Báo cáo Tự động hóa nhà máy nhiệt điện phần Thiết bị phụ trợ

tự động hóa NM Nhiệt Điện, nhà máy nhiệt điện, nhiệt điện, tự động hóa

Tự động hóa nhà máy nhiệt điện

PHỤ TRỢ

Chức năng

 Điều khiển, chuyển hóa hóa năng nhiên liệu thành nhiệt năng một cách có hiệu quả nhất.Nhiên liệu và không khí được đưa vào vòi đốt trộn thành hỗn hợp, đốt cháy hỗn hợp , phân phối ngọn lửa và sản phẩm cháy

Tiêu chuẩn kỹ thuật:

 Có khả năng đốt cháy hoàn toàn nhiều loại nhiên liệu với hệ số không khí thừa nhỏ nhất, tổn thất nhiệt ít nhất.

 Năng lượng đốt cháy phụ dùng để bắt đầu phản ứng cháy nhỏ.

 Phạm vi ngọn lửa rộng và ổn định.

 Thiết bị có tính khả dụng cao, ít phải bảo dưỡng.

 Phản hồi nhanh dễ dàng thay đổi ngọn lửa.

 Kích thước nhỏ, tiết kiệm được nguyên vật liệu.

 Vận hành đơn giản, ổn định, có thể điều chỉnh linh hoạt, dễ dàng tự động hóa.

 Dễ theo dõi, kiểm tra, vận hành, sửa chữa.

Thiết kế vòi đốt:

Có 2 phương pháp:

 Phân phối nhiên liệu và không khí thành nhiều luồng tương đương,

xử lý từng luồng độc lập tạo thành nhiều ngọn lửa

 Đòi hỏi phân chia nhiên liệu và không khí trong buồng đốt phải chính xác.

 Các luồng nhiên liệu và không khí có sự tương tác tạo thành ngọn lửa đơn.

 Tăng khả năng tiếp xúc phân tử giữa nguyên liệu và không khí.

 Loại bỏ những yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác trong việc phân phối nhiên liệu và không khí.

Thiết kế hệ thống đốt

 Hệ thống đốt ngang:

 Nhiên liệu và không khí được trộn trong các vòi đốt.

 Gió cấp 1 được đưa dọc vào vòi đốt tạo ra guồng quay mạnh bên trong.

 Các van lối vào được điều chỉnh để quay gió cấp 2 từ hộp gió đã được gia nhiệt.

 Các sản phẩm cháy được dẫn trở lại vòi than cung cấp năng lượng để duy trì ổn định cho quá trình đốt.

 Các vòi đốt được bố trí theo hàng.

 Tỉ lệ nhiên liệu và không khí giữa các van phải sát nhau.

Thiết kế hệ thống đốt

 Hệ thống đốt dọc:

 Được dùng để đốt các nhiên liệu thể rắn, khó cháy như than ẩm.

 Cần ít nhiên liệu hơn 2 hệ thống trước.

 Có các thiết bị đốt và đắc tính hoạt động phức tạp hơn.

 Vòi đốt cải thiện hiệu suất năng lượng và giảm sự phát xạ khí NOx

Bộ đánh lửa (Ignitor)

Bộ đánh lửa IFM:

ON CMD FROM DDC

AIR SUPPLY OIL SUPPLY

TRANS-ELECTR ONIC BOARD

Bộ đánh lửa HEA:

EXTEND

OIL V/V

OFF / RETRACT CMD

 Đôi khi quạt được dùng để điều khiển nhiệt độ hơi nước

 Một số lượng nhỏ quạt được dùng làm mát vòi đốt, máy quét và các các thiết bị khác

Phân loại

 Quạt dùng trong nhà máy điện gồm 4 nhóm:

1 Quạt hút cưỡng bức (Forced-Draft Fan)

2 Quạt không khí sơ cấp (Primary-Air Fan)

3 Quạt hút cảm ứng (Induced-Draft Fan)

4 Quạt tuần hoàn khí (Gas-Recirculation Fan)

Quạt hút cướng bức (FD)

 Chức năng:

Cung cấp không khí cho quá trình đốt cháy nhiên liệu

Cung cấp toàn bộ dòng khí trong trường hợp không cómột quạt hút không khí sơ cấp

 Đặc điểm:

Cánh kiểu ly tâm (dạng airfoil) hoặc kiểu trục

Có các màn bảo vệ quạt khỏi các hạt trong luồng không khí đi vào

Làm việc trong môi trường sạch nhất, đặc biệt phù hợp cho hoạt động cần tốc độ cao

Quạt hút cướng bức (FD)

Thường có hiệu suất cao nhất trong nhà máy điện

Đa số có sẵn các bộ giảm tiếng ồn bên trong

Nhiệt độ không khí và độ cao trên mực nước biển của nhà máy điện là 2 yêu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động của quạt FD

Quạt không khí sơ cấp (PA)

 Chức năng:

Cung cấp không khí để làm khô và vận chuyển trực tiếp bột than từ các máy nghiền vào lò hoặc các kho lưu trữtrung gian

Hút chân không cho máy nghiền: hút không khí nóng từ đường ống không khí thứ cấp vào máy nghiền Hỗn hợp sau đó được đưa qua quạt, xả vào các ống nhiên liệu

và đưa vào lò đốt

Làm lạnh

Quạt không khí sơ cấp (PA)

 Đặc điểm:

Kích thước lớn, áp suất cao

Có thể được đặt trước hoặc sau thiết bị nghiền

Với quạt dùng để hút chân không cho máy nghiền:

1 quạt / 1 máy nghiền

Quạt không khí sơ cấp (PA)

Với quạt dùng để làm lạnh:

Cánh tỏa tròn (ly tâm)

Trong điều kiện môi trường làm việc khắc nghiệt (nhiệt độ cao, nhiều hạt bụi trong không khí), nên sửdụng cánh thẳng hoặc cánh ly tâm điều chỉnh

Có bộ giảm tiếng ồn giống quạt FD

Đặt trước bộ gia nhiệt không khí

2 quạt / 1 bộ sinh hơi nước

Quạt hút cảm ứng (ID)

 Chức năng:

 Tạo áp suất âm đủ để hút các sản phẩm cháy khỏi lò (50 -> 125 Pa)

 Thường được đặt ở phía cuối nguồn hệ thống loại bỏ -> chức năng làm sạch

 Quạt boost cho các thiết bị khử lưu huỳnh

 Đặc điểm:

 Sử dụng quạt cánh ly tâm kiểu airfoil

 Hiệu suất cao

 Giảm nhiễu loạn

 sử dụng quạt cánh hình tia, cong về trước hoặc sau

 Khả năng chịu mài mòn lớn hơn

 Hiệu suất thấp

 Ít tích tụ bụi bẩn -> giảm thời gian làm sạch

 Thiết kế đơn giản -> cho phép chế tạo bằng hợp kim đặc biệt

Quạt tuần hoàn khí (GR)

 Chức năng:

Hút không khí từ một điểm giữa bộ tiết kiệm ở ngoài với

bộ gia nhiệt trước bên trong và xả vào phía dưới lò

Điều khiển nhiệt độ hơi nước (phải dùng thêm bộ hút bụi có hiệu suất cao phía trước quạt)

Các loại quạt

 Quạt được chia làm 2 loại theo chiều của lưu lượng:

 Ly tâm (Centrifugal Fan)

 Trục (Axial Fan)

 Lưu lượng được điều chỉnh

bởi các van lối vào

Kiểu trục

 Dòng khí lối ra có phương trùng với trục bánh quạt

 Lưu lượng được điều chỉnh bằng cách thay đổi độ nghiêng của cánh quạt

Cánh quạt

 Thiết kế cánh quạt quyết định các đặc tính của quạt

 Lựa chọn cánh quạt phụ thuộc nhiều yếu tố: giới hạn tốc độ, mức nhiễu cho phép, hiệu suất, đặc tính trong phạm vi hoạt động v.v.

 Có 3 kiểu cánh cơ bản:

 Cánh cong về phía trước

 Cánh cong về phía sau (airfoil hoặc flat)

 Cánh thẳng (radial hoặc radial-tip)

Cánh quạt

 Hình dạng cánh giới hạn tốc độ hoạt động của quạt Với cùng tốc độ

ở biên, tốc độ gió kiểu cánh cong về phía trước lớn hơn kiểu cánh cong về phía sau

 Kiểu cánh cong về phía sau phù hợp với truyền động nối trực tiếp với động cơ hoặc tuabin hơi do cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ cao hơn

Cánh quạt

 Mỗi kiểu cánh có hiệu suất làm việc khác nhau

 Khả năng chống ăn mòn tỉ lệ nghịch với hiệu suất

Kiểu cánh cong về phía sau

Kiểu cánh cong về phía trước

 Công suất tăng khi lưu lượng tăng

làm động cơ lái dễ bị quá nhiệt

 Chạy êm hơn

Các đường đặc tính của quạt

 Các đường đặc tính được xây

 BHP: công suất khi chưa bị

tiêu tán trên các cơ cấu

truyền

 SE: hiệu suất tĩnh

Điểm làm việc

Chọn điểm làm việc

Điều khiển lưu lượng

 Với quạt kiểu ly tâm:

 Thay đổi độ mở của các van lối vào

 Độ mở van khá nhạy với lưu lượng thấp, kém nhạy với lưu lượng lớn hơn

 Với quạt kiểu trục

 Thay đổi độ nghiêng của cánh

 Lưu lượng thay đổi gần như tuyến tính

 Thời gian đáp ứng từ lúc cánh đóng hoàn toàn đến mở hết cỡ là

20 – 30 s

Điều khiển tốc độ

 Điều khiển tốc độ quạt là phương pháp hiệu quả nhất

 Các hệ điều khiển tốc độ đều mang lại những cải tiến nhất định về hoạt động và độ tin cậy:

Giảm ăn mòn

Giảm shock cơ khí khi khởi động

Có thể điều chỉnh tốc độ tại bất kỳ điểm nào trên dải tốc

Bộ gia nhiệt không khí

 Dòng khí đi ra từ nồi hơi được

đưa qua bộ gia nhiệt để làm nóng

dòng không khí đầu vào qua bề

mặt truyền nhiệt đối lưu

 Tăng hiệu suất và nhiệt độ

ngọn lửa trong nồi hơi

 Làm khô bột than

 2 thiết kế:

 Kiểu ống (Tubular Design)

 Kiểu hồi nhiệt (Regenerative

 Không khí chảy ngang, cắt các đường ống

 Xảy ra quá trình trao đổi nhiệt giữa không khí và dòng khí đốt

Bộ gia nhiệt không khí

 Kiểu hồi nhiệt

 Roto quay liên tục với tốc độ 1-3 v/ph (phụ thuộc bán kính), cắt dòng khí đốt và dòng không khí

 Quá trình trao đổi nhiệt xảy ra trên bề mặt của roto

Bộ gia nhiệt không khí

BỘ TIẾT KIỆM

Economizer

Bộ tiết kiệm

 Dòng khí đi ra từ nồi hơi

được đưa vào bộ tiết kiệm

Nhiệt từ dòng khí được

truyền qua các ống dẫn

nước cấp

 Tác dụng:

Tăng hiệu suất nồi hơi

Giảm thất thoát nhiệt

Giảm lượng nhiên liệu

và không khí cần đốt