Tkc q3 chuong 03 tua bin va cac thiet bi phụ tro (rev3)

Chương

3

TUABIN VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

Tháng 8/2017
Thực hiện:

Vũ Việt Dũng

Kiểm tra:

Nguyễn Văn Toán

Ngày

Ký tên



MỤC LỤC
1.
2.
2.1.
2.2.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.

3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
3.11.
3.12.
3.13.
3.14.
3.15.
3.16.
4.

TỔNG QUAN....................................................................................................1
TIÊU CHÍ THIẾT KẾ .......................................................................................1
Yêu cầu chung ....................................................................................................1
Tiêu chuẩn áp dụng ............................................................................................2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ........................................................3
Tua bin ...............................................................................................................3
Hệ thống gia nhiệt nước cấp ..............................................................................8
Hệ thống bơm nước cấp ...................................................................................14
Hệ thống bơm nước ngưng ..............................................................................19
Bình ngưng .......................................................................................................21
Hệ thống cấp nước bổ sung ..............................................................................26
Hệ thống hơi rẽ nhánh tuabin ...........................................................................27
Hệ thống hơi chèn ............................................................................................28
Hệ thống dầu bôi trơn ......................................................................................29
Hệ thống quay trở trục tuabin ..........................................................................32
Hệ thống xử lý nước ngưng .............................................................................32

Hệ thống nước làm mát mạch kín ....................................................................42
Hệ thống điều khiển thủy lực – kỹ thuật số .....................................................46
Hệ thống điều khiển tuabin ..............................................................................46
Hệ thống giám sát và bảo vệ Tuabin ................................................................48
Hệ thống cân bằng động online .......................................................................51
PHỤ LỤC ........................................................................................................60



Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

1.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

TỔNG QUAN

Tua bin hơi là một trong những thiết bị quan trọng bậc nhất của một nhà máy nhiệt
điện. Nó đóng vai trị là thiết bị chuyển hóa năng lượng nhiệt từ hơi thành năng lượng
quay cơ học và sau đó thơng qua máy phát để chuyển hóa thành điện năng. Thông
thường, máy phát và tuabin hơi sẽ đồng trục và được nối trực tiếp với nhau thông qua
khớp nối.
Tuabin theo mục đích sử dụng hơi sẽ gồm 2 loại là tuabin ngưng hơi (bao gồm cả
tuabin ngưng hơi có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt) và tuabin đối áp. Tuabin ngưng hơi
có cửa trích gia nhiệt là loại tuabin được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp
nhiệt điện do tổn thất nhiệt thấp, hiệu suất cao, hiệu quả kinh tế lớn.
Các nhà sản xuất tuabin hơi cỡ lớn trên thế giới gồm có: GE, Westinghouse (Mỹ),
Alstom, Siemens (châu Âu), Hitachi, Toshiba, Mitsubishi, Fuji Electric (Nhật),
Shanghai Electric, Dongfeng Electric, Harbin Electric (Trung Quốc), Doosan Heavy

Industry (Hàn Quốc).
Trong khn khổ thiết kế này, nhóm đề tài sẽ cung cấp các thông tin yêu cầu cơ bản và
cần thiết nhất cũng như đưa ra các thiết kế cơ sở mang tính cốt lõi để có thể lựa chọn
được tuabin ngưng hơi có cửa trích gia nhiệt và các thiết bị phụ trợ đi kèm phù hợp
nhất đối với từng dự án cụ thể. Các thông tin, thiết kế chi tiết, thiết kế chế tạo do nhà
sản xuất thực hiện sẽ không nằm trong khuôn khổ của thiết kế này.
2.
2.1.

TIÊU CHÍ THIẾT KẾ
Yêu cầu chung

2.1.1. Yêu cầu cơ bản
Tuabin được thiết kế có tuổi thọ tương đương với tuổi thọ nhà máy. Hiện Việt Nam
chưa có quy định cụ thể về tuổi thọ nhà máy hay thời gian phải tháo dỡ, loại bỏ nhà
máy, nhưng theo kinh nghiệm từ các HĐ EPC, tuổi thọ thiết kế của nhà máy tối thiểu
là 30 năm. Đây là mức thời gian đã giảm tối thiểu theo dự kiến dành cho việc bảo trì
hằng năm và sửa chữa không thường xuyên.
Công suất phát và hệ số tải sẽ thay đổi hằng giờ theo yêu cầu của điều độ. Công suất
phát sẽ được điều khiển từ khoảng 25% tải đến công suất tối đa.
Tổ máy sẽ đóng vai trị là phụ tải nền, nhưng cũng được thiết kế để đáp ứng dải phụ
tải rộng và tốc độ biến đổi tải nhanh.

2.1.2. Các thơng số chính của tuabin
Các thơng số chính của tuabin cần được xem xét bao gồm như sau:
 Áp suất hơi chính, Bar
 Nhiệt độ hơi chính, ºC
 Nhiệt độ hơi hồi nhiệt, ºC
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 1 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

 Áp suất thoát ra tối đa, mm. Hg
 Áp suất thoát ra ở mức kiểm soát, Bar
 Nhiệt độ của nước ngưng ra khỏi bình ngưng ºC
 Nhiệt độ nước làm mát tăng lên
 Số cửa gia nhiệt nước cấp trong chu trình
 Nhiệt độ nước cấp ở điểm cuối khi van mở rộng, áp suất định mức và 0%
bổ xung, oC
 Số dịng hơi thốt ra
 Chiều dài tối đa của cánh tuabin tầng cuối, mm
 Phần trăm nước bổ xung, tối đa
 Tốc độ quay, rpm
 Suất tiêu hao nhiệt (NUHR tối đa, HHV, ở điều kiện vận hành).
2.2.

Tiêu chuẩn áp dụng

Tuabin phải được thiết kế, chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm sao cho sau khi lắp đặt và
vận hành phù hợp với các quy trình kiến nghị của nhà sản xuất, thiết bị sẽ đáp ứng
được các yêu cầu của các tiêu chuẩn dưới đây, nhưng không giới hạn các mục sau:
2.2.1. Thông số vật liệu, phương pháp thiết kế, chế tạo và kỹ thuật hàn
 ASME : Hiệp hội các kỹ sư cơ khí Hịa Kỳ

 ANSI : Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ
 DIN : Viện tiêu chuẩn Đức
 ASTM : Hiệp hội kiểm nghiệm và vật liệu Hoa Kỳ
 AWS : Hiệp hội kỹ thuật hàn Hoa Kỳ
 AIJ : Viện kiến trúc Nhật Bản
 AMCA : Hiệp hội điều hịa và lưu động khơng khí
 API : Viện dầu khí Hoa Kỳ
 TEMA : Hiệp hội các nhà sản xuất thiết bị trao đổi hình ống
 HEI : Viện trao đổi nhiệt
 JAPS : Tổ chức tiêu chuẩn Nhật Bản
 JIS : Viện tiêu chuẩn Nhật Bản
 ISO : Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
 NFPA : Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia
 BS : Tiêu chuẩn các thông số kỹ thuật Anh
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 2 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

 BSI : Viện tiêu chuẩn Anh
 EN : Tiêu chuẩn Châu Âu
Và các tiêu chuẩn khác tương đương (cần có sự phê duyệt cho phép áp dụng của Chủ
đầu tư).
2.2.2. Hiệu suất tuabin

 IEC : Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế 60953-2 cùng với việc đo lưu lượng nước
ngưng.
 ASME : Hội các kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ (PTC-6.2).
2.2.3. Cơng suất điện và thơng số của các thiết bị điện
 IEC : Ủy ban Kỹ thuật điện Quốc tế
 ANSI :Tiêu chuẩn quốc gia Hoa kỳ
 IEEE : Viện Điện và các Kỹ sư điện
 NEMA : Hiệp hội các nhà sản xuất Điện Quốc gia
2.2.4. Vít, ren, bulong và đai ốc
 ISO Metric (Theo tiêu chuẩn quốc tế về hệ mét)
2.2.5. Đường ống
 JIS : Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản ,
 ASME B31.1 hoặc tương đương.
3.
3.1.

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ
Tua bin

3.1.1. Lựa chọn kiểu
Các vấn đề chính cần quan tâm khi lựa chọn Tuabin bao gồm: cấu hình xi lanh
tuabin, số cấp tái sấy, số đường hơi thoát của tuabin hạ áp, chiều dài tầng cánh cuối,
kiểu trích hơi trên tuabin và bố trí trục tuabin máy phát.
1. Số cấp tái sấy:
Đối với nhà máy nhiệt điện, tùy thuộc vào công suất tuabin và thông số hơi, để nâng
cao hiệu suất chu trình nhiệt, thường sẽ có 1-2 cấp tái sấy.
Đối với tái sấy một cấp (tái sấy đơn), hơi sau khi giãn nở ở tuabin cao áp/trung áp sẽ
được đưa lại về lò để tái sấy đến nhiệt độ yêu cầu sau đó đưa trở lại tuabin hạ áp.
Đối với 2 cấp tái sấy: hơi sau khi giãn nở ở tuabin cao áp sẽ được đưa về lò để tái sấy
đến nhiệt độ yêu cầu sau đó đưa trở lại tuabin trung áp; sau khi giãn nở sinh công ở

tuabin trung áp, hơi lại một lần nữa đưa về lò hơi để gia nhiệt rồi đưa trở lại tuabin
hạ áp.
2. Số đường hơi thoát của tuabin
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 3 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Tuabin trong nhà máy điện là tuabin ngưng hơi truyền thống. Hơi sau khi giãn nở sẽ
được đưa về bình ngưng để ngưng tụ hơi tại áp suất dưới áp suất khí quyển (chân
khơng).
Đối với tuabin cỡ lớn như của nhà máy điện, số đường hơi thoát của phần hạ áp ít
nhất là 2 đường thốt (và có thể lên đến 6-8 đường thoát). Thiết kế 2 đường thoát này
theo kiểu đối xứng, hơi sẽ đi vào giữa thân tuabin và giãn nở về hai hướng đối xứng
trước khi thốt về bình ngưng.
Việc xác định số đường hơi thoát phụ thuộc lớn vào lưu lượng hơi và áp suất hơi và
sẽ do nhà sản xuất quyết định.
3. Kiểu trích hơi tuabin
Tuabin hơi có hai kiểu trích hơi: trích hơi có điều chỉnh (lưu lượng, áp suất), trích
hơi khơng điều chỉnh.
Đối với hầu hết các tổ máy nhà máy điện, các cửa trích hơi chủ yếu để cung cấp cho
gia nhiệt nước cấp. Lúc này, áp suất cho phép thay đổi và lưu lượng hơi trích sẽ tuân
theo tải của nhà máy. Do đó, kiểu trích hơi khơng điều chỉnh được áp dụng mà
không cần bất cứ sự kiểm sốt áp suất nào.

4. Bố trí trục tuabin máy phát
Có 2 kiểu bố trí trục roto tuabin và máy phát: đồng trục (tandem compound) và đa
trục (cross compound).
Kiểu đồng trục là tất cả các tuabin và một máy phát nằm trên cùng trục và do đó
quay đồng tốc với nhau.
Kiểu đa trục thơng thường sẽ có cấu hình: (1 tuabin cao áp + 1 tuabin trung áp + 1
máy phát chung một trục quay với tốc độ 3000 rpm) và 1 tuabin hạ áp + 1 máy phát
chung một trục quay với tốc độ 1800 rpm.
Ưu điểm của kiểu đa trục là tuabin hạ áp vận hành với tốc độ thấp sẽ cho phép sử
dụng tuabin có tầng cánh cuối dài hơn, việc giãn nở vẫn thực hiện với hơi có độ ẩm
cao, giảm tổn thất; do đó nâng cao hiệu suất chu trình nhiệt.
Nhược điểm của kiểu đa trục là chi phí đầu tư cao do phải thêm một máy phát, vận
hành, điều khiển phức tạp, tốn diện tích; do đó, ít được áp dụng rộng rãi.
Kiểu bố trí đồng trục được áp dụng rộng rãi trong hầu hết các nhà máy nhiệt điện
hiện đại hiện nay trên thế giới và được kiến nghị áp dụng cho các nhà máy điện của
EVN.
5. Cấu hình xilanh tuabin
Đối với các tổ máy có cơng suất lớn cả hai dạng cấu hình như sau đều có thể được sử
dụng:
 Xilanh cao áp/trung áp kết hợp và các xilanh hạ áp riêng rẽ
 Các xilanh cao áp, trung áp và hạ áp riêng rẽ.
Cả hai cấu hình xilanh trên đều có thể chấp nhận áp dụng.
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 4 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Tuy nhiên, trên cơ sở tham khảo thiết kế của các nhà thầu hiện nay:
Đối với tuabin công suất lớn trên 600MW thông số hơi dưới tới hạn thì phương án
cấu hình xilanh tuabin như sau:
 01 thân xi lanh tuabin cao/trung áp kết hợp,
 02 thân xi lanh tuabin hạ áp riêng rẽ
Đối với tuabin công suất lớn trên 600MW thơng số hơi trên/siêu tới hạn thì phương
án cấu hình xilanh tuabin như sau:
 01 thân xi lanh tuabin cao/trung áp kết hợp hoặc 1 thân cao áp + 1 thân
trung áp riêng rẽ
 01 thân xi lanh tuabin hạ áp riêng rẽ.
Với các yếu tố như trên, các tuabin cỡ lớn cho các nhà máy điện hiện đại ngày nay đa
phần đều định hướng lựa chọn máy tuabin chính có cấu hình đa thân đồng trục, gia
nhiệt hồi nhiệt một cấp, gia nhiệt nước cấp, thiết kế nhiều xilanh với (1) tuabin áp
suất cao riêng biệt (HP), một (1) tuabin trung áp riêng biệt (IP) hoặc một HP/IP kết
hợp và một/hai ( 2) tuabin hạ áp (LP) với hơi thốt dịng đơi. Hơi trích khơng điều
chỉnh với áp suất và lưu lượng thay đổi.
3.1.2. Đặc tính kỹ thuật của tuabin
1. Mơ tả chung
Với những phân tích, định hướng lựa chọn tuabin hơi cho một nhà máy điện hiện đại
sẽ như trên, dòng hơi mới sẽ qua các van chặn và van điều chỉnh được đưa vào
tuabin cao áp. Trên thân tuabin cao áp sẽ thiết kế để có cửa trích hơi gia nhiệt cho
các bộ gia nhiệt cao áp.
Hơi sau khi giãn nở trong thân tuabin cao áp sẽ được dẫn tới các bộ quá nhiệt trung
gian của lò hơi và một phần lưu lượng hơi (trên đường quá nhiệt trung gian lạnh) có
thể sẽ được trích hơi gia nhiệt cho bình gia nhiệt cao áp còn lại.
Hơi tái sấy được gia nhiệt lại cho tới nhiệt độ thiết kế trung áp và được đưa vào
tuabin trung áp. Trên thân tuabin trung áp cũng sẽ thiết kế các cửa trích hơi sẽ cấp

hơi trích gia nhiệt cho các bộ gia nhiệt, bình khử khí và vận hành tuabin dẫn động
bơm.
Hơi thoát tuabin trung áp sẽ được dẫn tới 2 thân tuabin hạ áp, một phần lưu lượng
hơi được trích cấp cho bộ gia nhiệt hạ áp.
Các thân tuabin hạ áp là loại hai dịng thốt có các cửa trích hơi gia nhiệt cho các
bình gia nhiệt nước cấp hạ áp.
Tất cả các bình gia nhiệt và bình khử khí đều được trang bị hệ thống xả sự cố, dẫn
trực tiếp về bình ngưng để bảo vệ tránh nước ngược vào tuabin trong trường hợp sự
cố mức nước ngưng trong các bình gia nhiệt cao quá mức cho phép.
2. Vỏ tuabin

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 5 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Thiết kế và cấu trúc của vỏ Tuabin phải đảm bảo sao cho các biến dạng và giãn nở
nhiệt trong mọi điều kiện vận hành không ảnh hưởng tới độ an toàn và hiệu suất tổ
máy. Cấu trúc vỏ Tuabin cũng phải thuận tiện cho việc mở Tuabin phục vụ công tác
bảo dưỡng.
Các cảm biến nhiệt giám sát sẽ được thiết kế và lắp đặt tại các điểm giám sát để đo
nhiệt độ kim loại cũng như nhiệt độ hơi và cho phép đánh giá được các ứng suất
nhiệt.
3. Roto tuabin

Tuabin gồm một rôto cao – trung áp và rôto hạ áp được đồng nhất và gắn chặt với
nhau bằng bu-lông. Rôto được đỡ bằng hai (2) ổ trục. Ổ trục số 1 và số 2 lắp trong rô
– to của tầng cao – trung áp, Ổ trục số 3 và 4 được lắp trong rô – to tầng hạ áp.
Rô – to được đặt theo hướng trục nhờ bạc lót được lắp đặt trên giá ổ đỡ giữa tầng
tuabin HIP và LP.
Rơto tuabin có thể là loại rèn nguyên khối hoặc loại hàn giáp nối. Loại Rôto hàn giáp
nối thường nhẹ hơn loại rèn nguyên khối do có trong cấu trúc các thép hình tiết diện
rỗng, ứng suất nhiệt thấp hơn trong thời gian khởi động và vận hành cũng linh hoạt
hơn khi thay đổi tải. Tuy nhiên, công tác hàn đối với các Rôto hàn giáp nối đòi hỏi
các yêu cầu kỹ thuật khắt khe hơn. Do vậy mặc dù cả hai loại rôto hàn giáp nối hoặc
rèn nguyên khối đều có thể
chấp nhận được, nhưng các nhà cung cấp rôto hàn
giáp nối phải chứng minh kinh nghiệm vận hành thực tế đạt kết quả tốt của một rơto
có thiết kế tương tự như loại dự kiến cung cấp cho dự án.
Hệ thống rôto tuabin - máy phát kết hợp sẽ được thiết kế để tránh các tốc độ tới hạn
trong dải tốc độ vận hành ± 5% tốc độ định mức.
Tầng cánh cao – trung áp có khả năng chịu nhiệt độ cao và giới hạn bền mỏi lớn.
Tầng cánh hạ áp có khả năng chịu tính giịn ở nhiệt độ thấp cực tốt.
Trước khi gia cơng, kiểm tra bằng sóng siêu âm, kiểm tra từ tính và các phương pháp
kiểm tra khác nhau được tiến hành để đảm bảo rằng các mối rèn đáp ứng u cầu các
đặc tính vật lý và hóa học. Sau khi các cánh được lắp ghép, rô – to được cân chỉnh
cẩn thận bằng kiểm tra cân bằng động. Cân bằng khối lượng được làm khớp một
cách cẩn thận và gắn chặt vào lỗ rãnh và/ hoặc các rãnh được gia cơng bên trong rơ –
to.
Do đường kính của trục rôto cao – trung áp được thiết kế tương đối nhỏ, dòng rò rỉ
từ vách ngăn được tối thiểu hóa và chỉ số bền mỏi chu kỳ thấp là cực kỳ nhỏ. Đây là
những thuận lợi để ngăn chặn sự đứt gãy của cánh quạt ngay cả khi tuabin phải chịu
khởi động, dừng hoặc thay đổi tải thường xuyên trong một chu trình dài.
4. Cánh tuabin
Kiểu cánh tuabin sẽ do mỗi nhà thiết kế chế tạo theo những đặc trưng thiết kế riêng.

Cánh tuabin được làm từ hợp kim có độ dẻo rất tốt và đặc tính bền mỏi cũng như sức
chống chịu ăn mòn và bào mòn của hơi nước cao. Chúng được gia công từ vật liệu
cứng, được tiến hành chốt chặn hoặc rèn, và được lắp mộng đuôi én với mâm bánh
xe sử dụng phương pháp gia cơng kín khít.
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 6 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Các vòng đai đồng tâm được đặt trên đầu mút cánh tuabin để hạn chế hơi rò rỉ giữa
lớp vỏ và cánh tuabin.
Đối với một rôto, kiểu cánh có thể là giống nhau ở tất cả tầng hoặc cũng có thể khác
nhau giữa các tầng cánh nhằm đạt được hiệu suất vận hành tối ưu.
Tất cả cánh động sẽ được thiết kế và chế tạo tránh được khả năng hư hại do rung khi
cả cụm vận hành ở bất kỳ tốc độ nào trong dải từ -5% đến +5% của vận tốc đồng bộ
ở bất kỳ phụ tải nào từ công suất lớn nhất của tuabin trở xuống.
Tầng cánh cuối cùng được gia công thành dạng đường cong khớp lại ở phân đoạn
thấp hơn của chúng, sau đó được chèn cố định. Các cánh động và cánh tĩnh phần
tuabin hạ áp phải được thiết kế chế tạo bằng vật liệu thích hợp để vận hành trong
vùng hơi ẩm.
5. Van điều khiển (Control Valves)và Van chặn (Stop or Throttle valves)
Các van chặn cùng với các van điều chỉnh được bố trí trên mỗi đường hơi cấp cho
các xilanh cao và trung áp. Các van chặn và van điều chỉnh được thiết kế tích hợp.
Mỗi van chặn sẽ được trang bị cùng với một bộ lọc hơi để tránh vật chất lạ bên ngoài

thâm nhập vào tuabin. Các van chặn có nhiệm vụ cho phép/khơng cho phép hơi đi
vào tuabin. Các van này chỉ được mở khi dòng hơi đảm bảo yêu cầu chất lượng hơi
(theo đặc tính thiết kế tuabin của nhà chế tạo).
Các van điều chỉnh được thiết kế để có thể vận hành với áp suất và nhiệt độ làm việc
cao nhất của dòng hơi. Ở vị trí đóng van sẽ ngắt tồn bộ dịng hơi đưa vào tuabin.
Trong quá trình vận hành bình thường, thiết bị điều khiển van sẽ thiết lập vị trí mở
của van theo yêu cầu của hệ thống điều khiển.
Các van chặn và van điều chỉnh được điều khiển bởi:
 Vận hành từ xa từ phòng điều khiển trung tâm
 Hệ thống điều khiển tự động
Các van chặn được thiết kế để có thể hoạt động kết hợp với hệ thống van rẽ nhánh
trong quá trình khởi động nhằm đảm bảo chất lượng hơi trước khi được đưa vào
tuabin và phải được bố trí gần nhất có thể với đầu vào tua bin để hạn chế việc vượt
tốc tuabin trong trường hợp sa thải tải do tác động của dư lượng hơi.
Các cảm biến nhiệt giám sát sẽ được thiết kế và lắp đặt tại các điểm giám sát trên
thân van / ngăn hơi để đo nhiệt độ kim loại thân van cũng như nhiệt độ hơi và cho
phép đánh giá được các ứng suất nhiệt trên thân van trong quá trình động cũng như
trong quá trình vận hành bình thường.
6. Các ổ đỡ
Tất cả các ổ đỡ chính được bơi trơn áp lực. Để đảm bảo độ lệch thích hợp của mỗi ổ
đỡ chính tại mọi thời điểm, thiết kế ổ bi thêm vào tính năng tự điều chỉnh. Loại ổ đỡ
miếng lót hoặc loại ổ đỡ elip được lựa chọn theo tải trọng của ổ đỡ. Loại ổ đỡ miếng
lót có 5 hoặc 6 miếng độc lập với nhau trong một ổ đỡ, tất cả miếng lót được đặt giữ
trong vịng bi bằng chốt và có thể di chuyển theo sự xê dịch của rô - to .
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 7 / 60

Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Loại ổ đỡ elip có mặt tiếp xúc hình cầu giữa thân vịng bi và vịng đai của nó, nó
cũng có khả năng dịch chuyển dự do.
Nhiệt độ vận hành chuẩn được duy trì bằng đơn vị cung cấp dầu, và số lượng cung
cấp cho mỗi ổ đỡ được điều chỉnh nhờ các lỗ ở trong ống cấp dầu.
Để dễ dàng điều chỉnh khung ổ đỡ được trang bị các miếng chèn có thể dễ dàng dịch
chuyển hoặc thay thế để có được sự liên kết ban đầu thích hợp.
Các ổ đỡ được đặt thẳng với sự kiểm soát kỹ càng, hợp kim thiếc Babbitt chất lượng
cao được kẹp chặt vào vỏ ổ đỡ bởi mộng neo.
7. Bạc lót ổ đạn
Bộ phận này bao gồm các chân đế, vành đế, tấm định hình và ống cấp dầu.
Chân đế được làm bằng thép cacbon thấp với hàm lượng thiếc trong hợp kim Babbitt
cao, đế hình cầu trên lưng của chân đế có khả năng quay 360 độ. Đế chân đế được
làm bằng thép cacbon dụng cụ.
Vành đế giữ chân đế và tấm định hình trong vị trí hoạt động của nó. Vành đế được
làm bằng tấm thép kết cấu hoặc thép rèn. Một đường dẫn dầu vào hình vành khuyên
được đặt trên lưng của vành đế phân phối dầu đến lỗ trục qua đầu ra của thành vành
đế và vào trong ống cấp dầu.
Tấm định hình làm cân bằng tải trọng của mỗi chân đế. Tấm định hình hoạt động với
các đế đỡ chân đế hình cầu đảm bảo rằng bề mặt bạc lót trở nên hồn tồn phù hợp
với việc xoay của vành tỳ.
3.2.

Hệ thống gia nhiệt nước cấp

Hệ thống gia nhiệt nước cấp có chức năng nâng nhiệt độ nước ngưng tới nhiệt độ phù

hợp để cấp vào lò hơi. Hệ thống gia nhiệt nước cấp bao gồm các bộ gia nhiệt hạ áp,
bình khử khí và các bộ gia nhiệt cao áp.
Việc lựa chọn số lượng bộ gia nhiệt sẽ phụ thuộc vào phân tích, tính tốn kinh tế kỹ
thuật chu trình nhiệt. Về ngun tắc, nhiều bộ gia nhiệt hơn sẽ tương ứng với việc tận
dụng nhiệt được nhiều hơn, tăng hiệu suất của chu trình nhiệt, tuy nhiên, song song với
đó là chi phí đầu tư, xây dựng và bảo trì cũng lớn hơn.
Đối với tổ máy cơng suất lớn, theo tính tốn và kinh nghiệm của hầu hết các nhà sản
xuất trên thế giới cho thấy thực tế hiện nay là sử dụng 7 - 8 bộ gia nhiệt.
Các bộ gia nhiệt hạ áp có chức năng nâng nhiệt độ nước ngưng trước khi đưa vào bộ
khử khí. Các bộ gia nhiệt này sử dụng hơi cấp từ các cửa trích trung áp và hạ áp
tuabin.
Bộ gia nhiệt số 1 thường được đặt ở cổ bình ngưng. Các bộ gia nhiệt hạ áp được bố trí
nối tiếp nhau phía ngồi bình ngưng. Các bộ gia nhiệt hạ áp đều được trang bị đường
ống rẽ nhánh riêng biệt.
Nước xả từ các bộ gia nhiệt hạ áp được dẫn theo thứ tự từ bộ gia nhiệt số cao sẽ chảy
đến bộ gia nhiệt hạ áp số thấp và sau đó được đưa về bình ngưng.
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 8 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Bộ khử khí có chức năng chính là khử O2 và CO2 hoà tan trong nước ngưng, ngoài ra
bộ khử khí cũng có chức năng như 1 bộ gia nhiệt (số 5). Hơi gia nhiệt cho bộ khử khí
được cấp từ cửa trích hơi tuabin trung áp.

Chức năng của các bộ gia nhiệt cao áp là nâng nhiệt độ nước cấp từ nhiệt độ trong
bình khử khí tới nhiệt độ cấp vào lò hơi bằng cách sử dụng hơi gia nhiệt cấp từ các cửa
trích hơi tuabin cao áp và trung áp. Các bộ gia nhiệt cao áp bố trí nối tiếp từ đầu đẩy
của các bơm nước cấp. Một đường rẽ nhánh tự động độc lập sẽ được trang bị qua mỗi
bình gia nhiệt cao áp.
Trên mỗi đường ống hơi trích tới các bộ gia nhiệt nước cấp cao áp, hạ áp và bình khử
khí sẽ được trang bị hệ thống van một chiều ngoại trừ bộ gia nhiệt hạ áp đặt trong cổ
bình ngưng nhằm tránh hiện tượng nước ngược đi vào tuabin.
Nước xả của mỗi bộ gia nhiệt cao áp sẽ chảy đến bộ gia nhiệt kế tiếp áp lực thấp hơn
và cuối cùng đến bình khử khí.
3.2.1. Cơ sở thiết kế hệ thống gia nhiệt
Các bình gia nhiệt nước cấp được thiết kế nhiệt trên cơ sở tính tốn sơ đồ cân bằng
nhiệt có tính đến yếu tố dự phịng và sai số tính tốn.
Hệ số đóng cáu trong ống tn theo quy định của HEI hoặc tiêu chuẩn tương đương.
Thiết kế cơ khí tuân theo tiêu chuẩn ASME SA688, SA516 hoặc tiêu chuẩn tương
đương.
Lưu lượng thiết kế của bơm dồn nước đọng tương đương lưu lượng lò hơi lớn nhất
(BMCR) cộng thêm 15%.
Cơ sở thiết kế hệ thống gia nhiệt trình bày trong bảng sau:
Lưu lượng

kg/h

Nước ngưng sau bình

Áp suất

kg/cm2g

ngưng hơi chèn

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Sau bộ gia nhiệt hạ áp

Áp suất

kg/cm2g

số 1

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ

Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 9 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Lưu lượng

kg/h

Sau bộ gia nhiệt hạ áp

Áp suất

kg/cm2g

số 2

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Sau bộ gia nhiệt hạ áp

Áp suất

kg/cm2g

số 3

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Sau bộ gia nhiệt hạ áp

Áp suất

kg/cm2g

số 4

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Áp suất

kg/cm2g

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Áp suất

kg/cm2g

Nhiệt độ

oC

Sau bình khử khí

Sau bơm nước cấp

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 10 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Trước bơm tăng áp

Áp suất

kg/cm2g

nước cấp

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Áp suất trước bơm nước cấp

kg/cm2g

Công suất điện

kW

Khối lượng riêng nước cấp

kg/m3

Bơm tăng áp

rpm

Bơm nước cấp

rpm

Lưu lượng

kg/h

Sau bộ gia nhiệt cao áp

Áp suất

kg/cm2g

số 1

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Sau bộ gia nhiệt cao áp

Áp suất

kg/cm2g

số 2

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Tốc độ bơm

Sau bộ gia nhiệt cao áp

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 11 / 60

Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

số 3

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Áp suất

kg/cm2g

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

3.2.2. Kiểu bộ gia nhiệt nước cấp
Có hai kiểu bộ gia nhiệt nước cấp là kiểu nằm ngang và kiểu đứng.
1. Kiểu nằm ngang có các ưu điểm sau so với kiểu đứng:
 Diện tích bề mặt thoát nước lớn hơn so với kiểu đứng, do đó việc điều
khiển theo cấp ổn định hơn.
 Khơng có vùng chìm ngập khơng hiệu quả như trường hợp kiểu đứng.
 Bình gia nhiệt hạ áp số 1 có thể được lắp đặt ở cổ của bình ngưng.
 Các bộ gia nhiệt khác thường được đặt ở gian gia nhiệt giữa gian Tuabin
và gian bun-ke than và các bộ gia nhiệt áp suất cao hơn thì được đặt ở sàn
cao hơn. Do vậy, việc xả nước ngưng trong các bình gia nhiệt ở phụ tải

thấp dễ dàng hơn so với các bộ gia nhiệt kiểu đứng mà được đặt ở sàn có
cao độ như vậy.
 Cơng tác bảo trì thuận lợi hơn
2. Bình gia nhiệt kiểu đứng có các ưu điểm sau so với loại nằm ngang:
 Diện tích cần thiết để lắp đặt các bộ gia nhiệt nhỏ hơn.
 Do các bộ gia nhiệt có thể được đặt trong gian tuabin, nên khơng cần có
khoảng khơng phụ để di dời các bó ống, và đường ống hơi trích từ tuabin
đến mỗi bộ gia nhiệt là ngắn hơn.
Trong thiết kế này, kiến nghị lựa chọn sử dụng các bộ gia nhiệt kiểu nằm ngang do
độ an toàn vận hành khi điều khiển mức nước xả bình và cơng việc bảo dưỡng dễ
dàng hơn. Tuy nhiên, phương án sử dụng kiểu bình gia nhiệt kiểu đứng cũng có thể
được chấp nhận nếu nhà cung cấp chứng minh được các ưu điểm của các bộ gia nhiệt
kiểu đứng.
Một số đặc tính các bộ gia nhiệt trình bày trong bảng sau:
Thơng số

Đơn vị

Kiểu
Lưu lượng thiết kế
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Giá trị / Đặc tính
Nằm ngang

kg/h
Trang 12 / 60

Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Đơn vị

Thông số
Chiều dày vỏ

mm

Chiều dày tấm ống

mm

Giá trị / Đặc tính

Trong ống kg/cm2g
Áp suất thiết kế
Vỏ

kg/cm2g

Vào

oC

Ra

oC

Nhiệt độ nước ngưng

Khối lượng khô

kg

Khối lượng làm việc

kg

Khối lượng cực đại

kg

3.2.3. Vật liệu sử dụng cho các bộ gia nhiệt nước cấp
Vật liệu ống bộ gia nhiệt cao áp và hạ áp và phương pháp cố định các ống với giá
ống phải được thiết kế để phù hợp với việc nâng cao các đặc tính kinh tế kỹ thuật tổ
máy.
Vật liệu cho bộ gia nhiệt hạ áp:
Trước đây, đồng được sử dụng là vật liệu làm ống bình gia nhiệt do hệ số trao đổi
nhiệt tốt. Tuy nhiên, khi sử dụng ống đồng sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn ammonium
tại các bề mặt tiếp xúc với hơi của ống, do đó làm tăng hàm lượng đồng trong nước
ngưng. Do đó, ngày nay, vật liệu thép không gỉ đã được sử dụng để chế tạo ống bình
gia nhiệt thay thế cho đồng.
Ống thép cacbon đã khơng cịn được sử dụng cho các bộ gia nhiệt hạ áp, do nhiệt độ
vận hành phía nước thấp hơn 200oC, nên màng bảo vệ trên thép cacbon khơng đảm
bảo chịu được sự ăn mịn và mài mòn trong ống.
Vật liệu cho bộ gia nhiệt cao áp:

Với tổ máy có các thơng số hơi cao như hiện nay, có thể sử dụng cả hai loại thép
khơng gỉ và thép cacbon làm vật liệu cho các bộ gia nhiệt cao áp. Hiện nay, việc sử
dụng thép cacbon đã trở thành thông dụng do đã khắc phục được các nhược điểm
chịu ăn mòn kém cũng như kinh tế hơn so với vật liệu thép không rỉ.
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 13 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Hệ thống bơm nước cấp

3.3.

Chức năng chính của các bơm nước cấp nước lò hơi là vận chuyển nước cấp từ bể
chứa nước cấp khử khí vào lị hơi. Ngồi ra các bơm cấp cịn cung cấp nước cho hệ
thống phun rẽ nhánh cao áp và bộ giảm nhiệt hơi quá nhiệt và quá nhiệt trung gian từ
đầu đẩy và cấp trung gian của các bơm nước cấp.
Có 2 kiểu bơm và cấu hình được áp dụng rộng rãi cho các nhà máy điện công suất lớn
là: bơm nước cấp truyền động điện và bơm nước cấp truyền động bằng tuabin hơi.
i.

Bơm nước cấp truyền động điện (MBFP)

Ở kiểu bơm này, động cơ điện sẽ kéo máy bơm cấp nước với máy bơm tăng áp đầu

hút (boster pump), truyền động và các phụ kiện.
Cấu hình chuẩn cho kiểu bơm này là 3*50%, trong đó ở điều kiện vận hành bình
thường, 2 bơm sẽ làm việc và 1 bơm ở chế độ dự phòng.
Ở chế độ khởi động, 1 bơm sẽ làm việc. Ở đây có một điểm lưu ý rằng, mặc dù ở chế
độ khởi động, chỉ cần một bơm làm việc có cơng suất bằng 30% cơng suất định mức
là đủ cho việc khởi động của nhà máy; tuy nhiên,việc việc sử dụng một bơm có cơng
suất bằng 50% đóng vai trị vừa khởi động, vừa dự phịng sẽ cung cấp thêm độ tin
cậy để duy trì vận hành đầy đủ ngay cả khi một trong các máy bơm gặp sự cố.
ii. Bơm nước cấp truyền động tuabin (TBFP)
Ở kiểu bơm này, cấu hình tương đương gồm 2*50% tuabin hơi nước kéo máy bơm
cấp nước chính trong quá trình vận hành và một động cơ điện 1*30% kéo máy bơm
cấp nước phục vụ quá trình khởi động được xem xét.
Sự phân tích kinh tế - kỹ thuật của hai loại BFP được đưa ra trong bảng dưới đây.
HẠNG MỤC

ĐƠN VỊ

MBFP

TBFP

Tổng công suất (Gross)
nhà máy

MW

600

600

Tổng đầu ra (Net) nhà
máy

MW

545.6

567

Tổng công suất nhiệt nhà
máy

kCal/kWh

2009

2087

Thời gian hoạt động Nhà
máy (n)

Năm

30

30

Hệ số chiết khấu (i)

%

10

10

Hệ số giá trị hiện tại

((1+i)^n‐

9.4

9.4

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 14 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

HẠNG MỤC

ĐƠN VỊ

Thiết kế chuẩn công trình Nhà máy Nhiệt điện

MBFP

TBFP

MW

21.4

Cơ sở

MUS$

83.1

Cơ sở

Cơng suất nhiệt bổ sung

kCal/kWh

Cơ sở

78

Chi phí nhiên liệu bổ sung
do cơng suất nhiệt cao hơn

MUS$

Cơ sở

51.48

1)/(i(1+i)^n)
Mất mát trong bán năng
lượng
Tổn hao doanh thu trong
30 năm hoạt động của
Nhà máy @ 6500 hrs/năm
với giá điện 6.34
cents/kWh

Chênh lệch giá dự án trên
cơ sở phần mềm dịng
nhiệt

MUS$

Cơ sở

14.5

Tổng chi phí bổ sung vịng
đời

MUS$

83.1

65.98

Chi phí chênh

lệch lấy từ đầu
ra phần mềm
PEACE

Note: So sánh trên áp dụng trên cơ sở tổ máy 600MW.
So sánh trên chưa xem xét đến chi phí bảo trì, theo đó chi phí bảo dưỡng, thay
thế cơ phận của tuabin dẫn động có phần cao hơn động cơ điện.
Qua so sánh trên, có thể thấy phương án TBFP có tính kinh tế cao hơn và được khuyến
cáo áp dụng đối với các tổ máy công suất lớn trên 600MW. Tuy nhiên, Phương án
động cơ điện cũng sẽ được xem xét trong trường hợp nhà sản xuất/nhà thầu chứng
minh được ưu điểm của lựa chọn này đối với từng dự án cụ thể.
Ngoài ra, hiện nay một số nhà máy trên thế giới còn áp dụng cấu hình 2*50% bơm
nước cấp truyền động bằng động cơ điện để cung cấp nước cho lò hơi trong cả khi
khởi động và vận hành ổn định. Ưu điểm của phương án này là giảm tối thiểu chi phí
đầu tư (vì khơng cần trang bị thêm bơm cho q trình khởi động, vận hành đơn giản,
giảm chi phí xây dựng bệ móng, kết cấu đỡ và các thiết bị đi kèm…). Tuy nhiên,
nhược điểm lớn nhất của phương án này là khơng có dự phịng trong trường hợp 1
trong 2 bơm bị sự cố, nhà máy buộc phải giảm 50% tải, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh
tế của nhà máy. Do đó, kiến nghị khơng xem xét áp dụng cấu hình này cho các dự án
nhà máy điện của Việt Nam.
Các máy bơm tăng áp được tăng tốc độ thông qua hộp số cho tuabin điều khiển BFP
hay điều khiển trực tiếp bằng động cơ điện cho động cơ điện điều khiển BFP.
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 15 / 60

Rev.2

Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Các bơm BFP có khả năng hoạt động an toàn liên tục kể cả trong một số điều kiện bất
bình thường như vận hành ở tần số (47-52 Hz), vận hành VWO với 3% nước cấp bổ
sung, vượt quá áp lực của TG, ngắt 1 bộ gia nhiệt HP, sa thải, khởi động của tổ máy,
hoạt động bỏ qua bộ gia nhiệt HP/LP...
Mỗi tuabin điều khiển máy bơm cấp nước (nếu có) được lắp đặt với các phụ kiện khớp
nối, hộp số, các thiết bị tích hợp, xử lý các thiết bị, vv. Mỗi máy bơm tuabin cũng
được cung cấp với hệ thống bôi trơn áp lực đủ công suất cho cả tuabin và các bơm
điều khiển và giảm tốc, bao gồm máy bơm dầu, bồn chứa thùng đựng nước thải, làm
mát bằng nước làm mát dầu (2x100%), lọc dầu, hiển thị mức, chỉ số lưu lượng, nhiệt
kế, van giảm, điều chỉnh áp suất và van cần thiết, tất cả các kết nối với nhau đường
ống và phụ kiện.
Mỗi động cơ điều khiển máy bơm cấp nước với khớp nối mềm, khớp nối thay đổi tốc
độ thủy lực, hộp số, các thiết bị tích hợp, xử lý các thiết bị, vv. Mỗi khớp nối tốc độ
thay đổi cũng được cung cấp với hệ thống bôi trơn áp lực đủ cho các máy bơm, khớp
nối thay đổi tốc độ, hộp số, bao gồm máy bơm dầu, thùng chứa nước thải, bộ làm mát
bằng dầu (2x100%), lọc dầu, chỉ báo mức, chỉ số lưu lượng thị giác, nhiệt kế, van
giảm, điều chỉnh áp suất và van cần thiết, tất cả các kết nối với nhau đường ống và phụ
kiện.
3.3.2. Cơ sở thiết kế
Bơm tiếp áp của bơm dẫn động tua bin được dẫn động bằng động cơ riêng. Bơm tiếp
áp của bơm điện sẽ được dẫn động bởi chính động cơ bơm điện.
Bơm nước cấp lò hơi dẫn động bằng động cơ điện sẽ có khớp nối thuỷ lực để đảm
bảo khả năng điều chỉnh lưu lượng một cách kinh tế. Hơi cấp cho các tuabin dẫn
động bơm được lấy từ cửa trích số 4 (chung với cửa trích hơi cấp cho bộ khử khí).
Các yêu cầu chính về bơm cấp lị hơi có thể được tóm tắt như sau:

(1) Vận hành ổn định trên suốt dải công suất
(2) Nhanh chóng đáp ứng theo sự thay đổi của tải
(3) Dễ dàng trong việc vận hành và bảo dưỡng
(4) Có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao.
3.3.3. Đặc tính của các thiết bị chính
1. Bơm nước cấp
Bơm nước cấp lò hơi là loại ly tâm, trục ngang, đa cấp, vỏ ngoài dạng thùng, được
trang bị bộ lọc đầu hút, hệ thống bảo vệ bơm ở lưu lượng thấp nhất.
Các bộ bơm được trang bị với đường ống nối bao gồm hệ thống xả khí và xả đọng và
cùng với hệ thống làm mát và bôi trơn.
Mỗi bộ bơm được bảo vệ ở mức lưu lượng thấp bằng một vịng tuần hồn tự động
nước cấp trở lại bể chứa nước cấp khử khí.

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 16 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Tại đầu đẩy của các bơm nước cấp có trang bị một hệ thống cấp nước cho bộ giảm
ôn hơi quá nhiệt, cho hệ thống rẽ nhánh cao áp và tại tầng trung gian của đầu đẩy
bơm cấp có trang bị hệ thống nước cấp cho bộ giảm ôn hơi quá nhiệt trung gian..
Bơm được trang bị hệ thống chèn, hệ thống nước làm mát gối trục, hệ thống làm mát
dầu trong bộ khớp nối thủy lực, …
Ngoài ra, mỗi bơm được trang bị đầy đủ các thiết bị đo lường cần thiết để đảm bảo

vận hành hệ thống an toàn và hiệu quả.
2. Bơm tiếp áp
Bơm tiếp áp là kiểu nằm ngang một cấp, bánh công tác kép được cung cấp với các ổ
bôi trơn chống ma sát và chèn trục cơ khí.
Bơm tiếp áp cho bơm nước cấp dẫn động điện được dẫn động trực tiếp bằng một
trong 2 đầu trục dẫn động của động cơ chính. Bơm tiếp áp này được lắp đặt trên một
tấm đế cùng với các đường ống phụ trợ, bộ lọc đầu hút và thiết bị đo lường.
Bơm tiếp áp của bơm dẫn động tua bin được dẫn động bằng động cơ riêng.
Một số đặc tính bơm nước cấp và bơm tiếp áp dẫn động điện
Thông số

Đơn vị

Bơm nước cấp

t/h

Bơm tăng áp

t/h

Bơm nước cấp

mAq

Bơm tăng áp

mAq

Bơm nước cấp

mAq

Bơm tăng áp

mAq

Vận tốc liên

Bơm nước cấp

rpm

tục

Bơm tăng áp

rpm

Giá trị / Đặc tính

Ghi chú

Cơng suất

Cột áp tổng

NPSH

Công suất động cơ bơm

kW

Điện áp

kV

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 17 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thông số
Vận tốc động cơ

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Đơn vị

Giá trị / Đặc tính

Ghi chú

rpm

3. Khớp nối thuỷ lực

Khớp nối thủy lực là một thiết bị có thể thay đổi tốc độ truyền động từ động cơ tới
bơm cấp nước lò hơi. Khớp nối thuỷ lực và bộ truyền động được tích hợp trong cùng
một thân.
Bộ truyền động thuỷ lực bao gồm có một bộ bánh răng (dẫn động trực tiếp bằng
động cơ điện) và khớp nối thuỷ lực.
Hệ thống khớp nối thuỷ lực sẽ được trang bị hai hệ thống dầu: một hệ thống dầu làm
việc và một hệ thống dầu bôi trơn.
4. Tuabin dẫn động bơm nước cấp
Tuabin dẫn động là loại 1 xi lanh, 1 dòng chảy, kiểu ngưng tụ. Nguồn hơi sẽ được
lấy dạng vào hơi chuyển đổi giữa 2 đường hơi (cao áp và hạ áp). Trong điều kiện vận
hành bình thường, hơi này được cấp từ trích hơi của tua bin chính (trích hơi tới bình
khử khí). Khi khởi động và tại tải thấp, hơi này được cấp từ hệ thống tái sấy nguội.
Trong giai đoạn nghiệm thu, hơi này được lấy từ hệ thống hơi phụ trợ. Hơi thoát của
tua bin bơm nước cấp được xả trực tiếp vào bình ngưng chính.
Một số đặc tính tuabin dẫn động bơm và thông số nước cấp:
Thông số

Đơn vị

Công suất liên tục lớn nhất

kW

Vận tốc liên tục lớn nhất

rpm

Lưu lượng

kg/h

Thông số hơi tại

Áp suất vào

kg/cm2g

điều kiện BMCR

Nhiệt độ vào

oC

Áp suất thốt

kg/cm2g

Thơng số hơi tại

Lưu lượng

kg/h

điều kiện RO

Áp suất vào

kg/cm2g

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ

Ấn bản 2, tháng 8/2017

Giá trị / Đặc tính

Ghi chú

Trang 18 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thơng số

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Đơn vị

Nhiệt độ vào

oC

Áp suất thốt

kg/cm2g

Lưu lượng

kg/h

Thơng số nước cấp

Áp suất

kg/cm2g

sau bơm nước cấp

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Lưu lượng

kg/h

Áp suất

kg/cm2g

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Thơng số nước cấp

Giá trị / Đặc tính

Ghi chú

trước bơm tăng áp
nước cấp

Áp suất trước bơm nước cấp

3.4.

kg/cm2g

Hệ thống bơm nước ngưng

Nước ngưng trong bình ngưng chính sẽ được đưa trở lại lò hơi bằng các bơm nước
ngưng sau khi đưa qua các bình gia nhiệt hạ áp, khử khí và được các bơm nước cấp
bơm qua các bình gia nhiệt cao áp trở lại lò hơi.
Các bơm nước ngưng chính là loại ly tâm, nhiều cấp, trục đứng.
Có hai loại cấu hình có thể xem xét tùy thuộc vào các yếu tố về độ dự phòng, khả
năng khả dụng của bơm, yêu cầu vận hành ở tải thấp… là 2*100% và 3*50%.
Ưu nhược điểm của cấu hình 2*100%:

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 19 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

+ Chi phí thiết bị cao
+ Dự phịng công suất lớn (100% công suất)
+ Không linh hoạt trong vận hành, đặc biệt là trong vận hành thay đổi tải/tải thấp
+ Độ dự phịng khơng cao (chỉ được tối đa một bơm có sự cố phải dừng vận hành)
Ưu nhược điểm của cấu hình 3*50%:
+ Chi phí thiết bị thấp hơn
+ Dự phịng cơng suất thấp hơn (chỉ 50% công suất)
+ Linh hoạt trong vận hành đặc biệt là khi vận hành thấp tải, tải thay đổi
+ Độ dự phịng thiết bị (hay tính khả dụng) cao hơn: (được tối đa hai bơm có sự cố)
Tùy thuộc vào các yếu tố nêu trên mà Chủ đầu tư có thể lựa chọn cả hai kiểu cấu
hình bơm cho phù hợp.
Các bơm vận hành sẽ thiết kế để vận chuyển được 105 - 110% tổng lượng nước
ngưng và bất cứ lượng nước xả và nước bổ sung nào từ bình ngưng ở chân khơng
cao nhất có thể đạt được trong điều kiện khả năng của tuabin (TCC).
Các bơm nước ngưng chính sẽ được trang bị các vịng đệm chèn thích hợp để tránh
lọt khơng khí vào nước ngưng trong mọi điều kiện phụ tải và khi bơm ở chế độ dự
phòng.
Bộ lọc đầu hút sẽ được trang bị cho các bơm nước ngưng chính.
Các đặc tính, chỉ tiêu kỹ thuật chính của bơm nước ngưng được đưa ra trong bảng
sau:
Lưu lượng

kg/h

Áp suất

kg/cm2g

Nhiệt độ

oC

Entanpi

kJ/kg

Nước ngưng sau bơm

Công suất bơm

m3/h

Cột áp tổng

mAq

Vận tốc bơm

rpm

Hiệu suất bơm

%

Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 20 / 60


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Điện áp

V

Công suất điện

kW

Vận tốc động cơ

rpm

Hiệu suất động cơ

%

3.5.

Bình ngưng

Bình ngưng có chức năng chính là thu hồi và ngưng tụ dòng hơi sau khi giãn nở trong
tuabin, nước xả từ hệ thống gia nhiệt cao áp và hạ áp, hơi từ các hệ thống rẽ nhánh
tuabin và các nguồn xả khác từ tuabin hơi.
Bình ngưng được thiết kế để có thể chứa tồn bộ lượng nước trong chu trình đưa về.
Bình ngưng được lắp đặt một bộ điều khiển mức kiểu gián tiếp, đảm bảo mức độ linh
hoạt cao trong vận hành. Mức nước trong giếng ngưng được duy trì khơng đổi nhờ các
bộ điều khiển đặt ở đầu đẩy các bơm ngưng.Thông thường nước cấp bổ sung được đưa
vào bình ngưng qua các giá phun nước. Nước cấp bổ sung trong trường hợp khẩn cấp
được đưa trực tiếp vào giếng ngưng.
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt bình ngưng và kích thước ống phải được tính tốn cẩn
thận nhằm đáp ứng u cầu về độ chênh nhiệt độ nước làm mát đầu vào và ra.
Ở đây, độ chênh nhiệt độ này phụ thuộc vào yêu cầu nhiệt độ nước thải làm mát ra môi
trường (quy định của TCMT VN là nhỏ hơn 40oC), yếu tố kinh tế - kỹ thuật (vì độ
chênh nhiệt độ càng nhỏ thì diện tích bề mặt trao đổi nhiệt càng to, lưu lượng nước
làm mát càng lớn và ngược lại). Theo tính tốn phân tích và kinh nghiệm từ các dự án
trước, độ chênh nhiệt độ này thường được xem xét từ 6 – 7oC.
Bình ngưng tụ có khả năng chịu được các điều kiện bất bình thường như VWO 3% HP
/ LP bypass hoạt động, bộ gia nhiệt HP không hoạt động .v.v.
3.5.1. Các yêu cầu thiết kế
Trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, làm mát bằng nước biển/ngọt. Các hộp nước độc lập cho
phép cách ly hộp nước cần bảo dưỡng trong các khi các hộp nước khác của tuabin
vẫn làm việc bình thường.
Bình ngưng được thiết kế nhận hơi từ hệ thống rẽ nhánh hạ áp đảm bảo khơng gây ra
tiếng ồn, bị rung hay bị ăn mịn quá mức cho phép. Bình ngưng cũng được thiết kế
sao cho có khả năng nhận nước ngưng từ hệ thống các bình gia nhiệt cao áp và hạ áp
cũng như từ các hệ thống nước bổ sung và nước đọng khác.
Bình ngưng sẽ nhận được các dịng xả của các bộ gia nhiệt hạ áp, nước tràn từ bộ

khử khí, nước bổ sung và các loại nước xả khác.
Giếng ngưng sẽ được thiết kế dưới ống của bình ngưng, được thiết kế đảm bảo mức
chênh giữ mức nước thiết kế và mức nước ngắt bơm nước ngưng duy trì ít nhất trong
vòng 3 phút.
Quyển 3, Chương 3 – Tuabin và thiết bị phụ trợ
Ấn bản 2, tháng 8/2017

Trang 21 / 60