Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW

Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
LỜI NÓI ĐẦU
Quá trình phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp nước ta đang đặt ra yêu
cầu về năng lượng rất lớn. Ở nước ta, ngoài việc sử dụng các nguồn năng
lượng sơ cấp trong các ngành công nghiệp và đời sống thì năng lượng điện
là dạng năng lượng được sử dụng phổ biến và hiệu quả nhất. Vì vậy, ngày
càng nhiều các nhà máy điện mọc lên ở khắp mọi nơi đáp ứng nhu cầu ngày
càng cao của phụ tải. Với việc thay thế dần nguyên liệu truyền thống của nhà
máy nhiệt điện từ than đá sang dầu mỏ và khí đốt thì sự phát triển của các
nhà máy nhiệt điện trong tương lai là rất lớn. Trong kỳ này nhóm chúng em
được giao đề tài thiết kế nhà máy nhiệt điện 750MW, nhiên liệu khí đồng
hành cũng xuất phát từ thực tế đó.
Được sự hướng dẫn, giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo TS. Trần Thanh
Sơn, các Thầy Cô trong khoa Công Nghệ Nhiệt – Điện Lạnh và cùng với sự
đoàn kết, nổ lực học tập nghiên cứu của cả nhóm đã hoàn thành được đồ án
một cách nghiêm túc và đúng thời hạn. Tuy nhiên, vì kiến thức có hạn, nên
chúng em không tránh khỏi những sai sót trong khi thực hiện. Chúng em rất
mong được sự góp ý, chỉ bảo quý báu của các Thầy, các Cô trong bộ môn để
đồ án của chúng em có thể được hoàng chỉnh tốt nhất.
1
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Tập thể nhóm 11 chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn, các Thầy Cô
trong khoa CN Nhiệt – Điện Lạnh đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá
trình thực hiện đồ án này.
CHƯƠNG 1
ĐỀ XUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN
1.1. Giới thiệu sơ lược về điện năng.
Năng lượng mà chủ yếu là điện năng đã trở thành một nhu cầu không
thể thiếu được trong sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia trên thế giới. Dựa
vào khả năng sản xuất và lượng tiêu thụ điện năng mà ta có thể đánh giá
chung được sự phát triển ngành công nghiệp nước đó. Điện năng được sản

xuất ở nhiều nơi trên thế giới bằng nhiều cách khác nhau như nhà máy thủy
điện (NTĐ), nhà máy điện thủy triều, nhà máy điện địa nhiệt, nhà máy điện
nguyên tử (NNT), nhà máy phong điện, nhà máy điện dùng năng lượng mặt
trời, Hiện nay phổ biến nhất là nhà máy nhiệt điện, ở đó nhiệt năng thoát
ra khi đốt các nhiên liệu hữu cơ (than, dầu, khí ) được biến đổi thành điện
năng.
Trên thế giới điện năng được sản xuất từ nhà máy nhiệt điện chiếm
khoảng 70% điện năng thế giới, riêng ở nước ta lượng điện năng do các nhà
2
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm một tỷ lệ chủ yếu trong tổng số điện năng
trên toàn quốc. Nhưng đối với mỗi quốc gia trên thế giới thì việc sản xuất ra
điện năng còn tùy thuộc vào nguồn năng lượng sẵn có, điều kiện kinh tế và
cũng như sự phát triển khoa học kỹ thuật.
1.2. Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy điện.
Sau hòa bình lập lại năm 1945 chúng ta tiếp quản một số nhà máy
điện cũ của thực dân Pháp xây dựng trong thời gian xâm lược nước ta, các
nhà máy này có công suất thực tế khoảng 30.000KW. Các nhà máy này
được xây dựng ở các thành phố và các khu mỏ, với các công suất nhỏ, hiệu
suất thấp và thiết bị loại cũ. Từ đó cho đến năm 1975 chúng ta đã xây dựng
thêm nhiều nhà máy điện nhưng công suất vẫn còn nhỏ, mặt khác cũng trong
thời gian đó do cuộc chiến tranh phá hoại ở miền Bắc bởi đế quốc Mỹ gây
ra, cho nên đa số các nhà máy điện đều bị oanh tạc và hư hỏng nặng. Hiện
nay chúng ta có nhiều nhà máy có công suất lớn hơn ngoài nhà máy nhiệt
điện ra còn có các nhà máy thủy điện, mặc dù vậy lượng điện năng sản xuất
ra để cung cấp cho cả nước vẫn còn thiếu nhiều.
Trước sự phát triển như vũ bão của nền kinh tế thế giới, cũng như sự
tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Đây là một vấn đề lớn mà mỗi quốc gia trên
thế giới nói chung và nước ta nói riêng cần có biện pháp giải quyết làm sao
cho chúng ta không bị tụt hậu so với các nước khác. Nhờ sự phát triển một

3
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
cách vượt bậc của khoa học kỹ thuật, từ đó ta có thể áp dụng vào mà nâng
cao các thông số làm việc và độ tin cậy làm việc của các thiết bị, từ đó nâng
cao hiệu suất của nhà máy điện.
Từ các vấn đề đó đòi hỏi mỗi sinh viên của Khoa Công Nghệ Nhiệt
Điện - Lạnh cần phải tìm hiểu nghiên cứu và làm quen với các thiết bị sản
xuất ra điện năng để sau này có thể tự thiết kế, vận hành, sửa chữa các thiết
bị trong nhà máy nhiệt điện. Và cũng để góp một phần trí tuệ vào công cuộc
xây dựng đất nước ngày càng giàu mạnh, có uy tín trên thế giới.
1.3. Vài nét về khí đồng hành.
Khí đồng hành (associated gas) là khí tự nhiên được tìm thấy cùng
dầu thô, có thể ở dạng hoà lẫn với dầu thô hoặc tạo
thành không gian phía trên lớp dầu thô trong mỏ
dầu.
Khí đồng hành khi được tách khỏi dầu thô là
hỗn hợp chủ yếu gồm etan (C
2
H
6
), propan (C
3
H
8
), butan (C
4
H
10
) và pentan
(C

5
H
12
). Ngoài ra còn những tạp chất không mong muốn như nước, sunlfua
hidro (H
2
S), CO
2
, Helium (He), Nito (N
2
) và một số tạp chất khác.
Trong quá khứ loại khí này là thành phần không mong muốn và
thường bị đốt bỏ. Kể cả tới năm 2003, việc đốt bỏ vẫn ở khối lượng lớn,
hàng ngày có đến 10-13 tỷ feet khối trên toàn thế giới. Tuy nhiên, với tiến
4
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
bộ của công nghệ, giá thành dầu thô và khí tự nhiên tăng lên và các ứng
dụng của khí tự nhiên trở nên phổ biến, khí đồng hành được tận dụng và trở
thành nguồn nguyên liệu mang lại hiệu quả cao. Năm 1947, ở Mỹ, hàng
ngày khoảng 3 tỷ feet khối khí đồng hành bị đốt bỏ; đến năm 2002, con số
này giảm 13 lần trong khi sản lượng khai thác cao hơn năm 1947. Nigeria là
quốc gia có trữ lượng khí tự nhiên rất lớn, chiếm 30% trữ lượng toàn Châu
Phi. Tuy vậy 75% khí đồng hành ở các mỏ dầu thường bị đốt bỏ một cách
lãng phí. Chính phủ Nigeria đã ra một đạo luật quy định đến năm 2008, khí
đồng hành sẽ không bị đốt nữa, các hãng dầu khí có trách nhiệm lắp đặt các
thiết bị xử lý khí để tận dụng nguồn tài nguyên này .
* Các giải pháp sử dụng khí đồng hành:
- Bơm ngược trở lại giếng dầu để thu hồi sau này khi có giải pháp
kinh tế hơn đồng thời duy trì áp lực giếng để dầu tiếp tục tự phun lên.
- Chuyển hóa thành các sản phẩm khác (ví dụ metanol - CH

3
OH) để
dễ chuyên chở hơn.
- Tách các tạp chất để có khí hóa lỏng tự nhiên rồi chuyển xuống
bồn chứa
- Chuyến hóa thành các hợp chất (ví dụ metanol) làm nguyên liệu
cho công nghiệp hóa dầu.
- Vận chuyển bằng đường ống tới nhà máy xử lý khí.
5
Xõy dng nh mỏy nhit in cụng sut 750MW
- V mt gii phỏp hin nay rt cú tim nng l dựng khớ ng hnh
lm nhiờn liu t cho lũ hi nhm to ra in.
* Tỡnh hỡnh s dng khớ ng hnh Vit Nam:
Vit Nam, du thụ c khai thỏc quy mụ cụng nghip t nm
1986 nhng khớ ng hnh vn b t b ngay ti ch cho n nm 1997.
Hỡnh nh nhng ngn la rc sỏng trờn cỏc dn khoan trong ờm ó mt thi
l hỡnh nh ni ting v cú phn t ho v ngnh cụng nghip cũn non tr
ca Vit Nam. Vic x lý khớ ng hnh vi khi lng ln cn mt lng
mỏy múc s m iu kin khai thỏc trờn bin thỡ khụng cho phộp thc
hin. Gii phỏp trit l p ng ng dn v a s khớ ú vo b. Nm
1997 h thng x lý khớ ng hnh ca Vit Nam bt u vn hnh, hng
nm a khong 1 t m
3
vo b, cung cp khớ húa lng, dung mụi pha xng,
l nhiờn liu t cho cỏc nh mỏy, trung tõm nhit in.
1.4. a im t nh mỏy.
- Lổỷa choỹn õởa õióứm õỷt nhaỡ maùy õióỷn ngổng hồi phaới baớo õaớm õióửu kióỷn
laỡm vióỷc õởnh mổùc, chi phờ õóứ xỏy dổỷng vaỡ vỏỷn haỡnh beù nhỏỳt. Hióỷn nay trón
thóỳ giồùi vaỡ cuợng nhổ nổồùc ta nhióửu nhaỡ maùy õióỷn lồùn duỡng khớ ng hnh
lm cht t. Khớ ng hnh thng c dn v t cỏc dn khoan trờn bin

bng ng dn khớ. Do ú khi thit k NMN cn lu ý vn ny, nờn chn
v trớ ca nh mỏy sao cho hn ch chiu di ng dn cng ngn cng tt.
6
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
- Gần nguồn cung cấp nước là một yêu cầu quan trọng khi lựa chọn địa
điểm đặt nhà máy nhiệt điện ngưng hơi, bởi vì lượng nước tiêu hao để làm
lạnh hơi thoát rất lớn, do đó nếu như phải đưa nước với khoảng cách xa và
cao thì vốn đầu tư xây dựng và chi phí vận hành rất đắt.
- Khi xây dựng nhà máy điện đòi hỏi có một mặt bằng lớn, cho nên phải
có diện tích và kích thước đầy đủ. Đối với nhà máy nhiệt điện ngưng hơi đốt
bằng nhiên liệu rắn thì cần phải có một khu vực ở gần nhà máy để chứa than,
thu nhận tro và xỉ, khu vực nhà ở của công nhân và cán bộ kỹ thuật cũng
được xây dựng không xa nhà máy nhưng mà phải bảo đảm có môi trường
trong sạch. Địa hình diện tích phải bằng phẳng, độ dốc, tuyến đường nối từ
đường sắt và ôtô chính tới nhà máy phải thuận lợi, khoảng cách đó không xa
nhà máy.
- Ở nước ta, khí đồng hành phân bố chủ yếu ở bể Cửu Long với trữ lượng
58,4 tỉ m
3
(15%) tập trung trong các mỏ dầu lớn: Bạch Hổ, Rạng Đông,
Hồng Ngọc và các mỏ dầu – khí: Emerald, Sư Tử Trắng. Ngoài ra một lượng
khí đồng hành rất nhỏ (3%) còn phân bố trong các mỏ khí – dầu như: Bunga
Kekwa – Cái Nước, Bunga Raya thuộc về Malay – Thổ Chu.
1.5. Đề xuất và chọn phương án:
7
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Với đề tài “ thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 750 MW đốt khí đồng
hành ” ta có thể có nhiều phương án, qua đó chọn ra một phương án tối ưu
nhất.
1.5.1. Phương án 1: Đặt 5 tổ máy có công suất 150 MW

Việc đặt 5 tổ máy như vậy sẽ chiếm khá lớn về tổng mặt bằng diện tích,
do việc bố trí nhiều thiết bị cho mỗi tổ máy. Mặt khác do có nhiều tổ máy
vận hành nên cần phải có nhiều công nhân, cán bộ kỹ thuật vận hành dẫn
đến chí phí cho việc trả lương nhân viên tăng lên.
Chi phí bảo dưởng các thiết bị hàng năm tăng và chi phí cho việc xây
dựng giao thông (đường xe chạy, đường sắt) cũng như giá tiền nhiên liệu
tăng lên do phải có thêm các hệ thống xử lý, chưng cất và hệ thống xử lý
khói thải ra môi trường theo đúng tiêu chuẩn.
Với 5 tổ máy thì khả năng vận hành và bảo đảm cho việc cung cấp đủ
điện năng lên mạng lưới điện, nếu một trong 5 tổ máy bị hư hỏng thì còn có
4 tổ máy còn lại chạy tăng công suất lên một chút để kịp thời sửa chữa. Việc
điều chỉnh phụ tải dễ dàng dẫn đến tự động hóa cao, khả năng thay thế các
thiết bị trong nhà máy khi có hư hỏng thì dễ dàng do các thiết bị đều có cùng
kích cỡ.
Gọi K
1
là chi phí vốn đầu tư ban đầu của phương án 1.
S
1
là phí tổn vận hành hằng năm của phương án 1.
8
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
1.5.2. Phương án 2: Đặt hai tổ máy có công suất 2 x 300MW và
150MW.
Theo phương án này thì ta có 3 tổ máy như vậy thì mặt bằng phân bố các
thiết bị sẽ chiếm diện tích ít hơn phương án 1, nên tổng mặt bằng của cả nhà
máy cũng nhỏ hơn so với phương án trên. Ở phương án này có đến hai tổ
máy với công suất
khác nhau cùng vận hành nên cần phải có nhiều công nhân, cán bộ kỹ thuật
vận hành dẫn đến chí phí cho việc trả lương nhân viên tăng lên.

Chi phí bảo dưởng các thiết bị hàng năm tăng và chi phí cho việc xây
dựng giao thông (đường xe chạy, đường ống dẫn khí đồng hành, ) cũng như
tốn chi phí cho hệ thống xử lý khói thải ra môi trường theo đúng tiêu chuẩn.
Giá tiền nhiên liệu và phí tổn vận chuyển nhiên liệu vẫn còn lớn do có quá
nhiều thiết bị khác nhau cùng làm việc trong nhà máy (lò hơi, cung cấp
nước, turbine, )
Với 3 tổ máy thì khả năng vận hành và bảo đảm cho việc cung cấp đủ
điện năng lên mạng lưới điện. Việc điều chỉnh phụ tải gặp nhiều khó khăn,
khả năng thay thế các thiết bị trong nhà máy khi có hư hỏng cũng khó do các
thiết bị làm việc trong nhà máy có các kích cỡ khác nhau. Độ tin cậy và hiệu
suất nhà máy còn chưa cao.
Gọi K
2
là chi phí vốn đầu tư ban đầu của phương án 2.
9
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
S
2
là chi phí vận hành hằng năm của phương án 2.
1.5.3. Phương án 3: Đặt 1 tổ máy có công suất 770MW.
Việc đặt 1 tổ máy như vậy thì mặt bằng phân bố các thiết bị sẽ chiếm
diện tích ít hơn nên tổng mặt bằng của cả nhà máy cũng nhỏ hơn so với cả
hai phương án trên. Ở phương án này do chỉ có 1 tổ máy vận hành nên
không cần phải có nhiều công nhân, cán bộ kỹ thuật vận hành dẫn đến chí
phí cho việc trả lương nhân viên giảm xuống rất đáng kể.
Chi phí bảo dưởng các thiết bị hàng năm và chi phí cho việc xây dựng
giao thông (đường xe chạy, đường dẫn khí đồng hành) cũng như giá tiền
nhiên liệu giảm do các thiết bị có độ tin cậy và hiệu suất nhà máy cao hơn.
Vốn đầu tư cho việc mua sắm các thiết bị ban đầu lớn do những thiết bị này
làm việc với các thông số cao hơn so với hai phương án trên.

Khả năng vận hành và bảo đảm cho việc cung cấp đủ điện năng lên mạng
lưới điện. Việc điều chỉnh phụ tải dễ dàng nên mức độ tự động hóa cao, khả
năng thay thế các thiết bị trong nhà máy khi có hư hỏng dễ dàng hơn do chỉ
có một loại thiết bị làm việc trong nhà máy.
Gọi K
3
là chi phí vốn đầu tư ban đầu của phương án 3.
S
3
là chi phí vận hành hằng năm của phương án 3.
1.6. Tính chọn phương án:
1.6.1. Tính chi phí vận hành hằng năm.
10
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Chi phí vận hành hằng năm của các thiết bị như sau:
S = S
A
+ S
B
+ S
n
+ S
0
, đồng/năm.
Trong đó: S
A
: chi phí cho khấu trừ hao mòn và sữa chữa.
S
B
: chi phí cho nhiên liệu.

S
n
: chi phí cho việc trả lương cán bộ công nhân viên.
S
0
: chi phí công việc chung của nhà máy và tất cả các chỉ
tiêu khác.
1.6.2. Chi phí cho nhiên liệu:
S
B
= C.B, [đồng/năm]
Trong đó: C : giá thành một tấn khí.
C = 60.10
6

đồng/tấn = 60.10
3
đồng/ kg
B : lượng nhiên tiêu tốn trong một năm.
B = b.N.n
Với b suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn để sản xuất ra 1 kWh điện
Hay với b: suất tiêu hao khí để sản xuất 1 kWh điện.
Chọn: b
1
= 0,3 [kg/kWh] : Ứng với phương án 1.
b
2
= 0,27 [kg/kWh] : Ứng với phương án 2.
b
3

= 0,25 [kg/kWh] : Ứng với phương án 3.
Vậy chi phí nhiên liệu cho các phương án:
s
B1
= 60.10
3
.750.6000.0,3 = 80,1.10
9
đồng/năm
s
B2
= 60.10
3
.750.6000.0,27 = 72,9. 10
9
đồng/năm
11
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
s
B3
= 60.10
3
.770.6000.0,25 = 69,3. 10
9
đồng/năm
1.6.3. Chi phí cho khấu trừ hao mòn và sữa chữa.
S
A
= P
A

.K; [đồng/năm]
Trong đó: P
A
= 6%: Phần khấu hao thiết bị và sửa chữa.
K: vốn đầu tư thiết bị nhiệt của các phương án; [đồng]
Giả sử vốn đầu tư thiết bị nhiệt của ba phương án là:
K
1
= 30000.10
9
đồng.
K
2
= 25000.10
9
đồng.
K
3
= 20000.10
9
đồng.
Thì ta có: S
A1
= 0,06.30000.10
9
= 1800.10
9
đồng/năm.
S
A2

= 0,06.25000.10
9
= 1500.10
9
đồng/năm.
S
A3
= 0,06.20000.10
9
= 1200.10
9
đồng/năm.
1.6.4. Chi phí trả lương cho công nhân.
S
n
= Z.N.n; [đồng/năm]
Trong đó: Z: tiền lương trung bình một người trong 1 năm.
Giả sử mỗi tháng cán bộ công nhân viên nhận lương trung bình một
người là 4.10
6
đồng/tháng. Thì : Z = 4.10
6
.12 = 48.10
6
đồng/năm.
N = 750MW: công suất của nhà máy.
n: hệ số biên chế của công nhân ứng với từng phương án và công suất của
tổ máy.
12
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW

Giả sử : n
1
= 1,56người/MW ứng với 5 tổ máy 150MW.
n
2
= 1,54người/MW ứng với 2 tổ máy 300MW và 1 tổ máy 150MW.
n
3
= 1,4người/MW ứng với 1 tổ máy 770MW.
⇒ Chi phí trả lương cho cán bộ công nhân viên từng phương án là:
S
n1
= 48.10
6
.750.1,56 = 56,16.10
9
đồng/năm.
S
n2
= 48.10
6
.750.1,54 = 55,44.10
9
đồng/năm.
S
n3
= 48.10
6
.770.1,4 = 51,74.10
9

đồng/năm.
1.6.5. Phí tổn chung.
S
0
= α(S
A
+ S
n
),đồng/năm.
Trong đó: α = 27%: hệ số khấu hao.
S
A
: chi phí khấu hao và sửa chữa.
S
n
: chi phí trả tiền lương cho cán bộ công nhân viên.
⇒ S
0
của mỗi phương án là:
S
01
= α (S
A1
+ S
n1
) = 0,27.( 1800.10
9
+56,16.10
9
) = 501.10

9
đồng/năm.
S
02
= α (S
A2
+ S
n2
) = 0,27.( 1500.10
9
+55,44.10
9
) = 420.10
9
đồng/năm.
S
03
= α (S
A3
+ S
n3
) = 0,27.( 1200.10
9
+ 51,74.10
9
) = 338.10
9
đồng/năm.
Vậy chi phí vận hành hằng năm của từng phương án là:
S

1
= S
B1
+ S
A1
+ S
n1
+ S
01

= 80,1.10
9
+ 1800.10
9
+ 56,16.10
9
+ 501.10
9
= 2437,26.10
9
đồng/năm.
13
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
S
2
= S
B2
+ S
A2
+ S

n2
+ S
02

= 72,9. 10
9
+ 1500.10
9
+ 55,44.10
9
+ 420.10
9
= 2048,34.10
9
đồng/năm.
S
3
= S
B3
+ S
A3
+ S
n3
+ S
03

= 69,3. 10
9

+ 1200.10

9
+ 51,74.10
9
+ 338.10
9
= 1659,04.10
9
đồng/năm.
Qua tính toán ta thấy phương án 3 có vốn đầu tư và chi phí vận hành
hàng năm nhỏ nhất trong 3 phương án nên ta chọn phương án 3 là đặt 1 tổ
máy mỗi tổ có công suất 770MW cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi đang
thiết kế.
Dùng khí đồng hành với nhiệt trị nhiên liệu là Q
lv
t
= 29500kJ/kg.
14
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
CHƯƠNG 2
THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ NHIỆT
2.1. Xây dựng sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà máy.
Sơ đồ nhiệt nguyên lý xác định nội dung cơ bản của quá trình công
nghệ biến đổi nhiệt năng trong nhà máy điện. Nó bao gồm các thiết bị chính
và phụ. Các đường hơi và các đường nước nối chung vào một khối trong
một quá trình công nghệ. Các thành phần trong sơ đồ nhiệt nguyên lý bao
gồm: lò hơi tuần trực lưu, tuabin ngưng hơi, 3 thân, đồng trục (K-770-170),
máy phát điện, bình ngưng, các bình gia nhiệt cao áp, hạ áp, thiết bị khử khí,
bơm nước cấp, bơm nước đọng, bơm nước ngưng. Các đường ống dẫn hơi
đến các bình gia nhiệt, đường nước ngưng chính, đường nước ngưng đọng.
Đặc tính kỹ thuật của tuabin K-770-170:

Công suất định mức: 770MW
Tốc độ: 3000 v/p
Áp suất hơi đầu vào: 170kg/cm
2
(166bar)
Nhiệt độ hơi mới: 538
0
C

Số cửa trích: 7
15
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Nhiệt độ hơi quá nhiệt trung gian: 538
0
C
Nhiệt độ nước cấp: 265
0
C
Lưu lượng hơi tuabin: G = 2180 T/h
Bảng 1: Dẫn ra các hiệu suất của các phần tuabin chính như
sau:

Sơ đồ nhiệt nguyên lý
Trong đó:
16
Cửa trích I II III IV V VI VII
P (bar) 37.2 19.3 11 6.2 4.1 1 0.5
t (
0
C) 325 457 353 305 257 135 84

i (kj/kg) 3021 3373 3163 3070 2977 2745 2617
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
LH : Lò hơi có bao hơi.
BQN : Bộ quá nhiệt.
QNTG : Bộ quá nhiệt trung gian.
CA : Tầng cao áp.
TA : Tầng trung áp.
HA : Tầng hạ áp.
BN : Bình ngưng.
BNN : Bơm nước ngưng.
LE : Bình làm lạnh Ejectơ.
LC : Bình làm lạnh hơi chèn.
HA 4, 5, 6, 7 : Các bình gia nhiệt hạ áp 4, 5, 6, 7.
CA 1,2,3 : Các bình gia nhiệt cao áp 1, 2, 3.
BNC : Bơm nước cấp.
BNĐ : Bơm nước đọng.
KK : Thiết bị khử khí.
GNBS : Gia nhiệt nước bổ sung.
BPL : Phân li hơi.
GOA : Bộ giảm ôn, giảm áp.
* Diễn giải sơ đồ nhiệt nguyên lý :
17
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Trong toàn bộ nhà máy 750MW bao gồm 1 khối mỗi khối 770MW gồm
có: lò hơi trực lưu, tua bin ngưng hơi một trục K-770-170 có 3 xilanh.
Hơi quá nhiệt từ lò hơi được dẫn đến phần cao áp của tuabin sẽ giãn nở
sinh công, sau khi ra khỏi phần cao áp hơi được quá nhiệt trung gian một lần
nữa rồi tiếp tục giãn nở trong phần trung áp và hạ áp của tuabin. Trên tuabin
có 7 cửa trích gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp và thiết bị khử khí. Phần
hơi còn lại sau khi ra khỏi phần hạ áp của tuabin được đưa vào bình ngưng,

tại đây hơi được ngưng tụ thành nước ngưng nhờ nước tuần hoàn làm mát.
Nước ngưng sau khi ra khỏi bình ngưng được bơm nước ngưng bơm qua
bình làm lạnh Ejectơ sau đó qua các bình gia nhiệt hạ áp rồi dồn về thiết bị
khử khí. Nước ngưng sau khi được khử khí sẽ được chứa trong bể khử khí,
sau đó được bơm nước cấp đưa qua các bình gia nhiệt cao áp làm tăng nhiệt
độ trước khi đưa vào lò hơi.
Hơi từ các cửa trích của tuabin gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp bao
gồm: hai cửa trích ở phần cao áp được gia nhiệt cho bình gia nhiệt cao áp số
1, số 2; ba cửa trích ở phần trung áp được gia nhiệt cho bình cao áp số 3 và
bình khử khí, bình gia nhiệt hạ áp số 4, số 5 và hai cửa trích phần hạ áp gia
nhiệt cho bình hạ áp 6 và số 7. Ở thiết bị khử khí do hơi được trích từ cửa
trích có áp suất cao nên được đưa qua thiết bị giảm ôn giảm áp để hạ nhiệt
độ và áp suất xuống phù hợp với yêu cầu. Hơi ở các cửa trích của tuabin sau
18
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
khi gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp thì sẽ ngưng tụ thành nước đọng. Sơ
đồ dồn nước đọng ở các bình gia nhiệt được chọn ở đây là sơ đồ dồn cấp
phối hợp với bơm: vừa dồn cấp ,vừa bơm đẩy về đường nước chính. Ở các
bình gia nhiệt cao áp (CA) nước đọng được dồn từ CA1 → CA2 → CA3 do
độ lệch về áp suất, sau đó nước đọng được dồn vào bình khử khí. Ở các bình
gia nhiệt hạ áp thì nước đọng được dồn từ bình gia nhiệt hạ áp HA4 →
HA5→ HA6 rồi dùng bơm nước đọng dồn về điểm hỗn hợp trên đường
nước ngưng chính phía đầu ra của bình gia nhiệt hạ áp số 6. Nước đọng của
bình gia nhiệt số 7, bình làm lạnh ejectơ được đưa về bình ngưng.
2.2. Các thông số hơi và nước đồ thị i - S biểu diễn quá trình làm
việc của dòng hơi trong tua bin.
* Khi hơi đưa vào tua bin, qua các van điều chỉnh, hơi bị tiết lưu, do đó
áp suất của hơi trước tầng đầu của tua bin giảm đi khoảng 5% so với áp
suất ban đầu P
0

Nghĩa là: P
0
’ = 0,95 P
0
Vậy áp lực trước tầng dầu tua bin: P’
0
= 0,95. P
0
= 0,95. 166 = 157,7
* Từ áp suất và nhiệt độ của hơi tại các cửa trích entanpi của hơi ứng với
các cửa trích đó.
19
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
* Áp suất làm việc tại bình gia nhiệt được lấy nhỏ hơn áp suất tại các cửa
trích tương ứng từ 3 ÷ 8%. Ở đây ta chọn ∆P = 5%.
* Riêng tại bình khử khí chọn làm việc với P’ =6bar hơi cấp cho bình
khử khí được lấy từ cửa trích số 3 có áp suất cao do đó phải quan van
giảm áp trước khi vào bình khử khí.
* Do điều kiện khí hậu ở Việt Nam, nhiệt độ nước làm mát bình ngưng là
26
0
C do đó áp suất ngưng tụ P
K
thay đổi.
Nhiệt độ ngưng tụ được xác định như sau:
t
k
= t
1
+ ∆t + θ,

0
C
Trong đó:
t
k
: Nhiệt độ ngưng tụ ở bình ngưng,
0
C
t
1
: Nhiệt độ nước làm mát,
0
C
∆t: Độ gia nhiệt nước làm mát,
0
C
θ: Độ gia nhiệt thiếu của nước ở trong bình ngưng,
0
C
Các giá trị hợp lý của t
k
, được xác định bằng tính toán kinh tế kỹ
thuật kết hợp của 3 yếu tố: áp lực cuối P
k
của hơi trong tua bin, bình
ngưng và hệ thống cung cấp nước.
Độ gia nhiệt nước làm mát ∆t = 8 ÷12
0
C
20

Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Độ gia nhiệt thiếu của nước ở bình ngưng θ = 35
0
C
Chọn: ∆t = 8
0
C
θ = 3
0
C
⇒ t
x
= 26 + 8 + 3 = 37
0
C
Tương ứng có P
k
= 0,064 bar
Tra bảng, ta có i”
k
= 2569 KJ/kg
i’
k
= 155 KJ/kg
Chọn độ khô sau tầng cuối của tua bin là x = 0,95 thì
i
k
= x. i”
k
+ (1 - x)i’

k
= 0,95. 2569 + (1 - 0,95). 155
⇒ i
k
= 2448,3 KJ/kg
* Vì đã biết áp suất làm việc của bình gia nhiệt nên ta xác định được
nhiệt độ nước đọng. Từ đây ta thông qua độ gia nhiệt thiếu cho nước. θ =
3 ÷ 7
0
C
Ta tìm được nhiệt độ nước ngưng sau bình gia nhiệt (sau khi được hâm
nóng)
t
H
= t
n
+ θ
Với: t
H
: Nhiệt độ nước đọng của bình gia nhiệt,
0
C
21
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
t
n
: Nhiệt độ nước ngưng sau bình gia nhiệt,
0
C
θ: Độ gia nhiệt thiếu cho nước,

0
C (chọn θ = 3
0
C)
Trên cơ sở đó ta có bảng 3 và từ đó ta xây dựng đồ thị i - S biểu diễn quá
trình làm việc của dòng hơi trong tua bin với các thông số:
P, t, i : áp suất, nhiệt độ và entanpi các cửa trích, bar,
0
C, KJ/kg
p’ : áp suất hơi trước các thiết bị gia nhiệt, bar. Xác định được
áp lực hơi tại các thiết bị gia nhiệt như sau: p’ = 0,95.p
t
H
, i’
H
: nhiệt độ và entanpi của nước ngưng bão hòa,
0
C, kJ/kg.
t
n
, i
n
: nhiệt độ và entanpi của nước sau các bình gia nhiệt,
0
C, kJ/k
22
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
Bảng 2: Thông số hơi tại các cửa trích, nước đọng và nước ngưng tại các
bình gia nhiệt.
Điểm

quá
trình
Thiết bị
gia nhiệt
Thông số hơi và nước
P
Bar
T
0
C
i
KJ/kg
P’
bar
t
H
0
C
0
C
P
nc
bar
i
nc
KJ/kg
0 - 166 538 3406 - - - -
0’ - 157,7 527 3398 - - - -
1 GNCA1
37,2 325 3021 35.34 242.6 239.6 187.6 1040.0

2 GNCA2
19.3 457 3373 19.02 118,7 115.7 189.6 1040,6
2’ -
34 538 3540 - - - - -
3 GNCA3
11 353 3163 10,95 184 181 191.6 781,6
4 KK
6.2 305 3070 6 158.8 155.8 9 168.6
5 GNHA5
6.2 305 3070 5.89 157,1 154.1 12 2785.1
6 GNHA6
4.1 257 2977 3.89 143.6 140.6 15 620.4
7 GNHA7
1 135 2745 0,95 97,5 94.5 18 394,3
8 GNHA8
0.5 84 2617 0,47 79,8 75,8 21 321.9
K K
0,064
x =
0,95
2440 - 37 24 157,05
QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA DÒNG HƠI TRONG TUA BIN CÔNG
SUẤT TRÊN ĐỒ THỊ i - S
23
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW











Trên giản đồ i-s, điểm 0’ ứng với trạng thái hơi ở trước phần cao áp.
Các điểm 2, 2’ biểu thị thông số hơi trước và sau khi quá nhiệt trung
gian. Nhiệt độ nước cấp sau bình gia nhiệt cao 1 bằng 265
0
C. Còn điểm 4
là đường hơi trích đi vào ở bình khử khí chính, 6 là đường hơi trích đi
vào ở bình gia nhiệt hạ áp số 6 và turbine chính từ turbine truyền động
bơm nước cấp
2.3. Tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý:
24
Xây dựng nhà máy nhiệt điện công suất 750MW
*Cơ sở tính toán các thông số của nhà máy:
Mục đích cơ bản của việc tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý của nhà
máy điện ngưng hơi là ở chỗ xác định các đặt tính kỹ thuật của thiết bị
nhằm đảm bảo công suất điện. Đảm bảo yêu cầu về chỉ tiêu kinh tế kỹ
thuật và năng lượng của nhà máy điện và các phần tử của chúng.
Tính toán nhiệt chủ yếu dựa vào phương trình cân bằng nhiệt và
phương trình cân bằng vật chất, sau đó giải các phương trình đó. Tiến
hành tính toán đối với bình cao áp trước rồi đến bình hạ áp và bình
ngưng.
Trong tính toán tổn thất hơi và nước do rò rỉ ở các đường ống các van
và các thiết bị khác được quy về tốn thất trên đường hơi mới còn tổn thất
nhiệt được kể đến thông qua hiệu suất của các thiết bị nhiệt (hệ số
khuyếch tán nhiệt) và tốn thất nhiệt độ, áp suất.
Trong thiết kế này tổn thất áp suất trong bộ quá nhiệt trung gian là

10%. Hiệu suất các thiết bị gia nhiệt lấy khoảng 98 ÷ 99%. Tổn thất nhiệt
độ lấy từ 2 ÷ 5
0
C.
Theo chọn trước các đại lượng:
Lượng hơi mới đưa vào tua bin: α
0
= 1
Lượng hơi rò rỏ trên đường ống: α
rr
= 0,02
25