tìm hiểu bộ điều chỉnh mức nước bao hơi ( đính kèm)

Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

Chơng 1
Tổng quan nhà máy nhiệt điện phả lại 2
I. Giới








thiệu chung

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại II gồm 2 tổ máy vận hành theo khối , mỗi khối có 1 lò
hơi, 1 turbine , 1 máy phát.
Các thông sô kỹ thuật chính của nhà máy :
- Công suất đặt : 2 tổ x 300 MW = 600 MW
- Sản lợng điện phát :3.141 tỷ KWh/năm
- Lò hơi : số lợng 2, do hãng Mitsui Babcock (Anh) cung cấp
- Turbine : 2 chiếc , do hãng GE(General Electric ) Mỹ cung cấp
- Hiệu suất lò hơI : 88,5%
- Hiệu suất turbine: 45,1 %
- Hiệu suất chung tổ máy: 38,1%
- Than tiêu thụ : 1,644 triệu tấn /năm
Điều khiển nhà máy chính đợc tập trung trên hệ thống điều khiển phân phối cấp
(DCS) do hãng YOKOGAWA cung cấp .
Điều khiển turbine bằng bộ điều khiển GE Mark V

Các hệ thống phụ trợ đợc điều khiển bằng hệ thống điều khiển PLC của Allen
Bradly
Phần mềm điều khiển hệ thống điều khiển phân phối cấp là Centum CS 3000 chạy
trên hệ điều hành Windows NT 4.0
Hệ thống điều khiển Turbine Máy phát kích thích (tĩnh) chạy trên hệ điều
hành MS DOS
Các trạm điều khiển PLC thực hiện bằng sơ đồ hình thang và sơ đồ logic của
Rockwell Automation, phần mềm điều khiển của Citect

II.

NGUYÊN Lý SảN XUấT ĐIệN

Nguyên liệu đầu vào gồm có : Nớc (tinh khiết), dầu FO, than,than từ các khu mỏ
ở Quảng Ninh đợc nhà máy nhận vào theo 2 tuyến đờng sắt và đờng sông. Than đờng sông đợc các cẩu bốc nên nhờ hệ thống băng tải đa than vào kho hoặc đa vào
các hệ thống nghiền than. Than đờng sắt đợc trở bằng các tầu hoả nhờ khoang lật
toa đỡ tải đa than vào kho hoặc hệ thống nghiền than. Than đã đợc nghiền nhỏ đa
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

1


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

vào để đốt lò. Nhà máy còn sử dụng dầu nặng (dầu FO) để khởi động lò hơi và để
đốt kèm khi lò hơi bị sự cố. Khi than cháy cung cấp nhiệt cho nớc trong các dàn
ống xung quanh lò biến thành hơi, hơi nớc đợc sấy trong các bộ quá nhiệt thành hơi
quá nhiệt đa sang làm quay tuabin và kéo theo làm quay máy phát điện. Điện đợc

truyền đến các trạm phân phối tải điện để đi tiêu thụ theo các đờng dây: Hà Nội,
Hải Phòng, Lạng Sơn, Bắc Giang.
Hơi nớc sau khi sinh công làm quay tua bin sẽ đi xuống bình ngng nhờ hệ thống nớc tuần hoàn làm mát , hơi nớc ngng lại và đợc bơm trở lại lò hơi. Trong quá trình
tuần hoàn này, lợng nớc đợc bổ sung bằng nớc sạch từ hệ thống sử lý nớc. Nớc tuần
hoàn đợc các bơm tuần hoàn bơm từ sông vào làm mát bình ngng sau đó các kênh
thải hở để ra sông.
Trong quá trình đốt lò có xỉ thảI và khói thải. khói thải trớc khi đa ra ống khói đợc
đa qua hệ thống lọc bụi tĩnh điện nhằm hạn chế ô nhiễm môi trờng.Tại các phin lọc
bụi tĩnh điện, bụi đợc các bản cực giữ lại và rơi xuống phễu tro. Tro và xỉ đợc đa
vào trạm bơm thải xỉ qua hệ thống thủy lực. Trạm bơm thải xỉ có nhiệm vụ bơm
tống xỉ và tro từ nhà máy đến các hồ chứa xỉ thải.
Bình ngng: Bình ngng là thiết bị nhiệt kiểu bề mặt mục đích để tạo ra áp suất thấp
sau tầng cuối cùng của tuabin và để ngng đọng lợng hơi toát rạo ra nớc ngng sạch
cấp cho lò hơi. Ngoài ra trong bình ngng còn xảy ra quá trình khử khí bằng nhiệt
cho nớc ngng. Bình ngng cũng là thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng lợng nhiệt của
hơi thoát. Bình ngng thu lợng nớc khi ngừng khối và khi mới khởi động và bổ xung
nớc ngng hoặc nớc sạch vào bình ngng. ở bình ngng tận dụng nguồn xả có nhiệt
hàm thấp. Các bình ngng có 2 tuyến đi của nớc tuần hoàn. Mỗi bình ngng có hệ
thống dẫn nớc làm mát vào/ra riêng biệt.
Ejector: Các Ejector đợc trang bị để hút không khí và những chất hí không ngng
khác ra khỏi bình ngng và đảm bảo quá trình trao đổi nhiêt bình thờng trong bình
ngng. Hệ thống hút khí bình ngng bao gồm 2 ejector chính ( 1 làm việc và 1 dự
phòng)
Nớc ngng chính của tuabin dùng làm môi chất làm lạnh cho các bộ làm mát
ejector. Đờng xả đọng của ejector đợc đa về bình xả đọng.
Bình khử khí:
- Chức năng của bình khử khí là để loại bỏ các khí ngng O2 , CO2, tự do và hoà tan
ra khỏi nớc ngng.
- Để gia nhiệt cho nớc cấp lò hơi
- Tạo lợng nớc cấp dự phòng cho lò và điều hoà lu lợng nớc cấp vào lò và lợng nớc

ngng chính.
- Thu hồi nớc đọng từ các bình gia nhiệt cao áp 5,6 và nớc ngng từ bộ sấy không
khí bằng hơi .
Nớc sau khi qua bộ khử khí không đợc có khí CO2 tự do và lợng Oxy không đợc vợt quá 0,005mg/kg.

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

2


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

Lò hơi : Đợc đốt nóng bằng cách phun dầu (dới dạng mù) và than đã đợc nghiền
nhỏ cùng với các bộ đánh lửa. Các vòi phun đợc thiết kế sao cho ngọn lửa có hình
W. Có tất cả 20 vòi dầu (4 vòi dầu khởi động) cùng với 32 vòi than và 16 bộ đánh
lửa.
HP: Turbine cao áp(High Pressure)
IP : Turbine trung áp
LP: Turbine hạ áp
Gia nhiệt 1,2,3:Gia nhiệt hạ (đợc gia nhiệt bằng hơi trích trớc khi vào turbine LP).
Gia nhiệt 5,6,7 : Gia nhiệt cao (đợc gia nhiệt bằng hơi nớc trích trớc khi vào
turbinhe IP)
Bộ hâm: Đợc gia nhiệt bằng khói lò
Chu trình nhiệt :
Nớc từ bình ngng(đợc bổ sung thêm từ bình dự trữ nớc ngng) sẽ đợc hâm nóng lần
lợt bằng hơi chèn và các bộ gia nhiệt hạ 1,2,3 . Sau đó đợc đa tới các bộ phận khử
khí để loại bỏ khí trong nớc.Thông qua 3 bơm cấp (2 làm việc, 2 dự phòng), nớc sẽ
đợc đa lên các bộ gia nhiệt cao 5,6,7

Các bộ gia nhiệt này đợc cung cấp bởi trích hơi nớc vào turbine cao áp HP. Sau đó,
nớc đợc làm tăng nhiệt độ lần cuối bằng cách cho qua bộ hâm. Bộ hâm đợc cung
cấp nhiệt bằng cách tận dụng khói lò hơi. Sau khi đi qua bộ hâm, nớc đợc đa vào
trong bao hơi.Bao hơi đợc cấu tạo bao gồm 1 bao hơi và các đờng ống nớc lên và
xuống, nớc đợc đa xuống lò hơi theo các đờng ống xuống dọc theo thành lò, lò đợc
đốt nóng bằng cách phun than(đã đợc nghiền mịn ) và dầu FO( dới dạng sơng mù)
cùng với các vòi đánh lửa. Hơi nớc từ bao hơi đợc đa tới các bộ quá nhiệt để trở
thành hơi khô. Hơi khô có nhiệt độ 541 3 0C và áp suất 169 kg/cm2 sẽ đợc đa vào
turbine cao áp để làm quay turbine. Hơi nớc sau khi đi qua turbine cao áp sẽ đợc gia
nhiệt lại bằng khói lò hơi và tiếp tục di vào turbine trung áp. Sau khi đi qua turbine
trung áp, hơi nớc sẽ tiếp tục đi qua turbine hạ áp rồi từ turbine hạ áp sẽ trở lại đệ
thực hiện chu trình tiếp theo. Turbine quay sẽ làm cho máy phát phát ra điện.
GIớI THIệU Hệ THốNG NGHIềN THAN
Lò hơi nhà máy nhiệt điện Phả Lại 2 thuộc loại áp lực dới tới hạn , có quá nhiệt
trung gian , vòi đốt chúc xuống, thông gió cân bằng tuần hoàn tự nhiên.Lò hơi đốt
than đã đợc nghiền để cung cấp hơi cho việc sản xuất điện 1 cách liên tục(300MW).
Than đợc sử dụng cho lò hơi là than anthraxit, đây là nhiên liệu chính. Nguồn than
đợc cung cấp từ 5 mỏ than khác nhau, đó là : Hòn Gai, Cẩm Phả, Mạo Khê, Tràng
Bạch, Vàng Danh và đợc trộn lẫn với tỷ lệ sau:
Cẩm Phả + Hòn Gai = 40%
Mạo khê + Tràng Bạch = 40%
Vàng Danh = 20%
III.

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

3


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

Ngoài ra ngời ta còn sử dụng dầu FO để khởi động, ngừng và đốt kèm dầu khi phụ
tải thấp.Lợng nhiệt tỏa ra khi chỉ đốt dầu là tơng đơng 30% công suất định mức
của lò hơi. Lò hơi sau khi đốt than nếu vận hành ở phụ tải lớn hơn 60% công suất
định mức thì không cần dùng dầu hỗ trợ.
Hệ thống nghiền than cho 1 lò gồm 4 máy nghiền, mỗi máy nghiền gồm 2 bunke
than nguyên, 2 máy cấp than nguyên, máy nghiền có cấu tạo đầu ra gồm 2 bộ phân
ly than thô, hệ thống gió cấp 1 và các hệ thống liên quan để sấy và cấp than đợc
nghiền tới 32 rãnh vòi đốt than bột. Khi vận hành bình thờng 4 máy nghiền sẽ làm
việc nhng nếu 1 máy nghiền bị sự cố thì 3 máy nghiền cấp cho 24 rãnh vòi đốt vẫn
đạt công suất định mức của lò hơi. Các bunke than nguyên liên tục đợc cấp đầy
bằng hệ thống băng tải. Than bột đợc nghiền tới độ min yêu cầu và đợc vận chuyển
bằng gió nóng cấp 1 qua bộ phân ly than thô và bộ phân ly xyclone tới các rãnh vòi
đốt. Mỗi đờng ống đầu ra phân ly than thô đợc lắp đặt 1 van bớm cách ly vận hành
bằng khí nén. Van bớm sẽ đóng lại khi phân ly than thô đó không làm việc.
Khi vận hành 1 đàu máy nghiền thì công suất của máy nghiền đạt đợc 70% công
suất định mức. Các tấm chắn gió đi tắt vận hành bằng khí nén dùng để điều chỉnh
năng suất máy nghiền bằng cách điều chỉnh lợng gió đi tắt.Ngoài việc vận chuyển
than bột, gió nóng cấp 1 còn có tác dụng sấy và tăng nhiệt độ của than trong máy
nghiền.
Gió điều chỉnh (Gió lạnh cấp 1) đợc đa vào để đièu chỉnh nhiệt độ đàu ra của máy
nghiền. Gió lạnh đợc trích từ đầu ra của quạt gió cấp 1 và trộn lẫn với gió nóng cấp
1 từ đầu ra của bộ sấy không khí trớc lúc vào máy nghiền.
Mỗi lò đợc lắp đặt 2 quạt gió chèn A,B, đầu hút lấy từ đờng ống liên thông của gió
điều chỉnh để cấp gió chèn tại các đầu máy nghiền và máy cấp than , 1 quạt làm
viẹc và 1 quạt dự phòng.
Máy nghiền có bố trí thiết bị nạp bi có thể nạp bi khi máy nghiền đang làm việc
với 1 hệ thống khóa liên động để đảm bảo việc nạp bi đợc an toàn.

GiớI THIệU Hệ THốNG nớc cấp
1. Chức năng của hệ thống.
- Mỗi tổ máy có 1 hệ thống nớc cấp giống nhau để cấp nớc cho lò hơi.
- Hệ thống nớc cấp nhận nớc ngng đợc gia nhiệt từ bình khử khí. Các bơm cấp vận
chuyển nớc cấp đi qua các bình gia nhiệt cao áp để gia nhiệt cho nớc, sau đó cấp nớc cho lò hơi.
- Hệ thống nớc cấp điều khiển tự động mức nớc trong bao hơi khi vận hành bình thờng.
- Hệ thống nớc cấp cũng cung cấp nớc cho bộ giảm ôn để điều chỉnh hơi quá nhiệt
và quá nhiệt trung gian, mặt khác nó còn cung cấp nớc cho các bộ giảm ôn hệ thống
hơi thổi bụi và hệ thống hơi đi tắt cao áp( HP bypass)
2. Mô tả hệ thống.
Trong mỗi một tổ máy. hệ thống nớc cấp có 3 tổ bơm cấp (3 nhóm bơm cấp)
A,B,C. Mỗi tổ bơm cấp có 2 bơm(bơm tăng áp và bơm cấp nớc chính ) đợc lắp trên
cùng một trục. Đầu hút của bơm tăng áp đấu vào bể dự trữ nớc khử khí, đầu đẩy
IV.

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

4


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

bơm tăng áp đấu vào đầu hút bơm cấp chính. Bơm cấp chính đợc dẫn động bằng
động cơ thông qua bộ bánh răng tăng tốc và khớp nối thủy lực điều khiển tốc độ
bơm thông qua vị trí của ống phun. Bơm tăng áp đợc nối với động cơ thông qua
khớp nối cứng.
Van điều khiển nớc cấp đợc thay đổi vị trí độ mở một cách tự động bằng tín hiệu
từ hệ thống điều khiển nớc cấp. Van điều khiển nớc cấp duy trì mức nớc trong bao

hơi trong trạng thái vận hành ổn định và vận hành tạm thời. Tốc độ bơm cấp đợc
thay đổi để duy trì sự chênh áp giữa đầu đẩy bơm và bao hơi.
GiớI THIệU Về TURBINE Và Hệ THốNG ĐIềU KHIểN MARK 4

V.

Turbine
- Turbine- máy phát là một tổ máy hợp bộ có quá nhiệt trung gian với phần hạ áp
dòng chảy kép đợc đặt trên cùng 1 trục do hãng GE( Mỹ ) chế tạo.
- Turbine hơi nớc kiểu 270T 422/423 với công suất định mức 300 MW dùng để
trực tiếp quay máy phát điện kiểu 290T 422/423 đợc làm mát bằng Hydro với thiết
bị kích thích tĩnh.
- Cấu tạo turbine gồm 3 phần: Cao áp , trung áp, hạ áp.Phần cao áp gồm 8 tầng
cánh , trung áp : 7 tầng cánh, hạ áp 12 tầng cánh đối xứng về 2 phía ( mỗi phía 6
tầng ). Phần cao áp và trung áp đợc chế tạo chung một thân, rôto cao áp và trung áp
đợc thiết kế chung một trục. Rô to và thân turbine phần hạ áp đợc chế tạo riêng. Rô
to phần trung áp và hạ áp đợc nối với nhau bằng khớp nối cứng.
2. Hệ thống điều khiển turbine Mark V.

Turbine đợc trang bị hệ thống giám sát và điều khiển Mark V. Đó là hệ
thống điều khiển điện thủy lực có độ tin cậy cao thế hệ mới nhất của hãng GE
áp dụng cho turbine hơi. Các chức năng chủ yếu của nó là:
- Điều khiển tốc độ và tăng tốc trong quá trình khởi động.
- Khởi tạo kích thích cho máy phát điện.
- Hòa đồng bộ và đáp ứng tải theo yêu cầu của điều độ vùng hoặc miền.
- Điều khiển áp suất hơi đầu vào, hơi trích, hơi thoát
- Giảm tải và bảo vệ turbine
- Xử lý tuần tự các chức năng trên với sự khống chế ứng suất nhiệt.
- Bảo vệ vợt tốc trong khi sa thải phụ tải và ngừng khẩn cấp
- Bảo vệ tránh các h hại nghiêm trọng đối với turbine nh mất áp lực dầu bôi trơn,

nhiệt độ hơi thoát cao, rung động gối đỡ cao.
- Thử nghiêm các van hơi và các chức năng và các dữ liệu trên.
- Chuẩn đoán các sự cố turbine và máy phát
- Chuẩn đoán và kiểm tra tình trạng hệ thống điện.

Các chế độ điều khiển Mark V.
- Mark V ở chế độ tự động:
1.

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

5


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

Chức năng khởi động turbine tự động(ATS) sẽ tạo ra các điểm đặt để tăng tốc và
mang tải đợc sử dụng trực tiếp bằng những chức năng điều khiển chính của Mark
V. Ngời vận hành chỉ cần lựa chọn các điểm đặt và giới hạn tải, những điểm đặt nh
vậy đợc tạo ra trên cơ sở ứng suất rôto đợc tính toán theo thời gian thực và các
thông số khác của turbine. Chế độ tự động bị loại bỏ nếu nh phơng thức điều khiển
áp suất đầu vào đợc lựa chọn.
- Mark V ở chế độ bằng tay:
Chức năng khởi động turbine tự động ATS sẽ cung cấp những thông báo hớng dẫn
tới ngời vận hành trong đó những điểm đặt sẽ đợc lựa chọn để vận hành đúng.
Điều khiển và giám sát.
Turbine sẽ đợc điều khiển và giám sát bởi Mark V. Việc khởi động và vận hành
bình thờng sẽ là chế độ vận hành tự động của Mark V, bởi vì nó tạo ra thời gian vận

hành hiệu quả nhất.



VI.

MộT Số HìNH ảNH TổNG QUAN Về NHà MáY.
Toàn cảnh nhà máy :

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

6


§å ¸n thùc tËp tèt nghiÖp

Sinh viªn thùc hiÖn : NguyÔn V¨n Dòng ( A)

Ch¬ng 1 : Tæng quan nhµ m¸y

7


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

Hố thải xỉ tro của nhà máy :

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

8


§å ¸n thùc tËp tèt nghiÖp

Sinh viªn thùc hiÖn : NguyÔn V¨n Dòng ( A)

Ch¬ng 1 : Tæng quan nhµ m¸y

9


Đồ án thực tập tốt nghiệp

Chơng 1 : Tổng quan nhà máy

VII. SƠ Đồ TổNG QUAN NHà MáY
Sông

Dầu FO Ma dút

Than vận chuyển đờng sông

Cảng bốc Dỡ

Kho

Than vận chuyển

Nghiền Than

Trạm bơm

Làm mát

Hệ thống xử lý nớc

Bình ngng

Lò hơi

Lọc bụi

ống khói

Tổ Hợp tuabin máy phát điện

Kênh thải
Sông

Hà Nội

Hải Phòng

Trạm phân phối tải điện

Lạng Sơn

Hải Dơng

Bắc giang

Hình 1.1 : Sơ đồ khối tổng quan nhà máy nhiệt điện phả lại 2

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Dũng ( A)

10