4. Nội dung hoạt động của các phân xưởng sản xuất
4.5 Phân xưởng vận hành 2
4.5.1 Lò hơi
Lò hơi dây chuyền 2 nhà máy nhiệt điện Phả Lại tḥc loại lị 1 bao hơi, tuần hoàn tự nhiên, thông gió cân bằng, buồng lửa thải xỉ khô, áp lực dưới tới hạn, một cấp quá nhiệt trung gian, vòi đốt chúc xuống, thích hợp lắp đặt ngoài trời. Lị hơi được thiết kế để đốt than bợt với hệ thống phun than trực tiếp ( không có kho than bột trung gian và các máy cấp than bột) tạo ra hơi cho việc sản xuất điện năng liên tục. Nhà máy gồm hai lò hơi như vậy.
Lò hơi đốt than anthraxit và sử dụng nhiên liệu dầu nặng để khởi đợng lị và để ởn định ngọn lửa. Lị hơi được đốt với loại than thiết kế có khả năng vận hành tại phụ tải lớn hơn 60% công suất định mức mà không cần đốt dầu hộ trợ. Hệ thống đốt cháy sẽ dùng 4 máy nghiền có ống đầu ra kép để nghiền than. Mỗi đầu của mỗi máy nghiền sẽ được cấp từ máy cấp than và boongke than riêng lẻ. Tường trước của lò bố trí máy nghiền 2 và 3, tường sau của lò bố trí máy nghiền 1 và 4.
Dầu FO được sử dụng để khởi động lị, ởn định khi cháy kém và hỗ trợ khi ngừng lò bình thường. Các loại dầu FO có thể sử dụng được là dầu số 4, số 5, số 6 theo quy định phân cấp của ASTM. Khi chỉ đốt dầu, có thể nâng cơng suất lị hơi tới 30% phụ tải cực đại.
Mỗi lò hơi sẽ có 2 quạt khói và 2 quạt gió. Quạt gió có tác dụng hút khói ra tạo áp lực buồng lửa, còn quạt gió cấp gió cho lò gồm: Sấy và vận chuyển than (gió cấp 1), cung cấp oxi (gió cấp 2), điều chỉnh ngọn lửa và làm mát tường lò (gió cấp 3).
Hệ thống bố trí 20 máy thổi bụi để làm sạch ống hơi trong lị. Mõi mợt vịi đót than có mợt mợt vịi đốt dầu.
Thơng số của lị hơi:
Hơi quá nhiệt: G=875÷921 tấn /h, T=541oC, P=174÷174,6 kg/cm2; Hơi qua nhiệt trung gian: G=777÷815 tấn/h, Tv=344÷348oC, Pv=42,8÷44,8 kg/cm2, Tr=541oC, Pr=40,7÷42,7 kg/cm2;
Bao hơi: P=187÷189 kg/cm2, T=359÷360oC, Htb=+51mm, Ttk=367oC, Ptk=270 kg/cm2;
Nước cấp: P=190,7÷192,8kg/cm2, Tv=259÷262oC, Tr=282÷291oC Mức tiêu hao năng lượng: 125 tấn/h;
Buồng đốt được tạo từ các dàn ống sinh hơi. Các dàn ống sinh hơi được hàn với nhau bằng các thanh thép theo hai bên vách ống tạo thành các dàn ống kín. Các dàn ống sinh hơi tường trước và tường sau ở giữa tạo thành vai lò, phía dưới tạo thành các phễu tro lạnh. Phía trên dàn đốt các đường ống sinh hơi tường sau tạo thành các phần lồi khí động.
Bao hơi của lị là loại khơng phân ngăn, có đường kính trong là 1830 mm, chiều dài phần song song 14100 mm và độ dày trung bình là 180 mm. Bao hơi có mức nước bao hơi, mức nước trung bình trong bao hơi cao hơn so với đường trục hình học bao hơi là 51mm. Trong bao hơi tồn tại các pha khác nhau gồm: nước, hơi bão hòa, hơi bão hịa khơ, hơi bão hịa ẩm, … Nhưng khi ra khỏi bao hơi thì nó là hơi bão hịa, rồi trở thành hơi bão hịa khơ sau đó thành hơi quá nhiệt. Bao hơi nằm bên ngoài lị khơng liên quan đến lò.
Bao hơi có nguồn nước cấp là nguồn qua bộ hâm, cấp nước vào chưa đủ thì đường nước ra sẽ chuyển xuống lò nhận nhiệt sau đó chuyển lên bao hơi. Bao hơi có một đường vào (nước vào), một đường xuống (nước xuống), một đường lên (hỗn hợp nước hơi qua lị nhận nhiệt), mợt đầu ra là đầu hơi.
Bao hơi của lò hình trụ đặt nằm ngang được lắp đặt tại điểm cao nhất của hệ thống tuần hoàn buồng đốt và cung cấp lượng nước tuần hoàn và hơi bao hòa ra khỏi bao hơi tới bộ quá nhiệt. Trong bao hơi lắp đặt 98 bộ phân ly hơi dạng cyclone thành 3 hàng, 1 hàng phía trước và 2 hàng phía sau.
Các thiết bị được bố trí dọc theo chiều dài bao hơi, hỗn hợp nước - hơi từ ống sinh hơi vào bao hơi, sau đó qua các bộ tách hơi – nước, các hạt nước bám vào cửa chớp tạo thành màng nước rơi xuống phía dưới bằng trọng lượng, hơi bão hoà khô vào đường ống hơi bão hoà khô ở đỉnh bao hơi đến ống góp đầu vào của bợ quá nhiệt trần.
Bộ quá nhiệt.
Hơi bão hịa: 350oC → Quá nhiệt cấp 1: 360÷406oC → Quá nhiệt cấp 2: 406÷482oC → Quá nhiệt cấp 3: 482÷541oC.
Áp lực: Bão hòa: 189 kg/cm2 → Quá nhiệt cấp 3: 174kg/cm2.
Bợ quá nhiệt của lị hơi thuộc loại nửa bức xạ, nửa đối lưu. Theo chiều ra đường khói, phía trên buồng đốt và trên đường khói nằm ngang bố trí lần lượt các bộ qua nhiệt cấp 2, bộ quá nhiệt cấp 3 và phần sau của quá nhiệt trung gian. Phần đường khói đi xuống được chia thành 2 đường trước và sau, được phân cách bằng bộ quá nhiệt vách. Đường trước đặt bộ quá nhiệt trung gian, đường sau đặt bộ quá nhiệt cấp 1. Lưu lượng khói được điều chỉnh bằng các tấm chắn.
Hơi bão hịa từ bợ quá nhiệt cấp 3 sẽ sang tubin cao áp, còn hơi từ ống góp đầu vào quá nhiệt trung gian sẽ sang tuabin trung áp.
Bộ quá nhiệt bao gồm: quá nhiệt trần, quá nhiệt hộp, quá nhiệt vách ngăn, quá nhiệt cấp 1, quá nhiệt cấp 2, quá nhiệt cấp 3 và quá nhiệt trung gian.
Bộ sấy khơng khí kiểu quay: Cấu tạo gồm nhiều tấm kim loại mỏng, được gắn vào khung có vách ngăn. Các lá thép được bố trí vịng quanh trụ mà khơng khí và khói có thể chảy xuyên quanh song song 1 cách sễ dàng theo trục roto. Giữa hai ngăn không khí và khói được chèn kín để trành không khí lọt sang đường khói. Những lá thép mỏng, rộng cung cấp bề mặt tiếp xúc nhiệt lớn và khả năng truyền nhiệt tối đa. Các ống dẫn được bố trí để cho khói đi qua từ lò hơi xuyên qua 1 bên
của rotor các các nhiệt quay rất chậm trong khi không khí di chuyển ở ngăn bên cạnh. Ở chế độ làm việc bình thường, khói nóng từ trong lò chảy qua ngăn khói của rotor, hấp thụ nhiệt và các lá thép, trong khi đó rotor cứ tiếp tục quay tròn. Phần lá thép đã sấy nóng quay qua vùng khí nó sẽ truyền nhiệt cho không khí lạnh tới. Khí sẽ nóng lên và lá thép sẽ nguội đi, cứ tiếp tục nó lại quay sang ngăn khói lại được sấy lên
Bộ sấy khơng khí kiểu quay w=0,8 vịng/phút, đường kính 10,4 m, chiều cao 2m. Lưu lượng gió cấp 1: 225695 kg/h;
Lưu lượng gió cấp 2:804798 kg/h;
Lưu lượng không khí đốt: 1134 kg/h; Lưu lượng lọt: 67792 kg/h;
Tổng lưu lượng vào: 1150564 kg/h; Nhiệt độ khói: Tvào=390oC, Tra=120oC; Nhiệt độ không khí: Nhiệt đợ gió cấp 1: Tv=38oC, Tr=360÷366oC;
Nhiệt đợ gió cấp 2: Tv=27oC, Tr=333÷339oC;
4.5.2. Tua bin
Tua bin – máy phát là một tổ máy hợp bộ có quá nhiệt trung gian với phần hạ áp dòng chảy kép, máy phát được làm mát bằng hidro với thiết bị kích thích tĩnh.
Cấu tạo tua bin gồ 3 phần: cao ấp, trung áp, hạ áp. Phần cao áp gồm 8 tầng cánh, trung áp gồm 7 tầng cánh, hạ áp gồm 12 tầng cánh đối xứng về hai phía (mỗi phía 6 tầng). Phần cao áp và trung áp được chế tạo chung một thân, rô to cao áp và trung áp được thiết kế chung một trục. Rô to và thân tua bin phần hạ áp được chế tạo riêng. Rô to phần trung áp và hạ áp được nối với nhau bằng khớp nối cứng.
Các cánh của tua bin được chế tạo bằng thép cán ( hợp kim sắt – crôm ) để chống lại sự ăn mòn và mài mòn của dòng hơi. Trên các tầng cánh cuối cùng, các cánh động được trang bị lớp bảo vệ cứng để chống mài mòn do hơi ẩm.
Tua bin có hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun, 4 cụm van điều khiển phần thân cao áp. Hai van đặt ở nửa trên và hai van đặt ở nửa dưới thân ngoài của tua bin cao áp.
Hình 14: Tuabin phân xưởng 2
Hơi ấp suất cao từ lò đi qua 2 van stop chính và 4 van điều khiển vào tua bin cao áp và chảy dọc về phía đầu tua bin của tổ máy. Sau khi sinh công ở phần cao áp, dòng hơi được đưa qua hệ thống tái nhiệt lạnh tới bộ quá nhiệt trung gian của lò hơi. Hơi được quá nhiệt trung gian qua hệ thống tái nhiệt nóng và hai van tái nhiệt tổ hợp đi vào phần tua bin trung áp và chảy dọc về phía máy phát. Sau khi qua tua bin trung áp, dòng hơi đi qua ống chuyển tiếp đơn đến tua bin hạ áp, ở đây dòng
hơi được chia làm hai phần: một nửa chạy dọc về phía máy phát và nửa cịn lại chạy dọc về phía đầu tua bin của tở máy, sau đó đi vào bình ngưng kiểu bề mặt được đặt ngay dưới tua bin hạ áp. Việc bố trí hướng của dòng hơi trong tua bin đi ngực chiều nhau mục đích là để khử lực dọc trục rơ to do dịng hơi gây ra.
Ở tải 300MW, tuabin làm việc với các thông số định mức: Áp suất hơi mới trước van stop chính: 169 kg/cm2 Nhiệt độ hơi mới trước van stop chính: 538oC Lưu lượng hơi mới: 921,763 kg/h
Áp suất hơi trước van stop quá nhiệt : 43 kg/cm2 Nhiệt độ hơi trước van stop tái nhiệt: 538oC Lưu lượng hơi tái nhiệt: 817,543 kg/h
Chân không bình ngưng: 51 mmHg
Mỗi tổ máy có một hệ thống hơi chính tương tự như nhau để cung cấp hơi cho tuabin. Hệ thống hơi chính đưa hơi quá nhiệt từ lò hơi tới hai van stop chính, sau đó qua các van điều chỉnh vào tuabin cao áp. Hệ thống hơi chính còn cho phép đi tắt tới 60% lưu lượng hơi chính ( hệ thống đi tắt có kèm thiết bị giảm ôn ) tới hệ thống tái nhiệt lạnh ở điều kiện mở hết các van vào tuabin ( van stop và van điều chỉnh ) khi sa thải phụ tải, ngừng sự cố tuabin hoặc khởi động và dừng tổ máy. Ngoài ra, hệ thống còn cung cấp hơi dự phòng cho hệ thống hơi tự dùng.
Mỗi tổ máy có một hệ thống hơi trích tương tự nhau để cung cấp hơi trích từ tua bin cho các bình gia nhiệt. Hệ thống hơi trích cung cấp hơi từ các cửa trích tua bin và từ hệ thống tái nhiệt lạnh cho các bình gia nhiệt để làm tăng hiệu suất của chu trình:
Cửa trích số 1 lấy hơi từ đầu ra của tua bin cao áp cấp cho bình gia nhiệt số 6 P1=48,7kg/cm2, T1=349oC
Cửa trich số 2 từ tầng 11 của tua bin trung áp cấp hơi cho bình gia nhiệt số 7 ( tiếp tục cấp cho bình gia nhiệt số 5 sau khi ra khỏi bình gia nhiệt số 7) và cấp cho hệ thống hơi tự dùng P2=22,7 kg/cm2, T2=438oC, G2=71,952 kg/h.
Cửa trich số 3 từ tầng 15 của tua bin trung áp cấp hơi cho bình khử khí P3=7,8 kg/cm2, T3=306oC, G3=33,938 kg/h.
Cửa trích số 4 từ tầng 16 của tua bin hạ áp ( cửa trích kép ) cấp hơi cho bình gia nhiệt số 3 P4=4,1 kg/cm2, T4=245oC, G4=31,058*2 kg/h.
Cửa trích số 5 từ tầng 18 của tua bin hạ áp (cửa trích kép) cáp hơi cho bình gia nhiệt số 2 P5=0,5 kg/cm2, T5=124℃, G5=15,797*2 kg/h.
Cửa trích số 6 từ tầng 19 của tua bin hạ áp ( gồm 4 cửa trích riêng lẻ không có van chặn ) cấp hơi cho bình gia nhiệt số 1 P6=-0,323 kg/cm2, T6=90℃, G6=18,365*4 kg/h.
Hình 15: Sơ đồ đường hơi chính của tuabin
Hệ thớng nước ngưng.
Thiết bị ngưng tụ gồm các thiết bị sau: Bình ngưng.
Hai bơm ngưng. Ejector.
Hình 16: Sơ đồ hệ thống nước ngưng
Bình ngưng là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, tạo ra áp suất thấp sau tầng cuối cùng của tua bin và để ngưng đọng lượng hơi thoát tạo ra nước ngưng sạch cấp cho lò hơi. Ngoài ra trong bình ngưng còn xảy ra quá trình khử khí bằng nhiệt cho nước ngưng. Bình ngưng cũng là thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng lượng nhiệt của hơi thoát ra.
Bình ngưng thu lượng nước khi ngùng khối và khi mở khối khởi động và bổ sung nước ngưng hoặc nước ngưng sạch vào bình ngưng. Ở bình ngưng tận dụng
nguồn xả có nhiệt hàm thấp. Bình ngưng được chia làm hai nửa riêng rẽ về phần nước làm mát gọi là bình ngưng A và B.
Các bình ngưng có 2 tuyến đi của nước tuần hoàn. Các đường ống dẫn vào ra đươc bố trí phía dưới các khoang chưa nước. Mỗi bình ngưng có hệ thống dẫn nức làm mát vào ra riêng biệt.
Hệ thống ống đồng bình ngưng được về sinh liên tục bằng hệ thống vệ sinh bằng bi.
Thông số kỹ thuật:
Diện tích trao đổi nhiệt hiệu dụng: 12089 m2; Năng suất trao đổi nhiệt: 1,28.106 KJ/h; Áp suât hơi thoát: 51,3 mmHg;
Lưu lượng hơi thoát: 583,43 kg/h; Lưu lượng nước tuần hoàn: 34074 kg/h; Nhiệt lượng nước tuân hoàn vào ra: 23/32oC; Tốc độ nước tuần hoàn: 2m/s;
Áp suất thiết kế/ thử phần ống: 6,33/9,5 kg/cm2; Dung tích rốn bình ngưng: 35,4 m3;
Tổng số ống trong bình ngưng: 16252 ống: Vùng ngưng hơi: 14667 ống, Vùng không khí lạnh :812 ống, Vùng ngoại vi: 773 ống.
Kích thước ống của bình ngưng: Đường kính ống: 28,6 mm Chiều dài ống 8382 mm
Độ dày ống: 0,7 mm
Hai bơm ngưng là bơm li tâm trục đứng truyền động bằng động cơ điện. Mỗi bơm đảm bảo vận hành 100% công suất tổ máy, do vâỵ trong điều kiện vận hành bình thường, 1 bơm làm việc và 1 bơm dự phịng liên đợng. Bơm ngưng được dùng để bơm nước ngưng từ bình ngưng ra và cấp cho bộ làm mát ejector, làm mát hơi chèn, làm mát nước đọng và đưa nước ngưng qua các bình gia nhiệt 1,2,3 để khử khí. Ngoài ra nó còn cung cấp nước cho hệ thống giảm ôn đường đi tắt hạ áp, hệ thống làm mát hơi thoát bào tuabin hạ áp, giảm ôn hơi tự dùng.
Các ejector đảm bảo hút không khí và những chất khí không ngưng khác khỏi bình ngưng và đảm bảo quá trình trao đổi nhiệt bình thường trong bình ngưng. Nguồn cấp hơi cho ejector lấy từ hệ thống hơi tự dùng của khối.
Ngoài ejector chính người ta cịn dùng ejector khởi đợng, dùng để nhanh chóng hút một lượng không khí lớn ra khỏi khoang hơi của bình ngưng tạo chân không cho bình ngưng khi khởi động tuabin. Nó được tính toán để tạo ra độ chân không đến 500 – 600 mmHg và chỉ dùng để làm việc trong thời gian ngắn phục vụ cho quá trình khởi động.
Các bình gia nhiệt. Bình số 1:
Nhiệt độ nước đầu vào 43oC; Nhiệt độ nước đầu ra 82oC; Diện tích trao đổi nhiệt 591 m2; Áp suất hơi đầu vào : 0,6 kg/cm2 Nhiệt độ hơi đầu vào : 84,5℃
Hình 17: Bình gia nhiệt hạ áp sớ 2
Bình số 2:
Nhiệt độ nước đầu vào 82oC; Nhiệt độ nước đầu ra 103oC; Diện tích trao đổi nhiệt 4751 m2; Áp suất hơi đầu vào :1,27kG/cm2; Nhiệt độ hơi đầu vào 104oC
Bình số 3:
Nhiệt độ nước đầu vào 103oC; Nhiệt độ nước đầu ra 143oC; Diện tích trao đổi nhiệt 572 m2; Áp suất hơi đầu vào :4,35kG/cm2; Nhiệt độ hơi đầu vào 244,6oC. Bình số 5:
Nhiệt độ nước đầu vào 171oC; Nhiệt độ nước đầu ra 212oC; Diện tích trao đổi nhiệt 1340 m2; Áp suất hơi đầu vào :20,64kG/cm2; Nhiệt độ hơi đầu vào
259oC. Bình số 6:
Nhiệt độ nước đầu vào 212oC; Nhiệt độ nước đầu ra 253oC; Diện tích trao đổi nhiệt 891 m2; Áp suất hơi đầu vào :48,7kG/cm2; Nhiệt độ hơi đầu vào
349oC. Bình số 7:
Nhiệt độ nước đầu vào 253oC; Nhiệt độ nước đầu ra 273oC; Diện tích trao đổi nhiệt 225 m2; Áp suất hơi đầu vào :22,7kG/cm2; Nhiệt độ hơi đầu vào 438oC.