Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cung cấp nhiên liệu nhà máy nhiệt điện phả lại (đồ án tốt nghiệp cơ điện)

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ – ĐIỆN
-------------------------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO
PHÂN XƯỞNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI

Người thực hiện

: NGUYỄN ĐỨC THẮNG

Lớp

: K60 - HTDB

Khóa

: K60

Giáo viên hướng dẫn

: THS. PHẠM THỊ LAN HƯƠNG

Địa điểm thực tập

: CÔNG TY CỔ PHẦN NHIỆT ĐIỆN
PHẢ LẠI

Hà Nội - 2021

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng
cung cấp nhiên liệu nhà máy nhiệt điện Phả Lại” cho em xin bày tỏ lịng kính
trọng và biết ơn sâu sắc đến cơ giáo Ths. Phạm Thị Lan Hương đã hướng dẫn,
chỉ bảo tận tình để em có thể hồn thành được Đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Hệ Thống Điện đã
giảng dạy, cung cấp cho em nhiều kiến thức trong suốt quá trình học tập tại Học
Viện Nơng Nghiệp Việt Nam.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến q Cơng ty Cổ phần Nhiệt Điện
Phả Lại đã tạo điều kiện thuận lợi nhất và giúp đỡ em nhiệt tình trong suốt quá
trình thực tập.
Xin gửi lời cảm ơn tới các bạn bè đã dành thời gian, công sức để giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày 22 tháng 02 năm 2021
Sinh viên thực hiện

NGUYỄN ĐỨC THẮNG

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1. TÍNH CẤP THİẾT CỦA ĐỀ TÀI .................................................................... 1

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 1
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG................................................... 2
3.1. Phạm vi ........................................................................................................... 2
3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 2
3.3. Ứng dụng của đề tài ....................................................................................... 2
4. NỘI DUNG DỰ KIẾN CỦA ĐỀ TÀI .............................................................. 2
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ............................................................ 3
1.1. Tổng quan và vai trò của nhà máy nhiệt điện Phả Lại ................................... 3
1.1.1. Nhiệm vụ của nhà máy nhiệt điện Phả lại................................................... 3
1.1.2. Quá trình xây dựng nhà máy điện phả lại ................................................... 3
1.1.3. Vai trò và chế độ làm việc của nhà máy điện Phả lại trong hệ thống
điện Việt Nam ........................................................................................... 4
1.1.4. Các thơng số chính của nhà máy ................................................................. 5
1.2. Tổng quan về phân xưởng cung cấp nhiên liệu ............................................. 6
1.2.1. Quá trình vận chuyển than từ mỏ tới nhà máy ............................................ 6
1.2.2. Nhiên liệu than sử dụng cho lò hơi ............................................................. 9
1.2.3. Than thực tế sử dụng hiện nay .................................................................. 10
CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG ....... 12
2.1. Yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện ................................................... 12
2.2. Các đại lượng thường gặp khi xác định phụ tải tính tốn ............................ 13
2.2.1. Phụ tải trung bình (Ptb) .............................................................................. 13
2.2.2. Phụ tải tính tốn (Ptt) ................................................................................. 13
2.2.3. Hệ số sử dụng (Ksd) ................................................................................... 14
2.2.4. Hệ số cực đại (Kmax) .................................................................................. 14
2.2.5. Hệ số thiết bị hiệu quả ............................................................................... 14
ii


2.3. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn................................................ 16
2.3.1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt và hệ số

nhu cầu .................................................................................................... 16
2.3.2. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất phụ tải trên
một đơn vị diện tích sản xuất .................................................................. 17
2.3.3. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất tiêu hao điện
năng cho một đơn vị sản phẩm ............................................................... 18
2.3.4. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và
hệ số cực đại ............................................................................................ 18
2.3.5. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và
độ lệch trong bình phương ...................................................................... 18
2.4. Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng nhiên liệu ................................ 19
2.4.1. Xác định phụ tải tính tốn ......................................................................... 19
2.4.2. Phân nhóm phụ tải ..................................................................................... 21
2.5. Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng .............................................. 26
2.5.1. Công suất chiếu sáng cho kho than ........................................................... 26
2.5.2. Công suất chiếu sáng cho khu cảng .......................................................... 26
2.5.3. Xác định phụ tải tính tốn tồn phân xưởng ............................................. 26
CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN
XƯỞNG VÀ TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ ......................................... 28
3.1. Đặt vấn đề..................................................................................................... 28
3.2. Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện ................................................... 28
3.3. Sơ đồ nối dây mạng cao áp, hạ áp ................................................................ 31
3.3.1. Sơ đồ nối dây mạng cao áp ....................................................................... 31
3.3.2. Sơ đồ nối dây của mạng hạ áp, mạng điện phân xưởng ........................... 33
3.4. Lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân xưởng .................................. 35
3.5. Tính tốn lựa chọn các thiết bị cho phân xưởng .......................................... 36
3.5.1. Lựa chọn Aptomat ..................................................................................... 36
3.5.2. Lựa chọn thanh cái, dây dẫn ..................................................................... 41
3.6. Tính tốn chiếu sang phân xưởng ................................................................ 47
3.6.1.Tính tốn chiếu sang trong kho than .......................................................... 47
3.6.2. Xác định số lượng và công suất đèn chiếu sáng cho khu cảng ................. 52

iii


CHƯƠNG IV CHỌN MÁY BIẾN ÁP, LẮP ĐẶT TỤ BÙ ................................. 55
VÀ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG ............................................................................. 55
4.1. Trạm biến áp................................................................................................. 55
4.1.1. Phân loại trạm biến áp ............................................................................... 55
4.1.2. Chọn vị trí của trạm biến áp, xác định dung lượng máy biến áp .............. 56
4.1.3. Lựa chọn các thiết bị trong trạm biên áp của phân xưởng ........................ 59
4.2. Bù công suất phản kháng ............................................................................. 64
4.2.1. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất ............................................... 64
4.2.2. Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên ............................ 66
4.2.3. Dùng phương pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công
suất Cos ................................................................................................. 69
4.2.4. Phân phối dung lượng bù trong mạng điện ............................................... 74
4.2.5. Xác định dung lượng bù ............................................................................ 75
4.3. Thiết kế hệ thống đo lường .......................................................................... 77
4.3.1. Chọn máy biến dòng điện ......................................................................... 78
4.3.2. Chọn các đồng hồ đo điện ......................................................................... 78
4.3.3. Sơ đồ nguyên lý đấu nối các đồng hồ ....................................................... 79
4.4. Tính tốn nối đất .......................................................................................... 79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 82
1. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 83
2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 85

iv


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thơng số chính của nhà máy ................................................................ 5
Bảng 1.2: Đặc tính mẫu than Hịn Gai và than Mạo Khê ..................................... 9
Bảng 1.3: Mẫu than dùng để chế tạo lò hơi ........................................................ 10
Bảng 1.4: Thành phần làm việc của mẫu than .................................................... 11
Bảng 2.1: Số lượng thiết bị và động cơ kéo băng tải .......................................... 21
Bảng 2.2: Phụ tải tính tốn nhóm I ..................................................................... 22
Bảng 2.3: Phụ tải tính tốn nhóm II .................................................................... 23
Bảng 2.4: Phụ tải tính tốn nhóm III ................................................................... 24
Bảng 2.5: Tổng hợp phụ tải động lực của phân xưởng ....................................... 25
Bảng 2.6: Phụ tải tính tốn tồn phần phân xưởng ............................................. 27
Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật của ATM tổng....................................................... 38
Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật của ATMTĐL1 ..................................................... 38
Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của ATMTĐL2 ..................................................... 38
Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của ATMTĐL3 ..................................................... 39
Bảng 3.5: Kết quả lựa chọn áptơmát trong nhóm 1 ............................................ 39
Bảng 3.6: Kết quả lựa chọn áptơmát trong nhóm 2 ............................................ 40
Bảng 3.7: Kết quả lựa chọn áptơmát trong nhóm 3 ............................................ 40
Bảng 3.8: Thơng số thanh cái .............................................................................. 41
Bảng 3.9: Thông số kỹ thuật của cáp từ tủ phân phối về tủ động lực................. 44
Bảng 3.10: Dây cáp từ tủ động lực đến các động cơ trong nhóm 1 .................... 45
Bảng 3.11: Dây cáp từ tủ động lực đến các động cơ trong nhóm 2 .................... 45
Bảng 3.12: Dây cáp từ tủ động lực đến các động cơ trong nhóm 3 .................... 46
Bảng 3.13: Thơng số bóng đèn ........................................................................... 48
Bảng 3.14: Thơng số kỹ thuật ATM ................................................................... 51
Bảng 3.15: Thơng số bóng đèn ........................................................................... 53
Bảng 3.16: Thông số áptômát ............................................................................. 54
Bảng 4.1: Thông số máy biến áp ......................................................................... 61
v

Bảng 4.2: Thông số dao cách ly .......................................................................... 63
Bảng 4.3: Thơng số cầu chì cao áp ..................................................................... 63
Bảng 4.4: Suất tổn thất công suất tác dụng của các loại thiết bị bù. ................... 72
Bảng 4.5: Kết quả phân bố dung lượng bù ......................................................... 76
Bảng 4.6: Kết quả chọn máy biến dòng .............................................................. 78
Bảng 4.7: Kết quả chọn các đồng hồ đo điện...................................................... 78

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng ............................................................... 20
Hình 3.1: Sơ đồ cung cấp điện ............................................................................ 31
Hình 3.2: Sơ đồ cung cấp điện kiểu dẫn sâu ....................................................... 32
Hình 3.3: Sơ đồ mạng hạ áp kiểu hình tia. .......................................................... 34
Hình 3.4: Sơ đồ mạng hạ áp phân nhánh ............................................................ 34
Hình 3.5: Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu hình tia ................................................... 35
Hình 3.6: Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu phân nhánh ........................................... 36
Hình 3.7: Sơ đồ tủ phân phối .............................................................................. 37
Hình 3.8: Sơ đồ nối từ tủ phân phối đến các tủ động lực ................................... 46
Hình 3.9: sơ đồ tính tốn chiếu sáng ................................................................... 47
Hình 3.10: Cách bố trí đèn .................................................................................. 50
Hình 3.11: Sơ đồ hệ thống chiếu sáng kho than ................................................. 52
Hình 3.12: Sơ đồ hệ thống chiếu sáng khu cảng ................................................. 54
Hình 4.1: Kết cấu trạm biến áp ........................................................................... 58
Hình 4.2: Sơ đồ lắp đặt tụ bù .............................................................................. 77
Hình 4.3: Sơ đồ thiết bị đo lường ........................................................................ 79
Hình 4.4: Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt hệ thống nối đất ....................................... 82
Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho phân xưởng ................................ 82

vii


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THİẾT CỦA ĐỀ TÀI
Than là nhiên liệu chủ yếu của các nhà máy nhiệt điện. Ưu điểm chủ yếu của
nhiệt điện than gồm: nguồn nhiên liệu phong phú, tổng trữ lượng than toàn thế
giới hiện nay khoảng 892 tỷ tấn. Với mức tiêu thụ than như năm 2015, nguồn
than có thể cung cấp thêm 114 năm nữa. Trong khi nguồn dầu mỏ có thể cung
cấp thêm 51 năm, khí đốt cung cấp thêm 53 năm. Mặt khác, chi phí sản xuất
điện tương đối thấp. Điện được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đốt than rẻ
hơn so với nhiều nguồn năng khác.
Hiện nay công nghệ nhiệt điện than đã đạt được nhiều tiến bộ trong việc
tăng hiệu suất và giảm phát thải khí nhà kính (CO2). Than được sử dụng rộng
rãi trong sản xuất điện, góp phần quan trọng trong việc bảo đảm cung cấp điện
bền vững, với chi phí phải chăng.
Để các nhà máy nhiệt điện sản xuất điện năng hoạt động liên lục thì việc
cung cấp đầy đủ liên tục nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện là rất cần thiết, cho
nên phân xưởng nhiêu liệu than là một trong những phân xưởng cực kỳ quan
trọng đối với nhà máy nhiệt điện. Đảm bảo cho việc quản lý vận hành các thiết
bị trong phân xưởng linh hoạt an toàn và khoa học đúng theo quy trình của nhà
máy nhiệt điện. Vậy nên hệ thống điện trong phân xưởng cũng cực kỳ quan
trọng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, cùng với những kiến thức được học tại
Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, em đã nhận được đề tài thiết kế: “Thiết kế
cung cấp điện cho phân xưởng cung cấp nhiên liệu nhà máy nhiệt điện Phả
Lại”.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Thiết kế hệ thống cấp điện cho phân xưởng cung cấp nhiên liệu của nhà
máy nhiệt điện.
- Đảm bảo cho việc quản lý vận hành các thiết bị trong phân xưởng linh

hoạt an tồn và khoa học đúng theo quy trình của nhà máy nhiệt điện.
1


- Cung cấp đầy đủ liên tục nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG
3.1. Phạm vi
Đề tài thực hiện trong phạm vi phân xưởng phân xưởng cung cấp nhiên liệu
cho nhà máy nhiệt điện.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập số liệu máy móc, diện tích nhà xưởng của nhà máy.
- Khảo sát thực trạng lưới điện hiện tại của phân xưởng.
- Tính toán, thiết kế.
3.3. Ứng dụng của đề tài
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cung cấp nhiên liệu cho nhà máy
nhiệt điện với mục đích nâng cao độ an toàn, sử dụng hiệu quả và tiết kiệm điện.
4. NỘI DUNG DỰ KIẾN CỦA ĐỀ TÀI
Ngoài mở đầu, kết luận và kiến nghị thì nội dung dự kiến của đồ án có các
phần sau:
- Tính tốn phụ tải
- Thiết kế sơ đồ cấp điện
- Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ điện
- Chọn phương án cung cấp điện
- Bản vẽ

2


CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1.Tổng quan và vai trò của nhà máy nhiệt điện Phả Lại
1.1.1. Nhiệm vụ của nhà máy nhiệt điện Phả lại
Nhà máy nhiệt Phả lại là doanh nghiệp nhà nước có tư cách pháp nhân, là
đơn vị thành viên trong hạch toán tập trung thuộc tổng công ty điện lực Việt
Nam.
Nhà máy điện Phả lại hoạt động theo pháp luật và theo điều lệ tổ chức và
theo quy chế quản lý của EVN. Giám đốc nhà máy là người lãnh đạo chịu trách
nhiệm về mọi mặt trước tổng công ty điện lực Việt Nam và pháp luật. Ngồi ra
cịn có hai Phó giám đốc giúp việc về vận hành và sửa chữa. Bên dưới là các
phòng ban tham mưu, các đơn vị trực tiếp trong dây chuyền sản xuất và các đơn
vị phụ trợ sản xuất.
Nhà máy có trách nhiệm quản lý vận hành và sửa chữa toàn bộ thiết bị bảo
đảm:
- Phương thức do EVN yêu cầu
- Đảm bảo công suất phát ra và sản lượng điện theo kế hoạch và yêu cầu của
trung tâm điều độ lưới điện miền bắc (A1)
- Đảm bảo an toàn, ổn định và thực hiện tốt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
- Sửa chữa nhỏ và đại tu thiết bị đảm bảo thiết bị vận hành đúng chu kỳ
- Đảm bảo đời sống và các chế độ cho cán bộ cơng nhân viên trong nhà máy
1.1.2. Q trình xây dựng nhà máy điện phả lại
Nhà máy nhiệt điện Phả lại có tổng cơng suất: 440 MW do Liên xô cũ thiết
kế và xây dựng trên mặt bằng 1000 ha. Nhà máy đặt cách Hà Nội 56 km về phía
tây, cạnh quốc lộ 18 và bên bờ tả ngạn sơng Thái Bình. Nhà máy được thiết kế
với 8 lị hơi cơng suất mỗi lị hơi là: 220 T/h, đốt than Antraxit. Than được vận

3


chuyển đến nhà máy bằng đường thuỷ và đường sắt. Theo thiết kế than đốt lò là
than Mạo khê - Hòn gai nhưng hiện nay sử dụng than hỗn hợp Mạo khê - Tràng

bạch - Vàng Danh Hòn Gai - Cẩm Phả. Nhà máy dùng nước ngọt sơng Thái bình
để cung cấp nước cho hệ thống nước tuần hoàn và nước công nghiệp.
Nhà máy điện Phả Lại được khởi công xây dựng vào tháng 5-1980. Thời
gian đưa các tổ máy vào vận hành như sau:
+ Lò hơi 1A tháng 10/1983.
+ Lò hơi 1B tháng 11/1983.

Tổ máy số I: 28/10/1983

+ Lò hơi 2A tháng 9/1984.
+ Lò hơi 2B tháng 10/1984. Tổ máy số II: 1/9/1984
+ Lò hơi 3A tháng 12/1985.
+ Lò hơi 3B tháng 4/1986.

Tổ máy số III: 12/12/1986

+ Lò hơi 4A tháng11/1986.
+ Lò hơi 4B tháng11/1987. Tổ máy số IV : 29/11/1987
Ngày 8/6/1998 Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2 được khởi cơng xây dựng.
1.1.3. Vai trị và chế độ làm việc của nhà máy điện Phả lại trong hệ thống
điện Việt Nam
- Do đặc điểm thuỷ văn của sông nước ta nên điện năng phát ra của các nhà
máy thuỷ điện như sau:
+ Trong 5 tháng mùa mưa lượng điện phát trên 60% điện năng trung bình
năm.
+ Trong các tháng mùa khơ cơng suất phát trung bình chỉ đạt 30 35 % công
suất đặt của nhà máy
- Vào các tháng cuối mùa khô, đầu mùa lũ công suất khả dụng của nhà máy bị
giảm nhiều do mức nước hồ giảm thấp.
Vì vậy hiện nay hệ thống điện Việt Nam thường xảy ra tình trạng thiếu điện

vào các tháng tháng mùa khô và thiếu công suất vào các tháng đầu mùa lũ.

4


Do đó Nhà máy điện Phả Lại vẫn giữ vai trị quan trọng trong hệ thống điện
miền Bắc nói riêng và hệ thống điện tồn quốc nói chung. Nhà máy điện Phả Lại
vẫn là nguồn điện chính để huy động công suất vào mùa khô và những năm
thiếu nước.
Trong các tháng mùa nước lên từ tháng 7 đến tháng 10 để tận dụng điện
năng của các nhà máy thuỷ điện nhà máy điện Phả lại sẽ giảm công suất bằng
cách ngừng hẳn một số lò, máy để trung, đại tu.
1.1.4. Các thơng số chính của nhà máy
Bảng 1.1: Thơng số chính của nhà máy
STT

Thơng số

Đơn vị

Trị số

MW

440

1

Cơng suất đặt

2

Số tổ máy

Tổ máy

4

3

Số lò hơi

Cái

8

4

Số tua bin

Cái

4

5

Điện năng sản xuất/năm

kWh/năm

2860

6

Điện tự dùng

%

10.5

7

Hiệu suất nhà máy

%

32,5

8

Hiệu suất lò hơi

%

86,06

9

Hiệu suất tua bin

%

39,00

10

Lượng than thiên nhiên tiêu thụ/năm

106 T/năm

1,59

11

Lượng than thiên nhiên tiêu thụ/giờ

T/h

252,8

12

Suất tiêu hao than tiêu chuẩn

g/kWh

439

13

Lưu lượng nước tuần hoàn làm bình
ngưng (ở nhiệt độ thiết kế là 23 oC)

m3/h

16000

5


1.2. Tổng quan về phân xưởng cung cấp nhiên liệu
Phân xưởng cung cấp nhiên liệu có nhiệm vụ tiếp nhận, bốc dỡ, vận chuyển,
lưu trữ và cung cấp than cho các lò đốt. Than từ các mỏ được đưa về nhà máy
bằng hai đường chính là đường thuỷ và đường sắt về bến cảng, ga. Tại đây có
các thiết bị bốc dỡ như gầu trục, lật toa... để đưa than vào băng tải và đưa về kho
than hoặc chuyển thẳng lên hệ thống nghiền than bằng hệ thống băng tải.
Kho than nguyên là nơi để chứa than từ các mỏ chuyển đến và băng tải là
thiết bị vận chuyển than. Kho than nguyên được trang bị các máy phá đống để
trộn đều các loại than và chuyển than lên băng tải để đưa vào hệ thống nghiền.
1.2.1. Quá trình vận chuyển than từ mỏ tới nhà máy
Than thực tế sử dụng trong các lò hơi hiện nay là than hỗn hợp: Mạo khê Tràng Bạch - Vàng Danh - Cẩm Phả - Hịn Gai. Q trình vận chuyển than từ
mỏ tới nhà máy theo 2 nguồn Đường sông và đường sắt.
- Nguồn than từ đường sông:
Than vận chuyển bằng đường sơng từ mỏ về nhà máy do các đồn sà lan của
Tổng Công ty vận tải thuỷ chở đến. Mỗi đoàn sà lan tải trọng 8001000 tấn,
việc xếp dỡ các đoàn sà lan do 4 cẩu chân đế dùng gầu ngoạm than đưa lên các
bun ke máy cấp và được các máy cấp chuyển than xuống các băng tải để đưa
than lên các bun ke than nguyên hoặc đưa vào kho dự trữ theo phương thức vận
hành. Hàng ca khả năng xếp dỡ than đường sông vào khoảng 1000 1500 tấn.
Sản lượng xếp dỡ trung bình hàng năm của nguồn than đường sơng khoảng 1

triệu tấn.
- Q trình vẫn chuyển than từ đường sông:
Than từ các sà lan than được 04 chiếc cẩu Ki rốp bốc lên các phễu máy cấp
và được các máy cấp rải đều than xuống băng tải 7 chuyển tiếp băng tải 8,
chuyển tiếp băng tải 9, chuyển tiếp băng tải 11, chuyển tiếp băng tải 6/3AB,

6


chuyển tiếp băng tải 2AB, chuyển tiếp băng tải 3AB, chuyển tiếp băng tải 4AB
qua các thanh gạt gạt than cho các lị.
Hoặc có thể chuyển than từ tuyến đường sông về kho dự trữ từ băng tải 8
chuyển tiếp băng tải 10 chuyển tiếp băng tải 5/2b qua các thanh gạt dỡ than
xuống kho kín dự trữ.
* Đặc tính kỹ thuật của Cẩu chân đế loại Ki rôp:
Chiều cao: H = 50m; Chiều dài: 32,6m
Trọng lượng cẩu: 100 Tấn
Sức nâng:

5 Tấn

Năng suất:

150 T/h

Tầm với:

Max: 30m
Min:

8m

- Nguồn than đường sắt:
Than vận chuyển bằng đường sắt chủ yếu lấy từ mỏ than Mạo Khê về nhà
máy bằng các toa xe đặc chủng phù hợp với kích thước, kết cấu của quang lật
toa. Mỗi toa tải trọng  50 tấn.
Quá trình xếp dỡ than đưòng sắt là dùng một đầu đẩy điện để kéo, đẩy từng
toa xe vào vị trí của quang lật toa. Quang lật sẽ làm nhiệm vụ quay lật 180o để
than từ toa xe đổ hết xuống phễu máy cấp. Từ đây than được 2 máy cấp kiểu
băng chuyển than xuống các băng tải để chuyển than lên các bun ke than nguyên
của lò máy hoặc đưa về kho dự trữ theo phương thức vận hành.
Hàng ngày nhà máy tiếp nhận từ 12 đoàn tàu, mỗi đoàn 20 toa xe bằng
1000 tấn than. Sản lượng xếp dỡ trung bình hàng năm vào khoảng 300.000 tấn
than.
- Quá trình vẫn chuyển than từ đường sắt:
Than từ các toa xe được quang lật toa lật đổ xuống phễu máy cấp và được 2
máy cấp kiểu băng rải đều than xuống băng tải 1/1 chuyển tiếp băng tải 1/2AB
7


chuyển tiếp băng tải 2AB, chuyển tiếp băng tải 3AB, chuyển tiếp băng tải 4AB
qua các thanh gạt dỡ than xuống các bun ke than ngun của lị máy.
Hoặc có thể chuyển than từ tuyến đường sắt về kho dự trữ theo tuyến từ 1/1
chuyển tiếp xuống băng tải 5/1 chuyển tiếp băng tải 5/2b qua các thanh gạt dỡ
than xuống kho kín dự trữ.
- Cấp than từ kho than dự trữ lên lò:
Than từ kho than dự trữ được cấp lên lò nhờ các xe ủi T130 đẩy than xuống
các phễu máy cấp 1, 2, 3, 4 của băng tải 6/1 hoặc máy cấp 5 của băng tải 6/2b.
Từ đây than được các máy cấp rải than xuống băng tải 6/1 hoặc 6/2b chuyển
tiếp xuống băng tải 6/3AB, chuyển tiếp xuống băng tải 2AB, chuyển tiếp xuống

băng tải 3AB, chuyển tiếp xuống băng tải 4AB qua các thanh gạt dỡ than xuống
các bun ke than nguyên của lò máy.
* Đặc tính thơng số kỹ thuật của xe ủi T130
Chiều dài chưa kể lưỡi ben: 4393 mm
Chiều rộng: 2475 mm
Chiều cao: 3087 mm
Trọng lượng xe kể cả ben:

16 Tấn

Công suất: 160 KW
Suất tiêu hao nhiên liệu: 180 g/mã lực giờ
Vận tốc chuyển bánh:
Min: 3,56 Km/h
Max: 9,9 Km/h
* Đặc tính thơng số kỹ thuật của kho chứa than dự trữ
Chiều dài:

144 m

Chiều rộng:

84 m

Chiều cao:

20 m

Lượng than dự trữ kho kín: 60.000 tấn
8

1.2.2. Nhiên liệu than sử dụng cho lò hơi
 Theo thiết kế nhiên liệu chính sử dụng cho nhà máy là than
- Antraxit được lấy từ 2 nguồn: Than Mạo Khê và Than Hịn Gai
Đặc tính than: Chất bốc thấp, ngọn lửa cháy ngắn xanh nhạt, khơng khói
và toả ra nhiều nhiệt.
Bảng 1.2: Đặc tính mẫu than Hịn Gai và than Mạo Khê
STT

Thành phần

Ký
hiệu

Đơn vị

Than
Hòn Gai

Than
Mạo Khê

1

Độ ẩm làm việc

wlv

%

9

9,63

2

Độ tro làm việc

Alv

%

22,5

28,3

3

Chất bốc làm việc

Vlv

%

5,5

5,45

4

Các bon làm việc

Clv

%

62,5

56,35

5

Hyđrô làm việc

Hlv

%

2,6

2,31

6

Nitơ làm việc

Nlv

%

0,5

0,396

7

Lưu huỳnh làm việc

Slv

%

0,4

0,735

8

Ôxy làm việc

Olv

%

2,5

2,22

9

Khả năng nghiền

0,9-1

0,9-1

10

Nhiệt trị thấp làm việc

5590

5035

k
Qtlv

kcal/kg

9


Bảng 1.3: Mẫu than dùng để chế tạo lò hơi
STT

Thành phần

Ký hiệu

Đơn vị

Khối lượng

1

Các bon làm việc

Clv

%

56,35

2

Hyđrơ làm việc

Hlv

%

2,32

3

Ơxy làm việc

Olv

%

2,22

4

Nitơ làm việc

Nlv

%

0,4

5

Lưu huỳnh làm việc

Slv

%

0,73

6

Độ tro làm việc

Alv

%

28,3

7

Độ ẩm làm việc

wlv

%

9,65

%

100

Cộng:
 Nhiệt trị thấp làm việc

:

Qtlv = 5035 kcal/kg

Độ ẩm tối đa

:

Wlv = 11 %

Hàm lượng tro tối đa

:

Chất bốc cháy

:

Alv = 31 %
Vc = 5,45 %

Nhiệt độ biến dạng của tro

T1 = 1050 oC

Nhiệt độ hoá mềm của tro

T2 = 1500 oC

Nhiệt độ hoá lỏng của tro

T3 = 1580 oC

1.2.3. Than thực tế sử dụng hiện nay
Than thực tế sử dụng trong các lò hơi hiện nay là than hỗn hợp: Mạo khê - Tràng
Bạch - Vàng Danh - Cẩm Phả - Hịn Gai có thành phần làm việc như sau:

10

Bảng 1.4: Thành phần làm việc của mẫu than
STT

Thành phần

Ký hiệu

Đơn vị

Khối lượng

1

Độ ẩm làm việc

wlv

%

9,986

2

Độ tro làm việc

Alv

%

24,264

3

Chất bốc làm việc

Vlv

%

5,161

4

Các bon làm việc

Clv

%

60,527

5

Hyđrô làm việc

Hlv

%

2,281

6

Nitơ làm việc

Nlv

%

0,293

7

Lưu huỳnh làm việc

Slv

%

0,478

8

Ôxy làm việc

Olv

%

2,108

9

Khả năng nghiền

10

Nhiệt trị thấp làm việc

kcal/kg

5061

k
Qtlv

11


CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG
2.1. Yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện
Khi thiết kế cung cấp điện cho một cơng trình nào đó nhiệm vụ đầu tiên của
chúng ta là xác định phụ tải điện cho cơng trình ấy. Tuỳ theo quy mơ của cơng
trình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến
khả năng phát triển của cơng trình trong tương lai. Như vậy xác định phụ tải
điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay khi
cơng trình đi vào vận hành. Phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính tốn.

Phụ tải tính tốn là phụ tải giả thiết lâu dài khơng đổi tương đương với phụ
tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách
khác phụ tải tính tốn càng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự gây ra vì
vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính tốn sẽ đảm bảo an tồn cho thiết bị về
mặt phát nóng.
Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước đến nay đã có nhiều cơng tình
nghiên cứu và có nhiều phương thức tính tốn phụ tải điện. Song vì phụ tải điện
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có
phương pháp nào là hồn tồn chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn
giản thuận tiện cho việc tính tốn thì lại thiếu chính xác, cịn nếu nâng cao được
độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức
tạp.
Phụ tải tính tốn được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,
tính tốn tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung
lượng bù, công suất phản kháng phụ tải tính tốn phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và
12


phương thức vận hành hệ thống. Nếu phụ tải tính tốn xác định được nhỏ hơn
phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự
cố cháy nổ. Ngược lại, các thiết bị được lựa chọn sẽ dư thừa công suất làm ứ
đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất. Cũng vì vậy mà đã có nhiều cơng trình
nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tải tính tốn. Song cho đến nay vẫn
chưa có được phương pháp nào thật hồn thiện. Những phương pháp cho kết
quả đủ tin cậy thì lại q phức tạp, khối lượng tính tốn và những thơng tin ban
đầu địi hỏi q lớn và ngược lại. Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường
được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính tốn khi quy hoạch và thiết
kế các hệ thống cung cấp điện.

2.2. Các đại lượng thường gặp khi xác định phụ tải tính tốn
2.2.1. Phụ tải trung bình (Ptb)
Phụ tải trung bình: Là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong khoảng thời gian
nào đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ đánh giá giới hạn
của phụ tải tính tốn.

𝑃

(2-1)

𝑄

(2-2)

Trong đó:  P,  Q: Là điện năng tiêu thụ trong thời gian khảo sát.
Phụ tải trung bình cho các nhóm thiết bị.
n

Ptb=  ptb
i 1

n

Qtb=  qtb
i 1

Biết phụ tải trung bình có thể đánh giá mức độ sử dụng thiết bị.
2.2.2. Phụ tải tính tốn (Ptt)
Là phụ tải được giả thiết lâu dài không đổi tương đương với phụ tải thực tế
biến đổi về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói cách khác phụ tải tính tốn cũng là

nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra: Ptb  Ptt  Pmax .

13


2.2.3. Hệ số sử dụng (Ksd)
Là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với cơng suất định mức của thiết
bị. Hệ số sử dụng nói lên mức độ khai thác công suất trong một chu kỳ làm việc.
+ Đối với 1 thiết bị :

𝑘

(2-3)

+ Đối với nhóm thiết bị:
n

𝑘


i1
n



(2-4)

i1

2.2.4. Hệ số cực đại (Kmax)

Là tỷ số giữa phụ tải tính tốn và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian
đang xét.

𝐾

(2-5)

Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là thiết bị hiệu quả (nhq)
và hệ số sử dụng Ksd nên khi khai thác tính toán thường tra đường cong:
Kmax = f(nhq, Ksd).
2.2.5. Hệ số thiết bị hiệu quả
Là số thiết bị giả thiết có cùng cơng suất và chế độ làm việc:

𝑛

∑

(2-6)

Trong đó:
nhq: Số thiết bị điện sử dụng có hiệu quả giả thiết có cùng cơng suất và
chế độ làm việc, chúng địi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm phụ tải
thực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc và cơng suất khác nhau) cơng thức
để tính như sau:

14


nhq

 n

  Pdmi 

=  i1
n

2

(2-7)

P

2
dm

i 1

Trong đó: Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i.
n: Số thiết bị điện trong nhóm.
- Khi n lớn thì việc xác định nhq theo công thức trên mất thời gian nên có thể xác
định nhq một cách gần đúng.
- Khi m = Pđmmax /Pđmmin  3 và Ksd  0,4 thì nhq = n.
Trong đó: Pđmmax, Pđmmin: Cơng suất định mức lớn nhất và bé nhất của thiết
bị trong nhóm.
- Khi m> 3 và Ksd  0,2 thì nhq có thể xác định theo công thức:
n

nhq 

2 Pdmi
i 1

Pdm max

(2-8)

- Khi m> 3 và Ksd < 0,2 thì số nhq được xác định theo trình tự sau:
+ Tính n1: Số thiết bị có cơng suất  0,5 Pđmmax
n

+ Tính P1: Tổng công suất của n1 thiết bị kể trên: Pt   Pdmi
i 1

+ Tính

n* 

n1
;
n

p* 

p1
p

P: Tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm.
- Khi thiết bị trong nhóm >5 được tính.
Trước hết tính:

n* 

n1
;
n

p1
p

p* 

Trong đó: n: Số thiết bị trong nhóm.
n1: Số thiết bị có cơng suất không nhỏ hơn một nửa công suất của
thiết bị lớn nhất.
P, P1: Là công suất ứng với n và n1.
15


Sau khi có được n* và p* tra bảng đường cong ta tìm được n*hq
Dựa vào n* và p* tra bảng xác định n*hq= f(n,p) tính nhq = n.n*hq
- Khi số hộ tiêu thụ hiệu quả nhq < 4 thì có thể dùng phương pháp đơn giản sau
để xác định phụ tải tính tốn.
+ Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn lấy bằng
cơng suất danh định của nhóm thiết bị đó tức là:
Ptt = ∑

Pđ

(kW)

(2-9)

n: Số tiêu thụ thực tế trong nhóm
+ Khi số hộ tiêu thụ (số thiết bị) trong nhóm > 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ
hiệu quả < 4 thì có thể xác định phụ tải theo cơng thức:
n

Ptt =

 Kti .Pđmi

(kW)

(2-10)

i 1

Trong đó: Kti: Hệ số tải. Nếu khơng biết chính xác có thể lấy như sau:
Kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
Kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
2.3. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn. Nhưng những
phương pháp đơn giản, tính tốn thuận tiện, thường kết quả khơng thật chính
xác. Ngược lại, nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp lại phức tạp.
Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp
tính cho thích hợp.
Một số phương pháp tính phụ tải thường được dùng nhất trong thiết kế hệ
thống cung cấp điện:
2.3.1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số

nhu cầu
n

P tt  k nc .  P di
i 1

(W)

16

(2-11)


Qtt  Ptt .tg





Stt  Ptt2  Qtt2 

(kVAr)

(2-12)

(kVA)

(2-13)

Ptt

cos

Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm
Khi đó:
n

Ptt  knc. Pdmi

(W)

i 1

(2-14)

Trong đó:
Pđi, Pđmi: Cơng suất tác dụng thứ i (kW).
Ptt, Qtt, Stt : Công suất phản kháng và tồn phần tính tốn của nhóm thiết
bị (kW, kVAR, kVA).
n: Số thiết bị trong nhóm.
Knc: Hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng được tra trong các tài
liệu tra cứu.
Nhận xét:
Phương pháp tính phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn
giản thuận tiện.
Nhược điểm chủ yếu của phương pháp là kém chính xác. Bởi vì hệ số nhu cầu
Knc tra được trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào
chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy.
2.3.2. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất phụ tải trên
một đơn vị diện tích sản xuất
Cơng thức tính:

Ptt = P0.F

(W)

(2-15)

Trong đó:
P0: Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2), giá trị P0
tra được trong các sổ tay.
F: Diện tích sản xuất (m2).

17