Đường nước ngưng

CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH

4.3 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 đó nhờ bơm ngưng đẩy nước ngưng qua ejector chính để làm mát ejector và qua các bình gia nhiệt hạ áp rồi đi đến thiết bị khử khí.

Phía sau ejetor ta đặt đường tái tuần hồn 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 hoàn này làm việc khi khởi động tuabin và làm việc với phụ tải thấp vì lúc đó lượng nước ngưng ttrong bình ngưng ít hơn mức nước quy định khi ta mở van nước ngưng trên đường tái tuần hoàn nước ngưng để nước ngưng quay trở lại bình ngưng. ở đây ta có thể sử dụng van tự động điều khiển bằng xung. Khi mức nước trong bình ngưng tụt xuống dưới mức quy định nó sẻ tạo thành tín hiệu xung để tác động điều khiển mở van để nước theo đường tái tuần hồn về bình ngưng.

Sau khi qua ejector nước ngưng qua các bình gia nhiệt hạ áp, nhiệt độ nước ngưng được tăng lên khi qua các bình gia nhiệt này nhờ nhiệt của hơi ở các cửa trích. Tại mổi bnhf gia nhiệt hạ áp đều đặt các đường đi tắt đến các bình gia nhiệt tiếp theo để phịng khi sự cố xảy ra ở một bình gia nhiệt nào đó thì nước ngưng đi theo đường tắt đến các bình gia nhiệt tiếp theo đảm bảo nước liên tục vào bình khử khí. Tại bình khử khí đặt 1 van điều chỉnh tự động để giữ cho mức nước trong bình khử khí đúng quy định.

4.4 Đường nước cấp

Nước vào bình khử khí gồm có nước từ các BGNHA, nước đọng từ các BGNCA, nước gia nhiệt bổ sung. Vì nước này cịn có các khí có thể gây ăn mịn đường ống và các thiết bị nên bình khử khí có 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 BGNCA1,2,3 rồi vào lò hơi. Trước khi nước vào bộ hâm nước của lò hơi phải đi qua van 1 chiều. Van 1 chiều để đảm bảo cho bộ hâm nước không bị mất nước khi áp lực của đường ống cấp giảm xuống dưới mức quy định.

Phía đầu đẩy của bơm nước cấp phải đặt van 1 chiều để cho nước không trở ngược lại bơm gây sự cố hỏng bơm. ở các BGNCA đặt các đường đi tắt để khi có sự cố ở 1 bình gia nhiệt nào đó thì nước cấp theo đường đi tắt đến bình gia nhiệt tiếp theo.

4.5 Đường nước đọng

Để đảm bảo cho các bình gia nhiệt thực hiện việc trao đổi nhiệt có 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 ruabin 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 thành nước đọng. Ở các BGNCA 1,2,3 có thêm phần lạnh đọng. Nước đọng trước khi xả ra trao đổi nhiệt với nước vào để hạ entanpi xuống, tăng công suất của dịng hơi. Từ nước sơi thành nước chưa sơi để khơng sinh hơi flash trong bình tiếp theo.

Nước đọng ở các bình gia nhiệt bề mặt cao áp được tự chảy dồn cấp đến bình gia nhiệt hỗn hợp. từ bình gia nhiệt có áp śt thấp, nước đọng chảy vào chổ hỗn hợp với đường nước ngưng chính trước bơm ngưng. Từ các bình gia nhiệt hạ áp cịn lại thực hiện dồn cấp rồi dùng bơm nước đọng bơm vào đường nước ngưng chính. Trên đường nước đọng có dặt van steam trap(van con heo) để cho nước đi qua, không cho hơi đi qua làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt. Ở đầu đẩy của bơm nước đọng ta đặt van 1 chiều để tránh không cho nước ngược trở lại làm hỏng bơm. Nước đọng từ làm lạnh ejector và hơi chèn cũng được đưa về bình ngưng.

4.6 Lị hơi

Là thiết bị đóng vai trị hết sức quan trọng trong nhà máy nhiệt điện. Lò hơi phải đảm bảo cung cấp đủ hơi cho tuabin cả về số lượng và chất lượng hơi.

4.7 Tuabin.

Tồn nhà máy có 3 khối, mỗi khối có 1 tuabin K-250-150 ngưng hơi. Tuabin được lắp đồng trục với máy phát. Hơi nước đi vào tuabin có nhiệt độ 5380C và áp suất 150at. Đây là tuabin 3 thân.

4.8 Bình ngưng.

Bình ngưng có nhiệm vụ làm ngưng tụ hơi thoát ra khỏi tuabin, tạo nên độ chân không cần thiết để tuabin làm việc an tồn và kinh tế. Trong thiết kế này chọn bình ngưng làm mát kiểu bề mặt, nước làm mát đi trong ống, hơi đi phía ngồi nhả nhiệt cho nước làm mát. Chế tạo bằng các ống đồng, ống thép không được sử dụng do : bị oxy hóa và ăn mịn hóa học, có hệ số dẫn nhiệt thấp. Các ống được ghép chặt lên 2 mặt sàn chính chế tạo từ thép CT3, 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 làm mát.

Tuabin K250-150 có 1 bình ngưng, áp lực làm việc trong khoang hơi là 0,035 ata, áp lực làm việc trong khoang nước là 1,6 ata. Dể bảo vệ tuabin trên cổ bình ngưng người ta đặt van an toàn, van này hoạt động theo nguyên lý của 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 1 lưỡi dao kim loại. Bình thường nếu chân khơng của

bình ngưng tốt thì màng kim loại cong vào phía trong. Khi chân khơng trong bình ngưng xấu đi thì màng kim loại sẻ xích dần đến mủi dao đâm thủng áp śt trong bình lướn hơn áp śt khí trời, từ đó hơi trong bình sẻ thốt ra ngồi trời do đó bảo vệ được tuabin.

4.9 Ejector

Nhiệm vụ là giữ cho áp lực trong bình ngưng đúng mức quy định, nó hút khơng khí trong bình ngưng để đảm bảo chân khơng trong bình ngưng từ các khởi động và làm việc của khối. Mỗi tuanbin đặt 2 ejector, 1 ejector làm việc lúc khởi động, 1 ejector chính làm việc liên tục với tuabin. Hơi cung cấp cho ejector được cung cấp từ đường hơi mới, nước ngưng được đưa qua ejector để làm mát. Nước đọng được dồn về bình ngưng.

4.10 Bình gia nhiệt hạ áp.

Tuabin có 4 bình gia nhiệt hạ áp, 3 bình trao đổi nhiệt cao áp, 1 bình trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp (khử khí). 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 nhận nhiệt của hơi trích làm tăng nhiệt độ của nước ngưng. Hơi sau khi gia nhiệt cho nước ngưng thì ngưng thành nước đọng, nước đọng được dồn từ bình gia nhiệt hạ áp 6 tự dồn cấp về số 5, số 4. Từ BGNHA số 6 nước đọng được bơm nước đọng bơm về đường nước ngưng chính. Cịn nước đọng ở bình gia nhiệt số 7 được đưa về bình ngưng.

4.11 Bình khử khí.

Có nhiệm vụ khử các chất khí hịa tan trong nước trước khi vào lị hơi. Nguồn nước đi vào bình khử khí gồm : nước đọng từ các BGNCA, nước đọng từ các BGNHA, nước từ bình GNBS đưa qua. Để cấp hơi cho bình khử khí người ta trích hơi tại cửa trích số 3 đi qua bộ giảm ơn giảm áp. Có một phần hơi từ bình phân ly hơi đưa qua. Nước sau khi đã khử khí được chứa trong bể chứa phía dưới cột khử khí. Lượng nước chứa trong bình chứa có khả năng cung cấp nước cho lị làm việc với phụ tải đặt cực đại trong 5phút Thiết bị khử khí là thiêt bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp, nước vào thiết bị khử khí từ trên xuống, hơi đi từ dưới lên. Làm việc với áp suất 6bar. Các dịng nước có nhiệt độ khác nhau được đưa vào thiết bị khử khí phân phối theo độ cao cuẩ khử khí, nước có nhiệt độ thấp đưa vào phía trên cao và cứ hạ xuống theo độ tăng dần nhiệt độ của nước. Có đường xả tự động để xả nước lúc mức nước ở bình chứa lớn hơn quy định. Phía trên có đặt van xả khí khơng ngưng ra ngồi trời và van an tồn

4.12 Bình gia nhiệt cao áp

Tuabin có 3 bình gia nhiệt cao áp, trao đổi nhiệt kiểu bề mặt lấy hơi từ các cửa trích số 1, 2, 3 của tuabin. Tại các BGNCA có bố trí đường đi tắt cho nước cấp đảm bảo nước cấp đến lò hơi. Nước đọng được dồn từ BGNCA1- BGBCA2-BGNCA3 để dồn về khử

khí nhờ chênh lệch áp suất. Trên đường dẫn nước đọng cũng phải đặt các van steam trap để cho nước đi qua không cho hơi đi qua tránh tổn thất trao đổi nhiệt.

4.13 Bơm nước ngưng

Mỗi khối có 2 bơm nước ngưng trong đó có 1 bơm làm việc và 1 bơm dự phòng. Ở đầu đẩy của bơm cũng được đặt đường tái tuần hồn và van 1 chiều. Có nhiệm vụ đưa nước ngưng từ bình ngưng đi qua các thiết bị gia nhiệt hạ áp rồi đến bình khử khí.

4.14 Bơm nước cấp

Trong nhà máy nhiệt điện tuabin ngưng hơi, bơm nước cấp là thiết bị làm việc nặng nề do phải cung cấp một lượng nước với lưu lượng và cột áp lớn. Trong thiết kế này bơm nước cấp được nối theo sơ đồ một cấp cấp. Bơm nước cấp được đặt thêm 1 bơm dự phòng- khởi động với năng suất bằng 100% năng suất của bơm chính và được truyền động bằng điện.

Để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực và đảm bảo độ tin cậy làm việc cho bơm cấp, cần đảm bảo chiều cao tính tốn từ bình khử khí xuống bơm cấp. Ta đặt bình khử khí cao hơn bơm cấp khoảng 20m. Ở đầu đẩy của bơm cấp đặt văn 1 chiều để nước không quay trở lại bơm tạo hiện tượng thủy kích phá hỏng bơm. ở đầu đẩy van 1 chiều đặt đường tái tuần hoàn để khi khởi động, ngưng bơm hay lúc phụ tải quá thấp. Duy trì mức nước ở bình khử khí trong mọi chế độ không đổi. khi khởi động bơm, van đầu đẩy chưa mở, van tái tuần hồn mở ra, khi nước trong bình khử khí ổn định mở dần van đầu đẩy đóng dần van tuần hồn như vậy đảm bảo khỏi bị hiện tượng thủy kích.

4.15 Bơm tuần hồn.

Bơm tuần hồn được tính năng śt làm việc trong mùa hè ( nhiệt độ nước tuần hoàn cao nhất). do vậy năng suất làm việc của bơm tuần hồn lớn nhất. Mỗi khối có 2 bơm tuần hồn, một bơm chính và một dự phịng 100% cơng śt. Trạm bơm tuần hồn đặt tại bờ sông, Dùng lưới quay để đặt chặn rác tại đầu hút của bơm. Lưới quay là loại lưới di động, có hiệu quả chặn rác bẩn cao, dùng nước phun để rửa sạch rác bẩn trên lưới này.

4.16 Bơm nước đọng.

Mỗi tổ máy có 1 bơm nước đọng để bơm nước đọng vào đường nước ngưng chính. Phía đầu đẩy của bơm nước đọng có đặt van 1 chiều để tránh không cho nước quay trỏ lại phá hỏng bơm.

Chương 5

THUYẾT MINH BỐ TRÍ NHÀ MÁY 5.1 Những yêu cầu chính.

Những gian nhà đặt các máy chính và các thiết bị phụ của nó gọi là ngơi nhà chính của nhà máy nhiệt điện.Việc bố trí, sắp đặt cùng các cơng trình xây dựng liên quan với nhau gọi là bố trí ngơi nhà chính của nhà máy.

Việc bố trí ngơi nhà chính rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến vận hành, lắp ráp và sửa chữa các thiết bị của nhà máy đồng thời nó ảnh hưởng đến vốn đầu tư trong xây dựng và ảnh hưởng đến giá thành sản xuất điện năng. Do đó lựa chọn phương án bố trí nhà máy phải căn cứ vào hoàn cảnh cụ thể của từng nhà máy, nhưng tất cả phương án bố trí phải tuân theo các yêu cầu sau.

-Vận hành các thiết bị tin cậy, an toàn, thuận tiện và kinh tế.

- Điều kiện lao động tối ưu cho nhân viên, đảm bảo các điều kiện vệ sinh môi trường trong nhà máy cũng như khu vực xung quanh.

- Liên quan đến cơng nghệ giữa ngơi nhà chính và các thiết bị được thuận lợi. - Chi phí cực tiểu cho xây dựng nhà máy và thuận tiện khi sửa chữa các thiết bị. - Có thể mở rộng nhà máy điện.

Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của việc bố trí ngơi nhà chính là śt thể tích xây dựng của nó đối với 1KW công suất trang bị. Đối với nhà máy điện hiện đại chỉ tiêu này là 0,6- 0,7m3/Kw, suất thể tích xây dựng này phụ thuộc vào độ sít sao của việc bố trí thiết bị, mức độ lộ thiên của nó, sơ đồ nhiệt của nhà máy, dạng nhiên liệu sử dụng và công suất đơn vị của tổ máy.

Những yêu cầu trên cần phải cụ thể hóa như sau:

- Để làm việc chắc chắn bơm cấp phải đảm bảo cao hơn cột hút của nó. Muốn vậy bình khử khí phải đặt cao hơn bơm cấp từ 15- 25m. Để tránh hiện tượng tắc nguyên liệu, vách phểu than cần phải có độ nghiêng đủ. Những thiết bị có thể nổ của hệ thống, chuẩn bị bột than đặt ngoài trời.

- Diện tích phục vụ thiết bị và bảng điều khiển khối cần phải bố trí cùng độ cao để tránh dùng cầu thang. Van và các dụng cụ đo lường cần phải bố trí thành cụm ở những chỗ dễ tới và được chiếu sáng tốt, cố gắng để ở độ cao phục vụ còn gọi là cột phục v. Giữa các thiết bị cần phải có lối đi đủ rộng. Thiết bị cần phải bố trí theo sự liên tục của

q trình cơng nghệ với đường dẫn ngắn nhất. Điều đó làm giảm tổn thất năng lượng và nhiệt khi vận chuyển môi chất (lị hơi và tuabin, bơm tuần hồn và bình ngưng, bình khử khí và bơm cấp…).

- Phải đảm bảo chiếu sáng tự nhiên và thơng gió tất cả các chỗ làm việc. Ống khói phải đủ cao để đảm bảo nồng độ cho phép của các chất độc hại ở khu vực chung quanh nhà máy.

- Gian tuabin cần phải đặt gần nguồn nước. Công nghệ nhiên liệu và hệ thống thải xỉ phải bố trí gần gian lị hơi, lị hơi phải quay đi về phía ống khói.

- Bố trí thiết bị sao cho điện tự dung và chiều dài cáp là nhỏ nhất. Để thuận tiện cho việc sửa chữa lắp ráp thì cần phải có diện tích để lắp ráp và sửa chữa. Đặt đầu trục, đường sắt và thang máy cho người và vật nặng.

- Hiện nay người ta bố trí nhà máy và lị hơi song song nhau. Ưu việt của bố trí này là chiều dài của ống dẫn. Suất thể tích xây dựng và q trình xây dựng phần ngơi nhà chính sẽ nhỏ và rất thuận lợi cho vận hành.

5.2 Gian máy.

Tuabin và các thiết bị phụ của nó như: Bình ngưng, bơm nước ngưng, nước đọng, bơm cấp áp,Ejectơ. Các bình gia nhiệt, hồi nhiệt…

Việc bố trí chủ yếu là ngun cứu cách bố trí máy móc và thiết bị. Xác định vị trí tương đối của Tuabin, máy phát, sắp xếp các thiết bị phụ tùng tương ứng với kiến trúc của gian máy đảm bảo vận hành thuận lợi, diện tích tháo lắp sửa chữa hợp lý.

Có hai cách bố trí Tuabin trong gian máy đó là bố trí dọc cịn gọi là đặt dọc và bố trí ngang cịn gọi là đặt ngang.

5.2.1 Bố trí dọc.

Bố trí dọc hay cịn gọi là đặt dọc tức là trục Tuabin đặt song song với cạnh dài nhất của gian máy. Khi bố trí dọc, chiều rộng của gian máy sẽ nhỏ hơn nhưng gian máy sẽ dài hơn gian lị hơn và khi mở rộng nhà máy thì lại càng chênh lệch dẫn tới phải kéo dài đường ống. Nhược điểm của việc bố trí dọc là dễ gây rắc rối cho thao tác vận hành của