báo cáo thực tập nhà máy điện phả lại

Ở nước ta, điện năng được sản xuất bằng hai nguồn chính là thủy điện và nhiệt điện.Trong đó nhiệt điện có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, thời gian xây dựng ngắn, khi vậnhành không phụ t

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam hiện là nước đang phát triển nên nhu cầu năng lượng ngày càng tăng Theothống kê, tốc độ tăng trưởng trong tiêu thụ năng lượng cao hơn tốc độ tăng GDP tới 70%

Do đó, để đáp ứng nhu cầu phát triển ngày càng mạnh mẽ của kinh tế đất nước, điện năng

phải đi trước một bước

Ở nước ta, điện năng được sản xuất bằng hai nguồn chính là thủy điện và nhiệt điện.Trong đó nhiệt điện có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, thời gian xây dựng ngắn, khi vậnhành không phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên Nhiệt điện ở nước ta hiện nay chủyếu được sản xuất từ than và khí thiên nhiên Nước ta có trữ lượng than lớn nên nhiềunhà máy nhiệt điện đã được phát triển từ lâu, đặc biệt là các mỏ than ở Quảng Ninh có trữlượng lớn Các nhà máy nhiệt điện ở phía Bắc chủ yếu đều dùng than ở các mỏ than ởQuảng Ninh Trong học kỳ này chúng em được học môn “Vận hành kinh tế hệ thốngđiện” và rất may mắn khi được phân công về thực tập tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại Đợtthực tập đã giúp em hiểu thêm về các dây chuyền sản xuất của nhà máy, chế độ làm việc,đặc tính kỹ thuật và quy trình vận hành của nhà máy Đồng thời cũng giúp em hiểu thêm

về môn học trong điều kiện thực tế, về các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cũng như các biện

pháp an toàn trong vận hành của nhà máy

Trong đợt thực tập lần này, nhờ sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô trongkhoa, đặc biệt là Thầy Nguyễn Đình Tuấn Phong, Cô Nguyễn Thị Như Vân và các thầy

là Kỹ sư đang làm việc tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại đã giúp em hoàn thành đợt thựctập an toàn, hiệu quả, giúp em hiểu sâu thêm chuyên ngành của mình, về công việc tương

lai khi ra trường

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, 2015

Sinh viên Đào Ngọc Ánh – Lớp Đ7QLNL2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN NHIỆT ĐIỆN

PHẢ LẠI

1.1 Tổng quan về công ty cổ phần Nhiệt Điện Phả Lại

Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại có tiền thân là nhà máy nhiệt điện Phả Lại, làmột công ty chuyên sản xuất điện năng từ nhiên liệu than thiên nhiên Công ty thuộc địaphận xã Chí Linh tỉnh Hải Dương cách thủ đô Hà Nội tầm 56km về phía Đông bắc,sátgóc phía Bắc đường 18 và tản ngạn sông Thái Bình

Công ty nhiệt điện Phả Lại có nhà máy điện lớn nhất trong hệ thống điện miền Bắclúc bấy giờ,có các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật cao,các tổ máy của nhiệt điện Phả Lại lần lượtvào vận hành đã đáp ứng kịp thời tốc độ tăng trưởng phụ tải mạnh trong thập kỉ 80.Từnăm 1989 đến 1993 sản lượng điện của nhà máy giảm dần do các tổ máy của nhà máythủy điện Hòa Bình lần lượt hòa vào lưới điện miền Bắc.Từ năm 1994 khi có đường dây500kV Bắc Nam thống nhất hệ thống điện trong cả nước ,nhà máy nhiệt điện Phả Lạiđược tăng cường khai thác

Ngày 30/3/2005 nhà máy nhiệt điện Phả Lại chuyển thành Công ty nhiệt điện Phả Lại Ngày 26/1/2006 chuyển thành Công ty cổ phần nhiệt điện Phả Lại

Công ty cổ phần nhiệt điện Phả Lại có 2 dây chuyền sản xuất điện(nhà máy phát điên )

1.1.1 Dây chuyền 1

Dây chuyền 1 được khởi công xây dựng ngày 17/7/1980 và hoàn thành năm 1986với công suất thiết kế 440MW gồm 4 tổ tuabin – máy phát và 8 lò hơi theo khối 2 lò – 1máy ,mỗi tổ máy có công suất 110MW,công suất phát 90 – 105 MW/tm(đạt 82%-95%)

Thời gian hòa lưới điện quốc gia các tổ máy:

Tính đến cuối năm 2007 tổng sản lượng phát lên lưới là 66.202.264MWh

Thời gian hòa lưới điện quốc gia các tổ máy:

• Máy 5 : Ngày 19/10/2001

• Máy 6 : 18/5/2002

1.2 Chức năng và nhiệm vụ của nhà máy

• Hoạt động sản xuất,kinh doanh điện năng

• Thí nghiệm ,hiệu chỉnh các thiết bị điện

• Lập dự án đầu tư xây dựng,quản lý dự án đầu tư xây dựng

• Tư vấn giám sát thi công xây lắp các công trình điện

• Mua bán xuất nhập khẩu vật tư,thiết bị

• Sản xuất kinh doanh vật liệu xây dựng

• Bồi dưỡng cán bộ công nhân viên về quản lý thiết bị vận hành bảo dưỡng và sửachữa thiết bị nhà máy điện

• Quản lý,vận hành,hiệu chỉnh,cải tạo thiết bị điện,các công trình nhiệt điện ,côngtrình kiến trúc của nhà máy điện

• Sản xuất,chế tạo các thiết bị ,vật tư phụ tùng cơ – nhiệt điện

• Đầu tư các công trình nguồn và lưới điện

• Kinh doanh các ngành nghề khác mà Luật pháp cho phép

CHƯƠNG 2 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN, CÁC THÔNG SỐ

KỸ THUẬT CỦA TỔ MÁY

2.1 Công nghệ sản xuất, chủng loại tuabin, máy phát, lò hơi

Bảng thông số cơ bản theo thiết kế

thông qua màn hìnhđiều khiển

Nhiệt độ hơiquá nhiệt

Hiệu suất thôcủa lò

Công suất địnhmức

Áp suất hơinước

Nhiệt độ hơinước

2T3

290T 422/423

kcal/kgNhiệt trị thấp: 4950kcal/kg

Suất hao thantiêu chuẩn

Khử bụi lưu huỳnhS0x (S02, S03,…)

2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động

2.2.1 Sơ đồ khối

2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Như chúng ta đã biết, dây chuyền 1 và 2 của công ty cổ phần nhiệt điện Phả Lại có nhữngđiểm khác nhau, ví dụ như ở đây, dây chuyền 1 được thiết kế theo sơ đồ khối kép (hai lò hơi cho một tuabin) nhưng dây chuyền 2 thì lại được thiết kế theo sơ đồ khối đơn… Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động chung của hai dây chuyền có thể coi là tương tự nhau

- Nước sau khi qua xử lý được bơm cấp vào lò hơi

- Than được đưa về từ đường sông và đường sắt, được cho vào kho than nguyênhoặc chuyển thẳng lên hệ thống nghiền than bằng hệ thống băng tải

- Than sau khi nghiền thành bột mịn được phun vào lò hơi cùng với dầu bằng cácống phun Trong lò hơi than và dầu được đốt cháy chuyển hóa thành nhiệt năng, gia nhiệtcho nước làm nước bốc hơi thành hơi bão hòa Để nâng cao hiệu suất chu trình nhiệt, hơibão hòa được đi qua bộ quá nhiệt để nâng nhiệt độ lên Hơi quá nhiệt đi vào tuabin làmquay cánh tua bin Tại đây nhiệt năng chuyển hoá thành động năng rồi thành cơ năngtrên trục tua bin- máy phát và biến thành điện năng trong máy phát điện Hơi sau sinhcông trở thành hơi bão hòa và được thoát xuống bình ngưng Nước làm mát bình ngưng

là nước tuần hoàn có nhiệt độ theo thiết kế

- Điện được đưa vào trạm điện và hòa vào lưới điện Quốc gia

- Hơi sau khi ngưng thành nước được các bơm ngưng đẩy qua các bình gia nhiệthồi nhiệt rồi đi vào bình khử khí Nước sau khi khử khí xong được bơm cấp nước đẩy quabình gia nhiệt cao áp rồi cấp vào lò tạo thành một chu trình kín, tại đây chu trình nhiệt lặplại như trên

- Tuabin và máy phát được làm mát bằng hydro

- Nước được bơm từ trạm bơm tuần hoàn, một phần cung cấp cho hệ thống

xử lý nước và hệ thống điện phân, nước còn lại sau khi làm mát bình ngưng đượcđưa ra sông bằng kênh thải

2.3 Các loại công suất, điện năng sản xuất, hệ số tự dùng

2.3.1 Các loại công suất

- Nhiệt điện Phả Lại 1 công suất 440MW gồm 4 tổ tuabin máy phát và 8 lò hơitheo khối 2 lò 1 máy, mỗi máy công suất tối đa 110MW, công suất tối thiểu37MW

- Nhiệt điện Phả Lại 2 tổng công suất 600MW gồm 2 tuabin có công suất tối đa

là 300MW, công suất tối thiểu là 220MW

2.3.2 Điện năng sản xuất:

- Nhiệt điện Phả Lại 1 điện năng sản xuất theo thiết kế 2,860 tỷ kWh/năm

- Nhiệt điện Phả Lại 2 điện năng sản xuất theo thiết kế 3,68 tỷ kWh/năm.

Việc sử dụng vận hành thiết bị và nhà máy đảm bảo các yêu cầu sau:

 Tốc độ tăng công suất tối đa của tổ máy

 Thời gian chạy máy tối thiểu sau khi đã nối lưới 120 phút (2 giờ)

 Thời gian ngừng máy tối thiểu sau khi đã ngừng máy 4320 phút (72 giờ)

Ngừng hoàn toàn:

- Dây chuyền 1:

+ Khởi động khối ở trạng thái lạnh (Tngừng > 72 giờ) 300 phút (5 giờ)+ Khởi động khối ở trạng thái chưa nguội hẳn (Tngừng <72 giờ)240 phút (4 giờ)+ Khởi động khối ở trạng thái nóng (Tngừng < 8 giờ) 180 phút (3 giờ)

- Dây chuyền 2:

+ Khởi động khối ở trạng thái lạnh (Tngừng > 125 giờ) 1880 phút (30 giờ)+ Khởi động khối ở trạng thái chưa nguội hẳn (36<Tngừng <125 giờ) 1080phút (12 giờ)

+ Khởi động khối ở trạng thái nóng (Tngừng < 36 giờ) 720 phút (12 giờ)

Đang chạy không tải:

- Dây chuyền 1: 4 phút

- Dây chuyền 2: Trường hợp giữ được lò và giữ được tải tự dùng thì thời giancần thiết để hòa lại lưới 120 phút (2 giờ), nếu không giữ được lò và tải tự dùngthì thời gian cần thiết để khởi động và hòa lưới là 480 phút (8 giờ)

2.4.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Chương 3.Đặc tính năng lượng của các thiết bị chính trong

nhà máy

3.1Đặc tính năng lượng của lò hơi

3.1.1Thông số và các điều kiện vận hành thực tế lò hơi

Lò hơi БKZ-200-100-10C là loại lò hơi một bao hơi ống nước đứng tuần hoàn tự nhiên

Lò hơi đốt than ở dang bột, thải xỉ khô Lò hơi có cấu tạo theo hình chữ П

Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò hơi БKZ-200-100-10C

- Năng suất hơi định mức : 220 tấn/h

- Áp suất hơi quá nhiệt : 100 kg/cm2

- Nhiệt độ hơi quá nhiệt : 540ºC

- Áp suất trong bao hơi : 112,6 kg/cm2

- Hiệu suất thô của lò : 86,05%

Điều kiện vận hành thực tế của lò hơi

- Nhiên liệu có nhiệt trị: Qth =5035 Kcal/kg, độ tro: Alv=28.3%, độ ẩm: Wlv=6-9%

- Thông số hơi vào tuabin: áp suất: P0=90 kg/cm2, nhiệt độ: t0=3300C

- Điều kiện khí hậu trung bình tính cho hai mùa:

nhiệt độ nước tuần hoàn vào 300C 300C

nhiệt độ không khí ngoài trời 190C 190C

- Chân không bình ngưng được xác định ở điều kiện nhiệt độ nước tuần hoàn theo mùa,lưu lượng nước tuần hoàn định mức: W=16000 m3/h (mùa đông PK=0,06 kg/cm2, mùa hè

PK=0,1 kg/cm2)

3.1.2 Đường đặc tính của lò hơi

Ở công ty cổ phần nhiệt điện Phả Lại, dây chuyền 2 đã có thiết bị cân than trực tiếp vào lò nên có thể tính toán bằng phương pháp cân bằng thuận Tuy nhiên, dây

chuyền 1 do xây dựng từ nhiều năm trước nên không có thiết bị cân than trực tiếp,

do đó phải dùng phương pháp cân bằng nghịch

Dây chuyền 2:

Suất tiêu hao than:

Dây chuyền 1:

Bằng phương pháp thí nghiệm có thể xác định được các tổn thất của lò hơi từ Q2

đến Q6 với mỗi trị số phụ tải nhiệt lò phát ra tương ứng (Q1) Từ đó có thể lập được đường cong tổn thất có dạng tổng quát như sau:

• : Tổn thất nhiệt do khói thải (không khí vào 300C, không khí ra 1330C)

• : Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt hóa học Ở dây chuyền 1, tổn thất này coi như không có do cung cấp đủ oxi

• : Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt cơ học Ở dây chuyền 1, tổn thất này là rất lớn, chiếm tới 80% tổng nhiệt lượng tổn thất

phụ thuộc vào cỡ than, phương pháp đốt, hệ số không khí dư…

• : Tổn thất nhiệt do trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh

• : Tổn thất nhiệt do xỉ thải Ở dây chuyền 1, tổn thất này chiếm khoảng 0,4%Phương trình đặc tính năng lượng của lò được biểu diễn qua đường cong tổn thất

Các đường đặc tính năng lượng của lò hơi bao gồm η (hiệu suất lò hơi), b (suấttiêu hao nhiên liệu), B (suất tăng tiêu hao nhiên liệu) được xác định thông qua đườngcong tổn thất

Hiệu suất lò hơi:

(%)Q

B

Qq

(%)qQ

QQ

th lv tn

i i

i i

i

100

100100100

2 6

2 1

6 2

6 2 1

1

11430

1430

Q

Q

Q

QQ

.Q

Bb

i i

(ttc/Gcal)

Đường đặc tính lò hơi được chia thành các vùng làm việc theo mức phụ tải:

Phụ tải thấp: dưới 20 - 40% Q1định mức

Phụ tải kinh tế: từ (20 ÷ 40%) đến (80 ÷ 87%) Q1định mức

Phụ tải cao: trên 80 ÷ 87% Q1định mức

Trong vùng phụ tải thấp, các trị số tổn thất tăng chậm, nhưng phụ tải lò không lớnnên hiệu suất lò thấp và suất tiêu hao nhiên liệu cao Vùng này lò làm việc không kinh tế

và cháy không ổn định, nên thực tế là vùng không làm việc

Trong vùng phụ tải trung bình, việc tăng tổn thất nhiên liệu được bù lại bằng việctăng phụ tải nhiều hơn nên suất tiêu hao nhiên liệu của lò đạt trị số nhỏ nhất và hiệu suấtcao nhất Do vậy, vùng này được gọi là vùng phụ tải kinh tế hoặc phạm vi làm việc kinh

tế của lò hơi

Trong vùng phụ tải cao, đường đặc tính tăng đột ngột, điều này thể hiện tổn thấttăng nhanh hơn so với tốc độ tăng phụ tải Suât tiêu hao nhiên liệu của lò tăng và hiệusuất của lò hơi giảm Trong vùng này, đặc tính năng lượng và đặc tính tổn thất của lò hơiđều dốc và được gọi là vùng phụ tải cao của lò hơi

3.2.Đặc tính năng lượng tuabin

3.2.1 Thông số và các điều kiện vận hành thực tế

• Dây chuyền 1 sử dụng Tua bin hơi kiểu K100-90-7 là loại tua bin ngưng hơi thuần tuý, có các cửa trích hơi không điều chỉnh với công suất 110MW, tốc độ quay là 3000 v/p, dùng để quay trực tiếp máy phát điện kiểu TBФ -120-250 làm mát bằng Hyđrô với 1 máy kích chính và 1 máy kích thích phụ được đặt trên một trục, có bộ làm mát khí H2 bằng nước do nhà máy (IÊKTROSILA) chế tạo

Tua bin được tính toán để làm việc với các thông số định mức sau:

- Áp lực tuyệt đối của hơi mới trước van Stop : 90 ata

- Nhiệt độ của hơi mới trước van Stop : 5350C

- Lưu lượng nước làm mát đi qua bình ngưng :16000 m3/h

- Nhiệt độ tính toán nước làm mát trước bình ngưng : 230C

Tua bin có 8 cửa trích hơi không điều chỉnh dùng để gia nhiệt cho nước cấp và nước ngưng, thông qua các bình gia nhiệt cao áp, hạ áp và bình khử khí

• Dây chuyền 2 sử dụng loại Tuabin 270T - 422/423 với công suất định mức

300 MW dùng để trực tiếp quay máy phát điện kiểu 290T 422/423 được làm mát bằng hydro với thiết bị kích thích tĩnh Tuabin gồm 3 phần: cao áp,trung áp và hạ áp

Tua bin được tính toán để làm việc với các thông số định mức sau:

- Áp lực hơi mới trước van stop chính: 169 kg/cm2

- Nhiệt độ hơi mới trước van stop chính: 538 oC

- Lưu lượng hơi mới: 921.763 kg/h

- Áp lực hơi trước van stop tái nhiệt: 43 kg/cm2

- Nhiệt độ hơi trước van stop tái nhiệt: 5380C

- Lưu lượng hơi tái nhiệt: 817.543 kg/h

- Chân không bình ngưng: 51 mmHg.

3.2 2 Xây dựng đường đặc tính năng lượng tua bin

Đặc tính năng lượng của tua bin ngưng hơi là hàm số biểu thị mối quan hệ giữanhiệt lượng tiêu hao cho tua bin để sản xuất ra điện với phụ tải điện tương ứng

Phương trình đặc tính của tua bin ngưng hơi van tiết lưu có thể được viết ở dạngsau: Q = f(N)

- Lưu lượng hơi vào tua bin Do (T/h) tính theo công thức :

Do = Da x Ka + Db x Kb

Trong đó :

Da , Db : Lưu lượng hơi quá nhiệt lò 3A , 3B

Ka , Kb : Hệ số chuyển đổi lưu lượng về điều kiện định mức

- Suất hao nhiệt đặc tuyến tính bằng : qt = Qt / N (Kcal/KWh)

Trong đó :

N (Mw) : Công suất máy phát

- Hiệu suất tổ máy xác định bằng :

η = 860/qt x 100 (%)

CHƯƠNG 4: CÁC LOẠI CHI PHÍ TRONG NHÀ MÁY

4.1 Chi phí nguyên vật liệu

Chi phí nhiên liệu : Bao gồm toàn bộ các loại chi phí phát sinh để mua sắm nhiên liệu vàvật liệu phụ trong nhà máy.

+ Nhiên liệu: Than, dầu FO

+ Vật liệu phụ: dầu tuabin, dầu máy biến thế, dầu bôi trơn, hóa chất dùng cho sản xuất,nước công nghiệp, bi nghiền, các loại vật liệu phụ khác (diesel, A92…)

Tổng CP nhiên liệu = (Giá nhiên liệu+CP vận chuyển)*Tổng nhiên liệu tiêu thụ

Đối với Phả Lại thì giá bán điện trong hợp đồng mua bán điện vào khoảng 1300 thì giá cốđịnh khoảng 400, giá biến đổi khoảng 900 có nghĩa là chiếm khoảng gần 70% giá thànhsản xuất điện năng Giá biến đổi chính là chi phí nhiên liệu(chủ yếu là than) Để giảm giáthành sản xuất thì giảm chi phí nhiên liệu là quan trọng nhất,giảm suất tiêu hao than dùchỉ 1 ít thôi cũng sẽ giảm được rất nhiều chi phí nhiên liệu

4.2 Chi phí khởi động

Thời gian để khởi động tổ máy và hoà đồng bộ vào Hệ thống điện quốc gia kể từkhi ngừng máy như sau:

4.3 Chi phí chạy không tải

Theo lý thuyết có chi phí chạy không tải tuy nhiên trên thực tế nhà máy nhiệt điện Phả Lại không có chi phí chạy không tải Nhà máy chạy không tải chỉ là quá trình khởi động nhưng chi phí đó được tính vào chi phí khởi động

công ty cổ phần nhiệt điện Phả Lại, chi phí chạy không tải gần như là không có do khi ngắt máy phát ra khỏi hệ thống thì sau khoảng 4 phút, tất cả các hệ thống đều ngừng

Tại công ty cổ phần nhiệt điện Phả Lại, chi phí cho công tác sửa chữa và bảo dưỡng làtương đối lớn

Có ba hình thức bảo dưỡng và sửa chữa đó là: tiểu tu, trung tu, đại tu Trong đó:

- Tiểu tu: từ 3-6 tháng/lần, mỗi lần kéo dài khoảng 7 ngày, đơn thuần là các hoạt động lau chùi bảo dưỡng