Tkc q3 chương 07 he thong hoi tu dung (rev 3)

Chương

7

HỆ THỐNG HƠI TỰ DÙNG

Tháng 10/2017
Thực hiện:

Huỳnh Văn Vững

Kiểm tra:

Nguyễn Văn Toán

Ngày

Ký tên


MỤC LỤC
1.
2.
3.
4.
4.1.
4.2.
5.
5.1.
5.2.
6.

6.1.
6.2.
7.

TỔNG QUAN .............................................................................................................1
CHỨC NĂNG HỆ THỐNG ......................................................................................1
NGUỒN HƠI ..............................................................................................................2
TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG .........................................................................................2
Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) .....................................................................................2
Tiêu chuẩn quốc tế .......................................................................................................3
CƠ SỞ THIẾT KẾ.....................................................................................................3
Tiêu chí thiết kế ............................................................................................................3
Cơ sở thiết kế................................................................................................................3
MÔ TẢ HỆ THỐNG .................................................................................................5
Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi chính (HP PRDS) ............................................6
Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy sơ cấp và thứ cấp .................................6
PHỤ LỤC....................................................................................................................7


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

Hơi nước là một trạng thái của nước được sinh ra trong quá cấp nhiệt liên tục cho
nước. Biết rằng, nước tồn tại trong tự nhiên có 3 trạng thái rắn, lỏng, hơi và để

chuyển trạng thái nước từ pha này sang pha khác cần thay đổi một trong hai thông số
nhiệt độ hoặc áp suất. Trong thực tế người ta thường thay đổi nhiệt độ của nước ở
một áp suất nhất định, nếu nước được cấp nhiệt liên tục thì nước sẽ nhận nhiệt và đến
một nhiệt độ nhất định (nhiệt độ sôi) nước chuyển pha lỏng chuyển sang pha hơi. Sự
chuyển pha của nước từ pha lỏng sang chuyển sang pha hơi có thể ở những nhiệt độ
khác nhau tùy thuộc vào áp suất môi trường làm việc.
Hơi nước được phân thành 2 loại chính là hơi bão hòa và hơi quá nhiệt. Hơi bão hòa
là hơi được sinh sau khi nước bốc thành hơi và nếu hơi bão hịa tiếp tục được gia
nhiệt thì hơi bão hòa sẽ là hơi quá nhiệt. Trong phạm vi nhà máy điện (NMĐ), hơi tự
dùng dùng trong nhà máy là hơi q nhiệt.
Trong cơng nghiệp nói chung và trong nghành điện nói riêng, hơi nước được sử dụng
rộng rãi trong hầu hết các hệ thống, thiết bị. Trong phạm vi NMĐ, hệ thống hơi tự
dùng sử dụng để cung cấp hơi cho các nhu cầu: thổi rửa, làm sạch bề mặt vật liệu
máy móc, cơng cụ,sử dụng để vận hành các hệ thống thiết bị trong NMĐ…
Việc sử dụng hơi để vận hành các thiết bị phụ trợ trong nhà máy điện (NMĐ) là điều
rất cần thiết. Khi chúng ta sử dụng hơi vận hành cho các thiết bị trong NMĐ sẽ hạn
chế tối thiểu những rủi ro và nâng cao hiệu suất của nhà máy thay vì chúng ta sử
dụng điện. Vì điều này nên trong mỗi NMĐ đều có một hệ thống hơi tự dùng được
trích ra một phần từ nguồn hơi chính và từ các cửa trích hơi tua bin cao áp hoặc trung
áp để cấp hơi cho các thiết bị phụ trợ của các hệ thống trong NMĐ. Lượng hơi tự
dùng trong các NMĐ thường được sử dụng theo mức nhu cầu của các hộ tiêu thụ hơi.
2.

CHỨC NĂNG HỆ THỐNG

Trong NMĐ hơi tự dùng được sử dụng cho các hộ tiêu thụ khác nhau. Các hộ tiêu thụ
hơi tự dùng trong một MNĐ được liệt kê ở bảng 2.2 như sau:
Bảng 2.2: Chức năng của hơi tự dùng
Hộ tiêu dùng

Chức năng

Tua bin cao áp

Sấy tua bin lúc khởi động

Khu vực chứa hóa chất Amoniac

Gia nhiệt hóa chất Amoniac

Bộ gia nhiệt khơng khí sơ cấp (cấp khơng Gia nhiệt khơng khí lạnh
khí cho lị hơi)
Bộ khử NOx (SCR)

Thổi muội xỉ bộ SCR

Phễu thu tro hệ thống ESP

Gia nhiệt tro ở phễu thu tro

Bộ gia nhiệt khí thải ( SCAPH)

Gia nhiệt khói trước khi vào ESP

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 1 / 7

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

Chức năng

Hộ tiêu dùng

(Lúc khởi động lò hơi)
Hệ thống trục tua bin

Chèn trục tua bin

Bộ khử khí

Ổn định nhiệt độ, áp suất

Bộ gia nhiệt khí – khí

Thổi muội xỉ

Hệ thống dầu nặng HFO (nếu có)

Gia nhiệt dầu HFO

Hệ thống tán sương ở vòi đốt dầu HFO

Gia nhiệt và tán sương dầu

Bảng các hộ tiêu thụ trên có thể thay đổi tùy từng NMĐ do một số hộ tiêu thụ có thể
sử dụng hơi hoặc điện để gia nhiệt.
3.

NGUỒN HƠI

Hơi dùng cho hệ thống có thể được lấy từ nhiều nguồn khác nhau:


Nguồn hơi chính;



Nguồn hơi trích từ cửa trích tua bin;



Hơi tái sấy;



Lị hơi phụ trợ;



Hơi từ các tổ máy lân cận.

Nguồn hơi tự dùng có thể thay đổi tùy từng NMĐ.
4.

TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

Hệ thống hơi tự dùng và các thiết bị kèm theo được tính tốn thiết kế theo các quy
chuẩn, tiêu chuẩn sau:
4.1.

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)



QCVN 04:2014/BCT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an tồn đường ống dẫn
hơi và nước nóng nhà máy điện.



TCVN 6158 : 1996 TCVN/TC - Tiêu chuẩn Quốc gia về đường ống dẫn hơi
nước và nước nóng - yêu cầu kỹ thuật.



TCVN 6159:1996 - Tiêu chuẩn Quốc gia về đường ống dẫn hơi nước và nước
nóng - phương pháp thử.



TCVN 6008:1995 - Tiêu chuẩn Quốc gia về Thiết bị áp lực - Mối hàn yêu cầu kỹ
thuật và phương pháp kiểm tra.



TCVN 4395:1986 - Tiêu chuẩn Quốc gia về kiểm tra không phá hủy - Kiểm tra
mối hàn bằng tia Rơnghen và gamma.

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 2 / 7


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

4.2.

Tiêu chuẩn quốc tế



ASME B31.1: Power Piping.



ASME B31.3: Process Piping.

5.
5.1.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

CƠ SỞ THIẾT KẾ

Tiêu chí thiết kế

Khi một NMĐ vận hành đi vào hoạt động thì trải qua 3 giai đoạn chính khởi động,
vận hành, dừng lị. Vì vậy, mỗi giai đoạn thì nhu cầu sử dụng hơi là khác nhau. Vậy
thông số thiết kế sẽ được chọn với mức tải tiêu thụ hơi. Để cụ thể hơn cho từng nhu
cầu và mức độ sử dụng hơi, cần phân tích chi tiết.
Các vấn đề xác định khi thiết kế hệ thống hơi tự dùng bao gồm:


Áp suất, nhiệt độ làm việc;



Tổng công suất hệ thống.

5.2.

Cơ sở thiết kế

Để xác định được các tiêu chí thiết kế, nhu cầu hơi của các hộ tiêu thụ cần phải được
xác định. Bảng 2.3 liệt kê nhu cầu sử dụng hơi tự dùng trong nhà máy điện, nhu cầu
này có thể thay đổi tùy từng NMĐ.

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 3 / 7


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

Bảng 2.3 : Nhu cầu sử dụng hơi tự dùng của các hộ tiêu dùng hơi

STT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Hộ tiêu dùng

Bộ khử khí
Hơi chèn
Tua bin cao áp
Tua bin dẫn động bơm nước cấp lị
hơi
Bộ gia nhiệt khơng khí sơ cấp
Bộ khử NOx (SCR)
Hệ thống chữa cháy
Làm sạch ống dầu HFO

Phễu thu tro hệ thống ESP
Hệ thống hóa chất Amoniac
Nhu cầu sử dụng nhiều nhất

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Đơn vị

Khởi
động 1
tổ máy

Vận hành Vận hành
Vận hành Dừng lò 1 tổ máy, 1 tổ máy,
1 tổ máy 1 tổ máy khởi động
bảo trì
1 tổ máy 1 tổ máy

t/h
t/h
t/h

18
5
7

18
5

t/h

5

10

t/h
t/h
t/h
t/h
t/h
t/h
t/h

7
7
4,65
1
2
0,38
57,03

7
7
4,65
1
2
0,38
62,03

4,65

4,65

2
0,38
7,03

2
0,38
30,03

Vận hành 2 tổ máy

Tổ 1

Tổ 2

2
0,38
2,38

2
0,38
2,38

18
5
7

4,65
4
0,38
7,03

Trang 4 / 7


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

Trong trường hợp hệ thống có sử dụng lị hơi phụ, cơng suất lị hơi phụ có thể được
chọn cho trường hợp khởi động một tổ máy. Khi tổ máy đầu tiên đã vận hành, các tổ
máy còn lại có thể được khởi động từ nguồn hơi của tổ máy đầu.
Áp suất, nhiệt độ các hộ tiêu thụ cũng cần phải được xác định để chọn lựa thông số
cho hệ thống hơi tự dùng. Bảng 2.4 liệt kê các thông số yêu cầu từ các hộ tiêu thụ.
Các thơng số này có thể thay đổi tùy từng NMĐ.
Bảng 2.4: Thông số yêu cầu từ các hộ tiêu thụ
STT

Hộ tiêu thụ

Áp suất thiết
kế, MPa(a)

Nhiệt độ thiết
kế, oC

1

Gia nhiệt tuabin cao áp

1,5

255

2

Hệ thống hơi chèn

1,5

255

3

Gia nhiệt tuabin bơm cấp nước lị hơi

1,5

255

4

Khu vực lị hơi

1,5

255

5

Bộ khử khí

1,5

255

2

280

Thơng số chọn

6.

MƠ TẢ HỆ THỐNG

Hệ thống hơi tự dùng bao gồm các đối tượng chính:
 Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt (PRDS) hơi chính bao gồm:
+ Van giảm áp
+ Van điều khiển phun nước
+ Bộ khử quá nhiệt
 Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt (PRDS) hơi tái sấy sơ cấp và thứ cấp bao
gồm:
+ Van giảm áp
+ Van điều khiển phun nước
+ Bộ khử quá nhiệt

 Thiết bị đo dòng được đặt trên đường ống dẫn hơi từ hơi tái sấy sơ cấp đến hơi
tái sấy thứ cấp và đến bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt (PRDS)
 Hệ thống đường ống dẫn hơi và đường xả thải cho hệ thống hơi tự dùng

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 5 / 7


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

6.1.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi chính (HP PRDS)

Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi chính (HP PRDS) được thiết kế để đáp ứng nhu
cầu hơi tự dùng một cách liên tục hoặc gián đoạn trong quá trình chuẩn bị khởi động
NMĐ.
Nước phun khử quá nhiệt cho thiết bị HP PRDS được cấp từ đầu ra của bơm nước
ngưng hơi trích. Nước phun cho PRDS sẽ được cấp ở áp suất yêu cầu do van điều
khiển phun thực hiện.
6.1.1. Van giảm áp
Van giảm áp cho HP PRDS sẽ nhận được nguồn cung cấp từ đường hơi chính và có
chức năng làm giảm áp suất hơi nước xuống áp suất hơi tự dùng ở ống góp hơi ở 14
bar.g. Van giảm áp sẽ hoạt động dựa trên các tín hiệu áp suất thu được thiết bị phát
tính hiệu áp suất được lắp ở đầu ống góp hơi tự dùng.

6.1.2. Bộ khử quá nhiệt
Bộ khử quá nhiệt được lắp đặt ở phía sau van giảm áp và có chức năng làm giảm
nhiệt độ của hơi nước. Nhiệt độ nguồn hơi được lấy ở đầu vào van giảm áp sau khi
qua van giảm áp nhiệt độ đầu ra tuân theo quá trình giảm áp đẳng entanpy. Bộ khử
quá nhiệt sẽ được cấp nước từ van điều khiển phun nước.
6.1.3. Van điều khiển phun nước
Van điều khiển phun nước nhận nguồn nước từ đầu ra bơm nước ngưng hơi trích.
Van điều khiển phun nước sẽ hoạt động dựa trên tính hiệu nhiệt độ thu được từ các
thiết bị đo nhiệt độ được lắp đặt ở đầu ra của bộ khử quá nhiệt hơi tự dùng. Các thiết
bị đo nhiệt độ được lắp đặt với khoảng cách tối thiểu 12 mét phía dưới bộ khử quá
nhiệt để đảm bảo đúng Phương pháp đo.
6.2.

Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy sơ cấp và thứ cấp

Bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy sơ cấp và thứ cấp được thiết kế để đáp
ứng nhu cầu hơi tự dùng một cách liên tục hoặc gián đoạn trong quá trình khởi động,
vận hành NMĐ.
Nước phun khử quá nhiệt cho thiết bị HP PRDS được cấp từ đầu ra của bơm nước
ngưng hơi trích. Nước phun cho PRDS sẽ được cấp ở áp suất yêu cầu do van điều
khiển phun thực hiện.
6.2.1. Van giảm áp cho bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy sơ cấp và thứ
cấp
Van giảm áp cho bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy sơ cấp và thứ cấp sẽ
nhận được nguồn cung cấp từ đường hơi tái sấy và sẽ làm giảm áp suất hơi nước
xuống áp suất hơi tự dùng ở ống góp hơi ở 14 bar.g. Van giảm áp sẽ hoạt động dựa
trên các tín hiệu áp suất thu được thiết bị phát tính hiệu áp suất được lắp ở đầu ống
góp hơi tự dùng. Thiết bị đo dòng được đặt trên đường cung cấp hơi phụ trợ từ nguồn
hơi tái sấy để đo mức độ tiêu thụ hơi nước trong quá trình hoạt động.

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 6 / 7


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

6.2.2. Bộ khử quá nhiệt cho bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy sơ cấp và
thứ cấp
Bộ khử quá nhiệt được lắp đặt ở phía sau van giảm áp, làm giảm nhiệt độ của hơi.
Nhiệt độ nguồn hơi được lấy ở đầu vào van giảm áp sau khi qua van giảm áp nhiệt độ
đầu ra tuân theo quá trình giảm áp đẳng entanpy. Bộ khử quá nhiệt sẽ được cấp nước
từ van điều khiển phun nước.
6.2.3. Van điều khiển phun nước cho bộ giảm áp suất và khử quá nhiệt hơi tái sấy
sơ cấp và thứ cấp
Van điều khiển phun nước nhận nguồn nước từ đầu ra bơm nước ngưng hơi trích.
Van điều khiển phun nước sẽ hoạt động dựa trên tính hiệu nhiệt độ thu được từ các
thiết bị đo nhiệt độ được lắp đặt ở đầu ra của bộ khử quá nhiệt hơi tự dùng. Các thiết
bị đo nhiệt độ được lắp đặt với khoảng cách tối thiểu 12 mét phía dưới bộ khử quá
nhiệt để đảm bảo đúng Phương pháp đo.

7.

PHỤ LỤC

[1] Sơ đồ công nghệ P&ID hơi tự dùng NMĐ Vĩnh Tân 1 & Vĩnh Tân 4

[2] Tài liệu thiết kế hơi tự dùng NMĐ Vĩnh Tân 1 & Vĩnh Tân 4
[3] Tham khảo trang web .

Quyển 3, Chương 7 – Hệ thống hơi tự dùng
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 7 / 7