Giáo trình phân tích sơ đồ thiết bị và đồ thị chu trình Renkin được áp dụng trong nhà máy phát điện p9 pps

127


=
n
2
ihkh
pppp
(10-42)
Trong đó: p là áp suất chung của hỗn hợp khí trên mặt nớc.
p
h
là áp suất riêng phần của hơi nớc.
p
kh
là áp suất riêng phần của một chất khí thành phần nào đó.
Thay vào (10-41) ta sẽ tìm đợc lợng oxy hoà tan trong nớc:

)ppp(kG
n
2
ih00
22

=
(10-43)


Hình 10.14. Bình khử khí
1-thùng chứa; 2-nớc cấp; 3-ống thủy; 4-đồng hồ áp suất; 5-khí thoát; 6-đĩa phân

phối nớc; 7-nớc ngng từ hơi thoát; 8-van tín hiệu; 9-bình ngng tụ hơi;
10-khí thoát; 12-phân phối nớc; 13-cột khử khí;14-phân phối hơi; 15-hơi vào

Mục đích của khử khí là loại trừ O
2
hòa tan trong nớc ra khỏi nớc. Nếu áp
suất riêng phần p
02
của Oxy trong nớc nhỏ hơn p
02
trong không gian trên bề mặt
thoáng thì O
2
không thể thoát ra khỏi nớc đợc mà ngợc lại còn hòa tan thêm vào
trong nớc. Nếu p
02
trong nớc và ở ngoài bằng nhau thì nớc đã bão hòa oxy và
không thể hòa tan thêm đợc nữa. Nếu p
02
ở không gian trên bề mặt thoáng nhỏ hơn ở
p
02
trong nớc thì O
2
sẽ thoát ra khỏi nớc cho tới khi đạt tới trạng thái thăng bằng
mới. Do đó, để cho O
2
dễ dàng ra khỏi nớc phải làm cho áp suất p
02
trên mặt nớc

thật nhỏ bằng cách nâng cao áp suất riêng phần p
h
của hơi nớc trong không gian trên

128
bề mặt thoáng lên thật lớn, sao cho p
h
p. Muốn vậy, cần đun nớc đến sôi để tăng
lợng hơi trên bề mặt thoáng.
Bình khử khí gồm cột khử khí và thùng chứa. Trong bình khử khí, nớc đợc
đa vào phía trên cột khử khí đi qua các đĩa phân phối sẽ rơi xuống nh ma. Hơi đi
từ phía dới cột lên chui qua các dòng nớc, trong quá trình chuyển động ngợc
chiều nhau hơi sẽ truyền nhiệt cho nớc làm tăng nhiệt độ nớc đến nhiệt độ bão hoà
tơng ứng với áp suất trong bình khử khí. Khi đó áp suất riêng phần của H
2
O tăng
lên, còn áp suất riêng phần của các chất khí khác sẽ giảm xuống và chúng dễ dàng
thoát ra khỏi nớc và đi lên phía trên và đợc thải ra khỏi bình cùng với một lợng
hơi nớc. Nớc đã đợc khử khí tập trung xuống thùng chứa ở phía dới đáy cột khử
khí. Thể tích thùng chứa bằng khoảng 1/3 năng suất bình khử khí.
Trong các nhà máy điện thông số cao và siêu cao ngời ta thờng dùng bình
khử khí loại 6 ata. Nhà máy điện thông số trung bình và thấp thờng dùng loại khử
khí 1,2 ata, gọi là bình khử khí khí quyển.
Bình khử khí phải đặt cao hơn bơm nớc cấp để tránh hiện tợng xâm thực
trong bơm. Độ cao từ bơm nớc cấp đến bình khử khí là 7 - 8m đối với bình khử khí
1,2 ata và 17 - 18m đối với bình khử khí 6 ata.

10.5. Tổn thất hơi và nớc ngng trong nhà máy điện-
các biện pháp bù tổn thất

Trong qúa trình vận hành nhà máy điện, luôn luôn có tổn thất hơi và nớc, gọi
chung là tổn thất môi chất. Ngời ta phân biệt Tổn thất trong và tổn thất ngoài.

10.5.1. Tổn thất trong

Tổn thất trong là tổn thất nớc do xả lò, do rò rỉ ở các chỗ hở trên đờng ống,
do mất mát hơi để sấy ống khi khởi động nhà máy, do các hộ tiêu thụ dùng hơi mà
không trả lại nớc ngng đọng, hơi dùng cho thiết bị thổi sạch dàn ống sinh hơi của
lò (để chống xỉ tro, xỉ), hơi để sấy dầu mazút, đa vào vòi phun phun mazút v.v. . .
Để giảm tổn thất trong cần thay thế các mối nối mặt bích bằng mối nối bằng
hàn, tăng cờng độ kín của tất cả ácc van, tận dụng lại nớc đọng trong các ống dẫn,
trong các thiết bị vaqf các van, giảm tổn thất hơi và nớc ngng khi khởi động và khi
ngừng máy. Có thể giảm tổn thất xả lò bằng cách dùng các thiết bị bốc hơi từ nớc xả
lò. v. v. v. . .


10.5.2. Tổn thất ngoài

Tổn thất ngoài là tổn thất do các hộ tiêu thụ nhiệt không hoàn trả lại nớc
ngng đọng cho nhà máy hoặc trả lại không đầy đủ. Khi nớc ngng đọng ở các hộ
tiêu thụ đợc trả lại hoàn toàn thì tổn thất ngoài bằng không.
Toàn bộ các tổn thất trong và ngoài của nhà máy điện đều đợc liên tục bù lại
bằng lợng nớc bổ sung đã đợc xử lý.

129
Để xử lý nớc bổ sung bằng phơng pháp bốc hơi, ngời ta dùng hơi trích từ
tuốc bin để gia nhiệt cho nớc cần xử lý đến sôi và biến thành hơi trong một thiết bị
đặc biệt gọi là bình bốc hơi. Bình bốc hơi là một thiết bị ttrao đổi nhiệt bề mặt trong
đó hơi sơ cấp nhả nhiệt và ngng tụ thành nớc, làm bốc hơi nớc bổ sung tạo thành
hơi thứ cấp. Hơi thứ cấp lại đợc ngng tụ thành nớc cất trong bình làm lạnh (gọi là

bình ngng hơi thứ cấp). Nớc ngng tụ từ hơi thứ cấp (nớc cất) hầu nh không có
tạp chất và có chất lợng gần nh chất lợng nớc ngng từ bình ngng sẽ đợc cấp
vào lò.



130
Chơng 11.
sơ đồ nhiệt và bố trí ngôi nhà chính
của nhà máy điện


11.1. sơ đồ nhiệt của nhà máy điện

11.1.1. sơ đồ nhiệt nguyên lý

Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện thể hiện qui trình công nghệ, biến đổi và
sử dụng năng lợng của môi chất trong nhà máy điện. Trong sơ đồ nhiệt nguyên lý gồm
có: Lò hơi, tuabin, máy phát, bình ngng, các bình trao đổi nhiệt (bình gia nhiệt nớc
ngng, bình khử khí, bình bốc hơi . . . ) ngoài ra còn có các bơm để đẩy môi chất nh
bơm cấp, bơm ngng, bơm nớc đọng của các bình trao đổi nhiệt, v.v. . . . Các thiết bị
chính và phụ đợc nối với nhau bằng các đờng ống hơi, nớc, phù hợp với trình tự
chuyển động của môi chất.
Trên sơ đồ nhiệt nguyên lý không thể hiện các thiết bị dự phòng, không có các
thiết bị phụ của đờng ống. Thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý là một trong các giai đoạn
quan trọng khi thiết kế nhà máy điện và phải dựa trên cơ sở yêu cầu phụ tải điện, nhiệt,
yêu cầu về độ an toàn và kinh tế của nhà máy.
Khi thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý, cần giải quyết các vấn đề sau:
1- Chọn loại nhà máy điện: ngng hơi hay có trích hơi cung cấp nhiệt.
2- Chọn thông số hơi ban đầu và dạng chu trình.

Lựa chọn thông số hơi ban đầu và dạng chu trình liên quan tới loại và công suất
đơn vị của lò hơi và tuabin. Tuabin lớn thì phải chọn thông số ban đầu cao hơn.
3- Chọn loại và công suất đơn vị của tuabin.
4- Chọn loại lò hơi tơng ứng với thông số của nhà máy.
5- Chọn sơ đồ hồi nhiệt hâm nớc cấp.
6- Chọn loại và chỗ nối bình khử khí và bơm nớc cấp.
7- Chọn phơng pháp và sơ đồ xử lý nớc bổ sung cho lò.
8- Chọn sơ đồ cung cấp nhiệt.
9- Chọn sơ đồ sử dụng nhiệt năng của hơi từ các ezectơ, hơi chèn của tuabin,
nớc xả lò, nớc xả của bình bốc hơi. . .
Khi thành lập sơ đồ nhiệt nguyên lý cũng cần phải tính đến các chế độ làm việc
của nhà máy điện, nhất là chế độ non tải. Để bảo đảm cho nhà máy làm việc bình
thờng khi non tải thì hơi trích cho khử khí, cho bình bốc hơi phải lấy từ các cửa trích có
áp lực cao hoặc lấy hơi mới cho qua bộ giảm ôn giảm áp.
Sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện đợc biểu diễn trên hình 11.1. Thành lập
sơ đồ nhiệt nguyên lý khi mở rộng nhà máy, cần phải giải quyết đợc các vấn đề sau:
- Chọn phơng pháp mở rộng (đặt kề hay đặt chồng).
- Mở rộng sơ đồ gia nhiệt hồi nhiệt
- Chọn sơ đồ nối các bình khử khí mới liên quan đến thiết bị cũ, chọn cách nối
bơm cấp.
Sau khi dựng xong sơ đồ nhiệt nguyên lý, tiến hành tính toán sơ đồ nhiệt nguyên
lý, giải quyết các vấn đề sau:
- Xác định các dòng hơi và dòng nớc.

131
- Hiệu chỉnh thông số của những dòng ấy.
- Xác định các chỉ tiêu kinh tế của phần nhiệt.


Hình 11.1. sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy điện

1-lò hơi; 2-ống dẫn hơi; 3-tuốc bin; 4-bình ngng; 5-bơm nớc ngng;
6-cột khử khí; 7-bình chứa nớc đã khử khí; 8-bình gia nhiệt hạ áp;
9-bơm nớc cấp; 10- bình gia nhiệt cao áp; 11-bơm nớc đọng;
12-bình làm lạnh ejectơ; 13-làm lạnh hơi chèn.

Để tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý, trớc hết phải xây dựng đờng biểu diễn quá
trình dãn nở của hơi trong tuabin trên đồ thị i-s, dựa vào các số liệu thiết kế tuabin của
nhà máy chế tạo ra nó, đồng thời căn cứ vào các số liệu vận hành trong tình hình thực tế
ở nớc ta mà điều chỉnh cho thích hợp, sau đó lập bảng thống kê những thông số này để
làm cơ sở tính toán.
Giai đoạn thứ hai là căn cứ theo sơ đồ đã thiết lập, lập và giải các phơng trình cân
bằng nhiệt và cân bằng chất cho tất cả các dòng hơi, dòng nớc cấp, nớc bổ sung, v.v. .