Nghiên cứu hệ thống điều khiển lò hơi 300mw nhà máy nhiệt điện phả lại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÒ HƠI
300 MW NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI
NGÀNH : ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
MÃ SỐ :23.04.3898
BÙI TIẾN DŨNG

Người hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN VĂN HOÀ

HÀ NỘI 2008


12

1. MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................... 12
1.

Giới thiệu tổng quan ................................................................................ 15
1.1 Nguyên lý cơ bản nhà máy nhiệt điện. ............................................... 17
1.2 Sơ đồ chu trình nhiệt chính của hơi và nước ...................................... 19
1.3 Lò hơi đốt than.................................................................................... 23
1.4 Turbine hơi. ........................................................................................ 26
1.5 Hệ thống nước cấp .............................................................................. 30
1.6 Hệ thống nước tuần hoàn (Nước làm mát). ........................................ 32
1.7 Hệ thống cấp nhiên liệu ...................................................................... 34
1.8 Hệ thống khói gió. .............................................................................. 38

1.9 Hệ thống trạm điện. ............................................................................ 40
1.10

Các trạm phục vụ khác trong tổ máy............................................... 41

2.

Các chế độ khởi động. ............................................................................. 41

3.

Hệ thống điều khiển phân tán. ................................................................ 42
3.1 Tóm tắt hệ thống điều khiển phân tán ................................................ 42
3.2 Cấp chấp hành - cảm biến .................................................................. 42
3.2.1

Cấp điều khiển........................................................................... 44

3.2.2

Cấp vận hành, giám sát chỉ huy ................................................ 44

3.2.3

Một số hệ DCS phổ biến hiện nay. ........................................... 44

3.3 Tổng quan hệ thống DCS trong nhiệt điện Phả Lại ........................... 44
3.3.1

Cấp quản lý giám sát: ................................................................ 46

3.3.2

Cấp giao diện vận hành (HIS):.................................................. 46

3.3.3

Cấp điều khiển: ......................................................................... 46

3.3.4

Cấp chấp hành: .......................................................................... 47

3.4 Mạng truyền thông trong DCS: .......................................................... 47
3.4.1

Mạng Ethernet: .......................................................................... 47


13

3.4.2

Mạng Vnet:................................................................................ 47

3.5 Các phần tử khác trong hệ thống DCS: .............................................. 47
3.6 Cấu hình phần cứng CENTUM CS3000 ............................................ 48

4.

3.6.1

HIS – Human Interface Station ................................................. 48

3.6.2

Trạm điều khiển khu vực (FCS – Field Control Station) ......... 49

Một số vòng điều khiển chính trong lị máy. .......................................... 51
4.1 Vịng điều khiển mức nước bao hơi. .................................................. 51
4.1.1

Điều khiển mức nước bao hơi kiểu một phần tử: ..................... 51

4.1.2

Điều khiển mức nước bao hơi kiểu hai phần tử. ....................... 52

4.1.3

Điều khiển mức nước bao hơi kiểu ba phần tử. ........................ 53

4.2 Vịng điều khiển áp suất buồng lửa. ................................................... 56
4.2.1

Mơ tả quá trình hoạt động hệ thống: ......................................... 56

4.2.2

Các chức năng của vịng điều chỉnh ......................................... 56

4.2.3

Các đặc tính động học ............................................................... 56

4.2.4

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 58

4.2.5

Các lỗi thường gặp đối với áp lực buồng lửa. ........................... 59

4.3 Vòng điều khiển lưu lượng nhiên liệu ................................................ 61
4.3.1

Mô tả hoạt động ........................................................................ 61

4.3.2

Chức năng của vòng điều khiển ................................................ 61

4.3.3

Sơ đồ điều khiển. ....................................................................... 62

4.4 Vòng điều khiển nhiệt độ hơi quá nhiệt. ............................................ 64
4.4.1

Mơ tả hoạt động. ....................................................................... 64

4.4.2

Các đặc tính động học. .............................................................. 64

4.4.3

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 65

4.5 Điều khiển tốc độ Turbine .................................................................. 65
4.5.1

Mô tả hoạt động ........................................................................ 65

4.5.2

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 66


14

4.6 Điều khiển mức bình ngưng ............................................................... 67
4.6.1

Tổng quan hệ thống................................................................... 67

4.6.2

Mô tả hoạt động ........................................................................ 67

4.6.3

Các chức năng của vòng điều chỉnh ......................................... 67

4.6.4

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 68

4.7 Điều khiển mức bình khử khí. ............................................................ 68
4.7.1

Mơ tả hoạt động. ....................................................................... 68

4.7.2

Các đặc tính động học ............................................................... 69

4.8 Điều khiển mức các bình gia nhiệt hạ áp và cao áp ........................... 70
4.8.1

Mơ tả hoạt động ........................................................................ 70

4.8.2

Các đặc tính động học ............................................................... 70

4.8.3

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 70

4.9 Các vòng điều chỉnh của các hệ thống phụ turbine ............................ 71
5.

Chỉnh định các thông số cho các bộ điều chỉnh. ..................................... 71
5.1 Cơ bản về bộ điều chỉnh PID.............................................................. 71
5.2 Phương pháp Ziegler-Nichols ............................................................ 73
5.3 Tìm thơng số cho bộ điều chỉnh PID. ................................................. 75
5.4 Chỉnh định lại thông số cho bộ điều chỉnh. ........................................ 75

6.

Điều khiển phối hợp tổ máy .................................................................... 76
6.1 Các chế độ điều khiển bằng tay - Manual .......................................... 76
6.2 Boiler Follow Mode (Lò chạy theo máy) ........................................... 76
6.2.1

Mô tả hoạt động ........................................................................ 77

6.2.2

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 77

6.3 Turbine Following Mode (Máy chạy theo lị) .................................... 78
6.3.1

Mơ tả hoạt động ........................................................................ 78

6.3.2

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 79

6.4 Co-Ordinate Local Despatch (Chế độ điều khiển phối hợp) .............. 79


15

6.4.1

Mô tả hoạt động ........................................................................ 79

6.4.2

Sơ đồ điều khiển........................................................................ 81

6.5 Điều kiện chuyển đổi các chế độ điều khiển. ..................................... 82
6.6 Các chế độ điều chỉnh áp lực hơi ....................................................... 83
7.

Thiết kế mạch tách lưới dữ tự dùng. ....................................................... 85
7.1 Mục đích. ............................................................................................ 85
7.2 Giải pháp............................................................................................. 85
7.3 Thiết kế logic. ..................................................................................... 89
7.3.1

Phương án lựa chọn tín hiệu đo tần số để kích hoạt mạch: ...... 89

7.3.2

Logic kiểm tra các điều kiện sẵn sàng cho mạch bảo vệ: ......... 89

7.3.3

Sơ đồ thiết kế............................................................................. 91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 112

1. Giới thiệu tổng quan
Dây chuyền 2 nhà máy nhiệt điện Phả Lại được xây dựng tại thị trấn Phả Lại huyện Chí Linh- tỉnh Hải Dương bên cạnh dây chuyền 1 , đây là một nhà máy
nhiệt điện kiểu ngưng hơi với thiết kế bao gồm hai tổ máy có cơng suất


16

2x300MW. Nhà máy được khởi công xây dựng vào năm 1998 với 4 nhà thầu
chính :
Sumitomo : nhà thầu chính.
MisuiBabcock : nhà thầu về các thiết bị lò hơi.
Stone webster : nhà thầu về toàn bộ phần điện.
Huyndai : nhà thầu về xây dựng.
Đây là một nhà máy với công nghệ rất hiện đại, mức độ tự động hoá cao, vận
hành thơng qua giao diện với máy tính. Nhà máy đi vào hoạt động đã góp
phần rất lớn vào việc cải thiện chất lượng điện của hệ thống điện quốc gia.
Nhiên liệu sử dụng cho nhà máy là than Anthracite từ vùng mỏ than Hòn Gai,
Cẩm Phả, Mạo Khê Tỉnh Quảng Ninh . Than được vận chuyển về nhà máy
bằng đường sắt và đường sông.
Dây chuyền 2 nhà máy nhiệt điện Phả Lại là một trong những nhà máy nhiệt
điện turbine hơi hiện đại và vận hành ổn định nhất trong hệ thống các nhà
máy nhiệt điện nước ta. Lò hơi thuộc loại lị 1 bao hơi, tuần hồn tự nhiên,
thơng gió cân bằng, buồng lửa thải xỉ khơ, q nhiệt trung gian 1 cấp và áp

suất dưới tới hạn, phù hợp cho việc lắp đặt ngồi trời. Lị hơi được thiết kế để
đốt than bột với hệ thống phun than trực tiếp (khơng có kho than bột trung
gian và các máy cấp than bột). Turbine hơi được thiết kế bởi hãng GE của
Mỹ, bao gồm phần cao áp (HP turbine), trung áp (IP turbine) và hạ áp (LP
turbine). Hệ thống điều khiển phân tán DCS được cung cấp bởi hãng
Yokogawa với hệ CS3000 Version R2.3 có rất nhiều tính năng giúp người
vận hành dễ dàng trong việc vận hành, theo dõi, giám sát, phát hiện sự cố và
đặc biệt là có tính linh hoạt cao. Turbine được giám sát và điều khiển bởi hệ
MarkV của GE. Các trạm lẻ được điều khiển bởi PLC của Rockwell với phần
mềm giám sát Citect. Tất cả hệ thống được thiết kế sao cho mức độ tự động


17

hoá cao nhất với ba chế độ vận hành: Tự động (Auto), bán tự động (Semi
Auto) và bằng tay (Manual).
1.1

Nguyên lý cơ bản nhà máy nhiệt điện.

Nguyên lý cơ bản của nhà máy nhiệt điện là dùng nhiên liệu đốt nóng nước
sinh ra hơi nước, hơi nước qua turbine sinh công phát ra năng lượng điện. Hơi
nước qua turbine được ngưng tụ lại và tiếp tục được sử dụng cho q trình đốt
nóng tiếp theo. Chu trình nhiệt được chia làm 5 giai đoạn chính đó là q
trình đun nóng nước cấp, sinh hơi, quá nhiệt, sinh công và ngưng tụ.
Xét chu trình Rankine trong nhà máy nhiệt điện turbine hơi (Hình 1.1).
Ở đây ban đầu nước trước khi cấp lên bao hơi phải được gia nhiệt A-B và đi
qua bộ hâm B-C, Từ bao hơi nước chuyển từ dạng lỏng sang hơi C-D, hơi
được đưa qua bộ quá nhiệt (D-E) trước khi đi vào turbine, ở turbine quá trình
sinh công xảy ra (E-F) . Hơi sau khi sinh công được ngưng tụ tại bình ngưng

F-A sau đo lại được bổ xung vào nước cấp.

E

Temperature

Superheater
Evaporator
C

D
Turbine

Economiser
B
Feed heater
A

F
Condenser

Entropy
Hình vẽ cho thấy năng lượng giải phóng ở turbine đạt tối đa nếu điểm E là
Hình 1.1: Chu trình Rankine trong nhà máy nhiệt điện turbinhe hơi
cao nhất có thể và điểm F là thấp nhất có thể. Bài tốn đặt ra làm thế nào để


18

thu được hiệu suất lớn nhất, chính vì vậy giải thích tại phải có thêm bộ q

nhiệt và bình ngưng turbine có áp lực rất thấp để tương ứng với nhiệt độ thấp.


19

Sơ đồ chu trình nhiệt chính của hơi và nước

1.2

TURBINE
Bộ q

MÁY

nhiệt

PHÁT

LỊ

Bình ngưng

HƠI
Tái nhiệt

Bơm ngưng

Bộ hâm

Van cấp nước

Gia nhiệt cao áp

Gia nhiệt hạ áp

Bơm cấp
Khử

Đường hơi

khí

Đường nước

Hình 1.2: Tổng quan chu trình nhiệt chính nhà máy
Chu trình nhiệt ở nhà máy nhiệt điện là một chu trình khép kín của hơi và
nước. Hơi nước sau khi được sinh công xong ở tầng cánh cuối Turbine hạ áp
được đi xuống bình ngưng. Hơi đi vào trong bình ngưng nhờ hệ thống nước
tuần hồn đi trong các ống (hình chữ U) gia nhiệt bề mặt làm cho hơi trong
bình ngưng tụ lại thành nước.

Nước tuần hồn vào

Hơi từ turbine xuống

nước ra kênh thải
bình ngưng

Hình 1.3: Ngưng hơi thành nước tại bình ngưng.

20

Nước sau khi ra khỏi bình ngưng sẽ vào đầu hút bơm ngưng và bơm ngưng
bơm lên khử khí, qua gia nhiệt hạ áp 1,2,3.
Khi nước đi trong đường ống của bình gia nhiệt hạ áp nước sẽ được gia nhiệt
bằng hơi cửa trích Turbine hạ áp. Nước sau khi qua các bình gia nhiệt hạ áp
đã được tăng nhiệt độ lên cao.
Hơi cửa trích hơi

Hơi cửa trích hơi

H2O VÀO GNH 1

H2O VÀO GNH 2

H2O VÀO GNH 3

H2O RA GNH1

H2O RA GNH 2

Hơi cửa trích hơi

H2o đến khử khí

Hình 1.4: Gia nhiệt hạ áp 1,2,3.
Nước sau khi qua các bình gia nhiệt hạ áp sẽ đến bình khử khí. Ở bình khử
khí nước sẽ được khử đi các tạp khí có ảnh hưởng đến sự phá huỷ và ăn mịn
kim loại….
Sau khi nước qua bình khử khí sẽ đến đầu hút bơm cấp, khi nước ra khỏi bơm

cấp sẽ đi qua hai van điều chỉnh nó sẽ điều chỉnh lưu lượng nước sao cho phù
hợp với tải của lò.
Nước sau khi qua van điều chỉnh sẽ đi qua gia nhiệt cao áp 5,6,7 ở đây nước
lại được gia nhiệt một lần nữa để tăng nhiệt độ. Về cấu trúc của gia nhiệt cao
áp gần giống như gia nhiệt hạ áp, hơi cửa trích đến gia nhiệt cao áp lấy từ đầu
ra của Turbine trung áp.


21

Hơi từ cửa trích turbine

H2O VÀO GNC 5

Hơi từ cửa trích turbine

Hơi từ cửa trích turbine

H2O VÀO GNC 6

H2O VÀO GNC 7

H2O RA GNC5

H2O RA GNC 6

H2o đến bộ hâm

Hình 1.5: Gia nhiệt cao áp 5,6,7.
Sau khi đi qua gia nhiệt cao áp nước được đi đến bộ hâm tại đây người ta tận

dụng nhiệt lượng của khói thốt để tăng nhiệt độ nước lên một cấp nữa tạo
thành hơi và nước để đưa vào bao hơi.
Hơi và nước vào trong bao hơi (hơi trên nước dưới) nước lại tiếp tục được
đưa xuống các đường ống tường lò để đun chuyển tiếp từ nước sang hơi, tiếp
tục đưa lên bao hơi tạo thành hơi bão hồ khơ.
Hơi bão hồ khơ này lại tiếp tục được đưa sang bộ quá nhiệt tạo thành hơi quá
nhiệt đưa sang Turbine để sinh công quay Turbine.
Turbine được nối đồng trục với máy phát điện khi Turbine quay máy phát
cũng quay theo và tạo ra điện năng.


22

Hình 1.6: Giao diện hiển thị sơ đồ nhiệt tổng quan của tổ máy.


23

1.3

Lị hơi đốt than.

Lị hơi kiểu hình π với 01 bao hơi, than bột được đưa trực tiếp vào lò qua 16
vịi đốt than (có 16 vịi dầu đốt kèm lúc khởi động hoặc lúc có sự cố) cấp bởi
4 máy nghiền. Khói trước khi đưa đến lọc bụi và FGD (Khử lưu huỳnh) được
đưa qua các bộ quá nhiệt, bộ tái nhiệt, bộ hâm và bộ sấy khơng khí để tận
dụng tối đa lượng nhiệt của lò. Để đảm bảo mơi trường, khói trước khi thốt
ra ống khói phải được qua lọc bụi và hệ thống khử lưu huỳnh.
Bộ q nhiệt
Bao hơi

Đến turbine
trung áp

Từ

turbine

cao áp đến
Đường khói thốt

Vịi đốt dầu và

Bộ hâm

H2O

vịi đốt than

từ

gia

nhiệt cao đến
Đường
khói thốt

Hình 1.7: Sơ đồ lị hơi hình π

24

Các giàn ống sinh hơi được bố trí xung quanh tường lò, Các ống sinh hơi
được hàn với nhau bằng các thanh thép dẹt dọc theo 2 bên vách ống tạo thành
các dàn ống kín. Các dàn ống sinh hơi tường trước và tường sau ở giữa tạo
thành vai lò, phía dưới tạo thành các phễu tro lạnh. Phía trên buồng đốt, các
dàn ống sinh hơi tường sau tạo thành phần lồi khí động. Trên bề mặt ống sinh
hơi vùng rộng của buồng đốt từ dưới vai lò tới trên phễu lạnh được gắn gạch
chịu nhiệt tạo thành vùng đai đốt bảo vệ bề mặt ống.
Ống sinh hơi
vách tường lò

Nước
bao

từ
hơi

Hơi lên

Nước và hơi

Nước lạnh

Tường lò

Buồng lửa

Khe hở tường lò
Lớp vật liệu chịu lửa

Hình 1.8: Sơ đồ mơ tả các dàn ống sinh hơi của lị hơi
Bao hơi loại khơng phân ngăn, đường kính trong 1830 mm, chiều dài phần
song song 14100 mm và chiều dày trung bình 180 mm. Mức nước trung bình
trong bao hơi cao hơn so với đường trục hình học bao hơi là 51 mm.


25

Trong bao hơi lắp đặt 98 bộ phân ly hơi dạng cyclone thành 3 hàng, 1 hàng
phía trước và 2 hàng phía sau. Hỗn hợp hơi nước từ các đường ống lên đi vào
các cyclone, tại đây nước được phân ly xuống dưới vào khoang nước, hơi
được phân ly lên trên vào khoang hơi của bao hơi và bốc hơi theo các đường
hơi bão hoà sang bộ quá nhiệt.
Saturated
steam pipes
Safety valves

Vent valve

Vent valve

Returns from
waterwall
riser tubes

Feedwater inlets

Access hole

Gauge glass

Drum blowdown

Downcomers

Hình 1.9: Mặt cắt của bao hơi
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của lò hơi ở phụ tải cực đại và định mức.
STT

Chỉ tiêu thiết kế

Đơn vị

Trị số
BMCR

RO

1.

Lưu lượng hơi quá nhiệt

t/h

921,76

875,57

2.

Áp suất bao hơi

kg/cm2

189,4

187,5


26

STT
3.

Chỉ tiêu thiết kế
Nhiệt độ bao hơi

Đơn vị

Trị số
BMCR

RO

o

360

359

C

4.

Áp suất hơi quá nhiệt

kg/cm2

174,6

174,1

5.

Nhiệt độ hơi quá nhiệt

o

541

541

6.

Lưu lượng hơi quá nhiệt trung gian

t/h

814,86

776,9

7.

Áp suất hơi vào bộ quá nhiệt trung gian

kg/cm2

44,81

42,81

8.

Nhiệt độ hơi vào bộ quá nhiệt trung gian oC

348,1

344,1

9.

Áp suất hơi ra bộ quá nhiệt trung gian

kg/cm2

42,71

40,71

10. Nhiệt độ hơi ra bộ quá nhiệt trung gian

o

541

541

11. Áp suất nước cấp vào bộ hâm nước

kg/cm2

192,8

190,7

12. Nhiệt độ nước cấp vào bộ hâm nước

o

262

259

13. Nhiệt độ nước cấp ra bộ hâm nước

o

291

288

14. Tiêu hao nhiên liệu

kg/h

131.12

125.57

15. Tổng các tổn thất

%

11,63

11,5

16. Hiệu suất lò

%

88,37

88,5

1.4

C

C

C
C

Turbine hơi.

Turbine - máy phát tổ máy 300MW Phả Lại là một tổ máy hợp bộ có quá
nhiệt trung gian với phần hạ áp dòng chảy kép, được đặt trên cùng một trục
do hãng GE của Mỹ chế tạo.
Turbine hơi nước kiểu 270T 422/423 với công suất định mức 300 MW dùng
để trực tiếp quay máy phát điện kiểu 290T 422/423 được làm mát bằng hydro
với thiết bị kích thích tĩnh.
Cấu tạo Turbine gồm 3 phần: cao áp, trung áp và hạ áp. Phần cao áp gồm 8
tầng cánh, trung áp: 7 tầng cánh và hạ áp: 12 tầng cánh đối xứng về 2 phía
(mỗi phía 6 tầng). Phần cao áp và trung áp được chế tạo chung một thân, rô to


27

cao áp và trung áp được thiết kế chung một trục. Rô to và thân Turbine phần
hạ áp được chế tạo riêng. Rô to phần trung áp và hạ áp được nối với nhau
bằng khớp nối cứng.
Turbine có hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun, 4 van điều khiển
phần cao áp. Hai van đặt ở nửa trên và hai van đặt ở nửa dưới thân ngoài
Turbine cao áp. Cách bố trí này tạo ra việc sấy thân Turbine được đồng đều
hơn và giảm thiểu sự biến dạng nhiệt.
Hơi áp suất cao từ lò đi qua 2 van stop chính và 4 van điều khiển vào Turbine
cao áp và chảy dọc về phía đầu Turbine của tổ máy. Sau khi sinh cơng ở phần

cáo áp, dịng hơi được đưa qua hệ thống tái nhiệt lạnh tới bộ quá nhiệt trung
gian của lò hơi. Hơi được quá nhiệt trung gian qua hệ thống tái nhiệt nóng và
2 van tái nhiệt kết hợp đi vào phần Turbine trung áp và chảy dọc hướng về
phía máy phát. Sau khi qua Turbine trung áp, dòng hơi đi qua ống chuyển tiếp
đơn tới Turbine hạ áp, ở đây dòng hơi được chia làm hai phần: một nửa chảy
dọc về phía máy phát và nửa cịn lại chảy dọc về phía đầu Turbine của tổ
máy, sau đó đi vào bình ngưng kiểu bề mặt được đặt ở ngay dưới Turbine hạ
áp.
Việc bố trí hướng của dòng hơi trong Turbine đi ngược chiều nhau mục đích
là để khử lực dọc trục rơ to do dịng hơi gây ra (Hình:1.10 ).
Turbine được tính tốn để làm việc với các thông số định mức sau:
- Áp lực hơi mới trước van stop chính: 169 kg/cm2.
- Nhiệt độ hơi mới trước van stop chính: 5380C.
- Lưu lượng hơi mới: 921.763 kg/h.
- Áp lực hơi trước van stop tái nhiệt: 43 kg/cm2.
- Nhiệt độ hơi trước van stop tái nhiệt: 5380C.
- Lưu lượng hơi tái nhiệt: 817.543 kg/h.
- Chân khơng bình ngưng: 51 mmHg.


boiler

Steam from

HP Rotor

reheater

Steam

IP Rotor

Exhaust steam to condenser

LP Rotor

Generator

28

Hình 1.10: Sơ đồ mơ tả đường hơi đi trong turbine


29

Mỗi tổ máy có một hệ thống hơi chính tương tự như nhau để cung cấp hơi cho
Turbine. Hệ thống hơi chính đưa hơi q nhiệt từ lị hơi tới 2 van stop chính,
sau đó qua các van điều chỉnh vào Turbine cao áp.
Hệ thống hơi chính cịn cho phép đi tắt tới 60% lưu lượng hơi chính (hệ thống
đi tắt cao áp có kèm theo thiết bị giảm ơn) tới hệ thống tái nhiệt lạnh ở điều
kiện mở hết các van Turbine (van stop và van điều chỉnh) khi sa thải phụ tải,
ngừng sự cố Turbine hoặc khởi động và dừng tổ máy.
Ngồi ra, hệ thống hơi chính cịn cung cấp hơi dự phòng cho hệ thống hơi tự
dùng.
Các thơng số của hệ thống hơi chính:
- Áp lực: 169 kg/cm2.
- Nhiệt độ: 5380C.
- Lưu lượng: 921.763 kg/h.
Các thông số của hệ thống hơi đi tắt cao áp:
- Áp lực: 169 kg/cm2.

- Nhiệt độ: 5380C.
- Lưu lượng: 553.058 kg/h.
Mỗi tổ máy có một hệ thống tái nhiệt lạnh tương tự như nhau để cung cấp hơi
cho bộ quá nhiệt trung gian của lò hơi. Hệ thống tái nhiệt lạnh dẫn hơi trực
tiếp từ đầu ra của Turbine cao áp tới đầu vào bộ quá nhiệt trung gian. Nó cũng
trực tiếp đưa hơi cao áp đi tắt từ hệ thống hơi chính tới bộ quá nhiệt trung
gian. Hệ thống tái nhiệt lạnh có bố trí thiết bị giảm ơn hơi để điểu chỉnh nhiệt
độ hơi đầu ra bộ quá nhiệt trung gian. Hệ thống tái nhiệt lạnh còn cung cấp
hơi cho cho bình gia nhiệt cao số 6 và hệ thống hơi tự dùng.
Các thông số của hệ thống tái nhiệt lạnh:
- Áp lực: 46 kg/cm2.
- Nhiệt độ: 3470C.


30

- Lưu lượng: 817.543 kg/h.
Mỗi tổ máy có một hệ thống tái nhiệt nóng tương tự nhau để cung cấp hơi cho
phần Turbine trung áp. Hệ thống tái nhiệt nóng dẫn hơi từ đầu ra bộ quá nhiệt
trung gian qua 2 van tái nhiệt kết hợp tới Turbine trung áp.
Hệ thống tái nhiệt nóng cịn cho phép hơi đi tắt 60% lưu lượng hơi tái nhiệt
(hệ thống đi tắt hạ áp có kèm theo thiết bị giảm ơn) qua Turbine trung áp tới
bình ngưng ở điều kiện mở hết các van Turbine khi sa thải phụ tải, ngừng sự
cố Turbine hoặc khởi động và dừng tổ máy.
Các thông số của hệ thống tái nhiệt nóng:
- Áp lực: 43 kg/cm2.
- Nhiệt độ: 5380C.
Lưu lượng: 817.543 kg/h.
1.5

Hệ thống nước cấp

Mỗi khối có một hệ thống nước cấp giống nhau để cấp nước cho lò hơi.
Hệ thống nước cấp nhận nước ngưng được gia nhiệt từ bình khử khí. Các bơm
vận chuyển nước cấp đi qua các bình gia nhiệt cao áp để gia nhiệt cho nước
cấp, sau đố cấp nước cho lò hơi.
Hệ thống nước cấp điều khiển tự động mức nước trong bao hơi khi vạn hành
bình thường.
Hệ thống nước cấp cũng cung cấp nước cho bộ giảm ôn để điều chỉnh nhiệt
độ hơi quá nhiệt và quá nhiệt trung gian, mặt khác nó cịn cung cấp cho các
bộ giảm ơn hệ thống hơi thổi bụi.
Trong mỗi tổ máy, hệ thống nước cấp có 3 tổ bơm cấp A,B,C mỗi tổ bơm cấp
có 2 bơm (bơm tăng áp và bơm cấp nước chính) được lắp trên cùng một trục.


31

Hình 1.11: Giao diện hiển thị sơ đồ tổng quan hệ thống nước cấp


32

Đầu hút của bơm tăng áp đấu vào bể dự trữ nước khử khí, đầu đẩy của bơm
tăng áp đấu vào đầu hút bơm cấp chính.
Khi khối làm việc bình thường thì phương thức vận hành là : Hai bơm làm
việc, một bơm dự phòng liên động. Mỗi bơm cấp đáp ứng được 50% cơng
suất cộng với độ dự phịng.
Trên đường đầu đẩy có bố trí lắp đặt van một chiều để ngăn ngừa dòng ngược
qua bơm dự phòng khi van đầu đẩy bơm mở.
Dịng nước cấp từ ống góp đầu đẩy của các bơm cấp qua cụm các van điều

chỉnh (Van cấp nước) cấp tới các bình gia nhiệt cao 5,6,7 và tới bộ hâm nước.
1.6

Hệ thống nước tuần hồn (Nước làm mát).

Mỗi tổ máy có một hệ thống nước tuần hoàn tương tự nhau.
Chức năng của hệ thống là cung cấp nước làm mát cho bình ngưng chính kiểu
bề mặt và xả nước ra sơng (34.074 m3/h).
Ngồi ra hệ thống còn cung cấp nước cho cho các hệ thống sau:
- Cấp nước làm mát cho các bình trao đổi nhiệt nước làm mát các thiết
bị.
- Cấp nước cho hệ thống nước thô và xử lý nước.
- Cấp nước cho hệ thống Clo hoá
- Cấp nước cho các bộ làm mát dầu bôi trơn và thuỷ lực bơm tuần hoàn.
- Cấp nước cho hệ thống rửa lưới.
Hệ thống tuần hồn có các thiết bị sau: Các bơm tuần hồn, các van cách ly
đường ống, kênh thải hở, các cánh phai đầu hút, khung chắn rác, lưới chắn rác
kiểu quay và hệ thống rửa lưới, hệ thống dầu bôi trơn và thuỷ lực, hệ thống
Clo hoá, hệ thống làm sạch ống bình ngưng bằng bi, hệ thống mồi chân
khơng, các thiết bị đo lường điều khiển khác… Mỗi tổ máy có đường ống
riêng dẫn nước từ trạm tuần hồn tới gian Turbine (2226mm x 1260m) tại đây


33

mỗi đường ống tuần hoàn lại chia thành hai nhánh vào các bình ngưng của tổ
máy và nước nóng được xả ra kênh thải.

Hình 1.12 : Giao diện hiển thị sơ đồ hệ thống nước tuần hoàn

34

Ngay tại đầu đẩy của mỗi bơm có đường trích để cấp nước cho hệ thống Clo
hoá và hệ thống rửa lưới. Tại các dường nhánh vào mỗi bình ngưng có các
đường ống trích cấp nước cho các bơm tăng áp nước sông để làm mát nước
làm mát hơi tự dùng và bơm cấp nước thô cho hệ thống nước thơ và xử lý
nước.
Hệ thống Clo hố được thiết kế để dùng chung cho cả hai tổ máy, hệ thống
phun Clo vào dịng nước đầu vào bơm tuần hồn để khống chế sự phát triển
của các vi sinh vật trong hệ thống nước tuần hồn mà chúng có thể gây ra
bám bẩn hoặc tắc hệ thống.
Mỗi hệ thống có hai hệ thống vệ sinh ống bình ngưng bằng bi giống nhau,
làm việc song song phục vụ cho hộp nước bình ngưng và tái sử dụng chúng.
Hệ thống được nạp bi với tốc độ trung bình khoảng một bi qua mỗi ống trong
5 phút.
1.7

Hệ thống cấp nhiên liệu

Nhiên liệu chính là than antraxite từ 5 mỏ than khác nhau được trộn lẫn theo 1
tỉ lệ như sau: Than cẩm phả + hòn gai là 40 %, than Mạo khê + tràng bạch là
40 %, than vàng danh là 20 %. Bình thường khi đốt than theo thiết kế, lị hơi
có khả năng giảm tải tới 60 % phụ tải cực đại của lị hơi mà khơng cần phải
kèm dầu.
Bảng 1.2: Đặc tính kỹ thuật của than
TT

Chỉ tiêu phân tích

Ký hiệu

Trị số

1

Độ ẩm làm việc

Wlv

9%

2

Chất bốc làm việc

Vlv

4,8%

3

Độ tro làm việc

Alv

30,32%

4

Các bon cố định

Ccđ

55,58%

5

Độ ẩm trong

Wt

1,9%

6

Các bon làm việc

Clv

56,5%


35

Chỉ tiêu phân tích

TT

Ký hiệu

Trị số

7

Hydro làm việc

Hlv

1,415%

8

Nitơ làm việc

Nlv

0,58%

9

Lưu huỳnh làm việc

Slv

0,5%

10

Ô xy làm việc

Olv

1,69%

11

Nhiệt trị cao

Qc

5080 Kcal/kg

12

Nhiệt tri thấp làm việc

Qtlv

4950 Kcal/kg

13

Hệ số nghiền

HGI

66

14

Cỡ hạt

-

0 - 18 mm

15

Tỷ trọng

-

1,05 t/h

Dầu FO được sử dụng để khởi động lò, ổn định khi cháy kém và hỗ trợ khi
ngừng lò bình thường. Các loại dầu FO có thể sử dụng được là dầu số 4, số 5,
số 6 theo quy định phân cấp của ASTM. Khi chỉ đốt dầu, có thể nâng cơng
suất lị hơi tới 30 % phụ tải cực đại.
Bảng 1.3: Đặc tính kỹ thuật của dầu
TT

Chỉ tiêu chất lượng

Đơn vị

Trị số

1

Nhiệt trị cao

Kcal/kg

10.000 ÷ 10.600

2

Tỷ trọng tại nhiệt độ 15oc

Tấn/m3

0,96 ÷ 0,97

3

Độ nhớt tại 100oc

Cst

5 ÷ 20

4

Điểm chớp cháy

o

66

5

Điểm đơng đặc

o

C

-20 ÷ +26

6

Lưu huỳnh

%

0,3 - 0,5

7

Các bon

%

86 ÷ 90

8

Hyđro

%

10 ÷ 12

9

Hàm lượng nước

%

0,05 ÷ 2

10

Hàm lượng tro

%

0,01 ÷ 0,1

C