170066-TRONG VIET-TM

?&@ Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GVHD: PGS.TS TRẦN THANH SƠN SVTH: HOÀNG TRỌNG VIỆT LỚP: 17N1 MSSV: 104170066 SVTH :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 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 công nghiệp sản xuất, địi 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 trị 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 tốn 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 nguyên 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 cịn nhiều khiếm khuyết, khơng tránh sai sót SVTH :HỒNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 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 :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 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 sơi…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 Công nghệ cho phép đốt loại than xấu than có chứa nhiều lưu huỳnh nhờ khâu xử lý lưu huỳnh đá vôi Nhiệt độ buồng lửa lị 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 u 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, lị tuần hồn tự nhiên,có bao hơi, tuabin ngưng có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt, q 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 :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 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 công 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 công 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 :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 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 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 công nhân viên vận hành bảo dưỡng nhà máy phải xây dựng không xa nhà máy phải đảm bảo mơi 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 Công 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 công 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 địi 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 :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 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 thơng(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 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 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 SVTH :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 Trang Đồ án NMNĐ A ?&@ GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn 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 phịng 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 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 ( 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 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 SVTH :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 Trang ?&@ Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn 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 2020 sau C = 1.291.205 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 n: số làm việc năm Chọn : b1= 337 kg/kWh : Ứng với phương án b2= 302 kg/kWh : Ứng với phương án (trang 23) b3= 285 kg/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: Bitc: Lượng than tiêu chuẩn tiêu hao năm phương án(i=1÷3) SVTH :HỒNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 Trang ?&@ Đồ án NMNĐ A GVHD: PGS.TS Trần Thanh Sơn 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 mịn 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 :HOÀNG TRỌNG VIỆT– lớp 17N1 Trang 10