Công nghệ chế biến dầu mỏ và xử lý khí tự nhiên trong nhà máy nhiệt điện
MỤC LỤC
Bộ quá nhiệt đối lu
Bộ quá nhiệt có ống xoắn nằm ngang chủ yếu đợc dùng cho lò hơi nhỏ kiểu ống nớc sinh hơi, nằm nghiêng vì thế nó lợi dụng triệt để không gian đờng khói của lò, và cho phép xả đợc nớc đọng do hơi trong các ống xoắn ngng đọng lại lúc ngừng lò, do đó khắc phục đợc hiện tợng ăn mòn lò khi nghỉ. Việc đặt các ống xoắn đứng còn khắc phục đợc ảnh hởng của trờng nhiệt độ không đồng đều theo chiều cao đờng khói đến lợng nhiệt hấp thụ của từng ống, tuy rằng ở những lò lớn hiện đại có khi chiều cao đờng khói từ 6 - 8m, phụ tải nhiệt giữa phần trên và phần dới ống xoắn có thể khác nhau 20%.
Bộ quá nhiệt bức xạ và nửa bức xạ
Là bề mặt truyền nhiệt đặt ở phía sau lò hơi để tận dụng nhiệt của khói lò sau khi đi ra từ bộ quá nhiệt, có tác dụng là nâng cao hiệu suất của lò hơi. Hầu hết ở các lò, do nhiệt độ không khí nóng không cao nên toàn bộ lợng nhiệt còn lại ở phần nhiệt đợc dùng để gia nhiệt cho bộ hâm nóng nớc.
Bộ hâm nớc bằng ống thép trơn
Hiện nay, ngời ta thờng bố trí ống xoắn nằm rong mặt phẳng song song với ngực lò vì nếu bố trí ống xoắn vuông góc tờng sau lò thì khi ấy các ống xoắn đều đi qua vùng khói có nồng độ tro lớn nhất nên các ống xoắn. Việc này cho phép giảm đợc bớc dọc của ống khá nhiều, do đó kích thớc không gian của bộ hâm nớc giảm đi nhiều nhng chế tạo và sửa chữa tơng đối phức tạp.
Bộ hâm nớc bằng gang
Kích thớc của khối này đợc chọn theo kích thớc của đờng khói đối lu, thờng một cạnh của khối lấy bằng chiều sâu của đờng khói, còn cạnh kia đợc chọn trên cơ sở kích thớc chiều rộng và số khối (ớc số theo bề rộng của lò). Nhng do có khả năng chống ăn mòn và mài mòn cao nên đợc sử dụng để chế tạo bộ hâm nóng không khí cấp I khi đốt nguyên liệu nhiều lu huỳnh, nguyên liệu rất ẩm và nhiệt độ khói thải thấp, hay để chế tạo bộ hâm nóng không khí cấp II khi cần dùng không khí có nhiệt độ quá cao.
Nớc trong nhà máy nhiệt điện
Xử lý nớc bằng phơng pháp lắng cặn
Nguyên tắc của phơng pháp này giống nh khi chống cáu bên trong lò bằng hoá chất.
Xử lý nớc bằng phơng pháp trao đổi cation
Còn khi dùng cationit NH4R thì độ cứng cũng giảm đi còn rất nhỏ nhng lại tạo các muối amon, khi đa vào lò sẽ phân huỷ nhiệt tạo thành NH3 và H2SO4 theo phản ứng sau. Để hoàn nguyên cationit natri ngời ta dùng dung dịch NaCl có nồng độ 6 - 8%; cationit hydro dùng dung dịch HCl hay H2SO4 1 - 1,5%; cationit amon dùng bằng các muối amôn.
Xử lý nớc bằng phơng pháp trao đổi anion
Ưu điểm của phơng pháp này là thiết bị đơn giản và cho hiệu suất cao. Ngày nay, ngoài các phơng pháp kể trên ngời ta còn sử dụng rộng rãi các phơng pháp xử lý nớc bằng điện trờng, từ trờng, siêu âm cho các lò hơi công nghiệp.
Phần iii: Nguồn gốc - thành phần - tính chất của khí tự nhiên
KhÝ má khÝ
Là loại khí thu đợc từ các mỏ khí tự nhiên, các mỏ này là các túi khí nằm sâu dới mặt đất, mỏ này không có dầu ở dạng lỏng. Thành phần mỏ khí chủ yếu là các loại khí nhẹ từ C1 đến C5, mà trong.
Khí đồng hành
Song loại khí này có khá nhiều C2, C3 và n-C4, izo-C4, là nguyên liệu rất quan trọng cho công nghiệp hoá dầu, do vậy nó còn có tên là khí giàu. Nh vậy so với mỏ khí tự nhiên thì hàm lợng metan của khí đồng hành là ít hơn và hàm lợng C2 - C4 là nhiều hơn.
Các phơng pháp xử lý khí trớc khi đốt
Phơng pháp làm sạch khô
Để hạt bụi có đủ thời gian lắng xuống đáy ngời ta phải thiết kế phòng có chiều dài sao cho thời gian dòng khí đi qua phòng phải bằng thời gian của hạt bụi có kích thớc nhỏ nhất. Thiết bị lọc điện chỉ làm việc với dòng điện 1 chiều điện thế cao 40 - 70 KV, để tăng khả năng dẫn điện của bụi và do đó làm cho bụi lắng xuống tốt hơn ngời ta làm ẩm khí.
Phơng pháp làm sạch ớt
Phơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi hơn cả vì sơ đồ thiết bị đơn giản, dễ tính toán thiết kế, dễ vận hành, quá trình liên tục nên có thể tự động hoá và ít tiêu hao tác nhân sấy khí. Mà trong công nghiệp tổng hợp hoá dầu thì H2S làm ngộ độc xúc tác, tạo ra những sản phẩm không mong muốn, giảm hiệu suất…., gây độc hại cho con ngời và làm ô nhiễm môi trờng.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của vòi phun
Mặt khác, do hỗn hợp khí với không khí có chuyển động xoáy ở đầu vòi phun tạo điều kiện thuận lợi cho khói lò đi vào gốc ngọn lửa, vì vậy hỗn hợp khí thiên nhiên với không khí đợc nung nóng rất nhanh tới nhiệt độ tự bốc cháy. Việc tạo ra đợc tốc độ chuyển động của không khí, khí thiên nhiên và tốc độ của hỗn hợp khí ra khỏi vòi phun sao cho phù hợp, cộng với việc đảm bảo thành phần hỗn hợp khí đúng quy định cũng là những yếu tố ảnh hởng tới quá trình phun.
Đặc điểm quá trình cháy nhiên liệu trong buồng lửa
Quá tình tự cháy theo cơ cấu nhiệt
Nếu quá trình sinh nhiệt theo đờng cong q thì ban đầu lợng nhiệt sinh3pr ra lớn hơn lợng nhiệt tỏa ra cho thành thiết bị, nhiệt độ của hỗn hợp đợc nâng cao dần tới T1, tại T1 lợng nhiệt sinh ra bằng lợng nhiệt toả ra và sau đó hỗn hợp khí không đợc gia nhiệt nữa vì lúc đó lợng nhiệt toả ra lớn hơn lợng nhiệt sinh ra. Chỉ đến lúc ta gia nhiệt cho khí tới nhiệt độ T2 thì lợng nhiệt sinh ra mới thật ổn định và lớn hơn lợng nhiệt toả ra cho thành thiết bị, khi đo phản ứng không ngừng nâng cao nhiệt độ, dẫn đến sự bốc cháy.
Quá trình tự bốc cháy theo cơ cấu chuỗi
- Trong khu vực phản ứng thì trờng nhiệt độ cũng không đồng đều Tốc độ lan truyền ngọn lửa phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ vật chất tham gia phản ứng, vào nhiệt độ và tạp chất nằm trong hỗn hợp khí, còn áp suất thì ảnh hởng rất ít đến tốc độ lan truyền mặt bắt lửa. Trong quá trình cháy khuếch tán dòng nhiên liệu và dòng không khí đa vào buồng lửa riêng lẻ, hoặc có một phần nhỏ hỗn hợp trớc khi toàn bộ thời gian cháy lớn hơn toàn bộ thời gian cháy trong vùng động học rất nhiều, số l- ợng các hạt cacbua hydro bị phân huỷ cũng tăng lên, ngọn lửa lúc này là ngọn lửa “sáng”.
Tính cân bằng vật chất với lò đốt
Trong thực tế, vì giữa không khí và nhiên liệu không thể tiếp xúc với nhau một cách lý tởng nên bắt buộc thể tích không khí thực cung cấp cho lò hơi phải lớn hơn thể tích xác định đợc theo công thức trên. Tuy nhiên thực tế tuỳ thuộc vào điều kiện cháy hoàn toàn hay không các hay không hoàn toàn các nguyên tố cháy của nhiên liệu mà tỷ lệ thành phần các sản phẩm cháy luôn luôn có cả những sản phẩm cháy hoàn toàn và không hoàn toàn.
Cân bằng nhiệt lợng và hiệu suất của lò hơi
Bề mặt xung quanh lò luôn luôn có nhiệt độ cao hơn môi trờng xung quanh, gây nên sự toả nhiệt từ lò hơi đến không khí lạnh, nghĩa là gây nên tổn thất nhiệt ra môi trờng xung quanh (Q5). Khi bố trí vòi phun cho lò đốt cần chú ý không cho ngọn lửa tiếp xúc với tờng buồng lò làm hỏng tờng và ống dẫn nớc dới tác dụng của nhiệt độ cao.
Tính toán bức xạ nhiệt trong buồng lửa
Lợng nhiệt độ dQ do một nguyên tố bề mặt dF của vật thể có nhiệt độ tvt cấp cho môi trờng xung quanh trong khoảng thời gian dt, tỷ lệ với hiệu số nhiệt độ giữa vật thể và môi trờng với diện tích bề mặt trao đổi nhiệt dF , thời gian dt. Trong buồng lửa có chứa nhiều vật liệu nh: dàn ống bằng kim loại, ngọn lửa, tro bụi, … trong thực tế, dàn ống và ngọn lửa không phải là những vật đen tuyệt đối, nghĩa là quá trình trao đổi nhiệt bằng bức xạ giữa ngọn lửa, tờng bảo.
Hệ thống quạt, ống khói
Tiết diện ống khói
Nếu dùng ống khói bằng thép, đờng kính ống không thay đổi, bằng đ- ờng kính ở miệng ra và tiết diện ống khói chọn là hình tròn. Nếu ống khói xây bằng gạch thì phải lấy đờng kính trung bình, vì để có đờng kính lớn hơn miệng ống.
Chiều cao của ống khói Theo đầu bài
Nhờ tự động hoá nên tăng năng suất thiết bị công nghệ trên cơ sở vận hành ở chế độ công nghệ tối u, tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm, giảm chi phí nguyên liệu và các vật liệu phụ, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân (nhất là trong môi trờng độc hại: bụi, nhiệt…) cải thiện khâu tổ chức và quản. Tại tờng cách nhiệt của buồng lửa cũng đợc lấp đặt dụng cụ đo nhiệt độ nhằm kiểm tra độ an toàn của buồng lửa khi lò hơi đợc vận hành, tránh đợc nhiệt độ quá cao gây thủng lò và đảm bảo an toàn cho công nhân (nhiệt độ mặt ngoài của tờng bảo ôn phải không quá 500C).
Điều chỉnh sản lợng hơi của lò
Do lu lợng không khí và khí thiên nhiên khống chế cố định nên khi đó hệ số d của không khí trong buồng đốt đợc cố định gần với giá trị mong muốn α= 1,05. Tại bao hơi còn đợc đặt các van an toàn khi áp suất trong bao hơi quá qui định thì van an toàn tự động mở để thoát hơi ra ngoài.
Điều chỉnh hệ số không khí thừa
Do sự thay đổi nhiệt sinh ra trong buồng lửa nên dẫn đến sự thay đổi sản lợng hơi và áp suất lò hơi vì vậy sẽ xuất hiện một xung lợng nhiệt độ thể hiện tổng của hai xung lợng: sự thay đổi sản lợng hỏi và tốc độ thay đổi áp suất, trong đó xung lợng về sự thay đổi áp suất thu đợc nhờ so lệch điện tử bằng cách biến tín hiệu áp suất bằng tín hiệu điện. Về mặt cấu tạo cần quy định lò hơi có những khả năng dãn nở nhiệt tự do của tất cả các chi tiết, khả năng xem xét sửa chữa, làm sạch lò cũng nh các phần tử của nó cả mặt ngoài và trong, khả năng bảo vệ kim loại của bề mặt đốt cũng không phải bề mặt đốt, nh qui định về mức nớc tối thiểu trong lò.
Nguyên nhân gây nổ trong lò hơi
Về mặt chế tạo, nguyên vật liệu chọ chủ yếu đối với các chi tiết làm việc ở áp suất cao; những quy định về mặt công nghệ chế tạo; những quy định về mặt kiểm tra mối hàn và những dụng cụ cho phép. Để đảm bảo an toàn cho tính mạng và tài sản thì mọi ngời khi làm việc trong nhà máy phải chấp hành đầy đủ mọi nội qui về an toàn phòng cháy nổ trong nhà máy, đồng thời có nhiệm vụ phổ biến những kiến thức này cho những ngời mới đến công tác tại phân xởng.
Xây dựng các nội qui, qui trình thao tác phòng chống cháy tại các công
Do hệ thống chống sét tại các công trình không đảm bảo an toàn theo tiêu chuẩn kĩ thuật, do lâu ngày không kiểm tra bị tuột mối nối, đứt hay do điều kiện trở tiếp đất vợt quá. Do các thiết bị điện, không đảm bảo an toàn nên gây nên chập điện, quá tải, cháy động cơ.
Phổ biến kiến thức nghiệp vụ phòng chống, chữa cháy cho cán bộ công nhân viên
(theo qui định không quá 10 Ω) nên bị sét đánh vào công trình gây cháy nổ.
Trang bị giám sát, báo cháy chữa cháy
- Nhà máy phải gần kho nguyên liệu, gần nơi tiêu thụ sản phẩm, hạn chế tối đa chi phí vận chuyển nhiên liệu sản phẩm. Và phải ở gần khu cung cấp vật liệu xây dựng chú ý đến khả năng cung ứng nhân lực cho xây dựng cũng nh vận hành nhà máy sau này.
Các yêu cầu về khu đất xây dựng
- Địa điểm xây dựng phải tận dụng đợc nguồn năng lợng, hệ thống mạng lới cung cấp điện. - Địa điểm xây dựng phải ở cuối hớng gió, mật độ dân c tha, cách xa nguồn nớc sạch và phải ở vùng có nhiều cây xanh.
Vị trí địa lí của địa điểm xây dựng
Quảng Ngãi nói chung là không bằng phẳng, phía tây là dãy núi Trờng Sơn, phía đông tiếp giáp với biển, nhng có độ dốc phù hợp với yêu cầu xây dựng (i< 0,1) và không có nằm trên mỏ nên có độ chịu nén cao. Quảng Ngãi nói chung là một tỉnh nằm trong vùng trọng điểm phát triển kinh tế, với dự án phát triển khu công nghiệp tập trung và khu công nghiệp cao.
Nguyên tắc phân vùng
Có sân bay Chu Lai, cảng nớc sâu Dung Quất, cùng với hệ thống đờng quốc lộ đi qua nên thuận tiện về mặt giao thông. Cơ sở hạ tầng ở đây cha phát triển nên gặp khó khăn trong quá trình vận hành sau này.
Bể chứa
TEÂN COÂNG TRÌNH Nhà bảo vệ Nhàđể xe đạp, xe máy Nhà hành chính Hội trường - Nhà ăn Nhà cơ khí Nhà điều khiển trung tâm Khu vực xử lý nước. Phân xưởng lò hơi Khu đặt máy nén KTN Khu đặt quạt thổi KK - hút khói Khu đặt bơm nước vào lò Nhà để ô tô cứu hỏa.