TIẾT
Sơ đồ nhiệt chi tiết là sơ đồ bao gồm tất cả các thiết bị của nhà máy (thiết bị chính và phụ, thiết bị làm việc và thiết bị dự phịng. Hệ thống đường ống hơi, nước...) bên bản vẻ sơ đồ nhiệt chi tiết cho thây rõ về loại số lượng thiết bị và phương pháp nối chúng, sự phân bố các phần tử trong nhà máy điện.
Sơ đồ nhiệt đặt trưng cho mức độ hồn thiện về mặt kỹ thuật của nhà máy nhiệt điện cho độ kinh tế và độ tin cậy của nĩ, đặt trưng cho chế độ làm việc của nhà máy.
Trong sơ đồ nhiệt chi tiết cĩ các thiết bị và đường ống dẫn như sau:
- Lị hơi.
- Tuabin, bình ngưng, máy phát.
SVTH : VoỴ Dưỡng - Lớp 98N1 - Khoa Cơng Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh Trang 76
- Tuabin truyền động bơm cấp.
- Thiết bị trao đổi nhiệt : bình gia nhiệt hồi nhiệt, bình khử khí, bình làm lạnh Ejector.
- Bơm : bơm nước cấp, bơm nước ngưng, bơm tuần hồn, bơm nước đọng.
- Đường ống dẫn hơi nước từ lị hơi đến phần cao áp của Tuabin.
- Ơúng dẫn hơi quá nhiệt trung gian.
- Ơúng dẫn nước cấp.
- Ơúng dẫn nước ngưng.
- Ơúng dẫn nước đọng. 4.1. Đường đi của hơi mới.
- Đường đi của hới mới là đường ống dẫn hơi quá nhiệt. Từ lị hơi đến phần cao áp của Tuabin. Trên đường dẫn hơi mới này cĩ các van chặn, van an tồn, van Stop và van điều chỉnh Tuabin.
Ngồi ra trên đường hơi mới ta cịn trích ra một lượng hơi chèn trục Tuabin và cung cấp cho Ejectơlàm việc.
- Van chặn để ngắt tạm thời các đoạn của ống dẫn và khơng cho dịng hơi quá nhiệt chuyển động.
- Van điều chỉnh cho phép tahy đổi lưu lượng và áp lực bằng cách thay đổi độ mở của van.
- Van an tồn để bảo vệ các thiết bị và đường ống khỏi chịu áp lực quá mức.
- Van Stop đặt trước van điều chỉnh, muốn dừng Tuabin phải đĩng van này. Nhất là khi sự cố Tuabin, khi ngắt mạch máy phát, khi độ di trục của Tuabin quá lớn hay tốc độ của Tuabin quá mức, muốn dừng Tuabin ngay lập tức thì ta đĩng van này.
4.2. Đường hơi quá nhiệt trung gian.
Việc quá nhiệt trung gian cho hơi được áp dụng ở các nhà máy nhiệt điện Tuabin hơi nhằm mục đích nâng cao hiệu suất của nhà máy và giảm bớt độ ẩm của hơi ở các tầng cuối của Tuabin. Khi áp suất ban đầu của hơi quá cao mà nhiệt độ của nĩ khơng cao một cách tương xứng bởi các nguyên nhân về cơng nghệ hoặc về kinh tế.
Việc quá nhiệt trung gian cho hơi được tiến hành như sau: Hơi sau khi đưa vào Tuabin sau khi làm việc ở phần cao áp thì một phần hơi được đưa đi gia nhiệt hồi nhiệt, phần hơi cịn lại được dẫn vào bộ quá nhiệt trung gian bố trí ở trong lị để tăng thêm nhiệt độ rồi trở lại trở về phần trung áp Tuabin để tiếp tục giản nở sinh cơng.
Nhờ cĩ quá trình nhiệt trung gian mà nhiệt nĩng và cơng của hơi trong Tuabin tăng lên. Do đĩ giảm được lượng hơi cho Tuabin.
Đường ống quá nhiệt trung gian cĩ đặt các van giống như trên đường ống hơi mới. Việc quá nhiệt trung gian cho hơi đã tiết kiệm được nhiên liệu vào khoảng
4 ÷ 7% và thực hiện ở tất cả các nhà máy điện ngưng hơi cĩ các cơng suất lớn. 4.3. Đường hơi phụ.
Đường hơi phụ bao gồm đường hơi trích cho các bình gia nhiệt hồi nhiệt, hơi đi chèn trục, hơi cho Ejectơ.
4.3.1. Hơi trích cho các bình gia nhiệt hồi nhiệt.
Để gia nhiệt cho nước ngưng nước cấp chúng ta sử dụng một phần hơi sau khi đã giản nở sinh cơng từ các của trích của Tuabin. Hơi được lấy từ các cửa trích của Tuabin gọi là hơi chính. Hơi chính gia nhiệt cho nước cấp ở các bình gia nhiệt cao áp và gia nhiệt cho nước ngưng ở các bình gia nhiệt hạ áp. Để gia nhiệt cho bình khử khí thì lấy hơi từ cửa trích số 4 cho qua van giảm áp trước khi vào cột nhữ khí.
Trên đường hơi trích ta đặt các van chặn dùng để đĩng ngắt các dịng hơi từ Tuabin đến các bình gia nhiệt, để phịng khi sự cố bình gia nhiệt van chặn đĩng lại để sửa chữa hoặc đĩng mở khi vận hành.
4.3.2. Hơi cho Ejectơ.
Để tạo chân khơng trong bình ngưng ta dùng 2 Ejectơ trong đĩ cĩ 1 Ejectơ chính và 1 Ejectơ phụ. Ejectơ hơi là loại thiết bị đơn giản hơn cả, lại vận hành đảm bảo. Lượng hơi dùng cho Ejectơ trích từ đường hơi mới với αe = 0,0025.
4.4. Đường nước ngưng.
Sau khi giản nở sinh cơng trong Tuabin, ngồi lượng hơi trích cho các bình gia nhiệt, khử khí,. .. Cịn lại phần lớn lượng hơi được đưa về bình ngưng. Tại đây nhờ nước tuần hồn làm mát mà hơi được ngưng đọng thành nước. Sau đĩ nhờ bơm nước ngưng đẩy nước ngưng qua Ejectơ chính để làm mát Ejectơ và qua các bình gia nhiệt hạ áp rồi đi đến bình khử khí cĩ áp lực 5,88bar.
Phía sau Ejectơ ta đặt đường tái tuần hịan nước ngưng nhằm mục đích duy trì mực nước cần thiết cho bình ngưng để bơm nước ngưng làm việc liên tục. Đường tái tuần hồn này làm việc khi khởi động Tuabin và làm việc với phụ tải thấp vì lúc đĩ lượng nước ngưng trong bình ngưng ít hơn mức quy định khi ta mở van nước ngưng trên đường tái tuần hồn nước ngưng để nước ngưng quya trở lại bình ngưng. Ơí đây ta cĩ thể sử dụng van tự động điều khiển bằng xung. Khi mực SVTH : VoỴ Dưỡng - Lớp 98N1 - Khoa Cơng Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh
nước rong bình ngưng tụt xuống dưới mức quy định nĩ sẻ tạo thành tín hiệu xung tác động điều khiển mở van để nước thep đường tái tuần hồn về bình ngưng.
Sau khi qua Ejectơ, nước ngưng qua các bình gia nhiệt hồi nhiệt hạ áp, nhiệt độ nước ngưng được tăng dần lên khi đi qua các bình gia nhiệt này nhờ nhiệt với hơi ở các cửa trích. Tại mỗi bình gia nhiẹt hạ áp đều đặt các đường đi tắt qua các bình để đề phịng khi sự cố xảy ra ở một bình nào đĩ thì nước ngưng đi theo đường tắt đi đến các bình gia nhiệt tiếp theo để đảm bảo nước liên tục vào bình khử khí. Tại bình khử khí đặt một van điều chỉnh tự động, nĩ cĩ nhiệm vụ giữ cho mức nước trong bình khử khí đúng quy định.
4.5. Đường nước cấp.
Nước vào bình khử khí gồm cĩ : Nước ngưng từ các bình gia nhiệt hạ áp, nước đọng từ các bình gia nhiệt cao áp. Vì nước này cịn cĩ các khi cĩ thể gây ăn mịn đường ống và thiết bị nên bình khử khí cĩ nhiệm vụ tách các chất khí hịa tan này ra khỏi nước. Nước ra khỏi bình khử khí được bơm nước cấp đẩy qua các bình gia nhiệt cao áp 3, 2, 1 rồi vào bộ hâm nước của lị hơi. Trước khi nước cấp vào bộ hâm nước phải đi qua một van một chiều. Van một chiều để đảm bảo cho bộ hâm nước khơng bị mất nước khi áp lực của đướng ống cấp giảm xuống dưới mức quy định.
Phía đầu đẩy bơm nước cấp phải đặt van một chiều để khơng cho nước trở ngược lại bơm gây sự cố bơm. Ơí các bình gia nhiệt cao áp ta đặt đường đi tắt để khi sự cố ở một bình gia nhiệt nào đĩ thì nước cấp theo đường tắt đi đến bình gia nhiệt tiếp theo.
4.6. Đường nước đọng.
Để đảm bảo cho các bình gia nhiệt thực hiện việc trao đổi nhiệt cĩ hiệu quả thì phải rút nước đọng ra khỏi bình gia nhiệt. Nguyên nhân sinh ra nước đọng là do hơi trích từ các cửa trích của Tuabin đến gia nhiệt cho nước cấp và nước ngưng, hơi trích sau khi thực hiện việc gia nhiệt thì nhiệt độ giảm xuống và ngưng đọng lại thành nước đọng. Ơí các bình gia nhiệt cao áp 1, 2, 3 và bình gia nhiệt hạ áp 6 cĩ kèm thêm phần làm lạnh nước đọng, việc làm lạnh nước đọng sẻ giảm sự thay thế hơi trích của các bình gia nhiệt tiếp nhận nước đọng đĩ và như vậy giảm được tổn thất năng lượng.
Nước đọng ở các bình gia nhiệt GNCA1 → GNCA2 → GNCA3 sau đĩ về bình khử khí nhờ sự chênh lệch áp suất mà dồn từ GNHA5 → GNHA6 → GNHA7 và từ GNHA7 nước đọng được bơm đẩy trở lại đường nước ngưng, hỗn hợp với nước ngưng tại điểm hỗn hợp K ở giữa bình GNHA6 và GNHA7. Từ đầu hút của bơm nước đọng ta cung đặt một đường dẫn nước đọng ta cũng đặt một đường dẫn nước đọng về bình ngưng để đề phịng trường hợp bơm bị hõng thì nước đọng sẻ theo đường này về điểm hỗn hợp 2 phía sau bình ngưng để đảm bảo sự làm việc bình thường của các bình gia nhiệt.
Nước đọng từ bình GNHA8, bình làm lạnh Ejectơ đưa về điểm hỗn hợp 2. Đường dẫn nước đọng từ GNHA8 và bình làm lạnh Ejectơ về điểm hỗn hợp 2 cĩ một đoạn ống hình chữ U đảm bảo luơn cĩ một lượng nước tại đây khơng cho hơi đi theo.
Khi rút nước đọng cần chú ý khơng cho hơi đi theo đường nước đọng. Vì như vậy sẽ làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt. Như vậy đường nước đọng từ GNHA8 cũng như từ bình làm lạnh Ejectơ đã cĩ đoạn ống chữ U thỏa mãn điều kiện này. Cịn ở tất cả các đường nước đọng cịn lại ta đều đặt van con heo. Van con heo là loại van mà chỉ cĩ nước đi qua mà khơng cho hơi đi qua. Sau van con heo ta đặt một van một chiều và cũng phải đặt đường đi tắt khi gặp sự cố.
4.7. Đường nước tuần hồn.
Để đảm bảo sự ngưng tụ của hơi thốt ra khỏi phần hạ áp của Tuabin đi vào bình ngưng thành nước thì phải cấp nước làm mát liên tục vào bình ngưng và gọi đây là nước tuần hồn. Nước tuần hồn được lấy tại trạm bơm ở bờ sơng và nhờ bơm tuần hồn đưa đến bình ngưng. Tại bình ngưng nước tuần hồn nhận nhiệt của hơi, hơi mất nhiệt ngưng đọng lại thành nước ngưng, nước tuần hồn nĩng lên và được xã trở lại sơng.
Các nhu cầu làm mát bằng nước cũng được lấy từ nước tuần hồn, chẳng hạn như nước làm mát máy phát điện, các động cơ điện cơng suất lớn, làm mát đầu Tuabin.
Nếu cung cấp nước tuần hồn khơng đủ hoặc nhiệt độ nước tuần hồn tăng sẻ làm cho chân khơng bình ngưng giảm xuống dẫn đến làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt trong bình ngưng.
4.8. Lị hơi :
Là thiết bị đĩng vai trị hết sức quan trọng trong nhà máy nhiệt điện. Lị hơi phải đảm bảo cung cấp đủ hơi cho Tuabin cả về số lượng và chất lượng hơi.Mỗi khối cĩ 1 lị hơi, vậy tồn nhà máy cĩ 2 lị hơi.
Thơng số kỷ thuật của lị hơi trực lưu CTK-50-2 :
- Sản lượng hơi định mức : 950 T/h
- Thơng số hơi mới : + Aïp suất : 250 bar + Nhiệt độ : 565 0 C
- Thơng số hơi nhiệt trung gian : + Aïp suất : 36,39 bar
+ Nhiệt độ : 570 0 C
4.9.Tuabin :
Tồn nhà máy cĩ 2 khối, mỗi khối cĩ 1 tuabin K- 300 - 240 ngưng hơi.Tuabin được lắp đồng trục với máy phát điện cĩ cơng suất 300Mw .
SVTH : VoỴ Dưỡng - Lớp 98N1 - Khoa Cơng Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh Trang 80
Hơi nước đi vào tuabin cĩ t0 = 5600 C và P0 = 235,4 bar và hơi gia nhiệt trung gian cĩ t0 t g = 5650 C và P t g = 35,4 bar. Aïp suất trong bình ngưng được lấy ở nhiệt độ làm mát t0 = 260 C nên áp suất trong bình ngưng là PK = 0,058 bar. Tuabin K-300-240 cĩ 3 xi lanh, 39 tầng, trong đĩ pần cao áp cĩ 12 tầng, tầng trung áp cĩ 12 tầng và hạ áp cĩ 15 tầng.
4.10. Bình ngưng :
Bình ngưng cĩ nhiệm vụ làm ngưng tụ hơi nước thốt ra khỏi tuabin, tạo nên độ chân khơng cần thiết để tuabin làm việc an tồn và kinh tế. Trong bảng thiết kế này dùng bình ngưng làm mát kiểu bề mặt :Nước làm mát trong ống hơi đi ra ngồi ống nhã nhiệt cho nước làm mát .Các ống này được chế tạo bằng ống đồng. Các ống bằng thép khơng được sử dụng trong bình ngưng vì chúng cĩ những nhược điểm sau : bị oxy hố và ăn mịn hố học ; cĩ hệ số dẫn nhiệt thấp. Các ống được ghép chặt lên hai mặt sàn chính - chế tạo từ théo CV 3, để tăng hiệu quả trao đổi nhiệt trong bình ngưng người ta chế tạo bình ngưng theo kiểu 2 chặng - số. Chặng là số lần trao đổi nhiệt giữa hơi và nước lạnh.
Tua bin K-300-240 cĩ một bình ngưng, áp lực làm việc của bình ngưng là 0,058 bar. Để bảo vệ tuabin trên cổ bình ngưng người ta đặt van an tồn, van này hoạt động theo nguyên lý của màng kim loại ; màng kim loại đặt trên đường ống nối một đầu nối với cổ bình ngưng cịn đầu kia nối với cửa ống thơng với ngồi trời. Sau màng kim loại người ta đặt một lưỡi dao kim loại. Bình thường nếu chân khơng của bình ngưng tốt thì màng kim loại cong vào phía trong ; khi chân khơng bình ngưng xấu đi thì màng kim loại sẽ xích dần đến mũi dao và bị mũi dao đâm thủng khi áp suất trong bình lớn hơn áp suất khí trời, từ đĩ hơi trong bình sẽ thốt ra ngồi trời do đĩ sẽ bảo vệ được tuabin.
4.11. Ejectơ :
Nhiệm vụ của Ejectơ là giữ cho áp lực trong bình ngưng đúng mức qui định, nĩ hút khơng khí trong bình ngưng để đản bảo chân khơng .Trong bình ngưng từ các khởi động và trong quá trình làm việc của khối.
Mỗi tuabin đặt 2 Ejectơ, 1 Ejectơ khởi động làm việc lúc khởi động khối và 1 Ejectơ chính làm việc liên tục với với tuabin. Hơi cung cấp cho Ejectơ được trích từ đường hơi mới. Nước của Ejectơ đưa về điểm hỗn hợp 2. Nước ngưng được đưa qua Ejectơ để làm mát Ejectơ .
4.12 .Bình gia nhiệt hạ áp :
Mỗi tuabin cĩ 4 bình gia nhiệt hạ áp trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, hơi cung cấp cho các bình gia nhiệt này được lấy từ các cửa trích của tuabin. Nước ngưng đi qua các bình gia nhiệt hạ áp này và nhận nhiệt của hơi nĩng truyền cho nĩ làm tăng nhiệt độ của nước ngưng. Hơi sau khi nhả nhiệt cho nước ngưng thì ngưng lại thành nước đọng, nước đọng được dồn từ GNH45-GNH46-GNH47, sau đĩ nước đọng được bơm trở lại đường nước
ngưng tại điểm hỗn hợp 1 .Nước đọng ở bình GNH48 được đưa về điểm hỗn hơp 2 sau bình ngưng .
Các bình gia NHA đều cĩ van nối tắt để đề phịng sự cố 1 bình nào đĩ lỏng thì nước ngưng vẫn liên tục đến các thiết bị đằng sau nĩ theo đường nước ngưng đi để đổ về bình khử khí .
Tồn nhà máy cĩ 2 khối do đĩ cĩ tất cả 8 bình gia nhiệt hạ áp. 4.13. Bình khử khí :
Bình nhữ khí cĩ nhiệm vụ khử các chất khí hồ tan trong nước trước khi vào lị hơi.Nguồn nước đi vào bình khử khí gồm cĩ nước đọng từ các bình gia nhiệt cao áp, nước ngưng từ các bình gia nhiệt hạ áp .Để cấp hơi cho bình khử khí người ta trích hơi tại cửa trích số 4 đi qua bộ giảm áp vào bình. Tại bình khử khí cĩ lấy 1 lượng hơi đi chèn trục tuabin. Nước sau khi đã khử khí được chứa trong bể chứa phía dưới cột khử khí. Lượng nước chứa trong bình chứa cĩ khả năng cung cấp nước cho lị làm việc với phụ tải hơi cực đại trong 5 phút.
Bình khử khí là bình trao đổi nhiệt kiêủ hỗn hợp trong đĩ nước vào bình khử khia đi từ trên xuống, hơi đi từ dưới lên .Bình khử khí trong bản thiết kế này làm việc với áp lực 5,88 bar. Các