thiết kế nhà máy nhiệt điện tua bin ngưng hơi công suất 300mw2222 (2)

Lựa chọn sơ bộ loại nhà máy nhiệt điện Theo yêu cầu của đề tài thiết kế sơ bộ nhà máy điện không có phụ tải nhiệt nghĩa là thiết kế nhà máy chỉ sản xuất điện năng mà không cung cấp nh

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 3

1.1 Lựa chọn sơ bộ loại nhà máy nhiệt điện 3

1.2 Lựa chọn một số thông số của các thiết bị chính 4

1.3 Chọn sơ đồ dồn nước đọng của các bình gia nhiệt 5

1.4 Chọn sơ đồ cấp nước bổ sung 5

1.5.Chọn sơ đồ tận dụng nước xả của lò hơi 5

CHƯƠNG 2: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DÒNG HƠI TRÊN ĐỒ THỊ I-S 6

2.1 Quá trình làm việc của dòng hơi trên đồ thị i-s 6

2.2 Bảng thông số hơi và nước 6

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT CHO SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ 9

3.2 Cân bằng nhiệt 10

3.2.1 Tính cân bằng cho bình phân ly và bình BGNNBS: 10

3.2.2 Bình gia nhiệt cao áp 5: 14

3.2.3 Xác định sơ bộ độ gia nhiệt của bơm cấp cho nước cấp: 17

3.2.4 Bình gia nhiệt cao áp 4: 19

3.2.5 Cân bằng cho bình khử khí (BKK): 22

3.2.6 Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp 3: 23

3.2.7 Cân bằng bình GNHA 2 và HA1: 24

3.2.9 Tính toán kiểm tra cân bằng cho Bình ngưng (BN):4 26

3.3 Kiểm tra cân bằng công suất Tuabin: 27

3.4 Xác định các chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật của tổ máy: 30

a/ Tiêu hao hơi vào tuabin: 30

b/ Suất tiêu hao hơi cho tuabin: 31

c/ Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin: 31

d/ Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin: 32

e/ Tiêu hao nhiệt cho lò hơi: 32

g/ Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi: 33

h/ Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy (tính cho cả tổ máy): 33

i/ Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy: 33

k/ Hiệu suất truyền tải môi chất trong nhà máy: 33

Trang 2

l/ Hiệu suất của thiết bị tuabin (kể cả hiệu suất tuabin, bình ngưng, khớp

nối và máy phát): 34

m/ Hiệu suất toàn tổ máy: 34

n/ Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy trong nhà máy 34

o/ Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn cho toàn tổ máy: 35

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TỔ MÁY 36

4.1 Tính toán lựa chọn thiết bị gian máy: 36

4.1.1 Tính chọn bơm cấp: 36

4.1.2 Chọn bơm ngưng: 37

4.1.3 Tính toán lựa chọn bơm tuần hoàn: 40

4.1.4 Tính chọn bơm nước đọng: 43

4.1.5 Chọn bình ngưng: 44

4.1.6 Tính chọn bình khử khí: 46

4.1.7 Tính chọn các bình gia nhiệt: 47

4.2 Tính toán lựa chọn thiết bị cho gian Lò hơi: 48

4.2.1 Lựa chọn loại nhiên liệu và phương pháp đốt: 48

4.2.2 Chọn Lò hơi: 49

4.2.3 Chọn hệ thống chuẩn bị nhiên liệu: 50

4.2.4 Tính chọn quạt gió: 53

4.2.5 Tính chọn Quạt khói: 56

4.2.5 ống khói: 61

4.2.6 Thiết bị khử bụi 63

CHƯƠNG 5 : BỐ TRÍ TOÀN NHÀ MÁY 64

5.1 Lựa chọn địa điểm bố trí 64

5.2 Tổng bình đồ nhà máy 65

5.3 Những yêu cầu về bố trí ngôi nhà chính 66

5.3.1 Gian máy 66

5.3.2 Gian trung gian 66

5.3.3 Gian lò hơi 67

Trang 3

SVTH:NGUYỄN VĂN THUYẾT 3

CHƯƠNG I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

1.1 Lựa chọn sơ bộ loại nhà máy nhiệt điện

Theo yêu cầu của đề tài thiết kế sơ bộ nhà máy điện không có phụ tải nhiệt nghĩa là thiết kế nhà máy chỉ sản xuất điện năng mà không cung cấp nhiệt cho các hộ tiêu thụ nhiệt Vậy ta chọn thiết kế nhà máy điện ngưng hơi thuần tuý Công suất yêu cầu thiết kế nhà máy điện là 600MW Do đó ta lựa chọn xây dựng NMNĐ có 2 tổ máy với công suất mỗi tổ là 300MW, dùng Tuabin ngưng hơi K - 300 - 169 có cửa trích gia nhiệt hồi nhiệt

Sơ đồ nhiệt nguyên lý xác định nội dung cơ bản của quá trình công nghệ biến đổi nhiệt năng trong nhà máy điện Nó bao gồm các thiết bị chính, phụ, các đường hơi và nước nối chúng tham gia vào quá trình công nghệ trên Mỗi phần tử của một loại đó cho sẽ được miêu tả một lần trên sơ đồ nguyên

lý Trong NMNĐ Tuabin ngưng hơi sơ đồ nhiệt nguyên lý gồm có: lò hơi, tuabin, máy phát, bình ngưng, các bình trao đổi nhiệt (bình gia nhiệt nước ngưng, bình khử khớ, bình gia nhiệt, bình phân ly ) Ngoài ra còn có các loại bơm như bơm cấp, bơm ngưng, bơm nước đọng của các bình trao đổi nhiệt, ejector Các thiết bị chính và phụ được nối với nhau bằng các đường ống hơi, nước phù hợp với trình tự chuyển động của môi chất Trên sơ đồ nhiệt nguyên

lý không có các thiết bị dự phòng, không có thiết bị phụ của đường ống

Trên cơ sở sơ đồ nhiệt nguyên lý, người ta xác định các đặc tính kĩ thuật

và lựa chọn thiết bị nhiệt, thiết lập sơ đồ chi tiết cho nhà máy điện Sơ đồ nguyên lý còn là cơ sở của tính toán và công nghệ của nhà máy nhiệt điện bất kỳ: tuabin hơi, tuabin khí đốt, nhiên liệu hữu cơ, nhà máy nhiệt điện nguyên

tử dùng nhiên liệu hạt nhân

Trang 4

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

- Tuabin: Loại tuabin : K - 300 - 169

+ Công suất tuabin 300MW

+ Áp suất hơi mới 169 at

+ Nhiệt độ hơi mới 5380C

+ Sử dụng chu trình quá nhiệt trung gian cho NMNĐ

+ Bảng thông số cửa trích của tuabin:

Cửa trích số Sau tầng cánh số Áp suất

(bar)

Nhiệt độ (0C )

- Lò hơi:

+Chọn lò hơi tuần hoàn tự nhiên Đốt than phun sản xuất hơi với các thông số hơi mới Po = 168,5 bar, to = 5380C

- Bình phân ly và bình gia nhiệt nước bổ sung

- Bình khử khí: Dựng một cấp khử khí Với Pkk = 6 bar nhỏ, ở cửa trích 4 ta mắc thêm bộ giảm áp (POY) trước khi hơi vào bình khử khí

- Bình gia nhiệt: Gồm có 2 BGNCA & 3 BGNHA

- Dùng bộ hâm nước 2 cấp

- Các loại bơm: bơm cấp, bơm ngưng, bơm tuần hoàn, bơm nước đọng

Trang 5

1.3 Chọn sơ đồ dồn nước đọng của các bình gia nhiệt

1.4 Chọn sơ đồ cấp nước bổ sung

Nước bổ sung cho lò hơi lấy từ nguồn nước đã qua xử lý hoá học của nhà máy đưa trực tiếp vào chu trình qua bình gia nhiệt tận dụng nước xả rồi đưa vào bình khử khí chính

1.5.Chọn sơ đồ tận dụng nước xả của lò hơi

Dùng sơ đồ phân ly nước xả lò sẽ tận dụng được lượng nhiệt,lượng hơi nước xả của lò, làm giảm tổn thất nhiệt trong lò hơi và tăng hiệu suất của chu trình nhiệt Ta chọn một cấp phân ly nước xả Hơi sau khi phân ly được đưa vào bình khử khí nước cấp Nước còn lại được đưa vào bình gia nhiệt nước bổ sung để gia nhiệt cho nước bổ sung sau đó được thải ra ngoài theo đường cống

thải

Trang 6

CHƯƠNG 2: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ CỦA DÒNG

HƠI TRÊN ĐỒ THỊ I-S

2.1 Quá trình làm việc của dòng hơi trên đồ thị i-s

(Hình vẽ trang bên)

2.2 Bảng thông số hơi và nước

- Thông số hơi:

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

+ Nhiệt độ hơi tại cửa trích ttr (0C) đã biết

+ Entanpi tại cửa trích (tra theo đổ thị i-s hoặc phần mềm CATT2) từ

+tbh : Nhiệt độ bão hoà của hơi nóng

Tra bảng PL1.1_Nước và hơi nước bào hoà theo áp suất Pbgn hoặc tra phần mềm CATT2 theo áp suất PBGN và độ khô x=0

+q : Độ gia nhiệt không tới mức

q = (2 ¸ 4) với BGNCA

q = (3 ¸ 6) với BGNHA

Độ gia nhiệt không tới mức q tại bình khử khớ coi như bằng 0

- Trở lực trên đường hơi chính: Chọn ∆P = 10%

- Tổn thất áp suất qua mỗi bộ hâm nước: Chọn ∆P = 3 bar

Trang 7

- Tổn thất áp suất qua mỗi BGNCA: Chọn ∆P = 4 bar

- Với BGNHA trước khử khí: Chọn Pra = PKK + 2 bar

- Với BGNHA sau chọn tổn thất áp suất: ∆P = 3 bar

- Theo quy định của nhà chế tạo tuabin để đảm bảo cho những tầng cánh cuối làm việc trong vùng ẩm có hiệu quả, an toàn và kéo dài tuổi thọ thì ở độ ẩm của tầng cánh cuối cùng không được lớn hơn một giá trị giới hạn y*k nào đó

ở mọi chế độ công suất khác nhau Thông thường y*k vào khoảng (0.1;0.12) Như vậy độ khô của hơi thoát vào bình ngưng trong mọi chế độ vận hành không được thấp hơn (0,9;0.88) Khi thiết kế ở chế độ định mức, độ khô của hơi thoát khỏi tuabin nên chọn khoảng từ (0,92;0,96) là hợp lý, ở đây ta chọn

sơ bộ: xK = 0,96

- Áp suất tuyệt đối trong bình ngưng khi thiết kế có thể lựa chọn sơ bộ vào khoảng (0.064¸0,066) bar, ở đây ta chọn sơ bộ: pk=0.064 bar Khi biết độ khô của hơi thoát và áp suất hơi thoát ta xác định được điểm trạng thái của hơi thoát khỏi tầng cánh động cuối cùng của tuabin cũng như điểm trạng thái hơi trong bình ngưng

- Hiệu suất các bình gia nhiệt chọn sơ bộ: ƞBGN = 0,98

- Thông số của nước chưa sôi, nếu P < 10 atm, chấp nhận: i = 4,18.t (0C)

- Chấp nhận độ gia nhiệt cho nước bằng hơi dùng cho ejectơ và hơi chèn hạ áp: q = 40C

+ Áp suất nước tại bình gia nhiệt : Pnc

Pnc - tính theo độ chênh áp suất (dựa vào sơ đồ nhiệt nguyên lý)

+ Entanpi của nước cấp: inc

(Tra theo đồ thị i-s hoặc phần mềm CATT2 theo hai thông số Pnc và tnc)

Trang 8

PLI:Bảng thông số hơi và nước

Điểm Thiết bị

Thông số hơi Thông số tại BGN Thông số đường nước

ttr ptr itr pBGN tBGN ibh ∆𝑡 tnc Pnc inc [oC] [bar] [kj/kg ] [bar] [oC] [kj/kg ] [oC] [oC] [bar] [kj/kg]

Trang 9

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT

CHẤT CHO SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ

3.1 Cân bằng hơi và nước trong tuabin

* Các thông số cho trước:

- Lượng hơi trích cho ejector: ej = 0,007

- Lượng hơi chèn turbine: ch = 0,008

- Lượng hơi rò rỉ: rr = 0,011

- Lượng nước xả lò: xả = 0,012

- Hiệu suất máy phát điện và hiệu suất cơ khí (khớp nối, ổ đỡ, sức cản, ma sát): ƞg=0,98; ƞm=0,98;

Ta có phương trình cân bằng hơi và nước như sau:

-Lượng hơi tiêu hao cho toàn bộ Tuabin:

Trang 10

3.2 Cân bằng nhiệt 3.2.1 Tính cân bằng cho bình phân ly và bình BGNNBS: 3.2.1.1 Bình phân ly:

Hình 2: Sơ đồ tính cân bằng cho BPL

-Trong đó:

+PL, iPL - Lưu lượng tương đối và entapy của hơi ra khỏi bình phân ly; +bỏ

xả, i’xả - Lưu lượng tương đối và entanpi của nước xả;

-áp suất bình phân ly 7,65 bar

-áp suất trong bao hơi 165,8 bar(tra theo phần mềm CATT2 theo áp suất), ta được nhiệt độ bão hoà tương ứng là 350,250C và entanpy i’BH = 1673 kJ/kg

-Lưu lượng nước xả lò: xa=0,012

-Bình phân ly nước xả có hiệu suất 98%, áp suất 7,65 bar(tra theo phần mềm CATT2 theo áp suất), tương ứng với nhiệt độ bão hoà t = 168,560C và entanpy ixa’ = 713 kJ/kg

-Hơi sau khi phân ly đưa vào bình khử khí có áp suất p = 6 bar,có nhiệt

ẩn hoá hơi là:

r = i”P(BPL) – i’P(BPL)= 2766,5 – 713 = 2053,5 ( kj/kg) -Độ khô của hơi sinh ra chọn: x = 0,98

-Hơi sau phân ly có entanpy:

iPL = ixa’ + x*r = 713 + 0,98.2053,5= 2725,43 ( kJ/kg)

Bình phân ly x= 0,98

a’xa bỏ, i’xả

Trang 11

.BH PL PL bo xa xa

xa

bo xa PL xa

i i

Trang 12

3.2.1.2 Bình gia nhiệt nước bổ sung:

Hình3: Sơ đồ tính cân bằng cho BGNNBS

Nước bổ sung đã qua xử lí hoá học đưa vào gia nhiệt sơ bộ trong BGNNBS tận dụng nhiệt của dòng nước xả lò hơi sau khi qua phân li một phần biến thành hơi

- Nhiệt độ nước bổ sung lấy: tt

bs = 30oC (Nhiệt độ nước bổ sung ở đầu vào BGNNBS lấy bằng nhiệt độ môi trường)

Entanpi của nước sẽ là: it

bS = CPtt

bS = 4,18.30 = 125,4 kJ/kg

-Entanpi của nước xả: ixả’ = 713 kJ/kg

-Lưu lượng nước xả bỏ: αxảbỏ = 0,005724

-Độ hâm không tới mức:  = 12oC (theo sách TKNMNĐ-Tr37)

tbss=txảbỏ- = 168,56-12 = 156,56 0C

-Lưu lượng nước bổ sung:

nbs = rr + bỏ

xả + 0,01.ch = 0,011+ 0,005724 + 0,01.0,008 = 0,016804

0,01.ch - Lượng hơi chèn mất đi do đưa đi làm tín hiệu điều chỉnh

- Phương trình cân bằng nhiệt :

Trang 13

 GNNBS - Hiệu suất của bình gia nhiệt Hiệu suất của tất cả các bình gia

nhiệt lấy trong khoảng 0,96  0,98 Ta chọn GNNBS= 0,97

- Từ hai phương trình 3 và 4 ta có hệ phương trình:

) (

18 , 4

'

i i

i

t bs bs nbs GNNBS

bo xa xa bo xa

bs

bo xa

.

)

18 , 4 (

i i

i

s bs bo xa

bo xa GNNBS nbs

t bs nbs xa

bo xa GNNBS s

Trang 14

3.2.2 Bình gia nhiệt cao áp 5:

Hình 4: sơ đồ tính cân bằng bình GNCA5

- Lượng hơi chèn còn lại sau khi đi chèn tuabin ta đưa một nửa vào bình gia nhiệt cao áp 5, một nửa đưa vào bình gia nhiệt hạ áp 1

- Khi đưa hơi chèn về BGN, lấy tổn thất nhiệt khi chèn bằng 100 kJ/kg -Entanpi của hơi mới là:io=3399 kj/kg

-Entanpi của hơi trích từ tuabin vào BGNCA5 là::i1=3072,1 kj/kg -Entanpi của nước cấp vào BGNCA5 là: incv =916,1kj/kg

-Entanpi của nước cấp ra BGNCA5 là: incr =1072 kj/kg

-Lưu lượng nước cấp vào và ra khỏi BGNCA7 là:nc=1,038

- Bình gia nhiệt cao áp số 5có cấu phức tạp bao gồm phần gia nhiệt chính (GNC1),kết hợp với hai phần là phần làm lạnh hơi (LH1) và phần làm lạnh nước đọng (LĐ1).Do vậy ta đi cân bằng nhiệt cho từng phần riêng biệt

Trang 15

a)Cân bằng phần lạnh hơi (LH1)

Hình 4.1: Sơ đồ cân bằng phần lạnh hơi(LH1)

-Ta chọn nhiệt độ của hơi ra khỏi phần lạnh hơi (LH1) cao hơn nhiệt độ bão hoà của nó 10 oC

b)Cân bằng phần gia nhiệt chính (GNC1)

Hình 4.2: Sơ đồ cân bằng phần gia nhiệt chính(GNC1)

Trang 16

-Ta chọn nhiệt độ của nước ra khỏi phần gia nhiệt chính thấp hơn nhiệt độ bão hoà của hơi trong phần này 4oC

-Lấy hiệu suất của phần gia nhiệt chính: =0,98

+Phương trình cân bằng nhiệt phần gia nhiệt chính(GNC1):

Trang 17

3.2.3 Xác định sơ bộ độ gia nhiệt của bơm cấp cho nước cấp:

Bơm cấp là thiết bị nhiệt làm việc chủ yếu để tăng áp cho nước cấp đủ khắc phục trở lực của các BGNCA, các bộ hâm nước và đẩy nước vào bao hơi

Nước cấp ra khỏi bơm cấp bị tăng một chút về entanpi do đặc tính của quá trình nén có làm tăng nhiệt độ Nước cấp ra khỏi BKK coi như ở trạng thái sôi, để đáp ứng được hiệu quả khử khí kiểu nhiệt Vì thế mà trước khi tính toán BGNCA số 4 ta phải tính sơ bộ độ gia nhiệt bơm cấp để xác định được entanpi của nước cấp ra khỏi bơm cấp đi vào BGNCA đầu tiên này

Độ gia nhiệt của bơm cấp được tính theo các công thức (2.7), (2.8), (2.9) (Thiết kế NMNĐ-Tr41,42):

- Cột áp đầu hút của bơm cấp:

Trang 18

Là tổng trở lực đường ống chọn đầu đẩy, đầu hút với các trở lực các BGNCA và trở lực các bộ hâm nước

- Chọn sơ bộ:

+ Hch = Hđ - Hh = 60 – 20 = 40 (m)

+  = 950 Kg/m3

+ g = 9,81 m/s2

+ Số BGNCA là 2 nên: PBGNCA = 2 3 105 = 6 105 N/m2

+ Chọn 2 bộ hâm nước nên: PHN = 2 2 105 = 4 105 N/m2

 Entanpi của nước vào BGNCA số 4 là:

ivCA5 = i’KK +  = 675 + 25 = 700 ( kj/kg)

Trang 19

3.2.4 Bình gia nhiệt cao áp 4:

Hình 7: sơ đồ tính cân bằng bình GNCA4

- phần nước đọng ở bình cao áp số 6 được dồn vào phần LD2 ở bình cao áp 4 với lưu lượng là: ’1=0,089827 và Entanpi i1LĐ= 951,1 ( kj/kg)

-Entanpi của hơi trích vào BGNCA4 là: i2=3328,5 kj/kg

-Entanpi của nước cấp vào BGNCA4 là: iv

nc=700 kj/kg

-Entanpi của nước cấp ra BGNCA5 là: irnc=916,1 kj/kg

-Lưu lượng dòng nước cấp( vẫn như trên):nc=1,038

- Bình cao áp số 6 có cấu phức tạp bao gồm phần gia nhiệt chính (GNC3),kết hợp với hai phần là phần làm lạnh hơi (LH3) và phần làm lạnh nước đọng (LĐ3).Do vậy ta đi cân bằng nhiệt cho từng phần riêng biệt

2, i3GNC

Trang 20

a)Cân bằng phần lạnh hơi (LH2)

Hình 7.1: Sơ đồ cân bằng phần lạnh hơi(LH3)

-Ta chọn nhiệt độ của hơi ra khỏi phần lạnh hơi (LH3) cao hơn nhiệt

độ bão hoà của nó 10 oC

Trang 21

Hình 7.2: Sơ đồ cân bằng phần gia nhiệt chính(GNC3)

-Ta chọn nhiệt độ của nước ra khỏi phần gia nhiệt chính thấp hơn nhiệt độ bão hoà của hơi trong phần này 5oC

-Lấy hiệu suất của phần gia nhiệt chính: =0,98

+Phương trình cân bằng nhiệt phần gia nhiệt chính(GNC3):

+Phương trình cân bằng nhiệt phần lạnh đọng (LĐ3):

nc.(i,,nc-ivnc)=2 (i2GNC - i2LĐ ) + ’1 (i1LD - i2LĐ ) ( 3)

Trang 22

-Từ ba phương trìng 1,2 và 3 ta có hệ phương trình sau:

+ Entanpi của hơi trích vào BKK: iKK = 3071 kj/kg

+ Entanpi của nước ra khỏi BKK: i’KK = ir

Trang 23

+ Entanpi của nước đọng dồn từ BGNCA số 5: i2LD = 734 kj/kg

+ Entanpi của nước ngưng chính từ BGNHA số 3 đến:

iv

KK = ir

HA4 = 622 kj/kg

+ Entanpi của hơi từ BPL vào: iPL = 2725,43 kj/kg

+ Entanpi của nước bổ sung: iSBS = 730 kj/kg

+ Lưu lượng dòng nước cấp: nc = 1,038

+ Lưu lượng dòng nước ngưng chính: nn

- Từ phương trình cân bằng vật chất:

nc = nn + ’2 + PL + KK + sBS

 nn = nc -’2 - PL - BSS-KK = 0,833075 - KK

- Trong các thông số trên thông số cần tìm là KK và nn Các thông số còn lại

đã biết hoặc đã tính trong các phần trên

- Phương trình cân bằng nhiệt:

3.2.6 Cân bằng bình gia nhiệt hạ áp 3:

Hình 9: Sơ đồ tính cân bằng BGNHA3

Trang 24

Trong hình vẽ trên:

+ Entanpi hơi trích vào BGNHA số 3: i3 = 2954,2 kJ/kg

+ Entanpi của nước đọng ra khỏi BGNHA số 3: i’3 = 596 kJ/kg

+ Entanpi của nước ngưng chính vào BGNHA số 3:iv

HA3 = 419,1kJ/kg + Entanpi của nước ngưng chính ra BGNHA số 3: iHA3r = 622kJ/kg

+ lưu lượng nước ngưng chính đi qua bình : nn=0,82461

+ Hiệu suất BGNHA3 : ƞ=0,98

- Phương trình cân bằng năng lượng cho BGNHA3:

nn.(irHA3-ivHA3)=3.(i3 - i’3).

3 = 0,0724

3.2.7 Cân bằng bình GNHA 2 và HA1:

Do giữa BGNHA3 và BGNHA2 có điểm hỗn hợp (HH) nên không thể giải đơn thuần từng BGN được mà phải lập và giải đồng thời cả 2 BGNHA

này Sơ đồ lập phương trình cân bằng năng lượng và vật chất cho 2 BGN này được thể hiện trên hình vẽ 10

`

Hình 10: Sơ đồ tính cân bằng cho BGNHA2và BGNHA1

Trong hình vẽ trên:

+ Entanpi hơi trích vào BGNHA số 2: i5= 2685 kJ/kg

+ Entanpi hơi trích vào BGNHA số 1: i6 = 2650 kJ/kg

+ Entanpi của nước đọng ra khỏi BGNHA số 2: i’5 = 436,7 kJ/kg

HA1 HA2

Trang 25

+ Entanpi của nước đọng ra khỏi BGNHA số 1: i6’ = 332 kJ/kg

+ Entanpi của nước ngưng chính ra khỏi BGNHA số 2:iHA2r = 419,1 kj/kg

+Entanpi của nước ngưng chính vào BGNHA số 1: iv

HA1 = 173,5 J/kg +Entanpi của nước ngưng chính ra BGNHA số 1: iHA1r = 295,67 kJ/kg

+Entanpi của nước đọng dồn từ BGNHA số 3 về: i’3 =596 kj/kg

+ Lưu lượng nước ngưng chính qua BGNHA số 2: nn =0,82461

+Lưu lượng dòng nước đọng dồn từ BGNHA số 3 về: 3 =0,0724

- Phương trình cân bằng năng lượng cho BGNHA số 2:

nn (iHA2r - iHA2v )= (5 i5+ 3 i’3 -(3 +5 ).i’5 ).ƞ (1)

- Phương trình cân bằng năng lượng cho điểm HH:

αnn.ivHA2 = α’nn.irHA1 + (3+5+6 +1/2.’ch).i’6 (2)

- Phương trình cân bằng vật chất cho điểm HH:

αnn = α’nn + 3+5+6 +1/2.’ch (3)

- Phương trình cân bằng năng lượng cho BGNHA1:

’nn (iHA1r- iHA1v )=(6.i6+(3+5 ).i’5-(3+5+6 +1/2.’ch).i’6

+1/2.’ch.(io -100)) ƞ (4)

- Giải hệ 4 phương trình trên với 4 ẩn số 5, 6, ’nn, ivHA3

nn (iHA2r - iHA2v )= (5 i5+ 3 i’3 -(3 +5 ).i’5 ).ƞ

αnn.ivHA2 = α’nn.irHA1 + (3+5+6 +1/2.’ch).i’6

Trang 26

3.2.9 Tính toán kiểm tra cân bằng cho Bình ngưng (BN):4

Hình 12: Sơ đồ tính, kiểm tra cân bằng cho bình ngưng

+ Lưu lượng nước đọng dồn từ ejectơ về là: ej = 0,007

+ Entanpi của nước làm mát BN lấy trung bình là: iv

lm = 105 kJ/kg Kiểm tra cân bằng vật chất của chu trình tính tại bình ngưng theo 2 cách

* Tính theo đường hơi:

alm,ilm

Trang 27

và kết quả tính chấp nhận được

- Phương trình cân bằng nhiệt cho bình ngưng xác định được lượng nước tuần hoàn làm mát bình ngưng Tuỳ theo điều kiện truyền nhiệt trong bình ngưng và điều kiên môi trường (tv

lm) mà duy trì được áp suất trong bình ngưng khác nhau Trong bài tính ở chế độ định mức, có thể chọn giá trị nhiệt

độ nước làm mát vào bình ngưng là 25 0C Độ hâm nước trong bình ngưng cũng chọn trung bình là: t = 10 0C, tương ứng với entanpi của nước làm mát ra khỏi bình là:

irlm =(tvlm+10).4.18= (25+10).4.18= 146,3 kj/kg

Phương trình cân bằng nhiệt cho bình ngưng (không tính đến ảnh

hưởng của nước đọng dồn về khoang nước của bình ngưng)là:

3.3 Kiểm tra cân bằng công suất Tuabin:

Trước tiên ta xác định các hệ số không tận dụng nhiệt giáng của tầng hơi

trích yi

- Đối với cửa trích số 1 ( cửa trích phía trên và tại đường đi quá nhiệt trung

Trang 28

+ itr - Entanpy của dòng hơi tại cửa trích

+ iK -Entanpy của hơi thoát khỏi tuabin: iK = 2473 kJ/kg

+ i0 - Entanpy của hơi mới: i0 = 3399 kJ/kg

+ itrqntg -Entanpi của hơi trước khi đi quá nhiệt trung gian

Ta có bảng xác định hệ số không tận dụng nhiệt giáng:

* PL4: Bảng xác định các hệ số không tận dụng nhiệt giáng

K tr

q i i

i i y

Trang 29

Từ các thông số trong PL4 ta tính được tổng lưu lượng hơi vào tuabin:

- Tiêu hao hơi cho tuabin ngưng hơi thuần tuý có cùng nhiệt giáng:

-Trong đó:

+ NE – Công suất điện của tổ máy NE = 150 MW

+ hg – Hiệu suất máy phát điện hg = 0,98

+ hm – Hiệu suất cơ khí hm = 0,98

+ io’ -Entanpi của hơi mới io’ = 3399 kj/kg

+ iK -entanpi của hơi thoát vào bình ngưng.iK=2473 kj/kg

+ qtg – Nhiệt lượng mà một kg hơi nhận được ở bộ QNTG mang về đến tua bin trung áp qtg= 517,5 kj/kg

- Lượng hơi trích tại các cửa trích cho bình gia nhiệt: Di = αi.D0

- Cụng suất sinh ra do dũng hơi trích ở các cửa trích của bình gia nhiệt:

Đối với cửa trích số 1: N1 = D1.( i0 - i1)

Đối với các cửa trích sau quá nhiệt trung gian:

K

q i

D



 ).

(i

N 0'

E 0







Trang 30

PL5: Bảng kết quả tính toán các công suất trong mỗi cụm tầng

3.4 Xác định các chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật của tổ máy:

a/ Tiêu hao hơi vào tuabin:

i i i qntg

k o

e

y i

i

N D

8

1 '

Trang 31

b/ Suất tiêu hao hơi cho tuabin:

Suất tiêu hao hơi cho tuabin cho biết rằng phải dùng bao nhiêu kg hơi

đưa vào tuabin để sản suất ra được 1 kWh điện năng:

d0 = 𝐷0

𝑁𝑒 = 3,2044 (kg/(kW.h)

c/ Tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin:

Tiêu hao nhiệt QTB cho thiết bị tuabin chính là lượng nhiệt của lò hơi

phải cung cấp tính cho tuabin và bình ngưng, xác định theo(tính đến sự rò rỉ

hơi và có sử dụng nước xả lò)

QTB = D0.(i0 - inc)+Dqntg.(isqntg – itrqntg)+DPL.(iPL - inc)-Dbs.(inc – isbs)

-Lưu lượng hơi đi QNTG:

-Entanpi của hơi mới ở đầu vào tua bin:i0=3399 kj/kg

-Entanpi của nước cấp ra khỏi BGNCA cuối cùng đi vào lò hơi(vào bộ hâm

nước đầu tiên trong lò hơi): inc=1072 kj/kg

-Entanpi của hơi từ bình phân ly nước xả là: iPL =2725,43 (kj/kg)

-Entanpi của nước bổ sung đã được gia nhiệt ở bình gia nhiệt nước bổ sung

Trang 32

d/ Suất tiêu hao nhiệt cho thiết bị tuabin:

Suất tiêu hao nhiệt cho tuabin là lượng nhiệt tiêu hao cho thiết bị tuabin

để sản suất ra 1 kWh điện năng (là đại lượng không thứ nguyên):

qtb = 𝑄𝑡𝑏𝑁𝑒 = 2,492622 kj/(kW.s) = 8973,44(kj/kWh)

e/ Tiêu hao nhiệt cho lò hơi:

Tiêu hao nhiệt cho lò hơi được hiểu là tổng lượng nhiệt tiêu hao cho lò hơi để sản suất ra hơi quá nhiệt ở đầu ra bộ quá nhiệt cuối cùng trước khi được dẫn sang gian đặt thiết bị tuabin:

Dxa=αxa.D0 =0,012 267,037 =3,204444 (kg/s).

+ iqn _ là entanpi của hơi quá nhiệt ra khỏi bộ quá nhiệt cuối cùng của lò hơi, ở trên ta đã coi tổn thất áp suất trên đường ống dẫn hơi chính là 10% Vậy chọn sơ bộ: Pqn = 182,38 bar,chọn sơ bộ nhiệt độ hơi quá nhiệt gần đúng bằng , tqn = 538 oC

 Entanpi của hơi quá nhiệt: iqn = 3399 (kj/kg)

ixa-entanpi của nước xả lò: ixa= 2725,43 (kj/kg)

Thay vào công thức ta tính được suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi:

QLH = 277,184406.(3399-1072)+ 244,1073339.(3589,6-3072,1)

+3,204444.(2725,43- 1072)=776632,1076(kW)

Trang 33

Thực tế, lưu lượng nước cấp vào lò hơi phải lớn hơn lưu lượng hơi vào tuabin một lượng bằng tổng lưu lượng nước xả lò, lưu lượng hơi chèn, lưu lượng hơi cho ejectơ và các rò rỉ khác trong lò hơi và các đường ống dẫn hơi mới sang gian tuabin

g/ Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi:

Suất tiêu hao nhiệt cho lò hơi là lượng nhiệt mà nước nhận được ở lò hơi tính cho một đơn vị điện năng sản suất ra:

qLH = 𝑄𝐿𝐻

𝑁𝑒 = 2,588773692 (kj/kW.s) = 9319,585291 (kj/kWh)

h/ Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy (tính cho cả tổ máy):

Tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy là lượng nhiệt năng tiêu hao cho lò hơi

mà nhiên liệu phải cung cấp, được xác định như sau:

Chọn: ƞLH = 0,86

Qc = 𝑄𝐿𝐻

ƞLH = 903060,5902(kW)

i/ Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy:

Suất tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy là tiêu hao nhiệt cho toàn tổ máy để sản suất ra một đơn vị điện năng:

qc = 𝑄𝑐

𝑁𝑒 = 3,01202(kj/kW.s) =10836,72708(kj/kWh)

k/ Hiệu suất truyền tải môi chất trong nhà máy:

Hiệu suất truyền tải môi chất được tính theo các tổn thất nhiệt ra môi trường và tổn thất áp suất trên toàn bộ đường vận chuyển môi chất là nước và hơi nước trong toàn bộ chu trình nhiệt của nhà máy điện Tuy nhiên thành phần tổn thất trên đường vận chuyển giữa gian lò hơi và gian tuabin là lớn nhất nên hiệu suất truyền tải môi chất được quy về tính theo tổn thất năng lượng trên đường ống dẫn hơi chính:

Ƞ tt = 0,962858 = 96,2858%

Trang 34

l/ Hiệu suất của thiết bị tuabin (kể cả hiệu suất tuabin, bình ngưng,

khớp nối và máy phát):

Hiệu suất của thiết bị tuabin là hiệu suất của khối thiết bị tuabin – máy phát có kể đến cả tổn thất nhiệt ở bình ngưng :

Ƞ TB = 0,401184 = 40,1184%

m/ Hiệu suất toàn tổ máy:

Hiệu suất của toàn tổ máy hay cũng là hiệu suất của toàn nhà máy, do các tổ máy có cùng công suất điện với nhau.Là đại lượng xác định theo tiêu hao nhiệt của toàn tổ máy để sản suất ra công suất Ne của một tổ máy hay theo tiêu hao nhiệt cho toàn nhà máy để sản suất ra tổng công suất của toàn nhà máy:

Ƞ C = 0,3322 =33,22%

n/ Tiêu hao nhiên liệu cho toàn tổ máy trong nhà máy

Do ở đây nhà máy có công suất 300 MW, hoạt động với 2 tổ máy có công suất 150 MW, vậy tiêu hao nhiên liệu được tính theo cân bằng nhiệt của riêng lò hơi.Tiêu hao nhiên liệu cho toàn nhà máy sẽ bằng tổng nhiên liệu tiêu hao của hai tổ máy

Với mục đích để so sánh được các tổ máy khác nhau dùng các loại nhiên liệu có chất lượng khác nhau, ta quy ước dùng nhiên liệu tiêu chuẩn có nhiệt trị thấp làm việc là: Qtlv = 29310 kj/kg

Theo công thức (2.25), ta có:

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	1,14 MB