Tìm hiểu công nghệ nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại là nhà máy nhiệt điện lớn nhất nớc tahiện nay do Liên Xô giúp đỡ xây dựng với tổng công suất thiết kế: Dây truyền một là 440 MW gồm 4 tổ máy Với sự phát triển

CHƯƠNG I TìM HIểU CÔNG NGHệ NHà MáY NHIệT ĐIệN

1.1 giới thiệu chung

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại đợc xây dựng tại thị Trấn Phả Lại – Huyện

Chí Linh – Tỉnh Hải Dơng Cách Hà Nội khoảng 60 Km về phía đông bắc, rất gần với mỏ than Đông Triều, Mạo Khê, Vàng Danh của tỉnh Quảng Ninh.…

Nhiệm vụ chính của nhà máy là sản xuất điện năng từ nguyên liệu chính là than

Nhà máy nhiệt điện Phả Lại là nhà máy nhiệt điện lớn nhất nớc tahiện nay

do Liên Xô giúp đỡ xây dựng với tổng công suất thiết kế:

Dây truyền một là 440 (MW) gồm 4 tổ máy

Với sự phát triển và nhu cầu càng lớn về điện năng của đất nớc Đến năm

1998 xây dựng dây truyền 2 với tổng công suất thiết kế là 600 (MW) gồm 2

tổ máy

Đến nay nhà máy điện Phả Lại đã hoà lới điện quốc gia gần 40 tỷ KWh điện

Nhà máy đã góp phần không nhỏ vào công cuộc điện khí hoá và cơ giới hoá toàn quốc, hoà nhịp với quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc

Với quy mô và tầm vóc to lớn và đội ngũ gần 3000 cán bộ công nhân viên chức đợc biên chế thành gần 30 phòng ban, phân xởng và 5 kíp vận hành theo 3

ca liên tục không kể ngày đêm

Hiện nay nhà máy có gần 300 kỹ s và hơn 700 cán bộ có trình độ trung cấp và cao đẳng kỹ thuật

Dây truyền 1 của nhà máy gồm 4 tổ máy vận hành theo sơ đồ khối độc lập với nhau, mỗi khối gồm 2 lò hơi và một tua bin máy phát với công suất

110 (MW)

Nhiên liệu chủ yếu của nhà máy là than đã đợc khai thác từ các mỏ than:

Đông Triều, Mạo Khê, Cẩm Phả Hòn Gai Từ các mỏ than đ… ợc vận chuyển về nhà máy bằng 2 tuyến: đờng sông và đờng sắt

Đờng sông: than đợc chuyển về nhà máy bằng các xà lan có trọng tải lớn

và đợc cẩu ki rốp bốc dỡ lên băng tải đa về kho than nguyên hay về kho than dự trữ

Đờng sắt: than đợc vận chuyển bằng tàu hoả và đa vào khoang lật toa rót suống băng tải để đa vào kho than nguyên hoặc kho dự trữ

Dầu Fo: đợc sử dụng khi bắt đầu đốt lò và duy trì đến khi hoà hơi thì phun than đến cháy ổn định và ngừng cấp dầu Dỗu đợc nhập ngoại ở cảng vật cách và

đợc vận chuyển bằng đờng sông

Mỗi năm lợng nhiên liệu tiêu thụ là:

Than: 1.254.400 tấn

Dầu: 149.760 tấn

Nhà máy điện Phả Lại có 2 trạm phân phối điện: Trạm 110kV và Trạm 220kV Các máy phát số 1 và số 2 đợc nối với cả 2 hệ thống thanh cái 110 và

220 kV qua các máy biến áp tự ngẫu AT1 , AT2 Các máy phát số 3 và 4 đợc nối vào thanh cái 220 kV qua các máy biến áp nối bộ T3 , T4 Và mỗi một tổ máy đều

có một máy biến áp tự dùng (TD91, TD92, TD93, TD94) lấy điện từ đầu cực máy phát và cấp điện cho thanh cái tự dùng 6kV, và từ thanh cái này qua máy biến áp 6,3/0,4kV cấp điện cho thanh cái 0,4kV

Thông số kỹ thuật của nhà máy

Công suất thiết kế 440(MW)

Sản lợng điện 6500h/ năm 2,86 kWh

Tỉ lệ điện tự dùng 10,15%

Hiệu xuất khử bụi 99%

Lò hơi:

Kiểu BKZ – 220 – 100 – 10c

Năng suất hơi 220 tấn / h

áp suất hơi 100 ata

Nhiệt độ hơi quá nhiệt 540oC

Hiệu suất thô lò hơi 86,05 %

Tua bin:

Kiểu K- 100 – 90 – 7

Công suất định mức 110 (MW)

áp suất hơi vào tua bin 90 ata

Nhiệt độ hơi vào tua bin 535oC

Máy phát:

Kiểu TBΦ - 120 – 2T3

Công suất 120 (MW)

Tốc độ 3000 vòng / phút

1.2 Giới thiệu chung một tổ máy

Nhà máy điện Phả Lại có 4 tổ máy Mỗi tổ máy có 2 lò hơi và 1 tua bin, các lò vận hành độc lập với nhau

Nớc ngng từ bình ngng tụ A, Bđợc 2 bơm ngng qua 2 ÊJiec tơ chính 1và 2 sau đó đợc đa qua các bình gia nhiệt hạ từ số 1 đến số5 Tại đây nớc ngng đợc gia nhiệt và gia nhiệt bởi hơi nớc trích ra từ các cửa trích hơi của tua bin, sau khi

đợc gia nhiệt nớc ngng đợc đa lên bình khử khí 6ata ở đây nớc ngng đợc khử hết các bột khí có bẩn trong nớc để chống ăn mòn kim loại

Nớc ngng sau khi đợc khử hết các bột khí đợc đa lên bình gia nhiệt cao số (6 – 8) nhờ 2 bơm cấp tại đây nớc ngng tiếp tục đợc gia nhiệt bởi hơi nớc trích

từ các cửa trích hơi ở xi lanh cao áp của tua bin Sau khi đợc gia nhiệt ở gia nhiệt cao nớc đợc đa qua 2 bộ hâm nớc ở đuôi lò rồi sau đó vào bao hơi

Nớc ở bao hơi theo các vòng tuần hoàn tự nhiên chảy xuống các giàn ống sinh hơi nhận nhiệt năng từ buồng đốt của lò hơi biến thành hơi nớc và quay trở lại bao hơi Trong bao hơi phẩntên là hơi bão hoà ẩm phía dới là nớc ngng

Hơi bão hoà trong bao hơi đợc đa đa qua các bộ quá nhiệt “sấy hơi” tại

đây hơi đợc sấy khi thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ 540oC và áp suất 100 ata Hơi quá nhiệt đợc đa vào tua bin Tại tua bin động năng của dòng hơi đợc biến thành cơ năng quay tua bin, tua bin quay kéo máy phát quay theo để sản suất

điện năng

Hơi sau khi đã sinh công ở các tầng cánh tua bin đợc ngng tụ thành nớc ở bình ngng tụ

Công do tua bin sinh ra làm quay máy phát điện nh vậy nhiệt năng của than đã biến đổi thành cơ năng và điện năng, còn hơi nớc là môi chất đợc biến

đổi theo một vòng tuần hoàn kín Nớc ở đây đóng vai trò là môi chất trung gian

để chuyển nhiệt năng của than, dầu Fo thành cơ năng và điện năng

Trạm bơm nớc tuần hoàn nằm sát bờ sông gồm 4 máy bơm loại trục đứng dùng để cấp nớc vào bình ngng để làm mát bình ngng và làm hơi nớc ngng tụ thành nớc Nớc làm mát sau khi ra khỏi bình ngng đợc đa ra hệ thống kênh thải

Máy phát

Nhiện năng

và thải ra sông Trong đó có một phần nớc dùng để phục vụ nông nhiệp ở các khu vực nông nhgiệp lân cận

Bình ngng của tua bin gồm có 2 ngăn, mỗi ngăn có tới 1570 ống đồng cho nớc làm mát chảy qua Hơi nớc ở ngoài ống và bị nớc làm mát lấy nhiệt và ngng

tụ thành nớc

Hình 1 1 Sơ đồ chu trình nhiệt của một tổ máy –

1.3 Giới thiệu tua bin hơi phả lại

Cấu tạo tua bin:

Tua bin nhà máy điện Phả Lại là loại tua bin hơi kiểu K – 100 – 90 – 7

đợc chế tạo tại Liên Xô với công suất là 110 MW Tua bin là 1 tổ máy một trục

đợc cấu tạo gồm 2 phần: phần cao áp và phần hạ áp

Rô to cao áp đợc chế tạo kiểu khối bằng thép chịu nhiệt gồm 20 tầng cánh

động Trong đó có 1 tầng cánh điều chỉnh và 19 tầng cánh áp lực các tầng cánh

động đợc rèn liền với trục

Rô to hạ áp đợc chế tạo theo kiểu thoát hơi về 2 phía, mỗi phía có 5 tầng cánh Cánh động hạ áp đợc chế tạo riêng rẽ và lắp ép vào trục

Tua bin đợc trang bị hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun gọi là 4 van điều chỉnh đợc đặt trong các hộp hơi hàn liền với või lanh cao áp 2 van đặt phía trên và 2 van đặt phía dới

Trên xi lanh cao áp có 5 cửa trích hơi: Từ số 1 ữ 5 Trên xi lanh hạ áp có 3 cửa trích trích hơi: Từ số 6 ữ 8 Trích hơi đi gia nhiệt nớc cấp và đa lên khử khí

Hơi mới (Hơi quá nhiệt) đợc đa từ 2 lò sang bằng 2nhánh qua 2 van Stốp vào hộp hơi sau đó vào 4 ống chuyển tiếp vào 4 van điều chỉnh sang tua bin cao

áp sau khi sinh công ở xi lanh cao áp hơi sẽ theo 2 ống liên thông sang xi lanh hạ

áp để tiếp tục sinh công sau đó dòng hơi đi xuống bình ngng

Thông số kỹ thuật của tua bin:

Kiểu: K – 100 – 90 – 7

áp suất hơi trớc van S tốp: P = 90 KG/cm2

Nhiệt độ hơi vào tua bin t0 = 5350C

Lu lợng nớc tuần hoàn Gn = 1600 m3/h t0 = 230C

Chân không bình ngng Pck = 0,938 ata

Thông số của các cửa trích hơi

Số hiệu cửa

trích

Tên gia nhiệt cấp hơi từ cửa trích

Thông số hơi cửa trích Lu lợng hơi

t/h

Pd(KG/cm2) T0 hơi(0C)

1.4 giới thiệu lò hơi và các thiết bị phụ:

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi:

Trong một tổ máy của nhà máy nhiệt điện Phả Lại gồm có 2 lò hơi và 1 tua bin Lò hơi loại BKZ – 220 – 100 – 10C do Liên Xô chế tạo là loại lò đốt than bột an tra xit lấy từ các mỏ than Đông Triều, Mạo Khê, Hòn Gai, Vàng Danh của tỉnh Quảng Ninh Là loại lò thải xỉ khô, chỉ có một bao hơi cho một…

lò, dàn nớc đứng tuần hoàn tự nhiên

Lò có cấu tạo hình chữ “Π” Buồng đốt chính là nhánh đi lên đầu tiên, tại

đây nớc đợc gia nhiệt biến thành hơi

ở trên đờng khói thoát “trần lò” có đặt các bộ gia nhiệt để xấy khô hơi trớc khi sang tua bin, trong đờng khói đi xuống có đặt xen kẽ các bộ hâm nớc và bộ xấy không khí nhằm tận dụng lợng nhiệt của khói thoát để tăng hiệu suất của lò

Buồng đốt của lò kiểu hở cấu tạo các đờng ống sinh hơi (60 x 6) đã đợc hàn sẵn, các giàn ống sinh hơi ở vách trớc và vách sau ở phía dới tạo thành một mặt nghiêng của phễu lạnh với góc nghiêng là 500C

Buồng đốt đợc trang bị 4 vòi đốt kiểu xoáy lắp tại các vách bên cửa lò ở các độ cao 2 vòi đốt ở độ cao 9,85m và 2 vòi đốt còn lại ở độ cao 12,7m

Các vòi gió cấp 3 “ gió sau phân li than mịn” đợc lắp tại 4 góc tờng lò

Để tạo thuận lợi cho quá trình cháy các ống sinh hơi ở vùng đặt vòi đốt chính đợc đặt một lớp “vữa cách nhiệt” và tạo thành vành đai đốt

để khởi động lò và duy trì sự cháy cho lò, vòi đốt chính đợc đặt một vòi phun dầu ma zút có năng suất 2T/ h

để thu đợc hơi có chất lợng cao lò sử dụng sơ đồ bốc hơi 2 cấp

Cấp bốc hơi thứ nhất: Đặt ngay trong bao hơi gồm các xy clon trong tổ hợp lại thiết bị sửa hơi, cửa chớp và mặt sàng

Cấp bốc hơi thứ hai: Gồm 4 xy clon ngoài đặt ngoài thành tờng khối ở bên phải và bên trái lò

Bao hơi của lò có cấu tạo hình trụ nằm ngang, có đờng kính trong là 1600mm, chiều dài 12700mm, độ dầy là 88mm Mức nớc trung bình trong bao hơi cho phép dao động ± 50mm so với mức nớc trung bình

Muốn sấy nóng bao hơi khi khởi động lò, ngời ta cài đặt thiết bị sấy hơi bằng hơi bão hoà lấy từ các lò khác sang Trong bao hơi còn có đờng xả sự cố Có ống đục lỗ để đa phốt phát vào bao hơi để chống đóng cáu cặn trong bao hơi

Sơ đồ tuần hoàn của 1 lò đợc phân chia thành 14 vòng tuần hoàn nhỏ theo các giàn ống sinh hơi độc lập để tăng cờng độ tin cậy của quá trình tuần hoàn

Bộ quá nhiệt của lò là bộ quá nhiệt hỗn hợp 1/2 bức xạ 1/2 đối lu, dọc theo

đờng ống sinh hơi có 4 bộ quá nhiệt trên trần lò từ bộ quá nhiệt cấp từ 1ữ4

Việc điều chỉnh nhiệt độ của hơi quá nhiệt đợc thực hiện nhờ các bộ phun giảm ôn cấp 1 và cấp 2

Bộ phun giảm ôn cấo 1 đặt giữa quá nhiệt cấp 2 biên và quá nhiệt cấp 2 giữa

Bộ phun giảm ôn cấp 2 đặt giữa quá nhiệt cấp 3 và cấp 4 Nớc đi phun giảm ôn là nớc ngng lấy từ bình ngng tụ ngng hơi bão hoà đặt trên đỉnh lò Khi mới khởi động lò thì lấy nớc cấp để đi phun giảm ôn

để kiểm tra chất lợng nớc cấp, nớc nớc phun giảm ôn, trên lò có đặt các thiết bị lất mẫu

Trong quá trình vận hành lò, các bề mặt trao đổi nhiệt của lò thờng xuyên

bị bám bẩn để làm sạch các giàn ống sinh hơi ngời ta bố trí các máy thổi bụi bằng hơi hành trình kiểu ngắn OM – 35 với áp lực hơi:

Ph = 30ữ40KG/cm2

Đối với bộ quá nhiệt thì dùng máy thổi bụi có hành trình dài “thổi sâu”

Để làm sạch khói trớc khi thải ra ngoài trời, khói đợc đi qua bộ lọc tĩnh

điện với hiệu suất khử bụi η = 99 %

+ Lò đợc lắp đặt một một quạt khói kiểu: A – 3D – 2 – 17 – 64 – 10T1

Động cơ :

Uđm = 6000(V)

Pđm = 630 (kW)

COS ϕ = 0,88

η= 94 %

Iđm = 77(A)

Sơ đồ đấu nối hình sao ( )

+ Quạt gió kiểu A – 30 – 2 – 17 – 44 – 8T1

Động cơ:

Uđm = 6000(V)

P = 630 (kW)

COS ϕ = 0,88

η= 93 %

Iđm = 73,5(A)

Sơ đồ đấu nối hình sao ( )

Các thông số kỹ thuật của lò: BZK 220 110 100– – –

Năng suất hơi của lò Dk = 220 T/h

Nhiệt độ hơi quá nhiệt T0

gh = 5400C

áp suất hơi quá nhiệt Pqn = 100 ata

áp suất bao hơi Pbh = 112,6 ata

Nhiệt độ nớc cấp tnc = 2300C

Nhiệt độ khói thoát tkt = 1330C Tổn thất do toả ra môi trờng q5 = 0,54 %

Tổn thất do cháy không hết q3 = 0 %

Tổn thất do khói thoát q2 = 5,4 %

Tổn thất do cơ giới hoá q4 = 8 %

Tổn thất do xỉ mang ra ngoài q6 = 0,06 %

Hiệu suất thô của lò η = 86,05 %

Nguyên liệu chính của nhà máy nhiệt điên Phả Lại là than đá đợc vận chuyển từ các mỏ than về nhà máy bằng đờng sông và đờng sắt, sau đó than đợc chuyển vào kho than nguyên ở trong các lò bằng hệ thống băng tải và từ kho than nguyên nhờ máy cấp than nguyên nhờ máy cấp than nguyên than đợc đa xuống máy nghiền than

Trong máy nghiền than đợc sấy nóng bằng gió nóng có t0 = 4000C Gió này đợc lấy từ quạt gió thổi đi qua các bộ sấy không khí lắp ở phần đuôi lò Trong thùng nghiền than đợc nghiền nhỏ nhờ có bi và tấm lợn sóng hỗn hợp than

và không khí nóng sau đó đợc quạt tải bột hút về bộ phân ly than thô tại đay những hạt than to không thắng nổi động năng lại quay trở về thùng nghiền để nghiền lại còn những hạt than nhỏ dủ quy chuẩn đợc đa lên phân ly than mịn nhờ

có khoá khí tách than ra khỏi hỗn hợp than và không khí từ đây than đợc đa về kho than bột hay các vít truyền than bột đẻ đa đến các lò khác

Trong hỗn hợp khí nóng đợc tách ra sau phân ly than mịn còn 1 lợng 15 % than bột mịn nhờ quạt tải bột đa vào lò bằng 4 vòi gió cấp 3 để tiết kiện lợng than này

Than bột trong kho than bột đợc đa vào ống dẫn than nhờ có các máy cấp cám việc vận chuyển than bột từ kho than bột đến các vòi đốt chính nhờ có hỗn hợp khí nóng có nhiệt độ t0 = 4000C

Các thông số kỹ thuật của hệ thống chế biến than

Động cơ của máy cấp than nguyên:

Là loại động cơ điện 1 chiều kích từ song song có các thông số nh:

Kiểu: 2Π - 6225 – 04

Pđm: 9(kW)

Uđm: 220(V)

nđm: 300 ữ1500 V/phút

Máy nghiền than:

Kiểu: UБM - 370/850

đờng kính thùng nhgiền D = 3700mm

Chiều dài thùng nhgiền L = 8500mm

Năng suất nghiền than Dth = 33,1 T/h

Trọng lợng bi Mbi = 65,5 Tấn

Độ mịn của than R90 = 4 %

Tốc độ quay thùng nghiền Ntn = 17,62 V/phút

Động cơ máy nghiền

Kiểu : C3 – 2 – 22 – 41 – 60 TБ2

Công suất Pđm = 16000(kW) Tốc độ n = 100 V/phút

Điện áp định mức Uđm = 6(kV)

Dòng điện kích từ IKT = 265(A)

Điện áp kích từ UKT = 126(V)

Hiệu suất η = 83,9 %

Động cơ quạt mát động cơ máy nghiền

Kiểu A30 – 13 – 50 – 4T2

Pđm = 395(kW)

Uđm= 0,4(kV)

nđm = 1480 V/phút

Động cơ máy cấp than bột

Là động cơ điện một chiều kích từ song song có các thông số kỹ thuật

nh sau:

Kiểu Π - 52 – T2

Pđm = 1,9(kW)

Uđm = 220(V)

nđm = 300 ữ1500V/ phút

Một số thành phần hoá học của than

Nhiệt trị của than Qlv

tb = 5,053 Kcal/ KG

Độ tro A = 28,3 %

Độ ẩm W = 9,65 % Hàm lợng ô xi O2 = 2,22 % Hàm lơng hyđrô H2 = 2,32 % Hàm lợng lu huỳnh S = 0,73 % Hàm lợng ni tơ N = 0,4 % Hàm lợng các bon C = 56,3 %