Bình ngưng hơi nước - tuabin Nhà máy điện

1


Z764.80.05/01

BÌNH NGƯNG
Mục lục
1 -Nguyên lý hoạt động và công dụng

3

2 -Quy phạm kỹ thuật

3

3 -Cấu tạo của bình ngưng

5

4 -Sự vận hành và các sự việc cần chú ý của bình ngưng
5 -Vệ sinh bình ngưng

5

6 -Thử nghiệm tính bịt kín

6

5

1 Nguyên lý hoạt động và công dụng

1.1
Công dụng
Tác dụng của bình ngưng là thiết lập đồng thời duy trì trân không cao độ của van
xả khí máy turbine, làm cho áp lực hơi nước trong turbine giãn nở đến áp lực rất
thấp, tăng khả năng hoạt động của hơi nước, từ đó hơi nước có trong turbine sẽ có
thêm nhiều nhiệt năng để chuyển biến thành năng lượng cơ giới, nâng cao hiệu suất
tuần hoàn.
Đem hơi nước xả ra chuyển biến thành nước ngưng tụ tập trung lại, ta sẽ rồi tái
sử dụng trong tuần hoàn. Do nước ngưng tụ là sản phẩm tốt nhất để cấp nước cho
nồi hơi, cho nên việc tạp kết nước ngưng tụ có tác dụng rất quan trọng đối với việc
đảm bảo cho nồi hơi vận hành bình thường và nâng cao tính kinh tế cho xưởng phát
điện.
2


Z764.80.05/01

1.2 Nguyên lý hoạt động
Bình ngưng là do bề mặt các ống bộ trao đổi nhiệt, hơi nước sau khi thoát ra từ
Turbine và đi vào bình ngưng, nhiệt lượng sẽ được nước làm lạnh đưa đi, hơi nước
được làm lạnh và ngưng tụ thành nước ngưng tụ. Dưới áp lực tương đồng thì thể tích
của hơi nước sẽ lớn hơn rất nhiều lần so với thể tích của nước. Ví dụ dưới áp lực của
áp lực của hơi nước 0.005Mpa (a) bão hoà khô và hơi nước sẽ có thể tích lớn hơn
của nước gấp 28720 lần, cho nên trong quá trình ngưng tụ hơi làm lạnh, thể tích sẽ
nhanh chóng thu nhỏ, không gian vốn được lấp đầy hơi nước sẽ hình thành nên chân
không cao độ, trong quá trình này, thể khí chưa ngưng tụ và không khí lọt vào do
trong hệ thống không được bịt kín sẽ không ngừng được bộ hút khí hút ra ngoài, để
duy trì chân không quy định của bình ngưng.
2 -Quy phạm kỹ thuật
Chủng loại

N-2000-9
Hình thức
Kiểu thu hồi nhiệt bề mặt bằng 2 đường ( phân chế lưu
trình kép bề mặt thu hồi nhiệt)
Diện tích làm lạnh
2000 m2
Áp lực thoát hơi nước của turbine
0.009 MPa(a)
Lượng thoát hơi nước của turbine
59t/h
Nhiệt độ nước tuần hoàn làm lạnh
330C
Lưu lượng nước tuần hoàn làm lạnh 5600t/h
(nước ngọt)
0
Nhiệt độ nước ngưng tụ
43.8 C
Nguyên liệu ống làm lạnh
304
Ghi chú: Vật liệu của hàng hóa lấy tiêu chuẩn của hợp đồng hoặc hợp đồng kỹ
thuật làm chuẩn
Quy cách và số lượng ống làm lạnh
Tốc độ dòng chảy nước làm lạnh
Trở lực nước
Trọng lượng tịnh của bình ngưng
Trọng lượng vận hành của bình ngưng
Trọng lượng khi đổ nước vào bình

Φ25×0.7×6562 *3920 (ống)
1.81m/s

36kPa
33t
55t
85t

3 -Cấu tạo của bình ngưng
Cấu tạo bình ngưng xem hình vẽ dưới đây:
Hình vẽ cấu tạo bình ngưng

3


Z764.80.05/01

1 (vỏ ngoài)
3 (tấm ống)
5 (bệ đỡ)
7 (téc tập kết nước)
9 (van vào của nước tuần hoàn)

2 (buồng hơi vào)
4 (buồng nước sau)
6 (cửa hút khí)
8 (buồng nước trước)

3.1 Vỏ Bình ngưng
Thân vỏ có hình ống, dùng tấm thép độ dày 10mm hàn cuộn tạo thành. Ở
vị trí giữa bên trên bố trí hàn thêm buồng hơi vào, xưởng chế tạo chỉ làm lắp
ráp thử, đến nhà máy điện mới hàn nối với nhau. Hai đầu và ở giữa của thân vỏ
có hàn tấm ống và tấm ngăn. Lỗ để van nước vào và ống nối hàn với nhau sẽ do

nhà sản xuất chịu trách nhiệm mở lỗ, cửa cho van nước ra và ống nối sẽ tại hiện
trường nhà máy điện tiến hành mở lỗ, ống nối van nước ra có thể mở lối ra theo
hướng vuông góc lên trên, cũng có thể mở lối ra theo hướng ngang bên cạnh.
Phạm vi sử dụng và quy cách cách của các van ống trên bình ngưng (A-U) cụ
thể xem trên bảng liệt kê van ống Z764.80.01-1.
3.2 Buồng nước và tấm nắp
Buồng nước được thiết kế lắp ở 2 đầu thân vỏ, bên trong có tấm ống và tấm
ngăn, hình lưu trình loại 2 thành phân. Đầu bên ngoài có tấm nắp, được liên kết
với mặt bích của thân vỏ bởi bulong và ecu, trên tấm nắp có cửa để thuận tiện
kiểm tra ống làm lạnh. Để dễ dàng mở với nửa bên, còn lắp bản lề chuyển động,
bình thường có bulông ốc vít cố định chặt.
4


Z764.80.05/01

3.3 Tấm ống và tấm ngăn
Buồng nước trước và sau vỏ bình có hàn tấm thép dày 28mm để tạo thành
tấm ống và trên ống có khoan lỗ. Tấm ống chịu chênh lệch áp lực giữa không
gian của buồng hơi và buồng nước. Nhằm tránh tấm ống trong khi thử nghiệm
áp lực nước bị cong hoặc biến dạng, ở giữa 2 tấm ống hoặc giữa tấm ống và tấm
nắp buồng nước dùng thanh giằng chống đỡ để liên kết 2 tấm ống và tấm nắp
buồng nước nhằm tăng độ cứng.
Trên bộ phận buồng hơi, nhằm làm giảm độ uốn lượn của ống làm lạnh, tiêu trừ
các chấn động trong khi vận hành của nó, trên mỗi khoảng cách nhất định của
không gian buồng hơi có lắp tấm vách trung gian để đỡ ống. Tấm vách trung
gian gồm có 5 tấm, mỗi tấm dày 20mm. Lỗ ống trên tấm vách bố trí tương đồng
với tấm ống, khe hở lớn hơn một chút. Khi hàn và lắp đặt, vị trí trung tâm của lỗ
ống nên đẩy lên cao, cụ thể xem yêu cầu Z764.80.01.01
3.4 Ống làm lạnh và phương pháp cố định cho nó

Ống làm lạnh của bình ngưng nên có tính chống ăn mòn, nếu không sẽ rất dễ
bị ăn mòn dẫn đến rò rỉ nước, tạo thành nước tuần hoàn xâm nhập vào không
gian hơi nước, ảnh hưởng đến chất lượng nước ngưng tụ. Chỗ nối của ống và
tấm ống không cho phép rò rỉ nước. Do đó chọn dùng ống thép không gỉ
Φ25×0.7 (304). Dùng phương thức ống nở để ống nở ra nèn chặt vào trên tấm
ống. Công việc lắp ống vào bình ngưng và ống nở, đều tiến hành ở ngoài công
trường của nhà máy điện. Thứ tự ống nở nên sắp xếp phù hợp.
3.5 Giá đỡ của bình ngưng
Xilanh sau dùng cho bình ngưng và thoát hơi dùng liên kết cứng (xem
hình vẽ đường ống xả khí), Trọng lượng bản thân bình ngưng và 1/2 thuỷ trọng
khi vận hành, thông qua lò xo nén làm giá đỡ trên nền móng bê tông, và giãn nở
nhiệt hướng lên, xuống của nó dựa vào lò xo để bổ xung.
4 Vận hành bình ngưng và sự việc cần chú ý
Bình ngưng là thiết bị phụ trợ chính cho máy Turbine, hoạt động tốt xấu sẽ
ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận hành an toàn và kinh tế của Turbine, đối với
trạng thái vận hành và theo dõi (giám sát) nên cần đặc biệt chú trọng. Trước khi
khởi động Turbine, đồng thời với việc làm ấm ống hơi ước chính (hoặc sau) là
khởi động bơm nước tuần hoàn, sau đó đổ nước ngưng tụ vào không gian bốc
hơi nước trong bình ngưng, khởi động bơm ngưng tụ, đồng thời mở van tái tuần
hoàn, để nước ngưng tụ trong ống tái tuần hoàn tiến hành tuần hoàn để tec nước
bình ngưng duy trì mức nước bình thường.
Khi dừng máy, sau khi Turbine dừng, bơm tuần hoàn nên để tiếp tục vận hành.
khi nhiệt độ Xilanh thoát khí bắt đầu giảm, khi không vượt quá khoảng 50 0C,
khi đó mới cho dừng bơm nước tuần hoàn. Đóng van cấp nước, cho bên nước
bình ngưng đầy nước làm lạnh, chờ sau khi Roto dừng chuyển động, mới xả
nước. Nhưng nhiệt độ roto không được vượt quá 110~1200C.
* Trong khi vận hành nên chú ý mấy vấn đề sau:
4.1- Nên đảm bảo độ chân không, nó là một trong những nhân tố chủ yếu ảnh
hưởng đến việc vận hành có kinh tế và an toàn hay không. Nhất định phải làm
được công tác ổn định độ chân không.

4.1.1 -Lượng phụ tải bốc hơi ， nhiệt độ và lượng nước cửa vào nước tuần hoàn
5


Z764.80.05/01

nên phù hợp trị số thiết kế.
4.1.2 -Mức sạch bề mặt bên trong đường ống làm lạnh của bình ngưng nên phù
hợp yêu cầu và phải định kỳ làm sạch.
4.1.3 -Mức độ bịt kín của hệ thống chân không: Nên cần định kỳ kiểm tra,
phòng chống dò khí, kịp thời kiểm tra hoạt động của bộ hút khí tốt hay xấu.
Đảm bảo chân không cao độ.
4.2 -Nên đảm bảo chất lượng nước ngưng tụ đạt yêu cầu.
Đảm bảo chất lượng kiểm tra sửa chữa và lắp đặt, để tất cả ống làm lạnh không
bị rò nước. Trong khi vận hành còn cần chú ý nhiệt độ bên hơi không được quá
cao để phòng tránh cửa giãn ống làm lạnh bị lỏng và rò nước.
Ngoài ra còn nên phòng tránh việc dưới tác dụng điện 1 chiều dò vào
động cơ tạo nên ăn mòn điện hoá ống làm lạnh và làm dò nước.Thứ nữa còn
cần chú ý chất lượng nước bổ xung, nhất định phải đạt tiêu chuẩn.
4.2.1 -Đảm bảo nước ngưng tụ không quá lạnh, hoặc vượt quá phạm vi độ lạnh
cho phép. Phương pháp giảm bớt độ lạnh là đảm bảo duy trì mức nước nóng
bình thường; đảm bảo cao độ chân không của bình ngưng.
5
Vệ sinh bình ngưng
- Đối với việc bảo dưỡng bình ngưng chủ yếu là định kỳ làm sạch.
5.1 -Vệ sinh cầu cao su
Nhằm phòng chống và khử sạch sự hình thành của bùn nhơ và vật hữu cơ
bám theo trên vách mềm trong ống làm lạnh, có thể dùng cầu cao su tẩy rửa liên
tiếp, như thể hiện tại hình vẽ 2. Cầu cao su dùng phương pháp phun bắn, sau
khi đưa vào bình ngưng tẩy tửa chất nhơ trong vách đường ống, qua tấm lưới 4

hình mắt cáo của ống nước ra, lại quay trở lại bộ phun lực nước, lại 1 lần nữa
tiến hành sử dụng tuần hoàn. Phương pháp tẩy rửa bằng cầu cao su, có thể tảy
rửa cả khi không dừng máy mà lại hiệu quả tẩy sạch kết nhơ và vật hữa cơ trong
đường ống. Cầu cao su tự động tẩy rửa liên tiếp không cần dừng máy, có thể
giảm bớt sựu chênh lệch đầu mút của bình ngưng để nâng cao chân không, lại
có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng của ống làm lạnh. Khuyết điểm là cầu cao su bị
mài mòn rất lớn, tăng chi phívận hành.

Bản
vẽ
hệ thống làm
sạch bằng cầu
cao su
1 - Bộ
6


Z764.80.05/01

phun lực nước
2 - Phòng thêm cầu
3 -Bình ngưng
4 -Ống nước hình lưới mắt cáo
5 -Bơm nước tuần hoàn
6 -Tec nước
5.2 Dùng chổi sắt, bàn chải hoặc đầu khoan để làm sạch
Đối với vết bẩn cứng thông thường nên dùng chổi sắt, bàn chải hoặc đầu khoan
để tẩy rửa.
Phương pháp làm sạch này, thời gian dừng máy lâu, khi thao tác tiến hành mở nắp
đậy 2 đầu buồng nước, dùng ống thép rỗng trong, 1 đầu gắn lên bàn chải, chổi sắt

hoặc đầu khoan, 1 đầu còn lại gắn lên đường ống cao su thông nước, rồi tiến hành tẩy
rửa từng đường từng đường. Tẩy rửa như vậy tương đối triệt để, nhưng cần dừng máy
dài, hao
phí nhân công nhiều. Cường độ lao động lớn, và còn rất dễ làm hư hại đường ống.
yêu cầu sử dụng cẩn thận.
6 Thử nghiệm tính bịt kín
Thử nghiệm Hệ thống chân không kiểm tra dò rỉ và tính bịt kín căn cứ theo
JB/T3344 ((quy trình thử nghiệm và tính năng bộ ngưng tụ))
Mục đích thử nghiệm: kiểm tra và giám định tính bịt kín của hệ thống chân
không bình ngưng. Thí nghiệm này mỗi tháng phải tiến hành 1 lần. Để tiện cho việc
so sánh và phân biệt, mỗi lần thử nghiệm nên tiến hành ở cùng 1 phụ tải.
Phương pháp thử nghiệm: Đóng van không khí vùng giữa bộ thổi khí và bình
ngưng, sau khi ổn định từ 1~2 phút. Quan sát và ghi chép trị số chân không giảm
xuống. nếu tốc độ giảm mỗi phút không lớn quá 533.26 Pa, chứng tỏ phù hợp yêu
cầu, nếu vượt quá không khí lọt vào theo hướng dẫn, thì tìm điểm rò rỉ, đồng thời
giải quyết dứt điểm vấn đề đó.
Sự việc chú ý: Thời gian thử nghiệm tính bịt kín hệ thống chân không bình
ngưng không được quá lâu, thông thường độ giảm chân không trong thử nghiệm từ
5~7 phút không được vượt quá 6666~9332.4, nếu không nên cho dừng thử nghiệm,
khi nghiêm trọng nên lập tức cho dừng máy.

7