ĐA mon hoc thiet ke nha may nhiet dien cong suat 750mw

Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW LỜI NĨI ĐẦU Q trình phát triển mạnh mẽ công nghiệp nước ta đặt yêu cầu lượng lớn Ở nước ta, việc sử dụng nguồn lượng sơ cấp ngành cơng nghiệp đời sống lượng điện dạng lượng sử dụng phổ biến hiệu Vì vậy, ngày nhiều nhà máy điện mọc lên khắp nơi đáp ứng nhu cầu ngày cao phụ tải Với việc thay dần nguyên liệu truyền thống nhà máy nhiệt điện từ than đá sang dầu mỏ khí đốt phát triển nhà máy nhiệt điện tương lai lớn Trong kỳ nhóm chúng em giao đề tài thiết kế nhà máy nhiệt điện 750MW, nhiên liệu khí đồng hành xuất phát từ thực tế Được hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo TS Trần Thanh Sơn, Thầy Cô khoa Công Nghệ Nhiệt – Điện Lạnh với đoàn kết, nổ lực học tập nghiên cứu nhóm hồn thành đồ án cách nghiêm túc thời hạn Tuy nhiên, kiến thức có hạn, nên chúng em khơng tránh khỏi sai sót thực Chúng em mong góp ý, bảo quý báu Thầy, Cô môn để đồ án chúng em hồng chỉnh tốt Chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn, Thầy Cô khoa CN Nhiệt – Điện Lạnh giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực hiện: GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW CHƯƠNG 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 cơng 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 cịn 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 hịa 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 30.000KW 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 công suất cịn 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 GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW hỏng nặng Hiện có nhiều nhà máy có cơng suất lớn ngồi nhà máy nhiệt điện cịn 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 địi hỏi sinh viên Khoa Cơng 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 Vài nét khí đồng hành Khí đồng hành (associated gas) khí tự nhiên tìm thấy dầu thơ, dạng hồ lẫn với dầu thơ tạo thành khơng gian phía lớp dầu thơ mỏ dầu Khí đồng hành tách khỏi dầu thô hỗn hợp chủ yếu gồm etan (C2H6), propan (C3H8), butan (C4H10) pentan (C5H12) Ngồi cịn tạp chất không mong muốn nước, sunlfua hidro (H2S), CO2, Helium (He), Nito (N2) số tạp chất khác Trong khứ loại khí thành phần không mong muốn thường bị đốt bỏ Kể tới năm 2003, việc đốt bỏ khối lượng lớn, hàng ngày có đến 10-13 tỷ feet khối toàn giới Tuy nhiên, với tiến cơng nghệ, giá thành dầu thơ khí tự nhiên tăng lên ứng dụng khí tự nhiên trở nên phổ GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW biến, khí đồng hành tận dụng trở thành nguồn nguyên liệu mang lại hiệu cao Năm 1947, Mỹ, hàng ngày khoảng tỷ feet khối khí đồng hành bị đốt bỏ; đến năm 2002, số giảm 13 lần sản lượng khai thác cao năm 1947 Nigeria quốc gia có trữ lượng khí tự nhiên lớn, chiếm 30% trữ lượng toàn Châu Phi Tuy 75% khí đồng hành mỏ dầu thường bị đốt bỏ cách lãng phí Chính phủ Nigeria đạo luật quy định đến năm 2008, khí đồng hành không bị đốt nữa, hãng dầu khí có trách nhiệm lắp đặt thiết bị xử lý khí để tận dụng nguồn tài nguyên * Các giải pháp sử dụng khí đồng hành: - Bơm ngược trở lại giếng dầu để thu hồi sau có giải pháp kinh tế đồng thời trì áp lực giếng để dầu tiếp tục tự phun lên - Chuyển hóa thành sản phẩm khác (ví dụ metanol - CH3OH) để dễ chuyên chở - Tách tạp chất để có khí hóa lỏng tự nhiên chuyển xuống bồn chứa - Chuyến hóa thành hợp chất (ví dụ metanol) làm nguyên liệu cho cơng nghiệp hóa dầu - Vận chuyển đường ống tới nhà máy xử lý khí - Và giải pháp có tiềm dùng khí đồng hành làm nhiên liệu đốt cho lị nhằm tạo điện * Tình hình sử dụng khí đồng hành Việt Nam: Ở Việt Nam, dầu thô khai thác quy mô công nghiệp từ năm 1986 khí đồng hành bị đốt bỏ chổ năm 1997 Hình ảnh lửa rực sáng dàn khoan đêm thời hình ảnh tiếng có phần tự hào ngành cơng nghiệp cịn non trẻ Việt Nam Việc xử lý khí đồng hành với khối lượng lớn cần lượng máy móc đồ sộ mà điều kiện khai thác biển khơng cho phép thực Giải pháp triệt để đặp đường ống dẫn đưa số khí vào bờ Năm 1997 hệ thống xử lý khí đồng hành Việt GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW Nam bắt đầu vận hành, năm đưa khoảng tỷ m3 vào bờ, cung cấp khí hóa lỏng, dung môi pha xăng, nhiên liệu đốt cho nhà máy, trung tâm nhiệt điện 1.4 Địa điểm đặt nhà máy Khí đồng hành thường dẩn từ dàn khoan biển ống dẫn khí Do thiết kế NMNĐ cần lưu ý vấn đề này, nên chọn vị trí nhà máy cho hạn chế chiều dài ống dẫn ngắn tốt - Gần 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 lớn, phải đưa nước với khoảng cách xa cao vốn đầu tư xây dựng chi phí vận hành đắt - Khi xây dựng nhà máy điện địi hỏi có mặt lớn, phải có diện tích kích thước đầy đủ Đối với nhà máy nhiệt điện ngưng đốt nhiên liệu rắn cần phải có khu vực gần nhà máy để chứa than, thu nhận tro xỉ, khu vực nhà công nhân cán kỹ thuật xây dựng không xa nhà máy mà phải bảo đảm có mơi trường Địa hình diện tích phải phẳng, độ dốc, tuyến đường nối từ đường sắt ơtơ tới nhà máy phải thuận lợi, khoảng cách khơng xa nhà máy - Ở nước ta, khí đồng hành phân bố chủ yếu bể Cửu Long với trữ lượng 58,4 tỉ m3 (15%) tập trung mỏ dầu lớn: Bạch Hổ, Rạng Đông, Hồng Ngọc mỏ dầu – khí: Emerald, Sư Tử Trắng Ngồi lượng khí đồng hành nhỏ (3%) cịn phân bố mỏ khí – dầu như: Bunga Kekwa – Cái Nước, Bunga Raya thuộc Malay – Thổ Chu 1.5 Đề xuất chọn phương án: Với đề tài “ thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750 MW đốt khí đồng hành ” ta có nhiều phương án, qua chọn phương án tối ưu 1.5.1 Phương án 1: Đặt tổ máy có cơng suất 150 MW GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW Việc đặt tổ máy chiếm lớn tổng mặt diện tích, việc bố trí nhiều thiết bị cho tổ máy Mặt khác có nhiều tổ máy vận hành nên cần phải có nhiều cơng nhân, cán kỹ thuật vận hành dẫn đến chí phí cho việc trả lương nhân viên tăng lên Chi phí bảo dưởng thiết bị hàng năm tăng chi phí cho việc xây dựng giao thơng (đường xe chạy, đường sắt) giá tiền nhiên liệu tăng lên phải có thêm hệ thống xử lý, chưng cất hệ thống xử lý khói thải môi trường theo tiêu chuẩn Với tổ máy khả vận hành bảo đảm cho việc cung cấp đủ điện lên mạng lưới điện, tổ máy bị hư hỏng cịn có tổ máy cịn lại chạy tăng cơng suất lên chút để kịp thời sửa chữa Việc điều chỉnh phụ tải dễ dàng dẫn đến tự động hóa cao, khả thay thiết bị nhà máy có hư hỏng dễ dàng thiết bị có kích cỡ Gọi K1 chi phí vốn đầu tư ban đầu phương án S1 phí tổn vận hành năm phương án 1.5.2 Phương án 2: Đặt hai tổ máy có cơng suất x 300MW 150MW Theo phương án ta có tổ máy mặt phân bố thiết bị chiếm diện tích phương án 1, nên tổng mặt nhà máy nhỏ so với phương án Ở phương án có đến hai tổ máy với công suất khác vận hành nên cần phải có nhiều cơng nhân, cán kỹ thuật vận hành dẫn đến chí phí cho việc trả lương nhân viên tăng lên Chi phí bảo dưởng thiết bị hàng năm tăng chi phí cho việc xây dựng giao thông (đường xe chạy, đường ống dẫn khí đồng hành, ) tốn chi phí cho hệ thống xử lý khói thải mơi trường theo tiêu chuẩn Giá tiền nhiên liệu phí tổn vận chuyển nhiên liệu cịn lớn có nhiều thiết bị khác làm việc nhà máy (lò hơi, cung cấp nước, turbine, ) GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW Với tổ máy khả vận hành bảo đảm cho việc cung cấp đủ điện lên mạng lưới điện Việc điều chỉnh phụ tải gặp nhiều khó khăn, khả thay thiết bị nhà máy có hư hỏng khó thiết bị làm việc nhà máy có kích cỡ khác Độ tin cậy hiệu suất nhà máy cịn chưa cao Gọi K2 chi phí vốn đầu tư ban đầu phương án S2 chi phí vận hành năm phương án 1.5.3 Phương án 3: Đặt tổ máy có công suất 770MW Việc đặt tổ máy mặt phân bố thiết bị chiếm diện tích nên tổng mặt nhà máy nhỏ so với hai phương án Ở phương án có tổ máy vận hành nên khơng cần phải có nhiều công nhân, cán kỹ thuật vận hành dẫn đến chí phí cho việc trả lương nhân viên giảm xuống đáng kể Chi phí bảo dưởng thiết bị hàng năm chi phí cho việc xây dựng giao thơng (đường xe chạy, đường dẫn khí đồng hành) giá tiền nhiên liệu giảm thiết bị có độ tin cậy hiệu suất nhà máy cao Vốn đầu tư cho việc mua sắm thiết bị ban đầu lớn thiết bị làm việc với thông số cao so với hai phương án Khả vận hành bảo đảm cho việc cung cấp đủ điện lên mạng lưới điện Việc điều chỉnh phụ tải dễ dàng nên mức độ tự động hóa cao, khả thay thiết bị nhà máy có hư hỏng dễ dàng có loại thiết bị làm việc nhà máy Gọi K3 chi phí vốn đầu tư ban đầu phương án S3 chi phí vận hành năm phương án 1.6 Tính chọn phương án: 1.6.1 Tính chi phí vận hành năm Chi phí vận hành năm thiết bị sau: S = SA + SB + Sn + S0 , đồng/năm GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW Trong đó: SA : chi phí cho khấu trừ hao mịn 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 1.6.2 Chi phí cho nhiên liệu: SB = C.B, [đồng/năm] Trong đó: C : giá thành khí C = 60.106 đồng/tấn = 60.103 đồng/ kg B : lượng nhiên tiêu tốn năm B = b.N.n Với b suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn để sản xuất kWh điện Hay với b: suất tiêu hao khí để sản xuất kWh điện N: cơng suất thiết bị, [MW] n: số làm việc năm Chọn: b1 = 0,3 [kg/kWh] : Ứng với phương án b2 = 0,27 [kg/kWh] : Ứng với phương án b3 = 0,25 [kg/kWh] : Ứng với phương án Vậy chi phí nhiên liệu cho phương án: sB1 = 60.103.750.6000.0,3 = 80,1.109 đồng/năm sB2 = 60.103.750.6000.0,27 = 72,9 109 đồng/năm sB3 = 60.103.770.6000.0,25 = 69,3 109 đồng/năm 1.6.3 Chi phí cho khấu trừ hao mịn sữa chữa SA = PA.K; [đồng/năm] Trong đó: PA= 6%: Phần khấu hao thiết bị sửa chữa K: vốn đầu tư thiết bị nhiệt phương án; [đồng] Giả sử vốn đầu tư thiết bị nhiệt ba phương án là: GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW K1 = 30000.109 đồng K2 = 25000.109 đồng K3 = 20000.109 đồng Thì ta có: SA1 = 0,06.30000.109 = 1800.109 đồng/năm SA2 = 0,06.25000.109 = 1500.109 đồng/năm SA3 = 0,06.20000.109 = 1200.109 đồng/năm 1.6.4 Chi phí trả lương cho cơng nhân Sn = Z.N.n; [đồng/năm] Trong đó: Z: tiền lương trung bình người năm Giả sử tháng cán công nhân viên nhận lương trung bình người 4.106 đồng/tháng Thì : Z = 4.106.12 = 48.106 đồng/năm N = 750MW: công suất nhà máy n: hệ số biên chế công nhân ứng với phương án công suất tổ máy Giả sử : n1= 1,56người/MW ứng với tổ máy 150MW n2= 1,54người/MW ứng với tổ máy 300MW tổ máy 150MW n3= 1,4người/MW ứng với tổ máy 770MW  Chi phí trả lương cho cán công nhân viên phương án là: Sn1 = 48.106.750.1,56 = 56,16.109đồng/năm Sn2 = 48.106.750.1,54 = 55,44.109đồng/năm Sn3 = 48.106.770.1,4 = 51,74.109 đồng/năm 1.6.5 Phí tổn chung S0 = (SA + Sn),đồng/năm Trong đó:  = 27%: hệ số khấu hao SA : chi phí khấu hao sửa chữa Sn : chi phí trả tiền lương cho cán công nhân viên  S0 phương án là: GVHD: TS TRẦN THANH SƠN SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW S01 =  (SA1 + Sn1) = 0,27.( 1800.109 +56,16.109) = 501.109 đồng/năm S02 =  (SA2 + Sn2) = 0,27.( 1500.109+55,44.109) = 420.109 đồng/năm S03 =  (SA3 + Sn3) = 0,27.( 1200.109+ 51,74.109) = 338.109 đồng/năm Vậy chi phí vận hành năm phương án là: S1 = SB1 + SA1 + Sn1 + S01 = 80,1.109 + 1800.109 + 56,16.109 + 501.109 = 2437,26.109 đồng/năm S2 = SB2 + SA2 + Sn2 + S02 = 72,9 109 + 1500.109+ 55,44.109+ 420.109 = 2048,34.109 đồng/năm S3 = SB3 + SA3 + Sn3 + S03 = 69,3 109 + 1200.109 + 51,74.109 + 338.109 = 1659,04.109 đồng/năm Qua tính tốn ta thấy phương án có vốn đầu tư chi phí vận hành hàng năm nhỏ phương án nên ta chọn phương án đặt tổ máy tổ có cơng suất 770MW cho nhà máy nhiệt điện ngưng thiết kế Dùng khí đồng hành với nhiệt trị nhiên liệu Qlvt = 29500kJ/kg GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 10 SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW 4.3 Đường nước ngưng: Sau giản nở sinh cơng Tuabin, ngồi lượng trích cho bình gia nhiệt, khử khí, Cịn lại phần lớn lượng đưa bình ngưng Tại nhờ nước tuần hoàn 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 bị khử khí có áp lực bar Phía sau Ejectơ ta đặt đường tái tuần hồn 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 quay trở lại bình ngưng Ở ta sử dụng van tự động điều khiển xung Khi mực nước bình ngưng tụt xuống mức quy định tạo thành tín hiệu xung tác động điều khiển mở van để nước theo đường tái tuần hoàn 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 phịng 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 quy định 4.4 Đường nước cấp: Nước vào bình khử khí gồm có: Nước ngưng từ bình gia nhiệt hạ áp, nước đọng từ bình gia nhiệt cao áp Vì nước cịn có khí gây ăn mịn đường ống thiết bị nên bình khử khí có nhiệm vụ tách chất khí hịa tan khỏi nước Nước khỏi bình khử khí bơm nước cấp đẩy qua bình gia nhiệt cao áp 3, 2, vào hâm nước lò Trước nước cấp vào GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 54 SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW hâm nước phải qua van chiều Van chiều để đảm bảo cho hâm nước không bị 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 4.5 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, 2, bình gia nhiệt hạ áp có kèm thêm phần làm lạnh nước đọng, việc làm lạnh nước đọng giảm thay trích bình gia nhiệt tiếp nhận nước đọng giảm tổn thất lượng Nước đọng bình gia nhiệt GNCA1  GNCA2  GNCA3 sau bình khử khí nhờ chênh lệch áp suất mà dồn từ GNHA4  GNHA5  GNHA6 từ GNHA7 nước đọng bơm đẩy trở lại đường nước ngưng, hỗn hợp với nước ngưng điểm hỗn hợp K bình GNHA5 GNHA6 Từ đầu hút bơm nước đọng ta đặt đường dẫn nước đọng bình ngưng để đề phịng trường hợp bơm bị hỏng nước đọng theo đường điểm hỗn hợp phía sau bình ngưng để đảm bảo làm việc bình thường bình gia nhiệt Nước đọng từ bình GNHA7, bình làm lạnh Ejectơ đưa điểm hỗn hợp Đường dẫn nước đọng từ GNHA7 bình làm lạnh Ejectơ điểm hỗn hợp có đoạn ống hình chữ U đảm bảo ln có lượng nước không cho theo GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 55 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW Khi rút nước đọng cần ý không cho theo đường nước đọng Vì làm giảm hiệu trao đổi nhiệt Như đường nước đọng từ GNHA7 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 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 sẻ làm cho chân khơng bình ngưng giảm xuống dẫn đến làm giảm hiệu trao đổi nhiệt bình ngưng 4.8 Lị hơi: Là thiết bị đóng vai trị quan trọng nhà máy nhiệt điện Lò phải đảm bảo cung cấp đủ cho Tuabin số lượng chất lượng - Sản lượng 2356 T/h - Thông số nhiệt - Nhiệt độ: 5370C - Áp suất: 240 bar - Nhiệt độ nước cấp: 2550C GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 56 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW - Nhiệt độ khói thốt: 1380C - Nhiên liệu: khí đồng hành 4.9 Tuabin: Đặc tính kỹ thuật tuabin K-770-170 Cơng suất định mức : 770MW Tốc độ : 3000 v/p Áp suất đầu vào : 170kg/cm2 (166bar) Nhiệt độ : 5380C Số cửa trích :7 Nhiệt độ nhiệt trung gian : 5380C Nhiệt độ nước cấp : 2650C Lưu lượng tuabin : G = 2180 T/h 4.10 Bình ngưng: Bình ngưng có nhiệm vụ làm ngưng tụ nước thoát khỏi tuabin, tạo nên độ chân khơng cần thiết để tuabin làm việc an tồn 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: bị oxy hóa ăn mịn hóa học; có hệ số dẫn nhiệt thấp Các ống ghép chặt lên hai mặt sàn - chế tạo từ thép CV 3, 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-770-170 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 cịn đầu nối với cửa ống thơng với trời Sau màng kim loại người ta đặt lưỡi dao kim loại Bình thường chân GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 57 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW khơng bình ngưng tốt màng kim loại cong vào pha ; chân khơng bình ngưng xấu màng kim loại xích dần đến mũi dao bị mũi dao đâm 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 đảm 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 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 GNH45 - GNH46 - GNH47, sau nước đọng bơm trở lại đường nước ngưng điểm hỗn hợp Nước đọng bình GNH48 đưa điểm hỗn hơp sau bình ngưng Các bình GNHA có van nối tắt để đề phịng cố bình hỏng nước ngưng liên tục đến thiết bị đằng sau theo đường nước ngưng để đổ bình khử khí 4.13 Bình khử khí: Bình khử khí có nhiệm vụ khử chất khí hồ tan nước trước vào lị 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 GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 58 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW 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 pha cột khử khí Lượng nước chứa bình chứa có khả cung cấp nước cho lị làm việc với phụ tải cực đại phút Bình khử khí bình trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp nước vào bình khử khí từ xuống, từ lên Bình khử khí thiết kế làm việc với áp lực 5,88 bar Các dịng nước có nhiệt độ khác đưa vào bình 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 kiểu bề mặt lấy từ cửa trích số 1, 2, tuabin Tại bình GNCA có bố trí đường tắt cho nước cấp đảm bảo nước cấp đến lị Khi có cố xảy ra, nước đọng từ bình gia nhiệt đến cấp từ GNCA1 - GNCA2 - GNCA3 đẩy vào bình khử khí Trên đường dẫn nước đọng có đặt van heo, đường dẫn nước đọng phải có đường tắt 4.15 Tuabin truyền động bơm cấp: Theo tiêu chuẩn thiết kế khối lớn có cơng suất từ 250MW trở lên bơm cấp phải truyền 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 3; phần vào tuabin phụ Sau giản nỡ sinh công để truyền động bơm cấp GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 59 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW tua bin phụ đưa hợp với cửa trích số tuabin cấp cho gia nhiệt hạ áp Tuabin phụ lắp đồng trục với bơm cấp 4.16 Bơm cấp nước: Trong nhà máy điện tuabin ngưng hơi, bơm nước cấp thiết bị 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 không để nước quay trở lại bơm tạo tượng thủy kích làm hỏng máy bơm Ở đầu van chiều đặt đường tái tuần hoàn để chúng khởi động, ngừng bơm hay lúc phụ tải thấp Mục đích trì mực nước bình khử khí chế độ không đổi Khi khởi động bơm, van đầu đẩy chưa mở, van tái tuần hoàn mở ra, nước bình khử khí ổn định mở dần van đầu đẩy đóng dần van tuần hồn đảm bảo khỏi bị xảy tượng thủy 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 nhất) suất làm việc bơm lớn Mỗi khối bơm tuần hồn, bơm có suất 50% tổng suất, không cần đặt bơm dự phịng điều kiện làm việc bơm khơng nặng nề GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 60 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW Trạm bơm tuần hồn đặt bờ sông, tất bơm dồn vào trạm để đễ thao tác vận hành, theo dõi 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: Bể nước đọng dùng để tiết kiệm nguồn nước bỏ có chất lượng tốt Nước trước vào bể nước đọng đưa qua van giảm áp, pha bể nước đọng có van an tồn Có hệ thống để giữ mực nước qui định, pha đặt van để tháo nước lúc sữa chửa Tại có đặt bơm để bơm nước lên cột khử khí cần thiết CHƯƠNG THUYẾT MINH BỐ TRÍ NHÀ MÁY 5.1 Những u cầu : Những gian nhà đặt máy thiết bị phụ gọi ngơi nhà nhà máy điện Việc đặt thiết bị 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 chửa thiết bị nhà máy, đồng thời ảnh hưởng đến vốn đầu tư xây dựng ảnh hưởng đến giá thành sản xuất điện Do lựa chọn phương GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 61 SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW án bố trí nhà máy phải vào hoàn cảnh cụ thể nhà máy, tất phương án bố trí phải tuân theo yêu cầu sau: - Vận hành thiết bị 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 nhá máy khu vực xung quanh - Liên quan đến cơng nghệ ngơi nhà với thiết bị thuận lợi - Chi phí cực tiểu cho xây dựng nhà máy thuận lợi sữa chửa thiết bị - Có thể mở rộng nhà máy điện Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật việc bố trí ngơi nhà suất thể tích xây dựng kW cơng suất trang bị 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 bị, mức độ lộ thiên nó, sơ đồ nhiệt nhà máy, dạng nhiên liệu sử dụng công suất đợn vị tổ máy Những yêu cầu cần phải cụ thể hóa sau: Để làm việc chắn bơm cấp áp 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 nghiêng đủ Những thiết bị nỗ hệ thống chuẩn bị bột than, cần phải đặt ngồi trời Diện tích phục vụ thiết bị 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 chổ dể tới chiếu sáng tốt, cố gắng để độ cao phụ vụ gọi cột phục vụ Giữa thiết bị cần phải có lối đủ rộng Thiết bị 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 (lị Tuabin, bơm tuần hồn bình ngưng, bình khử khí bơm cấp ) GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 62 SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW Phải đảm bảo chiếu sáng tự nhiên thơng gió tất chổ 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 xĩ phải bố trí gần gian lị hơi, lị phải quay về phía ống khói Bố trí thiết bị cho phân phối điện tự dùng chiều dài cáp nhỏ Để thuận tiện cho công việc sữa chửa lắp ráp cần phải có diện tích để lắp ráp sữa chửa 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 bị phụ như: 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 bị, xác định vị trí tương đối Tuabin, máy phát, xếp thiết bị phụ tùng tương ứng với kiến trúc gian máy đảm bảo vận hành thuận lợi, diện tích tháo lắp sữa chửa hợp lý Có hai cách bố trí Tuabin gian máy bố trí dọc cịn gọi đặt dọc bố trí ngang cịn gọi đặt ngang 5.2.1 Bố trí dọc: Bố trí dọc hay cịn 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 chênh 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: GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 63 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW 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 bị cho khối, đường ống dẫn ngắn Từ phân tích ta nhận thấy phương án bố trí ngang hợp lý 5.2.3 Bố trí gian máy: Gian máy có hai tầng, tầng độ cao m tầng độ cao khoảng -10m, tầng tầng phục vụ chung với tầng phục vụ lị Tầng đặt thiết bị: 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, sữa chửa, vận hành Xung quanh tầng nói chung xây kín, đầu phát triển nhà máy có cửa lớn để phục vụ cho việc vận chuyển thiết bị cứu hỏa Ngồi cịn đặt số cửa phục vụ cho công tác sữa chửa, vận hành lại Tầng đặt thiết bị 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 lị xo để đề phịng nở nhiệt bình ngưng Cần trục gian máy đặt phía bên gian máy, cần trục phải đảm bảo nâng vận chuyển thiết bị nặng gian mây 5.3 Gian khử khí: GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 64 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW Ở nhá máy điện có bố trí gian khử khí có tầng Tầng đặt thiết bị phân phối điện ta dùng 3KV 220/380V, tầng đặt đường ống góp chính, thiết bị giảm ồn, giảm áp, bảng điện Ta dùng tầng đặt bình khử khí 5.4 Gian lò: Lò đặt cho mặt trước song song với tường dọc gian lị Gian lị có tầng Tầng gọi tầng phục vụ Tầng đặt thiết bị 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 thích hợp an tồn, phải xây dựng hệ thống cầu thang đến phận lò nhiều độ cao khác để thuận tiện kiểm tra, vệ sinh, sữa chửa cầu thang phải chắn, an tồn tránh nặng 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 bị nặng gian lị Trong ngơi nhà có gian chủ yếu, gian có cửa thơng để tiện cho việc kiểm tra bao quát chung, điều khiển trung tâm không nên lác vật liệu có độ bóng cao dễ ngã di chuyển thao tác, thiết bị quan trọng nguy hiểm cần có khung bảo hiểm cho người tham quan nhà máy CHƯƠNG 6: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CUNG CẤP NHIÊN LIỆU 1/ Mở đầu: Các khí đồng hành có tính đđ̣ộc dễ cháy nên kết cấu vận hành thiết bị sử dụng khí cần phải có biện pháp bảo vệ an tồn Các cơng việc phải làm chuẩn bị nhiên liệu khí để đốt dẫn khí đến buồng đốt tiết lưu khí đến áp suất làm việc GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 65 SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW Nhà máy làm việc với nhiên liệu khí có hệ thống cấp nhiên liệu rẻ đơn giản Hệ thống vận hành đơn giản, đa số công việc tự động hóa Hệ thống khơng cần trang thiết bị phức tạp đắt tiền để thu tro thải xỉ 2/ Vòi phun: Phần tử buồng lửa đốt nhiên liệu khí vịi phun khí Có nhiều kiểu vịi phun khí người ta dùng biện pháp khác để pha trộn khí đốt với khơng khí khí đốt có tính chất khác Ở chọn buồng lửa lò trực lưu sử dụng kiểu vòi phun khí có lửa khơng có lửa: Vịi phun khí khng có lửa: Sản lượng đến 15000m3/h ,áp suất khí khoảng 100 - 300mmH2O Vịi phun khí có lửa: Sản lượng đến 250m3/h, áp suất khí cần thiết từ 80 -100 mmH2O Tỷ lệ lượng khí đốt khơng khí hỗn hợp 1/9,5 m3 tc 3/ Hệ thống cung cấp nhiên liệu khí: Khí từ ống dẫn khí có áp suất 0,7 – 1,3 MPa Để giảm áp suất khí đến mức cần thiết vi phun khí (0,13 – 0,2 Mpa) phải tiến hành tiết lưu phòng riêng để đảm bảo an toàn cháy nổ giảm ồn tiết lưu Trong phịng tiết lưu khí thường đặt đường ống dẫn khí đặt điều chỉnh áp suất, đường ống có đường ống dự phịng Ngồi người ta đặt đường ống dẫn khí tắt khơng qua điều chỉnh Bộ lọc khí đặt trước xupap để làm tạp chất khí có lẫn khí Các xupap điều chỉnh giữ áp suất cần thiết khí phía sau xupap Để khơng xảy cố tăng áp suất phải đặt van an tồn đường ống dẫn khí Thiết bị đo lưu lượng (lưu lượng kế) ghi lưu lượng khí qua phịng tiết lưu Trên đường ống dẫn khí đến lò phải đặt điều chỉnh tự động xupap cắt nhanh Bộ điều chỉnh đảm bảo cơng suất nhiệt cần thiết lị thời điểm Xupap cắt nhanh cắt nhanh việc GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 66 SVTH: NHÓM 11 Đồ Án Môn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện cơng suất 750MW cung cấp khí vào buồng lửa lò trường hợp cố (giảm áp suất khơng khí vịi phun, ngừng động điện kéo quạt khói hay gió,… ) Để xả đường ống khí thải khơng khí khỏi đường ốố́ng nhằm tránh tạo thành hỗn hợp gây ồn người ta đặt “buzi” xả Đường ống dẫn khí từ trạm điều chỉnh đến gian lò thường đặt cầu vượt phủ lớp cách nhiệt Sơ đồ nguyên lý cung cấp nhiên liệu cho nhà máy đốt nhiên liệu khí: GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 67 SVTH: NHĨM 11 Đồ Án Mơn Học Thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750MW 1-Van đóng mở tay; 2- Van đóng mở điện; 3- điều chỉnh áp suất khí; 4- van an tồn; 5- điều chỉnh lưu lượng khí; 6- van cắt nhanh; 7- áp kế; 8thiết bị đo lưu lượng; 9- cảm biến điều chỉnh áp suất; 10- thiết bị lọc khí; 11- nến tín hiệu ,12-cung cấp khí đến đánh lửa vòi phun,13-đường xả -The End - GVHD: TS TRẦN THANH SƠN 68 SVTH: NHÓM 11 ... điện công suất 750MW Hơi trích cho bình khử khí 0,0071 4,424 Hơi cấp cho bình GNHA4 0,0068 4,23 Hơi cấp cho bình GNHA5 0,02 12,46 Hơi cấp cho bình GNHA6 0,071 44,24 Hơi cấp cho bình GNHA7 0,037 23,057... suất 750MW Trong đó: h4, ih4: lượng entanpi dòng lấy từ cửa trích số n4: lượng nước ngưng qua GNHA4 in4, in5: entanpi nước ngưng vào GNHA4 h4, iđ4: lượng nước đọng entanpi nước đọng khỏi GNHA4... công suất 750MW h4 = 0,0068 2.3.6 Bình gia nhiệt hạ áp (GNHA5) Hơi từ tua bin phụ đưa trở lại tầng trung gian tua bin đường có trích đường cấp cho GNHA5 Sơ đồ tính tốn nhiệt bình GNHA5 sau: