Nước đọng từ bình gia nhiệt hạ áp 5 dồn về bình gia nhiệt hạ áp 6.từ bình gia nhiệt hạ áp 6 dồn về bình gia nhiệt hạ áp 7,tại đây nước đọng được bơm đưa đến hỗn hợp với dòng nước ngưng. Bơm này được gọi là bơm nước đọng
- Lưu lượng nước đọng
- Cột áp mà bơm cần khắc phục
- Mỗi khối 400MW chọn một bơm nước đọng.Vậy toàn nhà máy có 3 bơm nước đọng
- Xác định lưu lượng nước
Lưu lượng của bơm nước đọng chính là lưu lượng nước đọng đi ra khỏi bình gia nhiệt hạ áp 7 và bơm vào đường nước ngưng sau bình gia nhiệt hạ áp 7
Lưu lượng nước đọng: Dđ = D0. ’đ7 Với: nđ = h5 + h6 + h7 = 0,1178 D0 = 366,44 kg/s Dđ = 366,44. 0,1178= 43,17 kg/s Tính thêm 5% dự trữ thì ta có: Dđ = 43,17 . 1,05 = 45,33 kg/s
Thể tích riêng của lượng nước đọng này là: = 0,00101 m3/kg Vậy năng suất của bơm đọng là
Qđ = Dđ . = 45,33. 0,00101 = 0,046m3/s =164,8 m3/h Ta chọn 1 bơm nước đọng có thông số như sau:
Ký hiệu: 10kca-5x3 Năng suất: 220 m3/h Sức ép nước: 12 atm Công suất : 122 kW Đường kính ống hút:250 mm Đường kính ống đẩy: 150 mm. 3.2.6 Chọn ejectơ
Do áp suất trong bình ngưng nhỏ hơn áp suất khí trời rất nhiều nên không tránh khỏi sự lọt khí qua các bình nối, các van và các khe hở khác trên thân bình ngưng. Lượng không khí lọt vào bình ngưng làm tăng trở lực nhiệt và làm xấu quá trình trao đổi nhiệt kết quả đưa đến là chân không của bình ngưng sẽ giảm xuống. Để tạo ra độ duy trì chân không trong bình ngưng thì phải liên tục rút lượng không khí trong bình ngưng ra ngoài
Để rút lượng không khí có trong bình ngưng người ta dùng ejectơ hơi trong khối đặt 3 ejectơ trong đó 2 ejectơ chính và 1 ejectơ khởi động
Ejectơ khởi động dùng để gia tăng sự tạo thành chân không trước khi khởi động tuabin và trong thời gian khởi động nó làm việc song song với ejectơ chính còn lúc bình thường thì ngưng hoạt động. Các ejectơ thường lấy hơi từ đường hơi mới sau khi đã qua giảm áp.
3.3 CHỌN BÌNH KHỬ KHÍ VÀ CÁC BÌNH GIA NHIỆT 3.3.1 Chọn bình khử khí
Thiết bị khử khí phải được chọn sao cho sản lượng của nó phải bằng sản lượng nước cấp cực đại cho lò hơi
Dung tích của thiết bị khử khí chứa nước dưới cột khử khí được chọn với dự trữ nước khi lò chạy toàn tải trong thời gian 8 phút
F= QKK k .∆ ttb= G.(ir−iv) k.∆ ttb ,m 2 Trong đó:
QKK: tổng lượng nhiệt trao đổi trong bình khử khí, kW
iv, ir entanpy của nước đưa vào bình và của nước sôi ra khỏi bình, kJ/kg G lưu lượng nước cấp ra khỏi bình khử khí, kg/s
G =391,5 kg/s
∆ttb độ chênh nhiệt độ trung bình logarit , 0C. xác định theo:
∆ ttb= t2−t1 lntbh−t1 tbh−t2 = 158−149 ln 160−149 160−158 =5,28
tbh nhiệt độ nước sôi tương ứng với áp suất bên trong khử khí: 160 0C t2 nhiệt độ nước ra khỏi bình khử khí = tbh – (1÷2)0C = 158 0C
t1 nhiệt độ nước đưa vào khử khí :149 0C
k hệ số truyền nhiệt trong bình khử khí, kW/m2.K. Ta lấy sơ bộ k=12 kW/m2.K Vậy
Gkk=ϑ ×G=9501 ×391,5=0,41m3/s=1476m3/h F=391,5×(670−628)
12×5,28 =259m 2 Dung tích khoang chứa nước bình khử khí.
Vkk=Gkk× τ=0,41×8×60=197m3
Tra bảng “Bảng PL3.8c. Đặc tính kỹ thuật của bình khử khí/163/TKNMNĐ: - Loại bình khử khí: АCΠ-1200
- Thể tích thùng chứa nước: 250 m3 - Năng suất định mức 1200 T/h - Áp suất định mức: 9 at.
3.3.2 Tính và chọn bình gia nhiệt
Bình gia nhiệt là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, nước cấp đi trong ống còn hơi trích bao bên ngoài. Hơi trích gia nhiệt cho nước cấp. Ở đây do hệ số truyền nhiệt k của nước lớn hơn của hơi nên trong tính toán trao đổi nhiệt ta xét đến đường kính trong
Để chọn bình gia nhiệt ta phải tính toán diện tích trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt, trong tính toán diện tích bình gia nhiệt ta chỉ tính phần gia nhiệt chính.
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F1=G1×(i2−i1)
k ×∆ ttb ,[m2]
Trong đó:
+G1,[kg/s]: Lưu lượng dòng nước đi qua
+i2,i1,[kJkg]: Entanpy của nước cấp ra và vào bộ gia nhiệt cao áp số 1 +k=5678,6W/m2K: Hệ số truyền nhiệt
+t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng
+∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lntđ−t1 tđ−t2 = 269,14−241,95 ln 272,14272,14−−269,14241,95=11,8[℃] Vậy ta có: F1=372,86×105678,63×(1177,94×11,8−1050,95)=707,93[m2] Chọn loại bình gia nhiệt ΠB-750-380-16có thông số sau: Tiết diện thiết bị : 750 m2
Lượng nước đi vào thiết bị 833 T/h Nhiệt độ nước làm việc 196 0C Áp suất hơi 16 bar
Áp suất nước 380 bar. 3.3.2.2 Bình gia nhiệt cao áp 2
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F1=G2k ×∆ t×(i2−i1)
tb ,[m2] Trong đó:
+G2,[kg/s]: Lưu lượng dòng nước đi qua +i2,i1,[kJ
kg]: Entanpy của nước cấp ra và vào bộ gia nhiệt cao áp số 2 +k=5500W/m2K: Hệ số truyền nhiệt
+t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng
+∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lntđ−t1 tđ−t2 = 241,95−193,77 ln 244,95244,95−−241,95194 =17[℃] Vậy ta có: F2=372,86×1035500×(1050,95×17 −836,68)=855,32[m2] Chọn loại bình gia nhiệt ΠB-950-380-40 có thông số sau: Nhà chế tạo : TK3
Lượng nước đi vào thiết bị 833 T/h Độ chênh áp 36 mH20
Nhiệt độ nước làm việc 243 0C. 3.3.2.3 Bình gia nhiệt cao áp 3
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F3=G3k × ∆ t×(i2−i1)
tb ,[m2] Trong đó:
+G3,[kg/s]: Lưu lượng dòng nước đi qua +i1,i2,[kJ
kg]: Entanpy của nước ở đầu vào và ra khỏi bộ gia nhiệt +k=5313,7W/m2K: Hệ số truyền nhiệt
+t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng
+∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lgtđ−t1 tđ−t2 = 193,7−159 ln 196,7196,7−−193,7159 =13,8[℃] Vậy ta có: F3=372,86×105313,73×(836,68×13,8−710,03)=645,48[m2]
Chọn loại bình gia nhiệt ΠB-750-380-16có thông số sau Tiết diện thiết bị : 750 m2
Lượng nước đi vào thiết bị 833 T/h Áp suất hơi trích 16 [at]
Nhiệt độ nước ra cực đại 196 0C Độ chênh cột áp 32,3 mH2O. 3.3.2.4 Bình gia nhiệt hạ áp 5
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F5=G5×(i2−i1)
k × ∆ ttb ,[m2]
Trong đó:
G5: Lưu lượng dòng nước đi qua
i1,i2,[kJkg]: Entanpy của nước ở đầu vào và ra khỏi bộ gia nhiệt
t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng
k=4954,5W/m2K: Hệ số truyền nhiệt
(Tra theo đồ thị 3.5/76/TL [1] ứng với = 2,2m/s; ttb = (t1+t2)/2, [0C])
∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lntđ−t1
t −t
= 145−118
Vậy ta có:
F5=246,32×4954,5103×(608,53×14,4−495,5)=390,13[m2] Chọn loại bình gia nhiệt ΠH-400-26-7-II có thông số sau:
Tiết diện thiết bị :400 m2
Nhiệt độ nước làm việc 90 0C Áp suất nước 26 bar
Lưu lượng nước : 750 T/h Áp suất hơi 7 bar. 3.3.2.5 Bình gia nhiệt hạ áp 6
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F6=G6k × ∆ t×(i2−i1)
tb ,[m2] Trong đó:
+G6 Lưu lượng dòng nước đi qua +i1,i2,[kJ
kg]: Entanpy của nước ở đầu vào và ra khỏi bộ gia nhiệt ( với i1 là entanpy ra của điểm hỗn hợp K)
+t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng
+k=4820,1W/m2K: Hệ số truyền nhiệt +∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lntđ−t1 tđ−t2 = 118−89 ln 123123−−11889 =15,1[℃] Vậy ta có: F6=246,32×103×(495,64−378,42) 4820,1×15,1 =395,94[m 2] Chọn loại bình gia nhiệt ΠH-400-26-7-II có thông số sau:
Tiết diện thiết bị :400 m2
Nhiệt độ nước làm việc 90 0C Áp suất nước 26 bar
Lưu lượng nước : 750 T/h Áp suất hơi 7 bar. 3.3.2.6 Bình gia nhiệt hạ áp 7
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F7=G7×(i2−i1)
k × ∆ ttb ,[m2]
Trong đó:
+G7: Lưu lượng dòng nước đi qua
+i1,i2,[kJkg]: Entanpy của nước ở đầu vào và ra khỏi bộ gia nhiệt
+t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng
+k=4569,9W/m2K: Hệ số truyền nhiệt
(Tra theo đồ thị 3.5/76/TL [1] ứng với = 2,2m/s; ttb = (t1+t2)/2, [0C]) +∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lntđ−t1 tđ−t2 = 89−50 ln 94,0594,05−−5089=18[℃] Vậy ta có: F5=246,32×104569,93×(373,43×18−209,65)=490,62[m2] Chọn loại bình gia nhiệt ΠH-800-29-0 có thông số sau:
Tiết diện thiết bị : 800 m2 Nhiệt độ nước làm việc 61,9 0C Áp suất nước 29 bar
Lưu lượng nước 1024 T/h Áp suất hơi 0,59 bar. 3.3.2.7 Bình gia nhiệt hạ áp 8
Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1]
F8=G8×(i2−i1)
k × ∆ ttb ,[m
2] Trong đó:
+G8: Lưu lượng dòng nước đi qua
+i1,i2,[kJkg]: Entanpy của nước ở đầu vào và ra khỏi bộ gia nhiệt
+t1;t2;tđ,[¿0C]¿: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ nước đọng.
+k=4355W/m2K: Hệ số truyền nhiệt
(Tra theo đồ thị 3.5/76/TL [1] ứng với = 2,2m/s; ttb = (t1+t2)/2, [0C]) +∆ ttb,[¿oC]¿: Nhiệt độ trung bình logarit
∆ ttb= t2−t1 lntđ−t1 tđ−t2 = 50−37 ln 54,8254,82−−3750=10,1[℃] Vậy ta có: F5=259,81×103×(209,63−163,04) 4355×10,07 =259,5[m 2] Chọn loại bình gia nhiệt hạ áp ΠH-300-1 có thông số
Tiết diện thiết bị : 300 m2 Nhiệt độ nước làm việc 130 0C Áp suất nước 15 bar
Lưu lượng nước 388 T/h Áp suất hơi 2 bar.
3.4 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ GIAN LÒ HƠI
Chọn năng suất loại và số lượng lò hơi cũng dựa trên những cơ sở sau đây + Đảm bảo cung cấp hơi
+ Áp dụng cấu trúc lò hợp lý, nên dùng cùng một loại và cùng năng suất trong một nhà máy.
3.4.1 Hệ thống chuẩn bị nhiên liệu
Hệ thống chuẩn bị nhiên liệu trong nhà máy điện có thể đặt tập trung tại phân xưởng nghiền rồi cấp bột than cho các lò, hoặc có thể tách rời các máy nghiền cho từng lò hơi gọi là hệ thống nghiền than phân tán. Ở hệ thống phân tán mỗi thiết bị nghiền than chỉ phục phụ cho một lò và có thể cung cấp bột than cho các lò lân cận
Ngoài ra có thể phân hệ thống nghiền than thành hệ thống kín hay hệ thống hở. Trong hệ thống kín không khí nóng hay khói dùng để vận chuyển bột than cùng với hơi nước ở quá trình sấy nhiên liệu được thổi cả vào buồng lửa. Ở hệ thống hở không khí nóng và khói dùng để sấy và hơi nước thoát ra trong quá trình sấy được thải ra ngoài
Ở nước ta than tương đối cứng, phần lớn là than antraxít, than đá nên thường dùng thùng nghiền bi và dùng hệ thống nghiền than kiểu kín và phân tán.
Trong thiết kế này ta sử dụng hệ thống nghiền than kiểu kín và phân tán có phễu bột than trung gian dùng thùng nghiền bi.
3.4.1.1 Nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm của hệ thống nghiền than1. Nguyên lý làm việc của hệ thống nghiền than 1. Nguyên lý làm việc của hệ thống nghiền than
Than nguyên từ phễu than được máy cấp than đưa tới máng nghiền xuống thùng nghiền. Khi chuyển động trên máng ở một độ dài 2-3m, gió nóng đã làm giảm độ ẩm của nhiên liệu tới 40%.
Việc sấy cuối cùng xảy ra trong thùng nghiền. Môi chất sấy thổi bột than thoát ra khỏi thùng nghiền và tới phân ly thô. Những hạt lớn tách ra khỏi phân ly thô lại rơi xuống thùng nghiền, còn bột than được đưa tới xiclon, ở đây bột than được tách riêng ra khỏi gió
Bột ra khỏi xiclon được đưa theo đường xuống phễu bột than cung cấp cho lò. Ở phía dưới phễu than bột có đặt máy cấp than bột, phân chia than bột tới miệng phun. Không khí tách ra khỏi xiclon, nhờ có quạt nghiền được đưa tới vòi phun gió cấp ba hoặc hỗn hợp với không khí nóng để đẩy bột than vào lò
Khi nghiền nhiên liệu khô, vì lượng không khí cần thiết để sấy nhiên liệu bé nên tốc độ trong máy nghiền nhỏ, bột than ra khỏi thùng nghiền sẽ rất mịn. Vì vậy để tăng tốc độ trong máy nghiền người ta đã đặt đường gió tái tuần hoàn, dẫn không khí sau quạt nghiền trở lại thùng nghiền
Khi dùng nhiên liệu quá ẩm người ta còn trích một phần khói trong buồng lửa cho hỗn hợp với không khí để làm môi chất đưa tới máy nghiền
Ở hệ thống nghiền than này khi nghiền than antraxit và nửa antraxit thì bột than được vận chuyển đến vòi phun bằng không khí nóng, không khí này cần có áp lực lớn hơn không khí đưa tới thùng nghiền và gió cấp hai. Vì vậy trong một số trường hợp cá biệt người ta sử dụng quạt gió phụ làm việc song song với quạt gió chính
Trên đường dẫn của hệ thống nghiền than cần phải có van phòng nổ và ống hút khí ẩm, khi nghiền than antraxit số lượng van phòng nổ giảm đi rất nhiều
- Lượng bột than dự trữ tương đối lớn, sự làm việc của lò hơi ổn định hơn, đồng thời do chế độ làm việc của hệ phụ thuộc vào phụ tải của lò nên nó luôn luôn làm việc ở phụ tải đầy do đó hiệu thống nghiền không suất kinh tế cao. Khi phụ tải lò bé thì bột than được chứa trong phễu than hoặc đưa sang lò lân cận, khi phễu than đã đầy thì máy nghiền ngừng làm việc.
- Sự mài mòn của quạt nghiền tương đối nhỏ vì chỉ có một phần rất nhỏ bụi than và không khí đưa qua quạt. Trong lúc đó ở hệ thống phân tán thổi thẳng làm việc ở trạng thái chân không, toàn bộ bột than đều đi qua quạt nghiền
- Do có sự liên hệ giữa các lò mà sản lượng máy nghiền có thể chọn đặt hai thùng nghiền cho một lò hơi thì tổng sản lượng của hai thùng nghiền lấy bằng 150% lượng tiêu hao nhiên liệu của lò hơi. Nếu có với dự trữ nhỏ nhất, ví dụ khi không có phễu than trung gian, nếu phễu than trung gian thì chỉ cần tổng sản lượng của hai thùng nghiền bằng 110% lượng tiêu hao nhiên liệu của lò hơi.
3. Khuyết điểm của loại hệ thống này là