Xây dựng chương trình kiểm định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho các nhà máy nhiệt điện cỡ nhỏ và trung bình

Hiệu suất sử dụng nguồn năng lượng trong các nhà máy nhiệt điện đốt than, dầu của nước ta chỉ đạt được từ 28-32%, thấp hơn so với các nước phát triển khoảng 10%; hiệu suất các lò hơi côn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGÀNH: MÁY NĂNG LƯỢNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

NGUYỄN SỸ MÃO

HÀ NỘI – 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HềA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do- Hạnh phỳc

Hà nội, ngày 20 thỏng 10 năm 2010

Lời cảm ơn

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới GS-TSKH Nguyễn Sỹ

Mão và tập thể Bộ môn Máy năng lượng, Công ty Nhiệt điện Cao ngạn-

TKV, Phòng kỹ thuật công ty nhiệt điện Cao ngạn - TKV, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Phòng kiểm định thiết bị áp lực Trung tâm kiểm định Công nghiệp I và các đồng nghiệp , gia đình, cơ quan đã tạo điều kiện cho tôi

hoàn thành luận văn Cao học này

Rất mong sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp, các độc giả quan tâm, và

các thầy cô giáo để luận văn này ngày càng hoàn thiện

Xin chân thành cám ơn!

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do- Hạnh phúc

Hà nội, ngày 20 tháng 10 năm 2010

Lêi cam ®oan

T«i xin cam ®oan toµn bé néi dung cña LuËn v¨n nµy lµ do t«i tù lµm dưới sự

hướng dẫn của GS_TSKH Nguyễn Sỹ Mão Trong quá trình làm luận văn

Cao học Tôi có tham khảo các tài liệu đã liệt kê trong mục “ Tài liệu tham

khảo” và kh«ng sao chÐp nguyªn b¶n tõ bÊt cø luËn v¨n Cao học nµo

Häc viªn

NguyÔn Quang Huy

Danh môc viÕt t¾t

PA Lưu lượng gió cấp 1

SA Lưu lượng gió cấp 2

FA Lưu lượng gió cao áp

SA Lưu lượng gió làm mát tro

LIJ Lưu lượng gió tải đá vôi

EVN Tổng công ty điện lực việt nam TKV Tập đoàn than khoáng sản việt nam

kWh Kilo Watt Hour, electricity unit

15 Bảng 4.15: Tổn thất nhiệt do việc hình thành từ quá trình cháy H2 trong

16 Bảng 4.16: Tổn thất nhiệt do nước có trong nhiên liệu 66

18 Bảng 4.18: Tổn thất nhiệt do Cacbon không cháy hết trong tro 67

19 Bảng 4.19: Tổn thất nhiệt do thất thoát nhiệt của tro 67

25 Bảng 4.25: Phần cho thêm trong quá trình sun phát hóa 76

29 Bảng 5.1: Tổng hợp các kết quả kiểm định các thiết bị tổ máy 1 96

DANH MỤC ĐỒ THỊ

1 Đồ thị 1.1: Đồ thị đặc tính nhiệt của lò hơi khi thay đổi phụ tải 9

2 Đồ thị 1.2: Đồ thị đặc tính nhiệt của lò hơi khi thay đổi nhiệt độ nước cấp 11

3 Đồ thị 1.3: Xác định các hệ số không khí thừa tốt nhất khi thay đổi phụ

6 Đồ thị 1.6: Đồ thị đặc tính nhiệt của lò hơi khi thay đổi độ ẩm 16

7 Đồ thị 1.7: Sự thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt khi có sự thay đổi đồng

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 CƠ SỞ CỦA ĐỀ TÀI

Năng lượng điện ngày càng dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp , trong giao thông vận tải cũng như trong nông nghiệp Các nhà máy điện cũng cung cấp năng lượng điện để dùng trong cuộc sống hàng ngày của con người cũng như dùng

để thắp sáng , sưởi ấm và điều hòa không khí, dùng cho máy ướp lạnh , máy hút bụi , máy thu thanh, thu hình v v…, hoặc là dùng ở dạng nhiệt năng ( nước nóng

để sưởi ấm hoặc dùng trong sinh hoạt)

Sử dụng hiệu quả năng lượng đã trở thành vấn đề đặc biệt quan trọng bởi vì hao tổn năng lượng trong sản xuất, giao thông và các ngành khác của nước ta đang quá cao và Việt Nam đang và sẽ trở thành nước nhập khẩu năng lượng

Trong Tờ trình Chính phủ về dự án Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, Bộ Công thương dự báo, đến cuối thế kỷ này, các nguồn năng lượng của VN

sẽ trở nên khan hiếm, các mỏ dầu và khí đốt sẽ dần cạn kiệt Trong khi đó, tình trạng lãng phí năng lượng trong sản xuất công nghiệp, xây dựng dân dụng và giao thông vận tải (GTVT) của nước ta hiện nay là rất lớn Hiệu suất sử dụng nguồn năng lượng trong các nhà máy nhiệt điện đốt than, dầu của nước ta chỉ đạt được từ 28-32%, thấp hơn so với các nước phát triển khoảng 10%; hiệu suất các lò hơi công nghiệp chỉ đạt khoảng 60%, thấp hơn mức trung bình của thế giới khoảng 20% Năng lượng tiêu hao cho một đơn vị sản phẩm các ngành công nghiệp chính của nước ta cao hơn nhiều so với các nước phát triển

Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là một nội dung quan trọng trong chiến lược phát triển năng lượng bền vững của nước ta, gắn liền với việc đảm bảo phát triển kinh tế, đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường

Trong các nhà máy nhiệt điện thì lò hơi là một trong những thiết bị phức tạp, quan trọng nhất luôn phải làm việc ở chế độ an toàn , kinh tế ,ổn định và đảm bảo cung cấp hơi theo yêu cầu của phụ tải

Trong thực tế quá trình vận hành , lò hơi thường phải làm việc ở trạng thái có các chế độ thay đổi về phụ tải ( Sản lượng hơi), về chất lượng nhiên liệu , về chế độ cung cấp không khí và về sự thay đổi nhiệt độ nước cấp Khi một trong các chế độ trên thay đổi thì các đặc tính làm việc của lò hơi như lượng nhiệt hấp thu của các phân tử, thông số hơi (áp suất, nhiệt độ và hiệu suất của lò),vvv cũng thay đổi theo, đặc tính của lò sẽ thay đổi Do đó xây dựng được chương trình kiểm định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho các nhà máy nhiệt điện là các vấn đề mà các cơ quan quản lý ,nhà khoa học, nhà chế tạo rất quan tâm nhằm nâng cao hiệu quả sử

dụng năng lượng trong các các nhà máy nhiệt điện của Việt Nam

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu của đề tài là xây dựng chương trình kiểm định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho các nhà máy nhiệt điện cỡ nhỏ và trung bình Việc kiểm định đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của lò hơi trong các nhà máy nhiêt điện nhỏ và vừa ( Đang phát triển rất sôi động) cả về hiệu quả kinh tế kỹ thuật cũng như các chỉ tiêu về giảm thiểu chất phát thải gây ô nhiễm môi trường Với mục tiêu đó đề tài này đang được các nhà khoa học và nhiều đơn vị nghiên cứu triển khai

Trong bản luận văn này có 05 nội dung cụ thể sau đây:

• Tổng quan về vai trò vị trí công tác kiểm định và đánh giá các chỉ tiêu

chất lượng của lò hơi trong nhà máy nhiệt điện

• Tác động đối với chương trình mục tiêu quốc gia về phát triển năng lượng và tiết kiệm năng lượng

• Mục tiêu và nội dung công tác kiểm định và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật

• Phương pháp và quy trình kiểm định

• Áp dụng cho một dự án cụ thể tại Việt nam

1.3 GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU

1.4 KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN

Luận văn gồm 6 chương được trình bày theo trình tự sau:

Chương 1 Trình bày cơ sở- mục tiêu và giới hạn đề tài nghiên cứu

Chương 2: Tổng quan về vai trò vị trí công tác kiểm định và đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của lò hơi trong nhà máy nhiệt điện

Chương 3: Tác động đối với chương trình mục tiêu quốc gia về phát triển năng lượng và tiết kiệm năng lượng

Chương 4: Mục tiêu và nội dung công tác kiểm định và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật , phương pháp và các tiêu chuẩn ứng dụng kiểm định

Chương 5: Áp dụng cho một dự án cụ thể tại Việt nam

Cuối cùng, kết luận thu nhận được từ việc thực hiện đề tài và các đề xuất cho các hướng nghiên cứu tiếp theo được trình bày trong chương 6

2.1 Mục đích ý nghĩa của công tác kiểm định

Theo TCVN kiểm định trong cỏc nhà mỏy nhiệt điện là việc kiểm tra , thử nghiệm, phõn tớch của cơ quan kiểm định nhằm đỏnh giỏ tỡnh trạng an toàn của mỏy múc thiết bị , vật tư cú yờu cầu nghiờm ngặt về an toàn lao động theo quy định của nhà nước

Theo thụng tư số 04/2008/TT- BLĐTBXH : Kiểm định là họat động đỏnh giỏ tỡnh trạng kỹ thuật của đối tượng kiểm định theo quy định tại cỏc quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, tiờu chuẩn quốc gia về an toàn lao động tương ứng

2.1.1 Mục đớch:

+ Kiểm định lần đầu nhằm xỏc định thiết bị trong nhà mỏy nhiệt điện được lắp đặt, trang bị đỳng thiết kế, phự hợp tiờu chuẩn và quy chuẩn quốc gia , đảm bảo thiết bị đưa vào vận hành an toàn

+ Kiểm định định kỳ và bất thường nhằm xỏc định tỡnh trạng kỹ thuật của thiết bị tại thời điểm tiến hành kiểm định và đỏnh giỏ khả năng tiếp tục vận hành an toàn theo cỏc thụng số kỹ thuật xỏc định tại thời điểm này

+ Kiểm tra kim loại lũ hơi nhà mỏy Nhiệt điện theo tiờu chuẩn ngành được tiến hành chủ yếu trong cỏc kỳ ngừng đại tu theo kế hoạch Cho phộp dịch chuyển thời hạn kiểm tra sớm hơn hay muộn hơn khụng quỏ 5000 giờ so với thời hạn quy định Việc đỏnh giỏ tỡnh trạng kim loại cỏc bộ phận chịu ỏp lực tại cỏc vị trớ bị mài mũn,

ăn mũn nhiều nhất để xỏc định mức độ , nguyờn nhõn bị ăn mũn do cỏc tỏc động bờn ngoài của dũng lưu chất , an mũn húa học… Dựa trờn cơ sở kiểm tra để đưa được ra cỏc phương ỏn sửa chữa , thay thế hoặc dự bỏo cụ thể để cú kế hoạch thay thế hoặc dự trự vật tư cho những kỳ đại tu , trung tu kế tiếp

2.1 2 ý nghĩa:

+ Hoạt động kiểm định cũng giúp các cơ quan có thẩm quyền trong việc quản lý các nhà máy nhiệt điện đúng theo quy định, quy định và tiêu chuẩn về quản lý các loại máy móc vật tư có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động

Kiểm định kỹ thuật an toàn

2.2.KIỂM ĐỊNH ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT

Để tiến hành kiểm định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nhà máy nhiệt điện, ta phải xác định được các tất cả thông số làm việc của lò hơi, tua bin, các chế độ làm việc, thay đổi và không thay đổi từ đó mới xác lập và đưa ra được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong quá trình vận hành nhà máy điện Đưa ra được thông số cụ thể để có thể làm chuẩn phục vụ mục đích kiểm định

2.2.1 Khái niệm cơ bản về chế độ làm việc của lò hơi

Trong thực tế quá trình vận hành, lò hơi thường phải làm việc ở trạng thái có các chế độ thay đổi về phụ tải (Sản lượng hơi), về chất lượng nhiên liệu, về chế độ cung cấp không khí và về sự thay đổi nhiệt độ nước cấp Khi một trong các chế độ trên thay đổi thì các đặc tính làm việc của lò hơi như lượng nhiệt hấp thu của các phân

tử, thông số hơi (áp suất, nhiệt độ và hiệu suất của lò),vvv cũng thay đổi theo,các đặc tính của lò sẽ thay đổi trong các trường hợp sau

- Trong quá trình khởi động và dừng lò

- Khi nhu cầu sử dụng điện của hệ thống hoặc địa phương thay đổi tải cho nên dẫn đến phụ tải thay đổi

- Trong quá trình phân phối phụ tải tối ưu khi vận hành

Trước khi đi vào tìm hiểu chế độ làm việc của lò hơi, ta cần đưa ra những khái niệm sau:

- Chế độ làm việc của lò hơi là một trạng thái nào đó của lò hơi ấy được xác

định bởi những thông số làm việc thực tế như sau: Sản lượng hơi, nhiệt độ,

áp suất, hiệu suất, lượng tiêu hao nhiên liệu, nhiệt lượng sinh ra và các biến

số thực tế khác đặc trưng cho quá trình biến đổi và phân phối phụ tải Những biến số ấy được gọi là thông số của chế độ

- Trong mỗi trị số của các đặc tính làm việc của lò chỉ tương ứng với một chế

độ làm việc nhất định Khi các đặc tính này giữ cố định trong một thời gian tương đối dài thì chế độ như vậy gọi là chế độ ổn định (Chế độ xác lập) Khi chuyển từ chế độ ổn định này sang chế độ ổn định kia thì gọi là quá trình quá

độ, còn quá trình không ổn định là đặc tính nhiệt luôn thay đổi theo thời gian Các đặc tính của lò hơi thường chia ra làm 2 loại:

- Đặc tính tĩnh: Là đặc tính với các thông số của chế độ xác định

- Đặc tính động: Là đặc tính được xác định trong quá trình quá độ, nó chính là hàm số của đường cong xác định đặc tính tĩnh: bằng tính toán nhiệt của lò và bằng thực nghiệm

Các đặc tuyến: Đặc tuyến là những đường cong biểu thị sự biến đổi của một đặc tính nào đó, sự thay đổ một chế độ nào đó của lò Thường chia ra làm 2 loại:

- Đặc tuyến đơn trị là đặc tuyến thể hiện quan hệ theo một chế độ

- Đặc tuyến đa trị là đặc tuyến thể hiện quan hệ nhiều chế độ

2.2.2 Ổn định của hệ thống thủy động

Đây là một trong những điều kiện đảm bảo sự làm việc an toàn, kinh tế của thiết

bị

Thông thường, hệ thống thủy động được phân theo hai loại:

- Hệ thống thủy động của có sự tuần hoàn của nước trong lò (Lò có bao hơi)

- Hệ thống thủy động không có sự tuần hoàn nước (Trực lưu) của nước trong

lò (Lò hơi trực lưu)

2.2.2.1Hệ thống thủy động có sự tuần hoàn của nước trong lò (Lò có bao hơi)

Xét theo sự tuần hoàn của nước đi trong lò thì ta có:

+ Thủy động của vòng tuần hoàn tự nhiên, đó là hệ thống kín bao gồm phần ống

đốt nóng có môi chất chuyển động đi lên và phần ống không được đốt nóng có môi chất chuyển động xuống, nối với nhau bằng một bao hơi và ống góp Hệ thống này luôn luôn hoạt động mà không cần sự trợ giúp của bơm Sự chuyển động của môi chất đi trong dàn ống sinh hơi nhờ sự chênh lệch trọng lượng cột nước giữa ống lên và ống xuống

+ Thủy động của vòng tuần hoàn có trợ lực: Là một hệ thống tương tự như của vòng tuần hoàn tự nhiên đã nói ở trên nhưng chỉ khác là bên cạnh việc tuần hoàn

tự nhiên của hệ thống thì còn thêm một bơm tuần hoàn Loại hệ thống thủy động này thường dùng trong các lò hơi cao áp, các lò hơi hay thay đổi các chế độ làm việc dẫn đến ảnh hưởng lớn đến sự ổn định của hệ thống tuần hoàn Sự chuyển động của môi chất đi trong dàn ống sinh hơi nhờ sự chênh lệch trọng lượng cột nước giữa ống lên và ống xuống nhưng khi áp suất cao hoặc khi mới khởi động thì phải dùng bơm để hỗ trợ

+ Thủy động của vòng tuần hoàn cưỡng bức: Là một hệ thống có sự tuần hoàn của mội chất trong ống nước và hơi là nhờ có bơm Thông thường ứng dụng cho các lò hơi tới hạn và siêu tới hạn trong lò trực lưu

2.2.2.2 Hệ thống thủy động trong lò hơi trực lưu

Đặc điểm của nó là môi chất chuyển động cưỡng bức, làm việc một chiều từ lúc vào trạng thái nước cấp đến lúc ra trạng thái hơi quá nhiệt có thông số quy định

2.2.2.3 Tỷ nhiệt trung bình của khói

Điều này có nghĩa là tổng lượng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ trong buồng lửa không thay đổi Nhưng vì lượng than tiêu hao tăng nên áp suất hấp thu nhiệt bằng bức xạ Qbx của buồng lửa( Ứng với 1kg nhiên liệu) đã giảm đi, nghĩa là:

2 2

D

D Q B

Q B

tải

1

2 2

1 1

2 2 2

) (

) (

D

D Q

Q B

Q Q B

dl bx

dl bx

= +

+

(2-3)

So sánh giữa (1-2) và (1-3) ta thấy sự tăng chậm lượng nhiệt hấp thụ bằng bức

xạ rõ ràng đã được bù bởi sự tăng nhanh lượng nhiệt hấp thu bằng đối lưu, nghĩa

là :

1

2 1 1

2 2

D

D Q B

Q B

dl dl

Q B

Q B Q B

Q B

1 1

2 2 1 1

2

Ta cũng có thể phân tích sự tăng suất hấp thu nhiệt bằng đối lưu như sau: Khi tăng phụ tải, nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng lên làm cho độ chênh nhiệt độ trong toàn đường khói đối lưu tăng lên Mặt khác , khi tăng lượng tiêu hao than, tốc độ khí đi trong các bề mặt đốt đối lưu tăng lên Tất cả những điều này làm tăng lượng nhiệt đối lưu bằng hấp thụ bằng đối lưu

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng đã làm cho mức nhiệt độ chung của toàn đường khói đối lưu tăng và do đó nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt, trong đó có

cả nhiệt độ khói thải ra khỏi lò tăng lên Tốc độ tăng nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt đã giảm dần đi do lượng nhiệt hấp thu bằng đối lưu tăng lên

Nhiệt độ khói thải tăng lên đã làm tăng tổn thất nhiệt theo đường khói thải, dẫn tới hiệu suất của lò giảm đi

2

D

D B

Từ (1-7) và (1-3) ta thấy:

dl bx dl bx

Q Q Q

Q2 + 2 < 1 + 1 , kJ/kg, (2-8) Nghĩa là áp suất hấp thu nhiệt tổng (Ứng với một khối lượng nhiên liệu) của lò

Các điều trên có thể thấy qua đồ thị 1-1

Cần chú ý rằng hiệu suất của lò chỉ giảm đi khi tăng phụ tải ở vùng phụ tải lớn hơn phụ tải kinh tế Còn khi tăng phụ tải ở vùng dưới phụ tải kinh tế thì tuy tổn thất q2 vẫn tăng lên song tổn thất q3 và q4 lại giảm đi nhiều nên hiệu suất của lò vẫn tăng lên

Các đặc tính nhận xét trên chỉ có khi lượng than tiêu hao đã được điều chỉnh theo phụ tải lò Còn nếu lượng than tiêu hao vẫn được giữ cố định (B2=B1) thì khi tăng phụ tải, áp suất của hơi trong lò sẽ giảm đi, nhiệt độ hơi quá nhiệt, nhiệt

độ nước ta khỏi bộ hâm nước cũng giảm do lưu lượng môi chất tăng trong khi lượng nhiệt hấp thu không thay đổi Nhiệt độ không khí nóng do chế độ đốt không điều chỉnh nên giữ cố định

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm việc kinh tế của lò hơi

2.2.3.1 Khi thay đổi chế độ nước cấp

Nhiệt độ nước cấp đưa tới lò thay đổi thường về phía giảm do các bình gia nhiệt,

hồi nhiệt bị hư hỏng hay bị đóng cáu

Phương trình cân bằng nhiệt của lò có thể viết dưới dạng:

qn g

nc bh lv

BQ η = ( − − ∆ σ) + ,kW (2-9) Trong đó:

Ibh,inc – Entanpi của hơi bão hòa và của nước cấp ,kJ/kg

∆ igσ - Tỷ lệ hấp thu được của 1kg nước cấp khi đi qua giảm ôn, kJ/kg

Qqn- Suất hấp thu nhiệt của bộ quá nhiệt ,kJ/kg

Từ đó ta có:

( lvη qn) gσ

t nc

D

B i

Từ biểu thức (1-10) ta thấy, khi nhiệt độ nước cấp giảm sẽ làn cho sản lượng hơi của lò giảm đi Để giữ cho sản lượng hơi như cũ (D=const) thì cần thiết phải tăng lượng than tiêu hao Như vậy ta có hai chế độ khảo sát khi giảm nhiệt độ nước cấp: Chế độ B= const, D=var và chế độ D= Const, B= var

Khi nhiệt độ nước cấp giảm thì độ chênh nhiệt độ ở đầu cuối lạnh (đầu vào) của

bộ hâm nước tăng lên, do đó suất hấp thu nhiệt tăng lên Nhiệt độ khói sau bộ hâm nước cũng như sau toàn lò giảm đi, hiệu suất của lò sẽ tăng lên Độ chênh lệch độ trong bộ sấy không khí giảm cho lượng nhiệt hấp thu và tương ứng nhiệt

độ không khí nóng giảm theo Lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa và tương ứng nhiệt độ cháy lý thuyết giảm Lượng nhiệt hấp thu bằng bức xạ trong buồng lửa giảm đi một chút còn lượng nhiệt hấp thu của bộ quá nhiệt hầu như không thay đổi Nhưng vì ở chế độ B= const nên sản lượng hơi D đi qua bộ quá nhiệt giảm, nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng lên

Sau khi sản lượng hơi D đã giảm, nếu lượng than tiêu hao được điều chỉnh tăng lên để tăng sản lượng hơi của lò thì khi ấy, các đặc tính nhiệt sẽ thay đổi giống như khi tăng phụ tải của lò Song sự thay đổi các đặc tính này đã được bù trừ bởi

sự thay đổi các đặc tính ở chế độ khi B= Const, D= var Vì vậy, ví dụ nhiệt độ khói thải ra khỏi lò đã điều chỉnh có thêt bằng trị số ban đầu khi chưa thay đổi nhiệt độ nước cấp (Xem đồ thị 1-2), còn nhiệt độ hơi quá nhiệt thì lại càng tăng

cao hơn

2.2.3.2 Khi thay đổi chế độ cung cấp không khí

Trong quá trình vận hành lò, lượng không khí cung cấp vào lò phải thường xuyên thay đổi theo sự thay đổi phụ tải của lò (lượng nhiên liệu tiêu hao) Các đặc tính nhiệt của lò trình bầy ở trên thì thay đổi phụ tải là đã có xét đến ảnh hưởng của sự thay đổi lượng không khí theo sự thay đổi phụ tải trong trường hợp ấy, hệ số không khí thừa giữ cố định mặc dù lượng không khí cung cấp cho

lò thay đổi

Ta khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi hệ số không khí thừa Hệ số không khí thừa thay đổ cả ở trong buồng lửa (do cung cấp thay đổi hay do lọt) và trong đường khói (do lọt)

Khi tăng hệ số không khí thừa đưa vào buồng lửa, thể tích sản phẩm cháy tăng lên, nhiệt độ cháy lý thuyết giảm đi Mức nhiệt độ trong buông lửa giảm làm cho nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa giảm đi một chút Sự giảm này hầu như không đáng kể Vì vậy, độ chênh nhiệt độ trong đương khói đối lưu cũng rất ít thay đổi Song do tăng hệ số không khí thừa nên lưu lượng khói và tốc độ khói tăng lên, làm tăng hệ số tản nhiệt bằng đối lưu Hệ số tản nhiệt bức xạ lại giảm đi do giảm

phân áp suất của khí ba nguyên tử Vì vậy lượng nhiệt hấp thu của pheston hầu như giữ cố định, còn từ bộ quá nhiệt trở đi, do chủ yếu là nhiệt đối lưu nên tổng lượng nhiệt hấp thu của các bề mặt đốt đã tăng lên, càng về cuối đương khói, mức độ tăng càng lớn Cụ thể

1

2 1

2 1

2

SKK SKK hn

hn qn

qn

Q

Q Q

Q Q

Q

<

Trong đó chỉ số 1,2 là chỉ số ứng với chế độ ban đầu và chế độ thứ hai

Vì entanpi của khói tỷ thuận với số mũ bậc nhất theo thể tích của khói còn lượng nhiệt hấp thụ bằng đối lưu thì phụ thuộc vào tốc độ (cũng như thể tích) khói theo

số mũ 0,6 hay 0,64 tuỳ theo cụm ống đặt song song hay so le nên mặc dù lượng nhiệt hấp thu của các bề mặt đốt đối lưu tăng song nhiệt khói sau các bề mặt đốt vẫn tăng chứ không giảm

Lượng nhiệt hấp thụ bằng đối lưu tăng lên khá lớn khi tăng hệ số không khí thừa Ví dụ khi tăng hệ số không khí thừa thêm 0,1, nhiệt độ hơi quá nhiệt có thể tăng thêm 8 – 10oC Chỉ khi hệ số không khí thừa quá lớn, nhiệt độ hơi quá nhiệt mới giảm đi rõ rệt do giảm nhiệt độ khói trước bộ quá nhiệt

Ở bộ sấy không khí, khi tăng hệ số không khí thừa đo điều chỉnh quạt gió (tăng lượng không khí cung cấp) thì tuỳ lượng nhiệt hấp thu nhưng do lượng không khí đi qua bộ sấy không khí cũng tăng nên nhiệt độ không khí nóng hầu như không thay đổi Còn khi tăng hệ số không khí thừa trong buồng lửa do lọt không khí lạnh thì nhiệt độ không khí nóng lại tăng lên nhiều

Do nhiệt độ khói thải ra khỏi lò tăng nên tổn thất q2 tăng lên Tổn thất q2 còn tăng do thể tích khói tăng Vì vậy hiệu suất của lò giảm đi Hiệu suất của lò chỉ tăng lên khi hệ số không khí thừa trong vùng nhỏ hơn hệ số không khí thừa tốt nhất, được xác định trên hình 1 – 2 ứng với khi lò có tổn thất nhỏ nhất

Như đã biết hệ số không khí thừa tốt nhất xác định được theo hình 1 – 2 chỉ tương ứng với một phụ tải nào đó Vì vậy khi thay đổi phụ tải của lò, hệ số không khí thừa tốt nhất được xác định theo hình 1 – 3

Vì hiệu suất của lò giảm nên hấp thu nhiệt tổng của lò (Qbx + Qd1) cũng giảm hiệu suất khi tăng hệ số không khí thừa chậm hơn khi giảm hệ số không khí thừa Vì vậy chế độ làm việc của lò có hệ số không khí thừa giảm thấp hơn quy định, ít cho phép hơn so với khi tăng lớn hơn quy định

Hình 1 – 4 trình bầy các đặc tính nhiệt của lò khi tăng hệ số không khí thừa trên buồng lửa

Ảnh hưởng khi có lọt không khí lạnh cũng giống như khi thay đổi hệ số không khí thừa trong buồng lửa Khi ấy tại chỗ lọt, nhiệt độ khói giảm đi một chút, tốc

độ khói trong các bề mặt đốt đối lưu kể từ sau chỗ lọt và nhiệt độ khói sau các

bề mặt đốt này tăng lên, hiệu suất của lò sẽ giảm đi

2.2.3.3 Khi thay đổi chất lượng nhiên liệu

Khi chuyển lò sang dùng một loại nhiên liệu mới, hầu như tất cả các đặc tính của

xạ trong buồng lửa BQbx giảm đi

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa cũng giảm làm cho độ chênh lệch nhiệt độ khói

ở tất cả các bề mặt đối lưu giảm theo và càng làm cho lượng nhiệt hấp thu bằng đối lưu giảm

Do tổng lượng nhiệt hấp thu của lò giảm nên đã làm cho sản lượng hơi của lò giảm đi Trong khi ấy do lượng nhiệt hấp thu bằng xạ chỉ giảm đi một chút nên suất hấp thu nhiệt bằng bức xạ lại tăng lên

Do có sự giảm đồng thời giữa lượng nhiệt hấp thu của bộ quá nhiệt với sự giảm sản lượng hơi đi qua nó nên nhiệt độ hơi quá nhiệt hầu như không thay đổi

Độ giảm nhiệt độ khói theo đường khói chậm dần đi do giảm lượng nhiệt hấp thu bằng đối lưu ở các bề mặt đốt, khiến cho nhiệt độ khói thải ra khỏi lò giảm

đi rất ít, hiệu suất chỉ tăng lên một chút

Để duy trì sản lượng hơi thì cần thiết phải tăng lượng hao nhiên liệu Khi ấy giống như khi tăng phụ tải của lò, các đặc tính sẽ thay đổi và có thể bù trù để đạt tới các trị số ở độ tro ban đầu Song tăng lượng than tiêu hao khi tăng độ tro của nhiên liệu sẽ làm cho tổng lượng tro đưa vào trong buồn lửa tăng lên, làm cho điều kiện làm việc của các phần tử của lò bị xấu đi (tăng bám bẩn bề mặt đốt, giảm hấp thu nhiệt và tăng nhiệt độ đường khói v.v ) do đó hiệu suất của lò thực

tế bị giảm đi Hình 1-5 trình bày các đặc tính nhiệt của lò khi thay đổi độ tro của nhiên liệu và vẫn giữ B=const

Khi tăng độ ẩm của nhiên liệu, như đã biết, nhiệt trị của nhiên liệu giảm đi nhanh hơn khi tăng độ tro, lượng nhiệt hữu ích sinh ra trong buồng lửa giảm đi nhiều, nhiệt độ cháy lý thuyết giảm đi rõ rệt, nhiệt độ theo toàn đường khói cũng giảm theo Còn tốc độ khói tăng lên do tăng thể tích khói Như vậy việc tăng độ

ẩm của nhiên liệu đã dẫn tới thay đổi

Tuy nhiên độ khói thải giảm song do thể tích khói tăng nên tổn thất nhiệt theo đường khói thải vẫn tăng, hiệu suất và sản lượng của lò giảm đi Mức nhiệt độ trong buồng lửa giảm đi đã ảnh hưởng xấu đến quá trình buồng lửa, các tổn thất q3 và q4 tăng lên và điều này cũng làm cho hiệu suất của lò giảm

đi

Để khôi phục lại sản lượng của lò, cần phải tăng lượng nhiên liệu tiêu hao Khi

ấy tổn thất q2, còn tăng nữa và hiệu suất còn giảm nữa

Đồ thị các đặc tính nhiệt của lò khi thay đổi độ ẩm của nhiên liệu được trình bày trên hình 1-6

2.2.3.4 Khi thay đổi đồng thời nhiều chế độ

Trong thực tế lò có thể làm việc ở trạng thái thay đổi đồng thời của hai hay nhiều chế độ Khi ấy các đặc tính nhiệt của lò sẽ chịu ảnh hưởng đồng thời của các chế độ thay đổi này Kết quả là chúng có thể hoặc không thay đổi

Ví dụ khi tăng phụ tải của lò, nhiệt độ tăng lên, nếu khi ấy nhiệt độ nước cấp giảm đi thì càng làm cho nhiệt đô hơi quá nhiệt tăng lên hơn nữa Hay đồng thời với việc tăng phụ tải lò còn có sự giảm hệ số không khí thừa trong buồng lửa thì nhiệt độ hơi quá nhiệt có thể không thay đổi do có sự bù trừ giữa tăng và giảm nhiệt độ hơi quá nhiệt của hai chế độ này Khi ấy hiệu suất của lò cũng có thể thay đổi

Để ví dự, ở đây chỉ giới hạn khảo sát các đặc tính nhiệt của lò khi có sự thay đổi đồng thừa giữa phụ tải lò và độ ẩm của nhiên liệu Các đặc tính thường khảo sát

là nhiệt độ hơi qúa nhiệt và hiệu suất của lò

Trên hình 1-7 trình bầy sự thay đổi nhiệt độ hơi qúa nhiệt khi thay đổi phụ tải của lò ứng với các trị số ẩm khác nhau của nhiên liệu (phần đồ thị bên phải) và

sự thay đổi nhiệt độ hơi nhiệt khi thay đổi độ ẩm ứng với các phụ tải khác nhau

của lò (phần đồ thị bên trái)

Vì khi tăng phụ tải hay độ ẩm, nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng lên nên các đường cong ứng với độ ẩm (bên phải) hay với phụ tải lớn (bên trái) sẽ nằm cao hơn Giả sử phụ tải của lò giảm đi từ phụ tải định mức Ddm xuống còn ở phụ tải D = 0,85Ddm và độ ẩm tăng từ độ ẩm ban đầu Wlv1 lên Wlv2 = 1,2Wlv1 Khi ấy ở bên phải đồ thị ta xác định được điểm a (Ddm, Wlv

1) tương ứng với nhiệt độ hơi quá nhiệt ở trạng thái ban đầu

Giả thiết quá trình thay đổi đồng thời bao gồm hai giai đoạn riêng biệt: giai đoạn thay đổi phụ tải và sau đó đến giai đoạn thay đổi độ ẩm Khi giảm phụ tải từ định mức xuống còn 0,85Ddm , nhiệt độ hơi quá nhiệt đã giảm đi theo qúa trình

ab Điểm b là điểm tương ứng với nhiệt độ hơi quá nhiệt sau khi đã giảm phụ tải của lò

Nếu khi ấy độ ẩm của nhiên liệu tăng từ Wlv1 lên Wlv2 = 1,2Wlv1 thì nhiệt độ hơi quá nhiệt sẽ tăng lên theo quá trình bc Điểm c là điểm tương ứng với nhiệt độ quá nhiệt sau khi đã có sự thay đổi đồng thời của cả hai chế độ Nhiệt độ hơi quá nhiệt tại điểm c có thể lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng nhiệt độ hơi qúa nhiệt tại điểm

a là tuỳ thuộc vào ảnh hưởng của sự thay đổi các chế độ này đến nhiệt độ hơi quá nhiệt

Việc khảo sát ảnh hưởng đồng thời của hai chế độ trên đến nhiệt độ hơi quá nhiệt cũng có thể được khảo sát một cách tương tự ở các đường cong bên trái đồ thị

Nếu đồng thời với việc giảm phụ tải còn có sự giảm độ ẩm của nhiên liệu từ

Wlv1 xuống còn 0,8Wlv1 thì nhiệt độ hơi quá nhiệt lại càng giảm nữa (theo quá trình abd hay a’b’d’)

Ở trên đã trình bầy về các đặc tính tĩnh của lò ở các chế độ thay đổi khác nhau Việc nghiên cứu các đặc tính này cho phép ta xác định được những chế độ làm việc tốt nhất (hiệu suất cao nhất), xác định được phạm vi điều chỉnh các thông

số cơ bản của lò đồng thời cung cấp những số liệu cần thiết để tính các đặc tính động học của lò trong quá trình qúa độ

2.2.4 Đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của lò hơi trong nhà máy nhiệt điện

Để đánh giá khả năng làm việc ổn định , an toàn và kinh tế của thiết bị lò, người

ta thường dùng các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật vận hành của thiết bị lò nói riêng và phân xưởng lò nói chung Những chỉ tiêu kinh tế này có thể chia ra làm ba

nhóm:

1- Chỉ tiêu kinh tế, gồm các chỉ tiêu về hiệu suất (brutto và Netto), suất tiêu hao nhiên liệu quy ước để sản xuất ra 1 tấn hơi /giờ ( hay 1 kg hơi /h); suất tiêu hao điện năng cho tự dùng (Tính ứng với 1tấn hơi/giờ, hay tính theo phần trăm so với lượng điện năng sản xuất ra)

2- Các chỉ tiêu về công nghệ, thể hiện quan hệ hàm số của các quá trình làm việc xẩy ra trong lò như hệ số không khí thừa, hàm lượng RO2 hay O2 trong khói, hàm lượng các vật chất chảy trong nhiên liệu, nhiệt độ khói thải,vv 3- Các chỉ tiêu về chế độ làm việc, đặc trưng cho chế độ làm việc an toàn của

lò Như số giờ làm việc trong 1 năm, số giờ trong một năm ở trạng thái dự phòng hay nghỉ để sửa chữa; Số giờ sử dụng công suất đặt; Hệ số sử dụng công suất ( Hệ số phụ tải) của thiết bị lò và của phân xưởng lò

Hiệu suất Brutto của lò là tỷ số giữa lượng nhiệt hữu ích sử dụng trong lò với

lượng nhiệt đưa vào lò: lv

t

hi

Q B

năng lượng nhiệt tự dùng : lv

t

td hi

Q B

q Q

Qhi: Lượng nhiệt hữu ích, kW;

Qtd: Lượng nhiệt chi cho tự dùng của lò, kW,

Nhìn chung hiệu suất brutto của những lò hơi hiện đại hiện nay có thể đạt tới 88

÷ 94%

Suất tiêu hao nhiên liệu để sản xuất ra một tấn hơi:

t t D

B

Trong đó: B, D lượng tiêu hao than và sản lượng hơi (t/h)

Thường suất tiêu hao nhiên liệu tính theo nhiên liệu quy ước (

D

BQ b

lv t

Trong đó: E là lượng điện năng cho tự dùng, kWh

Mức độ an toàn của thiết bị cũng ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ kinh tế vận hành của lò Để đánh giá mức độ an toàn, người ta thường dùng các chỉ tiêu về thời gian, gồm thời gian làm việc của thiết bị lò trong một năm tính bằng giờ, hoặc tính tương đối so với trong số giờ trong một năm (gọi là hệ số thời gian làm việc của một năm):

8760

lv lv

Z

Trong đó:

Zlv - số giờ làm việc trong một năm, giờ

Ngoài ra trong năm, thiết bị còn có thể ở trạng thái dự phòng trong một thời gian

Zdp nào đó Trong thời gian làm việc và dự phòng của thiết bị được gọi là thời

Sản lượng trung bình hàng năm:

lv

nam dp

Z

D

Trong đó: Dnăm tổng sản lượng hơi sản xuất ra trong một năm

nếu so sánh với sản lượng định mức ta sẽ có thời gian sử dụng công suất định mức của lò:

dm

nam sddm

100 8760

dm Z D

Trong trường hợp số giờ sử dụng công suất định mức lớn, nhưng mức độ kinh tế

Giá thành hơi sản xuất bao gồm phần giá thành cố định và phần giá thành thay đổi Phần giá thành cố định gồm chi phí để trả lương cán bộ công nhân viên, chi phí về vốn đầu tư chi phí về sửa chữa và các chi phí khác

Phần giá thành thay đổi là do chi phí về nhiên liệu, về nước, về các nguyên liệu phụ, về điện, trong đó chi phí về nhiên liệu chiếm chủ yếu, tới 70% giá thành hơi

Để giảm giá thành hơi người ta sử dụng các biện pháp sau:

- Giảm suất tiêu hao nhiên liệu bằng cách tăng hiệu suất của lò bằng các giải pháp kỹ thuật

- Giảm năng lượng tiêu hao tự dùng bằng cách khắc phục những trở lực của đường hơi nước, khí, khói như tăng cường thổi bụi về mặt đốt, sử dụng các thiết

bị cơ khí phụ với chế độ kinh tế nhất (sử dụng tới mức tối đa công suất của các máy nghiền, của các bơm nước cấp, v.v );

- Giảm số công nhân vận hành bằng cách tăng cường cơ khí hóa và tự động hóa;

- Giảm chi phí đầu tư xây dựng thiết bị lò bằng cách tăng công suất đơn vị của

lò, xây lưng lò lộ thiên hay bán lộ thiên, giảm chi phí xây lắp bằng cách sử dụng phương pháp lắp khối và lắp dây chuyền

3.1.1 Giới thiệu chung:

Mục tiêu của việc xây dựng chương trình kiểm định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nhà máy như đã nêu ở trên cũng là một phần quan trọng góp phần đẩy nhanh các giải pháp khoa học công nghệ để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể của chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Thủ tướng chính phủ đã phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong giai đoạn 2006-2015 gồm những nội dung chủ yếu sau đây:

3.1.2.Mục tiêu tổng quát:

a) Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiêu quả bao gồm các hoạt động khuyến khích, thúc đẩy tuyên truyền cộng đồng , khoa học công nghệ và các biện pháp quản lý bắt buộc nhằm thực hiện đồng bộ các hoạt động về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiêu quả trong toàn xã hội

b) Thông qua các hoạt động của chương trình, đạt được mục tiêu về tổng mức tiết kiệm năng lượng cụ thể , giảm một phần mức đầu tư phát triển hệ thống cung ứng năng lượng, mang lại lợi ích về kinh tế - xã hội; đồng thời góp phần bảo vệ môi trường , khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng , thực hiện phát triển kinh tế xã hội bền vững

3.1.3 Các mục tiêu cụ thể:

Phấn đấu tiết kiệm năng lượng từ 3% đến 5% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn quốc trong giai đoạn 2006 – 2010 và từ 5% đến 8% tổng mức tiêu thụ năng lượng trong giai đoạn 2011 – 2015 so với dự báo hiện nay về phát triển năng lượng và phát triển kinh tế xã hội theo phươn án phát triển bình thường, trên cơ sở các nội dung cụ thể sau:

a) Hình thành và đưa vào hoạt động có hiệu quả mô hình quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bao gồm các hoạt động quản lý nhà nước, quản lý trong các doanh nghiệp, trong các tòa nhà và trong đời sống xã hội:

- Giai đoạn 2006-2010 : Hoàn thành việc xây dựng và ban hành khung các văn bản pháp luật đồng bộ với các luật và các văn bản dưới luật liên quan đến sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Chuẩn bị nội dung trình Quốc hội xem xét việc ban hành Luật về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong giai đoạn 2008-2010

- Xây dựng mô hình quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả để áp dụng vào hoạt động thực tế cho 40% số lượng các doanh nghiệp sử dụng năng lượng trọng điểm được lựa chọn trong toàn quốc cho giai đoạn 2006-2010; 100% số lượng các doanh nghiệp sử dụng năng lượng trọng điểm cho giai đoạn 2011-2015 và mở rộng áp dụng cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ

- Thực hiện việc quản lý bắt buộc theo quy chuẩn xây dựng Việt nam “ Các công trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” đối với 100% các toàn nhà xây dựng mới từ năm 2006

- Giai đoạn 2006 – 2010: Hoàn thành việc xây dựng cơ chế , chính sách và ban hành biểu giá năng lượng phù hợp với xu hướng chính sách giá năng lượng của các nước trong khu vực và trên thế giới nhằm đảm bảo mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

b) Phổ biến rộng rãi các trang thiết bị có hiệu suất cao, thay thế dần các trang thiết

bị có hiệu suất thấp, tiến tới loại bỏ các trang thiết bị có công nghệ lạc hậu; giảm cường độ năng lượng trong sản xuất; tiết kiệm năng lượng trong mọi hoạt động của đời sống xã hội

c) Khai thác tối đa năng lực của phương tiện, thiết bị; giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu trong giao thông vận tải, triển khai thí điểm mô hình sử dụng nhiên liệu thay thế tại một số tỉnh và thành phố lớn, hạn chế lượng phát thải của các phương tiện giao thông , bảo vệ môi trường

Cường độ năng lượng trong công nghiệp của Việt Nam, theo tính toán, cao hơn Thái Lan và Malaysia khoảng 1,5-1,7 lần Như vậy, để làm ra cùng một giá trị sản phẩm như nhau, sản xuất công nghiệp của Việt nam phải tiêu tốn năng lượng gấp 1,5-1,7 lần các nước nêu trên Vấn đề trở nên đặc biệt quan trọng khi Việt nam đang và sẽ trở thành nước nhập khẩu năng lượng Trong khi các nguồn năng lượng tái tạo (mặt trời, gió ) hầu như chưa được khai thác, sử dụng thì các nguồn năng lượng không tái tạo (dầu thô, than đá ) đang can kiệt dần Theo dự báo thì Việt nam sẽ trở thành nước phải nhập khẩu than đá, khoảng 80 đến 100 triệu tấn vào năm 2020 để vận hành các nhà máy nhiệt điện

Theo Bộ Công Thương, tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong các ngành công nghiệp như thép, xi măng, sành sứ, đông lạnh, sản xuất hàng tiêu dùng ở Việt nam

có thể đạt trên 20%; lĩnh vực xây dựng,Giao thông vận tải có thể tiết kiệm trên 30%; khu vực sinh hoạt và hoạt động dịch vụ cũng có tiềm năng tiết kiệm năng lượng không nhỏ, mà để thực hiện thì cũng chưa cần đầu tư lớn

3.2 Vấn đề tiết kiệm năng lượng tại các nhà máy nhiệt điện

Hệ thống điện quốc gia hiện nay bao gồm các nhà máy phát điện, các công ty truyền tải, phân phối Việc điều hành tối ưu hệ thống và huy động hợp lý các nhà máy phát điện trên toàn quốc hiện nay có vai trò cực kỳ quan trọng, xác định tính kinh tế trong việc điều hành sản xuất toàn hệ thống Ngành điện đang từng bước

áp dụng chương trình tính toán điều hành hệ thống tối ưu để có thể thường xuyên huy động công suất hợp lý của các nhà máy phát điện

Đối với các nhà máy, để sử dụng năng lượng tiết kiệm và đạu hiệu quả kinh tế theo sự chỉ đạo của Tổng Công ty Điện lực đã thực hiện một số giải pháp như sau: a) Về công tác vận hành:

Bố trí lại lực lượng vận hành trong các công đoạn của dây chuyền sản xuất điện năng cho hợp lý hơn Đưa ra các chế tài về thưởng phạt để khuyến khích mọi người luôn luôn chấp hành tốt kỷ luật lao động Thực hiện vận hành đúng theo các thông số của thiết kế, giảm tối đa ác sự cố liên quan đến thiết bị trong ca vận hành , giảm số lần khởi động lò, trong các lần khởi động giảm tối đa lượng dầu đốt

b) Sử dụng các biện pháp giảm tổn thất nhiên liệu khi tiếp nhận:

- Các thiết bị vận chuyển chuyên chở nhiên liệu được che chắn tránh rơi vãi

- Trong khâu tiếp nhận nhiên liệu và phân tích nhiên liệu đều có sự giám sát chặt chẽ của các cấp quản lý

- Xây tường xung quanh sân than hở

- Đưa hệ thống cân than điện tử vào hoạt động

c) Đã và đang phục hồi lại hệ thống thổi bụi của các lò hơi bằng thiết bị hiện đại d) Đã cải tiến vòi đốt theo kiểu UD tại một số lò hơi đã đem lại hiệu quả cao: hiệu suất tăng, lò không đóng xỉ, chu kỳ vận hành lò kéo dài, giảm phát thải NOx

e) Việc bảo ôn bề mặt thiết bị và các đường ống đã làm tốt, đúng kỹ thuật, giảm đáng kể tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh

f) Kiểm tra, thay thế một số bình Gia nhiệt Cao áp để tăng hiệu suất chu trình nhiệt

g) Tăng cường công tác quản lý sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị để tăng hiệu suất, giảm tỷ lệ điện tự dùng : Nhất là đối với các bơm tuần hoàn, máy nghiền than, bơm nước cấp, bơm thải xỉ, các quạt khói, quạt gió Định kỳ sàng lọc bi nghiền Thay các cánh bị mòn của quạt khói, quạt gió

h) Áp dụng các chế độ lương, thưởng phạt xét theo việc thực hiện các chỉ tiêu sử dụng nhiên liệu, năng lượng cho các nhà máy điện: Hoàn thành chỉ tiêu: Được thưởng 100% quỹ lương; hoàn thành tốt hơn – thưởng 10% quỹ lương cho 1 chỉ tiêu ( Tổng cộng là 30% quỹ lương); Hoàn thành kém hơn giảm 10% quỹ lương

Áp dụng quy định nhà nước về thưởng tiết kiệm Giá trị thưởng được xác định trong khoảng từ 30- 50% giá trị nhiên liệu tiết kiệm được

HIện nay một số nhà máy đã xây dựng phong trào thi đua trong sản xuất như thi đua giữa các phân xưởng, thi đua ca vận hành Nhằm tạo ra không khí lao động hăng say và tăng hiệu ảu sản xuất Tuy nhiên, do quản lý không chặt chẽ,

chưa triệt để nên các phong trào mới chỉ hoạt động mang tính hình thức, chiếu

lệ, đối phó, chưa thực sự mang lại hiệu quả cao

3.3 Những yếu tố ảnh hưởng tới chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật nhà máy điện

Trong chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đã nêu lên Các nhà máy nhiệt điện phải có trách nhiệm lựa chọn công nghệ phát điện tiên tiến, có hiệu suất cao và có phương thức vận hành tối ưu thiết bị phát điện để tiết kiệm nhiên liệu và các nguồn năng lượng dùng phát điện, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia Hệ thống điện tự dùng trong nhà máy phát điện phải được thiết kế, lắp đặt hợp lý và bố trí sử dụng trong quá trình vận hành phù hợp vơi yêu cầu tiết kiệm điện tự dùng Chính vì vậy, việc kiểm soát được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong nhà máy nhiệt điện là vấn đề hết sức nhạy cảm, có liên quan chặt chẽ tới chương trình

Hiện nay có 2 hình thức nhà máy điện chủ yếu đang tồn tại song song đó là:

- Nhà máy điện ngưng hơi: Chỉ sản xuất điện

- Trung tâm nhiệt điện: Sản xuất cả điện và nhiệt

Chúng ta sẽ đi tìm hiểu về các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của nhà máy nhiệt điện

3.3.1 Tiêu hao hơi, tiêu hao nhiệt, tiêu hao nhiên liệu và hiệu suất của nhà máy điện ngưng hơi không có quá nhiệt trung gian

Cân bằng nhiệt chung của nhà máy nhiệt điện ngưng hơi xét trong một đơn vị thời gian

nl T

LH tai

k mf co

E

Qc : Tổng năng lượng của nhiên liệu sinh ra

WE : Công suất điện của thiết bị tuabin

Wco, Wmf : Các tổn thất cơ của tuabin và tổn thất công suất trong máy phát điện

Qk : Tổn thất nhiệt trong thiết bị tuabin, chủ yếu là trong bình ngưng

Qtai : Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh khi vận chuyển hơi và nước bằng ống dẫn giữa lò hơi và tuanbin

∆QLH : Tổn thất nhiệt trong thiết bị lò hơi

LH tai

TB E

Cân bằng nhiệt trong hệ thống ống dẫn

tai TB

Enam : lượng điện năng sản xuất ra hàng năm

Qcnam : Nhiệt của nhiên liệu tiêu hao hàng năm

Hiệu suất của nhà máy nhiệt điện có thể tính toán trực tiếp thông qua hiệu suất của

lò hơi, ống dẫn và thiết bị tuabin

Ảnh hưởng lớn nhất tới hiệu suất của nhà máy nhiệt điện là hiệu suất của thiết bị tuabin, trong đó đáng kể nhất là tổn thất ở bình ngưng Qk nó chiếm vào khoảng từ

45 – 50% lượng nhiệt tiêu tốn Các tổn thất nhiệt còn lại trong nhà máy điện nhỏ hơn nhiều Như tổn thất trong lò hơi hiện đại thông thường khoảng 6 – 10%, lượng nhiệt tổn thất trong đường ống chỉ khoảng 1% Do đó hiệu suất của nhà máy điện ngưng hơi hiện đại thông thường có hiệu suất khoảng 39 – 43%

Hiệu suất của nhà máy điện được tính toán như trên gọi là hiệu suất thô, nó chưa kể đến lượng nhiệt tiêu hao tự dùng cho các máy móc và thiết bị phụ của bản thân nhà máy

Trong khi đó một phần năng lượng sản xuất ra của nhà máy điện được tiêu dùng để thực hiện quá trình công nghệ biến đổi năng lượng bên trong nhà máy (chuẩn bị nhiên liệu, cấp không khí, hút khói, cấp nước …) thường chiếm khoảng 4 – 6% lượng điện năng sản xuất ra hoặc vào khoảng 1,5 – 2,5% lượng nhiên liệu tiêu tốn Vậy hiệu suất tinh khi có tính tới phần năng lượng tự dùng của nhà máy được thể hiện qua công thức:

nam c

nam td nam c

nam nam

Q

E Q

E

) 1 ( − =

nam td nam td

E

E = − = − điện năng có ích cấp đi

Tương tự xét trong một đơn vị thời gian thì

c

tinh E nam td c E

Q

W Q

Wtd, WEtinh công suất tự dùng và công suất có ích

Tiêu hao hơi, tiêu hao nhiệt và tiêu hao nhiên liệu ở nhà máy điện ngưng hơi không

có quá nhiệt trung gian

Lượng hơi tiêu hao cho tuabin ngưng hơi Do(kg/s) được xác định từ điều kiện cân bằng năng lượng:

E mf co oi

ka

o

i0 : Entanpi của hơi mới

ika : Entanpi của hơi thoát ra khỏi tuabin trong quá trình lí tưởng

ηoi : Hiệu suất trong tương đối của tuabin

ηco : Hiệu suất cơ của tuabin, tính đến tổn thất masat ở các ổ trục, tiêu phí năng lượng ở hệ thống điều chỉnh và bôi trơn

ηmf : Hiệu suất của máy phát điện

Do đó ta có:

mf co k E mf

co oi ka

E o

i i

W i

i

W

D

ηηη

W

ηηη

ik entanpi của hơi thoát khỏi tuabin trong quá trình thực

Để đánh giá mức độ hoàn thiện về kic thuật của tuabin ngưng hơi thì ta có thể dùng chỉ tiêu suất tiêu hao hơi d0 (g/kJ)

mf co i mf co oi a mf co oi ka E

o

H H

i i

W

D

d

ηηη

ηηη

ηη

3 3

0

3

) (

E o

H

W

D

ηη

Với các tuabin hiện đại thì d0 = 0.8 g/kJ hoặc 3 kg/kWh

Suất tiêu hao hơi không biểu thị hết độ kinh tế nhiệt của thiết bị tuabin, nó không phản ánh được tổn thất nhiệt trực tiếp ở nguồn lạnh (trong bình ngưng) mà phải dùng suất tiêu hao nhiệt

Lượng nhiệt tiêu hao cho thiết bị tuabin trong một đơn vị thời gian QTB (kW) bằng lượng nhiệt đưa vào trong tuabin của hơi mới trừ đi lượng nhiệt đi ra của nước cấp

) (0 nc

TB D i i

Và lượng nước cấp D lấy gần đúng bằng lượng hơi mới D0

Người ta dùng suất tiêu hao nhiệt làm chỉ tiêu kinh tế nhiệt , nó tương đương với hiệu suất của thiết bị tuabin

) (0

TB nc

LH LH

LH

LH

i i D Q i

i

D

Q

ηη

) ( )

( − = = 0 0 −

Mặt khác lượng phụ tải nhiệt của lò hơi QLH và lượng nhiệt của nhiên liệu QC được liên hệ với nhau qua công thức:

tai LH E TB

LH E

Q W

E TB

q Q

=

c tai

B: lượng nhiên liệu tiêu hao cho lò

Qlvthap : Nhiệt trị của nhiên liệu

Khi đó ta có phương trình cân bằng nhiệt của lò hơi

) ( nc LH LH LH LH

thap

c

Và để đánh giá mức độ kinh tế nhiệt của nhà máy nhiệt điện bên cạnh hiệu suất ηc

và suất tiêu hao nhiệt qc người ta còn dùng suất tiêu hao nhiên liệu

Việc áp dụng quá nhiệt trung gian cho hơi nước được áp dụng trong nhà máy nhiệt điện nhằm mục đích nâng cao hiệu suất của nhà máy và giảm bớt độ ẩm của tầng cuối tuabin

Nhờ có quá nhiệt trung gian mà nhiệt giáng và công của hơi trong tuabin tăng lên do

đó giảm được lượng hơi tiêu hao trong tuabin

mf co oi a a E mf

W H

W

D

ηηηη

mf co oi a a E

o

H H

W

D

d

ηηη

) (

1 '' '

Ngoài ra các phương trình xác đinh tiêu hao nhiệt, tiêu hao nhiên liệu, hiệu suất của

hệ thống tương tự như trong chu trình không có quá nhiệt trung gian

Việc quá nhiệt trung gian cho hơi có thể tiết kiệm được vào khoảng 4 – 7% nhiên liệu, và phương thức này đang được áp dùng trong hầu hết các nhà máy nhiệt điện công suất lớn hiện nay

CHƯƠNG 4 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH VÀ

ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT

Kiểm định là quá trình đo kiểm, đánh giá độc lập để xác định sự an toàn cũng như mức tiêu thụ năng lượng và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của một cơ sở sản xuất Nội dung của công tác kiểm định :

Có hai dạng tiến hành kiểm đinh: kiểm định kiểm định KTAT và kiểm định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

4.1 KIỂM ĐỊNH KỸ THUẬT AN TOÀN:

- Khảo sát đo đạc, thử nghiệm lò hơi và các thiết bị phụ nhằm xác định lò hơi và các các thiết bị phụ đượclắp đặt, trang bị đúng thiết kế , phù hợp với các tiêu chuẩn

kỹ thuật hiện hành

- Kiểm định định kỳ và bất thường lò hơi và các thiết bị phụ nhằm xác định tình trạng kỹ thuật lò hơi và các thiết bị phụ và đánh giá khả năng tiếp tụclàm việc

4.1.1 Các bước tiến hành kiểm định

Trong một nhà máy nhiệt điện, ngoài lò hơi phát điện còn có các thiết bị trong gian máy như các bình chịu áp lực ( Gia nhiệt cao áp, gia nhiệt hạ áp, bình khử khí.bình chứa khí nén, vv) , các đường ống chịu áp lực ( Đường ống dẫn hơi chính, các đường ống dẫn hơi cửa trích vvv) là các thiết bị chịu áp suất và nhiệt độ cao nên buộc phải tiến hành kiểm định

Kiểm định, Lò hơi, các bình chịu áp lực, các đường ống chịu áp lực

4.1.1.1 Kiểm định lò hơi

Tiến hành kiểm tra kỹ thuật an toàn theo các bước sau :

- Kiểm tra hồ sơ

- Kiểm tra bên ngoài, bên trong

- Kiểm tra khả năng chịu áp lực

- Kiểm tra vận hành

4.1.1.1.1 Chuẩn bị kiểm định