thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than công suất 300mw

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.43 MB, 26 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI</b>

Viện KH&CN Nhiệt Lạnh

---ĐỒ ÁN II

<b>Thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than công suất 300MW. </b>

<i>Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn AnNhóm sinh viên thực hiện:</i>

Họ và tên: MSSV Nguyễn Ngọc Sơn 20183411 Nguyễn Ngọc Tân 20183417

Hà Nội - 2022

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>PHẦN I: THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN CÔNG SUẤT300MW</b>

<i>CHƯƠNG 1</i>

XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ

Hiện nay về mặt nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hữu cơ, có thể nói có hai loại nhàmáy nhiệt điện phổ biến sử dụng chu trình Rankine của hơi nước:

<b>- Nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) : Chỉ sản xuất điện cung cấp lên lưới điện chung- Trung tâm nhiệt điện (TTNĐ) : Vừa sản xuất điện cấp lên lưới điện chung vừa </b>

cung cấp hơi hoặc nước nóng cho mục đích sử dụng nhiệt

Ngồi ra trong NMNĐ, nếu hơi thốt khỏi tuabin được đưa xuống bình ngưng để thải nhiệt thì nhà máy đó gọi là nhà máy điện tuabin ngưng hơi. Và đây cũng là loại nhà máy được dùng nếu chỉ sản xuất điện

Theo yêu cầu thiết kế: Thiết kế sơ bộ nhà máy nhiệt điện đốt than công suất 1080MW do đó ta lựa chọn phương án thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng hơi, gồm 2 tổ máy với công suất của mỗi tổ là 150MW để đáp ứng công suất tổng 300MW

- Công suất điện đầu máy phát của 1 tổ máy: 150 MWe.- Thông số hơi mới (trước van Stop): = 130 bar, = 565

- Áp suất trong bình ngưng: = 0,035 bar (hơi thốt có độ khơ: = 0,92)- Áp suất hơi đi/về QNTG : 46/43 bar

- Nhiệt độ hơi đi /về QNTG : 350/565

- Thông số hơi tại các cửa trích khỏi tuabin như sau:

- Các lưu lượng hơi tương đối để dùng cho các nhu cầu phụ: chèn, ejector, rò rỉ vàxả (quy ước được lấy ở trước van Stop) biết trước là:

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Cửa trích số Đến bình Áp suất cửa trích (bar) Nhiệt độ của trích ( C) Lượng hơi tríchT/h1<small>qntg</small> (sau tầng cánh thứ 7) CA8 32.5 371 22.04

3<small>ct</small> (sau tầng cánh thứ 11) CA6 12.5 421 15.924 (sau tầng cánh thứ 13) CA5/BKK 7.6/6.0 355 7.88+3.555 (sau tầng cánh thứ 15) HA4 4.6 298 25.946 (sau tầng cánh thứ 17) HA3 1.45 210 11.737 (sau tầng cánh thứ 18) HA2 0.73 144 10.528 ( sau tầng cánh thứ 19 ) HA1 0.343 85 14.78

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

1.3. Sơ đồ nhiệt nguyên lý

Hình 1: Sơ đồ nhiệt nguyên lý của tổ máy 150MW

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Thuyết minh sơ đồ nguyên lý:

Hơi bão hòa sinh ra từ lò hơi đi qua bộ quá nhiệt trở thành hơi quá nhiệt rồi được dẫn đến phần cao áp của tuabin sẽ giãnnở sinh công, sau khi ra khỏi phần cao áp hơi được quá nhiệt trung gian rồi tiếp tục đưa vào phần trung áp rồi đến hạ áp củatuabin. Trên tuabin có 7 cửa trích gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp và bình khử khí. Phần hơi cịn lại sau khi giãn nở sinhcông trong phần hạ áp sẽ được đưa vào bình ngưng, tại đây hơi được ngưng tụ thành nước ngưng nhờ nước tuần hoàn làmmát

Nước ngưng sau khi ra khỏi bình ngưng được bơm ngưng bơm qua bình làm lạnh Ejecto sau đó qua các bình gia nhiệt hạáp rồi dồn về thiết bị khử khí. Nước ngưng sau khi được khử khí sẽ được chứa trong bể khử khí rồi được bơm cấp đưa quacác bình gia nhiệt cao áp đến bộ hâm nước rồi đến lị hơi

Hơi từ các cửa trích của tuabin bao gồm: 2 cửa trích ở phần cao áp được dẫn đến bình GNCA số 7 và 8; 2 cửa trích ởphần trung áp được dẫn đến bình GNCA6, BKK và GNHA4; cuối cùng là 3 cửa trích ở phần hạ áp dẫn đến bình GNHA số1,2 và 3

Hơi ở các cửa trích tuabin sau khi đi qua các bình gia nhiệt để gia nhiệt cho nước ngưng, nước cấp thì sẽ ngưng tụ thànhnước đọng. Sơ đồ dồn nước đọng ở các bình gia nhiệt là sơ đồ hỗn hợp: vừa dồn cấp vừa bơm đẩy về đường nước chính. Ởcác bình GNCA nước đọng được dồn từ GNCA 8 7 6, sau đó được dồn về bình khử khí. Ở các bình GNHA thì nước đọngđược dồn từ GNHA 4 3 2, rồi được bơm trở lại đường nước chính; cịn ở bình GNHA1 nước đọng được đưa trở lại bìnhngưng

Nước sơi trong bao hơi được xả thải qua bình phân ly giảm áp suất làm cho một lượng hơi bão hịa khơ được sinh ra(thực tế độ khơ khoảng 0,96 - 0,98). Sau đó, hơi sinh ra được đưa vào bình khử khí, lượng nước sơi cịn lại được đi qua bìnhgia nhiệt bổ sung gia nhiệt cho nước bổ sung. Nước bổ sung được cấp vào bình khử khí, cịn nước sơi sau khi gia nhiệt xongsẽ được thải xả và xử lý

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Ngồi ra, cịn có hai đường bypass: đường thứ nhất dẫn từ bộ quá nhiệt sau lò hơi đến thẳng bình ngưng, đề phịngtrường hợp tuabin có sự cố; đường thứ hai dẫn nước cấp từ bộ khử khí đến bộ hâm nước bỏ qua các bình gia nhiệt, đề phịngbình gia nhiệt có sự cố

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Hình 2: Đồ thị dãn nở i-s

2.2. Bảng thông số nhiệt động của hơi và nước

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Điểm <sup>Thiết bị</sup>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>- Entanpy của hơi ra: </b>

<b>- Phương trình cân bằng nhiệt của bình phân ly: </b> (1)

<b>- Phương trình cân bằng vật chất cho bình phân ly: </b> (2)

<b>- Giải hệ 2 phương trình trên:</b>

3.1.2. Bình gia nhiệt bổ sung

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Hình 3.2. Sơ đồ bình gia nhiệt bổ sung

<b>- Lưu lượng nước bổ sung tương đối: </b>

<b>- Phương trình liên hệ nhiệt độ giữa 2 dòng nước: </b> (4)

<b>- Giải hệ 2 phương trình (3) và (4):</b>

3.1.3. BGNCA8

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Hình 3.3. Sơ đồ bình GNCA8

<b>- Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh hơi: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần gia nhiệt chính: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh đọng: - Tổng nhiệt lượng nước hấp thu: - Cân bằng nhiệt cho bình CA8:</b>

3.1.4. Bình GNCA7

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Hình 3.4. Sơ đồ bình GNCA7

<b>- Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh hơi: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần gia nhiệt chính: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh đọng:</b>

<b>- Tổng nhiệt lượng nước hấp thu: - Cân bằng nhiệt cho bình CA7:</b>

3.1.5. Bình GNCA6

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>- Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh hơi: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần gia nhiệt chính: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh đọng:</b>

<b>- Tổng nhiệt lượng nước hấp thu: - Cân bằng nhiệt cho bình CA6:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

3.1.7. Tính độ gia nhiệt của bơm nước cấp

Hình 3.5. Sơ đồ hệ thống bơm cấp- Độ gia nhiệt bơm nước cấp:

Trong đó: Độ chệnh áp: Thể tích riêng trung bình: Hiệu suất bơm cấp:

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

3.1.6. BGNCA5

Hình 3.6. Sơ đồ bình GNCA5

<b>- Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh hơi: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần gia nhiệt chính: - Lượng nhiệt tỏa ra trong phần lạnh đọng:</b>

<b>- Tổng nhiệt lượng nước hấp thu: - Cân bằng nhiệt cho bình CA5:</b>

3.1.8. Tính cân bằng cho bình khử khí

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Hình 3.8. Sơ đồ bình GNHA4

3.1.10. Bình GNHA 3 và 2

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Hình 3.9. Sơ đồ bình GNHA 3 và 2

<b>- Phương trình cân bằng nhiệt tại bình GNHA3:- Phương trình cân bằng vật chất tại điểm hỗn hợp:- Phương trình cân bằng nhiệt tại điểm hỗn hợp:- Phương trình cân bằng nhiệt tại bình GNHA2:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

3.1.10. Bình GNHA1

Hình 3.10. Sơ đồ bình GNHA1

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

3.1.11. Bình ngưng

Hình 3.11. Sơ đồ bình ngưng

<b>- Tính tốn kiểm tra cân bằng cho bình ngưng:</b>

Theo đường hơiTheo đường nước:

Phương trình cân bằng nhiệt cho BN xác định được lượng nước tuần hoàn làm mát BN. Tuỳ theo điều kiện truyền nhiệt trong BN và điều kiên môi trường () mà duy trì được áp suất trong BN khác nhau. Trong bài tính ở chế độ định mức, có thể chọn giá

dồn về khoang nước của BN):

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

3.1.12. Tính cân bằng cơng suất tuabin- Tính tốn hệ số khơng tận dụng nhiệt:Đối với các cửa trích trước quá nhiệt trung gian: Đối với các cửa trích sau quá nhiệt trung gian: Nhiệt giáng mỗi tầng:

Công suất mỗi cụm tầng: Tổng cơng suất:

Tổng lưu lượng hơi vào tuabin: Tính tốn:

Bảng 3.1. Hệ số không tận dụng nhiệt giáng

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

sBảng 3.2. Lưu lượng hơi vào tuabin

Bảng 3.3. Tính cơng suất tổ máy

Kết quả tính tốn khơng có sai số về cơng suất chứng tỏ rằng các tính tốn cân bằngnăng lượng cho tồn chu trình khơng mắc phải sai số gì.

3.2. Xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của tổ máy(Tính tốn tại excel)

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Để đáp ứng yêu cầu năng lượng trong chiến lược phát triển năng lượng của đấtnước, em đã chọn đề tài thiết kế sơ bộ nhà máy nhiệt điện công suất 300 MW. Vớiđề tài này, em đã hoàn thành được các yêu cầu đặt ra, tuy nhiên do hạn chế về tàiliệu, em chưa thể lựa chọn đầy đủ được các thiết bị sử dụng trong nhà máy. Sau cùng em xin cảm ơn Th.S Nguyễn Văn An đã hướng dẫn em hoàn thànhbản đồ án này. Do kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh được sai sót rất mong sựbỏ qua của các thầy và góp ý cho em để em hồn thiện một cách tốt nhất.Em xin chân thành cảm ơn!

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

1.Thiết kế nhà máy nhiệt điện: Th.S Nguyễn Công Hân, Th.S Phạm Văn Tân - Nhàxuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội.

2. Nhà máy nhiê ”t điê ”n – tâ ”p 1 và tâ ”p 2: Nguyễn Công Hân, Nguyễn Quốc Trung,Đỗ Anh Tuấn.

3. Tài liệu vận hành NMNĐ ng Bí.

</div>