TÌM HIỂU SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
GIỚI THIỆU DOANH NGHIỆP
1.1.1 Tóm lượt hình thành và phát triển
Tập đoàn Hòa Phát, thành lập từ năm 1992, bắt đầu với tư cách là công ty TNHH Thiết bị phụ tùng chuyên cung cấp máy xây dựng, hiện nay đã phát triển thành một tập đoàn kinh doanh đa ngành nghề.
- Sau đó, lần lượt mở rộng sang các lĩnh vực khác như: nội thất (1995), ống thép (1996), thép (2000), điện lạnh (2001), bất động sản (2001), nông nghiệp
Năm 2007, Hòa Phát đã thực hiện tái cấu trúc theo mô hình tập đoàn, trong đó Công ty Cổ phần Tập đoàn Hòa Phát đóng vai trò là Công ty mẹ, cùng với các công ty thành viên.
Công ty Cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất, được thành lập vào ngày 3 tháng 2 năm 2017 với vốn điều lệ 30.000 tỷ đồng, là chủ đầu tư của Khu liên hợp sản xuất Gang thép Hòa Phát tại Khu kinh tế Dung Quất, tỉnh Quảng Ngãi.
- Khu liên hợp sản xuất gang thép Hòa Phát Dung Quất có tổng vốn đầu tư
Dự án có tổng vốn đầu tư 52.000 tỷ đồng, với công suất thiết kế 4 triệu tấn thép mỗi năm, tập trung vào sản phẩm thép xây dựng, thép cuộn chất lượng cao và thép cuộn cán nóng Hòa Phát áp dụng công nghệ lò cao khép kín, tương tự như mô hình thành công tại Hải Dương, nhưng với thiết bị hiện đại hơn, nhập khẩu từ các nhà sản xuất hàng đầu thế giới Công nghệ này không chỉ tiên tiến và hiện đại mà còn thân thiện với môi trường, sản xuất than coke bằng công nghệ dập coke khô, thu hồi hoàn toàn nhiệt và khí thải, đồng thời tận dụng sản phẩm phụ để phát điện phục vụ cho sản xuất Tất cả nguồn nước trong quá trình sản xuất cũng được sử dụng theo chu trình tuần hoàn, không xả ra môi trường.
Khu liên hợp gang thép Hòa Phát Dung Quất sẽ có hệ thống cảng biển nước sâu, cho phép tàu 200.000 tấn cập bến, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu đầu vào và sản phẩm đầu ra đến các thị trường trong và ngoài nước.
Dự án Khu Liên hợp Gang Thép Hòa Phát Dung Quất đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt chủ trương đầu tư theo văn bản số 152/TTG-CN vào ngày 25 tháng 1 năm 2017 Tỉnh Quảng Ngãi đã cấp chứng nhận đầu tư cho dự án này vào ngày 6 tháng 2 năm 2017.
Dự án được chia thành hai giai đoạn, với giai đoạn 1 kéo dài 24 tháng bắt đầu từ tháng 2/2017 Giai đoạn này có công suất lên tới 2 triệu tấn thép dài mỗi năm, bao gồm 1 triệu tấn thép dài phục vụ xây dựng và 1 triệu tấn thép dài chất lượng cao.
Giai đoạn 2 của dự án sản xuất 2 triệu tấn thép dẹt cán nóng phục vụ ngành cơ khí chế tạo đã được khởi động từ tháng 8/2017 và hoàn tất, chính thức đi vào sản xuất từ quý II/2020.
Vào đầu năm 2021, Khu liên hợp gang thép Hòa Phát Dung Quất chính thức hoạt động đồng bộ cả 2 giai đoạn, giúp Tập đoàn Hòa Phát đặt mục tiêu tăng trưởng cao hơn so với năm trước Đặc biệt, sản lượng thép cuộn cán nóng HRC dự kiến đạt 2,7 triệu tấn, cùng với hơn 5 triệu tấn phôi và thép xây dựng.
Vào ngày 22/4/2021, Công ty Cổ phần Thép Hòa Phát đã chính thức khởi động dự án sản xuất Gang thép Hoà Phát Dung Quất 2 với tổng mức đầu tư dự kiến khoảng 85.000 tỷ đồng, trong đó bao gồm 70.000 tỷ đồng cho vốn cố định và 15.000 tỷ đồng cho vốn lưu động.
Hình Tổng quan Thép Hòa Phát Dung Quất
1.1.2 Chức năng và lĩnh vực hoạt động của nhà máy Nhiệt Điện
- Cung cấp năng lượng điện cho toàn bộ khu liên hợp tiết kiện chi phí điện năng.
- Sử dụng các nguồn nhiệt có sẵn trong quá trình sản xuất gang thép
- Xử lý khí thải trong quá trình sản xuất gàn thép qua đó giúp bảo vệ môi trường
Hình 1.2: Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máy nhiệt điện
1.1.4 Tổng quan sơ đồ công nghệ nhà máy
Sơ đồ công nghệ là một hệ thống bao gồm các máy móc, thiết bị và công cụ được sắp xếp theo quy trình công nghệ, nhằm đảm bảo vận hành đồng bộ trong quá trình sản xuất sản phẩm.
Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ nhà máy nhiệt điện
Nước được cung cấp từ trạm xử lý nước trung tâm, trải qua quá trình xử lý và khử khoáng, sẽ được chuyển vào 3 bể khử khoáng với thể tích 229 m³ mỗi bể Hệ thống bơm nước khử khoáng có công suất 15kW sẽ bơm nước và cấp hóa chất phù hợp, dựa trên các bình tách oxy (4 bình tách oxy) kết hợp với nước ngưng từ tuabin và hơi từ lò xả của lò hơi khí than Sau khi tách oxy, nước sẽ được lấy mẫu kiểm tra chất lượng trước khi đưa vào nồi hơi nhiệt dư và nồi hơi khí than.
Có 3 kiểu nồi hơi tại nhà máy :
Nồi hơi khí than sử dụng khí CO thu được từ nhà máy luyện gang, sau đó đốt cháy khí này để tạo ra nguồn nhiệt, gia nhiệt cho nước từ bình tách oxy.
Nước được gia nhiệt từ nguồn nhiệt của khối khí nóng từ nhà máy luyện coke, với nhiệt độ khoảng 133 độ C, sẽ được đưa vào nồi hơi Tại đây, các bộ phận sinh hơi tạo ra hơi bão hòa, sau đó được chuyển qua bộ quá nhiệt cao, nơi nhiệt độ của hơi quá nhiệt được kiểm soát ở mức 535-540 độ C trước khi được dẫn vào ống tổng của đường ống quá nhiệt để cung cấp cho tuabin.
Hình 1.4 Nồi hơi nhiệt dư
- Nồi hơi CDQ ( Coke Dry Qeenching ): Thông qua hệ thống quạt tuần hoàn đưa khí
Trợ làm nguội coke nóng có nhiệt độ khoảng 1000 độ C, đồng thời khí này sẽ hấp thụ
Than cung cấp nhiệt cho nồi hơi, trong khi nước được cấp từ bình ngưng qua bình tách oxy riêng Khi nước đi qua nồi hơi, nó biến thành hơi quá nhiệt và được dẫn đến hệ thống tuabin.
TỔNG QUAN VỀ NỒI HƠI NHIỆT DƯ TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
TỔNG QUAN VỀ NỒI HƠI NHIỆT DƯ
Trao đổi nhiệt trong nồi hơi nhiệt dư diễn ra khi hơi nóng ở nhiệt độ 1050℃ được làm giảm xuống 190℃ sau khi đi qua dàn ống, trước khi được xả ra ống khói Nhiệt độ cao này giúp sinh hơi có áp suất 10.5MPa và 545℃, được sử dụng để quay máy phát điện.
2.1.1 Đặc điểm và chức năng của lò hơi
Lò hơi lắp đặt ngoài trời với hệ thống hơi-nước theo nguyên lý tuần hoàn tự nhiên, bao hơi cố định trên dầm khung thép Vách nước làm mát bao gồm vách trước, sau, bên trái và bên phải; bề mặt chịu nhiệt bên trong lò hơi có bộ quá nhiệt cấp 2, bộ quá nhiệt cấp 1, dàn ống bay hơi ống trơn, dàn ống bay hơi cánh xoắn, bộ tiết kiệm than ống cánh xoắn, và bộ hâm nước cấp cánh xoắn Nồi hơi được treo trên dầm bản lớn qua các thanh treo, với bộ tiết kiệm than và bộ hâm nước cấp có khớp nối giãn nở dạng sóng, hỗ trợ sự giãn nở của nồi hơi Bộ phun nước giảm nhiệt dạng lỗ tiết lưu điều chỉnh được giữa bộ quá nhiệt cấp 1 và cấp 2 rất quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ đầu ra của hơi quá nhiệt.
Hình 2.1 Nồi hơi nhiệt dư
Nồi hơi nhiệt dư là thiết bị tận dụng nhiệt thải từ chu trình coke, với nhiệt độ cao từ 800°C đến 1035°C Khi hơi nóng đi vào nồi hơi, nhiệt độ của luồng khí nóng giảm xuống còn 190°C sau khi đi qua các dàn ống Đồng thời, nồi hơi này sản sinh ra hơi nước có áp suất 10.5 MPa và nhiệt độ 545°C, được sử dụng để quay máy phát điện.
Lượng nhiệt thải từ nồi coke được chuyển vào nồi hơi và qua các bộ quá nhiệt cao, bộ quá nhiệt thấp, bộ sinh hơi ống trơn, bộ sinh hơi cánh xoắn, và bộ tiết kiệm than Khí nóng tiếp tục đi qua hệ thống lọc bụi nhờ quạt hút Trong quá trình này, nhiệt lượng làm nước cấp bay hơi tại các bộ sinh hơi và hệ thống vách nước, tạo ra hơi bão hòa Hơi bão hòa được gom lại trong bao hơi và đi qua hệ thống thùng gió xoáy để cải thiện chất lượng Sau đó, hơi bão hòa có nhiệt độ 318 °C được chuyển tới bộ quá nhiệt thấp để gia nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ trước khi vào bộ quá nhiệt cao, đạt khoảng 545 °C Cuối cùng, hơi quá nhiệt được dẫn về để quay tuabin máy phát.
Khí khói thoát ra từ bộ quá nhiệt có nhiệt độ cao, vì vậy cần lắp đặt bộ tiết kiệm than để tận dụng nhiệt thừa Nhiệt độ khí thải từ nồi giảm xuống còn 190°C Để bảo vệ môi trường, khí khói được xử lý qua hệ thống lọc bụi và khử lưu huỳnh trước khi được thải ra ngoài qua quạt hút và ống khói thép.
Khí khói được xử lý qua bộ quá nhiệt cao và bộ quá nhiệt thấp, sau đó đi qua bộ sinh hơi ống trơn và bộ sinh hơi ống cánh xoắn Tiếp theo, quá trình tiết kiệm than diễn ra qua ba cấp độ, kết hợp với việc khử lưu huỳnh và lọc bụi, trước khi khí được đưa vào quạt hút.
Nước: Nước cấp chính bộ tiết kiệm than bao hơi (nước từ bao hơi theo 4 đường ống chính về bộ phận sau):
1 Bao hơi Bộ sinh hơi ống trơn bao hơi
2 Bao hơi Bộ sinh hơi ống cánh xoắn bao hơi
3 Bao hơi vách nước làm mát bao hơi
4 Bao hơi dàn ống treo bao hơi
Hơi: Bao hơi bộ quá nhiệt thấp nước giảm nhiệt bộ quá nhiệt cao đường ống hơi chính
2.1.3 Cấu tạo nồi hơi nhiệt dư
Hình 2.2 Cấu tạo nồi hơi nhiệt dư
1 Bộ quá nhiệt cao 2 Bộ quá nhiệt thấp 3 Bộ sinh hơi ống trơn
4 Vách nước 5 Dàn ống treo 6 Bao hơi
7 Bộ sinh hơi cánh xoắn 8 Bộ tiết kiệm than
GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA NỒI HƠI
Áp suất làm việc tối đa của bao hơi là 11.2MPa với quy cách φ1600 Hệ thống bao gồm vật hiển thị hai màu, bình cân bằng áp, đường ống hơi thấp áp cho khởi động, đầu vào định lượng ni tơ và đầu nối van an toàn.
Thiết bị bên trong bao hơi sử dụng phương pháp phân li nhiều cấp để nâng cao chất lượng hơi Thùng dẫn hơi được thiết kế với các thiết bị phân tách hơi-nước lắp đặt ở cả hai bên, cùng với miệng xả hơi ở phần đỉnh và tấm đục lỗ phân tách ba lần.
- Bệ đỡ bao hơi được chế tạo từ chất liệu thép không rỉ, hướng giãn nở của bao hơi là từ tâm ra hai bên.
- Vách trước bao gồm 2 hệ thống ống hơi- nước, quy cách ống góp trên/dưới là φ273, quy cách ống nước lên liên kết với chúng là φ168.
Vách nước bên trái và bên phải
Vách nước trái và phải được chia thành hai vòng tuần hoàn hơi-nước, với ống góp trên độc lập và ống góp dưới chung với vách nước làm mát phía sau Trên vách nước bên trái và bên phải, có nhiều lỗ công nghệ và lỗ đo lường được bố trí hợp lý.
- Vách sau phân thành 2 vòng tuần hoàn hơi-nước, dùng chung một ống góp dưới với vách nước trái-phải
Gia nhiệt hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt là một phương pháp phổ biến trong các lò hơi công suất lớn Phương pháp này giúp tăng hiệu suất nhiệt, giảm độ ẩm ở các tầng cuối của tuabin, đồng thời giảm tổn thất nhiệt và môi chất dọc theo đường ống.
Bộ quá nhiệt cấp 1 bao gồm ống góp đầu vào và đầu ra với quy cách φ273 Ống góp đầu vào được làm từ vật liệu 20G-GB5310, trong khi đầu ra sử dụng vật liệu 12Cr1MoVG-GB5310 Ống xoắn có quy cách φ38 × 5 và cũng được chế tạo từ vật liệu 12Cr1MoVG-GB5310, được thiết kế để lưu thông dòng hơi theo hướng ngược.
- Bộ quá nhiệt cấp 2 Ống góp đầu vào/đầu ra bộ quá nhiệt cấp 2 có quy cách φ273, vật liệu
Ống xoắn quá nhiệt 12Cr1MoVG-GB5310 có thông số φ38×5, được làm từ vật liệu 12Cr1MoVG/12Cr2MoWVTiB-GB5310, được lắp đặt theo hướng lưu thông hơi Đường ống hơi chính dẫn từ bộ gom đầu ra, nơi có đồng hồ đo áp suất, van an toàn và thiết bị đo nhiệt độ.
- Vận hành kiểm xoát các thông số ở bộ quá nhiệt
Điều chỉnh van điều tiết cấp nước giảm nhiệt là cần thiết để duy trì nhiệt độ và áp suất hơi quá nhiệt ổn định, đảm bảo hiệu suất hoạt động của tuabin.
+ Vận hành theo dõi nhiệt độ khí khói đầu vào bộ quá nhiệt trong dãy cho phép đảm bảo an toàn cho thiết bị bộ quá nhiết.
Việc theo dõi áp suất âm của quạt hút tại bộ quá nhiệt là rất quan trọng Nếu áp suất âm tại đây có dấu hiệu bất thường, nguy cơ bục nỗ ống quá nhiệt sẽ tăng cao Khi đó, áp suất phía sau bộ quá nhiệt sẽ giảm sâu, ảnh hưởng đến hoạt động của bộ tiết kiệm than.
+ Vận hành theo dõi nhiệt độ khí khói tại bộ quá nhiệt.
+ Vận hành theo dõi lưu lượng hơi, nhiệt độ, áp suất hơi đầu ra bộ quá nhiệt trong dãi cho phép.
+ Ống góp bộ quá nhiệt bố trí ở mặt ngoài vách nước làm mát sau.
Bộ bay hơi gồm hai loại chính: bộ bay hơi ống trơn và bộ bay hơi ống cánh xoắn Hệ thống này được thiết kế với cấu trúc ngược hướng dòng lưu thông hơi, bao gồm 4 hàng, mỗi hàng chứa 36 ống.
Hình 2.6 Bộ bay hơi ống trơn
- Bộ bay hơi ống có cánh xoắn
Ống φ38×5 20G-GB5310 được thiết kế với cánh xoắn quấn bên ngoài, giúp tăng diện tích trao đổi nhiệt Ống góp đầu ra có quy cách φ351, trong khi phần dưới kết nối với ống góp đầu vào cố định ở phía dưới vách nước sau Mỗi cụm ống cánh xoắn được treo dưới hai ống góp của ống treo đỉnh lò thông qua lưới treo bằng tôn dẹt và giá treo, đảm bảo tính ổn định và hiệu quả trong quá trình hoạt động.
Các ống thép chứa nước trong buồng không khí nóng hấp thụ nhiệt từ khí khói lò coke, làm cho nước sôi và bay hơi Hơi nước sinh ra đạt nhiệt độ 318°C và áp suất 11.2 MPa, sau đó được dẫn lên bao hơi.
Dàn ống treo trước và sau, mỗi dàn gồm 36 ống ỉ34, có nhiệm vụ cố định và giữ các dàn ống của bộ quá nhiệt cao, quá nhiệt thấp và bộ sinh hơi cánh trơn Ngoài ra, dàn ống này còn chứa nước, giúp sinh hơi và tăng hiệu suất của nồi hơi.
Hình 2.7 Dàn ống treo trước và treo sâu
Bộ tiết kiệm than là một thành phần độc lập, được treo dưới dầm ngang bên ngoài Ống góp đầu vào và đầu ra có đường kính φ219, trong khi ống trao đổi nhiệt dạng cánh xoắn có kích thước φ38×5 20G-GB5310 Cánh xoắn được quấn bên ngoài ống, sắp xếp theo hàng so le và ngược hướng dòng hơi lưu thông Mỗi chùm ống được treo trên hai dầm ngang bằng thép dẹt dạng lưới Phía trên bộ tiết kiệm than, có kết nối với vách nước thông qua khớp nối co giãn hình sóng.
Vận hành theo dõi bộ tiết kiệm than
- Điều chỉnh phần trăm van điện cấp nước chính đến bộ tiết kiệm than rồi đên nôi hơi
(Van câp nước chính, van điện cấp nước phụ, van cơ đi tăt).
- Theo dõi nhiệt độ khí khói ở bộ tiết kiệm than có bình thường không.
- Theo dõi áp suất âm ở bộ tiết kiệm than có bình thường không.
- Theo dõi áp suất âm, nhiệt độ khí khói trước bộ tiêt kiệm than và sau bộ tiết kiệm than có thay đôi hay không.
- Quan sát ngoài hiện trường bộ tiết kiệm than có bị bục chảy nước ra ngoài không, các năp cửa có bị hở xì khí khói ra ngoài không.
Để nâng cao hiệu suất của nồi hơi, cần tận dụng nhiệt thừa từ khói sau bộ quá nhiệt bằng cách lắp đặt thêm các bề mặt nhận nhiệt, được gọi là bộ tiết kiệm than.
- Nhiệm vụ của bộ tiết kiệm than là gia nhiệt cho nước cấp đến nhiệt độ sôi hoặc gần sôi trước khi đi vào bao hơi.
Hình 2.8 Bộ tiết kiệm than
2.2.7 Rò rỉ không khí ở đường khí khói Đường khí khói bản thân nồi hơi luôn vận hành ở áp suất âm, và giá trị cao thấp của tỉ lệ rò rỉ không khí ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận hành của nồi hơi Đặc biệt, sự rò rỉ có khả năng xảy ra ở vị trí các cửa thăm và vị trí ống xuyên vách, do đó, tại các vị trí lỗ/cửa này lắp đặt nhiều lớp vật liệu bịt kín Nồi hơi này sử dụng kết cấu bịt kín dạng hộp, thiết kế nhiều lớp vật liệu bịt kín mềm dẻo tại vị trí ống xuyên tường Xem xét sử dụng khớp giãn nở dạng sóng để làm giảm sự giãn nở của bảo ôn và đường ống, dãy ống xuyên vách sử dụng kết cấu hộp bịt kín.
Khung thép nồi hơi sử dụng kết cấu hàn và được hàn tại hiện trường.
2.2.9 Thiết bị phụ trợ nồi hơi
Công suất xả tối đa bộ tiêu âm chính 70t/h P.5MPa tT5℃
Một van ở bao hơi, một van ở bộ quá nhiệt
Hình 2.10 Van an toàn ở bộ quá nhiệt
Hình 2.11 Van an toàn ở bao hơi KẾT LUẬN
