Đồ án nhà máy nhiệt điện công suất 600 MW

Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Chưa tính quạt Đọc lại chổ 2.9.4 SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện trở thành nhu cầu thiếu phát triển quốc gia Trong Việt Nam quốc gia có nhu cầu lớn việc tiêu điện năng, bên cạnh sách mở cửa Việt Nam nay, thu hút đầu tư nước vào Việt Nam ngày gia tăng tất lĩnh vực, đặc biệt ngành cơng nghiệp sản xuất, đòi hỏi phải tăng cường sản xuất điện năng, nhu cầu cấp bách Vì bên cạnh phát triển cơng trình thủy điện nhiệt điện đóng vai trò chủ đạo phát triển kinh tế đất nước Theo đánh giá chung lượng Việt Nam, nhu cầu điện vào năm 2020 vào khoảng 200 tỷ kWh Để đảm bảo nhu cầu điện ngành nhiệt điện ngưng than đáp ứng nhu cầu không nhỏ Xuất phát từ nhu cầu thực tế mà sinh viên khoa công nghệ Nhiệt – Điện Lạnh nói riêng sinh viên trường khác nói chung phải nắm vững số kiến thức nhà máy nhiệt điện Xuất phát thực tế em giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng đốt than cám 600MW Qua thời gian tính toán nghiên cứu, nỗ lực thân với hướng dẫn PGS.TS Trần Thanh Sơn em hoàn thành đề tài Nội dung đề tài gồm phần chính: Chương 1: So sánh chọn phương án đặt tổ máy Chương 2: Xây dựng tính tốn sơ đồ nhiệt ngun lý Chương 3: Tính chọn thiết bị máy Chương 4: Thiết minh sơ đồ nhiệt chi tiết nhà máy Chương 5: Bố trí ngơi nhà nhà máy Do thời gian hạn chế, kiến thức nhiều khiếm khuyết, khơng tránh sai sót SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẶT TỔ MÁY SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn 1.1 Chọn loại nhà máy nhiệt điện Điện nguồn lượng thứ cấp sản xuất từ nguồn lượng sơ cấp nhiên liệu hóa thạch, sinh khối, nguồn lượng tự nhiên thuỷ , quang năng,năng lượng gió …Tuỳ vào dạng lượng sơ cấp mà người ta phân loại nhà máy điện chính: nhiệt điện, thuỷ điện điện hạt nhân.Trong đồ án nói tới nhà máy nhiệt điện Trong nhà máy nhiệt điện dựa vào tiêu chí khác mà nhà máy nhiệt điện phân loại khác nhau.Ví dụ phân theo loại nhiên liệu đốt có nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu rắn, nhiên liệu khí, nhiên liệu lỏng.Trong loại đốt nhiên liệu rắn có đốt kiểu than phun, kiểu ghi, kiểu lớp sôi…Nếu phân theo loại tuabin máy phát có nhà máy nhiệt điện tuabin khí, nhà máy nhiệt điện tuabin Nước ta có nguồn khóang sản than đá dồi nên việc lựa chọn nhà máy nhiệt điện đốt than điều phù hợp Tuy nhiên chất lượng than nước ta không cao, loại than dung cho nhiệt điện Vì lựa chọn cơng nghệ đốt lớp sơi tuần hồn có nhiều ưu điểm Cơng nghệ cho phép đốt loại than xấu than có chứa nhiều lưu huỳnh nhờ khâu xử lý lưu huỳnh đá vơi Nhiệt độ buồng lửa lò lớp sơi tuần hồn khơng cao, từ 8400C đến 9000C nên giảm đáng kể tạo thành khí NOx, SOx gây nhiễm mơi trường Do khơng có yêu cầu phụ tải nhiệt nên ta chọn tuabin ngưng Để giảm tổn thất nhiệt thóat vào bình ngưng, tuabin có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt cho nước Và để giảm độ ẩm tầng cânh cuối tuabin nên ta chọn chu trình có q nhiệt trung gian Một vấn đề cần quan tâm tiết kiệm lượng cho nhà máy Từ phân tích theo yêu cầu đồ ân tốt nghiệp nên em chọn nhà máy nhiệt điện đốt than, lò tuần hồn tự nhiên,có bao hơi, tuabin ngưng có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt, nhiệt trung gian cấp Nhà máy thiết kế theo sơ đồ khối 1.2 Phân loại nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hữu chia loại sau: * Phân loại theo loại nhiên liệu sử dụng: SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang  Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu rắn - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu lỏng - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu khí - Nhà máy nhiệt điện đốt hai ba loại nhiên liệu (hỗn hợp) * Phân loại theo tuabin quay máy phát: - Nhà máy nhiệt điện tuabin - Nhà máy nhiệt điện tuabin khí - Nhà máy nhiệt điện tuabin khí - * Phân loại theo dạng lượng cấp đi: - Nhà máy nhiệt điện ngưng : cung cấp điện - Trung tâm nhiệt điện : cung cấp điện nhiệt * Phân loại theo kết cấu công nghệ: - Nhà máy điện kiểu khối - Nhà máy điện kiểu không khối * Phân loại theo tính chất mang tải: - Nhà máy nhiệt điện phụ tải gốc, có số sử dụng cơng suất đặt 5.103 - Nhà máy nhiệt điện phụ tải giữa, có số sử dụng cơng suất đặt khoảng (3 4).103 - Nhà máy nhiệt điện phụ tải đỉnh, có số sử dụng cơng suất đặt khoảng 1500 1.3 Địa điểm đặt nhà máy Khi lựa chọn địa điểm đặt nhà máy nhiệt điện ngưng phải đảm bảo điều kiện làm việc định mức, chi phí xây dựng vận hành lớn Hiện giới nước ta nhiều nhà máy điện lớn với chất đốt than khí vào hoạt động, đặt biệt than vận chuyển phương tiện giao SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn thông đường đường thuỷ với khoảng cách tương đối xa Bên cạnh nguồn cung cấp nước yêu cầu quan trọng lựa chọn địa điểm đặt nhà máy nhiệt điện ngưng hơi, lượng nước tiêu hao để làm lạnh thoát lớn, phải đưa nước vào với khoảng cách xa cao vốn đầu tư xây dựng chi phí vận hành đắt Khi xây dựng nhà máy điện đòi hỏi phải có mặt lớn, phải có diện tích kích thước đầy đủ Đối với nhà máy nhiệt điện ngưng đốt than phải có khu vực gần nhà máy để chứa than, thu nhận lại lượng tro xỉ nhà máy thải Bênh cạnh khu vực cán cơng nhân viên vận hành bảo dưỡng nhà máy phải xây dựng không xa nhà máy phải đảm bảo môi trường Địa hình diện tích xây dựng nhà máy phải phng 1.4 So sánh phương án đặt tổ máy chọn tổ máy Đối với nhà máy nhiệt điện có cơng suất lớn ta khơng nên đặt nhiều tổ máy có cơng suất khác nhau, ảnh hưởng đến trình vận hành sữa chữa, bảo dưỡng Cơng suất nhà máy điện 600MW trường hợp ta chia làm ba phương án để so sánh hiệu kinh tế, kỹ thuật phương án Với thông số tuabin cho ta chia cac phương án sau: - Đặt tổ máy có cơng suất tổ 200MW - Đặt tổ máy có cơng suất tổ 300MW - Đặt tổ máy có cơng suất 600MW 1.4.1 Phương án : Đặt tổ máy có cơng suất tổ 200MW Việc đặt tổ máy chiếm lớn tổng mặt diện tích, việc bố trí thiết kế tổ máy, mặt khác nhiều tổ máy vận hành nên đòi hỏi phải có nhiều cơng nhân, cán kỹ thuật vận hành chi phí cho việc trả tiền lương tăng lên Mặt khác nói đến việc đặt tổ máy khả vận hành đảm bảo cho việc cung cấp đủ điện lên mạng lưới điện Nếu có cố, tổ máy kế hư hỏng tổ máy vận hành bình thường đảm bảo đủ việc SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn cung cấp điện Đối với việc lắp đặt nhiều tổ máy việc điều chỉnh phụ tải dễ dàng hơn, dẫn đến khả tự động hoá cao khả thay thiết kế nhà máy có hư hỏng tương đối dễ dàng thiết kế có kích cỡ Gọi K1 chi phí vốn đầu tư ban đầu phương án S1 chi phí vận hành năm phương án 1.4.3 Phương án 2: Đặt hai tổ máy có cơng suất tổ 300MW Khi ta đặt hai tổ máy mặt phân bố thiết kế so với phương án Ở phương án có hai tổ máy có cơng suất nên việc vận hành có cán cơng nhân kỹ thuật hơn, chi phí cho việc trả tiền lương giảm xuống đáng kể Bênh cạnh chi phí bảo dưỡng thiết kế năm chi phí cho việc xây dựng giao thông(đường xe chạy, đường sắt ) giá tiền nhiên liệu giảm thiết kế có độ tin cậy hiệu suất nhà máy cao Vốn đầu tư ban đầu cho việc mua sắm thiết kế lớn thiết kế làm việc với thông số cao so với phương án Ngoài phương án khả vận hành đảm bảo đủ cho việc cung cấp điện lên mạng lưới điện Việc điều chỉnh phụ tải dễ dàng nên mức độ tự động hoá cao, khả thay thiết kế nhà máy có hư hỏng dễ dàng Gọi K2 vốn đáu tư ban đầu phương án S2 chi phí vận hành năm phương án Trong phương án mà ta nêu phương án kinh tế phương án có phí tổn tồn phí tổn tính tốn nhỏ 1.4.3 Phương án 3: Đặt tổ máy có cơng suất 600MW Ở phương án mặt để đặt tổ máy ít, việc vận hành có cán cơng nhân kỹ thuật hơn, chi phí cho việc trả tiền lương giảm xuống đáng kể SVTH :NGÔ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Bênh cạnh chi phí bảo dưỡng thiết kế năm, giá tiền nhiên liệu giảm thiết kế phải có độ tin cậy cao hiệu suất nhà máy cao Vốn đầu tư ban đầu cho việc mua sắm thiết kế lớn thiết kế làm việc với thông số cao so với phương án Do có tổ máy nên nhà máy cần có nguồn điện dự phòng đảm bảo đủ cho việc cung cấp điện lên mạng lưới điện có hư hỏng Vì phương án có tính đến phí tổn cho thiết bị dự phòng Gọi K3 vốn đáu tư ban đầu phương án S3 chi phí vận hành năm phương án Trong phương án mà ta nêu phương án kinh tế phương án có phí tổn tồn phí tổn tính tốn nhỏ 1.4.4 So sánh chọn phương án đặt tổ máy 1.4.4.1 Tính chi phí vận hành năm Chi phí vận hành năm thiết kế 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 công nhân viên S0 : chi phí cơng việc chung nhà máy tất tiêu khác ( trang 15 ) 1.4.4.1.1 Chi phí cho nhiên liệu: SB = C.B, đồng/năm (trang 15 ) Trong đó: Cụ thể, than cám 1, mã sản phẩm 02-C1 có mức giá 2.350.000 đồng/tấn; than cám 2, mã sản phẩm 02-C2 có mức giá 2.250.000 đồng/tấn; than cám 3a.1, mã sản phẩm 03-C3A.1 giá 2.150.000 đồng/tấn; than cám 3b.1, mã sản phẩm 03-C3B.1 giá 2.050.000 đồng/tấn; than cám 6b.6, mã sản phẩm 06-C6B.6 giá 1.025.000 đồng/tấn SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang  Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Đối với than cám 7A, mã sản phẩm CKH 07A có giá 785.000 đồng/tấn; than cám 7B, mã sản phẩm CKH 07B giá 685.000 đồng/tấn; than cám 7C, với mã sản phẩm CKH 07C, giá 625.000 đồng/tấn Giá bán chủng loại than cục TCVN 8910:2015 định (chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng), giao phương tiện cảng, bến, ga, kho TKV thay giá bán chủng loại than cục TCVN 8910:2015 tương ứng định số 1409/QĐ-TKV ngày 5.7.2016 nguồn tin internet từ năm 2016 C : giá thành than NMĐ sử dụng than cám 6b.6, mã sản phẩm 06C6B.6, có giá C = 1.025.000(1+0.08)3 [đồng/tấn] tính 2019 sau C = 1.290.000 B : lượng than tiêu tốn năm B = b.N.n [tấn/năm] N=600MW Với b : suất tiêu hao than tiêu chuẩn để sản xuất 1kWh điện Chọn : b1= 337 g/kWh : Ứng với phương án b2= 302 g/kWh : Ứng với phương án (trang 23) b3= 285 g/kWh : Ứng với phương án Giả sử năm sản xuất 6000h: Vậy lượng than tiêu chuẩn tiêu hao năm phương án là: B1tc= 0,337.600.6000 = 1,210.106 ttc/năm B2tc= 0,302.600.6000 = 1,087.106 ttc/năm B3tc= 0,285.600.6000 = 1,026.106 ttc/năm ⇒ Lượng than thực tế tiêu hao: ,Tấn/năm Trong đó: SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang  Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Bitc: Lượng than tiêu chuẩn tiêu hao năm phương án(i=1÷3) QHp=7002kCal/kg :Nhiệt trị than tiêu chuẩn Qt = 4150 kCal/kg : Nhiệt trị than cám 6b.6 ⇒ B1 = 1,210.106 = 2040,872.103 tấn/năm B2 = 1,087.106 = 1834,3.103 tấn/năm B3 = 1,026.106 = 1731,097.103 tấn/năm Vậy chi phí nhiên liệu cho phương án: SB1 = C.B1 = 1,29.106 2040,872.103= 2,63.1012 đồng/năm SB2 = C.B2 =1,29.106 1834,3.103=2,366.1012 đồng/năm SB3 = C.B3 =1,29.106 1731,097.103= 2233.1012 đồng/năm 1.4.4.1.2.Chi phí cho khấu trừ hao mòn sữa chữa SA = PA.K,đồng/năm.trang 16 Trong đó: PA Là phần khấu hao thiết kế sữa chữa Tra bảng 1.11 trang 25 TL [1], với than cám 6b.6 có A > 4%, S > 0,2%, số sử dụng công suất trang bị 6000h ta có PA = 6,3% K: vốn đầu tư thiết kế nhiệt phương án, đồng Giả sử vốn đầu tư thiết kế nhiệt ba phương án là: K1 =1500.1010 đồng K2 = 2000.1010 đồng () K3 = 2400.1010 đồng Thì ta có: SA1= 0,063.1500.1010=94,5.1010 đồng/năm SA2= 0,063.2000.1010= 126.1010 đồng/năm SA3= 0,063.2400.1010=151,2.1010 đồng/năm SVTH :NGÔ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 10 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Việc nhiệt trung gian cho tiết kiệm nhiên liệu vào khoảng ÷ 7% thực tất nhà máy điện ngưng có cơng suất lớn 4.3 Đường phụ Đường phụ bao gồm đường trích cho bình gia nhiệt hồi nhiệt, chèn trục, cho Ejectơ 4.3.1 Hơi trích cho bình gia nhiệt hồi nhiệt Để gia nhiệt cho nước ngưng nước cấp sử dụng phần sau giản nở sinh công từ trích Tuabin Hơi lấy từ cửa trích Tuabin gọi Hơi gia nhiệt cho nước cấp bình gia nhiệt cao áp gia nhiệt cho nước ngưng bình gia nhiệt hạ áp Để gia nhiệt cho bình khử khí lấy từ cửa trích số cho qua van giảm áp trước vào cột khử khí Trên đường trích ta đặt van chặn dùng để đóng ngắt dòng từ Tuabin đến bình gia nhiệt, để phòng cố bình gia nhiệt van chặn đóng lại để sửa chữa đóng mở vận hành 4.3.2 Hơi cho Ejectơ Để tạo chân khơng bình ngưng ta dùng Ejectơ có Ejectơ Ejectơ phụ Ejectơ loại thiết kế đơn giản cả, lại vận hành đảm bảo Lượng dùng cho Ejectơ trích từ đường với αej = 0,005 4.4 Đường nước ngưng Sau giản nở sinh công Tuabin, ngồi lượng trích cho bình gia nhiệt, khử khí, Còn lại phần lớn lượng đưa bình ngưng Tại nhờ nước tuần hồn làm mát mà ngưng đọng thành nước Sau nhờ bơm nước ngưng đẩy nước ngưng qua Ejectơ để làm mát Ejectơ qua bình gia nhiệt hạ áp đến thiết kế khử khí có áp lực 6,5bar Phía sau Ejectơ ta đặt đường tái tuần hòan nước ngưng nhằm mục đích trì mực nước cần thiết cho bình ngưng để bơm nước ngưng làm việc liên tục Đường tái tuần hoàn làm việc khởi động Tuabin làm việc với phụ tải thấp lúc lượng nước ngưng bình ngưng mức quy định ta mở van nước ngưng đường tái tuần hoàn nước ngưng để nước ngưng quya trở lại bình SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 84 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn ngưng Ở đáy ta sử dụng van tự động điều khiển xung Khi mực nước bình ngưng tụt xuống mức quy định tạo thành tên hiệu xung tác động điều khiển mở van để nước theo đường tái tuần hồn bình ngưng Sau qua Ejectơ, nước ngưng qua bình gia nhiệt hồi nhiệt hạ áp, nhiệt độ nước ngưng tăng dần lên qua bình gia nhiệt nhờ nhiệt cửa trích Tại bình gia nhiệt hạ áp đặt đường tắt qua bình để đề phòng cố xảy bình nước ngưng theo đường tắt đến bình gia nhiệt để đảm bảo nước liên tục vào bình khử khí Tại bình khử khí đặt van điều chỉnh tự động, có nhiệm vụ giữ cho mức nước bình khử khí âúng quy định 4.5 Đường nước cấp Nước vào bình khử khí gồm có : Nước ngưng từ bình gia nhiệt hạ áp, nước động từ bình gia nhiệt cao áp Vì nước có gây àn mòn đường ống thiết kế nên bình khử khí có nhiệm vụ tách chất khí hòa tan khỏi nước Nước khỏi bình khử khí bơm nước cấp đẩy qua bình gia nhiệt cao áp 2, vào hâm nước lò Trước nước cấp vào hâm nước phải qua van chiều Van chiều để đảm bảo cho hâm nước không kế nước áp lực đướng ống cấp giảm xuống mức quy định Phía đầu đẩy bơm nước cấp phải đặt van chiều để không cho nước trở ngược lại bơm gây cố bơm Ở bình gia nhiệt cao áp ta đặt đường tắt để cố bình gia nhiệt nước cấp theo đường tắt đến bình gia nhiệt 4.6 Đường nước đọng Để đảm bảo cho bình gia nhiệt thực việc trao đổi nhiệt có hiệu phải rút nước đọng khỏi bình gia nhiệt Nguyên nhân sinh nước đọng trích từ cửa trích Tuabin đến gia nhiệt cho nước cấp nước ngưng, trích sau thực việc gia nhiệt nhiệt độ giảm xuống ngưng đọng lại thành nước đọng Ở bình gia nhiệt cao áp 1, bình gia nhiệt hạ áp có kèm thêm phần làm lạnh nước đọng, việc làm lạnh nước đọng giảm thay SVTH :NGÔ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 85 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn trích bình gia nhiệt tiếp nhận nước đọng giảm tổn thất lượng Nước đọng bình gia nhiệt GNCA1 → GNCA2 sau bình khử khí nhờ lệch áp suất dồn từ GNHA4→ GNHA5 → GNHA6 từ GNHA6 nước đọng bơm đẩy trở lại đường nước ngưng, hỗn hợp với nước ngưng điểm hỗn hợp K bình GNHA4 GNHA5 Từ đầu hút bơm nước đọng ta đặt đường dẫn nước động ta đặt đường dẫn nước đọng bình ngưng để đề phòng trường hợp bơm kế hỏng nước động theo đường điểm hỗn hợp phía sau bình ngưng để đảm bảo làm việc bình thường bình gia nhiệt Nước đọng từ bình GNHA6, bình làm lạnh Ejectơ đưa điểm hỗn hợp Đường dẫn nước đọng từ GNHA6 bình làm lạnh Ejectơ điểm hỗn hợp có đoạn ống hình chữ U đảm bảo ln có lượng nước đáy không cho theo Khi rút nước đọng cần ý không cho theo đường nước đọng Vì làm giảm hiệu trao đổi nhiệt Như đường nước đọng từ GNHA6 từ bình làm lạnh Ejectơ có đoạn ống chữ U thỏa mãn điều kiện Còn tất đường nước đọng lại ta đặt van heo Van heo loại van mà có nước qua mà khơng cho qua Sau van heo ta đặt van chiều phải đặt đường tắt gặp cố 4.7 Đường nước tuần hoàn Để đảm bảo ngưng tụ thoát khỏi phần hạ áp Tuabin vào bình ngưng thành nước phải cấp nước làm mát liên tục vào bình ngưng gọi đáy nước tuần hồn Nước tuần hoàn lấy trạm bơm bờ sơng nhờ bơm tuần hồn đưa đến bình ngưng Tại bình ngưng nước tuần hồn nhận nhiệt hơi, nhiệt ngưng đọng lại thành nước ngưng, nước tuần hồn nóng lên xã trở lại sơng Các nhu cầu làm mát nước lấy từ nước tuần hoàn, chẳng hạn nước làm mát máy phát điện, động điện công suất lớn, làm mát đầu Tuabin Nếu cung cấp nước tuần hoàn khơng đủ nhiệt độ nước tuần hồn tăng SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 86  Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn làm cho chân khơng bình ngưng giảm xuống dẫn đến làm giảm hiệu trao đổi nhiệt bình ngưng 4.8 Lò Là thiết kế đóng vài trò quan trọng nhà máy nhiệt điện Lò phải đảm bảo cung cấp đủ cho Tuabin số lượng chất lượng hơi.Mỗi khối có lò hơi, tồn nhà máy có lò Lò bao tuần hoàn tự nhiên, thải xỉ âáy lò kiểu khơ, lò hãng Mitsui Babcock, Anh quốc chế tạo Thơng số kỹ thuật lò : -Sản lượng định mức : 800 T/h - Thông số : + Áp suất : 170 bar + Nhiệt độ : 541 C - Thông số nhiệt trung gian : + Áp suất : 39 bar + Nhiệt độ : 541 C 4.9.Tuabin Tồn nhà máy có khối, khối có tuabin K-210 ngưng hơi.Tuabin lắp đồng trục với máy phát điện có cơng suất 210MW Hơi nước vào tuabin có t0 = 5350 C P0 = 150 bar gia nhiệt trung gian có t0 t g = 5380 C P t g = 36 bar Tuabin có xi lanh, 35 tầng, phần cao áp có 11 tầng, tầng trung áp có 11 tầng hạ áp có 13 tầng 4.10 Bình ngưng Bình ngưng có nhiệm vụ làm ngưng tụ nước thoát khỏi tuabin, tạo nên độ chân không cần thiết để tuabin làm việc an toàn kinh tế Trong bảng thiết kế dùng bình ngưng làm mát kiểu bề mặt :Nước làm mát ống ống nhả nhiệt cho nước làm mát Các ống chế tạo ống đồng Các ống thép không sử dụng bình ngưng chúng có nhược điểm sau : kế oxy hố àn mòn hố học ; có hệ số dẫn nhiệt thấp Các ống SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 87 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn ghép chặt lên hai mặt sàn - chế tạo từ thép CT3, để tăng hiệu trao đổi nhiệt bình ngưng người ta chế tạo bình ngưng theo kiểu chặng , số chặng số lần trao đổi nhiệt nước lạnh Tua bin K-210 có bình ngưng, áp lực làm việc bình ngưng 0,058 bar Để bảo vệ tuabin cổ bình ngưng người ta đặt van an toàn, van hoạt động theo nguyên lý màng kim loại ; màng kim loại đặt đường ống nối đầu nối với cổ bình ngưng đầu nối với cửa ống thơng với trời Sau màng kim loại người ta đặt lưỡi dao kim loại Bình thường chân khơng bình ngưng tốt màng kim loại cong vào phía ; chân khơng bình ngưng xấu màng kim loại xêch dần đến mũi dao kế mũi dao đám thủng áp suất bình lớn áp suất khí trời, từ bình ngồi trời bảo vệ tuabin 4.11 Ejectơ Nhiệm vụ Ejectơ giữ cho áp lực bình ngưng mức qui định, hút khơng khí bình ngưng để đản bảo chân khơng Trong bình ngưng từ khởi động trình làm việc khối Mỗi tuabin đặt Ejectơ, Ejectơ khởi động làm việc lúc khởi động khối Ejectơ làm việc liên tục với tuabin Hơi cung cấp cho Ejectơ trích từ đường Nước Ejectơ đưa điểm hỗn hợp Nước ngưng đưa qua Ejectơ để làm mát Ejectơ 4.12 Bình gia nhiệt hạ áp Mỗi tuabin có bình gia nhiệt hạ áp trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, cung cấp cho bình gia nhiệt lấy từ cửa trích tuabin Nước ngưng qua bình gia nhiệt hạ áp nhận nhiệt nóng truyền cho làm tăng nhiệt độ nước ngưng Hơi sau nhả nhiệt cho nước ngưng ngưng lại thành nước đọng, nước đọng dồn từ GNH4-GNH5, sau nước động bơm trở lại đường nước ngưng điểm hỗn hợp K Nước đọng bình GNH6 đưa điểm hỗn hơp sau bình ngưng Các bình gia nhiệt hạ áp có van nối tắt để đề phòng cố bình hỏng nước ngưng liên tục đến thiết kế đằng sau theo đường nước ngưng để đổ bình khử khí SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 88 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Toàn nhà máy có khối có tất bình gia nhiệt hạ áp 4.13 Bình khử khí Bình khử khí có nhiệm vụ khử chất khí hồ tan nước trước vào lò hơi.Nguồn nước vào bình khử khí gồm có nước đọng từ bình gia nhiệt cao áp, nước ngưng từ bình gia nhiệt hạ áp Để cấp cho bình khử khí người ta trích cửa trích số qua giảm áp vào bình Tại bình khử khí có lấy lượng chèn trục tuabin Nước sau khử khí chứa bể chứa phía cột khử khí Lượng nước chứa bình chứa có khả cung cấp nước cho lò làm việc với phụ tải cực đại phút Thiết kế khử khí thiết kế trao đổi nhiệt kiêủ hỗn hợp nước vào thiết kế khử khí từ xuống, từ lên Thiết kế khử khí thiết kế làm việc với áp lực 6,5 bar Các dòng nước có nhiệt độ khác đưa vào thiết kế khử khí phân phối theo độ cao cột khử khí, nước có nhiệt độ thấp đưa vào phía cao hạ xuống theo nhiệt độ tăng dần nước Bình khử khí có đường xả nước tự động để xả nước lúc mức nước bình chứa lớn qui định Phía có đặt van xả khí khơng ngưng ngồi trời van an tồn 4.14 Bình gia nhiệt cao áp Mỗi tuabin có bình gia nhiệt cao áp, trao đổi nhiệt khiểu bề mặt lấy từ cửa trích số 1, tuabin Tại bình GNCA có bố trí đường tắt cho nước cấp đảm bảo nước cấp đến lò có cố xảy ra, nước đọng từ bình gia nhiệt đến cấp từ GNCA1-GNCA2 đổ vào bình khử khí Trên đường dẫn nước động có đặt van heo, đường dẫn nước động phải có đường tắt 4.15 Tuabin truyền động bơm cấp Theo tiêu chuẩn kinh tế - kĩ thuật ta chọn bơm cấptruyền động tuabin phụ, thiết kế tuabin truyền động bơm cấp tuabin đối áp Hơi cung cấp cho tuabin phụ lấy từ cửa trích số tuabin Hơi từ cửa trích số chia làm phần : phần vào bình gia nhiệt cao áp ; phần vào tuabin phụ Sau giản nỡ sinh công để truyền động bơm cấp tua bin phụ đưa hợp với cửa trích số tuabin cấp cho gia nhiệt hạ áp Tuabin phụ lắp đồng trục với bơm cấp SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 89 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn 4.16 Bơm cấp nước Trong nhà máy điện tuabin ngưng hơi, bơm nước cấp thiết kế làm việc nặng nề phải cung cấp lượng nước với lưu lượng cột áp lớn Trong thiết kế bơm nối theo sơ đồ cấp So sánh với sơ đồ cấp thấy sơ đồ có độ tin cậy bơm cao làm việc vùng nước có nhiệt độ thấp Bơm cấp đặt thêm bơm dự phòng - khởi động với suất 50% suất bơm truyền động điện Bơm cấp dùng loại bơm ly tâm có nhiều tầng liên tiếp để nâng cao áp lực, đầu đẩy bơm cấp ta đặt van chiều mục đích khơng để nước quay trở lại bơm tạo tượng thuỷ kích làm hỏng máy bơm Ở đầu van chiều đặt đường tái tuần hoàn để chúng khởi động, ngừng bơm hay lúc phụ tải q thấp.Mục đích trì mực nước bình khử khí chế độ khơng đổi Khi khởi động bơm, van đầu đẩy chưa mở, van tái tuần hồn mở ra, nước bình khử khí ổn định mở dần van đầu đẩy đóng dần van tuần hoàn đảm bảo khỏi kế xảy tượng thuỷ kích 4.17 Bơm nước ngưng Mỗi khối có bơm nước ngưng có bơm làm việc bơm dự phòng Ở đầu đẩy bơm đặt đường tái tuần hoàn van chiều Bơm nước ngưng có nhiệm vụ đưa nước ngưng từ bình ngưng qua bình gia nhiệt hạ áp đến bình khử khí 4.18 Bơm tuần hồn Bơm tuần hồn tính suất làm việc điều kiện mùa hè ( nhiệt độ nước tuần hoàn cao ) suất làm việc bơm lớn Mỗi khối có bơm tuần hồn, bơm có suất 50% tổng suất, khơng cần đặt bơm dự phòng điều kiện làm việc bơm không nặng nề Trạm bơm tuần hồn đặt bờ sơng, tất bơm dồn vào trạm để dễ thao tác vận hành Để ngăn chặn rác vào ống hút nước ta dùng lưới quay, làm lưới chắn trạm bơm Lưới quay loại lưới di động, có hiệu loại rác bẩn cao, dùng nước phun để rửa rác bẩn lưới 4.19 Bể nước đọng SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 90 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Bể nước đọng dùng để tiết kiệm nguồn nước bỏ có hất lượng tốt Nước trước vào bể nước đọng đưa qua van giảm áp, phía bể nước động có van an tồn Có hệ thống để giữ mực nước qui định, phía đặt van để tháo nước lúc sữa chữa.Tại đáy có đặt bơm để bơm nước lên cột khử khí cần thiết SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 91 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn CHƯƠNG THUYẾT MINH BỐ TRÍ NGƠI NHÀ CHÍNH CỦA NHÀ MÁY SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 92 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn 5.1 Những yêu cầu : Những gian nhà đặt máy thiết kế phụ gọi ngơi nhà nhà máy điện Việc đặt thiết kế cơng trình xây dựng liên quan với gọi bố trí ngơi nhà Việc bố trí ngơi nhà quan trọng, ảnh hưởng lớn đến vận hành, lắp ráp sữa chữa thiết kế nhà máy, đồng thời ảnh hưỏng đến vốn đầu tư xây dựng ảnh hưởng đến giá thành sản xuất điện năng.Do lựa chọn phương án bố trí nhà máy phải càn vào hồn cảnh cụ thể nhà máy ,nhưng tất phương án bố trí phải tuân theo yêu cầu sau: -Vận hành thiết kế tin cậy, an toàn, thuận tiện kinh tế -Điều kiện lao động tối ưu cho nhân viên,đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường nhà máy khu vực xung quanh -Liên quan đến cơng nghệ ngơi nhà với thiết kế thuận lợi -Chi phí cực tiểu cho xây dựng nhà máy thuận lợi sữa chữa thiết kế -Có thể mở rộng nhà máy điện Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật việc bố trí ngơi nhà suất thể tích xây dựng 1kW cơng suất trang kế.Đối với nhà máy điện đại tiêu 0,6-0,7 m /kW suất thể tích xây dựng phụ thuộc vào độ sít việc bố trí thiết kế, mức độ lộ thiên nó, sơ đồ nhiệt nhà máy, dạng nhiên liệu sử dụng công suất âợn vị tổ máy Những yêu cầu cần phải cụ thể hóa sau: Để làm việc chắn bơm cấp cần phải đảm bảo cao cột hút Muốn bình khử khí phải đặt cao bơm cấp từ 15 - 25m Để tránh tắc nhiên liệu vách phểu than cần phải có độ SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 93 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn nghiên đủ Những thiết kế nổ hệ thống chuẩn kế bột than, cần phải đặt trời Diện tích phục vụ thiết kế bảng điều khiển khối cần phải bố trí độ cao để tránh dùng cầu thang Van dụng cụ đo lường cần phải bố trí thành cụm chỗ dể tới chiếu sáng tốt, cố gắng để độ cao phụ vụ gọi cột phục vụ Giữa thiết kế cần phải có lối đủ rộng Thiết kế cần phải bố trí theo liên tục q trình cơng nghệ với đường dẫn ngắn Điều làm giảm tổn thất lượng nhiệt vận chuyển mơi chất (lò Tuabin, bơm tuần hồn bình ngưng, bình khử khí bơm cấp ) Phải đảm bảo chiếu sáng tự nhiên thơng gió tất chỗ làm việc Ống khói phải đủ cao để đảm bảo nồng độ cho phép chất độc hại khu vực chung quanh nhà máy Gian Tuabin cần phải đặt gần nguồn nước Công nghệ nhiên liệu hệ thống thải xỷ phải bố trí gần gian lò hơi, lò phải quay về phía ống khói Bố trí thiết kế cho phân phối điện tự dùng chiều dài cáp nhỏ Để thuận tiện cho cơng việc sửa chữa lắp ráp cần phải có diện tích để lắp ráp sửa chữa đặt đầu trục đường sắt, thang máy cho người vật nặng Hiện người ta bố trí gian nhà máy gian lò song song với Ưu việc bố trí chiều dài ống dẫn Suất thể tích xây dựng q trình xây dựng phần ngơi nhà nhỏ thuận lợi cho vận hành 5.2 Gian Máy Tuabin thiết kế phụ : Bình ngưng, bơm nước ngưng, nước dọng, bơm cấp áp, Ejectơ Các Bình gia nhiệt, hồi nhiệt, đặt gian nhà riêng gọi gian Tuabin hay gian máy Việc bố trí chủ yếu nghiên cứu cách bố trí máy móc thiết kế, xác định vị trí tương đối Tuabin, máy phát, xếp thiết kế phụ tùng tương ứng với kiến trúc gian máy đảm bảo vận hành thuận lợi, diện tích tháo lắp sửa chữa hợp lý SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 94 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Có hai cách bố trí Tuabin gian máy bố trí dọc gọi đặt dọc bố trí ngang gọi đặt ngang 5.2.1 Bố trí dọc Bố trí dọc hay gọi đặt dọc tức trục Tuabin đặt song song với cạnh dài gian máy Khi bố trí dọc chiều rộng gian máy nhỏ gian máy dài gian lò mở rộng nhà máy lại lệch dẫn tới phải kéo dài đường ống Nhược điểm việc bố trí dọc dể gây rắc rối cho thao tác vận hành nhân viên, đường ống phức tạp 5.2.2 Bố trí ngang Bố trí ngang hay gọi đặt ngang tức trục Tuabin đặt theo hướng vng góc với cạnh dài gian máy Các nhà máy điện kiểu khối thường áp dụng đặt ngang Tuabin đảm bảo thống thiết kế cho khối, đường ống dẫn ngắn 5.2.3 Bố trí gian máy Gian máy có hai tầng, tầng độ cao 0m tầng độ cao khoảng 910m, tầng tầng phục vụ chung với tầng phục vụ lò Tầng đặt thiết kế : Bình ngưng, bơm ngưng, bơm nước đọng, bơm cấp, bình gia nhiệt hồi nhiệt Vì số lượng bơm nhiều, trọng lượng bơm nặng đồng thời làm việc độ rung bơm gây cộng hưởng dao động đặt bơm cao tốn vật liệu xây dựng, mặt khác bơm nước cấp cần đặt thấp bình khử khí khoảng cách định để tránh tượng xâm thực đảm bảo độ làm việc tin cậy bơm cấp Các bơm nước cấp, nước ngưng đặt thẳng hàng, đầu bơm quay phía để thuận tiện cho việc lắp ráp, sửa chữa, vận hành Xung quanh tầng nói chung xây kên, đầu phát triển nhà máy có cửa lớn để phục vụ cho việc vận chuyển thiết kế cứu hỏa Ngồi đặt số cửa phục vụ cho công tác sửa chữa, vận hành lại SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 95 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Tầng đặt thiết kế Tuabin, máy phát máy kích từ Tầng gọi tầng phục vụ gian máy, Tuabin, máy phát máy kích từ nặng, làm việc rung động nhiều nên ta phải xây móng bảo đảm chắn từ tầng lên Mỗi Tuabin có bình ngưng, ta xây bệ để đặt bình ngưng, bệ có gắn lò xo để đề phòng nở nhiệt bình ngưng Cần trục gian máy đặt phía bên gian máy, cần trục phải đảm bảo nâng vận chuyển thiết kế nặng gian máy 5.3 Gian phểu than vàì gian khử khí Ở nhà máy điện có bố trí gian khử khí gian phểu than riêng gian khử khí có tầng Tầng đặt thiết kế phân phối điện ta dùng 3kV 220/380V, tầng đặt đường ống góp chính, thiết kế giảm ồn, giảm áp, bảng điện Ta dùng tầng đặt bình khử khí Các nhà máy điện lớn kiểu khối người ta bỏ gian khử khí để gian Tuabin gian lò gần lúc bố trí gian khử khí gian phểu than phối hợp với Gian phểu than chia làm tầng Tầng đặt quạt tải bột than, máy nghiền Máy nghiền đặt nằm ngang gian phểu than Tầng đặt phểu than tươi, Phểu than trung gian, máy cấp than Tầng đặt bàng chuyền tải than làm việc dự phòng, phận cung cấp than kiểu xoắn để chuyển than bột từ hệ thống sang hệ thống khác Các bình phân ly thô phân ly mịn đặt lộ thiên phần mái để tránh xảy hỏa hoạn 5.4 Gian lò Lò đặt cho mặt trước song song với tường dọc gian lò Gian lò có tầng Tầng gọi tầng phục vụ Tầng đặt thiết kế điều khiển lò cần thiết cho việc đốt cháy nhiên liệu Tầng ta đặt quạt gió Giữa hai tầng phải bố trí cầu thang lại thêch hợp an toàn, phải xây dựng hệ thống cầu thang đến phận lò nhiều độ cao khác để thuận tiện kiểm tra, vệ sinh, sửa chữa cầu thang phải chắn, an toàn tránh nặng SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 96 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn Phía cao bên gian lò ta đặt cần trục, cần trục phải đảm bảo rút ngắn nhiệt lên di chuyển ngang, dọc Trọng tải cần trục phải đảm bảo nâng hạ thiết kế nặng gian lò Trong ngơi nhà có gian chủ yếu, gian có cửa thông để tiện cho việc kiểm tra bao qt chung, phòng điều khiển trung tâm khơng nên lác vật liệu có độ bóng cao dễ ngã di chuyển thao tác, thiết kế quan trọng nguy hiểm cần có khung bảo hiểm cho người tham quan nhà máy SVTH :NGÔ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 97 Đồ án NMNĐ A  GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO STT KÊ HIỆU [ TL-1] TÊN SÁCH VÀ TÊN TÁC GIẢ Giáo trình thiết kế nhà máy nhiệt điện Khoa nhiệt – điện lạnh ĐHBK Đà nẵng - 2014 [ TL-2] Nhà máy nhiệt điện Nguyễn Quốc Công Hân- Nguyễn Quốc Trung ĐHBK Hà Nội- 1994 [ TL-3] Giáo trình lò PGS.TS Hồng Ngọc Đồng ĐHBK Đà nẵng - 2007 [ TL-4] Tuốc-bin nhiệt điện Phan Quang Xưng ĐHBK Hà Nội- 2005 SVTH :NGƠ VĂN TRÍ– lớp 15N1 Trang 98 ... người ta phân loại nhà máy điện chính: nhiệt điện, thuỷ điện điện hạt nhân.Trong đồ án nói tới nhà máy nhiệt điện Trong nhà máy nhiệt điện dựa vào tiêu chí khác mà nhà máy nhiệt điện phân loại khác... Trang  Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu rắn - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu lỏng - Nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu khí - Nhà máy nhiệt điện đốt... tuabin quay máy phát: - Nhà máy nhiệt điện tuabin - Nhà máy nhiệt điện tuabin khí - Nhà máy nhiệt điện tuabin khí - * Phân loại theo dạng lượng cấp đi: - Nhà máy nhiệt điện ngưng : cung cấp điện -