Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (Nghề: Vận hành nhà máy nhiệt điện - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.28 MB, 137 trang )
TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ
GIÁO TRÌNH
MƠ HỌC: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
NGHỀ: VẬN HÀNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện gồm 5 chương với những nội dung cơ
bản sau:
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Chương 3: Lò hơi
Chương 4: Tua bin
Chương 5: Độ kinh tế nhiệt và các chỉ tiêu năng lượng của nhà máy nhiệt điện
Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện được biên soạn phục vụ cho công
tác giảng dạy của giáo viên và là tài liệu học tập của học viên. Tuy đã cố gắng nhiều
trong việc trình bày và nội dung nhưng chắc rằng giáo trình khó tránh khỏi sai sót vậy
nên chúng tơi rất mong những ý kiến đóng góp của quý đồng nghiệp, các em học viên
để lần tái bản sau càng hoàn thiện hơn.
Bà Rịa – Vũng Tàu tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Nguyễn Lê Cương
2. Lê Thị Thu Hường
3. Nguyễn Xuân Thịnh
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ............................... 13
1.1. KHÁI NIỆM VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN: ................................................. 14
1.2. HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM ....................................................................... 17
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU .................................................... 13
CHƯƠNG 3: LÒ HƠI.............................................................................................. 21
3.1. THIẾT BỊ LÒ HƠI: ............................................................................................. 22
3.2. THIẾT BỊ BUỒNG LỬA ..................................................................................... 27
CHƯƠNG 4: TUA BIN............................................................................................ 59
4.1 CÁC THIẾT BỊ PHỤ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TUỐC BIN
(TURBINE) HƠI. ........................................................................................................ 60
4.2 VẤN ĐỀ TỔN THẤT NHIỆT TRONG TUABIN ......................................... 83
CHƯƠNG 5: ĐỘ KINH TẾ NHIỆT VÀ CÁC CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG CỦA
NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ......................................................................................... 110
5.1 ĐỘ KINH TẾ NHIỆT NHÀ MÁY ĐIỆN...................................................... 112
5.2 QUÁ NHIỆT TRUNG GIAN ......................................................................... 120
5.3 GIA NHIỆT, HỒI NHIỆT NƯỚC CẤP ....................................................... 125
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 131
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ đơn giản về chuyển đổi năng lượng của một nhà máy điện................16
Hình 3.1: Hệ thống Nhà máy nhiệt điện ........................................................................23
Hình 3.2: Cấu tạo thanh ghi ........................................................................................... 29
Hình 3.3: Cấu tạo ghi tấm.............................................................................................. 29
Hình 3.4: Sơ đồ buồng lửa ghhi quay ............................................................................31
Hình 3.5: Buồng lửa ghi có lớp nhiên liệu truyền động tương đối trên ghi ..................31
Hình 3.6: Sơ đồ cấu tạo buồng lửa ghi bậc thang.......................................................... 32
Hình 3.7: Buồng lửa với việc đưa nhiên liệu từ dưới lên ..............................................33
Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý làm việc của buồng lửa ghi xích ........................................34
Hình 3.9: Sơ đồ ghi xích thanh ......................................................................................34
Hình 3.10: ......................................................................................................................35
Hình 3.11: Cấu tạo cuốn lị trong buồng lửa đốt than antraxit ......................................36
Hình 3.12: Sơ đồ các máy hất than nhiên liệu ............................................................... 38
Hình 3.13: Các dạng ống xoắn củabộ quá nhiệt ............................................................ 41
Hình 3.14: Cấu tạo bộ quá nhiệt ....................................................................................41
Hình 3.15: Chuyển động của hơi trong bộ quá nhiệt ....................................................42
Hình 3.16: Sơ đồ bố trí dịng hơi đi chéo ......................................................................43
Hình 3.17: Cấu tạo giảm ơn kiểu bề mặt .......................................................................45
Hình 3.18: Bộ giảm ôn hỗn hợp ....................................................................................46
Hình 3.19: Nối bộ giảm ôn với đường nước lị hoặc nước cấp .....................................46
Hình 3.20: Cách bố trí giảm ơn ....................................................................................47
Hình 3.21: Các dạng đường khói đi qua bộ quá nhiệt ...................................................48
Hình 3.22: Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng cách thay đổi vị trí trung tâm ngọn
lửa nhờ quay vịi phun ...................................................................................................48
Hình 3.23: Điều chỉnh nhiệt độ hơi bằng cách tái tuần hồn khói ................................ 49
Hình 3.24: Ống xoắn của bộ hõm nước.........................................................................50
Hình 3.25: Bộ hâm nước bằng gang ..............................................................................51
Hình 3.26: Sơ đồ nối bộ hâm nước với bao hơi ............................................................ 52
Hình 3.27: Bộ sấy khơng khí kiểu thu nhiệt ..................................................................53
Hình 3.28: Bộ sấy khơng khí .........................................................................................54
Hình 3.29: Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy khơng khí ....................................................56
Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo của tuabin hơi nước ................................................................ 61
Hình 4.2: Tuabin có ngưng tụ ........................................................................................62
Hình 4.3: Tuabin có hồn nhiệt (regeneration tuabin) ..................................................63
Hình 4.4: Tua bin có gia nhiệt (Reheated tua bin) ........................................................64
Hình 4.5: Tua bin có hồn nhiệt và gia nhiệt (Regeneration and Regeat Tua Bin) ......65
Hình 4.6: Tua bin một casing và tua bin nhiều casing ..................................................66
Hình 4.7: Hơi ngược chiều giữa cao áp và trung áp ......................................................66
Hình 4.8: Rotor có hai dịng hơi ngược nhau (Double flow rotor) ............................... 67
Hình 4.9: Tandem compound double flow rotor ........................................................... 67
Hình 4.10: Tandem-compound, two-flow, reheat, condensing tuabine ........................69
Hình 4.11: Tua bin hơi loại KN .....................................................................................70
Hình 4.12: Sơ đồ đơn giản của tua bin loại TC-F2, gia nhiệt và ngưng hơi .................71
Hình 4.13: Mặt cắt của phần cao áp và trung áp ........................................................... 72
Hình 4.14: Bố trí tua bin hai dịng hơi hạ áp điển hình .................................................73
Hình 4.15: Mặt cắt tầng hạ áp hai dịng hơi ..................................................................74
Hình 4.16: Màng nổ an tồn (atmospheric relief diaphragms).....................................74
Hình 4.17: Hệ thống chống đỡ và chặn vỏ trong .......................................................... 75
Hình 4.18: Hệ thống phun nước giảm ơn hơi thốt tuabin ............................................76
Hình 4.19: màng (diaphragm) .......................................................................................76
Hình 4.20: Bố trí của màng (diaphragms) và cánh tuabin (buckets) ............................. 77
Hình 4.21: Khối vịi phun (nozzle block) ......................................................................78
Hình 4.22: Bố trí điển hình của nozzle box ...................................................................79
Hình 4.23: Mặt cắt của một nữa nozzle block. ............................................................. 79
Hình 4.24: Ngun lý về chiều của dịng hơi đi qua nozzle..........................................80
Hình 4.25: Thiết kế cơ bản của một tua bin hơi ............................................................ 81
Hình 4.26: Vịi phun hội tụ ............................................................................................ 82
Hình 4.27: Sự chuyển đổi năng lượng (P-V) trong vịi phun. .......................................83
Hình 4.28: Bộ chèn tuabin ............................................................................................. 84
Hình 4.29: Bộ chèn tua bin ............................................................................................ 85
Hình 4.30: Quá trình tiết lưu (Throttle process) ............................................................ 85
Hình 4.31: Hơi rị tỷ lệ nghịch với chiều dài của chèn ..................................................86
Hình 4.32: Lắp đặt vịng chèn răng lược (labyrinth packing ring) ................................ 87
Hình 4.33: Các loại chèn răng lược (labyrinth seals) - hình dạng tiếp xúc của các râu
chèn (shape of strips) .....................................................................................................87
Hình 4.34: Hệ thống hơi chèn .......................................................................................88
Hình 4.35: Tua bin xung lực cơ bản đơn giản. .............................................................. 89
Hình 4.36: Sự chuyển đổi năng lượng trong tua bin xung lực (lưu lượng không thay
đổi trong khi bánh xe công tác chuyển động). .............................................................. 90
Hình 4.37: Chiều của dịng hơi trong cánh xung lực.....................................................91
Hình 4.38: Tầng cánh của một tua bin xung lực lý tưởng. ............................................91
Hình 4.39: Loại tuabin tầng cánh Curtis đơn giản ........................................................93
Hình 4.40: Tầng cánh tuabin loại Rateau đơn giản ......................................................93
Hình 4.41: Tầng cánh tuabin loại Rateau và Curtis đơn giản .......................................94
Hình 4.42: Tuabin phản lực cơ bản đơn giản. ............................................................... 95
Hình 4.43: Chiều của dịng hơi trong cánh tua bin phản lực. ........................................95
Hình 4.44:Sự chuyển đổi năng lượng trong tua bin phản lực ......................................96
Hình 4.45: Tầng cánh của tua bin phản lực đơn giản. ..................................................97
Hình 4.46:Tua bin phản lực đơn giản với tầng cánh Curtis ..........................................97
Hình 4.47: Tổn thất Profin và xốy ở mép ra ................................................................ 98
Hình 4.48: Tổn thất gốc và đỉnh cánh ...........................................................................99
Hình 4.49: Sơ đồ cấu trúc của tua bin xung lực nhiều tầng ........................................103
Hình 4.50: Quá trình giản nở của hơi trong Tua bin xung lực nhiều tầng ..................104
Hình 4.51: Sơ đồ cấu trúc của Tua bin phản lực nhiều tầng .......................................105
Hình 4.52: Quá trình giản nở của hơi trong Tua bin hơi phản lực nhiều tầng ............106
Hình 4.53: Tuabin có hồn nhiệt (regeneration tuabin) .............................................108
Hình 5.1: Dùng Turbine đối áp và Turbine thuần túy .................................................115
Hình 5.2: Turbine ngưng hơi có một cửa trích ............................................................115
Hình 5.3: Dùng Turbine đối áp có một của trích và Turbine ngưng hơi .....................115
Hình 5.4: Dùng Turbine ngưng hơi có hai cửa trích ...................................................116
Hình 5.5: Phương án sản xuất điện năng riêng lẽ ........................................................118
Hình 5.6: Phương án sản xuất điện năng phối hợp......................................................118
Hình 5.7: Sơ đồ nguyên lý của chu trình có q nhiệt trung gian ...............................121
Hình 5.8: Sơ đồ đặt chồng ...........................................................................................123
Hình 5.9: Sơ đồ đặt kề .................................................................................................125
Hình 5.10: Bồn khử khí ...............................................................................................127
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Công suất đặt của các nhà máy điện ........................................................................ 17
CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Tên môn học: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
1.
Mã môn học: ELEO522027
2.
Thời gian thực hiện môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí
nghiệm, thảo luận, bài tập: 0 giờ; Kiểm tra 2 giờ)
Số tín chỉ: 02
Vị trí, tính chất của mơn học:
3.
Vị trí: Mơn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện môn học dùng để đào tạo cho
nghề vận hành điện trong nhà máy nhiệt điện. Mơn học được bố trí sau khi học
xong các mơn học chung.
Tính chất: Mơn Điện kỹ thuật cơ bản là môn học cung cấp những kiến thức và
kỹ năng mang tính chất nền tảng và giới thiệu về các thiết bị điện thường gặp
trong các nhà máy công nghiệp.
-
-
Mục tiêu mơn học:
4.
-
-
Về kiến thức:
-
Trình bày được các hệ thống trong nhà máy điện. Nắm được nguyên lý làm
việc, các thiết bị trong nhà máy.
-
Trình bày sơ đồ cấu tạo, các nguyên lý làm việc, các chu trình nhiệt trong nhà
máy.
Về kỹ năng:
Tính tốn được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong nhà máy điện.
-
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-
Cẩn thận, nghiêm túc trong học tập và trong cơng việc
-
Rèn luyện tính kiên nhẫn, chính xác tỉ mỉ trong cơng việc.
5.
Nội dung mơn học:
5.1
Chương trình khung
Thời gian đào tạo (giờ)
TT
1
2
3
4
Thực hành, Kiểm tra
thí nghiệm,
thảo luận,
LT TH
bài tập
Mã MH/MĐ
Tên mơn học, mơ đun
Tí
n
chỉ
Tổng
số
Lý
thuyết
I
Các mơn học chung/ đại
cương
23
465
180
260
16
9
COMP64002
COMP62004
COMP62008
COMP64010
Giáo dục chính trị
Pháp luật
Giáo dục thể chất
Giáo dục quốc phòng và
4
2
2
4
75
30
60
75
41
18
5
36
29
10
51
35
4
2
0
2
1
0
4
2
An ninh
5
6
7
COMP63006
FORL66001
SAEN52001
II
8
9
10
11
12
II.1
ELET5201
ELEO53012
PETR612002
ELEI53115
ELET52116
II.2
Tin học
Tiếng Anh
An tồn vệ sinh lao động
3
6
2
75
120
30
15
42
23
58
72
5
0
6
2
2
0
0
Các mơn học, mô đun
chuyên môn ngành, nghề
61
1545
379
1096
26
44
Môn học, mô đun cơ sở
An toàn điện
Điện kỹ thuật cơ bản
Nhiệt kỹ thuật
Đo lường điện
Khí cụ điện
12
2
3
2
3
2
240
30
45
45
75
45
112
28
42
14
14
14
116
0
0
29
58
29
8
2
3
1
1
1
4
0
0
1
2
1
49
1305
267
980
18
40
2
30
28
0
2
0
2
45
14
29
1
1
4
75
42
29
3
1
4
75
42
29
3
1
Mơn học, mơ đun chun
mơn ngành, nghề
Tổng quan về nhà máy
nhiệt điện
Phần điện nhà máy điện và
trạm biến áp
Lò hơi và hệ thống thiết bị
phụ
Tua-bin hơi và hệ thống
thiết bị phụ
13
ELEO52056
14
ELET52137
15
ELEO54031
16
ELEO54059
17
18
19
ELET5316
ELEO53140
AUTM64116
Bảo vệ rơ le
Thí nghiệm điện cơ bản
PLC
3
3
3
75
75
75
14
14
14
58
58
58
1
1
1
2
2
2
20
ELEO55160
Vận hành lò hơi và hệ
thống thiết bị phụ 1
5
135
14
116
1
4
21
ELEO63161
Vận hành lò hơi và hệ
thống thiết bị phụ 2
3
75
14
58
1
2
22
ELEO55162
Vận hành Tua-bin hơi và
hệ thống thiết bị phụ 1
5
135
14
116
1
4
23
ELEO63163
Vận hành Tua-bin hơi và
hệ thống thiết bị phụ 2
3
75
14
58
1
2
24
25
25
ELET55157
ELET54153
ELET63120
Trang bị điện 1
Thực tập sản xuất
Khóa luận tốt nghiệp
Tổng cộng
5
4
3
84
120
180
135
2010
28
15
0
559
87
155
129
1356
2
0
0
42
3
10
6
53
5.2
Nội dung chi tiết mơn học:
Thời gian (giờ)
Số
TT
Nội dung tổng quát
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực hành,
thí nghiệm,
thảo luận,
Kiểm tra
bài tập
LT TH
1
Chương 1: Tổng quan về nhà
máy nhiệt điện
2
2
0
0
0
2
Chương 2: Hệ thống cung cấp
nhiên liệu
3
3
0
0
0
3
Chương 3: Lò hơi
10
9
0
1
0
4
Chương 4: Tua bin
8
8
0
0
0
5
Chương 5: Độ kinh tế nhiệt và
chỉ tiêu năng lượng của nhà
máy nhiệt điện
7
6
0
1
0
Cộng
30
28
0
2
0
6.
Điều kiện thực hiện môn học:
1. Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng:
- Phịng học lý thuyết
2. Trang thiết bị máy móc:
- Máy tính, máy chiếu
-
Các bản vẽ, tranh ảnh cần thiết
3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
- Giáo trình, giáo án
-
Phiếu học tập
-
Video mơ phỏng hoạt động
4. Các điều kiện khác:
7.
Nội dung và phương pháp, đánh giá:
7.1 Kiểm tra thưởng xuyên:
-
Số lượng bài: 01.
-
Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện tại thời điểm
bất kỳ trong quá trình học thông qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học, kiểm tra viết
với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội dung thực hành, thực
tập, chấm điểm bài tập.
7.2 Kiểm tra định kỳ:
-
Số lượng bài: 02 bài kiểm tra
-
Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo số
giờ kiểm tra được quy định trong chương trình mơn học ở mục III có thể bằng hình thức
kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài thực hành,
thực tập. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm đáp án và đề kiểm tra thực hành
kèm biểu mẫu đánh giá thực hành theo đúng biểu mẫu qui định, trong đó:
Stt
Bài kiểm tra
Hình thức kiểm tra
Nội dung
Thời gian
1.
Bài kiểm tra số 1
Lý thuyết
Bài 1
45÷60 phút
2.
Bài kiểm tra số 2
Lý thuyết
Bài 2
45÷60 phút
7.3 Thi kết thúc mơn học: Thi lý thuyết
-
Hình thức thi: Thi lý thuyết
-
Thời giant thi: 45÷60 phút.
`Hướng dẫn thực hiện môn học:
8.
1. Phạm vi áp dụng môn học:
- Chương trình mơ đun này được áp dụng cho nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện
hệ Cao đẳng, Trung cấp
2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học:
- Đối với giáo viên, giảng viên:
-
Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết với bài học. Giáo án được soạn theo bài
hoặc buổi dạy.
-
Tổ chức giảng dạy: theo lớp.
-
Thiết kế các phiếu học tập
- Đối với người học:
-
Tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ
-
Hoàn thành các bài tập
-
Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập.
-
Tuân thủ qui định giờ giấc.
3. Những trọng tâm cần chú ý:
4. Tài liệu tham khảo:
- Giáo trình Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp – TS. Đào Quang
Thạch, TS. Phạm Văn Hịa.
-
Giáo trình Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp – Bộ môn hệ thống
điện – Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
-
Giáo trình Trạm và nhà máy điện – ThS. Đặng Tuấn Khanh.
CHƯƠNG 1:
❖
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG 1:
Chương 1 là bài giới thiệu tổng thể những khái niệm cơ bản Nhà máy nhiệt điện để
người học có được kiến thức nền tảng, dễ dàng tiếp cận nội dung môn học ở các bài
tiếp theo.
❖
MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 1 LÀ:
Sau khi học xong bài học này, học sinh có khả năng
-
Trình bày được tổng quan về nhà máy nhiệt điện và hệ thống điện Việt Nam
❖
Phát huy tính tự giác, sáng tạo và nghiêm túc trong học tập, làm việc
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1:
-
Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài
tập (cá nhân hoặc nhóm).
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học; hồn thành
đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại
cho người dạy đúng thời gian quy định.
❖
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1:
-
Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học lý thuyết theo tiêu chuẩn
Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
Các điều kiện khác: Khơng có
❖
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1:
-
Nội dung:
✓
Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓
Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓
Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Trang 13
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
-
Phương pháp:
✓
Điểm kiểm tra thường xuyên: Không
✓
Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không
❖
NỘI DUNG CHƯƠNG 1:
1.1. KHÁI NIỆM VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN:
Nhà máy điện là một nơi có nhiều thiết bị đồ sộ và phức tạp chúng phối hợp hoạt
động để tạo ra điện năng. Trong đó, có thể nói tua bin - máy phát là một cụm thiết bị
quan trọng nhất trong các thiết bị, một phần do kích thước của nó, khơng giống như
những thiết bị khác có thể lớn hơn, nó thường được lắp trong nhà tua bin ngay trên
chân đế của nó. Trong nhiều nhà máy, kích thước của tua bin này dài hơn 30m. Có thể
cho rằng tua bin là thiết bị quan trọng nhất đối với nhà máy điện.
Cụm tua bin- máy phát là thiết bị quan trọng nhất trong nhà máy điện. Trong
phần này, nội dung chỉ nói về tua bin, nên khơng đề cập đến những thiết bị cịn lại. Nó
quan trọng, tuy nhiên phải hiểu rằng nó khơng thể tự làm việc độc lập được. Nó chỉ là
một bộ phận hoặc là một hệ thống phụ của toàn bộ hệ thống phát điện. Khi vận hành
tuabin có nghĩa là phải hiểu rằng đang vận hành toàn bộ nhà máy điện.
Việc vận hành tua bin thường được xem như là một nghệ thuật. Nhiều người chỉ
có ý nghĩ mơ hồ rằng làm thế nào mà tua bin chuyển đổi năng lượng từ hơi để quay
máy phát điện. Thật khó mà vận hành tua bin tốt trong mọi điều kiện nếu như khơng
có sự hiểu biết về ngun lý làm việc bên trong của nó.
Mục đích của phần này là giới thiệu về nhà máy điện để đánh giá đúng về tua bin.
Đồng thời cũng giới thiệu nguyên lý cơ bản để turbine sản xuất điện.
Lý thuyết nhà máy nhiệt điện.
Nhà máy nhiệt điện là một nhà máy chuyển đổi năng lượng. Tồn bộ q trình
chuyển đổi năng lượng là một sự chuyển đổi của năng lượng từ nhiên liệu sang điện
năng. Sự chuyển đổi này cần một số giai đoạn trung gian. Những giai đoạn trung gian
này xảy ra được gọi là chu trình nhà máy điện. Nó được gọi là chu trình vì có "lưu chất
làm việc" được tái sử dụng và tái sử dụng trong một chu trình để chuyển năng lượng từ
dạng này sang dạng khác. Môi chất làm việc này là nước.
+ Bước đầu tiên trong quá trình chuyển đổi là từ nhiên liệu sang nhiệt hoặc năng
lượng nhiệt dạng hơi. Quá trình này xảy ra trong lò hơi. Bộ phận tạo hơi là một lò hơi
trong một nhà máy điện chạy bằng than, dầu hoặc gas. Trong nhà máy điện hạt nhân
thì lị hơi này chính là lò phản ứng hạt nhân. Điều quan trọng phải hiểu là mặc dù chu
trình của nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân rất giống nhau nhưng nguồn
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Trang 14
hơi của hai loại nhà máy điện này rất khác nhau.
Sau đây sẽ mô tả về nhà máy nhiệt điện, còn những khác biệt so với nhà máy điện
hạt nhân sẽ nói sau. Lị hơi trong các nhà máy nhiệt điện và lò phản ứng trong các nhà
máy điện hạt nhân đều được gọi là lò hơi, chức năng của chúng thì giống nhau là
chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu sang nhiệt năng dạng hơi. Nhiệt năng được giải
phóng từ nhiên liệu sang dạng hơi được hấp thu bởi nước (đơi khi cịn gọi là "mơi
chất") bởi nó được sử dụng để vận chuyển nhiệt năng trong suốt chu trình. Nước sẽ
chuyển sang dạng hơi, khi hấp thu nhiệt năng trong lò hơi và hơi này sẽ theo đường
ống đến tuabin. Trong những nhà máy nhiệt điện hiện đại thì nhiệt độ hơi này thường
từ 482 C đến 565 C và áp suất từ 1800 psig đến 3600 psig.
+ Bước thứ hai trong quá trình chuyển đổi năng lượng này xảy ra khi hơi đi qua
tua bin và nhiệt năng này biến thành cơ năng để quay máy phát. Hầu hết trong các nhà
máy nhiệt điện lượng hơi này sẽ quay về lị hơi để được làm nóng lại (bổ sung thêm
nhiệt năng vào hơi) sau khi đi qua tua bin.
+ Bước thứ ba trong quá trình chuyển đổi năng lượng xảy ra tại máy phát nơi cơ
năng chuyển thành điện năng. Khơng phải tồn bộ năng lượng hơi đều chuyển sang cơ
năng vì khơng phải tồn bộ hơi đều đi qua tua bin. Một ít hơi được phép trích (cịn gọi
là hơi trích) từ tua bin theo đường ống đến các bộ trao đổi nhiệt gọi là các bộ gia nhiệt
nước cấp.
Thơng thường một lượng hơi trích này sử dụng cho các tua bin nhỏ để chạy bơm
nước cấp cho các hệ thống phụ khác của nhà máy.
Tuy nhiên, phần lớn hơi thoát ra từ tua bin sẽ được gom vào bình ngưng
(condenser). Bình ngưng này cho phép áp suất hơi thốt được duy trì gần như chân
khơng (thông thường khoảng 1 psia, so với áp suất môi trường là 14,7 psia). Việc duy
trì áp suất thấp này sẽ làm cho tua bin nhận được năng lượng càng nhiều từ hơi. Đồng
thời bình ngưng cũng ngưng hơi thốt thành nước vì vậy nước đó có thể tái sử dụng
trong chu trình. Việc ngưng hơi này cần phải tách nhiệt khỏi hơi. Bình ngưng đơn giản
chỉ là một bộ trao đổi nhiệt lớn làm cho nhiệt này chuyển sang nước tuần hồn.
Khoảng 1/3 nhiệt năng hơi từ lị đưa vào sẽ bị loại trong bình ngưng. Hơi sau khi được
ngưng gọi là nước ngưng (condensate) sẽ gom vào đáy bình ngưng gọi là hotwell.
Nước từ hotwell sẽ được bơm ra bằng bơm nước ngưng và bơm nước cấp lò để tái sử
dụng trong lò hơi. Những bơm này đồng thời cũng bơm nước ngưng qua các bộ trao
đổi nhiệt (như bộ hơi chèn tua bin, các bộ làm mát nhớt tua bin, các bộ làm mát máy
phát bằng hydrogen) và các bộ gia nhiệt nước cấp. Những bộ trao đổi nhiệt và bộ gia
nhiệt nước cấp sẽ hâm nóng nước gần đến nhiệt độ sơi khi nước vào lị hơi. Hâm nóng
nước ngưng trước khi vào lị sẽ làm cho chu trình hiệu quả hơn và tránh được việc
nước lạnh vào lò sẽ gây sốc nhiệt và rạn nứt.
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Trang 15
Hình 1.1: Sơ đồ đơn giản về chuyển đổi năng lượng của một nhà máy điện
Như đã đề cập trên, chu trình của nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân
rất giống nhau, tuy nhiên có một số điểm rất khác. Điều khác biệt quan trọng nhất là
hầu hết các lò phản ứng hạt nhân tạo hơi ở áp suất và nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với
các nhà máy nhiệt điện, điển hình là khoảng 960 psig và 285oC.
Trên thực tế áp suất và nhiệt độ còn thấp hơn, nhiệt độ hơi chỉ bằng hoặc cao hơn
điểm sơi chút ít đối với áp suất mà lị phản ứng hoạt động. Điều này có nghĩa là hơi
trong tua bin của nhà máy điện hạt nhân được ngưng tụ ngay khi vào tua bin. Đối với
tua bin của các nhà máy nhiệt điện, hơi khô hiện hữu trong hầu hết khắp mọi ngõ
ngách tua bin vì nhiệt độ cao hơn nhiều. Điều này sẽ gây ra sự cố đặc biệt cho tua bin
của nhà máy điện hạt nhân vì nước giọt sẽ gây mất hiệu quả và ăn mòn tua bin.
Tua bin của nhà máy điện hạt nhân có những đặc tính đặc biệt là loại độ ẩm khi
nó hình thành, tuy nhiên chỉ những đặc tính này thì khơng đủ. Trong chu trình nhà
máy điện hạt nhân cần phải có những thiết bị đặc biệt gọi là những bộ tách ẩm
(moisture separator) để loại sự ngưng tụ. Các bộ tách ẩm này được lắp đặt trên đường
ống giữa phần cao áp và hạ áp của tua bin. Lưu ý rằng do khơng có tua bin trung áp,
nên hơi khơng trở về lị phản ứng và được gia nhiệt như các lò hơi nhà máy nhiệt điện
thuần tuý. Một số nhà máy điện hạt nhân có bộ gia nhiệt, tuy nhiên nó hồn tồn khác
so với của nhiệt điện thuần t.
Hơi từ lị phản ứng hoặc hơi trích từ tua bin được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt
loại vỏ (shell) hoặc loại ống. Thông thường, xu hướng thiết kế hiện nay là các ống của
bộ gia nhiệt (reheater) được lắp trong bộ tách ẩm để tiết kiệm không gian. Trong
những trường hợp này, bồn chứa (vessel) được gọi là bộ tách ẩm hoặc là bộ gia nhiệt.
Tất cả các bộ phận khác nhau trong một nhà máy điện có hoạt động liên kết với
nhau. Ví dụ, nếu có sự cố gây giảm áp suất tại lị hơi thì các van của tua bin sẽ đóng lại
để giữ khỏi giảm áp suất . Điều này sẽ làm cho cơng suất máy phát giảm. Cũng như có
nhiều ảnh hưởng khác như thay đổi áp suất trong bình ngưng, thay đổi nhiệt độ nước
sắp hố hơi vào lị, v.v… Vì vậy, khi nói về việc vận hành tua bin - máy phát thì phải
hiểu rằng vận hành tồn bộ nhà máy điện. Điều quan trọng đối với vận hành viên là
phải hiểu biết về sự tương tác lẫn nhau giữa các bộ phận khác nhau cũng như tua bin máy phát.
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Trang 16
1.2. HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
Căn cứ vào đặc điểm địa lý kỹ thuật của nước ta, có thể chia hệ thống điện toàn
quốc thành 3 hệ thống điện:
Hệ thống điện miền Bắc: bao gồm các tỉnh từ miền Bắc từ Hà Tĩnh trở ra.
Hệ thống điện miền Trung bao gồm các tỉnh duyên hải miền Trung từ Quảng
Bình đến Khánh Hòa và ba tỉnh Tây Nguyên: Kon Kum, Gia Lai, Đắc Lắc.
Hệ thống điện miền Nam: bao gồm các tỉnh cịn lại phía Nam.
Hiện nay tổng cơng suất lắp đặt của các nhà máy điện là 5705 MW, trong đó
thủy điện chiếm 54%, nhiệt điện 22%, diesel và tuabin khí 24%. Điện năng sản xuất
năm 1999 là 23763 triệu kWh.
Hiện trạng lưới điện (theo số liệu năm 2000)
Đường dây 500 kV: 1514 km với dung lượng đặt máy biến áp: 2850 MVA.
Đường dây 220 kV: 3732 km với dung lượng đặt máy biến áp: 5817 MVA.
Đường dây 66 – 110 kV: 7851 km với dung lượng đặt máy biến áp: 7328
MVA.
Đường dây trung thế: 50464 km với dung lượng máy biến áp: 10395 MVA.
Công suất đặt (MW) của các nhà máy điện hiện có theo bảng 1.1
Nhà máy
Cơng suất
điện
(MW)
Thủy điện
Hồ Bình
1920
Thác Bà
108
Đa Nhim
160
Trị An
400
Thác Mơ
150
Vĩnh Sơn
66
Yaly
540
Hàm Thuận
300
Đa Mi
177
Thủy điện
50
nhỏ
Đại
Ninh
300
(2003)
Nhà máy
Cơng suất
điện
(MW)
Nhiệt điện
Phả Lại
440
ng Bí
110
Ninh Bình
100
Thủ Đức
165
Cần Thơ
33
Hiệp Phước
375
Ơ
Mơn
(2006)
600
Nhà máy
Cơng suất
điện
(MW)
Tuabin khí
Bà Rịa
271
Phú Mỹ 2.1
280
Phú Mỹ 2.2
720
Phú Mỹ 3
720
Thủ Đức
128
Cần Thơ
75
Tổng
suất
Diesel
công
447
Bảng 1.1:Công suất đặt của các nhà máy điện
Hệ thống đường dây tải điện Bắc Nam là hệ thống nối liền hệ thống điện các
miền, hình thành hệ thống điện thống nhất trong cả nước đồng thời là trục xương sống
của hệ thống điện Việt Nam. Từ khi đưa vào vận hành, hệ thống đã truyền từ Bắc vào
Nam khoảng 13 tỷ kWh và từ Nam ra Bắc khoảng 1,5 tỷ kWh. Hệ thống truyền tải 500
kV Bắc Nam thực sự là đường dây liên kết hệ thống hiện nay, truyền tải điện theo cả
hai chiều, nâng cao độ tin cậy, an toàn hệ thống đồng thời tạo điều kiện khai thác tối
ưu các nguồn của hệ thống.
❖
TÓM TẮT NỘI DUNG CHƯƠNG 1:
1.1. Khái niệm về nhà máy nhiệt điện
1.2. Hệ thống điện Việt Nam.
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Trang 17
❖
CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1:
Câu 1
A
B
C
D
Câu 2
A
B
C
D
Câu 3
A
B
C
D
Câu 4
A
B
C
D
Câu 5
A
B
C
D
Câu 6
A
B
C
D
Nhà máy điên được phân thành mấy loại?
3
4
5
6
Môi chất làm việc trong các chu trình của nhà máy nhiệt điện là:
Nước
Xăng
Dầu
Khí gas
Các giai đoạn trung gian trong nhà máy nhiệt điện được gọi là:
Chu trình nhà máy điện
Chu trình carno
Chu trình Rankin
Tất cả đều đúng
Quá trình chuyển đổi năng lượng từ năng lượng nhiên liệu sang năng
lượng nhiệt dạng hơi xảy ra tại:
Lị hơi
Tua bin
Máy phát
Khơng có đáp án nào đúng
Quá trình chuyển đổi năng lượng từ nhiệt năng sang cơ năng để quay máy
phát xảy ra tại:
Tua bin
Lò hơi
Máy phát
Khơng có đáp án nào đúng
Q trình chuyển đổi năng lượng từ cơ năng sang điện năng xảy ra tại:
Máy phát
Tua bin
Lị hơi
Khơng có đáp án nào đúng
Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện
Trang 18
CHƯƠNG 2:
❖
HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU
GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG 2:
Chương 2 là bài giới thiệu tổng thể những khái niệm cơ bản về hệ thống cấp nhiên liệu
trong nhà máy nhiệt điện để người học có được kiến thức nền tảng, dễ dàng tiếp cận
nội dung môn học ở các bài tiếp theo.
❖
MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 2 LÀ:
Sau khi học xong bài học này, học sinh có khả năng
-
Mơ tả được hệ thống dầu, hệ thống đá vôi, hệ thống than, các thông số kỹ thuật
và chế độ vận hành của hệ thống
Phát huy tính tự giác, sáng tạo và nghiêm túc trong học tập, làm việc
❖
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2:
Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài
tập (cá nhân hoặc nhóm).
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học; hoàn thành
đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại
cho người dạy đúng thời gian quy định.
❖
-
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2:
Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết theo tiêu chuẩn
Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
Các điều kiện khác: Không có
❖
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2:
✓
Nội dung:
Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓
Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓
Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 13
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
-
Phương pháp:
✓
Điểm kiểm tra thường xuyên: Không
✓
Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không
❖
NỘI DUNG CHƯƠNG 2:
Khái niệm về nhiên liệu: Nhiên liệu là những vật chất khi cháy phát ra ánh sáng và
nhiệt năng. Trong cơng nghiệp thì nhiên liệu phải đạt các yêu cầu sau:
-
Có nhiều trong tự nhiên, trữ lượng lớn, dễ khai thác, giá thành rẽ.
-
Khi cháy khơng sinh ra các chất gây nguy hiểm.
-
Nhiên liệu có thể phân thành 2 loại chính: Nhiên liệu vơ cơ và nhiên liệu hữu cơ
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 14
Nhiên liệu hữu cơ: Là nhiên liệu có sẵn trong thiên nhiên do quá trình phân hủy
hữu cơ tạo thành. Nhiên liệu dùng trong ngành năng lượng có 3 loại:
1.
Khí thiên nhiên.
2.
3.
Nhiên liệu lỏng: Dầu Diezel, dầu nặng (FO).
Nhiên liệu rắn: Gỗ, than bùn, than nâu, than đá
Nhiên liệu vô cơ: Là nhiên liệu được tạo ra do phản ứng phân hủy hạt nhân
Urađium.
1.1.
HỆ THỐNG DẦU (DO):
Dầu D.O cung cấp cho nhà máy sẽ được tồn trữ với số lượng đảm bảo cho nhà
máy vận hành liên tục trong 7 ngày ở mức đầy tải. Dầu được chuyên chở đến cảng dầu
nhà máy bằng các xà lan dầu và được bơm vào trong các bồn chứa.
Nhiệt năng được tạo ra trong các Turbine khí thơng qua q trình đốt cháy khí
thiên nhiên, được chuyển thành cơ năng quay các máy nén Turbine khí và các máy
phát điện.. Mỗi hệ thống Turbine khí bao gồm tổ máy Turbine khí, máy phát, các hệ
thống phụ trợ và các thiết bị phụ kết hợp. Các tổ máy Turbine khí sẽ được trang bị tối
thiểu các thiết bị phụ trợ sau để đạt được sự vận hành tin cậy và an toàn:
1.
Hệ thống lọc khí vào Turbine.
2.
Hệ thống bao che và cách âm.
3.
Hệ thống dầu bôi trơn, điều khiển.
4.
Hệ thống làm mát dầu bôi trơn.
5.
Hệ thống buồng đốt kiểu DLN.
6.
Hệ thống rửa cánh máy nén khí.
7.
Hệ thống PCCC.
8.
Hệ thống gia nhiệt nhiên liệu
Ưu điểm của Turbine khí:
1.
Tiết kiệm diện tích (Từ 10 đến 20m2/MW); (Turbine hơi từ 60 đến 80m2/MW).
2.
Thời hạn chuyển giao ngắn.
3.
Giá thành lắp đặt thấp ( Bằng khoảng ½ giá thành lắp đặt Turbine hơi).
4.
Thời gian khởi động ngắn( Trạng thái nguội → đầy tải →1/2 giờ )
Khuyết điểm của Turbine khí.
1.
Sử dụng nhiên liệu đắt tiền.
2.
Hiệu suất thấp ( Chu trình đơn).
3.
Đời sống ngắn ( Do nhiệt độ cao/ Ứng suất nhiệt).
4.
Nhiệt độ đầu vào từ 1100 – 12000C ( Nhiệt độ đầu vào Turbine hơi khoảng
5200C)
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 15
Chúng ta muốn biết gì về lắp đặt?
1.
Cơng suất ra.
2.
Mất mát năng lượng.
3.
Hiệu suất
Tại sao lại chọn nhà máy điện chu trình hỗn hợp?
Các ưu điểm của Turbine khí
-
Hiệu suất cao
-
Hiệu suất Turbine khí : GTeff = 0,38
-
Hiệu suất chu trình hỗn hợp CCPPeff = 0,55
Chức năng của các thiết bị trong hệ thống:
Hệ thống cung cấp dầu thông thường có các thiết bị chính như hình vẽ:
Bồn
chứa
dầu
A
1
3
B
2
Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống dầu cơ bản
Trong đó: A,B bơm dầu chính
1,2- lược dầu ngồi; 3- Van điều khiển
1.2.
HỆ THỐNG ĐÁ VƠI
Đá vơi đạt tiêu chuẩn được chở đến nhà máy và được trữ tại kho đá vôi. Từ kho,
đá vôi được cấp vào phễu. Từ đây, đá vôi được cấp liệu định lượng qua băng tải định
lượng đến máy nghiền thơ, máy nghiền mịn thành bột rồi cấp vào lị để đạt u cầu
khử sulfur của lị tầng sơi tuần hồn (CaCO3, cỡ hạt là 0 ÷ 1mm). Hệ thống nghiền đá
vôi là gầu tải – máy đập kiểu búa – máy nghiền – gầu tải – sàng kho bột – bơm vận tải
khí nén – kho bột cạnh lị. Để đảm bảo cấp đá vơi ổn định, sẽ có hai dây chuyền cung
cấp và xử lý đá vôi (1 chạy, 1 dự phịng).
Trong hệ thống có một siloo chứa bột đá vơi đáy hình nón với kích thước đường
kính khoảng 10 m. Để ngăn chặn vật liệu bị ẩm do giữ trong kho thời gian quá dài, tại
đáy kho có thiết bị khí để tháo bột đá vơi, có hệ thống quạt(dung tích bơm khoảng
1m3) giúp cho việc vận chuyển đá vơi bằng khí nén đến phễu trước lị. Trong hệ thống
có quạt khí, thiết bị gia nhiệt để điều khiển lượng khí tiêu hao khi sử dụng vận tải bằng
khí. Trên nóc silơ có thiết bị túi lọc để lọc bụi đá vôi trong silô bay lên nhằm bảo vệ
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 16
môi trường.
1.3.
HỆ THỐNG THAN
Bột than là bột khô bao gồm các hạt có dạng khơng đều đặn và có kích thước
khác nhau. Bột than có các tính chất sau:
Tính lưu động: Bột than khơ dễ lưu động, bột than có thể ch3a ra qua những
khe hở nhỏ. Bột mới sản xuất khi hỗn hợp với khơng khí dễ vận chuyển trong ống dẫn.
Khối lượng riêng của bột mới bằng 0,45÷0,5t/m3, khi để lâu trong phểu khối lượng
riêng của nó tăng lên đến 0,8÷0,9t/m3.
Tính nổ: Bột than nhiều chất bốc ở một nồng độ nhất định trong hổn hợp với
khơng khí có thể nổ hay gây nguy hiểm. Khinồng độ oxy trong hổn hợp với bột than
nhỏ hơn 15% hay khi hàn\m lượng chất bốc nhỏ hơn 10% thì hổn hợp khơng khí và
bột than khơng có khả năng nổ. Bằng cách bổ sung các khí trơ vào hổn hợp khơng khí
bột than có thể giảm được nồng độ oxy trong hỗn hợp ấy. Nồng độ bột than trong
khơng khí nguy hiểm nhất lá 0,3÷0,6 kg bột than trong 1m3 khơng khí.
Trong hệ thống nghiền than bột than có thể tách ra và đọng lại ở những điểm
chết. Sau một thời gian bột than giàu chất bốc sẽ tự cháy âm ỉ. Vì thế trong hệ thống
nghiền phải tránh làm những ống dẫn nằm ngang hoặc ít nghiên vì ở đó tốc độ dịng
hổn hợp khơng khí bột than q ít.
Độ ẩm của bột than: Bột than trong hệ thống nghiền phải được sấy đến được
một độ ẩm nhất nhất định. Bột than khơng đủ khơ sẽ khó vận chuyển và khó cấp cho
các vịi phun. Bột có độ ẩm cao sẽ khó bốt cháy, do đó làm giảm hiệu quả của q
trình cháy. Bột q khơ trừ antraxít và nữa antraxit có khả năng tự bốt cháy.
Việc sấy nhiên liệu thường được tiến hành đồng thời với quá trình nghiền, do
đó mơi chất sấy được cấp vào máy nghiền, mơi chất sấy có thể là khơng khí nóng hay
hỗn hợp khơng khí nóng với khói buồn lửa. Mơi chất sấy cũng đồng thời cũng dùng để
vận chuyển bột. Việc sấy trong quá trình nghiền xảy ra rất mạnh do các bề mặt tự do
mới của các hạt than sinh ra. Q trìng sấy cũng có tác dụng hồn thiện q trình
nghiền.
Bột than ra khỏi hệ thống nghiền phải có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ đọng sương
của hơi nước, nếu không sẽ bị ngưng lại trên vách pống dẫn bột và làm bột dính lại.
Tuy nhiên nhiệt độ bột than sau thiết bị nghiền, đối với những than có khả năng
nổ phải thấp hơn nhiệt độ nguy hiểm nổ. Nhiệt độ nguy hiểm nổ phụ thuộc vào kiểu hệ
thống nghiền và vào thành phần môi chất sấy. Đối với thiết bị có phiểu bột than trung
gian và sấy bằng khơng khí nóng thì nhiệt độ giới hạn của hỗn hợp sau máy nghiền
bằng 1300C đối vời than gầy, còn đối với than antraxit và nữa antraxit không hạn chế
nhiệt độ của hỗn hợp.
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 17
1
6
6
6
2
8
3
Mơi
chất
sấy
8
7
8
7
7
4
5
Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống than nghiền
1-phiểu than nghiền: 2- thiết bị sấy
3- máy nghiền; 4 - phiểu bột
5 - bơm bột; 6 - phiểu bột của lò hơi
7 - buồng lửa; 8 - quạt gió của buồng lửa
* Chức năng của cácbộ phận chính trong hệ thống cung cấp than bột:
Kho than nguyên liệu và băng tải than:
Là nơi để chứa than từ các mỏ chuyển đến và băng tải là thiết bị vận chuyển than.
Than từ các mỏ được đưa về nhà máy. Tại đây có các thiết bị bốc dỡ như cần trục,.. để
đưa than vào băng tải và đưa về kho. Tại kho được trang bị các máy để trộn đều các
loại than và chuyển than lên băng tải để đưa vào hệ thống nghiền.
1.
Máy cấp than:
Than từ ống cấp than được chất lên và nằm trên băng tải của máy cấp than và từ
đó được vận chuyển tới nhà máy nghiền than nhờ máy cấp băng tải. Tốc độ của máy
cấp được thay đổi và mức độ cấp than được điều chỉnh tương ứng với lệnh điều động
phụ tải. Máy cấp than được nối thẳng tới máy nghiền.
2.
Máy nghiền than:
Sau khi đi qua máy cấp than, than được đưa vào máy nghiền. Trong máy nghiền
than được nghiền nhỏ, sấy khơ nhờ khơng khí nóng. Hỗn hợp bột than và gió sẽ được
đưa đến bộ phân ly. Tại đây những hạt than có kích thước lớn hơn yêu cầu sẽ được đưa
trở lại máy nghiền theo đường tái tuần hoàn. Than bột đạt yêu cầu sẽ được cấp cho
buồng đốt.
3.
Phân ly than:
Thiết bị phân ly than có nhiệm vụ tách các hạt than khơng đạt tiêu chuẩn để đưa
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 18
trở lại thùng nghiền. Phần bột than còn lại được đưa tới vịi đốt. Với hệ thống có kho
than trung gian thì người ta phải bố trí thêm phân ly than mịn để tránh khơng khí ra
khỏi bột than.
4.
Ống dẫn than bột:
Than bột đi qua ống cấpvới tốc độ khoảng 30m/s và sau khi qua các khúc cong
của ống cấp than bột gây ra mái mịn chu vi phía ngồi của ống do lực ly tâm. Vì vậy,
bề dày ống phải lớn hơn. Đồng thời, bán kính cong của khúc khủyu phải đủ lớn cũng
nhưb đoạn thẳng phía sau khúc khuỷu phải dài ra.
5.
Vòi đốt:
Là thiết bị cung cấp than bột và khơng khí vào buồng đốt. Nó được gắn ở tường
buồng đốt, than và khơng khí sau khi qua vịi đốt được trộn đều và được cháy.
❖
TĨM TẮT NỘI DUNG CHƯƠNG 2:
2.1
2.2
2.3
❖
Hệ thống dầu
Hệ thống đá vôi
Hệ thống than
CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 2:
Câu 1
A
B
C
D
Câu 2
A
B
C
D
Câu 3
A
B
C
D
Câu 4
A
B
C
D
Nhiên liệu được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện là:
Khí thiên nhiên, Dầu diezel, Dầu DO, than, Urađium. ….
Dầu diezel, Dầu DO, than, gỗ.
Urađium
Khí thiên nhiên
Các yêu cầu đối với nhiên liệu sử dụng trong công nghiệp là:
Tất cả yêu cầu trên
Dễ khai thác, giá thành rẻ
Khi cháy không gây ra các chất nguy hiểm
Có nhiều trong tự nhiên, trữ lượng lớn
Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy nhiệt điện được phân thành mấy laoi5
chính:
2
3
4
5
Trong nhà máy nhiệt điện sử dụng than có chất bốc cao, nhiên liệu dầu
DO được dùng để:
Khởi động lò và đốt hổ trợ ở phụ tải thấp < 40%
Khởi động lò và đốt hổ trợ ở phụ tải cao hơn 40%
Khởi động lò và đốt hổ trợ ở phụ tải thấp < 80%
Tất cả đều đúng
Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Trang 19
