TÍNH TOÁN THIẾT kế NHÀ máy điện CÔNG SUẤT 480MW

Có thể nói, có rất nhiều những biện pháp cấp thiết để giải quyết tình hìnhthiếu điện nh hiện nay.Có thể kể ra nh: xây dựng mới các nhà máy nhiệt điệntrong khi nguồn thuỷ điện ở nớc ta kh

Lời Nói Đầu

Nớc ta hiện nay,với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế hội nhập đã và

đang mở ra cho đất nớc ta những thế và lực mới trên trờng quốc tế, đa nớc ta cónhững biến đổi sâu sắc trong mọi lĩnh vực: kinh tế, chính trị và xã hội.Nhờ đó mà

đời sống của ngời dân ngày càng đợc cải thiện và không ngừng đợc nângcao.Công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nớc đang là mục tiêu hàng đầucủa Đảng-Chính Phủ và cũng đang có đợc những bớc tiến hết sức quan trọngtrong thời kì quá độ lên chủ nghĩa xã hội trên đất nớc ta hiện nay.Cũng vì thế mànhu cầu sử dụng năng lợng đang là một trong những mối quan tâm đặc biệt của

Đảng và Chính Phủ.Có thể nói năng lợng chính là ngành đi đầu của nền kinh tếquốc dân, nhất là về điện năng.Tuy nhiên sự phát triển của ngành điện lại chatheo kịp hay có thể nói là cha đáp ứng đợc sự phát triển của xã hội, tình trạngthiếu điện gây khó khăn cho đời sống sinh hoạt, cũng nh sản xuất của nhân dân

và các doanh nghiệp vẫn còn đang là một bài toán cần lời giải đáp

Có thể nói, có rất nhiều những biện pháp cấp thiết để giải quyết tình hìnhthiếu điện nh hiện nay.Có thể kể ra nh: xây dựng mới các nhà máy nhiệt điệntrong khi nguồn thuỷ điện ở nớc ta không còn nhiều, xây dựng các nhà máy điệnnguyên tử, xây dựng các nhà máy điện sử dụng sức gió, các nhà máy điện sửdụng năng lợng mặt trời v v Nhng nhìn lại, chi phí xây dựng tất cả các nhà máytrên đều quá tốn kém, và tốn kém hơn nhiều so với việc xây dựng các nhà máynhiệt điện để có thế đáp ứng đợc nhu cầu của xã hội nh hiện nay Do đó, phơng

án xây dựng các nhà máy nhiệt điện là khả thi nhất trong thời điểm hiện nay.Sở

dĩ nói nh vậy là vì: Nớc ta có nguồn khoáng sản than vô cùng phong phú với trữlợng rất lớn khoảng 3,9 tỷ tấn và dự kiến sử dụng khoảng 50 năm nữa, hơn nữathan là nhiên liệu có hàm lợng chất đốt và chất bốc cao, lại rẻ, là nhiên liệu rấtquan trọng cho các nhà máy nhiệt điện

Mỗi loại nhà máy nhiệt điện lại có những u điểm và nhợc điểm riêng, lựachọn loại nào lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố.Ví dụ nh: phân theo loại nhiên liệu

có nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu rắn, nhiên liệu lỏng, nhiên liệu khí.Trongnhà máy đốt nhiên liệu rắn ( chủ yếu là than) có đốt kiểu than phun, kiểu ghi,kiểu tầng sôi…Nếu phân theo loại tuabin quay máy phát điện lại có nhà máyNếu phân theo loại tuabin quay máy phát điện lại có nhà máynhiệt điện tuabin hơi, nhà máy nhiệt điện tuabin khí và nhà máy nhiệt điện chutrình kết hợp khí hơi…Nếu phân theo loại tuabin quay máy phát điện lại có nhà máy

Bản đồ án tốt nghiệp này giúp sinh viên chúng em tìm hiểu rõ hơn về cácphơng pháp tính toán, cũng nh thiết kế sơ bộ một nhà máy nhiệt điện.Qua quátrình thực hiện đồ án, sinh viên chúng em đợc ôn tập lại những gì đã đợc dạy,cũng nh đợc tìm hiểu sâu hơn về kiến thức chuyên ngành.Với việc thực hiện mộtnhiệm vụ cụ thể nh vậy sẽ là rất hữu ích cho chúng em trong việc rèn luyện kỹnăng làm việc của mình trong tơng lai.

Do còn hạn chế về kiến thức chuyên môn cũng nh kinh nghiệm thực tế nênbản đồ án này không thể không tránh khỏi những sai sót và khiếm khuyết Vìvậy chúng em kính mong đợc sự chỉ bảo, hớng dẫn của các thầy,các cô để chúng

em ngày càng hoàn thiện hơn trong việc tiếp thu kiến thức chuyên ngành củamình

Chúng em xin trân thành cám ơn thầy giáo hớng dẫn Phạm Văn Tân và cácthầy cô giáo trong viện KH & CN Nhiệt - Lạnh đã luôn luôn tạo điều kiện, hớngdẫn và giúp đỡ chúng em trong quá trình hoàn thiện bản đồ án tốt nghiệp này

Em xin trân thành cảm ơn !

Sinh viên Tuấn Anh

C¸c Ch÷ ViÕt T¾t

BGN B×nh gia nhiÖt

BGNCA B×nh gia nhiÖt cao ¸p

BGNHA B×nh gia nhiÖt h¹ ¸p

BGNNBS B×nh gia nhiÖt níc bæ sung

B Tiªu hao nhiªn liÖu: [kg/s]

b SuÊt tiªu hao nhiªn liệu: [kg/kWh]

D Tiªu hao h¬i, lưu lượng hơi, sản lượng hơi

[kg/s],[t/h]; đường kÝnh ống: [mm]

d0 Suất tiªu hao hơi: [kg/kWh].

p ¸p suất: [N/m2]; [at]; [bar]; [mH2O]

Q Tiªu hao nhiệt, c«ng suất nhiệt: [kJ/kWh]

T Thời gian: [s]; [h]; [năm]

Phần I Tính Toán Thiết Kế Nhà Máy Điện Công Suất 480MW

CHƯƠNG I Các Phơng án Đặt Tổ Máy Và Công Suất Đơn Vị

1.1 Lựa chọn sơ bộ loại nhà máy nhiệt điện.

Theo yêu cầu của đề bài thiết kế sơ bộ một nhà máy nhiệt điện không có phụtải nhiệt nghĩa là nhà máy chỉ sản xuất điện năng mà không cung cấp nhiệt chocác hộ tiêu thụ nhiệt Vậy ta chọn thiết kế nhà máy nhiệt điện ngng hơi thuầntúy, với công suất thiết kế là 480MW gồm 3 tổ máy công suất của mỗi tổ máy là160MW, sử dụng Tuabin ngng hơi loại K-160-130 có cửa trích gia nhiệt hồinhiệt.Để giảm tổn thất nhiệt do hơi thoát vào bình ngng, thì tuabin có các cửatrích gia nhiệt hồi nhiệt cho nớc.Để giảm độ ẩm của hơi ở các tầng cánh cuốituabin thì ta chọn chu trình có quá nhiệt trung gian.Một vấn đề nữa là giải nhiệtcho các nhà máy nhiệt điện, thì các nhà máy nhiệt điện thờng đặt cạnh các consông và tận dụng nớc sông để làm mát bình ngng

Sơ đồ nhiệt nguyên lý xác định nội dung cơ bản của quá trình công nghệ biến

đổi nhiệt năng trong nhà máy nhiệt điện Nó bao gồm các thiết bị chính, phụ,các đờng hơi và đờng nớc tham gia vào quá trình công nghệ trên Một nhà máynhiệt điện (NMNĐ) ngng hơi thuần tuý sơ đồ nhiệt nguyên lý sẽ bao gồm: lò hơi,tuabin, máy phát, bình ngng, các bình trao đổi nhiệt (bình gia nhiệt, bình khử khí,bình phân ly) Ngoài ra còn có các loại bơm nh bơm cấp, bơm ngng, bơm nớc

đọng của các bình trao đổi nhiệt, ejector các thiết bị đó đợc nối với nhau bầngcác đờng ống hơi và các đờng ống nớc phù hợp với trình tự chuyển động của môichất Trên sơ đồ nhiệt nguyên lý không có các thiết bị dự phòng, các thiết bị phụcủa đờng ống

Trên cơ sở sơ đồ nhiệt nguyên lý, ta xác định các đăc tính kĩ thuật và lựachọn thiết bị nhiệt, thiết lập sơ đồ chi tiết cho nhà máy điện

1.2 Lựa chọn một số thông số của các thiết bị chính.

 Tuabin: Loại tuabin: K-160-130

+ Công suất Tuabin 160MW.

+ áp suất hơi mới 130 at

+ Nhiệt độ hơi mới 565 oC

+ Sử dụng chu trình có quá nhiệt trung gian cho NMNĐ

+ Bảng thông số cửa trích của Tuabin:

 Bình phân ly và bình gia nhiệt nớc bổ sung

 Bình khử khí: dùng một cấp khử khí Vì Pkk = 6 at nhỏ, ở cửa trích hơi gianhiệt cho bình khử khí ta mắc thêm bộ giảm áp (POY) trớc khi hơi vàobình khử khí

 Dùng bộ hâm nớc hai cấp

 Các loại bơm: bơm cấp, bơm ngng, bơm tuần hoàn, bơm nớc đọng

Dùng sơ đồ phân ly nớc xả lò sẽ tận dụng đợc lợng nhiệt của nớc xả lò, làmgiảm tổn thất nhiệt trong lò hơi và tăng hiệu suất của chu trình nhiệt Để tận dụngdợc lợng nhiệt này hơi sau khi phân ly đợc đa vào bình khử khí, nớc còn lại đợc

đa vào bình gia nhiệt nớc bổ sung để gia nhiệt cho nớc bổ sung, sau đó thải rangoài theo đờng ống thải

1.3 Sơ đồ nhiệt nguyên lý.

(H×nh 1)

CHƯƠNG II Lập và tính toán sơ đồ nhiệt nguyên lý khối K-160-130

2.1 Xây dựng quá trình giãn nở của dòng hơi trong tuabin trên

+ áp suất tại cửa trích Ptr(bar) đã biết

+ Nhiệt độ hơi tại cửa trích ttr(oC) đã biết

+Entanpi tại cửa trích (tra bằng phần mềm CATT2 ) từ Ptr và ttr

+ áp suất hơi tại bình gia nhiệt:

 : Độ gia nhiệt không tới mức

Chọn độ gia nhiệt không tới mức  = 4oC với các bình gia nhiệt cao áp và hạ

áp,  =0 oC với bình khử khí

+ áp suất nớc cấp hoặc nớc ngng chính ra khỏi bình gia nhiệt: Pnc đợctính theo độ chênh áp suất

+ Entanpi của nớc cấp: inc

Tra phần bằng mềm CATT2 theo Pnc và tnc

 Bảng thông số hơi và nớc:

[ C]

tr o

t

[ ]

nc

p bar [ / ]

2.4 Tính toán cân bằng nhiệt và vật chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý.

 Hiệu suất lò hơi lấy sơ bộ: ηLH = 0,86

 Hiệu suất máy phát điện và hiệu suất cơ khí (khớp nối, ổ đỡ, masát):

 Chọn sơ bộ áp suất trong bao hơi cao hơn 10% là 140 bar

Tra bảng nớc và hơi nớc bão hoà theo áp suất ta đợc:

 Nhiệt độ bão hoà trong bao hơi là : tbh = 336,80C

D E q u at i o n.

' BH

xa i , αBình phân

ly, 8 at x = 1

721,1 2728,0420,013 0,007417 0.005583

b) Bình gia nhiệt nớc bổ sung.

Nớc bổ sung đã đợc sử lý hóa học đợc đa vào gia nhiệt sơ bộ trong bình gianhiệt nớc bổ sung(GNNBS) tận dụng nhiệt của dòng nớc xả lò hơi sau khi đãphân ly một phần thành hơi.Lợng nớc bổ sung chủ yếu là để bù lại những tổn thất

do rò rỉ, xả bỏ, lợng hơi chèn không tận dụng lại do lấy đi làm tín hiệu điều chỉnh

và lợng hơi mất đi ở êjector do thải lẫn với không khí ra ngoài

Hình3: Sơ đồ tính cân bằng cho BGNNBS

tr

bs, i

bs tr

Nớc bổ sung đã qua xử lí hoá học đa vào gia nhiệt sơ bộ trong BGNNBStận dụng nhiệt của dòng nớc xả lò hơi sau khi qua phân li một phần biến thànhhơi

 Nhiệt độ nớc bổ sung lấy: tNBS = 30oC

 Phơng trình liên hệ ra của hai dòng nớc là:

CP=4,18  = CP (txảbỏ- tbss) = ixảbỏ - ibss (4)  GNNBS - Hiệu suất của bình gia nhiệt Hiệu suất của tất cả các bình gia nhiệtlấy trong khoảng 0,96  0,98

i xảbỏ = 323,8214991 (kJ/Kg).

a) Tính toán cân bằng cho bình gia nhiệt cao áp số 7.

 Entanpy hơi trích vào BGNCA7 : i1 = 3170 kJ/kg

 Entanpy của nớc đọng ra khỏi BGNCA7: i’1 = 1014 kJ/kg

 Entanpy của nớc cấp vào BGNCA7 : ivCA7a = 785.8kJ/kg

 Entanpy của nớc cấp ra khỏi BGNCA7 : irCA7a = 1004 kJ/kg

 Lu lợng nớc cấp vào và ra khỏi BGNCA7:

0,5.nc = 0,5.(1+rr+xả +ch+ej) = 0,5195

 Khi đa hơi chèn về bình gia nhiệt, lấy tổn thất nhiệt khi chèn bằng 100 kJ/kg

ich = i0 - 100 = 3512 - 100 = 3412 kJ/kg

 Hiệu suất của tất cả các bình gia nhiệt chọn chọn:  = 0,98

Phơng trình cân bằng nhiệt của BGNCA7 :

b) Xác định sơ bộ độ gia nhiệt của bơm cấp cho nớc cấp.

Hình 5: Sơ đồ tính độ gia nhiệt bơm cấp

Độ gia nhiệt của bơm cấp đợc tính theo các công thức (2.7), (2.8), (2.9)(Thiết kế NMNĐ) và dựa vào hình vẽ :

 Cột áp đầu hút của bơm cấp:

Hch = Hđ - Hh = 60 - 20 = 40 (m).

Áp suất làm việc của bình khử khí là: Pkk = 6 bar ứng với tbh = 158 0C Trabảng thông số vật lý của nớc trên đờng bão hoà ta tìm đợc khối lợng riêng củanớc tại nhiệt độ đó là: = 909 kg/m3



 

Trong đó:

tb

 - thể tích riêng trung bình của nớc ở đầu vào và ra của bơm cấp

ΔPBC- hiệu suất tổng chiều cao chênh cột áp của bơp cấp

bc- hiệu suất của bơm cấp, chọn bc= 0,85

 iCA v 6= iKK + bc = 667,1 + 30 = 697,1 kj/kg

b) Tính toán cân bằng cho bình gia nhiệt cao áp số 6.

( 0,5.0,99ch),i 2CA,i2

6, r

 Entanpy của hơi trích vào BGNCA6: i2 = 3370J/kg

 Entanpy của nớc đọng dồn từ BGNCA7A và 7B về: i’1 = 1014kJ/kg

 Entanpy của nớc cấp vào BGNCA6 : iCA v 6= 697,1 kJ/kg

 Entanpy của nớc cấp ra khỏi BGNCA6: iCA r 6 = 785,8 kJ/kg

 Entanpy của nớc đọng ra khỏi BGNCA6: i’2 = 794,2 kJ/kg

 Lu lợng nớc đọng dồn từ BGNCA7 về:

1 + 0,5.0.99ch = 0,10696558

 Lu lợng nớc cấp vào và ra khỏi BGNCA6: nc = 1,039

Phơng trình cân bằng nhiệt cho BGNCA6:

 Entanpy của hơi trích vào khử khí: i2KK = 3370 kJ/kg

 Entanpy của nớc đọng dồn từ BGNCA6 về: i’2 = 794,2 kJ/kg

 Entanpy của hơi phân ly vào bình: ih = 2728,042 kJ/kg

 Entanpy của nớc bổ sung: iBS s = 599,5305 kJ/kg

 Entanpy của nớc ngng chính từ BGNHA5 : iKK v = 631,3 kJ/kg

 Entanpy của nớc cấp ra khỏi bình khử khí: iKK r = 667,1 kJ/kg

a) Tính toán cân bằng bình gia nhiệt hạ áp số 5(GNHA5).

 Entanpy của hơi trích vào BGNHA4: i3 = 3238 kJ/kg

 Entanpy của nớc đọng ra khỏi bình: i’3 = 649,5 kJ/kg

 Entanpy của nớc ngng chính vào bình: i HA v 5= 535,6 kJ/kg

 Entanpy của nớc ngng chính ra khỏi bình: i HA r 5= 631,3kJ/kg

 Lu lợng nớc ngng chính qua bình: nn = 0,870568278

Phơng trình cân bằng nhiệt cho bình GNHA5:

 Entanpy của hơi trích vào BGNHA4: i4 = 3131 kJ/kg.

 Entanpy của nớc đọng ra khỏi bình: i’4 = 554,8 kJ/kg

 Entanpy của nớc ngng chính vào bình: i HA v 4 = 433,8 kJ/kg

 Entanpy của nớc ngng chính ra khỏi bình: i HA r 4= 535.6 kJ/kg

Do giữa BGNHA3 và BGNHA2 có điểm hỗn hợp (HH) nên không thể giải

đơn thuần từng BGN đợc mà phải lập và giải đồng thời cả 2 BGNHA này Sơ đồlập phơng trình cân bằng năng lợng và vật chất cho 2 BGN này đợc thể hiện trênhình vẽ

6, i6



,

2 , v

 Entanpi hơi trích vào BGNHA số 3: i5 = 2973 kj/kg

 Entanpi hơi trích vào BGNHA số 2: i6 = 2800 kj/kg

 Entanpi của nớc đọng ra khỏi BGNHA số 3: i’5 = 452,8 kj/kg

 Entanpi của nớc đọng ra khỏi BGNHA số 2: i6’ = 334,9 kj/kg

 Entanpi của nớc ngng chính ra khỏi BGNHA số 3: iHA3r = 433,8 kj/kg

 Entanpi của nớc ngng chính vào BGNHA số 2: iv

0, 037463269

0, 022126606 0,744239804

v HA

 Entanpy của hơi trích vào BGNHA1: i7 = 2648 kJ/kg.

 Entanpy của nớc đọng ra khỏi bình: i’7 = 246,9 kJ/kg

Với BGNHA1 nằm gần phía bình ngng nhất, nên ta coi độ gia nhiệt dòng nớcngng khi đi qua các BGNLM hơi chèn hạ áp và BGNLM hơi ejectơ chọn gần

đúng:  = 4 oC

Tơng ứng với độ tăng entanpi khoảng: 17 kj/kg

 Entanpy của nớc ngng chính vào BGNHA1: iHA v 1=172,8+17=189,8 kJ/kg

 Entanpy của nớc ngng chính ra khỏi bình: iHA r 1= 229,3 kJ/kg

 Entanpy của hơi chèn vào BGNHA1: ich = 3412 kJ/kg

a) Tính toán kiểm tra cân bằng vật chất.

 Entanpi của hơi thoát vào BN: iK = 2570 kj/kg

 Entanpi của nớc ngng chính ra khỏi BN: iBN = 159,2 kj/kg

 Entanpi của nớc đọng dồn từ BGNHA1 về: i7, = 246,9 kj/kg

 Entanpi của nớc đọng dồn từ BGNLM ejectơ về, sơ bộ lấy là:

i = 105 kj/kg

v lm

i = 146 kj/kg.

Kiểm tra cân bằng vật chất của chu trình tính tại BN theo 2 cách:

* Tính theo đờng hơi:

Kết quả tính toán kiểm tra cân bằng vật chất cho toàn chu trình tại điểm nút

là BN theo 2 dòng vật chất đợc kết quả nh trên chứng tỏ rằng trong quá trình tínhtoán các sai phạm về cân bằng vật chất là không đáng kể và chấp nhận đợc

Để tính lu lợng nớc làm mát cho bình ngng ta có phơng trình cân bằng nhiệtcho BN (không tính đến ảnh hởng của nớc đọng dồn về khoang nớc của BN):

b) Kiểm tra cân bằng công suất tuabin.

Trớc hết ta xác định các hệ số không tận dụng nhiệt giáng của tầng hơi trích:

 Với cửa trích số 1 là cửa trích đi quá nhiệt trung gian ta có:

1 1 0'

0'

K

K tg

i i y





  Trong đó:

itr - Entanpy của dòng hơi tại cửa trích

iK - Entanpy của hơi thoát khỏi tuabin: iK = 2521 kJ/kg

i0 - Entanpy của hơi mới: i0 = i0’ = 3512 kJ/kg

qtg- Nhiệt lợng dòng hơi nhận đợc sau khi quá nhiệt trung gian:



Trong đó:

Ne – Công suất điện của tổ máy: Ne = 160 MW

g – Hiệu suất máy phát điện Chọn g = 0,98



 Lợng hơi trích tại các cửa trích cho bình gia nhiệt: Di = i.D0

 Công suất sinh ra do dòng hơi trích ở các cửa trích của bình gia nhiệt:

Đối với cửa trích số 1( là cửa trích trớc quá nhiệt trung gian):

Với sai số trên chứng tỏ các tính toán về cân bằng năng lợng cho toàn chutrình là chấp nhận đợc.

2.6.Xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của tổ máy

Sau khi tính xong các cân bằng nhiệt và vật chất cho các thiết bị của chutrình, kiểm tra cân bằn vật chất của bình ngng,kiểm tra cân bằng công suấttuabin,chúng ta có thể xác định đợc các chỉ tiêu kinh tế nh sau:

2.6.1.Tiêu hao hơi vào tuabin.

Tiêu hao hơi của tua bin đợc tính theo công thức sau:

0

3600.160

495,149281t/h =137,541467 kg/s 1423.(1 0,148804577).0.98.0.98



2.6.2.Suất tiêu hao hơi cho tuabin.

Suất tiêu hao hơi cho tuabin cho biết rằng phải dùng bao nhiêu kg hơi đa vàotuabin để sản suất ra đợc 1 kWh điện năng:

0 0

N

2.6.3.Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin.

Tiêu hao nhiệt QTB cho thiết bị tuabin chính là lợng nhiệt của lò hơi phảicung cấp tính cho tuabin và bình ngng, xác định theo:

2.6.4.Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin.

Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin là lợng nhiệt tiêu hao cho thiết bị tuabin đểsản suất ra 1 kWh điện năng:

398192,7122

2, 48870445

160000

TB TB

e

Q q

N

2.6.5.Tiêu hao nhiệt cho lò hơi.

Tiêu hao nhiệt cho lò hơi đợc hiểu là tổng lợng nhiệt tiêu hao cho lò hơi đểsản suất ra hơi quá nhiệt ở đầu ra bộ quá nhiệt cuối cùng trớc khi đợc dẫn sanggian đặt thiết bị tuabin:

rò rỉ khác trong lò hơi và các đờng ống dẫn hơi mới sang gian tuabin

2.6.6 Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi.

Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi là lợng nhiệt mà nớc nhận đợc ở lò hơi tínhcho một đơn vị điện năng sản suất ra:

412293,172

2,576832

160000

LH LH

e

Q q

N

2.6.7.Tiêu hao nhiệt của tổ máy

Tiêu hao nhiệt cho tổ máy là lợng nhiệt năng tiêu hao cho lò hơi mà nhiênliệu phải cung cấp, đợc xác định nh sau:

Chọn: ηLH = 0,86

412293,172

479410, 6650,86

LH c

2.6.8.Suất tiêu hao nhiệt của tổ máy.

Suất tiêu hao nhiệt của tổ máy là tiêu hao nhiệt cho tổ máy để sản suất ramột đơn vị điện năng:

479410,665

2,9963167 10786,7400(kJ/kWh)160000

c c e

Q q

N

2.6.9.Hiệu suất truyền tải môi chất trong nhà máy.

Hiệu suất truyền tải môi chất đợc tính theo các tổn thất nhiệt ra môi trờng vàtổn thất áp suất trên toàn bộ đờng vận chuyển môi chất là nớc và hơi nớc trongtoàn bộ chu trình nhiệt của nhà máy điện Tuy nhiên thành phần tổn thất trên đ-ờng vận chuyển giữa gian lò hơi và gian tuabin là lớn nhất nên hiệu suất truyềntải môi chất đợc quy về tính theo tổn thất năng lợng trên đờng ống dẫn hơi chính:

398192,7122

0.9658 96,58 %412293,172

TB tt

LH

Q Q

e TB TB

N Q

2.6.11.Hiệu suất của tổ máy.

Hiệu suất của tổ máy hay cũng là hiệu suất của toàn nhà máy, do các tổ máy

có cùng công suất điện với nhau.Là đại lợng xác định theo tiêu hao nhiệt củatoàn tổ máy để sản suất ra công suất Ne của một tổ máy hay theo tiêu hao nhiệtcho toàn nhà máy để sản suất ra tổng công suất của toàn nhà máy:

160000

0,33374 33,374 %479410,665

e c c

N Q

2.6.12.Tiêu hao nhiên liệu cho một tổ máy.

Tính cho nhiên liệu tiêu chuẩn có nhiệt trị thấp làm việc là:

2.6.13.Suất tiêu hao nhiên liệu cho một tổ máy.

Suất tiêu hao nhiên liệu cho một tổ máy là lợng nhiên liệu tiêu hao để sảnsuất ra 1 kWh điện:

3

58,884.10

0,3680225( / )160000

tc tc e

B

N

2.6.14.Hiệu suất của toàn nhà máy.

Hiệu suất của tổ máy hay hiệu suất của toàn nhà máy nếu các tổ máy cócùng công suất điện với nhau.Nó là đại lợng xác định theo tiêu hao nhiệt chotoàn tổ máy để sản ra công suất Ne của một tổ máy hay theo tiêu hao nhiệt chotoàn nhà máy để sản ra tổng công suất của toàn nhà máy:

0.401815.0,86.0,9658 0,33374 33,374 %

NM TB LH tt

Chơng III Tính Toán Lựa Chọn Các Thiết Bị

3.1.Tính toán lựa chọn các thiết bị gian máy.

3.1.1 Bơm cấp nớc.

Bơm cấp là một thiết bị quan trọng, vì nó không những để đảm bảo sản suất

điện năng mà còn đảm bảo tính làm việc chắc chắn của lò hơi.Trong các nhà máynhiệt điện bơm đợc đặt riêng cho từng khối,truyền động bơm cấp thông thờng cóthể dùng động cơ điện hoặc tuabin hơi tùy theo khả năng của động cơ công suấtlớn và dựa vào cơ sở tính toán kinh tế-kỹ thuật

Thiết kế nhà máy với Tuabine K-160-130 để bảo đảm cấp nớc cho lò hơi tachọn thiết kế mỗi tổ máy có hai bơm cấp làm việc và một bơm cấp dự phòng.Bơm cấp đợc truyền động bằng điện Việc chọn một bơm cấp dự phòng nhằmbảo đảm cấp nớc liên tục cho lò hơi, an toàn khi bơm kia bị hỏng Để đảm bảo antoàn cho sự làm việc của bơm cấp, tránh hiện tợng xâm thực, hoá hơi ta chọn mỗibơm có năng suất là 105% lu lợng nớc toàn bộ và cột áp lấy tăng khoảng 5% Mỗi tổ máy có công suất điện 160 MW, bơm chạy bằng điện có:

Vậy năng suất cần thiết của 1 bơm là: 0,082535

 Công suất cần thiết của động cơ để kéo bơm cấp:

ηb

Q H

W 

Bơm cấp đợc lựa chọn theo hai thông số chỉ tiêu chính là:năng suất và cộtchênh áp đáp ứng đợc so với giá trị tính toán.Bên cạnh hai chỉ tiêu đó bơm cấpcòn đợc lựa chọn căn cứ vào nhiệt độ nớc cho phép và khả năng điều chỉnh côngsuất trong phạm vi thay đổi rộng với hiệu suất ít thay đổi và chế độ làm việc antoàn trong những trờng hợp bất thờng.

Điều kiện làm việc của nhà máy nhiệt điện có công suất 480 MW, mỗi tổ máy

có công suất 160 MW ta sử dụng 2 bơm nớc ngng 1 bơm làm việc chính và mộtbơm dự phòng Năng suất của bơm làm việc liên tục phải đảm bảo ít nhất bằng l-ợng nớc ngng cực đại ra khỏi bình ngng Năng suất của các bơm ngng đợc chọn ở

điều kiện làm việc xấu nhất, tức là tổ máy làm việc cực đại, bình ngng có độ chânkhông thấp,về mùa hè và trong điều kiện các cửa trích cấp nhiệt bị đóng Giá trịtính toán của bơm ngng cũng lấy dự trữ 10% so với giá trị cực đại

Pđ = Pkk + Ptl + .g.Hđ (N/m2) (2) + Chiều cao cột áp chênh lệch toàn phần của bơm ngng phải đảm bảo là:

Pbn = Pđ - Ph = (Pkk – Pk) + Ptl + .g.(Hđ - Hh) (3) Trong đó:

Pk – là áp suất tuyệt đối trong bình ngng, N/m2

Pkk – là áp suất tuyệt đối trong bình khử khí, N/m2

 - là khối lợng riêng trung bình của nớc trớc và sau bơm ngng, kg/m3

g – là gia tốc trọng trờng, lấy g = 9,81 m/s2

Hh – là chiều cao tính từ mực nớc trong khoang nớc của bình ngng tớimiệng hút của bơm ngng, m

Hđ - là chiều cao tính từ miệng đẩy của bơm đến đầu ống đa vào cột khửkhí, m

Hch = (Hđ - Hh) – là chiều cao chênh lệch mức nớc đầu đẩy và đầu hút, m Ptl là tổng trở lực đờng ống đầu hút, đầu đẩy, các trở lực của cácBGNHA và các trở lực của các van cũng nh các thiết bị khác đặt trên đờng hút và

+ Chọn chiều cao đầu hút: Hh = 2 m

+ Chiều cao đầu đẩy: Hđ = 20 m

+ Khối lợng riêng trung bình của nớc ngng:  = 990 kg/m3

3.1.3.Tính toán lựa chọn bơm tuần hoàn.

Bơm tuần hoàn đợc lựa chọn theo điều kiện mùa hè, lu lợng hơi vào bình

ng-ng là lớn nhất, nhiệt độ nớc làm mát đầu vào bình ng-ngng-ng cao nhất

Khi tính toán năng suất bơm tuần hoàn, ngoài lu lợng nớc cần thiết để làmmát bình ngng còn phải kể đến những nhu cầu dùng nớc khác trong nhà máy nh

là dùng nớc cho làm mát dầu gối trục, làm mát khí làm mát nhà máy phát điện,các nhu cầu khác về thải tro, xỉ Nếu coi nhu cầu nớc làm mát cho bình ngng là100% thì các nhu cầu tiêu thụ nớc khác trong nhà máy sẽ vào khoảng sau:

Van điều chỉnh

Bơm tuần hoàn

Kênh thải Bình ngung

Hình 14: Sơ đồ nguyên lý đặt bơm tuần hoàn

 Nhu cầu dùng nớc trong nhà máy điện:

2 Làm mát khí làm mát máy phát 2,5-3

3 Làm mát gối trục tua bin ,máy phát 1,2-2,5

4 Làm mát các ổ trục máy nghiền và các thiết

đặt tối thiểu là 3 bơm để có thể điều chỉnh lợng nớc một cách hợp lý

 Chọn 4 bơm tuần hoàn trong đó 3 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng

 Lu lợng nớc tần hoàn cần cung cấp cho một tổ máy:

GK=m.Dk=m.Dok (1)

Với:

m-Là bội số tuần hoàn, là giá trị mang tính kinh tế phải đợc tính toántheo kết cấu của bình ngng Thông thờng, giá trị kinh tế của bội số tuần hoàn m

đợc thiết kế vào khoảng 75  120, ta chọn m = 85

Dk, D0 -là lu lợng hơi thoát khỏi tua bin vào bình ngng và lu lợng hơi vàotuabin

k - là giá trị lu lợng hơi thoát tơng đối

 GK = 85 0.724691623 137,5414669 = 8472,388 (kg/s).

Năng suất bơm khi tính đến cả các nhu cầu dùng nớc khác:

Q = (1,08  1,15)GK = (9150,179  9743,246) kg/s

Do yêu cầu làm việc an toàn của bơm, năng suất bơm tuần hoàn cần chọn d

ra 5% so với năng suất tính toán ở trên, vậy:

Q = 1,05 (9150,179  9743,246) = (9607,68810230,408) kg/s

Chọn: Q = 9900 kg/s  10 m3/s = 36000 m3/h

Vậy năng suất của một bơm tuần hoàn là: 3,33 m3/s = 12000 m3/h

 Sức ép của bơm tuần hoàn thờng là thấp, nó chỉ cần khắc phục đợc trở lực ờng đi của đờng ống dẫn nớc từ trạm bơm tới bình ngng và các nơi tiêu thụ kháctrong nhà máy với trở lực riêng của bình ngng Trong đó thành phần trở lực củabình ngng đợc chú ý hơn cả

đ- Tổng trở lực đờng nớc tuần hoàn vào khoảng (2  3).105 N/m2

Chọn: PBth = 2.105 N/m2

 Chọn hiệu suất của bơm tuần hoàn:Bth = 0,80

 Công suất động cơ cần thiết để kéo bơm tuần hoàn:

5

5

Q 3.33.2.10

8,333.10 833,30,80

đ-ờng dự phòng dồn cấp nớc đọng từ BGNHA2 có áp lực thấp hơn lên điểm hỗn

hợp Bơm nớc đọng chạy bằng điện, lợng nớc đọng qua bơm bao gồm lợng nớc

đọng sau khi hơi trích ngng lại tại các BGNHA

 Phơng trình cân bằng năng lợng giữa hơi ngng tụ và nớc làm mát:

l[m]

nnr t

F :– là tổng diện tích bề mặt ngoài của các ống trong bình ngng, m2

K :– là hệ số truyền nhiệt tổng trong bình ngng, kW/m2K

Hệ số truyền nhiệt k có thể tính theo công thức thực nghiệm hoặc tra theotoán đồ, ở đây ta tra theo toán đồ trên H3.4 (trang 74 – TKNMNĐ)

 áp suất làm việc của bình khử khí:

P = 6 bar  tbh = 159,2 oC

Tơng ứng có:  = 909 kg/m3

 Lu lợng nớc vào bình khử khí gồm:

+ Lợng nớc ngng chính