2.6.29 Thiết bị chính của nhà máy điện bao gồm lò hoi và tuabin. Trong phần
tính toán ở
chương 2 ta đã chọn tuabin, do vậy trong mục này ta chỉ cần đề cập đến việc lựa chọn lò hơi
2.6.30 - Chọn năng suất, loại và số lượng lò hơi dựa trên cơ sở sau:
2.6.31+ Đảm bảo cung cấp đủ hơi.
2.6.32+ Tôn hao kim loại và giá thành thấp.
2.6.33+ Áp dụng cấu trúc là hợp lý, dùng cùng một loại và cùng năng suất
trong một khối cũng như trong toàn nhà máy
2.6.34 Tông năng suất định mức của lò hơi làm việc phải cao hơn phụ tải cực
đại của lò
chọn theo tiêu hao hơi cho tuabin có kể đến rò rỉ và lấy thêm 3% dự trữ
2.6.37 Trong đó:
2.6.38 1,03: hệ số tính đến độ dự trữ
2.6.39 D0 = 366,44 kg/s: lưu lượng hơi mới
2.6.40 ^ D = 366,44(1 + 0,0175). 1,03
2.6.41 D = 382,15 Kg/s
2.6.42 Hay D = 1375,8 T/h
2.6.43 Với sản lượng này ta chọn loại lò hơi trực lưu I |n -1650-255 ,mỗi khối có
1 lò
hơi.Vậy toàn nhà máy có 3 lò hơi,hơi có các thông số như sau: - Sản lượng hơi 1650T/h
- Thông số hơi quá nhiệt
2.6.44 Nhiệt độ : 545 c
2.6.45 Áp suất : 250 bar
2.6.46 Nhiệt độ nước cấp : 270 c
2.6.47 Nhiệt độ khói thoát :138C
2.6.48 Hiệu suất 91,7 %
2.6.49 Nhiên liệu than cám và có các thành phần đặc tính như sau
2.6.50Clv = 73,6%; Slv = 0,4%; 2.6.51Nlv = 0,2%; Alv = 16,8% 2.6.52H2lv = 1,3%; Wlv = 5,5%; 2.6.53O2lv = 2,2%; 2.6.54Qtlv = 29310 kJ/kg. 3.2 LỰA CHỌN THIÊT BỊ PHỤ 3.2.1 Bơm nước cấp
2.6.55 Bơm nước cấp là thiết bị quan trọng trong nhà máy bởi vì nó phải đảm
bảo khả
năng làm việc chắc chắn của lò hơi để việc sản xuất điện năng được ôn định
2.6.56 Bơm nước cấp được chọn sao cho cấp đủ nước ở công suất cực đại của
toàn khối
với lượng dự trữ 5 %
2.6.57 Nhà máy có công suất 1200MW,được chia làm ba khối ,mỗi khối
400MW dùng
bơm cấp truyền động bằng tuabin ngưng hơi.Hơi cấp cho tuabin phụ lấy từ cửa trích số 3 của tuabin chính ,sau khi ra khỏi tuabin phụ hơi thoát được đưa qua bình ngưng. Bơm điện dự phòng,khởi động có năng suất 50% lưu lượng toàn khối
2.6.58 Để chọn bơm ta dựa vào các thông số sau:
2.6.59 - Lưu lượng nước cấp : Dnc = 372,86 kg / s
2.6.60 ^ Lưu lượng nước cấp của 1 bơm có kể đến 5 % dự trữ là:
2.6.64 Qnc Dnc-U
2.6.65_ _________________________________________________________________ Với: ụ = 0,00106 m3/kg: thể tích riêng trung bình của nước cấp ___________________
2.6.67=0,4357 m/s
2.6.68 Tổng chiều cao cột áp bơm cấp tính theo công thức (2.8) tl1 tr42,đã tính toán ở mục
2.6.69 2.4.3
2.6.70 Cột áp của bơm nước cấp được xác định ở phần (2.4.3) là 25,37 Mpa,lấy dự phòng
10 % cột áp ta có
2.6.71 - Cột áp của bơm nước cấp lấy dự trữ cột áp 5 % ta có:
2.6.72 Ap = 25,37 (1 + 0,05) MPa
2.6.73 Ap = 26,6x106 N/m2
2.6.74 Wbc= Qnc .Ap/.pbom = 14509 kW
2.6.75 Từ Qnc = 1497,6 m3/h và Wbc = 13818 W
2.6.76 Ta chọn bơm cấp chạy bằng tuabin hơi theo bảng PL 3.9.f trang 168, TL [1] có thông
số như nhau:
2.6.77 Ký hiệu:, CBNT 350-1350
2.6.78 Công suất: 1500 m3/h
2.6.79 Áp suất đầu đẩy: 350at
2.6.80 Áp suất đầu hút: 20at
2.6.81 Số vòng quay: 5500 v/phút
2.6.82 Công suất tiêu thụ: 16400 kW
2.6.83 Hiệu suất: 0,4
2.6.84 Số lượng: 1 bơm chính và 1 bơm dự phòng có cùng công suất.
3.2.2 Bơm nước ngưng
2.6.85 Năng suất của bơm được xác định theo lượng hơi lớn nhất đi vào bình ngưng có
tính đến trích hơi đi gia nhiệt hồi nhiệt đồng thời có tính đến độ dự trữ 5%.
2.6.86Dng = DK + Dđ8 + De + DTP , kg/s
2.6.87 trong đó:
2.6.88Dng: lượng nước ngưng
2.6.89DK: lượng nước do hơi cuối tuabin ngưng tụ ở bình ngưng
2.6.90 DK = OK. D0 = 0,671.D0
2.6.91Dđ8: lượng nước đọng ra khỏi bình GNHA8
2.6.92 Dđ8 = a7. D0 = 0,0543. D0
2.6.93De: lượng nước đọng của hơi trích cho Ejectơ
2.6.94 De = ae.D0 = 0,01.D(>
2.6.95DTP :Lượng nước ngưng của hơi từ tuabin phụ
2.6.96Vậy :Dng = D0.(aK + ah8 + ae + aTp) = 366,44 .( 0,61+ 0,013 + 0,005+ 0,044)
2.6.97Nếu tính thêm dự trữ 5% thì :
2.6.98Dng = 246,3.(1 + 0,05)
2.6.99Dng = 258,64 kg/s
2.6.100 Năng suất của bơm nước ngưng
2.6.101 Q = Dng . u
2.6.102 Với: u Thể tích riêng trong nước ngưng
2.6.103 Tra bảng ta được u = 0,001 m3/kg
2.6.106 Cột áp của bơm nước ngưng
2.6.110 P
K : Áp lực bình ngưng ,P
K = 0,07 bar
Y : Trọng lượng riêng trung bình của nước
Y = p.g ,với p : khối lượng riêng trung bình ,p = 990 kg/m3
2.6.111 Nên Y= 990.9,81 = 9711,9 N/m3
2.6.112 H = Hđ - Hh : Độ chênh mực nước từ bhình ngưng đến bình khử khí
2.6.113 Với = Hđ , Hh là độ cao đầu đẩy và đầu hút của bơm nước ngưng
2.6.114 H = 25 - 2 = 23 m
2.6.115 ^ Aptl: Tổng trở lực trên đường hút và đường đẩy, các trở lực của các bình gia nhiệt
hạ áp, các thiết bị trao đổi nhiệt nằm trên đường nước ngưng từ bình ngưng đến bình khử khí, các van và đường ống (N/m2)
2.6.116 Trở lực của các BGNHA lấy sơ bộ khoảng (2+ 3).10 5 N/m2 đối với mổi
bình. Lấy
BGNHA là 3.105 N/m2. Trở lực đường ống có thể lấy vào khoảng (3:5).105 N/m2 lấy bằng 5.105 N/m2. Trở lực của bình làm lạnh hơi chèn, ejector là 4.105 N/m2
2.6.117 Nên APBN = (6- 0,07).105 +(3.4+5+4).105 + 23. 990.9,81 = 29163 74 N/m2
2.6.118 Lấy dự trữ cột áp 5% nên APBN = 2916374.(1+0,05) = 3062192 kN/m2
2.6.119 = 30,6 atm
2.6.120 Công suất cần thiết của động cơ để kéo bơm ngưng được xác định
( TL[3],tr68) Q.kPBN 2.6.121Wbn = „ , ( W) 2.6.122 PBN 2.6.123 Wbn = 1006 kW 2.6.124 Từ Q = 931 m3/h và Wbn= 1006 kW
2.6.125 Từ đó ta chọn được loại động cơ để kéo bơm nước ngưng - Ký hiệu động cơ: 16KcB-15x10
- Năng suất 450 m3/h - Độ chênh cột áp: 240 mH20 - Số vòng quay: 1480 v/p - Công suất tiêu thụ: 500 kW - Hiệu suất bơm: 75 %
2.6.126 Số lượng: 3
3.2.3 Bình ngưng
2.6.127 Bình ngưng được chọn là loại làm mát kiểu bề mặt. Nó làm việc
theo nguyên
tắc hơi thoát khỏi tua bin được tiếp xúc gián tiếp với nước làm lạnh làm mát và ngưng tụ thành nước ngưng. Loại này có ưu điểm là nước ngưng đọng rất sạch có thể cung cấp trực tiếp cho lò hơi. Nước lạnh được đi trong ống đồng, còn hơi đi ngoài ống thực hiện việc trao đổi nhiệt với nước lạnh.
2.6.128 Bề mặt làm lạnh của bình ngưng xác định theo công thức
2.6.129 Gk : Lưu lượng nước làm mát kg/s
2.6.130 Atcp: độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit giữa hơi và nước 0C
F ^S^^G^C^^.(1+a), m
2.6.133- -Ltì —
vào bình ngưng.
2.6.136 Ut: độ chênh lệch nhiệt độ giữa nước ngưng và nước tuần hoàn ra
khỏi bình ngưng: 2.6.137 Ut = tK - ta = 37 - 32 = 50C 2.6.138 Áttb=, 10+5 = 9,1 0C 2.6.139 ln^, 2.6.140 5
2.6.141 K: Hệ số truyền nhiệt được xác định dựa vào tốc độ nước và nhiệt
độ trung
bình nước đầu vào và đầu ra: dựa vào toán đồ xác định hệ số truyền nhiệt tổng của bình ngưng (hình 3.4/TL 1/tr74)
2.6.142 Với tó = 2,2 m / s và t = 300C thì ta có: K= 3450 ( kcal/m2h.K) = 4101,3 (W/m2k)
2.6.143 F = 223'6±188- 10'10 (1+0,06) = 308,76 m’
3525.9.1 v ,
2.6.144 Vậy ta chọn 1 bình ngưng có đặc tính kĩ thuật sau
2.6.145 Ký hiệu: Kn- 385
2.6.146 Diện tích mặt làm lạnh: 345 m2
2.6.147 Lưu lượng nước làm lạnh: 800 m3/h.
3.2.4 Bơm tuần hoàn
2.6.148 Bơm tuần hoàn được chọn trong điều kiện làm việc về mùa hè, lượng hơi vào
bình ngưng lớn nhất, nhiệt độ nước tuần hoàn cao nhất và lưu lượng hơi được tính toán ở chế độ ngưng hơi thuần tuý. Năng suất của bơm tuần hoàn tương ứng với lượng nước cần cung cấp cho bình ngưng, ngoài ra còn phải kể đến lượng nước làm mát dầu, làm mát máy phát và các yêu cầu khác
2.6.149 Năng suất bơm có tính đến dự trữ
2.6.150 QTH= (1 +a).m.Dk.u
2.6.151 = (1+a).m.D0.ơk.u
2.6.152 a : Độ dự trữ 5%
2.6.153 m: Bội số tuần hoàn (75-120) ta chọn 105
2.6.154 QTH= 24,651 m3/s
2.6.155 = 88743,8 m3/h
2.6.156 Cột áp của bơm tuần hoàn được tính :
2.6.157 àP = (1 +a)(bPBN+bPTL) 2.6.158 Trong đó : 2.6.159 &PBN = z.(0,135.®L5 + b.®1 '75).0,981.104 2.6.160 z: Số chặng đường bình ngưng z= 2 2.6.161 b: Hệ số thực nghiệm b= 0.078 2.6.162 Suy ra: AP'BN = 14724,9 N/m2=14724,9 . 10-5 2.6.163 &P = 330461,1 N/m2 2.6.164= 3,05 atm
2.6.167 - TKNMNĐ):
2.6.168 T , T________________QTH. A P _ ~
2.6.169 W:. ' =10182,7 kW
2.6.170 : ĨB* .
bơm tuần hoàn
2.6.174 + Tên loại bơm: 75 n PB-60
2.6.175 + Năng suất: 47000- 66000 [m3/h]
2.6.176 + Cột áp: 1,3 atm
2.6.177 + Số vòng quay: 250 v/p
2.6.178 + Công suất: 1800-2900 kW.
3.2.5 Bơm nước đọng
2.6.179 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
2.6.180 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
2.6.181 Lưu lượng nước đọng:
2.6.182 Dđ = DO. a’đ7 2.6.183 Với: ơnđ = Ơh5 + Ơh6 + Ơh7 = 0,1178 2.6.184 DO = 366,44 kg/s 2.6.185 ^ Dđ = 366,44. 0,1178= 43,17 kg/s 2.6.186 Tính thêm 5% dự trữ thì ta có: 2.6.187 Dđ = 43,17 . 1,05 = 45,33 kg/s
2.6.188 Thể tích riêng của lượng nước đọng này là: V = 0,00101 m3/kg
2.6.189 Vậy năng suất của bơm đọng là
2.6.190 Qđ = DJ . V = 45,33. 0,00101 = 0,046m3/s =164,8 m3/h
2.6.191 Ta chọn 1 bơm nước đọng có thông số như sau:
2.6.192 Ký hiệu: 10kca-5x3 2.6.193 Năng suất: 220 m3/h 2.6.194 Sức ép nước: 12 atm 2.6.195 Công suất : 122 kW 2.6.196 Đường kính ống hút:250 mm 2.6.197 Đường kính ống đẩy: 150 mm. 3.2.6 Chọn ejectơ
2.6.198 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
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 NHIỆT3.3.1 Chọn bình khử khí 3.3.1 Chọn bình khử khí
2.6.201 Thiết bị khử khí phải được chọn sao cho sản lượng của nó phải bằng sản lượng
nước cấp cực đại cho lò hơi
2.6.202 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
2.6.203 T7_ Q KK _G-(i r — iv) 2 2.6.204 F = = , m 2.6.205 k.Mtb k.Mtb 2.6.206 Trong đó:
2.6.207 QKK: tổng lượng nhiệt trao đổi trong bình khử khí, kW
2.6.208 iv, ir entanpy của nước đưa vào bình và của nước sôi ra khỏi bình, kJ/kg
2.6.209 G lưu lượng nước cấp ra khỏi bình khử khí, kg/s
2.6.210 G =391,5 kg/s
2.6.211 Attb độ chênh nhiệt độ trung bình logarit , 0C. xác định theo:
2.6.212 Ltt —‘Ị-ỉi- = ^r^ =5,28
2.6.213 * ln t=' ln ':0 ;49
‘bb-h ,160-158
2.6.214 tbh nhiệt độ nước sôi tương ứng với áp suất bên trong khử khí: 160 0C
2.6.215 t2 nhiệt độ nước ra khỏi bình khử khí = tbh - (l:2)"C = 158 0C
2.6.216 ti nhiệt độ nước đưa vào khử khí :149 0C
2.6.217 k hệ số truyền nhiệt trong bình khử khí, kW/m2.K. Ta lấy sơ bộ k=12 kW/m2.K Vậy
2.6.218 Gkk= ỚX G=910 X 391,5 = 0,41 m3/ s=1476 m3/ h
2.6.219 F =391,5 X í670-628) =259 m2
2.6.220 12 X 5,28
2.6.221 Dung tích khoang chứa nước bình khử khí.
2.6.222 Vkk = Gkk X T=0,41 X 8 X 60 = 197 m3
2.6.223 Tra bảng “Bảng PL3.8c. Đặc tính kỹ thuật của bình khử khí/163/TKNMNĐ: - Loại bình khử khí: ACn-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
2.6.224 Bình gia nhiệt là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, nước cấp đi trong ống
trong
2.6.225 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.
nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1] 2.6.228 F -G1X( ‘2-Í1 ),[m2] 2.6.2291 kx/\ttb 2.6.230 Trong đó: 2.6.231 +G
1,[ kg / s]: Lưu lượng dòng nước đi qua
2.6.232 +Í2, Í1, [kkg]: Entanpy của nước cấp ra và vào bộ gia nhiệt cao áp số 1
2.6.233 +k = 5678,6 w / m2 K: Hệ số truyền nhiệt
2.6.234 +t1;t2;tđ, [ó0C]ó: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ
nước đọng
2.6.235 +At*, [ó oC ] ó: Nhiệt độ trung bình logarit
2.6.236 12-11 2.6.237 Attb= 2 1 2.6.238 I„tđ-t 1 2.6.239 ln——- 2.6.240 tđ-t2 2.6.241 F -372,86 X 103 X (1177 94-1050,95)-707 [m2] 2.6.242 15678,6 X 11,8
2.6.243 Chọn loại bình gia nhiệt nB-750-380-16có thông số sau:
2.6.244 Tiết diện thiết bị : 750 m2
2.6.245 Lượng nước đi vào thiết bị 833 T/h
2.6.246 Nhiệt độ nước làm việc 196 0C
2.6.247 Áp suất hơi Áp suất nước
3.3.2.2 Bình gia nhiệt cao áp 2
2.6.248 Bề mặt trao đổi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1] 2.6.249 F1= G2 X( i2-Í1 ), [ m2 ] 2.6.2501 kx^b 1 J 2.6.251 Trong đó: 2.6.252 +G
2,[ kg / s]: Lưu lượng dòng nước đi qua
2.6.253 +Í
2 ’ Í1 ’[kg ] ■ Entanpy của nước cấp ra và vào bộ gia nhiệt cao áp số 2
2.6.254 +k = 5500 w / m2 K: Hệ số truyền nhiệt
2.6.255 +t1; t2; tđ, [ó0C ] ó: Nhiệt độ của nước ở đầu vào, ra khỏi bộ gia nhiệt và nhiệt độ
nước đọng
2.6.256 +At*, [óoC]ó: Nhiệt độ trung bình logarit
2.6.257 12-11 Ăttb= 2 1 2.6.258ln ——- l„tđ-t 1 2.6.259 tđ-t 2 2.6.260 F = 372,86 X 103 X (1050,95-836,68) =[ m, ] 2 5500X17 ' , L J 269,14-241,95 = [ c ] b 272,14-241,95 , L J ln 272,14-269,14 Vậy ta có: 16 bar 380 bar. 241,95-193,77 = [ c ] l 244,95 -194 L J ln 244,95-241,95 Vậy ta có:
2.6.264 Lượng nước đi vào thiết bị 833 T/h Độ chênh áp 36 mH20
2.6.265 Nhiệt độ nước làm việc 243 0C. 3.3.2.3 Bình gia nhiệt cao áp 3
2.6.266 Bề mặt trao đôi nhiệt của bình gia nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt, công thức (3.17)/75/TL [1] 2.6.267 F3= G3 X^ý), [m2 ] 3 kx&ttb 2.6.268 Trong đó: 2.6.269 +G
3 ,[ k9 /s ]: Lưu lượng dòng nước đi qua
2.6.270 +i1, Ỉ2, [ kg ]: Entanpy của nước ở đầu vào và ra khỏi bộ gia nhiệt
2.6.271 +k = 5313,7 w / m2 K: Hệ số truyền nhiệt