GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Nhà máy nhiệt điện Uông Bí, thuộc Tổng công ty Điện lực Việt Nam, là một doanh nghiệp Nhà nước quan trọng nằm tại thị xã Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh Trong bối cảnh đất nước vừa có hòa bình vừa có chiến tranh, Đảng và Chính phủ đã chú trọng phát triển công nghiệp, đặc biệt là ngành năng lượng và điện Để hiện thực hóa nhiệm vụ cách mạng này, vào ngày 19/5/1961, Thủ tướng Phạm Văn Đồng đã khởi công xây dựng nhà máy với sự hỗ trợ về công nghệ, thiết bị và kỹ thuật từ Liên Xô.
Nhà máy nhiệt điện Uông Bí, được thiết kế bởi phân viện LêNin - Grat, có công suất 153 MW Nhà máy bao gồm 8 lò hơi, trong đó có 4 lò trung áp và 4 lò cao áp, cùng với 6 tổ tua bin và máy phát được lắp đặt theo từng giai đoạn.
Vào ngày 18/1/1964, hai lò trung áp (bK3 - 15 - 30 b), hai tua bin (KT235T) và hai máy phát (T2 - 12 - 2TB) với tổng công suất 14 MW đã được lắp đặt hoàn chỉnh và đưa vào vận hành, hòa lưới điện Quốc gia, góp phần phục vụ nền kinh tế quốc dân.
Vào ngày 2/9/1965, nhà máy đã khánh thành hai lò số 3 và số 4, đồng thời mở rộng sản xuất Sự kiện này đã nâng tổng công suất của nhà máy lên 48 MW nhờ vào hai máy phát điện mới.
Trước nhu cầu điện ngày càng tăng của quốc gia, các nhà máy điện không thể đáp ứng kịp thời Để giải quyết vấn đề này, vào năm 1974, Đảng và chính phủ đã quyết định mở rộng nhà máy nhiệt điện Uông Bí Ngày 3/2/1975, lò hơi cao áp của nhà máy đã chính thức được khánh thành, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc cung cấp điện cho đất nước.
(HK 20-3 năng suất 110 tấn/giờ) số 5 và số 6, tua bin số 5 (TB 60 2r - 55 Mw) nâng tổng công suất của nhà máy lên 98 MW
Tiếp tục mở rộng nhà máy đến ngày 15/12/1977 đã khánh thành giai đoạn
4 đƣa vào vận hành 2 lò cao áp số 7 và số 8 (6HK20 - 3 năng suất 110 tấn/giờ).Tua bin số 6 (K60 90 - 3) máy phát số 6 (TB 60 2T - 55)
Nhà máy nhiệt điện Uông Bí đóng vai trò quan trọng trong lưới điện quốc gia, đặc biệt là trong hệ thống điện miền Đông Bắc Việt Nam, cung cấp nguồn năng lượng thiết yếu cho tam giác kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh.
Năm 1997, Chính phủ đã quyết định mở rộng nhà máy điện Uông Bí, nâng tổng công suất lên 490 MW với công nghệ tiên tiến nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường Các thủ tục thẩm định dự án đã hoàn tất, và lãnh đạo ngành điện đang nỗ lực khởi công xây dựng nhà máy mới để hoàn thành dự án trong thời gian sớm nhất.
ĐẶC ĐIỂM SẢN XUẤT KINH DOANH
Nhà máy nhiệt điện Uông Bí, được xây dựng với sự hỗ trợ của nhà nước và chính phủ Liên Xô về công nghệ, kỹ thuật và vật tư, có thiết kế đồng bộ từ phân viện LêNin - Grat Tuy nhiên, trong những năm gần đây, do thiếu nguồn cấp phát và sửa chữa, thiết bị đã trở nên lạc hậu và quá cũ kỹ Mặc dù một phần nhỏ thiết bị đã được thay thế, nhưng tỷ lệ này vẫn chưa đáng kể, và một số thiết bị đặc chủng vẫn phải nhập khẩu từ Nga Các thiết bị cũ như hệ thống thông tin đo lường từ xa đã được thay thế bằng công nghệ mới, như tổng đài điện tử và thiết bị tự động PLC, nhưng vẫn chưa đủ để cải thiện tình hình Nhiên liệu chính cho quá trình sản xuất là than, với lượng tiêu thụ đạt 366.327 tấn vào năm 1977, kèm theo việc đốt dầu.
Vào năm 1977, tổng lượng dầu đốt được sử dụng là 865.013 tấn, chủ yếu phục vụ cho quá trình sản xuất điện năng Sản phẩm chính từ quá trình này được truyền tải qua lưới điện quốc gia, đặc biệt trong các giai đoạn khởi động và khi gặp sự cố tắt lò.
Trong bảng 1.1 cho biết sản lƣợng điện của nhà máy trong 8 năm (1991-
Nhà máy nhiệt điện Uông Bí, với tổng công suất 153 MW, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cung cấp điện cho khu vực Đông Bắc Từ thanh cái 110 kV của nhà máy, điện được cung cấp cho các khu vực như thành phố Hạ Long, Hà Tu, Cẩm Phả, Mông Dương, Tiên Yên và Móng Cái thông qua hai đường dây 110 kV, đường 175 và 176, với tổng công suất từ 40 đến 60 MW.
Nhà máy nhiệt điện Uông Bí kết nối với lưới điện Quốc gia qua 4 đường dây, trong đó đường dây 173 và 174 là hai đường dây quan trọng, thường xuyên cung cấp điện từ hệ thống Phả Lại về nhà máy Nguồn điện này kết hợp với điện phát từ nhà máy nhiệt điện Uông Bí để cung cấp cho các khách hàng như Xi măng Hoàng Thạch, E2.1 Thủy Nguyên, Thép Hải Phòng, E2.2 An Lạc và E2.6.
Hạ Lý và nối với hệ thống (Thanh cái 110 kV trạm E2.1 Đồng Hòa) qua hai đường dây 171 và 172
Năm Sản lượng (MWh) Tăng trưởng %
ĐẶC ĐIỂM TỔ CHỨC SẢN XUẤT
Là một doanh nghiệp thành viên của Tổng công ty Điện lực Việt Nam, chúng tôi chuyên sản xuất điện năng để cung cấp cho lưới điện quốc gia.
Theo quy chế phân cấp quản lý của Tổng công ty điện lực, bộ máy quản lý và lực lượng công nhân lao động được tổ chức theo mô hình cụ thể Nhà máy được bổ nhiệm một Giám đốc và một Phó Giám đốc kỹ thuật, chịu trách nhiệm trực tiếp quản lý 6 phân xưởng, ba phòng và các tổ trưởng ca.
7 Phòng kỹ thuật vận hành
Hình 1.1 Sơ đồ cơ cấu tổ chức quản lý của nhà máy nhiệt điện Uông bí
*Một phó giám đốc sửa chữa trực tiếp quản lý 5 phân xưởng và haiphòng
3 Phân xưởng sản xuất phụ
4 Phân xưởng vật liệu xây dựng
6 Phòng kỹ thuật sửa chữa
7 Phòng quản lý dự án
*Một phó giám đốc vật tƣ trực tiếp quản lý các đơn vị sau:
2 Phòng giao dịch vật tƣ nhiên liệu
5 Xưởng đúc cột ly tâm
6 Trung tâm xây lắp điện
*Một kế toán trưởng trực tiếp quản lý phòng kế toán tài chính
Các phòng ban phân xưởng đội ngành được cơ cấu thành 31 đơn vị, trong đó có 17 phòng ban 11 phân xưởng.
VAI TRÕ CỦA ĐIỆN NĂNG TRONG HỆ THỐNG LƯỚI ĐIỆN
Điện năng có một vai trò quan trọng đổi với sự phát triển của con người
Năng lượng là nguồn lực do con người sản xuất thông qua máy móc và các nguồn năng lượng tự nhiên khác Tùy thuộc vào loại năng lượng được sử dụng, người ta phân chia thành các loại nhà máy chính khác nhau.
* Nhà máy điện nguyên tử
Ngoài việc khai thác năng lượng truyền thống, hiện nay, các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió cũng đang được sử dụng để sản xuất điện, mặc dù quy mô còn nhỏ Trên toàn cầu và tại Việt Nam, các nhà máy điện đang được xây dựng và hiện đại hóa liên tục nhằm tối ưu hóa công suất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Các nguồn nhiên liệu đƣợc khai thác từ thiên nhiên nhƣ than đá, dầu mỏ, đƣợc sử dụng để tạo nhiệt năng cho các nhà máy nhiệt điện
Hiện nay có 2 loại hình nhà máy nhiệt điện cơ bản:
* Nhà máy nhiệt điện tuabin hơi
* Nhà máy nhiệt điện tuabin khí
Nhà máy nhiệt điện tuabin hơi sử dụng than bột làm nhiên liệu chính, được đốt trong lò hơi để tạo nhiệt và hóa hơi nước Hơi nước sau đó được vận chuyển qua các hệ thống phân ly và quá nhiệt nhằm đảm bảo nhiệt độ, áp suất và lưu lượng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và công suất thiết kế Hơi bão hòa được đưa vào các tầng cánh tuabin để sinh công và tạo mô men quay, trong khi hệ thống máy phát được kết nối đồng trục với tuabin Cuối cùng, hơi nước sau tuabin được thu hồi và tuần hoàn lại.
Nhà máy nhiệt điện tuabin khí hoạt động bằng cách sử dụng không khí sạch từ ngoài trời, được đưa vào máy nén khí để nâng áp suất Không khí có áp suất cao sau đó được đưa vào buồng đốt, nơi nó được đốt cùng với nhiên liệu, thường là khí gas Chất khí nóng và áp suất cao từ quá trình đốt cháy sẽ được dẫn vào các tầng tuabin khí, tạo ra công suất để quay máy phát điện, từ đó thu được năng lượng điện.
TÌM HIỂU HỆ THỐNG MÁY NGHIỀN THAN TRONG CÁC
2.1 QUÁ TRÌNH SẢN SUẤT ĐIỆN NĂNG TRONG CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN NÓI CHƢNG
Nhà máy điện là cơ sở công nghiệp chuyên sản xuất điện và nhiệt từ nhiều nguồn năng lượng như nhiên liệu hóa thạch, thủy năng, năng lượng nguyên tử, quang năng mặt trời và gió Năng lượng này được truyền tải qua các thiết bị như máy biến áp và hệ thống đường dây, đến tay người tiêu dùng bao gồm các xí nghiệp, thành phố và vùng nông thôn.
Trong các nhà máy nhiệt điện, ba loại nhiên liệu chính được sử dụng là nhiên liệu rắn, lỏng và khí Hóa năng từ những loại nhiên liệu này được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt và điện Quá trình chuyển đổi năng lượng trong nhà máy nhiệt điện diễn ra theo một chu trình cụ thể.
Hình 2.1 Sơ đồ biến đổi năng lƣợng ở nhà máy nhiệt điện
Các nhà máy nhiệt điện được phân loại thành hai loại chính: nhà máy nhiệt điện ngưng hơi và nhà máy nhiệt điện rút hơi Năng lượng sử dụng trong các nhà máy này chủ yếu đến từ các loại nhiên liệu rắn như than đá và than bùn, cùng với nhiên liệu lỏng như dầu đốt Ngoài ra, khí tự nhiên và khí lò cao từ các nhà máy luyện kim cũng là nguồn nhiên liệu quan trọng.
Hình 2.2 Biểu đồ quy trình sản xuất điện năng của nhà máy nhiệt điện
10 Bình gia nhiệt hạ áp
13 Bình gia nhiệt cao áp
Nhiên liệu được chuyển từ kho chứa vào bộ sấy và sau đó vào lò hơi, nơi diễn ra quá trình cháy, chuyển hóa nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi nước Khói từ lò hơi được đưa qua bộ bơm nước ngưng tụ, bộ sấy không khí và quạt khói, sau đó được thải ra ngoài qua ống khói Nước từ bình khí được bơm cấp vào lò hơi, nơi nó nhận nhiệt năng từ nhiên liệu cháy và biến thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao.
Hơi nước ra lò được đưa vào tua bin hơi 5, nơi nhiệt năng của nó được chuyển đổi thành cơ năng, làm quay tua bin Quá trình này giảm áp suất và nhiệt độ của hơi nước, đồng thời quay máy phát điện để biến cơ năng thành điện năng, sau đó đưa vào lưới điện qua máy biến áp tăng áp 6 Khi ra khỏi tua bin, hơi nước có áp suất và nhiệt độ thấp (p = 0,03 - 0,04 at, t = 30 - 40°C).
Bình ngưng 7 nhận một lượng nhiệt lớn, trong khi hơi nước tại đây được chuyển hóa thành nước nhờ vào nước tuần hoàn được bơm từ bơm tuần hoàn 8 Nước từ bình ngưng 7 sau đó được bơm trở lại bình khí bằng bơm ngưng 9.
Bình gia nhiệt hạ áp 10 nhận một phần hơi từ tua bin để cung cấp cho bình gia nhiệt cao áp 13 và bình khử khí 11.
♦ Các đặc điểm chính của nhà máy nhiệt điện:
* Công suất lớn, xây dựng gần vùng nhiên liệu
* Phụ tải cung cấp khu vực gần nhà máy rất nhỏ, phần lớn điện năng phát ra được hòa lưới
* Có thể làm việc với phụ tải bất kỳ
* Thời gian khởi động lâu, khoảng 3 l0h
* Có hiệu suất thấp khoảng 30 + 35%, các nhà máy hiện đại có hiệu suất cao hơn 40 42%
* Lƣợng điện tự dùng lớn 3 15%
* Vốn xây dựng nhà máy nhỏ và thời gian xây dựng nhanh so với thủy điện
* Mặt hạn chế là vấn đề gây ô nhiễm môi trường xung quanh
2.2 CÁC BỘ PHẬN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ
Lò K20-3 được thiết kế để sản sinh hơi với áp suất 100 kg/cm² và nhiệt độ 540°C, có năng suất định mức đạt 110 t/h khi nhiệt độ nước cấp là 215°C Nếu nhiệt độ nước cấp giảm, năng suất lò cũng giảm theo, cụ thể là giảm 2 t/h khi nhiệt độ giảm 10°C Lò có hình dạng Π, với buồng đốt ở phần đi lên, bộ sấy hơi nằm ngang và bộ hâm nước cùng bộ sấy không khí ở phần đi xuống Lò được trang bị một nồi hơi có đường kính trong 1500 mm và độ dày 88 mm, bao hơi có ba ngăn sạch ở giữa và hai ngăn mặn ở hai bên, kèm theo các thiết bị rửa nước, phân ly và các ống dẫn khói, nước, phốt phát Bao hơi còn được kết nối với xiclon ngoài, tạo thành ba cấp bốc hơi hoàn chỉnh.
Than bột được đưa vào lò đốt được chuẩn bị từ hai hệ thống chế biến than độc lập, có chung kho than bột trung gian Mỗi hệ thống chế biến than hoạt động theo quy trình riêng biệt.
2.2.2 Các dàn ống sinh hơi
Lò có 296 ống sinh hơi, đường kính ống là 75 x 6, được làm bằng thép 20 và chia đều thành 4 vách, mỗi vách có 74 ống với bước ống 90 mm, trừ các ống ở góc buồng đốt có bước lớn hơn Bốn vách ống nối tạo thành buồng đốt, được bao bọc bởi lớp gạch chịu lửa và cách nhiệt, bên ngoài được hàn tôn kín vào các khung sườn lò Tại cốt 9m, hai bên vách bố trí 4 vòi phun than, trong khi hình trụ kiểu VT9 cốt 12m ở 4 góc lò có vòi đốt phụ để dẫn gió từ quạt máy nghiền.
- Các vòng tuần hoàn: các ống đƣợc chia thành 18 vòng tuần hoàn riêng biệt bố trí nhƣ sau:
+ Vách trước, vách sau, mỗi vách chia làm 3 khối
+ Vách phải, vách trái mỗi vách có 3 khối, mỗi khối chia thành 2 phânđoạn
Các dàn ống sinh hơi, bao hơi và xiclon ngoài tạo thành ba cấp bốc hơi Cấp bốc hơi thứ nhất diễn ra ở hai ngăn sạch của bao hơi, bao gồm vách trước, vách sau và các khối bên, với hơi được đưa vào khoang hơi của bao hơi Cấp bốc hơi thứ hai thực hiện ở hai ngăn mặn, cụ thể là khối sau của các vách bên, và hơi được chuyển vào xiclon trong bao hơi Cấp bốc hơi thứ ba diễn ra tại hai xiclon ngoài, với các phân đoạn trước của khối giữa các vách bên, và hơi được dẫn vào dưới mặt nước của ngăn sạch Tại hai xiclon ngoài, có hệ thống xả liên tục nhằm duy trì nồng độ muối trong lò.