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 các đặc tính riêng biệt giúp phân loại chúng thành than tốt, than xấu, than dễ cháy và khó cháy, với nhiệt lượng cao hoặc thấp Tính đến hiện tại, Việt Nam đã tiến hành khảo sát và phát hiện hơn 5.000 điểm khoáng sản và mỏ, trong đó một số khoáng sản có giá trị công nghiệp đáng chú ý 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 nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, bao gồm 1 triệu tấn kim loại, 600 triệu tấn titan, 10 tỷ tấn bauxit, chì, kẽm, thiếc, 2 tỷ tấn apatít, 11 triệu tấn đất hiếm cùng nhiều khoáng sản khác dùng trong ngành xây dựng.
Việc thăm dò và khai thác tài nguyên khoáng sản biển trên vùng thềm lục địa rộng lớn hơn 1 triệu km2 vẫn gặp nhiều hạn chế, chủ yếu do năng lực thăm dò địa chất biển và thiếu 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 đầu tư khai thác, các doanh nghiệp cần tiến hành thăm dò bổ sung để giảm thiểu rủi ro.
Hầu hết khoáng sản ở Việt Nam có trữ lượng nhỏ và phân bố không đồng đều Nguồn dầu khí cũng hạn chế, và nếu không tìm thấy trữ lượng mới, Việt Nam có thể cạn kiệt dầu khí trong vài thập kỷ tới Nguồn than ở đất liền đang dần cạn kiệt, buộc Việt Nam phải nhập khẩu than để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước Tuy nhiên, trữ lượng than ở đồng bằng sông Hồng ước tính có thể lên tới vài trăm tỷ tấn.
Việc khai thác than từ dưới sâu đòi hỏi công nghệ phức tạp, và hiện tại chưa có giải pháp hiệu quả nào có thể vừa khai thác ngầm vừa bảo vệ đất lúa.
Việt Nam đang đối mặt với thách thức trong khai thác khoáng sản do thiếu công nghệ phù hợp, ảnh hưởng 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 quý như vàng và kim cương rất hạn chế Mặc dù Việt Nam có một số khoáng sản phong phú như bauxit, đất hiếm và quặng titan, nhưng nguồn cung toàn cầu vẫn dồi dào Chính phủ đã giao cho các doanh nghiệp nhà nước đảm nhận vai trò chủ chốt trong khai thác khoáng sản theo mô hình kinh tế định hướng xã hội chủ nghĩa, với Tập đoàn Dầu khí Việt Nam phụ trách dầu khí, Vinacomin cho than và khoáng sản khác, Tập đoàn Hoá chất Việt Nam cho khoáng sản hóa chất, Tổng công ty Thép Việt Nam và Vinacomin cho quặng sắt, và Tổng công ty Xi măng Việt Nam cho vật liệu xây dựng.
Hiện nay, có khoảng 2.500 doanh nghiệp khai thác khoáng sản, bao gồm cả vật liệu xây dựng, hoạt động tại các địa phương Ngoài ra, hàng trăm nghìn cơ sở khai thác bất hợp pháp cũng đang cạnh tranh trong lĩnh vực này, cho thấy sự phát triển mạnh mẽ nhưng cũng đầy thách thức của ngành công nghiệp khai khoáng.
Chất Bốc của than đá ký hiệu (Vk.% )
Khi nhiên liệu được đốt nóng trong môi trường không có oxy, các liên kết giữa các phân tử hữu cơ bị phân hủy, tạo ra quá trình gọi là phân hủy nhiệt Sản phẩm của quá trình này bao gồm các chất khí, 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 khi gặp nhiệt độ cao Do đó, than đá càng non tuổi thì lượng chất bốc trong nó càng cao, với than bùn có tỷ lệ chất bốc (Vp%) và than đá có tỷ lệ (V-45)%.
GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 2
Nhiệt độ bắt đầu sinh ra chất bốc trong than đá phụ thuộc vào tuổi hình thành của nó; than đá càng non thì nhiệt độ này càng thấp Ngoài ra, lượng chất bốc được sinh ra cũng liên quan đến thời gian phân huỷ 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 đã tạo điều kiện cho việc bảo quản và nâng cao chất lượng sản lượng, giúp năng suất đạt hiệu quả và vận chuyển dễ dàng, đáp ứng nhu cầu kinh tế thị trường Mô hình tự động hóa trong vận hành máy sẽ giảm thiểu số lượng công nhân cần thiết, đồng thời các quá trình hoạt động được thiết lập trên máy sẽ tiết kiệm sức lao động trong sản xuất và sử dụng điện năng toàn cầu.
Than đá hiện đang giữ vai trò quan trọng trong sản xuất điện tại Việt Nam và trên thế giới, với 38% tổng lượng điện toàn cầu được sản xuất từ nguồn nhiên liệu này Do nhu cầu điện tăng nhanh hơn tốc độ xây dựng các nhà máy điện mới, Việt Nam đang phải nhập khẩu than để đảm bảo cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện, đối mặt với nguy cơ thiếu điện trong tương lai Khoảng 2/3 lượng than đá được sử dụng cho sản xuất điện, phần còn lại phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, chủ yếu là luyện kim Tại nhiều quốc gia, tỷ lệ điện sản xuất từ than đá rất cao, ví dụ như Ba Lan (78%), Ấn Độ (75%), Trung Quốc (68%), Indonesia (58%), Philippines (50%) và Việt Nam (34%).
Năng lượng từ than đá đã đóng vai trò quan trọng trong ngành nhiệt điện tại hơn 70 quốc gia, với 13 quốc gia khác đang lên kế hoạch phát triển lĩnh vực này Công suất của nhiệt điện từ than đã tăng gần gấp đôi trên toàn cầu trong thời gian qua.
GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 3
Từ năm 2000 đến 2017, tổng công suất điện toàn cầu đã tăng từ 1063GW lên gần 2000GW Ba quốc gia có công suất điện than lớn nhất thế giới là Trung Quốc (935GW), Mỹ (279GW) và Ấn Độ (215GW) Các quốc gia tiếp theo bao gồm Đức (50GW), Nhật Bản (44.5GW), Nam Phi (41.3GW), Hàn Quốc (38GW), Ba Lan (29GW) và Indonesia (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
Công suất 50 MW với phụ tải nhiệt Dr = 90 (t/h) dẫn đến việc lựa chọn thiết kế nhà máy nhiệt điện phù hợp Do đó, phương án thiết kế nhà máy nhiệt điện sẽ sử dụng 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 sử dụng một cấp phân ly nước xả và hai bình khử khí, trong đó có một bình khử khí phụ Việc áp dụng sơ đồ phân ly nước xả giúp tận dụng nhiệt lượng và hơi nước xả từ lò, giảm thiểu tổn thất nhiệt trong lò hơi, đồng thời 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, và cuối cùng 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 sẽ hòa tan các khí hơi Sau khi rời khỏi BKK, nước cấp sẽ được bơm đầy 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 chảy về BGNCA số 6, sau đó từ bình số 6 chuyển tiếp đến bình số 5 Toàn bộ nước đọng tiếp tục di chuyển đến BKK Nước dụng từ BGNHA số 4 và đến BGNHA số 3, cuối cùng nước đọng từ BGNHA số 3 chảy về 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 Nước dụng tố BÌNHÀ số 1 được đưa vào bình mạng Hơi được dẫn qua ejecter và bình làm lạnh, nhằm tận dụng nhiệt và hơi từ nước xã lò Trong sơ đồ, có một bình phân ly nước xã và một bình gia nhiệt nước bố xung để tối ưu hóa quy trình.
Nước xã đục được đưa vào bình phân ly với áp suất 7at Hơi nước thoát ra từ bình phân ly sẽ được dẫn đến bình khử khí phụ Nước xã tiếp tục được gia nhiệt để tận dụng nhiệt thải ra ngoài qua đường ống thải Sau khi được gia nhiệt, nước bổ sung sẽ được đưa vào bình khử khí phụ để xử lý tiếp.
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 trong đô thị i-s được minh họa qua Hình 2, trong đó áp suất hơi mới giảm qua van stop Để phân tích, chọn po = 0,9 po và 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
Ta thiết lập bảng thông số hơi và nước tại đầu vào và ra của thiết bị chính trong chu trình Giả thiết sơ bộ về thông số lựa chọn cho thấy 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 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 rằng chúng ta có thể lập bảng thông số hơi và nước thông qua các thiết bị, từ đó làm cơ sở để tính toán cho các phần tiếp theo Đơn vị của áp suất là bar, nhiệt độ là độ C, và entanpy được đo bằng 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 trong toàn bộ hệ thống, nhưng tập trung nhiều hơn ở những khu vực có áp suất và nhiệt độ cao Để đơn giản hóa quá trình tính toán, người ta quy ước rằng tổn thất rò rỉ được tập trung trên toàn bộ đồng hơi mới.
Tổn thất nước trong xã của lò hơi và tiêu hao cho các nhu cầu kỹ thuật, như sử dụng hơi để vệ sinh lò hơi và sấy nhiên liệu, là những yếu tố quan trọng cần được xem xét Bên cạnh đó, cần chú ý đến các tổn thất ngoài để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
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 đạt 7 at, nước xả được xử lý qua van giảm áp để tạo thành hỗn hợp hơi và nước Hơi được phân ly sạch sẽ được 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 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 được tính theo công thức cụ thể, giúp xác định hiệu suất và hiệu quả hoạt động của hệ thống.
- thể tích riêng trung bình của nước ở đầu đẩy và hút của bơm
Với áp suất làm việc của bình khử khí là 6 at, nhiệt độ của nước bão hòa 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 từ bơm ngưng và độ gia nhiệt của dòng nước ngưng chính do BGN làm mát hơi ejector, ta có thể xác định 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 là 0,011165, trong khi lượng hơi từ cửa trích số 5 cần được cộng thêm Tương tự, lượng hơi vào BGNHA số 2 là 0,038535, và lượng hơi từ cửa trích số 6 cũng cần được cộng thêm Tổng lượng hơi được tính là 0,011165 + 0,038535 = 0,049701 h Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp số 1 được xác định từ các giá trị này.
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 công suất chính xác cho thấy rằng các phép tính cân bằng năng lượng trong toàn bộ chu trình không có 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 liên quan trực tiếp đến entanpy của hơi quá nhiệt ra khỏi bộ quá nhiệt cuối cùng Áp suất hơi quá nhiệt được chọn sơ bộ là 140 at, với nhiệt độ hơi quá nhiệt gần Do đó, nước cấp vào lò có thể được xác định bằng entanpy nước ra khỏi bình, khi bỏ qua tổn thất.
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 có thể được phân chia thành hai loại chính: nhiệt lượng tổn thất về mặt hóa học (kJ/kg) và nhiệt lượng tổn thất về mặt cơ học (kJ/kg) Việc hiểu rõ các loại nhiệt lượng này là rất quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất cháy và tối ưu hóa quy trình tiêu thụ năng lượng.
: 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
Qnl = Cnl.tnl, trong đó tnl là nhiệt độ của nhiên liệu, được chọn bằng nhiệt độ môi trường với giá trị tnl = 20 oC Cnl là nhiệt dung riêng của nhiên liệu, có giá trị Cnl = 0, vì quá 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
Với sản lượng hơi ban đầu của lò hơi đạt 200 t/h và lượng hơi cung cấp cho tuabine là 184 t/h, chúng ta sử dụng thiết bị giảm ôn và giảm áp để điều chỉnh áp suất và nhiệt độ của lượng hơi thừa Lượng hơi này sẽ được hòa trộn với hơi sau khi ra khỏi tuabine, nhằm tiếp tục cung cấp cho quy trình công nghệ và duy trì 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 thiết yếu trong nhà máy nhiệt điện tuabin hơi, không chỉ đảm bảo sản xuất điện năng mà còn duy trì tính ổn định của lò hơi Bơm cấp cần được lựa chọn để cung cấp đủ nước cho công suất tối đa của nhà máy, với dự trữ không dưới 5% Để đảm bảo cung cấp nước cho lò hơi có bao hơi, thiết kế cho mỗi tổ máy T-50 cần được chú trọng.
Hệ thống 130 bao gồm một bơm cấp làm việc và một bơm dự phòng, mỗi bơm có năng suất đạt 105% lưu lượng nước toàn bộ Bơm cấp được truyền động bằng điện, và việc trang bị bơm dự phòng với công suất tương đương 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
Để tính toán bơm nước cấp, chúng ta cần xác định thể tích riêng trung bình của nước ở đầu đẩy và đầu hút của bơm, với giá trị v = 0,0011 Đồng thời, cần tính công suất cần thiết của động cơ điện để vận hành bơm cấp.
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 khả năng hoạt động ổn định 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 trong hoạt động của bơm nước cấp và tránh hiện tượng xâm thực cũng như hóa hơi, cần thiết lập cột áp dự trữ là 5% Tính toán cho thấy Q = 1,05, dẫn đến giá trị 0,0748 (m/s).
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 chính và 1 bơm dự phòng Bơm dự phòng được truyền động bằng điện và có các thông số kỹ thuật tương tự như bơm chính.
Năng suất tổng của bơm ngưng được xác định bởi 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 thấp 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 bình gia nhiệt hạ áp số 1 cũng được đưa vào.
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 ở nhiệt độ thấp, do đó, độ gia nhiệt cho nước qua bơm là không đáng kể Chúng ta có thể xác định thể tích riêng của nước khi đi qua bơm ngưng ở áp suất ngưng tụ, theo bảng thông số vật lý, giá trị này là 996 kg/m³.
Vậy lượng nước cực đại trên bình ngưng :
Việc tính toán lựa chọn bơm nước ngưng là rất quan trọng, với năng suất bơm ngưng được xác định dựa trên lưu lượng hơi thoát và nước động vào bình ngưng Để đảm bảo an toàn cho hệ thống, cần lấy thêm một tỷ lệ dự trữ là 8%.
= 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 tại 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 chọn 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 và lượng hơi vào bình ngưng lớn nhất Việc không dự phòng bơm tuần hoàn trong điều kiện làm lạnh bằng nước ngọt là cần thiết Vào mùa đông, khi nhiệt độ nước giảm, lượng nước tiêu hao sẽ giảm đáng kể, do đó một số bơm thực tế sẽ được sử dụng làm bơm dự phòng.
Khối T-50-130 sử dụng bơm tuần hoàn có công suất phù hợp để cung cấp đủ lượng nước cần thiết cho bình ngưng Lượng nước này không chỉ phục vụ cho việc làm mát bình ngưng của một tổ máy mà còn bao gồm nước làm mát dầu và làm lạnh khí của máy phát, cùng với các yêu cầu nước khác.
Trong đó : m là bội tuần hoàn chon m = 80
Sơ đồ bơm tuần hoàn :
GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN Trang 54
Trong điều kiện làm mát vào mùa hè, nhiệt độ trung bình của nước tuần hoàn được chọn khoảng 30°C Theo bảng thông số nước trên đường bão hòa, trọng lượng riêng của nước ở nhiệt độ này là 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 giá thành sản xuất, các nhà máy nên áp dụng cấu trúc lò hơi hợp lý, sử dụng cùng một loại lò hơi với năng suất đồng nhất.
Chúng tôi thiết kế trung tâm nhiệt điện với mỗi tổ máy sử dụng một lò hơi tuần hoàn tự nhiên Quyết định này 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, tương ứng với phụ tải điện và nhiệt tối đa Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, phụ tải hơi này thường 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 tỷ lệ luôn dưới 8%, và một số mỏ thậm chí dưới 2% Đây là loại than thuộc nhóm dưới 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 yêu cầu chất lượng trong các ứng dụng công nghiệp.
Máy nghiền đứng, mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số nhược điểm so với máy nghiền bi nằm ngang Một trong những hạn chế chính là các con lăn trong máy nghiền đứng được làm từ những khối thép lớn, điều này gây 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 được trang bị hệ thống chuẩn bị bột than riêng, bao gồm hai máy nghiền than hoạt động song song, phân ly than thô và mịn, cùng với các phễu than nguyên và bột Các thiết bị này được bố trí gần lò hơi, và hệ thống nghiền than kiểu phân tán còn kết nối bằng guồng xoắn ốc giữa các lò trong nhà máy điện Hệ thống nghiền than kín giúp không khí nóng và hơi ẩm từ máy nghiền được đưa vào buồng lửa cùng với bột than mịn, tạo ra hiệu suất cao trong quá trình đốt.
Máy nghiền hoạt động độc lập với lò hơi, cho phép duy trì sản lượng nghiền định mức ổn định Điều này đặc biệt có lợi khi sử dụng máy nghiền bi nằm ngang, giúp tối ưu hóa hiệu suất và hiệu quả trong quá trình nghiền.
Hệ thống đốt gián tiếp là giải pháp lý tưởng cho việc nghiền than khó cháy, đặc biệt là than antraxit, nhờ vào việc bột than được vận chuyển đến buồng đốt bằng dòng không khí nóng có nhiệt độ cao, giúp duy trì nhiệt độ ở vùng trung tâm cháy Sự kết hợp với vòi phun đậm đặc còn làm giảm thiểu sự ảnh hưởng này, tối ưu hóa hiệu suất đốt.
Than amtraxit là loại than khó cháy, điều này đồng nghĩa với việc bột than trong phễu khó xảy ra hiện tượng tự bốc cháy Loại than này cho phép sự liên thông và hỗ trợ về bột than giữa các máy nghiền trong một lò và giữa các lò với nhau.
Hệ thống thiết bị phức tạp bao gồm ly mịn, phễu chứa bột than, máy cấp bột than và thường cần thêm quạt nghiền do 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 để sử dụng, vì có nguy cơ tụ bốc cháy bột than tại phễu và các khu vực tích tụ bột than.
Hệ thống nghiền thường yêu cầu lắp đặt thêm quạt để hoạt động dưới chân không, điều này dễ dẫn đến việc hút gió lạnh vào hệ thống Bột than có diện tích tiếp xúc với không khí lớn, khiến nó dễ dàng hút ẩm từ môi trường, dẫn đến tình trạng bột than bị kết dính.
Không khí phân ly ra khỏi bột than thường chứa một lượng than nhất định, có thể lên tới 5% hoặc cao hơn nếu thiết bị phân ly hoạt động kém Việc thải lượng than này ra ngoài môi trường sẽ gây ô nhiễm, do đó cần thiết phải sử dụng thiết bị thu hồi bột than hoặc thổi chúng vào buồng đốt (không khí cấp 3) để đảm bảo chúng cháy kiệt.
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 có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển than bột đã nghiền đạt tiêu chuẩn và thông gió cho toàn bộ hệ thống nghiền Việc lựa chọn quạt cần phải phù hợp với yêu cầu của nhà máy để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
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.