1.3. Công ngh ệ lò hơi đốt than phun (Pulverized Coal - PC)
1.3.3. Đối tượng lò hơi được nghiên cứu
Đối tượng mà tác giả lựa chọn để nghiên cứu công nghệ lò hơi đốt than phun trực tiếp ngọn lửa hình chữ W, tuần hoàn tự nhiên là NMNĐ Vũng Áng 1 với tổng công suất 1.200 MW (2x600MW). Nhà máy sử dụng than cám 5 nội địa trong nước với lượng tiêu thụ 2,9 triệu tấn/năm và đã đi vào vận hành từ năm 2014 đóng góp bình quân cho lưới điện quốc gia 7,2 tỷ kWh/năm. Nhà máy đã lắp đặt hệ thống trộn than trên băng tải và trong tương lai nhà máy sẽ sử dụng than trộn để nâng cao hiệu suất của lò hơi [9]. Hệ thống cấp nhiên liệu và hệ thống lò hơi của nhà máy như sau:
a) Hệ thống cấp nhiên liệu
Than vận chuyển từ cảng vào kho thông qua hai cầu trục hút than và hệ thống băng tải đến các máy đánh đống. Hai máy đánh đống nhận than từ các băng tải và đánh thành đống vào kho than.
Hai kho than khô, mỗi kho có sức chứa khoảng 200.000 tấn gồm 01 máy đánh đống và 02 máy phá đống chính/phụ. Than từ kho than được phối trộn qua các máy
14
phá đống than kiểu lưỡi cào, hệ thống băng tải than, tháp chuyển và cấp lên bunker thông qua hệ thống rót than vào bunker.
Than từ các bunker được đưa xuống 12 máy cấp than băng tải kiểu trọng lực và được chuyển tới 06 máy nghiền than (A, B, C, D, E, F). Than vào mỗi máy nghiền được trộn chung với gió cấp 1 rồi đưa đến 04 vòi than.
Bảng 1.2: Mức tiêu thụ nhiên liệu tương ứng với chế độ phụ tải [9]
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý máy nghiền than NMNĐ Vũng Áng 1 [9]
b) Hệ thống vòi đốt
Lò bố trí 24 vòi đốt phun trực tiếp hướng xuống lắp đặt ở phần vai lò (12 vòi đặt phía tường trước của lò, 12 vòi còn lại lắp ở tường sau).
Hỗn hợp gió và than nghiền được đưa vào mỗi vòi đốt qua 2 dòng: Dòng đặc (than) gồm 85%÷90% than nghiền +50% gió cấp một phun vào vòi đốt để mồi lửa
% Tải lò 105% 100% 60% 50% 45%
Than tiêu thụ t/h 262,9 248,8 153,9 131,7 121,2
Máy nghiền VH Máy 6 6 4 3 3
Vòi đốt làm việc Vòi 24 24 16 12 12
Độ mịn than R90 % 4 4 4 4 4
15
và cháy. Dòng loãng gồm 15%÷10% than nghiền + 50% gió cấp một phun vào lò qua vòi phun loãng phía bên dưới.
Hình 1.5: Cấu tạo vòi đốt than H-PAX [9].
Mỗi một vòi đốt được trang bị một bộ đánh lửa đặt bên trong hộp gió cấp hai.
Bộ đánh lửa này có thể đẩy vào bên trong lò để đánh lửa, sau khi mồi lửa cho vòi dầu xong nó được kéo ra khỏi lò bằng cơ cấu khí nén để tránh bị hỏng bộ đánh lửa do quá nhiệt.
Ngoài ra cạnh mỗi vòi đốt than có lắp một vòi đốt dầu kèm dùng để đốt dầu lúc khởi động lò hay khi vận hành lò ở tải nhỏ hơn 60% tải (vận hành bình thường).
Vòi đốt dầu kèm có cơ cấu Xilanh-Píttông bằng khí nén để đẩy vào bên trong lò khi vận hành dầu hoặc kéo ra khỏi lò khi không vận hành dầu.
Vòi đốt còn có đường hơi để tán sương dòng dầu lúc khởi động, hệ thống hơi thông thổi vòi trước và sau khi khởi động lò bằng dầu. Vòi dầu khởi động có thể đưa tải lò lên đến 30% tải.
16
Hình 1.6: Hình dạng ngọn lửa trong buồng đốt [9].
c) Quạt gió cấp một
Quạt gió cấp một lấy gió từ môi trường, đường gió ra sau quạt được chia làm 2 nhánh, nhánh thứ nhất đi qua bộ sấy hơi để nâng cao nhiệt độ tránh đọng sương gây ăn mòn cho bộ sấy không khí kiểu quay và một đường đi tắt qua hai bộ sấy này (gió lạnh) tới các hệ thống sau đây [9]:
- Cấp tới bộ sấy không khí, tại đây gió cấp một được sấy nóng tới nhiệt độ yêu cầu và được đưa tới máy nghiền để sấy than trong quá trình nghiền và vận chuyển than bột tới các vòi đốt.
- Cấp gió theo đường đi tắt qua bộ sấy không khí tới các quạt gió chèn máy nghiền, tới đường ống gió lạnh để điều chỉnh nhiệt độ gió cấp một trước khi vào máy nghiền, ngăn chặn việc cháy trong máy nghiền và trên đường ống hỗn hợp than bột - gió nóng.
d) Quạt gió chính
Quạt gió chính cấp hai lấy gió từ môi trường đưa qua bộ sấy hơi rồi đến bộ sấy không khí kiểu quay để nâng nhiệt độ lên đến khoảng 3500C, gió nóng cấp hai được phân phối đến các hộp gió cấp hai phía trên rồi cấp đến từng vòi đốt cung cấp
17
Oxy cho quá trình cháy. Một phần gió nóng cấp 2 phân phối đến hộp gió nhỏ hơn bên dưới đưa đến các vòi phun để điều chỉnh trung tâm buồng đốt cũng như làm nguội phần phễu lò tránh bị đóng xỉ, nó đóng vai trò như là gió cấp 3,[9].
e) Quạt khói
Hệ thống khói có nhiệm vụ vận chuyển khói và tro bụi ra khỏi buồng đốt, cấp nhiệt cho hệ thống gió cấp 1 và cấp 2, điều chỉnh áp lực buồng lửa ở giá trị thiết kế (±125Pa). Ngoài ra nó còn tham gia vào quá trình điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt trung gian.
Hệ thống gồm 2 quạt khói được thiết kế 2 x 50%, mỗi quạt đáp ứng 50%
công suất. Mỗi quạt khói có một tầng cánh tĩnh và một tầng cánh động. Tầng cánh tĩnh được lắp trước tầng cánh động, cánh tĩnh có thể thay đổi được góc mở để điều chỉnh lưu lượng khói qua quạt , việc thay đổi độ mở của cánh tĩnh được thực hiện bởi một động cơ điện nối với cơ cấu điều chỉnh [9].
18