Tài liệu Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế nhà máy nhiệt điện" ppt

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Trường . Khoa………………. ………… o0o………… Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện MỤC LỤC Trường .1 Khoa………………. 1 PHẦN 1 3 THIẾT KẾ SƠ BỘ TRUNG TÂM NHIỆT - ĐIỆN CÔNG SUẤT 120 MW, PHỤ TẢI NHIỆT 130 T/H 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .4 Nhà máy nhiệt điện gồm hai tổ máy, có đường liên hệ ngang về đường nước và đường hơi giữa hai tổ máy. 5 CHƯƠNG 2. LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 7 2.1. LẬP SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO TỔ MÁY .7 58 Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện PHẦN 1 THIẾT KẾ SƠ BỘ TRUNG TÂM NHIỆT - ĐIỆN CÔNG SUẤT 120 MW, PHỤ TẢI NHIỆT 130 T/H Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Nhà máy nhiệt điện thiết kế loại đốt than phun. Công suất điện: 120 MW Số tổ máy: 2 Tổ máy: Công suất điện một tổ máy: 60 MW Phụ tải nhiệt xa α = 0,02 ch α = 0,009 rr α = 0,018 Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 4 ej α = 0,008 T D = 130 t/h = 36,111 kg/s T - 60 - 130/13Π g m η = η = 0,98 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện gồm hai tổ máy, có đường liên hệ ngang về đường nước và đường hơi giữa hai tổ máy. Mỗi tổ máy cấp cho hộ tiêu thụ nhiệt (HTT). Thông số của Turbine: Nhiệt độ hơi mới t 0 = 560 o C. Cửa trích số 1: p 1 = 45 at; t 1 = 430 o C. Cửa trích số 2: p 2 = 26 at; t 2 = 355 o C. Cửa trích số 3: p 3 = 13 at; t 3 = 280 o C. Cửa trích số 4: p 4 = 5,7 at; t 4 = 200 o C. Cửa trích số 5: p 5 = 3,4 at; t 5 = 150 o C. Cửa trích số 6: p 6 = 1,2 at; t 6 = t bh (tại p 6 ); x 6 = 0,983. Cửa trích số 7: p 7 = 0,3 at; t 7 = t bh (tại p 7 ); x 7 = 0,947. Áp suất bình ngưng p k = 0,065 at, hơi thoát vào bình ngưng có x k = 0,93. Mỗi tổ máy có 7 bình gia nhiệt tương ứng với 7 cửa trích: BGNCA7 lấy hơi trích từ cửa trích số 1. BGNCA6 lấy hơi trích từ cửa trích số 2. BGNCA5 lấy hơi trích từ cửa trích số 3. BGNHA4 lấy hơi trích từ cửa trích số 4. BGNHA3 lấy hơi trích từ cửa trích số 5. BGNHA2 lấy hơi trích từ cửa trích số 6. BGNHA1 lấy hơi trích từ cửa trích số 7. Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 5 T D /2 = 65 t/h Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Mỗi Lò Hơi có hai bộ hâm nước kiểu không sôi. Bộ khử bụi kiểu tĩnh điện. Thông số đặc tính của than: th lv Q A lv W lv S lv C lv H lv N lv O lv 4641 kcal/kg 14,2 % 22% 1,3% 47,8% 4,1% 0,3% 10,3% Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG 2. LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 2.1. LẬP SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO TỔ MÁY Như đã trình bày ở phần trên, nhà máy nhiệt điện thiết kế gồm hai tổ máy, hoạt động theo sơ đồ khối; mỗi tổ một lò, một máy. Do đó, trong phần này chỉ lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cho một tổ máy, tổ máy còn lại hoàn toàn tương tự. Chọn số cấp khử khí: hai cấp. Cấp khử khí thứ nhất cho dòng nước ngưng thu hồi từ hộ tiêu thụ nhiệt về, dòng nước ngưng này thường chứa nhiều khí không ngưng. Áp suất khử khí ở cấp thứ nhất p KKP = 1,2 at; lấy hơi trích từ cửa trích số 6. Cấp khử khí thứ hai cho dòng nước ngưng chính, áp suất khử khí ở cấp thứ hai p KK = 6 at; lấy hơi trích từ cửa trích số 3 (có dùng van giảm áp). Chọn sơ đồ dồn nước đọng: dồn cấp phối hợp với bơm. Nước đọng từ các bình BGNCA7,BGNCA6 và BGNCA5 được dồn cấp tự nhiên (dựa vào chênh áp giữa các bình gia nhiệt) xuống các bình BGNCA6, BGNCA5 và BKK. Nước đọng từ BGNHA4 được dồn cấp tự nhiên xuống BGNHA3. Nước đọng từ BGNHA3 được dồn cấp tự nhiên xuống BGNHA2. Nước đọng từ BGNHA1 được dồn cấp tự nhiên tới bình ngưng. Riêng nước đọng từ BGNHA2 được bơm đẩy vào dòng nước ngưng chính. Chọn sơ đồ cấp nước bổ sung. Nước bổ sung cho chu trình được lấy từ nguồn nước đã xử lý hóa học, được gia nhiệt sơ bộ từ nước xả của bình phân ly. Nước bổ sung cấp vào khoang nước của bình ngưng. Chọn sơ đồ tận dụng nước xả lò: một cấp. Nước xả sau khi phân ly được tận dụng nhiệt để hâm nóng sơ bộ cho nước bổ sung. Trong các ejector có hệ thống tận dụng nhiệt của hơi thoát, gia nhiệt cho một phần dòng nước ngưng chính. Tận dụng nước ngưng tại bình làm mát ejector đưa về bình ngưng. Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Tận dụng lượng hơi sau khi chèn đưa về các bình gia nhiệt có áp suất phù hợp. Sơ bộ lý thuyết cho rằng tận dụng được 99% lượng hơi chèn. Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 8 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện 2.2. XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DÒNG HƠI TRONG TURBINE TRÊN ĐỒ THỊ i-s Hơi vào Turbine phải đi qua van Stop bảo vệ tác động nhanh và các van điều chỉnh lưu lượng nên bị tổn thất áp suất. Ở chế độ định mức coi tổn thất này vào khoảng 5%. Quá trình này gần đúng có thể coi là quá trình tiết lưu lý tưởng với enthalpy không đổi. Vì vậy, điểm trạng thái hơi 0' ở đầu vào dãy cánh tĩnh đầu tiên được xác định là giao điểm của đường đẳng enthalpy (i 0 = i 0' ) và đường đẳng áp p 0' (với p 0' = 0,95.p 0 ). Biết điểm 0' xác định được enthalpy của điểm này là i 0' . Từ đặc tính kỹ thuật của Turbine (đã cho ở phần trên), tại các cửa trích đã biết áp suất và nhiệt độ hơi trích. Theo cặp thông số này xác định được các điểm trạng thái của hơi trích và vẽ trên đồ thị i-s. Hai cửa trích cuối của turbine làm việc trong vùng hơi ẩm, biết thêm độ khô x, xác định được trên đồ thị i-s. Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 9 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện 2.3. BẢNG THÔNG SỐ HƠI VÀ NƯỚC Cột thứ 1: Điểm đánh số cửa trích trên thân turbine tính từ đầu hơi vào có trạng thái ở điểm 0, qua van Stop và van điều chỉnh lưu lượng hơi phân phối vào các cụm ống phun rồi dọc theo chiều giãn nở của hơi cho đến bình ngưng. Cột thứ 2: Tên thiết bị mà dòng hơi đi vào hay dòng nước đi ra khỏi thiết bị đó. Cột thứ 3: Nhiệt độ hơi trích tại cửa trích tương ứng. Cột thứ 4: Áp suất hơi trích tại cửa trích tương ứng, đơn vị at. Cột thứ 5: Áp suất hơi trích tại cửa trích tương ứng, đơn vị bar. Cột thứ 6: Enthalpy của hơi trích tại cửa trích tương ứng. Cột thứ 7: Áp suất khoang hơi của bình gia nhiệt, bằng 97% của áp suất tại cửa trích, coi tổn thất áp suất là 3% Cột thứ 8: Enthalpy của nước bão hoà tại áp suất bình gia nhiệt. Cột thứ 9: Nhiệt độ bão hoà tại áp suất bình gia nhiệt. Cột thứ 10: Độ gia nhiệt không tới mức của bình gia nhiệt. Cột thứ 11: Nhiệt độ dòng nước ra khỏi thiết bị. Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 10 [...]... Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện α2 = 1,055.( 949,4 − 798,5) 0,98.( 3137 − 959,4 ) − 0,0707101 ( 1107 − 959,4 ) ( 3137 − 959,4) = 0,0698070 αd6 = α 2 +αd7 = 0,0698070 + 0,0707101 = 0,1405171 Nguyễn Đức Thắng 18 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện 2.4.4 Tính toán cân bằng cho BGNCA5 Hình 2.6 - BGNCA5 Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNCA5:... Đồ án tốt nghiệp → α4 = Thiết kế nhà máy nhiệt điện iv4 = ir3 = 551,5 kJ/kg α nn i r4 − i v4 0,5990732.(632 − 551,5) ( ) ηGNHA4 ( i 4 − id4 ) = 0,98.(2852 − 653,5) = 0,0223833 αd4 = α 4 = 0,0223833 Nguyễn Đức Thắng 26 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện 2.4.8 Tính toán cân bằng cho các BGNHA3 và BGNHA2 Hình 2.10 - BGNHA3 và BGNHA2 Hệ các phương trình cân bằng nhiệt. .. Thắng 29 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện i v1 = i r +Δi = 156,1 + 14 = 170,1 kJ/kg BN → α7 = ( α'nn i r1 − i v1 ) ( i7 − id1 ) ηBGNHA1 = 0,5084796.( 264,6 −170,1) = 0,0221303 ( 2500 − 284,4) 0,98 αd1 = α7 = 0,0221303 Nguyễn Đức Thắng 30 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện 2.4.10 Tính toán cân bằng cho bình ngưng Hình 2.12... K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện ir2 = 413,1 kJ/kg αd2 = α6 + α d3 = αd4 + α5 + α 6 id2 = i bh(pBGNHA2) = 433,3 kJ/kg i v2 = i r1 = 264,6 kJ/kg Các ẩn: α 5  α 6  ' α nn i v3  Giải hệ 4 ẩn 4 phương trình, được nghiệm: α5 = 0,0370274  α 6 = 0,0311830  ' α nn = 0,5084796  v3 i = 416,155 kJ/kg Nguyễn Đức Thắng 28 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt. .. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ Nguyễn Đức Thắng 11 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Mục đích của việc tính toán này là để xác định cho được lưu lượng các dòng hơi trích khỏi turbine và các dòng hơi phụ khác để cuối cùng xác định được tổng lưu lượng hơi mới vào turbine cần thiết để sinh ra công suất theo yêu cầu thiết kế của tổ máy. .. =1,4051514 Nguyễn Đức Thắng 32 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện ∆β = 1,4051514 −1,4051515 = 0,0000001 sai số này rất nhỏ, trong quá trình tính toán coi như không phạm phải sai sót c) Tính toán cân bằng nhiệt cho bình ngưng Hình 2.13 - Sơ đồ trao đổi nhiệt trong bình ngưng v Nhiệt độ nước làm mát vào: t lm = 25 oC r o Nhiệt độ nước làm mát ra: t lm = 32 C Δt= Δt max −... của một tổ máy Ne = 60 MW = 60000 kW 2.5.3 Tiêu hao nhiệt cho Turbine a) Tiêu hao nhiệt cho một Turbine QTB = D0 (i0 − i nc ) = 79,8775173 ( 3499 −1093) = 192185,307 kW Với: i nc = i r7 =1093 kJ/kg nc Nguyễn Đức Thắng 35 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện b) Tiêu hao nhiệt cho hai Turbine ∑ QTB = 2.QTB = 2.192185,307 = 384370,613 kW 2.5.4 Tổng lượng nhiệt cấp cho... 0,008 − 0,0221303 − 0,0294983 α k = 0,4488510 Nguyễn Đức Thắng 31 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Kết quả tính toán kiểm tra cân bằng vật chất cho toàn chu trình tại điểm nút là bình ngưng theo hai dòng vật chất được kết quả như trên chứng tỏ rằng trong khi tính toán đã không có một sai phạm nào về cân bằng vật chất b) Kiểm tra lại hệ số β β= 1  − 1α y i=1... số không tận dụng nhiệt giáng tại cửa trích thứ i với tổng số cửa trích là z Nguyễn Đức Thắng 21 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Ở trên mới xác định được lưu lượng hơi trích tại các cửa trích phía trên cử trích cho HTT còn các cửa trích phía dưới nó chưa xác định được lưu lượng Thực tế, hệ số β của các turbine có trích hơi hồi nhiệt và cấp nhiệt cho HTT thường... bình gia nhiệt nước bổ sung (BGNNBS) Hình 2.3 - Bình gia nhiệt nước bổ sung Các phương trình cân bằng nhiệt cho BGNNBS: tr  α bs ( isbs − i bs ) = α xabo ( i xa2 − i xa3 ) ηBGNNBS   s  i xa3 − i bs = c p θ  Trong đó: tr Nhiệt độ nước bổ sung vào: t bs = 25 o C áp suất nước bổ sung vào: Nguyễn Đức Thắng tr pbs = 2 bar 13 Kỹ thuật Năng Lượng 1 - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện . Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện Trường . Khoa………………. ………… o0o………… Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt. - K49 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG 2. LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 2.1. LẬP SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ CHO TỔ MÁY Như đã