Điều chỉnh mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện Phả Lại

Luận văn, đồ án tốt nghiệp, đề tài tốt nghiệp, đồ án, thực tập tốt nghiệp, đề tài

ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN PHẢ LẠI I. Giới thiệu chung II. Các thông số kỹ thuật của nhà máy và một tổ máy III. Giới thiệu chung về sơ đồ nhiệt một tổ máy IV. Giới thiệu lò hơi và các thiết bị của lò V. Giới thiệu về tua bin VI. Giới thiệu hệ thống chế biến than PHẦN II : KHẢO SÁT HỆ THỐNG VÀ CÁC BỘ ĐIỀU CHỈNH HIỆN CÓ ĐỂ ĐIỀU CHỈNH LÒ HƠI §I. Vai trò nhiệm vụ của bộ điều chỉnh mức nước bao lò hơi §II . Các yếu tố ảnh hưởng tới mức nước bao hơi §III. Điều khiển lò hơi §IV. Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi I. Sơ đồ cấu trúc hệ thống II. Phân tích nguyên lý làm việc đặc tính của các thiết bị đo III. Nguyên lý làm việc các khối chức năng có trong sơ đồ §V. Các bộ tự động hiện có để điều khiển lò hơi 1 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN PHẢ LẠI PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN PHẢ LẠI 2 2 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI I. GIỚI THIỆU CHUNG Nhà máy điện Phả Lại được xây dựng tại Thị trấn Phả Lại - Huyện Chí Linh - Tỉnh Hải Dương, cách Thủ đô Hà Nội 60 Km về phía Đông Bắc, phía Tây và phía Bắc nhà máy là sông Lục Đầu Giang nơi hội tụ của 6 con sông rất thuận tiện cho việc chuyên chở than bằng đường thuỷ cũng như việc cung cấp nguồn nước tuần hoàn cho nhà máy, phía Đông rất gần với các mỏ than Đông Triều, Mạo Khê của tỉnh Quảng Ninh. Nhiệm vụ chính của nhà máy là sản xuất điện năng từ nguyên liệu chính là than đá. Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại là nhà máy Nhiệt điện lớn nhất nước ta xây dựng với tổng công suất thiết kế đợt một là 440 MW. Từ tháng 10- 1983 đến nay nhà máy đã sản xuất và hoà vào lưới điện quốc gia hơn 20 tỷ KWh điện. Hiện nhà máy đang được mở rộng với hai tổ máy có công suất 300MW/1tổ. Đưa Phả Lại thành trung tâm nhiệt điện lớn có công suất trên 1000MW. Nhà máy đã góp phần đáng kể vào công cuộc điện khí hoá toàn quốc và cùng với quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Gián tiếp góp phần thúc đẩy nghành than phát triển tạo thêm công ăn việc làm cho công nhân. Nhà máy điện Phả Lại hiện tại cũng như trong tưong lai cùng với hai tổ máy Phả Lại II đáp ứng nhu cầu phụ tải của khu vực phía Đông Bắc Bộ và tham gia vào lưới điện quốc gia. Với quy mô và tầm vóc to lớn như vậy hiện nay nhà máy với gần 2400 công nhân viên chức được biên chế thành hơn 30 Phòng, Ban, Phân xưởng và 5 kíp vận hành theo 3 ca liên tục 24/24h trong ngày. *Hiện nay nhà máy có hơn 200 kỹ sư và gần 500 cán bộ có trình độ trung cấp cao đẳng kỹ thuật. Nhà máy Điện Phả Lại có 4 tổ máy vận hành theo khối độc lập với nhau, mỗi khối gồm có 2 lò hơi và một tua bin máy phát với công suất 110 MW. *Nhiên liệu chủ yếu của nhà máy là than đá được khai thác từ các mỏ than ở Hòn Gai, Cẩm Phả, Mạo Khê. Từ các mỏ than được vận chuyển về nhà máy bằng hai đường, đường sông và đường sắt. 3 3 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI - Đường sông : Than được trở về nhà máy bằng các xà lan có trọn tải lớn được hệ thống cẩu cảng bốc lên thông qua các hệ thống băng tải để đưa về lò hoặc kho dự trữ. - Đường sắt :Than đực vận chuyển về nhà máy bằng đường tàu hoả và được quang lật toa rót vào hệ thống băng tải để đưa vào lò hoặc kho than kín. Ngoài nguyên liệu chính là than đá còn có dầu nhiên liệu (FO) được sử dụng khi đốt lò và để duy trì quá trình cháy của lò, dầu này được nhập ngoại ở cảng vật cách và đưa về nhà máy bằng đường thuỷ. Lượng dầu FO tiêu thụ hàng năm khoảng 150.000 tấn . *Về phần điện nhà máy có 3 trạm phân phối: 1 trạm 110 KV và 2 trạm 220 KV(trạm 220KV của Phả Lại I và II được liên lạc với nhau qua hệ thống thanh góp), các tổ máy số I và II được nối với cả hai hệ thống thanh góp qua các máy biến áp tự ngẫu 3 pha, các máy phát của tổ máy số III và IV được nối vào thanh cái 220 KV qua các máy biến áp 3 pha 3 dây quấn, tổ máy số V và VI (thuộc Phả Lại II) được nối lên thanh cái 220KV qua 2 máy biến áp 3 pha 2 dây quấn. Mỗi một tổ máy được bố trí một máy biến áp tự dùng lấy điện từ đầu cực máy phát và cấp cho thanh cái 6 KV tự dùng. - Các phụ tải 110KV: Phả Lại, Bắc Giang, Uông Bí, Hải Dương, Đông Anh. - Các phụ tải 220KV: Mai Động, Hà Đông, Đồng Hoà, Sóc Sơn, Bắc Giang. II . CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA NHÀ MÁY VÀ 1 TỔ MÁY 4 4 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI Bảng I-1 Công suất thiết kế Sản lượng điện trong một năm Tỷ lệ tự dùng Hiệu suất khử bụi 440MW 2.86 Tỷ KWh 10.15 % 99% Lò hơi Kiểu Năng suất hơi Nhiệt độ hơi quá nhiệt áp suất hơi Hiệu suất thô của lò БKZ-220-100-10C 220 T/h 540 o C 100 ata 86.05 % Tua bin Kiểu Công suất định mức áp suất hơi vào tua bin Nhiệt độ hơi vào tua bin TBΦ-120-2T3 110 MW 90 ata 535 o C Máy phát Kiểu Công suất Tốc độ Điện áp đầu cực máy phát T- 120 120 MW 3000 vòng / phút 10.5 KV III. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SƠ ĐỒ NHIỆT MỘT TỔ MÁY Nhà máy điện phả lại có 4 tổ máy, mỗi tổ máy gồm 2 lò hơi và một tua bin các lò hơi vận hành độc lập với nhau. Nước ngưng từ bình ngưng tụ A và B được hai bơm ngưng bơm qua qua 2 ejectơ chính I và II sau đó được đưa qua các bình gia nhiệt từ số 1 đến số 5 tại đây nước ngưng được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửa trích hơi của tua bin. 5 5 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI Các bình từ số 1 ÷5 được gọi là các bình gia nhiệt hạ. Sau khi đi qua gia nhiệt hạ nước ngưng được đưa lên bình khử khí 6 ata ở đây nước được khử hết các bọt khí có trong nước để chống ăn mòn kim loại. Nước sau khi khử khí được các bơm cấp nước bơm qua thiết bị bình gia nhiệt cao từ số 6÷8 tại đây nước ngưng tiếp tục được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửa trích hơi ở xi lanh cao áp của tuabin. Sau khi được gia nhiệt bởi gia nhiệt cao nước được đưa qua hai bộ hâm nước ở đuôi lò để hâm nóng thêm trước khi vào bao hơi. Nước ở bao hơi theo vòng tuần hoàn tự nhiên, nước chảy xuống các giàn ống sinh hơi, nhận nhiệt năng từ buồng đốt của lò biến thành hơi nước và trở về bao hơi. Trong bao hơi phần trên là hơi bão hoà ẩm, phía dưới là nước ngưng. Hơi bão hoà ẩm trong bao hơi không được đưa ngay vào tua bin mà được đưa qua các bộ xấy hơi, tại đây hơi được xấy khô thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ 540 o C và áp suất P =100 ata. Hơi quá nhiệt được đưa vào tua bin, tại tua bin động năng của dòng hơi được biến thành cơ năng quay tua bin máy phát để sản xuất ra điện năng. Hơi sau khi sinh công ở các tầng cánh của tuabin được ngưng tụ thành nước ở bình ngưng tụ. Công do tua bin sinh ra làm quay máy phát điện. Như vậy nhiệt năng của than đá đã biến đổi thành cơ năng và điện năng, còn hơi nước là môi chất được biến đổi theo một vòng tuần hoàn kín. Nước ở đây là môi chất trung gian để chuyển nhiệt năng của than đá, dầu thành cơ năng và điện năng. CƠ NĂNG MÁY FÁT HƠI NƯỚC Điện năng Nhiệt năng Hình I.1 6 6 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI Nước dùng để làm mát bình ngưng được lấy từ trạm bơm nước tuần hoàn gồm 4 máy bơm loại trục đứng, nước làm mát sau khi ra khỏi bình ngưng được đưa ra hệ thống kênh thải và thải ra sông. Một phần nước thải được đưa đi phục vụ cho nông nghiệp. Bình ngưng của tua bin gồm có 2 ngăn A và B mỗi ngăn có tới 1570 ống đồng cho cho nước làm mát chảy qua. Hơi nước ở ngoài ống và bị nước làm mát lấy nhiệt và ngưng tụ lại thành nước 7 7 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI 8 8 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI IV. GIỚI THIỆU LÒ HƠI VÀ CÁC THIẾT BỊ CỦA LÒ 1. Giới thiệu cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi : Mỗi tổ máy của nhà máy gồm có hai lò và một tua bin. Lò hơi loại БKZ-110-220- 10C do Liên Xô chế tạo. Là loại lò hơi một bao hơi, ống nước đứng, tuần hoàn tự nhiên, nguyên liệu cung cấp cho lò là than đá lấy từ các mỏ than Mạo Khê, Hòn Gai, Cẩm Phả, Quảng Ninh. Lò có cấu tạo hình “Π”. Buồng đốt chính là nhánh đi lên đầu tiên, tại đây nước được gia nhiệt thành hơi.Trên đường khói nằm ngang trên lò có đặt các bộ quá nhiệt để xấy khô hơi trước khi đưa sang tua bin. Trên đường khói thoát người ta đặt xen kẽ các bộ hâm nước và bộ xấy không khí nhằm tận dụng lượng nhiệt của khói thoát để tăng hiệu suất của lò. Buồng đốt của lò kiểu hở cấu tạo bởi các đường ống sinh hơi hàn sẵn, các giàn ống sinh hơi ở vách trước và vách sau phía dưới tạo với nhau thành mặt nghiêng của phễu lạnh với góc nghiêng là 50°. Buồng đốt được lắp đặt bốn vòi đốt chính kiểu xoáy lắp tại 2 vách bên của lò ở độ cao 9.85m và 12.7 m, có 4 vòi đốt gió cấp 3 đặt ở 4 góc lò, vòi đốt này tận dụng gió sau khi than mịn được phân ly và được đẩy vào lò qua quạt tải bột máy nghiền. Để khởi động và duy trì sự cháy cho lò hơi người ta lắp đặt một vòi phun dầu mazut bên cạnh vòi đốt chính có công suất 2 tấn/ giờ. Nhằm có được hơi với chất lượng cao lò sử dụng sơ đồ bốc hơi 2 cấp, cấp bốc hơi thứ nhất đặt ngay trong bao hơi, gồm tổ hợp các xyclon trong thiết bị rửa hơi, cửa chớp và mặt sàng cấp bốc hơi thứ 2 là 4 xyclon ngoài, đặt thành từng khối ở bên phải và bên trái lò. 9 9 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI Bao hơi của lò có cấu tạo hình trụ có đường kính trong là 1600 mm, chiều dài là 12.7 m và độ dầy là 88 mm. Mức nước trung bình ở trong bao hơi thấp hơn trục hình học của bao hơi là 200 mm trong quá trình vận hành lò mức nước trong bao hơi có thể cho phép giao động ± 50 mm so với mức trung bình 0. Trong quá trình khởi động lò bao hơi của lò được sấy nóng bằng hơi bão hoà lấy từ các lò khác, ngoài ra trong bao hơi còn đặt các đường ống xả sự cố, ống đưa phốt phát vào lò để chống đóng cáu cặn. Sự tuần hoàn của lò được phân chia theo các giàn ống, thành 14 vòng tuần hoàn nhỏ độc lập nhằm tăng độ tin cậy của quá trình tuần hoàn. Bộ quá nhiệt của lò là bộ quá nhiệt hỗn hợp nửa bức xạ, nửa đối lưu, dọc theo đường hơi gồm 4 bộ quá nhiệt từ bộ quá nhiệt cấp I ÷ IV. Việc điều chỉnh nhiệt độ của hơi quá nhiệt được thực hiện nhờ bộ phun giảm ôn cấp I và cấp II. Nước đi phun giảm ôn "Làm mát hơi" là nước ngưng lấy từ bình ngưng phụ đặt trên đỉnh lò khi khởi động lò dùng nước cấp để đi phun. Để làm sạch khói thoát trước khi thải ra ngoài trời, khói được đưa qua bộ lọc bụi tĩnh điện, tại đây 99% lượng bụi bay theo khói được giữ lại. Trong quá trình vận hành các bề mặt trao đổi nhiệt của lò thường xuyên bị bám bẩn, để làm sạch ống sinh hơi người ta bố trí các vòi thổi bụi. Dùng hơi bão hoà có áp lực 30 ÷ 40 KG/cm 2 . Để làm sạch ống sinh hơi, sử dụng các máy thổi nông OM - 35, với bộ quá nhiệt dùng các máy thổi sâu OΓ. Ở phía đuôi lò có lắp đặt bộ thải xỉ liên tục đã được cơ giới hoá. 2. Các thông số kỹ thuật chính của lò hơi Kiểu lò : БKZ-220-100-10C Năng suất hơi của lò : D x = 220 T/h Nhiệt độ hơi quá nhiệt : t qn = 540 o C Áp suất hơi quá nhiệt : P qm = 100 ata Áp suất bao hơi : P bh = 112.6 ata Nhiệt độ nước cấp : t o = 230 o C Nhiệt độ khói thoát : t o KT = 133 o C 10 10 . BỘ ĐIỀU CHỈNH HIỆN CÓ ĐỂ ĐIỀU CHỈNH LÒ HƠI §I. VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ CỦA BỘ ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI 18 18 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI Mức nước bao hơi. chảy qua. Hơi nước ở ngoài ống và bị nước làm mát lấy nhiệt và ngưng tụ lại thành nước 7 7 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI 8 8 ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI IV.