Trong các nguồn nhiệt đó thì nguồn nhiệt có khả năng thu hồi từ nhà máy xi măng là rất lớn: có thể phát điện để đáp ứng một phần không nhỏ nhu cầu điện của nhà máy.. Việc tận dụng nhiệt
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CAO THÁI NGUYÊN
NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT THÔNG SỐ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TẬN DỤNG NHIỆT KHÍ THẢI TỪ LÒ NUNG
Trang 2CAO THÁI NGUYÊN
NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT THÔNG SỐ NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN TẬN DỤNG NHIỆT KHÍ THẢI TỪ LÒ NUNG
Trang 3CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1 GS.TS Lê Chí Hiệp – Chủ tịch Hội đồng
2 TS Hà Anh Tùng – Thư ký hội đồng
3 TS Bùi Ngọc Hùng – Ủy viên, Giáo viên phản biện 1
4 TS Bùi Trung Thành – Ủy viên, Giáo viên phản biện 2
5 TS Nguyễn Văn Tuyên – Ủy viên, Giáo viên hướng dẫn khoa học
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ
GS TS LÊ CHÍ HIỆP
Trang 4ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Cao Thái Nguyên MSHV: 09060400
Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1984 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Công Nghệ Nhiệt Mã số: 605280
I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu, đề xuất thông số nhà máy nhiệt điện tận dụng nhiệt khí thải từ lò nung nhà máy xi măng
II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Nghiên cứu các nguồn nhiệt thải của nhà máy
- Chọn sơ đồ nhiệt hệ thống thu hồi nhiệt thải
- Nghiên cứu phương pháp tính toán sơ đồ nhiệt
- Xây dựng chương trình tính toán
- Đề xuất thông số tối ưu cho chu trình nhiệt
III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2013
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2013
Trang 5LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô, giảng viên
Khoa Cơ Khí trường Đại Học Bách khoa TPHCM mà đặc biệt là quý thầy cô
ở bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu
trong thời gian học tại trường, không chỉ đơn thuần về mảng kiến thức chuyên môn mà còn những kiến thức kinh nghiệm trong thực tế, bổ ích trong suốt quá trình em học tập tại nhà trường
Em cũng gởi lời tri ân đến TS Nguyễn Văn Tuyên nguời đã trực tiếp
giảng giải và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp Đồng thời em cũng xin cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng phản biện luận văn
đã đọc và cho em những nhận xét, câu hỏi giúp em có cái nhìn sâu hơn và thực
tế hơn về đề tài mà em đang thực hiện cũng như những sai sót mà em mắc phải trong quá trình hoàn thành luận văn
Cuối cùng em gởi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã động viên em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp
Trang 6TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nguồn nhiệt thải từ các nhà máy xi măng xả bỏ ra ngoài vẫn luôn có một tiềm năng tận dụng tiếp Vì thế mà có nhiều đề tài nghiên cứu được thực hiện để thu hồi nguồn nhiệt thải tốt nhất và ứng dụng trong thực tế đạt hiệu quả cao nhất
Luận văn này đề cập tới vấn đề thu hồi nhiệt thải từ lò nung của nhà máy
xi măng ở Việt Nam để phát điện Cụ thể:
Nghiên cứu so sánh ưu nhược điểm một số sơ đồ thu hồi nhiệt thải phát điện tại các nhà máy xi măng
Lựa chọn sơ đồ nhiệt phù hợp với quy mô và điều kiện Việt Nam
Tính toán sơ đồ nhiệt của nhà máy nhiệt điện khí thải đã lựa chọn
Nghiên cứu đề xuất thông số hơi nước hợp lí cho chu trình nhiệt
Ngoài những kết quả nghiên cứu theo những nội dung trên, luận văn còn
đề ra những hướng phát triển mới và có thể làm bước khởi đầu cho những nghiên cứu sâu hơn về đề tài lò hơi tận dụng nhiệt khí thải
ABSTRACT
There is always a reusable potential from the disposal reusing waste heat
of cement plants Therefore, there have been many theses on the ways to use the heat up and apply in real to get the best effects
This thesis addresses the possibility of producing electricity from the waste heat of cement kilns in Vietnam More specifically, it focuses on:
Research on strengths and weaknesses of models of capturing heat and generating power at some cement plants
Choosing a thermoelectric solution suitable in the conditions of Vietnam
Calculations of the thermoelectric process of the selected power plant
Recommended specifications for the thermal cycle
In addition to the above discussions, the thesis also put forward recommendations for further research on steam boilers using waste heat
Trang 7LỜI CAM ĐOAN
Trong luận văn này ngoài những kết quả, những trích dẫn từ những nguồn tài liệu tham khảo mà tôi đã nêu trong luận văn Tôi xin cam đoan những nội dung còn lại trong luận văn là do chính tôi thực hiện, không sao chép trái phép bất kì tài liệu nào khác Nội dung này chưa được người khác thực hiện, phát hành và đăng trên các tạp chí khoa học kỹ thuật trong nước cũng như quốc tế
Mà tất cả những nội dung đều do tôi làm Tôi cam đoan những gì tôi viết, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm
Tác giả luận văn
Cao Thái Nguyên
Trang 8MỤC LỤC
Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ iii
Lời cảm ơn iv
Tóm tắt luận văn v
Lời cam đoan vi
Mục lục vii
Danh sách hình vẽ x
Danh mục các kí hiệu xii
Nội dung Trang Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 01
1.1 Đặt vấn đề 01
1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng trên thế giới 02
1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng trong nước 05
1.4 Mục tiêu nghiên cứu 09
1.5 Nội dung nghiên cứu 09
1.6 Phương pháp nghiên cứu 09
1.7 Giới hạn đề tài 09
1.8 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 09
Chương 2 THU HỒI NHIỆT THẢI TỪ NHÀ MÁY XI MĂNG 10
2.1 Nguồn nhiệt thải tại lò nung 10
2.1.1 Quá trình sản xuất xi măng theo phương pháp khô 10
2.1.2 Quá trình sản xuất clinker 12
2.1.3 Nguồn nhiệt khí thải sau tháp trao đổi nhiệt 14
2.1.4 Nguồn nhiệt khí thải sau thiết bị làm mát clinker 14
2.2 Phương án tận dụng nhiệt khí thải 14
Trang 92.2.1.Phương án chỉ tận dụng nhiệt khí thải từ tháp trao đổi nhiệt của lò
nung 14
2.2.2.Phương án tận dụng nhiệt thải từ cả tháp trao đổi nhiệt và bộ phận làm lạnh clinker 15
2.3 Một số sơ đồ thu hồi nhiệt thải phát điện đang sử dụng 16
2.3.1 Sơ đồ tận dụng nhiệt khí thải của nhà máy xi măng Hà Tiên 2 16
2.3.2 Sơ đồ quá nhiệt song song không có bình phân ly 18
2.3.3 Sơ đồ quá nhiệt song song có một bình phân ly 19
2.3.4 Sơ đồ quá nhiệt song song có hai bình phân ly 21
2.4 Chọn sơ đồ nhiệt 22
2.5 Các thiết bị chính của hệ thống 23
Chương 3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 31
3.1 Xác định áp suất ngưng tụ 31
3.2 Ảnh hưởng của thông số hơi ban đầu 32
3.3 Đường giãn nở của hơi trong tuabin 34
3.4 Phương pháp tối ưu điểm kẹp 35
3.5 Lựa chọn cặp thông số kết đôi ban đầu 36
Chương 4 XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ HƠI BAN ĐẦU 37
4.1 Các thông số ban đầu 37
4.1.1 Các thông số ban đầu thay đổi 37
4.1.2 Các thông số cố định 37
4.2 Sơ đồ trao đổi nhiệt lò hơi SP 38
4.3 Sơ đồ trao đổi nhiệt lò hơi AQC 39
4.4 Thông số nhiệt tại bộ góp từ hai lò hơi SP và AQC 40
4.5 Thông số nhiệt ở tuabin 41
4.6 Thông số nhiệt bình phân ly 42
4.7 Phần mềm tính toán và sơ đồ khối tính toán 43
4.7.1 Phần mềm tính toán 43
4.7.2 Giới thiệu phần mềm tính toán 43
Trang 104.7.3 Sơ đồ khối tính toán 51
4.8 Kết quả tính toán 52
4.9 Lựa chọn thông số tối ưu 67
Chương 5 KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 69
5.1 Kết luận 69
5.2 Kiến nghị 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
Phụ lục 1: Chương trình tính toán 72
Phụ lục 2: Đồ thị i – s 84
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 85
Trang 11DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình chương 1 1
Hình 1.1: Nhà máy xi măng ở Trung Quốc 03
Hình 1.2: Công ty xi măng Đài Loan 04
Hình 1.3: Biểu diễn mối quan hệ công suất phát điện và clinker của nhà máy 04
Hình 1.4: Nhu cầu tiêu thụ xi măng và tốc độ tăng trưởng hàng năm của ngành xi măng 05
Hình 1.5: Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 07
Hình 1.6: Nhà máy xi măng Công Thanh 08
Hình 1.7: Hệ thống nhà máy Holcim Hòn Chông 08
Hình chương 2 10
Hình 2.1: Sơ đồ quá trình sản xuất xi măng 10
Hình 2.2: Thành phần hóa học của clinker 12
Hình 2.3: Nung clinker 13
Hình 2.4: Sơ đồ tận dụng nhiệt thải từ tháp trao đổi nhiệt 15
Hình 2.5: Sơ đồ tận dụng nhiệt thải từ tháp trao đổi nhiệt và bộ phận làm nguội clinker 16
Hình 2.6: Sơ đồ tận dụng nhiệt khí thải của nhà máy xi măng Hà Tiên 2 17
Hình 2.7: Sơ đồ quá nhiệt song song không có bình phân ly 18
Hình 2.8: Sơ đồ quá nhiệt song song tận dụng nhiệt khí thải có một bình phân ly20 Hình 2.9: Sơ đồ quá nhiệt song song tận dụng nhiệt khí thải có hai bình phân ly 21 Hình 2.10: Lò hơi SP 24
Hình 2.11: Lò hơi AQC 25
Hình 2.12: Tuabin công suất 3 MW 27
Hình 2.13: Sơ đồ nhiệt bình ngưng 28
Hình 2.14: Sơ đồ nhiệt bình khử khí 29
Trang 12Hình chương 3 31
Hình 3.1: Sơ đồ trao đổi nhiệt trong bình ngưng 32
Hình 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ hơi ban đầu 33
Hình 3.3: Ảnh hưởng của áp suất hơi ban đầu 33
Hình 3.4: Đường giãn nở hơi trong tuabin 35
Hình 3.5: Đồ thị t – F thể hiện giá trị điểm kẹp 36
Hình chương 4 37
Hình 4.1: Đồ thị t – F biểu diễn quá trình trao đổi nhiệt tại nồi hơi SP 38
Hình 4.2: Đồ thị t – F biểu diễn quá trình trao đổi nhiệt tại nồi hơi AQC 39
Hình 4.3: Tổng hợp hai dòng hơi quá nhiệt tại bộ góp 40
Hình 4.4: Sơ đồ nhiệt tuabin 41
Hình 4.5: Sơ đồ nhiệt bình phân ly 42
Hình 4.6: Giao diện người dùng 46
Hình 4.7: Block diagram 47
Hình 4.8: Các dạng dây nối 47
Hình 4.9: Tạo connector cho các Icon của chương trình con 48
Hình 4.10: Các hàm chuyển giữa number và string 49
Hình 4.11: Các khối của thao tác với mảng 50
Hình 4.12: Sơ đồ khối tính toán 51
Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 1 54
Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 2 56
Hình 4.15: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 3 58
Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 4 60
Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 5 62
Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 6 63
Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 7 65
Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn các điểm đặc trưng trong tuabin trường hợp 8 66
Trang 13DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU
- WTO: Worrld Trade Organnization, Tổ chức Thương mại Thế giới
- AQC: Air Quenching Cooler, là lò hơi dùng để tận dụng nhiệt thải từ thiết bị làm mát clinker
- SP ≡ HP: Suspension Preheater, là lò hơi dùng để tận dụng nhiệt thải từ tháp trao đổi nhiệt
- ECO: Economizer, ống gia nhiệt nước sơ bộ
Trang 14đó là khi hòa nhập với thị trường chung thì chúng ta phải tuân thủ theo quy luật cạnh tranh chung Nếu không thay đổi theo kịp sự thay đổi của thế giới thì dần dần chúng ta sẽ tụt hậu rất xa
Trình độ phát triển khoa học công nghệ của chúng ta còn lạc hậu so với khu vực và thế giới Tuy hiện nay chúng ta có một số lợi thế nhất định trong môi trường cạnh tranh: giá nhân công rẻ, nguyên liệu rẻ…Nhưng nếu xét về lâu dài thì lợi thế này sẽ không còn Do đó nếu chúng ta không tiến hành cải tiến và đổi mới dần công nghệ ngay từ bây giờ thì trong tương lai khả năng cạnh tranh của Việt Nam trên trường thế giới sẽ không còn
Chính vấn đề trên đặt ra cho ngành khoa học và công nghệ Việt Nam nhiều thách thức, đòi hỏi không ngừng cải tiến kỹ thuật công nghệ và từng bước ứng dụng nó vào thực tiễn nhằm giúp các doanh nghiệp nâng cao khả năng cạnh tranh trên trường quốc tế
Năng lượng là một trong những yếu tố quan trọng cho sự tồn tại và phát triển của xã hội cũng như duy trì mọi sự sống trên trái đất Trong nhiều thập kỉ qua, việc tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng lên cùng với sự phát triển kinh
tế, trong đó nhiên liệu hóa thạch như dầu thô, than đá, khí thiên nhiên,… chiếm
đa số nguồn năng lượng tiêu thụ Đa số những nguồn năng lượng này là không tái sinh, và chúng bị cạn kiệt dần trong tương lai
Trang 15Do vậy việc sử dụng những nguồn năng lượng mới để thay thế cho nguồn năng lượng hóa thạch là điều đang được các nhà nghiên cứu quan tâm để nhằm hạn chế khả năng cạn kiệt của chúng
Chính vì lí do đó mà việc tận dụng các nguồn nhiệt thải tại các công ty, nhà máy xí nghiệp là rất cần thiết để đáp ứng cho nhu cầu thiếu hụt năng lượng hiện nay
Trong các nguồn nhiệt đó thì nguồn nhiệt có khả năng thu hồi từ nhà máy
xi măng là rất lớn: có thể phát điện để đáp ứng một phần không nhỏ nhu cầu điện của nhà máy
Việc tận dụng các nguồn nhiệt thải một cách hiệu quả và hợp lý sẽ mang lại các lợi ích sau:
- Tiết kiệm nhiên liệu: trong một quy trình sản xuất có thể có nhiều công đoạn cần đến nguồn nhiệt năng, do đó có thể tận dụng nhiệt thải của công đoạn này để cung cấp cho công đoạn khác nhằm giảm lượng tiêu hao nhiên liệu cung cấp cho toàn hệ thống
- Tăng tính kinh tế của hệ thống, khai thác tối đa năng suất làm việc của hệ thống so với trước đây
- Góp phần bảo vệ môi trường: việc giảm đi lượng tiêu hao nhiên liệu cũng đồng nghĩa với việc giảm lượng khí thải CO2, SO2…ra môi trường
1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng trên thế giới
Trên thế giới thì việc tận dụng nhiệt thải tại nhà máy xi măng đã được ứng dụng từ nhiều năm trước, nhất là các nước phát triển Việc tận dụng nhiệt khí thải nhà máy xi măng được áp dụng rộng rãi để phát điện ở Trung Quốc, Nhật Bản, Hoa Kỳ, …
Nhà máy sản xuất xi măng Trung Quốc đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ tận dụng nhiệt thải để phát điện Đất nước này sản xuất 1,65 tỷ tấn xi măng năm 2009, chiếm hơn 50% sản lượng xi măng thế giới Một mặt, ngành công nghiệp này đang tăng cường cơ cấu lại thông qua việc sáp nhập, giải thể và xoá bỏ công suất lạc hậu Mặt khác, nó tích cực áp dụng các
Trang 16chính sách nhằm giảm tiêu hao năng lượng, cải thiện việc tận dụng chất thải, và bảo vệ các khu bảo tồn địa chất và môi trường bằng cách xây dựng các trạm phát điện nhiệt thải
Hình 1.1: Nhà máy xi măng ở Trung Quốc
Phát điện nhiệt thải tại Nhà máy Xi măng Jingyang:
Hai dây chuyền nung phương pháp khô tại Nhà máy Xi măng Jingyang, mỗi dây chuyền có công suất clinker 5000 tấn/ngày Nhiệt độ của khí thoát ra từ silo tầng trên của tháp trao đổi nhiệt vào khoảng 320oC và nhiệt độ khí thải từ buồng làm nguội clinker vào khoảng 350oC
Tiêu hao nhiệt của lò nung hiện nay là 3,32 GJ/tấn clinker Một máy phát điện và các hệ tuabin có công suất thiết kế bằng 20700 kW Điện sản xuất ra được dùng trực tiếp trong nhà máy xi măng và về có thể phát lên lưới điện công Công suất lý thuyết hàng năm phát điện nhiệt thải của nhà máy này vào khoảng
150 triệu kWh/năm
Trang 17Thu hồi nhiệt thải nhà máy xi măng để phát điện của Đài Loan
Hình 1.2: Công ty xi măng Đài Loan Nhà máy điện nhiệt khí thải này tận dụng khí thải buồng tiền nung (PH)
và khí từ thiết bị làm nguội (AQC) để phát điện Nồi hơi tiền nung (PH boiler) là nồi hơi dùng khí thải từ thiết bị làm nguội được lắp đặt các đường ống từ buồng tiền nung và thiết bị làm nguội Hơi nước sinh ra từ các nồi hơi này được chuyển tới tuabin hơi nước và phát điện
Hình 1.3: Biểu diễn mối quan hệ công suất phát điện và clinker của nhà máy
Trang 181.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng trong nước
Xây dựng là ngành đóng vai trò quan trọng trong quá trìnhphát triển kinh
tế của Việt Nam do Việt Nam đang trong quátrình hoàn thiện hạ tầng kinh tế và kiến trúc xã hội Triển vọngtăng trưởng của ngành xây dựng là nhân tố hỗ trợ tích cực cho ngành xi măng phát triển Tốc độ đô thị hóa nhanh trung bình khoảng 30 – 33%/năm,cùng với việc phát triển và hoàn thiện cơ sở hạ tầng dẫn đến tốc độ tăng trưởng của ngành công nghiệp xây dựng thườnglớn hơn tốc độ tăng trưởng của nền kinh tế Trong đó, ngànhxi măng duy trì tốc độ tăng trưởng
ổn định hơn và dự kiến ởmức trên 11%/năm từ nay đến năm 2015
Mức độ cạnh tranh của các doanh nghiệp trong ngành ximăng còn ở mức thấp và vai trò chi phối tập trung chủ yếu ở Tổng Công ty xi măng Việt Nam Tuy vậy, cạnh tranh trongngành sẽ gia tăng mạnh khi các dự án mới đi vào hoạt động Ngành xi măng từ tình trạng thiếu hụt xi măng trước đây sẽ chuyển sang
dư thừa năng lực sản xuất kể từ năm 2010
Các doanh nghiệp trong ngành xi măng có tỷ suất lợi nhuận thấp do chi phí nguyên vật liệu tăng cao, nhất là đối vớinhững doanh nghiệp phải phụ thuộc vào nguồn clinker nhập khẩu, trong khi giá bán xi măng chịu sự điều tiết của chínhphủ Do đó dẫn đến nhu cầu là phải tiết kiệm năng lượng
Hình 1.4: Nhu cầu tiêu thụ xi măng và tốc độ tăng trưởng hàng năm ngành xi măng
Trang 19Tổng công ty xi măng Việt Nam là một doanh nghiệp hạng đặc biệt của nền kinh tế nước nhà do vậy không thể không tiết kiệm năng lượng Đứng trước
xu hướng hội nhập, những năm gần đây Tổng công ty đã chủ động nắm bắt cơ hội mới, đón trước những thách thức trở ngại, trên cơ sở đó xác định cho mình hướng đi và những giải pháp tích cực để chủ động nâng cao khả năng cạnh tranh khi hội nhập
Để tăng quy mô phát triển của ngành xi măng Việt Nam thì cần có những giải pháp cần thiết nâng cao khả năng cạnh tranh khi hội nhập kinh tế - quốc tế:
+ Đầu tư phát triển kỹ thuật sản xuất theo hướng quy mô lớn, tự động hóa cao: Với mục tiêu phát triển ngành công nghiệp xi măng đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020 " đưa ngành xi măng Việt Nam thành một nghành công nghiệp mạnh, có công nghệ hiện đại, đủ sức cạnh tranh trên thị trường trong nước và quốc tế trong tiến trình hội nhập." được xác định trong Quyết định 108/2005/QĐ-TTg ngày 16-5-2005 khi Thủ tướng Chính phủ phê duyệt quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam
+ Xây dựng đồng bộ lực lượng lao động có đủ trình độ quản lý, vận hành các cơ sở sản xuất hiện đại, hoạt động trong nền kinh tế thị trường hội nhập
+ Mở rộng thị trường, thực hiện tốt nhiệm vụ bình ổn giá cả xi măng trên phạm vi toàn quốc
+ Giữ vững vai trò làm công cụ để Nhà nước điều tiết vĩ mô nền kinh tế, Trong thời gian tới, để làm tốt vai trò chủ đạo này chúng tôi thấy tổng công ty cần làm tốt hơn nữa nhiệm vụ là trung tâm tư vấn đầu tư cho các thành phần kinh tế và các địa phương muốn phát triển sản xuất xi măng
Hiện nay nước ta và nước ngoài đang phối hợp với nhau để tận dụng nhiệt khí thải từ các nhà máy xi măng đạt hiệu quả cao Điển hình là cuộc họp tại Hà Nội vừa qua, Tổng công ty Công nghiệp xi măng Việt Nam (Vicem) phối hợp với Công ty JFE Engineering Corporation (Nhật Bản) và Công ty Pratt & Whitney Power Systems - PWPS (Mỹ) tổ chức Hội thảo về "Công nghệ thu hồi
Trang 20nhiệt dư để phát điện" dành cho ngành công nghiệp xi măng và các ngành công nghiệp năng lượng của Việt Nam
Trong bối cảnh suy giảm của nền kinh tế, doanh nghiệp sẽ càng khó khăn hơn nếu các khoản chi phí về năng lượng chiếm một phần không nhỏ trong sản xuất Vì vậy, tiết kiệm năng lượng được coi là việc cần thiết và là yêu cầu tất yếu cho phát triển bền vững Đây cũng chính là yếu tố tiên quyết để đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai, bảo vệ môi trường và ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu
Năm 2000, Tổ chức phát triển nguồn năng lượng mới NEDO của Nhật đã tặng cho Việt Nam một hệ thống thiết bị trạm phát điện nhiệt khí thải công suất 2.950 kW lắp vào dây chuyền xi măng hệ khô lò quay công suất clinker 3.000 tấn/ngày tại Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 Sau bảy năm hoạt động, trạm phát điện nhiệt khí thải tại Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 đã phát ra 105 triệu kWh
Hiện nay ở Việt Nam đã thu hồi nhiệt khí thải để phát điện tại ba nhà máy:
+ Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 công suất 1,2 triệu tấn clinker/năm, thu
hồi nhiệt thải của lò hơi SP phát điện 2.950 kW Thị trấn Kiên Lương - Huyện Kiên Lương - Tỉnh Kiên Giang
Hình 1.5: Nhà máy xi măng Hà Tiên 2
Trang 21+ Nhà máy xi măng Công Thanh Thanh Hóa: năm 2008, Tập đoàn Công Thanh đã đưa vào sử dụng dây chuyền một sản xuất xi măng và clinker ở Thanh Hóa giai đoạn 1 với công suất 2500 tấn clinker/ngày và giai đoạn 2 sẽ đạt công suất 10000 tấn clinker/ngày
- Dây chuyền 1: đã xây dựng hoàn thiện nhà máy công suất đặt của tuabin hơi là 4,5 MW
- Dây chuyền 2: hiện đang xây dựng dự án thu hồi nhiệt thải công suất đặt
tuabin hơi 18 MW
Hình 1.6: Nhà máy xi măng Công Thanh
+ Nhà máy xi măng Holcim Hòn Chông, Xã Bình An, huyện Kiên Lương,
tỉnh Kiên Giang Nhà máy đã tận dụng năng lượng nhiệt thải công suất 6,3 MW
Hình 1.7: Hệ thống nhà máy Holcim Hòn Chông
Trang 221.4 Mục tiêu nghiên cứu
Tầm quan trọng của việc thu hồi nhiệt thải là như vậy tuy nhiên vẫn còn tồn tại một số sơ đồ nhiệt với các thông số hơi khác nhau mà chưa rõ là thông số nào cho hiệu quả tốt hơn Do vậy việc nghiên cứu, đề xuất thông số nhà máy nhiệt điện tận dụng nhiệt khí thải từ lò nung nhà máy xi măng là rất cần thiết cho hiện nay nhằm mục đích là tối ưu hóa các thông số thiết kế để đem lại hiệu quả tốt nhất trong quá trình thu hồi nhiệt thải ở điều kiện Việt Nam
1.5 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu các nguồn nhiệt thải của nhà máy
Chọn sơ đồ nhiệt hệ thống thu hồi nhiệt thải
Nghiên cứu phương pháp tính toán sơ đồ nhiệt
Xây dựng chương trình tính toán
Đề xuất thông số tối ưu cho chu trình nhiệt
1.6 Phương pháp nghiên cứu
Dùng các phương trình tính toán về kỹ thuật để nghiên cứu khả năng tận dụng nhiệt khí thải từ nhà máy xi măng
Tính toán và tối ưu hóa thông số sơ đồ nhiệt của nhà máy
Viết chương trình tính toán để khảo sát sự biến thiên của thông số đầu vào của tuabin ảnh hưởng đến hiệu suất tận dụng nhiệt khí thải
1.7 Giới hạn đề tài
Đề tài này xây dựng chương trình tính toán thông số thiết kế sơ đồ nhiệt của nhà máy nhằm đề suất thông số hơi nước tối ưu về mặt kỹ thuật chứ chưa xem xét tới tối ưu về mặt kinh tế, do bởi việc khảo sát giá thành hệ thống là rất phức tạp và tác giả luận văn không có điều kiện tiếp cận
1.8 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Hỗ trợ đánh giá về mặt kỹ thuật khả năng tận dụng nhiệt khí thải trong thực tế
- Tối ưu thông số đầu vào của tuabin nhằm mục đích đem lại hiệu quả lớn nhất
từ hệ thống thu hồi nhiệt thải lựa chọn
- Khả năng áp dụng cho hệ thống tương tự khác
Trang 23Chương 2
THU HỒI NHIỆT THẢI TỪ NHÀ MÁY XI MĂNG
2.1 Nguồn nhiệt thải tại lò nung
2.1.1 Quá trình sản xuất xi măng theo phương pháp khô
Trang 24- Nguồn nguyên liệu chính: Đá vôi, đất sét và phụ gia laterit, phụ gia sản xuất xi măng gồm thạch cao, puzolan và phụ gia trơ
- Nhiên liệu: chủ yếu là dùng than, phương pháp đốt bột than là theo kiểu phun Quá trình sản xuất xi măng theo phương pháp khô trải qua bốn công đoạn:
a Xử lý nguyên liệu thô
Nguyên liệu đá vôi, đất sét và xỉ tất cả hòa trộn và đưa vào máy nghiền, sau đó máy nghiền tự động nghiền nhỏ nguyên liệu ra theo kích thước yêu cầu Sau khi nghiền xong đất sét khô và đá khô được đưa qua hệ thống cân tự động rồi đưa qua hệ thống nghiền thô một lần nữa trước khi đưa vào bộ phận silo trộn cho hai loại nguyên liệu đá vôi và đất sét được trộn đều với nhau rồi đưa đến tháp trao đổi nhiệt
Sau khi nguồn nguyên liệu được silo trộn xong đưa qua tháp trao đổi nhiệt, khí thải sau tháp trao đổi nhiệt sẽ đưa ngay về bộ phận lọc bụi thực hiện quá trình lọc bụi đảm bảo điều kiện môi trường và thải qua ống khói thải ra ngoài
b Quá trình nung clinker
Liệu clinker được nung trong lò quay Nhiệt độ tại vùng nung đạt tới (1450 – 1500)oC
c Quá trình hoàn tất
Sau khi thực hiện quá trình nung, clinker được hòa trộn với thạch cao đưa qua hệ thống cân tự động Khi cân tự động xong sẽ đưa qua máy nghiền xi măng hòa trộn với xi măng postland để tạo thành xi măng postland và một phần đưa qua cân tự động rồi đưa vào thùng trộn với các phụ gia thành những loại khác nhau
d Quá trình vận chuyển
Sau khi sản phẩm được hoàn thành sẽ đưa qua các bộ phận đóng gói và vận chuyển đến thị trường tiêu thụ bằng nhiều phương tiện khác nhau Có thể bằng phương tiện như: xe tải, tàu hỏa, tàu thủy…
Trang 252.1.2 Quá trình sản xuất clinker
Hình 2.2: Thành phần hóa học của Clinker
Chuẩn bị nguyên nhiên liệu:
- Nguyên liệu (đá vôi, chất thải công nghiệp, bùn thải, bột mài, tro lò đốt ) Chất thải công nghiệp được xử lý sơ bộ như: được phân loại, phơi khô, trộn đều Nguyên liệu đạt yêu cầu kỹ thuật được tập kết về khu vực nghiền liệu
- Nguyên liệu được định lượng sau đó được đổ vào máy nghiền Khí nóng thu hồi từ khí thải lò quay được phun vào máy nghiền tạo thành hệ thống sấy nghiền
Trang 26liên hợp Phối liệu sau khi nghiền được băng tải cao su chuyển đến gầu tải và được đổ vào két chứa, silo phối liệu
- Than cám được nhập về kho, phơi khô và nghiền bằng máy nghiền và gầu tải chuyển vào silo chứa
- Tại khu vực nung dưới nhiệt độ (1450 – 1500)oC, than cám được đốt cháy hoàn toàn Tro than gồm các ô xít vô cơ được tham gia vào thành phần khoáng clinker
Trang 272.1.3 Nguồn nhiệt khí thải sau tháp trao đổi nhiệt
Hệ thống silo tháp trao đổi nhiệt của lò nung: Do hệ thống kín hoàn toàn nên nguồn phát sinh bụi là rất ít mà chỉ có lượng nhiệt tỏa ra không gian bên ngoài qua thành các silo tháp trao đổi nhiệt của lò nung nhưng không nhiều Khí thải của lò nung khoảng (320 – 360)oC được sử dụng làm các tác nhân sấy cho nghiền nguyên liệu với nhiệt độ khi sấy khoảng (260 – 280)oC sau đó ra ngoài qua ống khói
Thông số: Nhiệt độ (320 – 360)oC
Lưu lượng 242000 m3/h, tương ứng lưu lượng là 55 m3
/h theo
1 tấn clinker/ngày
2.1.4 Nguồn nhiệt khí thải sau thiết bị làm mát clinker
Công đoạn làm nguội clinker: clinker ra khỏi lò nung có nhiệt độ cao được làm mát làm nguội clinker từ nhiệt độ 1370 o
C xuống đến 650 oC Khí thải tại ngăn thứ nhất của thiết bị làm mát có nhiệt độ cao được cấp cho lò nung Còn lại, một phần đến sấy và nghiền, phần còn lại qua lọc bụi tĩnh điện rồi thải ra
ngoài qua ống khói
Thông số: Nhiệt độ 360oC
Lưu lượng 89000 m3/h, tương ứng lưu lượng là 20,2 m3
/h theo
1 tấn clinker/ngày
2.2 Phương án tận dụng nhiệt khí thải
2.2.1 Phương án chỉ tận dụng nhiệt thải từ tháp trao đổi nhiệt của lò nung
Trong sơ đồ này, người ta đã tận dụng nhiệt từ bộ phận làm mát clinker để sấy không khí đốt nhiên liệu
Khí thải sau tháp trao đổi nhiệt của lò nung có nhiệt độ khoảng (320 – 360)oC không đưa ngay về bộ phận lọc bụi, mà được dẫn qua lò hơi tận dụng nhiệt thải đặt tại đuôi lò (lò hơi SP) để sinh hơi quá nhiệt chạy tuabin máy phát điện Khí thải sau lò hơi tận dụng nhiệt thải SP lúc này mới được đưa qua bộ lọc bụi và thải qua ống khói
Trang 28Nguồn nhiệt sau bộ phận làm mát clinker sẽ dùng để sấy không khí đốt, hoặc mục đích khác chứ không tận dụng để phát điện
Ưu điểm: vốn đầu tư ít, tận dụng được 2 nguồn nhiệt một cách độc lập Khuyết điểm: Phương án này chỉ dùng một lò hơi SP nên hiệu suất tận dụng nhiệt thải để phát điện không cao
Hình 2.4: Sơ đồ tận dụng nhiệt thải từ tháp trao đổi nhiệt
2.2.2 Phương án tận dụng nhiệt thải từ cả tháp trao đổi nhiệt và bộ phận làm mát clinker
Đây là sơ đồ được áp dụng trong hầu hết các nhà máy xi măng hiện đại
Ngoài quy trình tận dụng nhiệt thải dùng lò hơi SP, thì tại bộ phận làm nguội clinker: gió nóng có nhiệt độ cao 360oC ra khỏi máy làm nguội clinker sau khi qua máy lọc bụi phân ly được dẫn đến nồi hơi nhiệt ở đầu
lò (lò hơi AQC) để sinh hơi quá nhiệt và hợp cùng với hơi quá nhiệt sau
lò hơi SP để chạy tuabin máy phát Sau đó khói thải được dẫn vào hệ
Trang 29thống thoát khí đầu lò, nhiệt độ khói thải sau lò hơi AQC lúc này được hạ
Giảm một lượng lớn bụi từ khói thải ra môi trường
Khuyết điểm: vốn đầu tư cho hệ thống và thiết bị ban đầu lớn
2.3 Một số sơ đồ thu hồi nhiệt thải phát điện đang sử dụng
2.3.1 Sơ đồ tận dụng nhiệt khí thải của nhà máy xi măng Hà Tiên 2
Nguyên lí làm việc: Trong sơ đồ dưới đây chỉ tận dụng nguồn nhiệt thải
từ lò hơi SP Nhiệt sau khi ra khỏi tháp giải nhiệt sẽ chia làm 2 đường: một đường sẽ đưa đến lò hơi để sinh hơi sau đó đưa đến tuabin làm quay máy phát
Quạt
Lò quay Tháp giải nhiệt
Bộ phận làm mát clinker clinker
Trang 30điện và sinh điện Một phần khác sẽ đưa đi theo đường công nghệ để phục vụ theo yêu cầu
Hình 2.6: Sơ đồ tận dụng nhiệt khí thải của nhà máy xi măng Hà Tiên 2
1 Lò quay 6 Bình ngưng 11 Bộ lọc bụi điện
2 Lò hơi 7 Bơm 12 Quạt
3 Ống bay hơi 8 Tháp giải nhiệt 13 Ống khói
4 Tuabin 9 Nghiền khô
5 Máy phát 10 Bộ lọc
- Ưu điểm
+ Vốn đầu tư ít vì tận dụng được có một nguồn nhiệt
+ Năng suất phát điện không cao do vậy dẫn đến khả năng cung cấp điện cho nhu cầu của nhà máy thấp
- Nhược điểm
+ Vì tận dụng có một nguồn nhiệt nên nguồn nhiệt còn lại được thải trực tiếp ra môi trường bên ngoài gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến cuộc sống vi sinh vật xung quanh
Trang 312.3.2 Sơ đồ quá nhiệt song song không có bình phân ly
Trang 32Đặc điểm: Sơ đồ quá nhiệt song song không có bình phân ly lò hơi SP không có bộ hâm nước vì trong sơ đồ này thiết bị khử khí được dùng bằng hóa chất nên nhiệt độ trong bình khử khí thấp do đó nhiệt độ nước cấp vào bình khử khí thấp nên nồi hơi SP không sử dụng bộ hâm nước
Nguyên lí làm việc: Hơi sau khi ra khỏi tuabin sẽ đưa đến thiết bị ngưng
tụ để ngưng tụ thành lỏng hoàn toàn Sau đó đi tới bình chứa được bơm lên AQC và SP (trong đó AQC, SP được lắp đặt song song nhau) Sau khi vào AQC
và SP để sinh hơi rồi sau đó đưa về ống góp tới tuabin để làm quay tuabin và làm quay máy phát điện để sinh điện Hơi ra khỏi tuabin được đến thiết bị ngưng
tụ tiếp tục chu trình mới
Ưu điểm: Tận dụng được hai nguồn nhiệt của hai lò hơi SP và lò hơi AQC
do vậy hiệu suất phát điện cao và khả năng cung cấp điện lớn
Nhược điểm:
+ Hơi đi vào có nhiệt độ vừa phải không cao lắm so với hai lò và áp suất thấp hơn, sẽ mất đi một lượng hơi phân ly để đưa vào phần hạ áp
+ Vốn đầu tư ban đầu cho hệ thống lớn
2.3.3 Sơ đồ quá nhiệt song song có một bình phân ly
Đặc điểm: trong sơ đồ này lò hơi SP và AQC đều có sử dụng bộ hâm nước và có một bình phân ly Nước từ bộ hâm nước của lò hơi SP đến bình phân
ly Tại đây xảy ra quá trình phân ly sinh hơi bão hòa đưa đến cung cấp cho phần
hạ áp của tuabin nhằm mục đích tăng lượng hơi đến tuabin để tăng hiệu suất và công suất của tuabin Phần lỏng tách ra được đưa trở lại bình khử khí cung cấp nước cho hệ thống
Trang 342.3.4 Sơ đồ quá nhiệt song song có hai bình phân ly
Đặc điểm: Sơ đồ trên cả hai lò hơi SP và AQC đều sử dụng bộ hâm nước
và có hai bình phân ly được nối tiếp nhau Nước từ bộ hâm nước của lò hơi SP
Trang 35đến bình phân ly thứ 1 Tại đây xảy ra quá trình phân ly sinh hơi bão hòa đưa đến cung cấp cho phần hạ áp của tuabin, phần lỏng tách ra được đưa xuống bình phân ly thứ 2 Tại đây xảy ra quá trình phân ly sinh hơi bão hòa một lần nữa hơi này đưa đến cung cấp cho phần hạ áp nhằm mục đích tăng lượng hơi bão hòa đến tuabin để tăng hiệu suất và công suất của tuabin Phần lỏng tách ra được đưa trở lại bình khử khí cung cấp nước cho hệ thống
+ Ưu điểm: có hai bình phân ly nên có hai lần sinh hơi bão hòa đưa đến cung cấp cho phần hạ áp do đó lượng hơi bão hòa đến tuabin tăng lên làm cho hiệu suất và công suất phát điện sẽ tăng
+ Nhược điểm: có hai bình phân ly trong sơ đồ nên sơ đồ nhiệt phức tạp
và chi phí cho hệ thống cao
2.4 Chọn sơ đồ nhiệt
Sau khi tìm hiểu và phân tích một số sơ đồ nhiệt tận dụng nhiệt khí thải của các nhà máy xi măng thì ta chọn sơ đồ nhiệt khí thải nhà máy tận dụng nhiệt khí thải có một bình phân ly cho việc tận dụng nhiệt để phát điện Mặc dù sơ đồ
đó có vốn đầu tư cao hơn nhưng khẳ năng tận dụng nhiệt thải của hai nguồn nhiệt là tối đa nên đáp ứng được nhu cầu điện năng của nhà máy và các chỉ tiêu
kỹ thuật của nhà máy
Có thể nói, nguyên lý hoạt động của hệ thống tận dụng nhiệt thải trong nhà máy xi măng tương tự như hoạt động của nhà máy nhiệt điện:
Năng lượng dưới dạng nhiệt dư của khí thải được sử dụng để sản xuất hơi quá nhiệt
Tại tuabin, hơi quá nhiệt đi vào tuabin Đầu tiên hơi nước giãn nở trong ống tăng tốc (cánh tĩnh của tuabin) để tăng động năng sau đó, đập vào cánh động của tuabin, làm tuabin quay và sinh công chạy máy phát điện Máy phát điện được dẫn động trực tiếp bởi tuabin hơi nước với công suất nhất định
Trang 36 Hơi nước sau khi giãn nở sinh công ở tuabin được làm mát để ngưng tụ
và được bơm ngưng tụ đưa quay lại nồi hơi tiếp tục các vòng tuần hoànsau
Nước làm mát ở thiết bị ngưng tụ có nhiệt độ ban đầu khoảng 30o
Hệ thống phát điện tận dụng nhiệt khí thải không có lò đốt riêng
Lò hơi tận dụng nhiệt khí thải không có ống gia nhiệt không khí (Air heater)
Hơi nước quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất tương đối thấp
Nguồn điện sản xuất không phát điện lên lưới điện quốc gia mà chỉ đáp ứng nhu cầu điện năng của nhà máy xi măng
Thông số hơi: Theo kết quả nghiên cứu các sơ đồ nhiệt thì thông số hơi chưa đồng nhất Áp suất p = (0,8 – 2,0) MPa và nhiệt độ t = (300 – 360) o
C Do vậy chưa tìm ra được thông số tối ưu nhất [Trích từ tài liệu tham khảo 11]
2.5 Các thiết bị chính của hệ thống
Lò hơi
Một phần nhiệt dư từ khí thải sau tháp trao đổi nhiệt và khí thải của thiết
bị làm lạnh clinker sẽ được thu hồi ở các lò hơi sản xuất hơi nước quá nhiệt cung cấp cho tuabin (ngưng tụ) Hệ thống phát điện theo dự án này bao gồm các lò hơi:
- Lò hơi tận dụng nhiệt khí thải sau tháp trao đổi nhiệt (lò hơi SP)
- Lò hơi tận dụng nhiệt khí thải của thiết bị làm lạnh clinker (lò hơi AQC)
Trang 37+ Lò hơi SP
Lò hơi SP sử dụng khí nóng sau tháp trao đổi nhiệt Đường ống dẫn khí nóng cấp cho lò hơi được bố trí trên đường khí thải sau tháp trao đổi nhiệt và trước khi vào tháp điều hoà khí thải
Hình 2.10: Lò hơi SP Khí nóng ra khỏi lò hơi SP sẽ được đưa quay lại tháp điều hoà khí thải của dây chuyền sản xuất clinker để có thể sử dụng làm tác nhân sấy ở máy nghiền liệu hoặc được khử bụi ở lọc bụi điện Các van giữa tháp điều hoà khí thải và lò hơi SP được bố trí cho phép tách hệ thống lò hơi này ra khỏi dây
Trang 38chuyền sản xuất clinker trong trường hợp cần bảo dưỡng hoặc sự cố ở hệ thống phát điện
+ Lò hơi AQC
Hình 2.11: Lò hơi AQC Nhằm mục đích nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt, thiết bị làm mát clinker được cải tạo để cho phép lấy khí nóng có nhiệt độ cao hơn (350 – 360)o
C Các van khí cần thiết được bổ sung để cho phép điều chỉnh lưu lượng và nhiệt độ khí cấp cho lò hơi cũng như cho phép lò hơi này tách khỏi hệ thống trong trường hợp xảy ra sự cố ở hệ thống phát điện
Trang 39Do tính chất mài mòn của bụi clinker, buồng lắng sẽ được bố trí để tách một phần bụi trong khí thải trước khi đi vào lò hơi
Vị trí lò hơi
Do yêu cầu sử dụng khí nóng từ sau tháp trao đổi nhiệt và thiết bị làm mát clinker tương ứng, khí thải ra khỏi các lò hơi được đưa về vị trí thích hợp của dây chuyền sản xuất clinker Thêm vào đó, một phần khí nóng sau buồng lắng bụi còn được cấp cho máy nghiền than Các lò hơi SP và AQC được bố trí gần các nguồn khí nóng nói trên
Kết cấu và nguyên lý làm việc
Cả hai lò hơi SP và AQC đều là loại lò hơi ống nước
Nước cấp cho lò hơi bao gồm phần nước ngưng và phần nước bổ sung Nước cấp cho lò hơi cần được xử lý và bổ sung các tác nhân ức chế ăn mòn cần thiết Nước bổ sung và nước ngưng tụ được cấp cho lò hơi thông qua bơm nước ngưng tụ
Bên trong các lò hơi, nước tuần hoàn tự nhiên, nghĩa là nước đi xuống theo các ống xuống và đi lên bình phân ly hơi nước theo các ống đi lên
Các ống nước lò hơi được chia thành các nhóm khác nhau theo chức năng: ống hơi quá nhiệt, ống bay hơi (sinh hơi nước bão hoà), ống hâm nước
Có nhiều loại ống trao đổi nhiệt: ống trơn, ống có vấu hoặc có gân Ống trao đổi nhiệt có vấu hay có gân có ưu điểm làm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt, tuy nhiên cũng gây hiện tượng bám bụi bên mặt ngoài Vì vậy, thường được trang bị
cơ cấu rũ bụi cần thiết
Trang 40 Tuabin hơi nước
Hơi nước quá nhiệt và một phần hơi nước bão hoà sau các lò hơi được đưa về tuabin của trạm phát điện Tuabin hơi nước kiểu ngưng tụ được lựa chọn Công sinh ra do sự giãn nỡ của hơi nước được sử dụng dẫn động máy phát điện
Hình 2.12: Tuabin có công suất 3 MW Nguyên lý hoạt động của tuabin: Hơi quá nhiệt và một phần hơi bão hoà
đi vào tuabin Đầu tiên hơi nước giãn nở trong ống tăng tốc (cánh tĩnh của tuabin) để tăng động năng, sau đó đập vào cánh động của tuabin, làm tuabin quay và sinh công chạy máy phát điện