bị tuabin (kể hiệu suất tuabin, bình ngưng, khớp nối máy phát): 34 m/ Hiệu suất toàn tổ máy: 34 n/ Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy nhà máy 34 o/ Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn cho toàn tổ máy: 35 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TỔ MÁY 36 4.1 Tính tốn lựa chọn thiết bị gian máy: 36 4.1.1 Tính chọn bơm cấp: 36 4.1.2 Chọn bơm ngưng: 37 4.1.3 Tính tốn lựa chọn bơm tuần hồn: 40 4.1.4 Tính chọn bơm nước đọng: 43 4.1.5 Chọn bình ngưng: 44 4.1.6 Tính chọn bình khử khí: 46 4.1.7 Tính chọn bình gia nhiệt: 47 4.2 Tính tốn lựa chọn thiết bị cho gian Lò hơi: 48 4.2.1 Lựa chọn loại nhiên liệu phương pháp đốt: 48 4.2.2 Chọn Lò hơi: 49 4.2.3 Chọn hệ thống chuẩn bị nhiên liệu: 50 4.2.4 Tính chọn quạt gió: 53 4.2.5 Tính chọn Quạt khói: 56 4.2.5 ống khói: 61 4.2.6 Thiết bị khử bụi 63 CHƯƠNG : BỐ TRÍ TỒN NHÀ MÁY 64 5.1 Lựa chọn địa điểm bố trí 64 5.2 Tổng bình đồ nhà máy 65 5.3 Những yêu cầu bố trí ngơi nhà 66 5.3.1 Gian máy 66 5.3.2 Gian trung gian 66 5.3.3 Gian lò 67 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH CHƯƠNG I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 1.1 Lựa chọn sơ loại nhà máy nhiệt điện Theo yêu cầu đề tài thiết kế sơ nhà máy điện phụ tải nhiệt nghĩa thiết kế nhà máy sản xuất điện mà không cung cấp nhiệt cho hộ tiêu thụ nhiệt Vậy ta chọn thiết kế nhà máy điện ngưng tuý Công suất yêu cầu thiết kế nhà máy điện 600MW Do ta lựa chọn xây dựng NMNĐ có tổ máy với công suất tổ 300MW, dùng Tuabin ngưng K - 300 - 169 có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt Sơ đồ nhiệt nguyên lý xác định nội dung q trình cơng nghệ biến đổi nhiệt nhà máy điện Nó bao gồm thiết bị chính, phụ, đường nước nối chúng tham gia vào q trình cơng nghệ Mỗi phần tử loại cho miêu tả lần sơ đồ nguyên lý Trong NMNĐ Tuabin ngưng sơ đồ nhiệt nguyên lý gồm có: lò hơi, tuabin, máy phát, bình ngưng, bình trao đổi nhiệt (bình gia nhiệt nước ngưng, bình khử khớ, bình gia nhiệt, bình phân ly ) Ngồi có loại bơm bơm cấp, bơm ngưng, bơm nước đọng bình trao đổi nhiệt, ejector Các thiết bị phụ nối với đường ống hơi, nước phù hợp với trình tự chuyển động mơi chất Trên sơ đồ nhiệt ngun lý khơng có thiết bị dự phòng, khơng có thiết bị phụ đường ống Trên sở sơ đồ nhiệt nguyên lý, người ta xác định đặc tính kĩ thuật lựa chọn thiết bị nhiệt, thiết lập sơ đồ chi tiết cho nhà máy điện Sơ đồ nguyên lý sở tính tốn cơng nghệ nhà máy nhiệt điện bất kỳ: tuabin hơi, tuabin khí đốt, nhiên liệu hữu cơ, nhà máy nhiệt điện nguyên tử dùng nhiên liệu hạt nhân SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH 1.2 Lựa chọn số thơng số thiết bị - Tuabin: Loại tuabin : K - 300 - 169 + Công suất tuabin 300MW + Áp suất 169 at + Nhiệt độ 5380C + Sử dụng chu trình nhiệt trung gian cho NMNĐ + Bảng thơng số cửa trích tuabin: Cửa trích số Sau tầng cánh số Áp suất Nhiệt độ (bar) (0 C ) 1- Đi vào CA6 47,8 349 2- Đi vào CA5 11 22,3 438 3- Đi vào khử khí 15 7,65/6,0 306 4- Đi vào HA3 16 4,02 245 5- Đi vào HA2 18 1,25 106 6- Đi vào HA1 19 0,336 85 - Lò hơi: +Chọn lò tuần hoàn tự nhiên Đốt than phun sản xuất với thông số Po = 168,5 bar, to = 5380C - Bình phân ly bình gia nhiệt nước bổ sung - Bình khử khí: Dựng cấp khử khí Với Pkk = bar nhỏ, cửa trích ta mắc thêm giảm áp (POY) trước vào bình khử khí - Bình gia nhiệt: Gồm có BGNCA & BGNHA - Dùng hâm nước cấp - Các loại bơm: bơm cấp, bơm ngưng, bơm tuần hoàn, bơm nước đọng SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH 1.3 Chọn sơ đồ dồn nước đọng bình gia nhiệt Cần chọn cho thuận tiện đơn giản với chi phí thấp hiệu Nước đọng sau bình gia nhiệt đưa đến nơi có nhiệt độ xấp xỉ, có áp suất thấp để khơng phải dùng bơm.Nước đọng đưa vào đường nước ngưng hay đường nước cấp sau bình gia nhiệt Tuy nhiên, sơ đồ dồn nước đọng dùng phổ biến sơ đồ dồn cấp phối hợp với bơm Tức nước đọng BGNCA phía (phía lò hơi) dồn cấp từ xuống cuối đưa vào bình khử khí chính.Nước đọng BGNHA phía (phía gần bình khử khí ) dồn cấp từ xuống tới BGNHA phía gần cuối dùng bơm để đẩy ngược trở lại đường nước ngưng phía đầu BGN Một bình hạ áp phía cuối (phía gần bình ngưng) dồn cấp đưa trực tiếp vào khoang nước bình ngưng nước đọng bình gia nhiệt làm mát ejector bình gia nhiệt làm mát chèn 1.4 Chọn sơ đồ cấp nước bổ sung Nước bổ sung cho lò lấy từ nguồn nước qua xử lý hoá học nhà máy đưa trực tiếp vào chu trình qua bình gia nhiệt tận dụng nước xả đưa vào bình khử khí 1.5.Chọn sơ đồ tận dụng nước xả lò Dùng sơ đồ phân ly nước xả lò tận dụng lượng nhiệt,lượng nước xả lò, làm giảm tổn thất nhiệt lò tăng hiệu suất chu trình nhiệt Ta chọn cấp phân ly nước xả Hơi sau phân ly đưa vào bình khử khí nước cấp Nước lại đưa vào bình gia nhiệt nước bổ sung để gia nhiệt cho nước bổ sung sau thải ngồi theo đường cống thải SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH CHƯƠNG 2: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DỊNG HƠI TRÊN ĐỒ THỊ I-S 2.1 Q trình làm việc dòng đồ thị i-s (Hình vẽ trang bên) 2.2 Bảng thơng số nước - Thông số hơi: + Áp suất cửa trích Ptr (bar) biết + Nhiệt độ cửa trích ttr (0C) biết + Entanpi cửa trích (tra theo đổ thị i-s phần mềm CATT2) từ Ptr ttr + Áp suất bình gia nhiệt: PBGN = (0,94 ¸ 0,97).Ptr ta lấy PBGN = 0,96.Ptr - Thông số nước: + Nhiệt độ dòng nước khỏi bình gia nhiệt: tnc = tbh - q Trong đó: +tbh : Nhiệt độ bão hồ nóng Tra bảng PL1.1_Nước nước bào hoà theo áp suất Pbgn tra phần mềm CATT2 theo áp suất PBGN độ khô x=0 +q : Độ gia nhiệt không tới mức q = (2 ¸ 4) với BGNCA q = (3 ¸ 6) với BGNHA Độ gia nhiệt không tới mức q bình khử khớ coi - Trở lực đường chính: Chọn ∆P = 10% - Tổn thất áp suất qua hâm nước: Chọn ∆P = bar SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH - Tổn thất áp suất qua BGNCA: Chọn ∆P = bar - Với BGNHA trước khử khí: Chọn Pra = PKK + bar - Với BGNHA sau chọn tổn thất áp suất: ∆P = bar - Theo quy định nhà chế tạo tuabin để đảm bảo cho tầng cánh cuối làm việc vùng ẩm có hiệu quả, an tồn kéo dài tuổi thọ độ ẩm tầng cánh cuối không lớn giá trị giới hạn y* k chế độ cơng suất khác Thông thường y* k vào khoảng (0.1;0.12) Như độ khơ vào bình ngưng chế độ vận hành không thấp (0,9;0.88) Khi thiết kế chế độ định mức, độ khô thoát khỏi tuabin nên chọn khoảng từ (0,92;0,96) hợp lý, ta chọn sơ bộ: xK = 0,96 - Áp suất tuyệt đối bình ngưng thiết kế lựa chọn sơ vào khoảng (0.064¸0,066) bar, ta chọn sơ bộ: pk=0.064 bar Khi biết độ khơ áp suất thoát ta xác định điểm trạng thái thoát khỏi tầng cánh động cuối tuabin điểm trạng thái bình ngưng - Hiệu suất bình gia nhiệt chọn sơ bộ: ƞBGN = 0,98 - Thông số nước chưa sôi, P < 10 atm, chấp nhận: i = 4,18.t (0C) - Chấp nhận độ gia nhiệt cho nước dùng cho ejectơ chèn hạ áp: q = 40C + Áp suất nước bình gia nhiệt : Pnc Pnc - tính theo độ chênh áp suất (dựa vào sơ đồ nhiệt nguyên lý) + Entanpi nước cấp: inc (Tra theo đồ thị i-s phần mềm CATT2 theo hai thông số Pnc tnc) SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH PLI:Bảng thông số nước Thông số Điểm Thiết bị ttr ptr itr [oC] [bar] [kj/kg ] Tuabin 538 165,8 3399 0' Tuabin 538 159,168 3399 Thông số BGN pBGN [bar] - tBGN [oC] - ibh [kj/kg ] - Thông số đường nước ∆𝑡 [oC] - Pnc [bar] - 256,6 188,9 inc [kj/kg] - GNCA5 349 47,8 3072,1 45,88 258,6 1T Sau QNTG 565 44,45 3589,6 - - - - - - - GNCA4 438 22,3 3328,5 21,41 216 924,54 214 184,9 916,1 KK 306 7,65 3071 159 671 159 675 GNHA3 245 4,02 2954,2 3,78 141,6 596 147,6 11 622 GNHA2 106 1,25 2685 1,175 104,2 99,2 14 419,1 GNHA1 83,6 0,49 2650 0,461 79,31 436,7 332 74,31 17 295,67 BN x=0,96 0,064 2473 0.064 37,34 156,5 37,34 20 156,5 1128 tnc [oC] - 1072 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 3.1 Cân nước tuabin * Các thông số cho trước: - Lượng trích cho ejector: ej = 0,007 - Lượng chèn turbine: ch = 0,008 - Lượng rò rỉ: rr = 0,011 - Lượng nước xả lò: xả = 0,012 - Hiệu suất máy phát điện hiệu suất khí (khớp nối, ổ đỡ, sức cản, ma sát): ƞg=0,98; ƞm=0,98; Ta có phương trình cân nước sau: -Lượng tiêu hao cho toàn Tuabin: TB= O +ch +ej =1+0,008+0,007= 1,015 -Phụ tải Lò Hơi: LH=TB +rr = 1,015 + 0,011= 1,026 -Lượng nước cấp vào lò: nc =LH + xa =1,026+0,012 =1,038 SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH 3.2 Cân nhiệt 3.2.1 Tính cân cho bình phân ly bình BGNNBS: 3.2.1.1 Bình phân ly: Bình phân ly x= 0,98 a’xabỏ, i’xả Hình 2: Sơ đồ tính cân cho BPL -Trong đó: +PL, iPL - Lưu lượng tương đối entapy khỏi bình phân ly; +bỏxả, i’xả - Lưu lượng tương đối entanpi nước xả; -áp suất bình phân ly 7,65 bar -áp suất bao 165,8 bar(tra theo phần mềm CATT2 theo áp suất), ta nhiệt độ bão hoà tương ứng 350,250C entanpy i’BH = 1673 kJ/kg -Lưu lượng nước xả lò: xa=0,012 -Bình phân ly nước xả có hiệu suất 98%, áp suất 7,65 bar(tra theo phần mềm CATT2 theo áp suất), tương ứng với nhiệt độ bão hoà t = 168,560C entanpy ixa’ = 713 kJ/kg -Hơi sau phân ly đưa vào bình khử khí có áp suất p = bar,có nhiệt ẩn hố là: r = i”P(BPL) – i’P(BPL)= 2766,5 – 713 = 2053,5 ( kj/kg) -Độ khô sinh chọn: x = 0,98 -Hơi sau phân ly có entanpy: iPL = ixa’ + x*r = 713 + 0,98.2053,5= 2725,43 ( kJ/kg) SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 10 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH số trao đổi khơng khí n khơng lớn 45 để tránh dòng khơng khí mạnh lùa vào gian lò Để đảm bảo làm việc chắn lò ta đặt lò quạt gió Khi phụ tải nhỏ làm việc, giảm lượng tiêu hao cho quạt Năng suất quạt làm việc song song bé suất tổng quạt làm việc độc lập lưới có đặc tính thuỷ lực cần phải đặt chồng quạt cho làm việc song song chúng đảm bảo suất lò Năng suất quạt gió xác định theo công thức sau: V = BLo(bl - bl - nt + skk ) t  273 m /s 273 -Trong đó: +B-Lượng tiêu hao than lũ tính cho quạt, B = 7,2 kg/s +Lo - lượng khơng khí lý thuyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu Lo = 0,0889(Clv+0,375Slv) + 0,265Hlv - 0,0333Olv = 5,65916 m3/kg  L = L0 = 1,11.5,65916 = 6,2816676 m3/kg +t - nhiệt độ khơng khí lạnh hút vào quạt t = 30oC +bl - hệ số khơng khí thừa buồng lửa cụm pheston bl = 1,11 +bl ,nt - Hệ số lọt khơng khí buồng lửa hệ thống nghiền than bl = 0,05; nt = 0,08 +skk - Rò khơng khí sấy khơng khí Dùng sấy khơng khí loại ống nên skk = 0,05  V =7,2 5,65916 (1,11 - 0,05 - 0,08 + 0,05) 30  273 273 = 46,59 m3/s = 167714 m3/h - Sức ép quạt gió phụ tải lò cực đại: H = Hkk - Hsh -hck -Trong đó: SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 54 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH +Hkk - Tổng trở lực đường khơng khí có kể đến hiệu chỉnh áp lực khí quyển: Hkk = hkk 760 h Kq hkk - Tổng trở lực đường dẫn khơng khí bao gồm: + Trở lực đường gió thổi quạt gió, chọn = 45 mmH2O +Trên đường đẩy khơng khí lạnh, chọn = 30 mmH2O + Bộ sấy khơng khí, chọn = 180 mmH2O + Trên đường khơng khí nóng, chọn = 113 mmH2O hkk = 45 + 30 + 180 + 113 = 368 mmH2O +HKq - áp lực khí hKq = 750 mmHg  Hkk = 368 760 = 372,90667 mmH2O 750 +Hsh - Sức hút tự nhiên đường khơng khí Hsh = ( 1,2 - 352 )H 273  t b -Với H + Chiều cao phần có sức hút tự nhiên (bộ sấy khơng khí ống khơng khí nóng) H = 45 m +tb - nhiệt độ khơng khí sấy nóng t b = 304oC (lấy theo sách tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt)  Hsh = (1,2 - 352 ).45 = 26.54766  26,548 mmH2O 273  304 +Hck - Chân không buồng lửa chỗ khơng khí đưa vào +hck = hft + 0,95Hft +Với: hft - Chân không trước cụm ống pheston hft = mmH2O +Hft - Khoảng cách tâm tiết diện khói khỏi buồng lửa khơng khí vào buồng lửa, chọn Hft = 50 m SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 55 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH  hck = + 0,95.50 = 49,5 mmH2O  H = 368 – 26,548 - 49,5 = 291,9 mmH2O - Công suất điện cần thiết để kéo quạt gió là: W= 9,81.46,59.291,9 9,81VH = = 167 kW 1000 1000.0,8 Với:  - hiệu suất quạt, chọn 0,8 H – tính theo N/m2 Dựa vào phụ lục PL 2.2 (Trang 139 sách TTTK NMNĐ) chọn quạt BưH-24 có thơng số sau: + Năng suất (m3/h) : 20000 + Sức ép (mmH2O) : 450 + Công suất trục (kW) : 260 + Số vòng quay (vòng/phút) : 750 4.2.5 Tính chọn Quạt khói: Quạt khói chọn theo suất lò Do sản lượng lò D = 500 t/h > 120 t/h, nên ta đặt quạt khói cho lò Khi quạt làm việc song song với thỡ suất hệ thống giảm so với tổng suất chúng cộng lại nên phải ý lựa chọn cho thích hợp để đảm bảo đủ lưu lượng Khi chọn quạt lấy dự trữ 10% so với tính tốn - Năng suất quạt khói: Vk = B(VY + Lo) t  273 , m /s 273 -Trong đó: +B-Lượng tiêu hao than lũ tính cho quạt, B = 7,2 kg/s +VY - Thể tích sản phẩm cháy 1kg nhiên liệu sau sấy khơng khí VY = (VRO2 + VN2 + VH2O) C lv  Slv 0,375 Có: VRO2 = 1,866 = 1,0263m3/kg 100 SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 56 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH N lv VN2 = + 0,79 Lo = 4,4273 m3/kg 100.1,251 VH2O = 0,112Hlv + 0,0124Wlv + 0,0161Lo + 1,24GPh = 0,931 m3/kg VY = (1,0263 + 4,4273 + 0,931)1,11 = 7,086906m3/kg + - Lượng khơng khí lọt vào đường khói Đường khói có khử bụi xyclon nên  = 0,05 +t - Nhiệt độ khói quạt khói t = 165 oC  Vk = 7,2.(7,086906 + 0,05.5,65916) 165  273 273 = 85 m3/s = 306000 m3/h - Sức ép quạt khói: Hk = hm + hK - hCK, mmH2O -Trong đó: +hm - Chân khơng trước cụm ống pheston hm = 2mmH2O +hK - Tổng trở lực đường khói có kể đến hệ số nồng độ bụi  dòng khói, trọng lượng riêng khói  áp lực khí quyển: hKq = 750mmHg hK = [Hb(1 + ) + HZ + HY] γ 760 , mmH2O 1,293 h Kq -Trong đó: +Hb - Trở lực cột khói từ buồng lửa đến khử bụi, tốc độ khói bé 12m/s bỏ qua trở lực ma sát đường khói mà cần ý đến trở lực cục Bao gồm : + Đường khói lò = 156 mmH2O + Đường khói từ lò tới khử bụi = 10 mmH2O  Hb = 166 mmH2O  Hb(1 + ) = 166.(1 + 0,02267) = 169,763 mmH2O  - Nồng độ bụi than dòng khói tính theo cơng thức sau: SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 57 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH a ZA P = 100γ VK +ở đây: aZ - Tỷ lệ tro bay theo đường khói phụ thuộc vào loại lò với lò khơ có, Chọn aZ = 0,8 AP - Thành phần tro nhiên liệu, AP = 27,6% 0 - Trọng lượng riêng khói 00C 760mmHg, kg/m3 xác định theo công thức sau:  0,01A P  1,293αL  0,001αL d b 0 = VK -Trong đó: +L0 - Lượng khơng khí lý thuyết để đốt cháy kg nhiên liệu, m3/kg + - Hệ số khơng khí thừa trung bình đường khói đường từ buồng lửa đến khử bụi +db - Độ ẩm khơng khí g/m3 tiêu chuẩn (8g/m3 tiêu chuẩn) +VK - Thể tích sản phẩm cháy hệ số khơng khí thừa cho  0 =  0,01.27,6  1,293.1,11.6,282  0,001.1,11.5,65916.0,008 7,08690 = 1,3743901 = 0,8.27,6 = 0,02267 100.1,3744.7,0869 +HZ - Trở lực khử bụi, khử bụi loại xyclon khoảng từ 60  80 mmH2O, khử bụi điện khoảng từ 10  20 mmH2O Chọn khử bụi điện nên HZ = 15 mmH2O +HY - Trở lực đường khói kể từ khử bụi đến chỗ thoát bao gồm: Tên nơi Bộ khử bụi điện SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT Trở lực (mmH2O) 20 58 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH Đường khói từ khử bụi tới quạt khói 15 Đường khói từ quạt khói tới ống khói 17 ống khói 14 HY 66 γ - Hệ số hiệu chỉnh cho trọng lượng riêng khói.Với 1,293 nhiệt độ khói t = 200 oC có  = 0,748 kg/m3 760 - Hệ số hiệu chỉnh áp lực khí vị trí đặt nhà h Kq máy  hK = [169,763 + 15 + 66] 0,748 760 , mmH2O 1,293 750 = 147 mmH2O +HCK - Tổng sức hút tự nhiên đường khói bao gồm sức hút tự nhiên phần lò hđL sức hút tự nhiên ống khói tạo hmc - Sức hút tự nhiên ống khói tạo nên xác định theo công thức sau: hôk = (1,2 - 273 γ )Hơk 273  t kh -Trong đó: +Hơk - Chiều cao ống khói kể từ chỗ khói vào đến chỗ khói Hơk = 200m +1,2 kg/m3 - Trọng lượng riêng khơng khí bên ngồi áp lực 760 mmHg nhiệt độ 200C +0 - Trọng lượng riêng khói áp lực 760 mmHg nhiệt độ 00C kg/m3 +tKh - Nhiệt độ trung bình dòng khói ống khói lấy gần nhiệt độ khói quạt khói, tKh = 1650C SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 59 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN  hôk = (1,2 - GVHD:PHẠM ANH MINH 273 1,3743901) 200 = 68,672 mmH2O 273  165 - Sức hút tự nhiên tính từ chỗ buồng lửa tới chỗ vào ống khói (phần lò) : hđL = (1,2 - 273 γ )HđL 273  t kh Trong : tKh - Nhiệt độ trung bình dòng khói phần lò Nhiệt độ khói khỏi buồng lửa khoảng 800oC , nhiệt độ khói khỏi phần lò = 165oC Chọn nhiệt độ trung bình khói tKh = 450oC Hđl - Chiều cao phần lò từ chỗ khói khỏi buồng lửa đến chỗ vào khử bụi Chọn HđL = 40m  hđL = (1,2 - 273 1,3743901) 40 = 27,241mmH2O 273  450  HCK = hôk - hđL = 68,672 - 27,241 = 41,431 mmH2O Vậy Htt = + 145,62182 - 41,431 = 106,19082 mmH2O Khi tính sức ép quạt khói cần tính đến hệ số dự phòng áp suất k = 1,11,2 so với sức ép tính toán Chọn k = 1,15 H = kHtt = 1,15 106,19082 = 122,11944 mmH2O - Công suất động kéo quạt khói : Wqk = kk3 9,81VH (W) 1000ηq Trong : kk3 - hệ số dự phòng cơng suất quạt khói , lấy = 1,1  - hiệu suất quạt khói  = 0,7  0,8 chọn  = 0,6  Wqk = 1,1 9,81.85.122,11944 = 170 (kW) 1000.0,6 Theo PL2.3_Bảng đặc tính quạt khói chọn quạt ƯH26x2 với thơng số: +Năng suất: 500000 m3/h +Sức ép: 355 mmH2O SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 60 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN +Công suất điện: 585 kW +Số vòng quay: 750 v/p + Nhiệt độ khói : 100(oC) GVHD:PHẠM ANH MINH 4.2.5 ống khói: ống khói nhà máy điện đốt bột than thiết bị quan trọng thiết bị cao nhà máy giúp phát tán khí nhiễm mơi trường rộng xung quanh tránh gây độc hại cho khu vực gần nhà máy Nó phải tính tốn độ an tồn vững phải đảm bảo tiêu chuẩn phát thải mơi trường Chiều cao ống khói tốc độ khói khỏi miệng ống khói phải đảm bảo tiêu chuẩn Ngồi tốc đọ khói khỏi miệng ống khói (c2)còn phải tính tốn sở kinh tế -kĩ thuật thường lấy theo chiều cao giới hạn ống khói Hình 15 ống khói Đường kính miệng ống khói d2 tính theo cơng thức sau: d2 =1,1284 VK ,m C2 VK – Tổng lưu lượng khói từ lò vào ống khói VK =2.2.Vquạtkhói = 2.2.85 = 340 m3/s SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 61 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH C2 - Tốc độ khói ống khói C2 =2530m/s Chọn C2 = 25m/s  d2 = 1,1284 340 = 4,16(m) Chọn d2 = 4,2 m 25 Để bảo đảm tính vững ống khói độ ống khói phải bảo đảm nhỏ mọt giá trị giới hạn gh định Giá trị thường vào khoảng 2-5 (oC) Chọn góc nghiêng  = 3o tg = 0,0524 Chọn chiều cao ống khói HOK = 200m Đường kính chân ống khói xây gạch , bê tông d1 = d2 + 200 0,0524 = 4,2 + 20,96= 25,16 m Chọn d1 = 25,2 m   = 3,34o Trở lực ống khói bao gồm trở lực ma sát tổn thất tốc độ tính theo cơng thức sau: 2 H c cp Hok ctb Htlok = 0,04 k.(Hoặc là: htlok = 0,04 ok K) d tb dtb g -Trong đó: 0,04 hệ số  γ Kh = 0,85- Mật độ riêng khối lượng riêng g +K = dòng khói, m3/kg +dtb - Đường kính trung bình ống khói: dtb = 2d1d 2.25,2.4,2 = =7,2 m 25,2  4,2 d1  d +d1 - Đường kính dưới, d2 - Đường kính +ctb- Tốc độ trung bình khói ống khói: ctb= 4.340 4VK = = 8,35 m/s d tb  7,2 +htlok = 0,04 Kích thước ống khói: 200 8,35 0,85 = 32,9( N/m2) 7, d1 = 4,2 m d2 = 25,2 m SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 62 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH H = 200 m 4.2.6 Thiết bị khử bụi Chọn thiết bị khử bụi tĩnh điện có hiệu suất cao (99%), đảm bảo vệ sinh môi trường khu vực nói chung nhà máy nói riêng Có thể tận dụng lượng thải tro xỉ cho mục đích kinh tế Mỗi lò lắp lọc bụi tình điện kiểu ƠĂ3-4-115 có trường lọc từ (từ trường) từ trường làm sơ Đặc tính kỹ thuật khử bụi tĩnh điện: - Diện tích hữu dụng: 115 m2 - Mức độ làm lớn nhất: 99% - Nhiệt độ khói lớn nhất: 2500C - Nồng độ bụi khói cho phép: 50g/m3 - Sức nước phản kháng lọc bụi: 15kg/cm3 - Tiêu hao điện riêng để làm 1000m3khí/h: 0,3 kW/h SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 63 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH CHƯƠNG : BỐ TRÍ TỒN NHÀ MÁY 5.1 Lựa chọn địa điểm bố trí Những yêu cầu chung địa điểm cho NMNĐ có nhiều tập trung lại phải đạt mục tiêu hạ giá thành cơng trình nâng cao độ kinh tế vận hành nhà máy Khi lựa chọn địa điểm thực tế không tránh khỏi việc phải chấp nhận số hạn chế Mỗi phương án bố trí có mặt đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật lại không đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật Quyết SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 64 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH định lựa chọn phương án bố trí phải tính đến yếu tố kinh tế phương án khác đặt Hơn phải ý đến khả phát triển nhà máy tương lai Nhà máy điện ngưng nên xây dựng gần nơi khai thác nhiên liệu để giảm chi phí vận chuyển Trong trường hợp, nhà máy điện ngưng cần đặt gần nguồn nước làm mát Địa điểm đặt nhà máy phải gần tuyến đường sắt để chuyên chở cẩu kiện thiết bị thi công xây dựng nhiên liệu vận hành Nhánh đường sắt tới khu nhà máy không nên dài 15 km Việc lựa chọn địa điểm đặt nhà máy phải ý đến điều kiện địa chất, thủy văn Đất xây dựng phải chịu áp lực khơng nhỏ (0,2  0,25) MPa Địa hình phải phẳng, độ dốc không cho phép vượt 1% Mực nước ngầm phải độ sâu 4m so với mặt chung để tránh thấm vào móng đường hầm Nếu độ sâu khơng đạt phải tiến hành chống thấm 5.2 Tổng bình đồ nhà máy Tổng bình đồ nhà máy điện tổng mặt nhà máy có đặt thiết bị chính, phụ nhà máy Việc bố trí cơng trình tổng bình đồ phải đảm bảo yêu cầu cho trình công nghệ diễn thuận lợi, điều kiện thông thống, phòng chống cháy nổ, vệ sinh có cảnh quang thống mát Bố trí cơng trình phải đảm bảo thuận lợi cho việc cung cấp nước, cung cấp nhiên liệu, thải tro xỉ, v.v Các đường dẫn nhiên liệu, đường nước đường phải dễ dàng thi cơng, chi phí thấp Trong mặt tồn nhà máy có cơng trình sau đây: tòa nhà ( gian máy, gian lò thiết bị khác), ống khói, trạm phân phối điện máy biến áp, gian nhiên liệu, phòng điều khiển, trạm bơm tuần hoàn, bơm thải xỉ, thiết bị xử lý nước, khu công nhân sinh hoạt, khu nhà hành chính, xưởng khí, kho vật tư, phòng thí nghiệm, v.v SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 65 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH 5.3 Những yêu cầu bố trí ngơi nhà 5.3.1 Gian máy Gian máy đặt thiết bị bao gồm: tuabin thiết bị phụ bình ngưng, bơm ngưng, bơm nước cấp, bơm nước đọng, bình gia nhiệt hồi nhiệt, ejectơ, bình làm lạnh chèn Gian máy gồm có tầng: Tầng gọi tầng phục vụ đặt tuabin máy phát điện, tầng đặt bình ngưng loại bơm Các bình gia nhiệt hồi nhiệt đặt gian máy Với tuabin K-150-130 sơ đồ khối khơng có liên hệ ngang chọn phương án đặt ngang tuabin, đảm bảo thống thiết bị cho khối, đường ống dẫn ngắn Gian máy có giàn thao tác cốt m cho người vận hành, sửa chữa người lại Trong gian máy, phần đầu hồi cố định đặt khu xử lí nước cho lò hơi, sau đến phần nhà điện tự dùng, song song với tuabin bố trí bình gia nhiệt Mỗi tuabin lắp đặt bơm cấp điện bơm làm việc bơm dự phòng Mỗi bình ngưng lắp đặt bơm ngưng, bơm làm việc bơm dự phòng Ngồi ra, gian máy lắp đặt bơm dầu, bơm kỹ thuật, bơm nước Giữa hai tổ máy để khoảng trống cốt 15 m cốt m 15 m mục đích cho việc sửa chữa lâu dài Phần tường bao với gian trung gian có cửa vào phục vụ vận hành sửa chữa 5.3.2 Gian trung gian Gian trung gian tạo thành gian khử khí gian phễu than Gian khử khí có tầng Tầng thứ đặt thiết bị phân phối điện tự dùng 3kV 220/380V, tầng thứ đặt đường ống góp chính, thiết bị giảm ôn giảm áp, bảng điện tự dùng, tầng thứ ba đặt bình khử khí Gian phễu than chia làm tầng Tầng thứ đặt máy nghiền, quạt tải bột than Đặt máy nghiền nằm ngang gian phễu than Tầng thứ hai đặt phễu than tươi (than nguyên), phễu than bột (than mịn), máy cấp than tươi than bột Tầng thứ đặt băng chuyền tải than làm việc dự phòng, đặt phận cung cấp than kiểu xoắn để chuyển than từ phận sang phận khác SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 66 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH 5.3.3 Gian lò Gian lò bao gồm lò thiết bị phụ Bố trí thiết bị gian lò phụ thuộc vào dạng nhiên liệu Lò đặt mặt trước song song với tường dọc gian lò Gian lò có tầng Tầng tầng phục vụ thống với tầng phục vụ gian tuabin Tầng đặt bảng điều khiển hệ thống đường ống nước cấp, than bột, gió nóng, tầng gọi tầng tro, đặt quạt gió, bầu thải xỉ Lò lò bao hơi, ống nước đứng tuần hồn tự nhiên, lò đốt than phun thải xỉ khơ phương pháp thủy lực Lò có cấu trúc hình chữ  Trong đường khói nằm ngang lò có đặt q nhiệt nửa đối lưu nửa xạ, bề mặt đốt phần có đặt xen kẽ hâm nước sấy khơng khí Buồng đốt bố trí vòi phun bột than dẹt kiểu xốy Để nhóm lò vòi đốt lắp đặt vòi phun mazút theo kiểu khí Việc điều chỉnh nhiệt độ nhiệt thực nhờ giảm ôn Nước phun giảm ôn nước ngưng nhận cách ngưng tụ bão hòa bình ngưng phụ đặt đỉnh lò, khởi động lò phải dùng nước cấp để giảm ơn Lò lắp đặt quạt gió, quạt khói hai hệ thống chế biến than bột độc lập kiểu kín Việc sấy nghiền than cho lò thực máy nghiền bi nằm ngang Để sấy than dùng khơng khí nóng sau sấy khơng khí cấp để điều chỉnh độ mịn bột than dùng quạt phân ly than thô SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 67 ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT GVHD:PHẠM ANH MINH 68 ... phụ tải nhiệt nghĩa thiết kế nhà máy sản xuất điện mà không cung cấp nhiệt cho hộ tiêu thụ nhiệt Vậy ta chọn thiết kế nhà máy điện ngưng tuý Công suất yêu cầu thiết kế nhà máy điện 600MW Do ta lựa... nghệ nhà máy nhiệt điện bất kỳ: tuabin hơi, tuabin khí đốt, nhiên liệu hữu cơ, nhà máy nhiệt điện nguyên tử dùng nhiên liệu hạt nhân SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT ĐỒ ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN... ÁN 2:THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD:PHẠM ANH MINH CHƯƠNG I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 1.1 Lựa chọn sơ loại nhà máy nhiệt điện Theo yêu cầu đề tài thiết kế sơ nhà máy điện khơng có phụ tải nhiệt