1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối

94 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính Toán Thiết Kế Sơ Bộ Nhà Máy Nhiệt Điện Hơi Công Suất 50MW
Tác giả Phạm Thanh Trúc, Lê Thái Hoàng Trọng, Nguyễn Văn Tiến, Lê Minh Tre
Người hướng dẫn Ths. Nguyễn Văn Tuấn
Trường học Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.Hcm
Chuyên ngành Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh
Thể loại Đề Tài
Năm xuất bản 2020 – 2021
Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 94
Dung lượng 2,07 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN (14)
    • 1.1. Tổng quan về nghiên cứu nhà máy nhiệt điện (14)
      • 1.1.1. Sự cần thiết và tính thời sự (14)
      • 1.1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn (16)
      • 1.1.3. Tình hình sản xuất và sử dụng trong nước (18)
      • 1.1.4. Cơ hội và thách thức đối với việc phát triển năng lượng sinh khối ở Việt Nam (21)
  • CHƯƠNG 2 PHƯƠNG ÁN ĐẶT TỔ MÁY VÀ CÔNG SUẤT ĐƠN VỊ (24)
    • 2.1. Lựa chọn và lập bảng thông số hơi và nước (24)
    • 2.2. Xác định loại nhà máy nhiệt điện sẽ thiết kế Theo yêu cầu của để bài: Thiết kế một nhà máy nhiệt điện đốt than có (24)
    • 2.3. Chọn công suất tổ máy Do yêu cầu thiết kế nên ta sẽ chọn phong án. .11 2.4. Các thông số chính của tổ máy 50 MW Đặc tính kỹ thuật của TB T-50- (24)
    • 2.5 Cấu tạo cơ bản và nguyên lí hoạt động của khỏi tuabin Khởi tổ máy T- 50-130 gồm có một tui bin 50 MW trích bởi điều chỉnh và1 lò bao bơi tuần hoàn tự nhiên (25)
    • 2.6. Xây dựng quá trình giãn nở hơi trong tuabin trên đồ thị i-s (26)
    • 2.7. Lập bảng thông số hơi và nước (27)
    • 2.8 Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sự đó nhiệt nguyên lý (28)
      • 2.8.2. Tính sơ đồ nước bổ sung (29)
      • 2.8.3 Tính sơ đồ khử khí phụ (31)
      • 2.8.4. Tính cân bằng nhiệt cho các bình gia nhiệt (33)
  • Chương 3: TÍNH CHỌN LÒ HƠI (46)
    • 3.1. Thông số nhiên liệu than (46)
    • 3.2 Tính toán quá trình cháy (48)
      • 3.2.1 Tính toán quá trình cháy nhiên liệu (48)
      • 3.2.2 Phương trình cân bằng nhiệt (50)
      • 3.2.3. Tổng nhiệt lượng đưa vào buồng lửa của lò hơi (50)
      • 3.2.4 hiệu suất nhiệt của lò hơi (52)
      • 3.2.5 phụ tải nhiệt lò hơi (52)
    • 3.3 Kích thước buồng lửa (54)
      • 3.3.1 thể tích buồng lửa (54)
      • 3.3.2 Diện tích mặc đốt bên trong buồng lửa (54)
      • 3.3.3 Kích thước sơ bộ buồn lửa (55)
      • 3.3.4 Lượng hơi lò hơi cấp cho tuabine (55)
  • Chương 4 CHỌN TUABINE (58)
    • 4.1 Tuabin đối áp T-50-130/7 (0)
  • Chương 5 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH (62)
    • 5.1 Tính toán lựa chọn các thiết bị gian máy (62)
      • 5.1.1 Tính toán lựa chọn bơm cấp (62)
      • 5.1.2 Bơm nước ngưng (64)
      • 5.1.3 Bơm tuần hoàn (67)
      • 5.1.4 Chọn bình ngưng (0)
      • 5.1.5 Bình khử khí (72)
      • 5.1.6 Tính chọn bình gia nhiệt (73)
    • 5.2. Tính toán và lựa chọn thiết bị gian lò hơi (78)
      • 5.2.1. Lò hơi (78)
      • 5.2.2. Hệ thống nghiền than (79)
      • 5.2.3. Quạt tải bột than (84)
      • 5.2.4. Quạt gió (84)
      • 5.2.5. Quạt khói (88)
      • 5.2.6. Ống khói (90)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (94)

Nội dung

TỔNG QUAN

Tổng quan về nghiên cứu nhà máy nhiệt điện

1.1.1 Sự cần thiết và tính thời sự

Than đá và các loại nhiên liệu rắn khác có những đặc tính quan trọng để phân loại như than tốt, than xấu, than dễ cháy hay khó cháy, cùng với nhiệt lượng cao hoặc thấp Tính đến nay, Việt Nam đã tiến hành điều tra và phát hiện hơn 5.000 điểm khoáng sản và mỏ Trong số đó, một số khoáng sản có giá trị công nghiệp đã được đánh giá, bao gồm dầu khí (1,2 tỷ – 1,7 tỷ m3), than (240 tỷ tấn), sắt (2 tỷ tấn) và đồng.

Việt Nam sở hữu trữ lượng khoáng sản phong phú, bao gồm 1 triệu tấn kim loại, 600 triệu tấn titan, 10 tỷ tấn bauxit, cùng với chì, kẽm, thiếc, 2 tỷ tấn apatít, 11 triệu tấn đất hiếm và các khoáng sản khác phục vụ cho ngành vật liệu xây dựng.

Với vùng thềm lục địa rộng lớn trên 1 triệu km2 và trữ lượng tài nguyên khoáng sản biển 52 tỷ m3, việc thăm dò và khai thác vẫn gặp nhiều hạn chế do năng lực thăm dò địa chất biển và vốn đầu tư Trong số các khoáng sản, dầu khí, than, sắt, titan và apatit đã được thăm dò cơ bản, trong khi các khoáng sản kim loại khác như kim loại màu và khoáng sản quý chỉ mới được điều tra ở mức độ sơ bộ Trước khi tiến hành khai thác, các doanh nghiệp cần thực hiện thăm dò bổ sung để giảm thiểu rủi ro.

Việt Nam sở hữu nhiều khoáng sản, nhưng trữ lượng thường không lớn và phân bố không đồng đều Đặc biệt, nguồn dầu khí hiện tại cũng hạn chế; nếu không phát hiện thêm trữ lượng mới, Việt Nam có thể cạn kiệt nguồn dầu khí chỉ trong vài thập kỷ tới Ngoài ra, nguồn than trên đất liền đang dần cạn kiệt, buộc Việt Nam phải nhập khẩu than từ nước ngoài để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nội địa Tuy nhiên, trữ lượng than ở đồng bằng sông Hồng được ước tính có thể lên tới vài trăm tỷ tấn.

Khai thác than từ dưới sâu đòi hỏi công nghệ phức tạp và hiện tại chưa có giải pháp hiệu quả để thực hiện khai thác ngầm mà vẫn bảo vệ đất lúa.

Việt Nam hiện đang đối mặt với thách thức trong việc khai thác khoáng sản do thiếu công nghệ phù hợp, dẫn đến ảnh hưởng lớn đến môi trường và an sinh xã hội Tiềm năng urani và địa nhiệt ở nước ta là không đáng kể, trong khi các khoáng sản thiết yếu như vàng và kim cương lại rất hiếm Mặc dù Việt Nam có một số khoáng sản như bauxit, đất hiếm và quặng titan, nhưng nguồn cung toàn cầu vẫn dồi dào, đảm bảo tiêu thụ trong hàng trăm năm tới Để khai thác hiệu quả các khoáng sản quan trọng, Chính phủ đã giao cho một số doanh nghiệp nhà nước đảm nhận vai trò chủ chốt, như Tập đoàn Dầu khí Việt Nam với dầu khí, Vinacomin với than và khoáng sản khác, Tập đoàn Hóa chất Việt Nam với khoáng sản hóa chất, và Tổng công ty Thép Việt Nam cùng Vinacomin với quặng sắt Các doanh nghiệp trong ngành xây dựng và giao thông vận tải cũng được giao nhiệm vụ khai thác và chế biến vật liệu xây dựng, với sự quản lý của Bộ Xây dựng.

Hiện nay, có khoảng 2.500 doanh nghiệp khai khoáng, bao gồm cả các công ty tư nhân và cổ phần, tham gia vào việc khai thác và chế biến khoáng sản quy mô nhỏ tại các địa phương Tuy nhiên, bên cạnh những doanh nghiệp hợp pháp, vẫn tồn tại hàng trăm nghìn cơ sở khai thác bất hợp pháp, tạo ra sự cạnh tranh không lành mạnh trong ngành này.

Chất Bốc của than đá ký hiệu (Vk.% )

Khi nhiên liệu bị đốt nóng trong môi trường không có oxy, các liên kết phân tử hữu cơ sẽ bị phân hủy, tạo ra quá trình được gọi là phân hủy nhiệt Sản phẩm của quá trình này là các chất khí, thường được gọi là "Chất bốc".

Vk %, bao gồm những khí Hydro, Cacbuahydro, Cacbonoxit, Cacbonic.

Liên kết chứa nhiều oxy thường ít bền vững và dễ bị phá vỡ ở nhiệt độ cao Do đó, than đá càng non tuổi thì hàm lượng chất bốc càng cao, với than bùn có tỷ lệ chất bốc (Vp%) lớn hơn so với than đá (V-45)%.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 2

Nhiệt độ bắt đầu sinh ra chất bốc ở than đá phụ thuộc vào tuổi hình thành của nó; than đá càng non thì nhiệt độ sinh chất bốc càng thấp Bên cạnh đó, lượng chất bốc sinh ra còn phụ thuộc vào thời gian phân hủy nhiệt.

1.1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Đề xuất được phương pháp chế tạo thiết kế máy phù hợp với điều kiện kinh tế, sản lượng, quy mô sản phẩm tại nơi sản xuất, tạo tiền đề cho việc khắc phục và nghiên cứu nhà máy nhiệt điện.

Nghiên cứu và thiết kế nhà máy nhiệt điện đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản lượng và hiệu quả năng suất, đồng thời đáp ứng nhu cầu của thị trường Việc áp dụng mô hình tự động hóa trong vận hành máy giúp giảm thiểu số lượng công nhân cần thiết, đồng thời tối ưu hóa các quy trình hoạt động mà không tốn nhiều sức lực Điều này phản ánh rõ nét tình hình sản xuất và sử dụng điện năng toàn cầu hiện nay.

Than đá hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sản xuất điện toàn cầu, đặc biệt là tại Việt Nam, nơi nhu cầu điện tăng nhanh hơn tốc độ xây dựng nhà máy mới Việt Nam đang phải nhập khẩu than để đáp ứng nhu cầu năng lượng, với 38% than đá được sử dụng cho sản xuất điện trên toàn thế giới Lượng tiêu thụ than đá gia tăng chủ yếu do nhu cầu điện trong sản xuất và sinh hoạt Khoảng 2/3 lượng than đá được dùng để sản xuất điện, trong khi phần còn lại phục vụ cho ngành công nghiệp, đặc biệt là luyện kim Tại nhiều quốc gia, tỉ lệ điện sản xuất từ than đá rất cao, như Ba Lan (78%), Ấn Độ (75%), Trung Quốc (68%), Indonesia (58%), Philippines (50%) và Việt Nam (34%).

Năng lượng từ than đá đóng vai trò quan trọng trong ngành nhiệt điện, hỗ trợ hơn 70 quốc gia và 13 quốc gia khác đang phát triển ngành công nghiệp điện năng này Công suất nhiệt điện từ than đã tăng gần gấp đôi trong thời gian qua, khẳng định vị thế của nó trong hệ thống năng lượng toàn cầu.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 3

Từ năm 2000 đến 2017, tổng công suất điện than toàn cầu đã tăng từ 1063GW lên gần 2000GW Ba quốc gia có công suất điện than lớn nhất thế giới bao gồm Trung Quốc với 935GW, Mỹ với 279GW và Ấn Độ với 215GW Các quốc gia tiếp theo là Đức với 50GW, Nhật Bản với 44.5GW, Nam Phi với 41.3GW, Hàn Quốc với 38GW, Ba Lan với 29GW và Indonesia với 28.6GW.

PHƯƠNG ÁN ĐẶT TỔ MÁY VÀ CÔNG SUẤT ĐƠN VỊ

Lựa chọn và lập bảng thông số hơi và nước

Áp suất trong bao hơi : Pbh = (1,25÷1,35).P0

Trong trường hợp này chọn : Pbh = 155 at

Tổn thất áp suất qua đoạn chuyển thân : p= 0,02p Độ gia nhiệt thiếu : trong bình gia nhiệt hạ áp : 2 o C Độ gia nhiệt thiếu : trong bình gia nhiệt cao áp : 4 o C

Trở lực đường nước qua mỗi bình gia nhiệt cao áp chọn :

Trở lực đường nước qua mỗi bình gia nhiệt hạ áp chọn :

Trở lực đường nước qua bộ hâm nước chọn : phn;ar

Hiệu suất máy phát và hiệu suất cơ khí được chọn là ηg ηm = 0,99.0,994, trong khi hiệu suất của BGNHA và BGNHCA được xác định là 0,98 Để đảm bảo an toàn cho các tầng cánh cuối, độ khô của hơi thoát khỏi tuabin được chọn sơ bộ là xk = 0,93.

Chọn độ khô của hơi trích ra khỏi cửa trích số 7 là x7 =0,96

Chọn độ khô của hơi trích ra khỏi cửa trích số 6 là x6 =0,98

Các thông số áp suất ptr và nhiệt độ ttr hơi tại các cửa trích được cho theo nhiệm vụ tính toán.

Xác định loại nhà máy nhiệt điện sẽ thiết kế Theo yêu cầu của để bài: Thiết kế một nhà máy nhiệt điện đốt than có

kế một nhà máy nhiệt điện đốt than có

Với công suất 50 MW và phụ tải nhiệt Dr = 90 (t/h), chúng ta có thể lựa chọn loại nhà máy nhiệt điện phù hợp Phương án thiết kế nhà máy nhiệt điện sẽ bao gồm tuabin trích hơi điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Chọn công suất tổ máy Do yêu cầu thiết kế nên ta sẽ chọn phong án .11 2.4 Các thông số chính của tổ máy 50 MW Đặc tính kỹ thuật của TB T-50-

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 11

Trung tâm nhiệt điện 1 khối độc lập với công suất 50 MW bao gồm 1 lò hơi và 1 tuabin trích hơi điều chỉnh.

2.4 Các thông số chính của tổ máy 50 MW Đặc tính kỹ thuật của TB T-50-130 được thể hiện qua bảng:

Chúng tôi áp dụng một cấp phân ly nước xả kết hợp với hai bình khử khí, trong đó có một bình khử khí phụ Việc sử dụng sơ đồ phân ly nước xả giúp tận dụng nhiệt và hơi nước xả từ lò, giảm thiểu tổn thất nhiệt trong lò hơi và nâng cao hiệu suất của chu trình nhiệt.

Sau khi phân ly, nước được chuyển vào bình khử khí phụ Nước còn lại sau đó được đưa vào bình gia nhiệt để tăng nhiệt độ, trước khi được thải ra ngoài qua đường mương thải.

Cấu tạo cơ bản và nguyên lí hoạt động của khỏi tuabin Khởi tổ máy T- 50-130 gồm có một tui bin 50 MW trích bởi điều chỉnh và1 lò bao bơi tuần hoàn tự nhiên

Hơi mới áp suất cao có thông số là: P0 at, 1V5 C

Tubin T-50-130 có 7 của trích gia nhiệt hồi nhiệt cho 7 bình gia nhiệt cho HTT và 2 bình khử khí.

Cửa trích số 1 trịch hơi cấp hơi cho BNCA số 7 - Cửa trích số 2 trích hơi cấp hơi cho BGNCA Số 6,

Cửa trích số 3 trích hơi cấp hơi cho BGNCA số 5 và BKK

Cửa trích số 4 trích hơi cấp hơi cho BGNHA số 4 -

Cửa trích số 5 trích hơi cấp hơi cho BGNHA số 3 và HTT

Cửa trích số 6 trích hơi cấp hơi cho BGNHA Số 2 và

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 12

STT Đặc tính kỹ thuật tuabin T-50-130

1 Công suất định mức, MW 50

2 Áp suất hơi mới, at 130

Cửa trích số 7 trích hơi cấp hơi cho BGNHA số 1

Nước nặng được bơm từ bình ngng qua 4 BGNHA lên BKK, nơi nước này được xử lý để loại bỏ các khí hơi tan Sau khi ra khỏi BKK, nước được cung cấp đầy đủ qua 3 hệ thống.

BGNCA và đặc đã vào là Sử dụng sơ đồ tự đón cấp nước đọng

Nước đọng từ BGNCA số 7 được chuyển đến BGNCA số 6, sau đó từ bình số 6 dán vé sang bình số 5 Tất cả nước đọng tiếp tục di chuyển đến BKK Nước, từ BGNHA số 4 đến BGNHÀ số 3, và cuối cùng, nước đọng từ BGNHA số 3 được dẫn đến NHA 30 2.

Nội động từ BGNHA số 2 thực hiện việc bơm nước lên điểm hỗn hợp trên đồng nước nạng tại MGNHA 38 2, trong khi nước dụng tố BÌNHÀ số 1 được sử dụng và bình mạng được kết nối Hơi được dẫn qua ejecter và bình làm lạnh để tối ưu hóa quá trình ngưng tụ Để tận dụng nhiệt và hơi từ nước xã lò, sơ đồ bố trí bao gồm một bình phân ly nước xã và một bình gia nhiệt nước bố xung.

Nước xã đục đa được đưa vào bình phân ly với áp suất 7at, sau đó hơi nước thoát ra từ quá trình phân ly này vào bình khử khí phụ Tiếp tục, nước xã được gia nhiệt để tận dụng nhiệt thải ra, trong khi nước bổ sung được gia nhiệt và dẫn vào bình khử khí phụ.

Từ đây ta có sơ đồ nhiệt nguyên lý (Hình 1)

Xây dựng quá trình giãn nở hơi trong tuabin trên đồ thị i-s

Quá trình giãn nở hơi trên đô thị i-s cho thấy áp suất hơi mới qua van stop bị giảm, với giá trị po được chọn là 0,9 po, theo đường lý tưởng đẳng entropy.

Chọn điểm k có p=0,065bar, độ khô x=0,923.

Về đơn vị ta coi latar

Theo để tài ta có bảng thông số quá trình giãn nở trong TB như sau:

(Chú ý: Tất cả các thông số tra trên đồ thị và hàng đều được thực hiện trên phần mềm (CATT2)

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 13

STT Điểm Thông số các điểm pct(bar) t(0C) i(kJ/kg)

Dựa vào các điểm trên ta dựng đọc quá trình giãn nở dòng hơi trên đồ thị i-s (Hình 2).

Lập bảng thông số hơi và nước

Trong quá trình thiết lập bảng thông số cho hơi và nước tại đầu vào và ra của thiết bị chính, giả thiết ban đầu được đưa ra là tổn thất áp suất trên các đồng ống dẫn hơi và van là 0% so với áp suất đầu vào, mặc dù thực tế có tổn thất nhưng không đáng kể Ngoài ra, hiệu suất trao đổi nhiệt của các bình gia nhiệt đạt 0,98.

* Độ gia nhiệt không tới mức ( trong các BGNHA là 4ºC, các

* Lượng hơi chèn, rò rỉ, xả, ejecter theo để tài lần lợt là 0,6%, 1%, 1,1%,0,8% so với lượng hơi mới đầu vào TB.

* Hiệu suất là hơi lấy sơ bộ là nu=0,86.

* Hiệu suất máy phát, cơ khí lấy ng=T=0,99 Từ các giả thiết và các số liệu đã

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 14 cho biết chúng ta có thể thiết lập bảng thông số hơi và nước thông qua các thiết bị, làm cơ sở cho việc tính toán các phần tiếp theo Đơn vị đo áp suất là bar, nhiệt độ là độ C, và entanpy là kJ/kg.

Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sự đó nhiệt nguyên lý

2.8.1 Cân bằng hơi và nước trong nhà máy:

Tổn thất hơi và nước trong nhà máy nhiệt điện được chia làm hai loại tổn thất đó là: tổn thất trong và tổn thất ngoài. a Tổn thất trong:

Tổn thất rò rỉ của hơi và nước trong hệ thống thiết bị và ống dẫn của nhà máy chủ yếu xảy ra do các điểm không kín như nối ống bằng mặt bích, van an toàn, và nước đọng trên đồng ống Tổn thất này phân bố rộng rãi trên toàn bộ đường ống hơi và nước, nhưng tập trung hơn ở những khu vực có áp suất và nhiệt độ cao Để đơn giản hóa việc tính toán sơ đồ nhiệt, người ta quy ước rằng tổn thất rò rỉ được tập trung trên toàn bộ đồng hơi mới.

Tổn thất nước trong quá trình vận hành lò hơi và nhu cầu kỹ thuật như vệ sinh lò hơi và sấy nhiên liệu là rất quan trọng Ngoài ra, cần chú ý đến các tổn thất bên ngoài để tối ưu hóa hiệu suất sử dụng nước và năng lượng.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 15

Các số liệu ban đầu đã cho trước:

Lượng hơi trích cho ejecter: α ej =0.006

Lượng hơi chèn tuabin:α ch =0.008

Lượng hơi rò rỉ:α rr =0.01

Từ đó cần bằng hơi và nước trong nhà máy nhiệt sau:

Lượng tiêu hao cho toàn bộ tuabin

Lượng nước cấp vào lò hơi : :

2.8.2 Tính sơ đồ nước bổ sung: a Hệ thống tận dụng nước xả:

Trước khi vào bình phân áp suất 7 at, nước xả được giảm áp qua van, tạo thành hỗn hợp hơi và nước Hơi sau đó được phân ly sạch và đưa vào bình khử khí phụ Nước xả sau khi phân ly sẽ được gia nhiệt cho nước bổ sung trước khi vào bình khử khí phụ, và cuối cùng sẽ được thải ra ngoài qua đường mong thải.

- Bình phân ly có áp suất 7 at:

Chọn loại bình phân ly có áp suất 7 at ( bình khử khí phụ là 1,2 at).

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 16

Ta có áp suất trong bao hai là : (I hơi 0% ):

Từ đó ta tra được thông số :

Entanpy của nước xả lò là :

Bình phân lý nước xả hiệu suất 99% có áp suất 7at trong ứng với nhiệt độ bão hòa là

Entanpy của nước ra khỏi phân ly là:

Coi như hơi sau khi ra khỏi phân ly có độ khó 1 thì entanpy của hơi ra khỏi phân ly là:

Phương trình cân bằng vật chất: α xa =α h +α xabo

Phương trình cân bằng năng lượng η α xa i xa =α h ,i h +α xabo i ' xa ' :

Lượng nước xả sau cấp phân ly:

Cân bằng bình gia nhiệt nước bổ sung:

Lượng nước sau khi phân ly còn lại được đi gia nhiệt cho nước bổ sung:

Chọn hiệu suất của bình gia nhiệt nước bổ sung là 98%, độ không tới mức θ 1

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 17 trong bình làm lạnh nước xả (bình gia nhiệt nước bổ sung) nằm trong khoảng (10-

20C ) Ta chọn θ 1 = 15°C với độ chênh entanpy tơng ứng là ν = 15kcal/kg = 62,7 kJ/kg.

Chọn nhiệt độ nước bổ sung có nhiệt độ , tương ứng với entanpy tương ứng là:

Do đó: Độ gia nhiệt thiếu:

Phương trình cân bằng nhiệt cho BGNNBS:

2.8.3 Tính sơ đồ khử khí phụ:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 18

Lượng hơi mỗi máy cung cấp cho hộ tiêu thụ là:

Entanpy của HTT về ta lấy bằng entanpy của nước tại , và :

Lượng hơi sinh ra công suất 50MW ứng với tuabin trơn là :

Giả sử hệ số tăng tiêu hao hơi: = 1,380015

Thế thì lủ lượng hơi sinh ra công suất 50MW với TB có cửa trích là:

Phương trình cân bằng nhiệt cho KKP là:

Và phương trình cân bằng vật chất là:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 19

Từ hai phương trình này ta rút ra được Phương trình tính :

Trong đó , , , , , , là các giá trị được tính ở trên.

: entanpy trích cho KKP, là entanpy tại cửa trích số 6

:là entanpy nước sôi tại áp suất 1,2at= 439.3(kj/kg)

Thay số ta tính được:

Và thay vào phương trình cân bằng vật chất KKP tính được

2.8.4 Tính cân bằng nhiệt cho các bình gia nhiệt : a Cân bằng nhiệt cao áp số 7:

Chọn hiệu suất của các bình gia nhiệt cao áp là 98%.

Phương trình cân bằng nhiệt bình 7: c Cân bằng gia nhiệt bình cao áp số 6:

Chọn hiệu suất của các bình gia nhiệt cao áp là 98%.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 20

Phương trình cân bằng nhiệt bình số 6 liên quan đến độ gia nhiệt cho bơm qua nước cấp Độ gia nhiệt của nước qua bơm cấp được tính theo công thức cụ thể, giúp xác định hiệu suất và hiệu quả của hệ thống.

- thể tích riêng trung bình của nước ở đầu đẩy và hút của bơm

Với áp suất làm việc 6 at, nhiệt độ bão hòa của nước được xác định, và khối lượng riêng của nước tại nhiệt độ này cũng được tính toán.

– hiệu suất bơm cấp; chọn

– độ chênh lệch cột áp được bơm tạo thành, MPa

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 21

= áp lực cho phép lớn nhất trong bao hơi với - áp lực làm việc tại bao hơi.

- áp lực bình khử khí; =6 bar =0.6 MPa ( cho 1at = 1 bar) h- Chiều cao dâng nước từ bình khử khí vào bao hơi lò hơi; chọn hPm

-mật độ trung bình của nước cấp ở đầu đẩy và đầu hút bơm cấp ; = 909 kg

– tổng trở lực của đường nước cấp.

Chọn tổn thất áp suất cục bộ của mỗi thiết bị trao đổi nhiệt là 0,3 MPa Tổng trở lực đường ống chọn là 1,2 MPa.

Khi đó độ gia nhiệt của bơm ngưng và độ gia nhiệt dòng nước ngưng chính do

BGN làm mát hơi ejector thì có thể lấy

Khi xem xét cả độ gia nhiệt của bơm ngưng và độ gia nhiệt của dòng nước ngưng chính do BGN làm mát hơi ejector, ta có thể xác định được mức độ gia nhiệt khoảng.

Do đó tính được entanpy của nước cấp vào BGN số 5: d Cân bằng bình gia nhiệt số 5:

Chọn hiệu suất của các bình gia nhiệt là 98%.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 22

Phương trình cân bằng nhiệt bình 5: e Cân bằng bình khử khí :

Phương trình cân bằng vật chất:

Giả thiết BKK có nên phương trình cân bằng năng lượng có dạng: thay số ta dd : và tính được

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 23 f Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp số 4:

Phương trình cân bằng nhiệt bình 4: g Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp số 3 và 2:

Phương trình cân bằng bình gia nhiệt:

Phương trình cân bằng nhiệt tại điểm hỗn hợp:

Phương trình cân bằng vật chất tại điểm hỗn hợp:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 24

Phương trình cân bằng nhiệt bình 2:

Giải hệ 4 phương trình 4 ẩn cho thấy lượng hơi vào BGNHA số 3 và số 2 cần được cộng thêm từ cửa trích số 5 và số 6 Cụ thể, tổng lượng hơi là 0,011165 + 0,038535 = 0,049701 h Đây là thông tin quan trọng cho việc cân bằng bình gia nhiệt hạ áp số 1.

Hơi vào bình ngưng tụ lại ở áp suất 0,065 at ;

Nếu bỏ qua tang nhiệt độ qua ejector thì entanpy hạ áp 1 chính là entanpy nước ra khỏi BN và bằng 157,6 kj/kg

Phương trình cân bằng nhiệt bình 1:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 25 i Kiểm tra cân bằng vật chất tại bình ngưng:

Phương trình cân bằng vật chất theo đường hơi:

Phương trình cân bằng vật chất theo đường nước:

Ta có bảng xác định hệ số không tận dụng nhiệt giáng và tích Điểm trích α i i i (kj / kg) y i α i ∗ y i

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 26

Sai số: = đạt yêu cầu k Xác định lượng hơi vào TB:

Trước hết ta tính tổng lưu lượng hơi vào tuabin:

: nhiệt giáng của dòng hơi sinh công trong tuabin

: công suất điện tuabin ; = 50 MW

- hiệu xuất cơ khí , chọn bằng 0,99

- hiệu xuất máy phát , chọn bằng 0,99

: lưu lượng hơi ở cửa trích thứ i

Ta xác định được lượng tiêu hao cho hơi ở tuabin là:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 27

Kiểm tra công xuất TB:

Ta có bảng công xuất trong mỗi cụm tầng tuabin: Điểm trích α i D i = D 0 α i (kg/s) i o ' −i i (kj / kg)

Kết quả tính toán chính xác về công suất cho thấy rằng các phép tính cân bằng năng lượng trong toàn bộ chu trình không gặp phải sai sót nào.

Xác định các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của nhà máy :

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 28

Tiêu hao hơi cho tuabin:

Suất tiêu hao hơi cho tuabin

Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin

Tiêu hao nhiệt cho tuabin để sản xuất cho điện năng là:

Trong đó là tổng lượng nhiệt tuabin cấp đi cho HTT, và:

Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin:

Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin để sản suất ra điện năng là:

Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin để cung cấp nhiệt là:

(coi như HTT nhận được hoàn toàn nhiệt)

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 29

Tiêu hao nhiệt cho lò hơi:

Lưu lượng nước cấp vào lò hơi và entanpy của hơi quá nhiệt từ bộ quá nhiệt cuối cùng là hai yếu tố quan trọng Áp suất hơi quá nhiệt được chọn sơ bộ là 140 at, trong khi nhiệt độ hơi quá nhiệt được chọn gần Dựa vào thông tin này, ta có thể xác định entanpy của nước cấp vào lò, bỏ qua tổn thất, tương ứng với entanpy nước ra khỏi bình GNCA số 7.

Gọi tiêu hao nhiệt cho lò hơi để sản xuất ra điện là

Và tiêu hao nhiệt cho lò hơi để sản xuất nhiệt là , ta có quan hệ

Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi:

Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi để sản xuất điện:

Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy:

Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất điện là:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 30

Chọn sơ bộ hiệu suất lò hơi là

Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất nhiệt là:

Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy:

Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản suất điện là:

Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản xuất nhiệt là: v182,3/63225=1,20494 kj/kWs = 4337,782 kj/kWh

Hiệu suất truyền tải môi chất:

Hiệu suất của thiệt bị tuabin:

-Hiệu suất của thiết bị tuabin để sản xuất ra điện::

Hiệu suất của thiết bị tuabin để sản xuất ra nhiệt là:

Hiệu suất của toàn nhà máy:

Hiệu suất của toàn nhà máy xét về khía cạnh sản xuất điện năng :

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 31

Hiệu suất của toàn nhà máy xét về khía cạnh cung cấp nhiệt năng:

Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy cho nhà máy:

Lượng than tiêu hao nhiên liệu để sản xuất điện năng cho toàn nhà máy:

Lượng than tiêu hao nhiên liệu để sản xuất nhiệt năng cho HTT:

Suất tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy:

Suất tiêu hao nhiên liệu để sản suất điện năng là:

Suất tiêu hao nhiên liệu để sản xuất nhiệt năng là:

Suất tiêu hao nhiên liệu chuẩn :

Suất tiêu hao nhiên liệu chuẩn để sản xuất điện năng là :

(g/kWh) =0,2740907 (kg/kWh) Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn để sản xuất nhiệt năng là:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 32

TÍNH CHỌN LÒ HƠI

Thông số nhiên liệu than

Bảng 3.1 Thành phần làm việc của than [Số liệu GVHD]

Bảng 3.2a Enthalpy của 1 m3các khí và không khí [1]

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 33

Giá trị Ct (kJ/Nm 3 )

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 34

Bảng 4: Bảng Enthalpy của khói thải

Tính toán quá trình cháy

3.2.1 Tính toán quá trình cháy nhiên liệu a Thể tích không khí khô lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 (kg) than

= 7,3228 ( ) b Thể tích sản phẩm cháy

Thể tích khí Nito là :

Thể tích khí 3 nguyên tử:

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 35

Thể tích hơi nước lý thuyết:

Thể tích hơi nước thực tế:

Thể tích sản phẩm cháy:

Tỉ lệ thể tích của khí ba nguyên tử bằng áp suất riêng phần của khí ở áp suất chung là 1(at)

= = = 0,275 ( c Enthalpy của không khí và sản phẩm cháy

Enthalpy của sản phẩm cháy khi đốt 1 kg than :

: là enthalpi của khói lý thuyết

: là enthalpi của không khí lý thuyết

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 36

: enthalpi của phân hơi ẩm do không khí đưa vào

: enthalpi của tro bay theo khói

: hệ số không khí thừa của khỏi thải lò hơi , chọn bằng 1,15 ( 1,1-1.2 )

3.2.2 Phương trình cân bằng nhiệt

: Tổng nhiệt lượng đưa vào buồng lửa của lò hơi (kJ/kg)

: Nhiệt lượng hữu ích cần để sinh hơi (kJ/kg)

: Nhiệt lượng tổn thất do khói thải đem ra ngoài (kJ/kg)

Nhiệt lượng tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học và cơ học được đo bằng kJ/kg, phản ánh mức độ hiệu quả của quá trình cháy Việc hiểu rõ các yếu tố này giúp cải thiện hiệu suất năng lượng và giảm thiểu tổn thất trong hệ thống.

: Nhiệt lượng tổng thất do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh (kJ/kg)

: Nhiệt lượng tổn thất do tro xỉ đem ra ngoài (kJ/kg)

3.2.3 Tổng nhiệt lượng đưa vào buồng lửa của lò hơi

Qdv + Qth + Qnl + Qkkn + Qp [1]

Qth – Nhiệt trị thấp của nhiên liệu, Qth = 27797 (kJ/kg) Qnl – Nhiệt vật lý của nhiên liệu

Công thức tính Qnl = Cnl.tnl, trong đó tnl là nhiệt độ của nhiên liệu, được chọn bằng nhiệt độ môi trường với giá trị tnl = 20°C Hệ số Cnl, nhiệt dung riêng của nhiên liệu, có giá trị Cnl = 0, vì nó rất nhỏ so với nhiệt trị (kJ/kg.độ).

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 37

Qkkn – Nhiệt lượng do không khí được sấy nóng từ nguồn nhiệt bên ngoài, trong trường hợp không khí được sấy từ khói của lò hơi thì Qkkn = 0

Qp– Nhiệt lượng phun hơi để tán sương dầu, Qp = 0

– nhiệt độ do không khí nóng từ trong trường hợp không khí được sấy từ khói của lò hơi = 0

Qp– Nhiệt lượng phun hơi để tán sương dầu, Qp = 0

Nhiệt độ không khí lạnh tkkl = 20 o C

Nhiệt dung riêng của không khí lạnh Ckkl = 1,3 (kJ/kgđộ)

Nhiệt lượng tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hoá học q3 = 0%

Nhiệt lượng tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học

Nhiệt lượng tổn thất do toả nhiệt ra môi trường xung quanh

Nhiệt lượng tổn thất do tro xỉ mang ra ngoài q6 = 0,4%

Nhiệt lượng tổn thất do khói thải mang ra ngoài

Nhiệt lượng do khói thải mang ra ngoài:

Ik – Enthalpy của khói thải

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 38

Nhiệt độ khói thải tk = 135 o C, tra bảng 3.2 ta được Ik= 1933,5 kJ/kg

Ikkl – Enthalpy của không khí lạnh mang vào lò

= ( - )(1- ) = (1933,5 –193,3.1.3)(1- ) = 1665 kJ/kg a Tổn thất nhiệt do khói thải đem ra ngoài tính theo phần trăm

3.2.4 hiệu suất nhiệt của lò hơi

3.2.5 phụ tải nhiệt lò hơi

Tỉ lệ xả đáy ẟ= 1% (theo tài liệu )

Tra bảng với #5 o C , = 15,6 MPa , = 540 o C , = 13,7 MPa ,

Mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế :

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 39

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 40

Dqn – Sản lượng hơi quá nhiệt, Dqn = 410 t/h = 410000 (kg/h)

Dbh – Sản lượng hơi bão hoà, Dbh = 0

Dtg – Sản lượng hơi được quá nhiệt trung gian,Dtg = 0

Dx– Lượng nước xả lò,

Mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế :

Mức tiêu thụ nhiên liệu lý thuyết :

Kích thước buồng lửa

– nhiệt thế thể tích buồng lửa , tham khảo lò hơi các nhà máy than ta chọn

3.3.2 Diện tích mặc đốt bên trong buồng lửa

– nhiệt thế diện tích buồng lửa , tham khảo lò hơi nhà máy than ( dẫn tài liệu )

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 41

3.3.3 Kích thước sơ bộ buồn lửa

Kích thước bề mặc đốt bên trong buòng lửa :

Chọn chiều dài buồng lửa = 9,841 m

Chọn bề ngang buồng lửa = 9,841 m

Kích thước mặc bên buồng lửa :

Diện tích bề mặc buồng lửa : = = 250 ( )

Bảng 4: Kích thước sơ bộ buồng lửa

3.3.4 Lượng hơi lò hơi cấp cho tuabine

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 42

Thể tích buồng lửa V (m 3 ) 2460,0345Chiều dài buồng lửa Lbl (m) 9,841Chiều rộng buồng lửa Wbl (m) 9,841Diện tích mặt bên của buồng lửa Fb (m 2 ) 250 hiệu xuất phát = 50Mw

Tra bảng hơi quá nhiệt theo = 540 o C = 13,7 MPa

Tra bảng hơi nước bảo hòa theo = 320 o C

= 51,014kg/s 3650,4 kg/h  suất tiêu hao hơi =3,67 ( kg/kwh)

Chọn lò hơi có năng xuất hơi 200 t/h

Lò hơi sản xuất 200 t/h hơi, trong khi lượng hơi cung cấp cho tuabine chỉ là 184 t/h Để xử lý lượng hơi thừa, chúng ta sử dụng thiết bị giảm ôn và giảm áp, nhằm điều chỉnh áp suất và nhiệt độ Lượng hơi này sẽ được hòa trộn với hơi sau khi ra khỏi tuabine, tiếp tục cung cấp cho công nghệ và duy trì quy trình hoạt động của nhà máy.

Lượng hơi thừa sau khi cấp cho 1 tuabine (tính cho lúc trường hợp hơi thừa nhiều nhất khi một tuabine hoạt động).

= = D - = 200 - = 108 t/h = 30 kg/s = 0,03 [1] Đường kính ống dẫn hơi :

Với v là vận tốc hơi quá nhiệt 30 – 70 m/s

D = 0,0356 m = 35,6 mm chọn ống 38,1 mm ( theo thực tế )

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 43

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 44

CHỌN TUABINE

TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

Tính toán lựa chọn các thiết bị gian máy

5.1.1 Tính toán lựa chọn bơm cấp

Bơm cấp nước là thiết bị quan trọng trong nhà máy nhiệt điện tuabin hơi, đảm bảo sản xuất điện năng và tính ổn định của lò hơi Việc chọn bơm cấp cần đảm bảo cung cấp đủ nước ở công suất tối đa của nhà máy, với dự trữ không ít hơn 5% Để cung cấp nước cho lò hơi có bao hơi, thiết kế mỗi tổ máy T-50 cần được thực hiện cẩn thận.

Hệ thống bơm nước 130 bao gồm một bơm chính và một bơm dự phòng, mỗi bơm có công suất đạt 105% lưu lượng nước cần thiết Bơm chính được vận hành bằng điện, trong khi bơm dự phòng có công suất tương tự nhằm đảm bảo cung cấp nước liên tục và an toàn cho lò, ngay cả khi bơm chính gặp sự cố.

Ta xác định sức ép của bơm ∆P như sau :

Trong đó các đại lược đã được giải thích trong phần tính toán bộ gia nhiệt cho nước trong bơm cấp

Sơ đồ tính toán bơm nước cấp giúp xác định thể tích riêng trung bình của nước ở đầu đẩy và đầu hút, với giá trị v = 0,0011 Đồng thời, công suất cần thiết của động cơ điện để vận hành bơm cấp cũng được tính toán chính xác.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 49

H : sức ép bơm ( bar ) Ŋ : hiệu suất bơm

Lưu lượng nước cần thiết cung cấp cho lò là :

Để cải thiện độ tin cậy và hiệu suất hoạt động của bơm, cần thiết phải điều chỉnh năng suất của bơm lớn hơn lưu lượng nước cấp khoảng 5%.

Do đó năng xuất cần thiết của bơm là Q:

Để đảm bảo độ tin cậy khi vận hành bơm nước cấp và tránh hiện tượng xâm thực cũng như hóa hơi, cột áp dự trữ trong sơ đồ sơ bộ cần được thiết lập ở mức 5%.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 50

( chọn hiệu suất làm việc của bơm 0,85 )

Từ các kết quả tính toán ta lựa chọ bơm nước đọng với các thông số :

Công suất động cơ điện 1640 Kw

Trong điều kiện làm việc của nhà máy điện có công suất 50MW một tổ máy T-50-

Hệ thống sử dụng 2 bơm nước ngưng, trong đó có 1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng Bơm dự phòng được điều khiển bằng điện và có các thông số kỹ thuật tương tự như bơm chính.

Năng suất tổng của bơm ngưng được xác định bằng lượng nước tối đa từ bìng ngưng, bao gồm cả lượng nước động, và được tính toán trong điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất như chân không cao và mùa hè.

Lượng nước cực đại của bình ngưng bao gồm nước ngưng từ hơi thoát, nước động từ ejecter và nước động từ từ chèn Ngoài ra, nước động từ từ bình gia nhiệt hạ áp số 1 cũng được đưa vào bình ngưng.

Tong đó : : khối lượng riêng trung bình của nước ở đầu hút và đầu đẩy của bơm ngưng

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 51

Bơm ngưng hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ thấp, dẫn đến việc gia nhiệt cho nước qua bơm không đáng kể Để xác định thể tích riêng của nước tại bơm ngưng, chúng ta có thể tham khảo bảng thông số vật lý của nước ở áp suất ngưng tụ, với giá trị đạt khoảng 996 kg/m³.

Vậy lượng nước cực đại trên bình ngưng :

Để tính toán lựa chọn bơm nước ngưng, năng suất bơm ngưng được xác định dựa trên lưu lượng hơi thoát và lượng nước động vào bình ngưng Để đảm bảo an toàn cho hệ thống, cần tính thêm 8% dự trữ.

= 1,08 = 1,08.0,020808 =0,022473 /s chiều cao cột áp chênh lệch toàn phần của bơm ngưng :

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 52

Trong đó áp lực bình ngưng trong bình khử khí lần lượt là 0,065 at và 6 at

Tổng trở lực trên đường hút và đường đẩy bao gồm trở lực của các bình gia nhiệt hạ áp, thiết bị trao đổi nhiệt trên đường nước ngưng từ bình ngưng đến bình khử khí, cùng với các van và đường ống.

Chọn trở lực trung bình cho mỗi bình gia nhiệt hạ áp là 2,5 N Tại bình làm lạnh hơi chèn và bình làm lạnh hơi ejector, trở lực mỗi bình là N Tổng tổn thất tại các van đường ống được xác định là 4 N.

Lấy d ra 5% để đảm bảo độ an oàn làm việc cho bơm , nên :

Công suất động cơ kéo bơm ngưng là :

Chọn hiệu xuất bơm ngưng là 0,8

Từ các kết quả tính toán , ta lựa chọn bơm nước ngưng với các thông số

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 53

Công suất động cơ điện 500Kw

Trong thiết kế hệ thống, bơm tuần hoàn được lựa chọn dựa trên điều kiện làm việc mùa hè, khi nhiệt độ nước tuần hoàn làm mát đạt mức cao nhất, yêu cầu lượng nước tối đa và lượng hơi vào bình ngưng lớn nhất Bơm tuần hoàn không được dự phòng cho điều kiện làm lạnh bằng nước ngọt Vào mùa đông, khi nhiệt độ nước giảm, lượng nước tiêu hao sẽ giảm đáng kể, dẫn đến việc một số bơm thực tế sẽ được sử dụng như bơm dự phòng.

Khối T-50-130 lựa chọn bơm tuần hoàn với công suất phù hợp để cung cấp lượng nước cần thiết cho bình ngưng Bơm này cũng tính đến lượng nước dùng để làm mát dầu, làm lạnh khí của máy phát, và các yêu cầu nước khác, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho một tổ máy.

Trong đó : m là bội tuần hoàn chon m = 80

Sơ đồ bơm tuần hoàn :

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 54

Chọn nhiệt độ trung bình của nước tuần hoàn trong điều kiện làm mát vào mùa hè khoảng 30°C Theo bảng thông số nước trên đường bão hòa, trọng lượng của nước đạt 995,7 kg/m³.

Tính toán và lựa chọn thiết bị gian lò hơi

Chọn năng suất loại và số lượng lò hơi cũng dựa trên những cơ sở sau đây :

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 65 Đảm bảo cung cấp hơi.

Để giảm thiểu tổn hao kim loại và tối ưu hóa giá thành, việc áp dụng cấu trúc lò hơi hợp lý là rất quan trọng Sử dụng cùng một loại lò hơi với năng suất đồng nhất trong một nhà máy sẽ giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và tiết kiệm chi phí.

Chúng tôi thiết kế trung tâm nhiệt điện với mỗi tổ máy sử dụng một lò hơi tuần hoàn tự nhiên, dựa trên các thông số quan trọng như áp lực, nhiệt độ hơi vào tuabin và lượng hơi cung cấp cho tuabin.

Lượng hơi quá nhiệt yêu cần αqn = α0 + αej + αch + αrr = 1 + 0,008 + 0,006 + 0,01 = 1,024

Phụ tải hơi cực đại của lò hơi được xác định dựa trên tính toán sơ đồ nhiệt, liên quan đến phụ tải điện và nhiệt tối đa Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, phụ tải này cần được chọn lớn hơn khoảng 5%.

Vậy ta chọn lò với các thông số lớn hơn hoặc bằng thông số tính toán.

5.2.2 Hệ thống nghiền than a Đặc điểm than antraxit Việt Nam

Than có ít chất bốc, với lượng chất bốc luôn dưới 8%, và một số mỏ thậm chí dưới 2% Đây là loại than thấp hơn than antraxit (metal antracite) và không có khả năng tự bốc cháy.

- Là loại than cứng, có độ cứng tương đương hoặc cao hơn với than tiêu chuẩn. b Chọn máy nghiền

Than antraxit Việt Nam có độ cứng cao và ít chất bốc, vì vậy máy nghiền bi nằm ngang là lựa chọn tối ưu để nghiền loại than này Máy nghiền bi nằm ngang giúp tạo ra bột than với độ mịn cao, đáp ứng nhu cầu sử dụng hiệu quả.

Máy nghiền đứng có một số nhược điểm so với máy nghiền bi nằm ngang, đặc biệt là về kích thước của các con lăn, thường là những khối thép lớn Điều này dẫn đến khó khăn trong việc thực hiện các điều kiện luyện kim và gia công cơ khí tại Việt Nam.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 66

Máy nghiền đứng khó đảm bảo độ mịn bột than hơn máy nghiền bi nằm ngang. b Chọn hệ thống nghiền than

Theo phân tích, hệ thống đốt than gián tiếp với phễu than bột trung gian là lựa chọn tối ưu cho Việt Nam Mỗi lò hơi trang bị hệ thống chuẩn bị bột than riêng, bao gồm hai máy nghiền than hoạt động song song, cùng với các thiết bị như phân ly than thô, phân ly than mịn, quạt nghiền, phễu than nguyên và phễu than bột, tất cả được bố trí gần lò hơi Hệ thống nghiền than kiểu phân tán còn có guồng xoắn ốc kết nối giữa các hệ thống than bột của các lò trong nhà máy điện Đặc điểm nổi bật của hệ thống nghiền than kín là không khí nóng sau khi sấy nhiên liệu cùng hơi ẩm từ máy nghiền được đưa vào buồng lửa cùng với bột than mịn từ bộ phân ly.

Máy nghiền hoạt động độc lập với lò hơi, cho phép duy trì sản lượng nghiền định mức ổn định Điều này mang lại lợi ích lớn khi sử dụng máy nghiền bi nằm ngang.

Hệ thống đốt gián tiếp là lựa chọn tối ưu cho việc nghiền than khó cháy như than antraxit, vì bột than được vận chuyển đến buồng đốt bằng dòng không khí nóng với nhiệt độ cao, giúp duy trì nhiệt độ vùng trung tâm cháy Sử dụng vòi phun đậm đặc sẽ còn làm giảm thiểu tác động này hơn nữa.

Than amtraxit là loại than khó cháy, giúp giảm nguy cơ tự bốc cháy của bột than trong phễu Điều này cho phép sự liên thông và hỗ trợ hiệu quả về bột than giữa các máy nghiền trong một lò và giữa các lò khác nhau.

Hệ thống thiết bị phức tạp yêu cầu bao gồm ly mịn, phễu chứa bột than, máy cấp bột than và thường cần thêm quạt nghiền để xử lý lực đường gió và bột than lớn.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 67

Than bnf, than nâu và than bitum chứa nhiều chất bốc không thích hợp cho việc sử dụng, vì có nguy cơ xảy ra hiện tượng tụ bốc cháy bột than tại phễu và các khu vực tích tụ bột than.

Hệ thống nghiền thường yêu cầu lắp đặt quạt nghiền để hoạt động dưới chân không, điều này khiến không khí lạnh dễ dàng xâm nhập vào hệ thống Bột than có diện tích tiếp xúc lớn với không khí, do đó rất dễ hút ẩm từ môi trường, dẫn đến hiện tượng bột than bị kết dính.

Không khí phân ly ra khỏi bột than thường còn chứa một lượng than nhất định, có thể lên tới 5% hoặc cao hơn nếu thiết bị phân ly hoạt động không hiệu quả Việc thải khí này ra ngoài môi trường có thể gây ô nhiễm Do đó, cần thiết bị thu hồi bột than hoặc thổi không khí cấp 3 vào buồng đốt để đảm bảo quá trình cháy diễn ra triệt để.

4 Hộp không khí trước máy nghiền (sấy sơ bộ ).

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 68

7 Xyclon ( phân ly bột than và khí )

10 Máy vẫn chuyển than kiểu ruột gà

13 Ống dẫn khí từ xyclon tới máy nghiền.

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 69

19 Trích khói từ buồng lửa để sấy

20 Chỗ hỗn hợp không khí và khói

21 Ống dẫn không khí và khói đến máy nghiền.

23 Van hút không khí lạnh.

25 Đường gió tái tuần hoàn.

Than của nước ta đa số là loại than cứng: Antraxit, than đá cho nên máy nghiền thường là loại thùng nghiền bi.

Suất tiêu hao điện năng để nghiền than là: Э"/kλ [kWh/t] [ (3.20) trang 80 ]

Chọn hệ số khả năng nghiền là kλ=1 thì Э = 22

Công suất điện tiêu thụ để nghiền than cho một tố máy là:

Từ đó ta chọn thùng nghiền 287/470 ( ở bảng PL 2.6b trang 145 )

GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 70

Quạt tải bột than đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển than bột đã nghiền đạt tiêu chuẩn đến kho than bột, đồng thời đảm bảo thông gió cho toàn bộ hệ thống nghiền Việc lựa chọn quạt cần phải phù hợp với yêu cầu và đặc điểm của nhà máy.

Năng suất tối ưu của quạt tải than bột được tính theo công thức kinh nghiệm sau:

Trong đó Vδ là thể tích thùng nghiền.

Vδ= D.П.l ở đây D là đường kính thùng nghiền , D = 2,87m Còn l là chiều dài thùng nghiền,l = 4,7m Vậy Vδ = 2,87.П.4,7 = 42,36 m 3

Hệ số khả năng nghiền chọn kλ=1 Độ chứa bi trong thùng nghiền δ được tính:

(%) [2] ở đây phụ tải bi tối đa tra được là G5, mật độ bị là 4,9 t/m 3

Tốc độ quay của thùng nghiền tra được là nδ = 18,7 (v/p)

Thay số vào ta tính được V = 71307,2 m 3 /h 8 m 3 /s

Vậy theo phụ lục 2.4 Ta chọn quạt tải than bột BM 75/1200

Công suất động cơ kéo quạt tải than xác định theo công thức:

Với V là năng suất quạt tải than theo m 3 /s đã tính ,8.

Ngày đăng: 30/09/2022, 09:17

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 2: Dự báo nhu cầu than thế giới (triệu tấn) - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
Bảng 2 Dự báo nhu cầu than thế giới (triệu tấn) (Trang 18)
1.1.3. Tình hình sản xuất và sử dụng trong nước - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
1.1.3. Tình hình sản xuất và sử dụng trong nước (Trang 18)
2.7. Lập bảng thông số hơi và nước. - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
2.7. Lập bảng thông số hơi và nước (Trang 27)
Ta có bảng xác định hệ số khơng tận dụng nhiệt giáng và tích α yi i - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
a có bảng xác định hệ số khơng tận dụng nhiệt giáng và tích α yi i (Trang 39)
Ta có bảng cơng xuất trong mỗi cụm tầng tuabin: - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
a có bảng cơng xuất trong mỗi cụm tầng tuabin: (Trang 40)
Bảng 3.1 Thành phần làm việc của than [Số liệu GVHD] - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
Bảng 3.1 Thành phần làm việc của than [Số liệu GVHD] (Trang 46)
Bảng 4: Bảng Enthalpy của khói thải - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
Bảng 4 Bảng Enthalpy của khói thải (Trang 47)
Nhiệt độ khói thải t k= 135oC, tra bảng 3.2 ta được Ik= 1933,5 kJ/kg Ikkl – Enthalpy của không khí lạnh mang vào lị - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
hi ệt độ khói thải t k= 135oC, tra bảng 3.2 ta được Ik= 1933,5 kJ/kg Ikkl – Enthalpy của không khí lạnh mang vào lị (Trang 52)
Bảng 4: Kích thước sơ bộ buồng lửa - Nghiên cứu nhà máy nhiệt điện năng lượng sinh khối
Bảng 4 Kích thước sơ bộ buồng lửa (Trang 55)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w