Lựa chọn thiết bị chính của nhà máy

CHƯƠNG 3 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NHÀ MÁY

3.1. Lựa chọn thiết bị chính của nhà máy

3.1.1. Bơm nước cấp.

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 ổn định.

Bơm nước cấp được chọn sao cho cấp đủ nước ở công suất cực đại của toàn khối với lượng dự trữ 5%.

Nhà máy có công suất 600MW dùng 2 bơm cấp truyền động bằng turbine. Bơm điện dự phòng, khởi động có năng suất 30% lưu lượng toàn khối.

Để chọn bơm ta dựa vào các thông số sau:

Lưu lượng nước cấp cho một khối:

Dnc = 516,57 kg/s.

 Lưu lượng nước cấp của một bơm có kể đến 5% dự trữ là:

Dnc = 516,57 (1 + 0,05) Dnc = 537,13 [kg/s].

Năng suất của bơm nước cấp:

Qnc = Dnc.. 

Với  = 0,001 m3/kg: thể tích riêng trung bình của nước cấp  Qnc = 537,13. 0,001

= 0,55 [m3/s] = 1980 [m3/h].

Công suất cần thiết của động cơ kéo bơm nước cấp được xác định:

W .

1000.

nc b BC

bom

Q H

 

, kW

Trong đó : Qnc - lưu lượng nước cấp, m3/s;

Qnc =0,5958 m3/s

Hb - cột áp được bơm, Pa;

Hb = ΔP = 268,85.105 [Pa]

bơm - hiệu suất của bơm, bơm= 0,85 WBC= Qnc. Hb

1000.ηbơm=0,55. 268,85.105

1000.0,85 =16149kW

Từ Qnc = 1980 m3/h và Hb= 268,85.105 Pa = 268,85 bar ta chọn 2 bơm cấp như sau:

- Độ chênh cột áp : 270 bar - Năng suất : 1000 m3/h

- Công suất tiêu thụ : 8,1 MW

Bơm cấp dự phòng: Năng suất bơm cấp chạy bằng động cơ điện lấy khoảng 35% lưu lượng toàn khối, từ đó ta chọn bơm cấp như sau:

-Năng suất bơm: 700 m3/h.

-Độ chênh cột áp: 270 bar -Công suất tiêu thụ: 6 MW

Vậy mỗi tổ máy sẽ có 2 bơm nước cấp chạy bằng turbine phụ và 1 bơm điện dự phòng.

3.1.2. Bơm nước ngưng.

Khối 600MW có một bình ngưng và chọn 2 bơm nước ngưng cho 1 bình ngưng, trong đó 1 bơm làm việc và 1 bơm dự phòng, 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 10%.

3.1.2.1. Lưu lượng của nước ngưng.

Dng = αnn' . D0

Trong đó: Dng là lượng nước ngưng;

α’nn.D0 là lượng nước ngưng đi vào BGNHA 8 Vậy: Dng = 496,56.0,65

= 312,8 kg/s.

Nếu tính thêm dự trữ 10% thì: Dng = 312,8.(1 + 0,1) Dng = 345,98 kg/s.

Năng suất của bơm nước ngưng: Q = Dng. 

Với  = 0,001 m3/kg là thể tích riêng nước ngưng.

 Q = 345,98.0,001 = 0,36 [m3/s]

Hay Q = 1296 [m3/h].

3.1.2.2. Cột áp của bơm nước ngưng.

∆ pBN=(pkk−pk)+∑∆ ptl+ρ. g .(Hđ−Hh),[ N

m2] Trong đó: PKK là áp lực bình khử khí: PKK = 6 bar;

PK là áp lực bình ngưng; PK = 0,07 bar;

 : trọng lượng riêng trung bình của nước;

 = . G;

: khối lượng riêng trung bình:  = 1000 kg/m3, g = 9,81 m/s2.

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

Hđ: chiều cao tính từ miệng đẩy của bơm đến đầu ống đưa vào cột khử khí, chọn HK = 20 m;

Hh: chiều cao tính từ mực nước trong khoang nước của bình ngưng tới miệng của bơm ngưng, chọn Hh = 2 m.

ΣΔptl: Tổng trở lực của đường ống đầu hút và đầu đẩy, các trở lực các bình gia nhiệt hạ áp, và các trở lực của các van cũng như các thiết bị khác đặt trên đường hút và đẩy, chọn ΣΔptl = 10.105 N/m2.

∆ pBN=(6−0,067).105.+10 .105+9,81.1000.(20−2) ¿1769880N/m2

Lấy dự trữ cột áp 10%  ∆ pBN = 1769880.(1 + 0,1) = 1946868 N/m2 Từ Q = 0,3993 [m3/s] = 1437,5 [m3/h].

∆ pBN= 1946868 N/m2 = 1946,9 k N/m2

Ta có công suất động cơ dùng để kéo bơm (công thức 3.5, trang 68, TL-1):

WBN=QK. ∆ pBN ηBN ,[kW]

Trong đó:ηBC=0,8 là hiệu suất của bơm.

Suy ra:WBN=0,36×1946,9

0,8 =821,95kW

Từ trên ta chọn 2 bơm nước ngưng có thông số sau:

-Năng suất : 1300 m3/h -Cột áp : 200 mH2O -Công suất điện tiêu thụ: 850 kW

Vậy nhà máy 600MW sẽ có 2 bơm nước ngưng (1 bơm chính và 1 bơm dự phòng).

3.1.3. Bình ngưng.

Bình ngưng được chọn là loại làm mát kiểu bề mặt. Nó làm việc theo nguyên tắc hơi thoát khỏi tuabin được tiếp xúc gián tiếp với nước tuần hoàn 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.

3.1.3.1. Diện tích trao đổi nhiệt F.

Bề mặt làm lạnh của bình ngưng xác định theo công thức F= Q

k.Δttcp=DK(ik−i'k)

kΔttcp , m2

Trong đó: Q = ik - i’k: lượng nhiệt truyền cho bình ngưng;

DK = 0,54.D0 = 0,54 .496,56 = 268,14 [kg/s]: lượng hơi đi vào bình ngưng;

ik = 2379,314 kJ/kg: entanpi hơi đi vào bình ngưng;

i’k = 164,43 kJ/kg: entanpi nước ngưng;

tcp: độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit giữa hơi và nước;

ln

cp

t t

t Ut Ut

  

 

Trong đó: t = t2 - t1: độ chênh lệch độ nước tuần hoàn ra và vào bình ngưng.

Nhiệt độ nước ra: t2 = 34 0C ; Nhiệt độ nước vào: t1 = 260C ;

 t = 34 - 26= 8 0C ;

Ut: độ chênh lệch độ giữa nước ngưng và nước tuần hoàn ra khỏi bình ngưng:

Ut = tk - ta = 38- 34= 4 0C ;

8 0

7, 28 ln8 4

4

tcp C

   



k: Hệ số truyền nhiệt được xác định dựa vào tốc độ nước, khi tốc độ nước trung bình từ 1,5  3 m/s thì hệ số truyền nhiệt trung bình nằm trong khoảng 1714,5  3489 W/m2 0C.

k: Hệ số truyền nhiệt bình ngưng.

k=4075,5.a(0,195ω

4√d )

x[1x−0,421000√a(35−t1)2]ФZФD

Trong đó :

ω = 1,8-2,5 m/s : tốc độ nước chảy trong ống d : đường kính trong ống, chọn d = 22mm

Фz = 1 +0,1(Z-2).(1 - t1/35) : hệ số ảnh hưởng của số chặn đường nước

Z : số chặn đường nước, chọn Z=2 t1=260C

t1 : nhiệt độ nước làm mát trong bình ngưng, t1=260C => Фz = 1 ФD : hệ số ảnh hưởng của suất phụ tải hơi, chọn ФD=1

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

a = 0,8÷0,85: hệ số ảnh hưởng của dộ bẩn bề mặt, chọn a=0,8 Hệ số x = 0,12.a.(1+0,15.t1) = 0,47

=> k = 3180,6 kW/m2 0C Ftt= Qk

k ×∆ tt=593898×1000

3180.6×7,28 =25626m2

3.1.3.2. Chọn bình ngưng.

Chọn bình ngưng sao cho Ftt<Fchon.

Ta chọn 1 bình ngưng cho 1 tổ máy có các thông số sau:

-Diện tích mặt làm lạnh : 26000 m2 -Số chặng : 2

-Lưu lượng hơi : 300 kg/s -Nhiệt độ nước làm mát : 27 oC 3.1.4. Bơm tuần hoàn.

Bơm tuần hoàn được lựa chọn trong điều kiện mùa hè, lưu lượng hơi vào bình ngưng là lớn nhất, nhiệt độ nước làm mát đầu vào bình ngưng cao nhất. Không đặt bơm tuần hoàn dự phòng chỉ đặt khi sử dụng nước biển làm mát theo sơ đồ kín có bổ sung. Trong nhà máy điện sơ đồ khối, số bơm tuần hoàn phải lớn hơn ba.

Như vậy toàn nhà máy có 4 bơm tuần hoàn đặt tại trạm bơm bờ sông.

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 và các yêu cầu khác.

Bảng 3-7.Nhu cầu nước dùng trong nhà máy nhiệt điện

STT Nhu cầu dùng nước % theo lưu lượng

1 Bình ngưng 100

2 Làm mát khí làm mát máy phát 2,5

3 Làm mát dầu gối trục tuabin máy phát 2

4 Làm mát các ổ trục máy nghiền và thiết bị phụ 0,7

5 Thải tro xĩ 3

6 Nước bổ sung cho chu trình 0,5

7 Nước sinh hoạt 1

8 Các nguồn phụ khác 0,5

TỔNG CỘNG 110,2

Lưu lượng nước tuần hoàn cung cấp cho bình ngưng của một tổ máy:

Gk=Dk. m

Trong đó: m là bội số tuần hoàn (đây là một thông số quan trọng).

m=ik−iBN

Cp. ∆ t=2379,41−164,43 4,18.10 =53

Dk=268,19[kg/s]: Lưu lượng hơi rời khỏi tuabin vào bình ngưng.

Vậy ta có:Gk=268,19×53=14925kg/s Qk=ϑ ×Gk= 1

1000×14925=15,4m3/s=55440m3/h

Do sức ép bơm tuần hoàn thường thấp, nó chỉ cần khắc phục trở lực đường ống dẫn từ trạm bơm đến bình ngưng. Trong đó trở lực ở bình ngưng là chủ yếu.

Trở lực ở bình ngưng có thể xác định theo công thức 3.7, trang 70, TL-1:

∆ pk=z ×(b × φt× ω1,75+0,135×ω1,5)×0,981×104,[ N

m2] Trong đó: +z = 2: Số chặng đường nước của bình ngưng.

+ = 2m/s  (1,8÷2,2) m/s: Tốc độ nước đi trong bình ngưng.

+b.t = 0,078.(1+0,007.(t – 20))=0,0835: Hệ số thực nghiệm. Nó phụ thuộc vào đường kính trong của ống bình ngưng và nhiệt độ nước làm mát trung bình t=270C.

Ta có:

∆ pk=2×(0,0835×21,75+0,135×21,5)×0,981×104=13002,12 N m2 = 13 kN/m2

Để đảm bảo cho quá trình làm việc của bơm ta phải lấy dư 5% đối với pk; Gk

tương ứng: Qk=55440m3

h =15,4m3 s

∆ pk=13×1,05=13,65kN m2

Công suất động cơ cần thiết để kéo bơm tuần hoàn được tính theo công thức:

Wk=QK× ∆ pk ηk ,[kW]

Trong đó:ηk=0,8 là hiệu suất của bơm.

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

Wk=15,4×13,65

0,8 =260,5kW

Từ đó ta chọn 4 bơm tuần hoàn theo bảng “Đặc tính kỹ thuật của bơm tuần hoàn”

+Năng suất: 14000 m3/h.

+Cột áp: 6-11 mH2O.

+Công suất: 260-500 kW.

3.1.5. Bơm nước đọng.

Nước đọng từ bình gia nhiệt hạ áp 5 dồn về bình gia nhiệt hạ áp 6 và 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.

Khối 600MW chọn 1 bơm nước đọng.

3.1.5.1. 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 trị số này đã được xác định ở phần trước.

Lưu lượng nước đọng: Dđ = D0. nđ7

Với: D0 là lưu lượng hơi nước cho turbine;

D0 = 496,56 kg/s;

nđ7: lượng nước đọng ra khỏi bình gia nhiệt hạ áp 7:

nđ7 =  5 + 6 +7 = 0,045+ 0,035+0,013 = 0,092 Tính thêm 10% dự trữ thì ta có:

Dđ = 0,092. 496,56. 1,1 = 48,19 [kg/s].

Thể tích riêng của lượng nước đọng này là:

 = 0,001 [m3/kg]

Vậy năng suất của bơm đọng là:

Qđ = Dđ . = 48,19. 0,001 = 0,05 [m3/s].

Hay Qđ = 180 [m3/h].

3.1.5.2. Xác định cột áp bơm nước đọng.

Trong phần trên đã xác định được cột áp của bơm nước ngưng là:

Hng = 18 [bar].

Áp suất đầu đẩy của bơm nước ngưng là tổng của Hng và áp suất của bình ngưng PK = 0,067 bar.

 Áp suất đầu đẩy của bơm nước ngưng:

Pđng = 18 + 0,067 =18,067 [bar].

Áp suất đầu đẩy của bơm nước đọng chính là hiệu số giữa áp suất đầu đẩy của bơm nước ngưng và tổng trở lực của bình làm lạnh ejectơ và bình gia nhiệt hạ áp số 6 và số 7.

Áp suất đầu đẩy của bơm nước đọng là:

Pđđ = Pđng - Pttl

Pttl: Tổng các trở lực

Tổng trở lực của bình làm lạnh ejectơ và bình gia nhiệt hạ áp số 7 và số 8 lấy là 5,5 bar vậy:

Pđđ = 18,067 – 5,5 = 12,567 [bar].

Cột áp của bơm nước đọng bằng hiệu số của áp suất đầu đẩy của bơm nước đọng với áp suất làm việc của bình GNHA7.

Cột áp của bơm nước đọng:

Pđ = Pđđ - PGNHA7 = 12,567 – 0,7 = 11,867 [bar].

Lấy dự trữ 10% ta có:

Pđ = 1,1. 11,867 = 13 [bar] = 130 [mH2O].

Từ năng suất Qđ = 180 m3/h Cột áp Pđ = 130 mH2O Từ đó ta chọn được bơm nước đọng sau:

-Năng suất : 180 m3/h

-Cột áp : 130 mH2O

3.1.6. Chọn ejector.

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.

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

Để rút lượng không khí có trong bình ngưng người ta dùng ejectơ hơi trong khối đặt 2 ejectơ trong đó 1 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. Hơi dùng cho ejectơ thường lấy hơi từ đường hơi mới sau khi đã qua giảm áp.

3.1.7. Thiết bị khử khí nước cấp.

Thiết bị khử khí phải được chọn sao cho năng suất của nó phải bằng năng suất nước cấp cực đại cho lò hơi.

Trong thiết kế này một thiết bị khử khí nước cấp cho một khối, như vậy toàn nhà máy có 1 thiết bị khử khí.

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 5 phút.

Lưu lượng nước cấp cho lò hơi:

Dnc = 511,56 kg/s

Lưu lượng nước khử khí là lưu lượng nước cấp có tính đến dự trữ 5%:

DKK = 1,05. Dnc = 1,05. 511,56 = 537,13 [kg/s] = 1933,68 [t/h].

Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của bình khử khí được xác định theo công thức truyền nhiệt sau:

r v 2 kk

tb b

G.(i i )

F Q ,m

k. t k. t

  

 

-Chọn k= 12 kW/ m2.k F = 537,13.(671,127−585,25)

12.7,82 = 491,73 m2

Tuy nhiên việc xác định nhiệt độ nước vào thiết bị khử khí khá là phức tạp, do vậy ta dựa trên dung tích trữ và áp suất làm việc để chọn lựa cột khử khí trước khi tiến hành chọn bình khử khí.

Từ đó ta chọn đặc tính kỹ thuật của cột khử khí như sau:

- Năng suất : 1950 t/h

- Áp suất làm việc : 6 bar - Nhiệt độ : 159 0C.

Dung tích của bình chứa nước sau khi đã khử khí phải đảm bảo cung cấp nước trong 5 phút = 300 giây.

VKK = DKK . 300 .

 = 0,001 m3/kg

 VKK = 537,13. 300. 0,001 = 165,97 [m3].

3.1.8. Tính và chọn bình gia nhiệt.

3.1.8.1. Bình gia nhiệt cao áp số 1.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt cao áp số 1:

F1=W1×(i2n−i1n) k1× ∆ ttb1 ,[m2]

Trong đó :

ttb1 - độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 1[c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

∆ ttb1= t2n−t1n lnt¿n

t¿n¿ ¿

Với : tn1 = 255 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNCA1;

tn2 = 292 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNCA1;

tđ = 294 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb1= t2n−t1n lnt¿n

t¿n= 292−255 ln294−255

294−292

=12,46[¿oC]¿ ¿ ¿

W1 = DLH = 511,56 [kg/s]: Lượng nước đưa vào bình GNCA1 i1 = 1111,37 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNCA1

i2 = 1290,1 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNCA1 k1 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (255+292)/2 = 273,40C

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d = 19 mm và ttb = 265,50C thì k1= 6383,56 W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt cao áp 1.

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

F1=511,56×103×(1111,37−1290,1)

6383,56×12,46 =1149,9[m2]

3.1.8.2. Bình gia nhiệt cao áp số 2.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt cao áp số 2:

F2=W2×(i2n−i1n) k2× ∆ ttb2 ,[m2]

Trong đó :

ttb2- độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 2 [c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

∆ ttb2= t2n

−t1n

lnt¿n t¿n¿ ¿ Với :

tn1 = 201 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNCA2;

tn2 = 255 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNCA2;

tđ = 257 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb2= t2n−t1n lnt¿n

t¿n= 255−201 ln257−201

257−255

=16,21[¿oC]¿ ¿ ¿

W2 = DLH = 511,56 [kg/s]: Lượng nước đưa vào bình GNCA2 i1 = 868,89 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNCA2

i2 = 111,37 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNCA2 k2 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (255+201)/2 = 2280C

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d = 19 mm và ttb = 2320C thì k2= 5918,82 W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt cao áp 2.

F2=511,56×103×(1111,37−868,59)

5918,82×16,21 =1294,8[m2]

3.1.8.3. Bình gia nhiệt cao áp số 3.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt cao áp số 3:

F3=W3×(i2n

−i1n

) k3× ∆ ttb3 ,[m2]

Trong đó :

ttb3- độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 3 [c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

∆ ttb3= t2n−t1n lnt¿n

t¿n¿ ¿ Với :

tn1 = 155 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNCA3;

tn2 = 201 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNCA3;

tđ = 203 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb3= t2n−t1n lnt¿n

t¿n= 201−155 ln203−153

203−201

=14,47[¿oC]¿ ¿ ¿

W3 = DLH = 511,56 [kg/s]: Lượng nước đưa vào bình GNCA3 i1 = 671,13 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNCA3

i2 = 868,59 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNCA3 k3 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (201+155)/2 = 1780C

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d = 19 mm thì và ttb = 185,50C k3= 5408,1 W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt cao áp 3.

F3=511,56×103×(868,59−671,13)

5408,1×14,47 =1290,43[m2]

3.1.8.4. Bình gia nhiệt hạ áp số 5.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt hạ áp số 5:

F5=W5×(i2n−i1n) k5× ∆ ttb5 ,[m2]

Trong đó :

ttb5- độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 5 [c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

∆ ttb5= t2n

−t1n

lnt¿ n

t¿n¿ ¿ Với :

tn1 = 105 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNHA5;

tn2 = 139 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNHA5;

tđ = 143 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb5= t2n−t1n lnt¿n

t¿n= 139−105 ln143−105

143−139

=15,1[¿oC]¿ ¿¿

W5 = αnn.D0 = 364,02[kg/s].

Lượng nước đưa vào bình GNHA5:

i1 = 441,12 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNHA5 i2 = 585,25 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNHA5 k5 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (105+139)/2 = 122oC

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d = 25 mm và ttb = 115oC thì k5=4783 W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt hạ áp 5.

F5=364,02×103×(585,25−441,12)

4783×15,1 =726,31[m2]

3.1.8.5. Bình gia nhiệt hạ áp 6.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt hạ áp số 6:

F6=W6×(i2n−i1n) k6× ∆ ttb6 ,[m2]

Trong đó :

ttb6- độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 6 [c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

∆ ttb6= t2n

−t1n

lnt¿ n

t¿n¿ ¿ Với :

tn1 = 74 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNHA6;

tn2 = 105 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNHA6;

tđ =109 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb6= t2n−t1n lnt¿n

t¿n= 105−74 ln 109−74

109−105

=14,29[¿oC]¿ ¿ ¿

W5 = W6 = 364,02 [kg/s]: Lượng nước đưa vào bình GNHA6 i1 = 321,06 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNHA6

i2 = 441,12 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNHA6 k6 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (105+74)/2 = 89,5

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d = 25 mm và ttb = 95oC thì k6= 4591,32 W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt hạ áp 6.

F6=364,02×103×(441,12−321,06)

4591,32×14,29 =666,04[m2]

3.1.8.6. Bình gia nhiệt hạ áp số 7.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt hạ áp số 7:

F7=W7×(i2n

−i1n

) k7× ∆ ttb7 ,[m2]

Trong đó :

ttb7- độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 7 [c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

∆ ttb7= t2n−t1n lnt¿n

t¿n¿ ¿

Với : tn1 = 64 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNHA7;

tn2 = 74 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNHA7;

tđ = 78 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb7= t2n

−t1n

lnt¿ n

t¿n= 74−64 ln78−64

78−74

=7,98[¿oC]¿ ¿ ¿

Thiết kế nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng công suất 600MW

W7 = 313,65 [kg/s]: Lượng nước đưa vào bình GNHA7 i1 = 277,16 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNHA7 i2 = 321,06 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNHA7 k7 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (64+74)/2 = 69 oC

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d = 25 mm và ttb = 73oC thì k7= 4437,3W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt hạ áp 7.

F7=313,65×103×(321,06−277,16)

4437,3×7,98 =388,77[m2]

3.1.8.7. Bình gia nhiệt hạ áp số 8.

Bề mặt hâm nóng bình gia nhiệt hạ áp số 8:

F8=W8×(i2n−i1n) k8× ∆ ttb8 ,[m2]

Trong đó :

ttb8- độ chênh nhiệt độ trong bình gia nhiệt số 8 [c/thức 3.16, tr 75, TL-1] ta có:

∆ ttb8= t2n

−t1n

lnt¿ n

t¿n¿ ¿

Với : tn1 = 35 oC : Nhiệt độ nước vào bình GNHA8;

tn2 = 64 oC : Nhiệt độ nước ra bình GNHA8;

tđ = 68 oC : Nhiệt độ nước ngưng đọng của hơi nóng.

∆ ttb8= t2n

−t1n

lnt¿n

t¿n= 64−35 ln68−35

68−64

=13,73[¿oC]¿ ¿ ¿

W8 = 313,69 [kg/s]: Lượng nước đưa vào bình GNHA8 i1 = 148,61 kJ/kg : Entanpi nước vào bình GNHA8 i2 = 277,16 kJ/kg :Entanpi nước ra khỏi bình GNHA8 k8 :Hệ số truyền nhiệt.

Nhiệt độ trung bình: ttb = (tn1+tn2)/2 = (64+35)/2 = 49,52

Xác định k theo toán đồ 3.5, trang 76, TL-1, đối với ống bằng đồng thau có d

= 25 mm và ttb = 49,5oC thì k8= 4290,01 W/m2. oC

Vậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt hạ áp 8.

F8=313,69×103×(277,16−148,61)

4290,01×13,73 =684,4[m2] 3.1.9. Quạt gió.

Quạt gió hút không khí từ phần trên của gian lò thổi vào bộ sấy không khí, do đó tận dụng được một phần nhiệt của lò toả ra tại khoảng không gian quanh lò, đồng thời thông gió được cho lò.

Theo tiêu chuẩn thiết kế thì lò hơi có năng suất lớn hơn 160t/h thì chọn hai quạt gió cho một lò, khi phụ tải bé thì chỉ cần vận hành một quạt, do đó giảm năng lượng tiêu hao cho quạt, vậy toàn nhà máy có 4 quạt gió.

Năng suất của quạt được chọn có tính đến dự trữ lưu lượng 15% và thêm 15%

dự trữ cho 2 quạt làm việc song song thì lưu lượng giảm đi. Do đó lưu lượng của quạt phải bằng 1,3 lưu lượng yêu cầu của lò.

3.1.9.1. Lưu lượng gió yêu cầu của quạt.

VQ = BV0. (m - m - nn + b).

t+273 273 ,m3 Trong đó:

B = 66,55 kg/s: Lượng than tiêu hao của 1 lò (tính ở Chương 2) Chọn m = 1,2: Hệ số không khí thừa trong buồng lửa

m = 0,05: Hệ số lọt không khí trong buồng lửa;

nn = 0,08: Hệ số lọt không khí trong hệ thống nghiền than;

b = 0,05: Hệ số không khí rò rỉ trong bộ sấy không khí . Với các thành phần nhiên liệu sau:

Clv = 66,2%; Slv = 0,6%;

Nlv = 0,2%; Alv = 30%

Hlv = 3,4%; Wlv = 8%;

Olv = 6,7%; Vlv = 6,5%.

Qtlv = 25253 kJ/kg

Ta có lượng không khí lý thuyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu.

V0 = 0,0889 (CLV + 0,375. Slv)+ 0,265. HLV - 0,033. OLV

= 0,0889 .(66,2+ 0,375. 0,6) + 0,265. 3,4 - 0,033.6,7= 6,585 [m3rc/kg].

Chọn nhiệt độ không khí hút vào lò là: t = 350C

Vậy: VQ = 66,55.6,585 (1,2– 0,05 – 0,08 + 0,05).35+273273 = 553,7 [m3].