Thiết kế nhà máy nhiệt điện uông bí mở rộng công suất 300MW

Để bơm hơi lăm việc an toăn vă kinh tế có thế dùng hơi thoât của bơm hơicho văo câc tầng gia nhiệt hạ âp của turbine chính hoặc dẫn văo bình gia nhiệt.. ĐÓi vói turbine cungcấp nhiệt chọ

Trang 1

Bơm Turbine hơi

3.1.1 Bơm nưổc cấp

Bơm nưổc cấp lă một thiết bị quan trọng trong nhă mây nhiệt điện ngúng hơi

Nó vừa đảm bảo cung cấp nưổc cho lò, vừa đảm bảo khả năng lăm việc chắc chắn

vă phục vụ cho lò sản xuất hơi cung cấp cho turbine sinh công để phât điện

Hiện nay đa só trong câc nhă mây điện có công suất lón hơn 200MW đều sửdụng bơm cấp nuổc dùng truyền động bằng turbine hơi Vì vậy trong thiết kế năy

ta sử dụng bơm cấp nước dùng truyền động bằng turbine hơi lă chính, còn bơmđiện lă phụ chỉ dùng lúc khỏi động lò ban đầu

Ấp dụng bơm hơi đói với câc khói lổn lă cần thiết vì công suất của bơm hơi

có thể đạt đến 30MW trong khi đó động cơ điện đồng bộ chỉ đạt đến gần 8MW

Bơm hơi có công suất căng lón hiệu suất của nó căng cao, bơm hơi lại có số vòngquay lổn không cần phải qua bộ giảm vă tăng tóc như bơm điện Điều chỉnh phụtải của bơm cấp bằng câch thay đổi só vòng quay của turbine kinh tế hơn so vớikhớp trục thủy lực dùng ỏ bơm điện Để ngăn ngừa hiện tượng xđm thực vă nđngcao khả năng lăm việc chắc chắn của bơm cấp đặc biệt đói vổi turbine truyềnđộng có só vòng quay lổn, ta đặt thím bơm tăng âp giữa khử khí vă bơm cấp

Để bơm hơi lăm việc an toăn vă kinh tế có thế dùng hơi thoât của bơm hơicho văo câc tầng gia nhiệt hạ âp của turbine chính hoặc dẫn văo bình gia nhiệt

Do đó dùng bơm hơi có lợi hơn bơm điện

Độ chính (sức ĩp) của bơm nưóc cấp được xâc định như sau:

Pnc = P J - Ph = ịpCH + H Ị^ H + Pko + PiH j -[pkk + ~ Pcb j

Pnc = Pc- Pkk+ Pka+Ỵ&+ PLH

ơ đđy ta lấy Y H =ỵ b =ỵ = 9,8lN/ỉĩỉ i lă trọng lượng riíng trung bình của núổc

vă chiều cao cột nưóc lă h = H H - Hh =40-18 = 22m

pkk = Ibar-âp lực trong bình khử khí

Đaõ Aln Tẳút NghiễpThiẫút Kế Nhai Maĩỵ Nhiêũt Điêũn Ngasng H

Ap 0 = 5bar- tổn thất âp lực trong ống hơi tù lò tới turbine

p ko « 40-ỉ-50ồar- trỏ khâng thủy lực của lò hơi, chọn p ka = 40bar

p c = P CH + p Cb = 58bar-tổng trỏ lực của đưòng hút vă đường đẩy.

Thay câc số liệu trín ta có:

22.9,81

105Công suất cần thiết của động cơ để kĩo bơm cấp:

Vb

H = pnc = 346 bar - sức ĩp của bơm, bar

ĩj b =0,85 - hiệu suất của bơm

Q - năng suất của bơm, m3/s Năng suất của bơm cấp được xâc định theo lưulượng nước cấp tính từ sơ đồ nhiệt nguyín lý vă lấy dự trữ 5%

Trang 2

= DKh + Dg + Dcc, kg/s.

3.1.2 Bơm nưổc ngưng

Năng suất của câc bơm lăm việc bằng lượng nuổc ngúng cực đại của bìnhngưng, kể cả lượng nưỏc đọng Năng suất của câc bơm ngưng được chọn ỏ điềukiện lăm việc xấu nhất như chđn không thấp, mùa hỉ V V ĐÓi vói turbine cungcấp nhiệt chọn khi turbine lăm việc với chế độ ngúng hơi hoăn toăn, số bơm nũổc

ngưng cần phải đặt lă hai bõm ngưng, trong đó có một bõm lăm việc vă một bõm

dự phòng

Lưu lượng nưdc ngưng:

DKh = 139,18kg/s - lưu lưọng hoi còn lại văo bình ngưng

Dg = 2,903 kg/s - lưu lượng hoi trích gia nhiệt bình só 8

Dcc = 0,549 kg/s - lưu lượng hoi chỉn cuối

H K = 25mH 2 0-chiều cao mức nước trong bình khử khí tói bình ngưng

H c = 15w// 2 ỡ-tổng trỏ lực của đường hút vă đường đẩy gồm có trỏ lực của câcbình gia nhiệt hạ âp, câc thiết bị trao đổi nhiệt nằm trín đường nước ngùng từ bình

ngưng đến bình khử khí, câc van vă đường ống

Thay câc só liệu trín ta có:

9,81.977,7Lấy dự trừ cột âp 5%

Trang 3

ĩj b = 0,85 - lă hiệu suất của bơm.

Q lă năng suất của bơm, m3/s Năng suất của bơm ngưng được xâc định theo

lưu lượng nưóc ra bình ngưng tính từ sơ đồ nhiệt nguyín lý

Q= 156,895.0,001 = 0,156895 nrVs

trong đó V = 0,00 lm3 / kg thể tích riíng trung bình của nưổc ngưng qua bơm có

nhiệt độ tính toân lă 43°c

Năng suđt cúa môi bơm ngưng: Q = — = 0,07845m /.V

Vậy công suất cần thiết của bơm:

0,85

Chọn bơm nưổc ngưng có đặc tính sau theo H vă Q, ta có: 12KcB- 9x4

Lưu lượng nước: 300 m3/h

Độ chính cột âp: lóOmmHhO

Tốc độ quay của bơm: 1450vòng/phút

Công suất của bơm: 230KW

Hiệu suất bơm: 70%.(chọn loại môtơ)

3.1.3 Bơm tuần hoăn

Bơm tuần hoăn được chọn trong điều kiện lăm việc về mùa hỉ, lượng hơi văo

bình ngưng lớn nhất, nhiệt độ nước tuần hoăn cao nhất vă lưu lượng hơi được tính

toân ỏ chế độ ngưng hơi thuần túy Bơm tuần hoăn không đặt dự phòng mă chỉ đặt

dự phòng trong trũòng họp dùng nũổc biển đế lăm lạnh

Năng suất mỗi một bơm tuần hoăn tương ứng với lượng nưổc cần cung cấp

cho bình ngưng, trong thiết kế năy ta chọn bón bơm tuần hoăn Ngoăi ra năng suất

của bơm tuần hoăn còn phải kí đến lượng nưổc lăm lạnh dầu, lăm lạnh khí của

mây phât vă câc yíu cầu nước khâc

Lượng nưổc dùng trong nhă mây gồm có:

- Nước dùng trong bộ lăm mât không khí mây phât : 3%

- Nưdc dùng để lăm lạnh palií vă thiết bị phụ : 0,7%

- Nưổc dùng để ngưng hơi văo bình ngưng : 100%

Trang 4

- Nước dùng để thải tro xỉ

- Nước dùng để bổ sung cholò

Năng suất của mỗi bõm:

V = 0,001006\m : ' /kg thể tích riíng trung bình của nước cấp qua bổm tuần

hoăn có nhiệt độ tính toân lă 35°c

Dự trữ cột âp 5% H = 1,05.4,5 = 4,725bar

Vậy công suất điện để kĩo bơm tuần hoăn lă:

0,85được bơm tuần hoăn (ly tđm) có đặc tính như sau: 8K- 12.

- Năng suất của bơm : 220 m3/h

- Độ chính cột âp : 32 mmH20

- Số vòng quay : 1450 vòng/phút

- Công suất của bơm : 23,6 kw

- Hiệu suất của bơm : 79 %

3.1.4 Tính chọn bình khử khí

Khử khí bằng nhiệt lă tâch không khí hòa tan trong nước bằng câch hđmnóng núdc đến nhiệt độ sôi tương ứng vơi âp lực toăn phần của hổn họp hơi vă khítrín mặt nũỏc Mục đích của khử khí lă tâch ra khỏi nưỏc những chất ăn mòn kimloại như oxy, cacbonic vă đuổi ra ngoăi không khí những khí năy do không khímang văo nước khử khí nhiệt còn có khả năng tâch C02 tạo thănh do kết quả phđn

W 0 0,15925

Trang 5

hủy nhiệt bicacbônât natri (NaHC03) Do đó hoi cung cấp cho bình khử khí phải

có âp lực vă số lượng cần thiết đủ để hđm nưóc đến nhiệt độ bêo hòa, đồng thòiphải xâc định trước bề mặt tiếp xúc giữa nước vă hối

Hiệu qủa khử khí đặc trung bằng hăm lượng 02 vă C02 trong có núổc sau khi

đê khử khí, nó phụ thuộc văo tốc độ dòng chảy vă nhiệt độ của dòng hổi vă nưổctrong khử khí Câc dòng nùdc có nhiệt độ khâc nhau đũa văo khử khí phđn phốitheo độ cao của cột khử khí, nưổc có nhiệt độ thấp đúa văo phía trín cao vă cứ hạxuống theo nhiệt độ tăng dần của nước

Bình khử khí thường có dạng hình trụ đứng trong đó có câc dêy để phđndòng nuổc thănh nhiều dòng nhỏ vă hưổng cho câc dòng hoi chuyển động Nưổcđưọc đũa văo phần trín cột khử khí qua thiết bị phđn phối rơi xuống câc đĩa tròn

"rđy" nằm ngang, trong đĩa đục lỗ có đưòng kính nhỏ 546mm vă tạo nín nhữngvòng lồ đồng tđm Do đó nước tạo thănh câc dòng nhỏ qua câc vòng lồ đó, câc đĩanăy được xen kẽ với cấu tạo hình vănh vă hình tròn để tạo nín đường chuyển động

Dkk = 10,402 kg/s - năng suất của thiết bị khử khí

/, = 602,54kJ/kg, /2 = 740,5AJ/kg - entanpi nũổc trưổc vă sau thiết bị khử khí.

A/ ip ( 0 c) lă độ chính nhiệt độ trung bình.

Trang 6

- Tiết diện diện tích thiết bị

- Lưu lượng nũổc đi văo thiết bị

t H = 179,34°c- nhiệt độ hơi bảo hòa ứng với âp lực trong bình khử khí.

/, = 143,15°c, t 2 =\ 74,5°c~ nhiệt độ nưoc văo vă ra khỏi bình khử khí.

Vậy bề mặt trao đổi nhiệt giữa hơi vă nưổc:

11580,8.15,63.1.5 Tính chọn bình gia nhiệt

Ngăy nay đói vói câc khói có công suất lổn 300MW vă hơn nữa vdi thông sósiíu toi hạn 240ata, 560/565°C có quâ nhiệt trung gian âp dụng từ 7 đến 9 tầng gianhiệt Đổ chọn kiểu bình gia nhiệt cao âp vă hạ âp ta phải đi xâc định đuợc bề mặthđm nóng của từng bình gia nhiệt đó

3.1.5.1 Bình gia nhiệt số 1

LUu lượng hơi nóng: G, = 14,624kg/s

Bề mặt hđm nóng của bình gia nhiệt số 1:

tị = 240,2° c - nhiệt độ nước văo bình gia nhiệt só 1.

t 2 = 265,69° C-nhiệt độ nước ra bình gia nhiệt số 1.

t H = 272,69° C-nhiệt độ nưỏc ngúng đọng của hơi nóng.

265,69-240,2 _ - ’ -

0 / 272,69-240,2 2,3 lg —- -T-^

—

w x = 224,31kg/s - lượng nũổc đưa văo bình gia nhiệt 1.

= 1040,6kJ / kg - entanpi nước văo bình gia nhiệt só 1.

kị - hệ só truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt từ hói tới nưổc phụ thuộc văo tốc

độ vă nhiệt độ của nuổc

Nhiệt độ trung bình: t cp = = 252,94°c

Xâc định k theo đồ thị đối vổi óng La-tun có d = 19mm thì k, = 5117,2W/m2.°C

Vậy bề mặt hđm nóng của bình gia nhiệt só 1:

wk = 2 m/s - tóc độ nuổc trong óng của bình gia nhiệt

d| = 16mm - đưòng kính trong của ống

LUu lưọng hoi nóng: G2 = 24,41kg/s

Bề mặt hđm nóng của bình gia nhiệt só 2:

độ chính nhiệt độ trong bình gia nhiệt só 2

Trang 7

A/,

245,2° C-nhiệt độ nũdc ngúng đọng của hói nóng.

240,2-192,7 245,2-192,7 245,2 - 240,2

20,22 c

w 2 = 224,3 l£g/s-lưọng nước đúa văo bình gia nhiệt 2

iị = 819,6ẢJ/Ấ:g-entanpi nữdc văo bình gia nhiệt só 2.

i 2 = 1040,6kJ/kg - entanpi nước ra bình gia nhiệt số 2

k 2 - hệ số truyền nhiệt Hệ só truyền nhiệt từ hoi toi nưdc phụ thuộc văo tốc

độ vă nhiệt độ của nuoc.

Nhiệt độ trung bình: t cp = - + * 2 = 216,45°c

Xâc định k theo đồ thị đối voi ống La-tun cd d = 19mm thì k 2 = 5117,2W/m 2 °C

wk = 2 m/s - tốc độ nước trong óng của bình gia nhiệt

d| = 16mm - đưòng kính trong của óng

- Tiết diện diện tích thiết bị : 480 m2

- Lưu lượng nũdc đi văo thiết bị: 582 t/h

: 26 at

Trang 8

- Tiết diện diện tích thiết bị

- Lưu lượng nũổc đi văo thiết bị

: 230 at

Lưu lượng hơi nóng: G3 = 3,738kg/s

r fr,.(/2 -í,) 2

trong đó: A/ 3 - độ chính nhiệt độ trong bình gia nhiệt.

A/, = 2,3.1g tu t-t

/, = 174,5°C-nhiệt độ nước văo bình gia nhiệt số 3.

= 197,7° C-nhiệt độ nu'ổc ngùng đọng của hơi nóng.

197,7-174,5 =

ự 97,7-192,7 )

/, =740,5ẢJ/Ả:g-entanpi nưóc văo bình gia nhiệt số 3.

i 2 =819,6kJ/kg- entanpi núdc ra bình gia nhiệt só 3.

£3 - hệ số truyền nhiệt Hệ só truyền nhiệt từ hoi tói mi

độ vă nhiệt độ của nưổc.

Nhiệt độ trung bình: t cp = - + * 2 = 183,6°c

Xâc định k theo đồ thị đối vổi óng La-tun có d = 19mm thì k 2

phụ thuộc văo tóc

K.d., n,m

Ta chọn bình gia nhiệt có đặc tính sau: nB-350/230 Nọ 2

Lưu lượng hơi nóng: G5 = 6,22kg/s

Bề mặt hđm nóng của bình gia nhiệt F' = só 5:

- độ chính nhiệt độ trong bình gia nhiệt só 5.

2,3-lg

‘2 7

tị = 122,33° C-nhiệt độ núổc văo bình gia nhiệt só 5.

/ 2 = 143,15°C-nhiệt độ nưổc ra bình gia nhiệt số 5.

t H = 148,15° C-nhiệt độ nưóc ngưng đọng bình gia nhiệt 5.

143,15-122,33

A u =

148,15-122,33

\ 148,15-143,15

i, = 513,63ẢJ/&g-entanpi nùớc văo bình gia nhiệt 5

k 5 - hệ só truyền nhiệt Hệ só truyền nhiệt từ hói tói nũổc phụ thuộc văo tóc

độ vă nhiệt độ của nước

Nhiệt độ trung bình: t v = - — = 132,74°cXâc định k theo đồ thị đối vổi óng La-tun có d = 25mm thì k2 = 4963,68W/m2.°C

Trang 9

Vậy bề mặt hđm nóng của bình gia nhiệt số 5:

w k = 2 m/s - tóc độ nưổc trong óng của bình gia nhiệt,

d, = 22mm - đưòng kính trong của óng.

Chiíu dăi ông: / = —4—,m

Ta chọn bình gia nhiệt có đặc tính sau:

- Lưu lượng nữdc đi văo thiết bị: 270 t/h

- Trọng lượng thiết bị : 4,6 tấn

- Nhiệt độ lăm việc : 80°c

: 0,5at: 5,5at

Lưu lượng hoi nóng: G6 = 8,796kg/s

F = w Âh-h) 2

Trong đó: Ă/6 - độ chính nhiệt độ trong bình gia nhiệt 6

ỉ n t\

2,3-lg

,°c

tị = 91,5°C-nhiệt độ nước văo bình gia nhiệt 6.

t 2 = 122,33°C-nhiệt độ nước ra bình gia nhiệt 6.

t H = 125,83°C- nhiệt độ nùổc ngưng đọng bình gia

nhiệt 6.

Trang 10

w 6 = 167,065kg/s- lượng nước đũa vào bình gia nhiệt 6.

ỉ, = 383,3ẨJ7&g-entanpi nu'ổc vào bình gia nhiệt 6.

Ắ: 6 — hệ só truyền nhiệt Hệ só truyền nhiệt từ hôi tới nưóc phụ thuộc vào tóc

độ và nhiệt độ của nưổc.

Nhiêt đô trung bình: t = & cp +tl = 1 22 ’ 33 + 9Ì >5 = ]06,915°c

2 2Xác định k theo đồ thị đối vổi óng La-tun có d = 25mm thì k2 = 4877,38W/m2.°CVậy bề mặt hâm nóng của bình gia nhiệt só 6:

wk = 2 m/s - tóc độ nưóc trong óng của bình gia nhiệt

- Lưu lượng núdc đi vào thiết bị: 600 t/h

- Trọng lượng thiết bị : 10,69 tấn

- Nhiệt độ làm việc : 160°c

: 7 at: 26at3.1.5.6 Bình gia nhiệt số 7

Lưu lượng hơi nóng: G7 = 9,676 kg/s

Trang 11

t 2 = 91,5°C-nhiệt độ rnĩổc ra bình gia nhiệt 7

t H = 94,5°C-nhiệt độ nước ngúng đọng bình gia nhiệt 7

94,5-91,5

W 7 = 0,6474.219,91 = 142,37/rg/s - lượng nước đũa văo bình gia

ỉ, = 2Ì 5,57kJ/kg -entanpi nưổc văo bình gia nhiệt 7

ụ = 383,3kJ/kg - entanpi nước ra bình gia nhiệt 7

k 7 - hệ số truyền nhiệt Hệ só truyền nhiệt từ hõi tói nưổc phụ thuộc văo tóc

độ vă nhiệt độ của nưổc

Nhiệt độ trung bình: / = t jjth _ 71;85°CXâc định k theo đồ thị đối vổi óng La-tun có d = 25mm thì k2 = 4461,11 w/m2.°cVậy bề mặt hđm nóng của bình gia nhiệt só 7:

Trang 12

- Loại BGNCA : riH-400-26-7-11 (C3TM)

: 7 at: 26at

Lưu lượng hoi nóng: Gg = 2,903 kg/s

- độ chính nhiệt độ trong bình gia nhiệt 8.

tu

t x = 37,5°c - nhiệt độ nưóc văo bình gia nhiệt số 8.

t 2 = 52,2°C-nhiệt độ núổc ra bình gia nhiệt số 8.

t H= 55,2°C-nhiệt độ nưổc ngúng đọng bình gia nhiệt số 8

52,2-37,5 55.2- 37,5 55.2-

w % = 142,37%/s -lượng nữỏc đưa văo bình gia nhiệt 8.

i, = 157,05kJ /kg -entanpi nưdc văo bình gia nhiệt só 8.

/ 2 =215,57kJ/kg- entanpi nùóc ra bình gia nhiệt số 8.

Ả' 8- hệ só truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt từ hoi tói nũổc phụ thuộc văo tóc

độ vă nhiệt độ của nước

Nhiệt độ trung bình: t cp= - + * 2 = 44,85°cXâc định k theo đồ thị đói vổi óng La-tun có d = 25mm thì k2 = 4309,38W/m2.°C

^ 142,37.(215,57-157,05) 10’ 2

F x = - -— v — ’ = 233,2\m 2

só óng trong bình gia nhiệt:

Trang 13

2825.dlw k ỵ k ’

z = 3 - só chặng

8,m

7ĩ.d 2 n

Ta chọn bình gia nhiệt có đặc tính sau:

- Trọng lưọng thiết bị : 5,6 tấn

- Nhiệt độ lăm việc : 80°c

: 0,05 at: 15 at

3.1.6 Tính chọn bình ngUng

Đđy lă một thiết bị phụ quan trọng nhất, nó có ảnh hưỏng lớn đến sự lăm việckinh tế của turbine Bình ngưng có nhiệm vụ lăm ngưng hơi nũổc thoât khỏiturbine, tạo nín độ chđn không cần thiết để turbine lăm việc an toăn vă kinh tế

Quâ trình ngúng tụ của hơi trong bình ngUng lă quâ trình chuyển pha hơi sang phalỏng, trong quâ trình đó thể tích riíng của hơi giảm đi rất nhiều Đổ ngúng tụ đượcthì hơi phải tiếp xúc vă nhả nhiệt cho nước lăm mât; lượng nhiệt năy sẽ theo nưổclăm mât thải ra ngoăi, gđy nín tổn thất nhiệt rất lổn, lăm giảm hiệu suất của toănchu trình

Trong thiết kế năy ta chọn bình ngưng kiểu bề mặt; Loại năy có ưu điểm lănước ngúng đọng rất sạch có thể cung cấp trực tiếp cho lò hơi mă không cần choqua xử lý hóa học, nínvừa tiết kiệm được hóa chất lại vừa tiết kiệm được một phầnnhiệt do nưdc ngưng mang theo Nhưng loại năy có nhược điểm lă nếu lăm việclđu dăi thì độ chđn không trong thiết bị giảm dần do bề mặt ống bị bâm bẩn nínlăm giảm hiệu quả trao đổinhiệt

Đe tăng hiệu quả trao đổi nhiệt trong bình ngưng ngưòi ta chế tạo bình ngưngtheo kiểu 2 hoặc 3 chặng, số chặng lă số lần trao đổi nhiệt giữa hơi vă nước lạnh

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	657,57 KB