các nm này dùng bã mía, rác đô thị, khí metan (từ các túi khí trong lòng đất), sinh khối (xác động, thực vật)…để cung cấp E hoạt động. 8 Phân loại nhà máy điện Nmd dùng năng lượng tái sinh: là E từ sóng biển, thủy triều, gió, mặt trời, thác nước (thủy điện). 9 Phân loại theo thiết bị chuyển đổi E Nmd dùng tb hơi nước: trong nm này tb quay nhờ E giãn nở hơi nước trong cánh tb. Với hơi nước có P và T cao (làm trung gian) được sinh ra từ lò hơi. Nmd dùng tbk: khí cháy sinh ra khi đốt khí tự nhiên hoặc dầu được phun trực tiếp vào tb để quay tb. 10 Phân loại theo thiết bị chuyển đổi E Nmd chu trình hỗn hợp: sử dụng cả tb hơi và tbk. Khí tự nhiên được đốt để quay tbk, khói thải có T cao từ tbk đi qua lò hơi thu hồi nhiệt, lò này sẽ cấp hơi nước để hoạt động tb hơi. Nm thủy điện: nước từ các hồ chứa quay các tb nước kéo mpd để phát điện. 11 Phân loại theo thiết bị chuyển đổi E Nmd mặt trời: đây là nmd không có thiết bị quay, năng lượng từ ánh sáng mặt trời được biến trực tiếp thành điện nhờ các tấm quang voltaic. Ngoài ra, các mp nhỏ được kéo bởi đc đốt trong thường được dùng để làm nguồn dự phòng cho bệnh viện, khu công nghiệp… 12 Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam Các nmd ở Việt Nam chủ yếu là thủy điện và nhiệt điện đốt than. Gần đây nhờ sự phát triển của ngành dầu khí, các nmnd dùng chu trình hỗn hợp liên tục được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu tăng nhanh của phụ tải. 13 Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam 14 Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam 15 Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam 16 Tình hình các nhà máy điện ở Việt Nam 17 Tương quan giá điện trong khu vực 18 So sánh thủy điện và nhiệt điện Chỉ tiêu so sánh Thủy điện Nhiệt điện Thời gian xây dựng Dài Ngắn Vốn đầu tư Cao Thấp Giá thành điện năng Giá thành sửa chữa : 19 Kiến thức cơ bản về nhà máy điện 20 Các kiến thức cơ bản Để thuận lợi cho việc tìm hiểu, vận hành cũng như sửa chữa các thiết bị trong nmd, các kiến thức cơ bản về nmd được trình bày sau đây. 21 Áp suất là gì? Áp suất: P là lực tác dụng lên 1 đv diện tích Các đơn vị thường dùng: kg/cm2, bar, psi (pound per square inch), cmH2O, cmHg… Quan hệ giữa các đơn vị: 1 kg/cm2≈ bar ≈ psi ≈ 76 cmHg ≈ 10 mH2O P có thể được tạo ra theo 3 cách: (a) do trọng lượng của vật chất, (b) do lực cơ khí, (c) do gia nhiệt vật chất thí dụ như nước. 22 Áp suất đặt trên mặt phẳng 23 Áp suất là gì? P tạo ra do trọng lượng của vật chất: vật chất ở đây bao gồm chất rắn, chất lỏng và cả khối lượng của không khí trong khí quyển. Hình 1-4 cho thấy chất rắn cùng như chất lỏng tạo ra P=1kg/cm2 trên bề mặt một vật. 24 Áp suất là gì? Kk trong môi trường sống tác động P lên chúng ta cũng như mọi vật. Chúng ta thường không chú ý đến nó, do kk luôn bao quanh một vật từ mọi hướng và P tác động lên vật đó sẽ bù trừ lẫn nhau. P khí quyển chính là trọng lượng của khối kk bên trên một vật bằng 14.7 psi ở mực nước biển và giảm dần đến 0 khi ra ngoài bầu khí quyển trái đất. 25 Áp suất là gì? P tạo ra do lực cơ khí: là P tạo ra do có các tác động cơ khí. Ví dụ như: bơm hơi vào trong bánh xe, bơm nước vào trong đường ống… P tạo do gia nhiệt vật chất: ví dụ như nước (hoặc khí) nhốt trong bình kín được đun lên sẽ tạo ra một P bên trong bình do sự giãn nở cũng như do sự sinh hơi. 26 Phân loại áp suất P khí quyển: được đo bằng Barometer, ở mực nước biển = 1 kg/cm2 P tương đối, P dư hay P đồng hồ: là P của các môi trường có P lớn hơn P khí quyển, đo bằng manometer. P tuyệt đối: là thông số trạng thái, bằng P dư cộng P khí quyển. 27 Phân loại áp suất Chân không: là P nhỏ hơn P khí quyển, đo bằng vacuumeter. Khi hút bớt khí ra khỏi một bình kín, trong bình sẽ có P chân không. P ngược hay “độ chân không”: là một khái niệm đặc biệt dùng trong nmd dùng để chỉ độ chân không không hoàn toàn của BN. Đây là P tuyệt đối của hơi ngay khi ra khỏi tb để đến BN hay là “P bình ngưng”. 28 Phân loại áp suất 29 Nhiệt độ và nhiệt Trong nmnd, hiểu về nhiệt và T là quan trọng vì hầu hết các máy móc, thiết bị đều liên quan đến việc kiểm soát T. Hai đơn vị T thường dùng là Celcius và Fahrenheit. Quan hệ: 30 Phân biệt nhiệt độ và nhiệt Khi bỏ viên đá vào nước nóng, đá sẽ tan chảy. Nước nóng hơn viên đá mà nó truyền nhiệt sang, hay viên đá thì lạnh hơn. Dòng nhiệt di chuyển từ vật có nhiệt độ cao xuống thấp. T là điều kiện để xác định dòng nhiệt từ vật này sang vật khác. 31 Phân biệt nhiệt độ và nhiệt T để đo một vật nóng hơn hay lạnh hơn vật khác. Khi thêm nhiệt vào một vật sẽ làm gia tăng nhiệt độ của vật đó, ngược lại khi lấy bớt nhiệt sẽ làm vật nguội đi. 32 Các pp truyền nhiệt Dẫn truyền nhiệt: nhiệt được truyền từ phân tử này sang phân tử khác của một vật hoặc sang vật khác tiếp xúc với nó. Truyền nhiệt đối lưu: nhiệt truyền thành dòng từ phần này sang phần khác của chất lỏng hay chất khí. 33 Các pp truyền nhiệt Truyền nhiệt bức xạ: E nhiệt ở dạng ánh sáng và sóng bức xạ. Nhiệt từ một vật nóng sẽ truyền nhiệt bức xạ thẳng theo mọi hướng. Nói cách khác mọi vật “có thể nhìn” thấy nguồn nhiệt sẽ nhận được nhiệt bức xạ. 34 Lưu lượng Nước, hơi, kk, dầu, khí tự nhiên và khí cháy là các loại lưu chất được kể đến trong một nmd. Lưu chất sẽ chảy từ nơi có P cao đến nơi có P thấp. Để vận hành hiệu quả các thiết bị cần phải đo lưu lượng của các lưu chất này. Ví dụ như: lưu lượng nước cấp vào lò hơi, lưu lượng hơi đến tb… 35 Lưu lượng Q thể hiện lượng lưu chất (khối lượng hoặc thể tích) di chuyển được trong một đơn vị tg. Các đv: tấn/giờ, kg/giây, m3/giờ, l/phút…tùy thuộc vào đối tượng cần đo. Q tỷ lệ thuận với với độ chênh áp giữa đầu vào và đầu ra. Ma sát bên trong các ống, sự thay đổi hướng chảy, các vật cản trở làm giảm P của dòng chảy. Điều này luôn được lưu ý trong qt thiết kế cũng như vận hành nmd. 36 Nguyên lý các loại van và bẫy Trong bất kỳ nmd nào, các loại ống, van, bẫy cùng với các ngã rẽ được dùng để nối các phần của thiết bị hay các thiết bị với nhau. Sau đây sẽ mô tả một số loại van và bẫy thường gặp. 37 Nguyên lý các loại van và bẫy Van: Các van được thiết kế để thực hiện 1 trong 3 chức năng cơ bản sau: mở-đóng, điều chỉnh Q, và ngăn dòng chảy ngược. Có rất nhiều loại van nhưng tất cả đều theo vài nguyên lý cơ bản. Các loại van có thể đóng mở bằng tay, dây xích, đc điện, thủy lực điện từ, hay gió nén. Hai loại sau thường là van nhỏ, P thấp điều khiển phức tạp 38 Van cửa và van cầu Van cửa: Cửa (đĩa) van là loại nêm cứng, trở dòng ít. Vận hành đóng, mở hoàn toàn; không dùng điều chỉnh. Van cầu: Có trở dòng cao hơn van cửa. Dùng như van điều chỉnh hay thường xuyên thao tác. Có thể lắp đặt cho P ở trên hay dưới đĩa van tùy theo điều kiện vận hành 39 Van cửa và van cầu 40 Van một chiều Van một chiều (check valves): có ba dạng là cửa quay (swing gate), cánh bướm (butterfly) và dạng nâng (lift) trình bày ở hình bên dưới. Rõ ràng dạng nâng có trở dòng lớn hơn. 41 Van một chiều 42 Van bít và van bi Van bít và van bi (plug, ball valves): hai dạng van này có đặc điểm chung là xoay 90o để đóng hay mở hoàn toàn, và trở dòng rất thấp do cửa van mở có độ thông dòng lớn. Loại này thường dùng cho P thấp 43 Van bít và van bi 44 Van cánh bướm Van cánh bướm (butterfly valves): đĩa van xoay 90o để đóng mở. Van này có trở dòng nhỏ hơn van cầu nhưng lớn hơn van van cửa, bít và bi. Van này thường dùng ở P thấp và nhẹ tải 45 Van cánh bướm 46 Van giảm áp và van an toàn Van giảm áp và van an toàn (relief, safety valves): được thiết kế để tránh các hư hỏng thiết bị do quá P. Tuy nhiên có một số điểm khác nhau giữa hai loại 47 So sánh van giảm áp và van an toàn Đặc tính Van giảm áp An an toàn Áp dụng Lưu chất không nén được: nước , dầu. Lưu chất nén được: hơi và các loại khí. Mở van Độ mở tùy theo độ quá áp để duy trì áp suất nhỏ hơn giá trị đặt. Mở nhanh hoàn toàn (nhảy) khi áp suất vượt quá giá trị đặt (≈103%) và đóng nhanh lại khi áp suất xuống thấp hơn giá trị đặt (≈96%). 48 So sánh van giảm áp và van an toàn 49 Bẫy hơi Bẫy được đặt giữa đường ống hơi và hệ thống thu hồi nước ngưng tụ. Mục đích lấy nước ngưng và các loại khí ra khỏi hơi mà không làm tổn hao hơi cũng như giảm áp suất hơi. Bẫy hơi được lắp đặt theo sơ đồ bên. Phân thành bẫy nhiệt hay bẫy cơ khí. Có thể phân thành bẫy có dòng qua liên tục hay dòng qua gián đoạn. 50 Bẫy hơi 51 Bẫy hơi Bẫy nhiệt (Thermostatic traps): là bẫy mở theo nhiệt độ trong bẫy. Cơ cấu tác động dựa vào sự giãn nở khác nhau của cặp thanh kim loại (bimetallic type) hay sự giãn nở của hộp xếp kim loại (bellow type). Khi nước ngưng đầy trong bẫy – bẫy nguội: bẫy mỡ; khi hơi qua –bẫy nóng: bẫy đóng lại. Nguyên lý cấu tạo của hai loại bẫy nhiệt trình bày ở hình bên dưới. 52 Bẫy hơi 53 Bẫy cơ Bẫy cơ: Mechanical traps Có nhiều dạng bẫy cơ sau đây như bẫy phao (ball float), dạng thùng ngược (inverted bucket), các bẫy này mở khi đầy nước và ngược lại 54 Bẫy cơ 55 Sự bôi trơn và các loại bợ trục Khi các loại thiết bị quay hoạt động, nơi phần động và phần tĩnh cọ sát nhau sẽ sinh ra ma sát. Kết quả của sự ma sát là phát nhiệt, sự mài mòn, cản trở chuyển động và sinh ra tĩnh điện. Ổ trục và cổ trục hay còn gọi là ngõng trục là vị trí tiếp xúc giữa phần động và phần tĩnh. 56 Sự bôi trơn và các loại bợ trục Để giảm ma sát cũng như các hệ quả của nó thiết bị cần được bôi trơn. Mục đích của bôi trơn là tách các bề mặt chịu ma sát bằng cách chen lớp dầu hay mỡ vào giữa để giảm sự sinh nhiệt và sự mài mòn. Mỡ hoặc dầu sẽ được dùng để bôi trơn tùy theo tốc độ quay, độ nặng, cũng như loại bợ trục sử dụng. Việc bôi trơn là rất quan trọng vì giá thành cho dầu mỡ luôn nhiều lần rẽ hơn giá thành cho việc thay thế thiết bị kim loại hư hỏng. 57 Sự bôi trơn và các loại bợ trục Hai lực chính tác động lên bợ trục là lực đẩy dọc trục và lực hướng kính. Lực dọc trục có thể tác động theo một trong hai hướng song song với trục. Loại ổ trục kiểu lăn và có ống lót chủ yếu chịu lực hướng kính (ổ đỡ). Trường hợp lực dọc trục lớn phải dùng dạng ổ trục đặc biệt: ổ chặn. Do đó có thể phân ổ trục thành hai loại chính: ổ đỡ và ổ chặn 58 Sự bôi trơn và các loại bợ trục 59 Ổ đỡ Ổ trục có ống lót hay ổ trục trơn (sleeve bearing): được bôi trơn bằng mỡ hoặc dầu; bằng mỡ cho ổ trục chịu vận tốc thấp và tải nặng; trường hợp vận tốc và nhiệt độ cao thì thường dùng dầu. Đối với ổ trục máy phát và tuabin có tải nặng và vận tốc cao thì dùng dầu được bơm tăng áp lực. 60 Ổ đỡ Vòng bôi trơn ổ trục ống lót: loại này dùng một vòng có đường kính lớn hơn đường kính trục. Vòng này có phần đáy nhúng trong thùng dầu để lấy dầu tưới lên cổ trục khi trục quay. 61 Ổ đỡ 62 Ổ đỡ Ổ bi và ổ đũa (ball, roller bearing): hai loại này thuộc dạng ổ trục chống ma sát. Khi quay ma sát có rất ít do ổ trục chỉ còn tiếp xúc điểm trên viên bi hay con lăn. Hai loại này thường dùng mỡ để bôi trơn. 63 Ổ chặn Hình bên dưới là dạng đơn giản nhất trong các loại ổ chặn: Ổ chặn Kingsbury (Kingsbury thrust bearing). Phần tĩnh của ổ trục này được gắn các guốc (pivot shoes) và vòng chặn (thrust collar) gắn trên phần động; tất cả ngập trong dầu khi vận hành 64 Ổ chặn 65 Bơm Bơm là thiết bị cơ khí dùng để thay đổi P và gây ra dòng chuyển động. Tuy có chung nguyên lý nhưng khi dùng cho chất khí được gọi là quạt (fan) hay máy nén (compressor); khi dùng cho chất lỏng gọi là bơm. 66 Bơm Có thể phân biệt bơm theo hai loại: (1) thế chỗ dương (positive displacement) là bơm chuyển động qua lại (piston) và loại quay (rotary); (2) Bơm loại động lực (kinetic) gồm các bơm ly tâm (centrifugal) và bơm phụt (injector) hoạt động theo nguyên lý Venturi 67 Bơm thế chỗ dương Bơm piston: hình bên dưới trình bày nguyên lý hoạt động của bơm nâng (lift pump), bơm đẩy (force pump) và bơm piston hai cấp (double action reciprocating pump); bơm này thường dùng để bơm hóa chất vào hệ thống nước của lò hơi 68 Bơm thế chỗ dương 69 Bơm thế chỗ dương Bơm quay: phổ biến là bơm vít (screw), bơm bánh răng (gear) và kiểu vấu (lobe) các bơm này có áp suất thoát không đổi. Trong nmd, các bơm này dùng phổ biến để bơm dầu và hóa chất 70 Bơm thế chỗ dương 71 Bơm thế chỗ dương 72 Bơm động lực Bơm ly tâm: là bơm hoạt động theo nguyên lý ly tâm. Bơm ly tâm rất đa dạng vể thể loại cũng như kích thước. Sự đa dạng của bơm ly tâm do các thay đổi ở cánh bơm, thân bơm cũng như số tầng bơm (một hay nhiều tầng). Nhờ các thay đổi đó bơm có thể có Q lớn với P thấp như bơm tuần hoàn, hay P cao với nhiều tầng bơm như btn lò. 73 Bơm động lực Bơm phụt: dùng nguyên lý Venturi 74 Hệ thống gió nén Hệ thống gió nén là không thể thiếu trong một nhà máy điện. Nó cung cấp gió để điều khiển thiết bị cũng như một số công dụng khác. Nó có thể được phân thành hai loại: gió điều khiển và gió công dụng. Hệ thống gió điều khiển (intrument air) : dùng cho các hệ thống, các van điều khiển bằng gió nén, các bộ truyền tín hiệu… Gió nén này phải sạch, khô và duy trì ở một áp suất nhất định. 75 Hệ thống gió nén Hệ thống gió công dụng (service): sử dụng để làm mát, chèn, các máy công cụ…hay có thể làm dự phòng cho hệ thống gió điều khiển. Gió này không yêu cầu chặt chẽ như gió điều khiển. Gió nén được cung cấp từ các mng đi qua các bộ lược và hút ẩm rồi đến các bồn chứa. Từ đây gió được phân phối đến các thiết bị sử dụng 76 Các trạng thái của nước Nước có 3 trạng thái: rắn, lỏng hay khí (hơi). Nước ở thể rắn: nước khi bị làm lạnh xuống khoảng 0oC sẽ hóa đá, sự hóa đá diễn ra từ ngoài vào trong. Thể tích nước khi hóa đá sẽ tăng lên. Nước ở thể lỏng: khi gia nhiệt nước đá, nó sẽ chảy thành nước. Nếu tiếp tục cấp nhiệt cho nước, T0 của nó sẽ được nâng lên. Nước cũng sẽ dãn nở khi tăng T. 77 Các trạng thái của nước Nước ở thể khí: sôi là hiện tượng các bọt hơi xuất hiện trong nước và nổi lên mặt nước, bọt này vỡ và giải phóng hơi ra. Hơi không nhìn thấy được, nóng và nhẹ hơn kk. Hơi sinh ra ở T0 sôi là hơi bão hòa. Sự siêu nhiệt và ngưng tụ: nếu tiếp tục gia nhiệt hơi bão hòa ta có được hơi siêu nhiệt. Hơi siêu nhiệt là hơi có T0 cao hơn T0 sôi của nước tại cùng P. Khi làm nguội hơi thì hơi sẽ ngưng tụ thành nước, nếu ngưng tụ hơi trong bình kín thì tạo ra ck do thể tích nước nhỏ hơn nhiều so với hơi.. 78 Lò hơi nhà máy điện 79 Định nghĩa lò hơi Lò hơi là thiết bị trong đó xẩy ra qt đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra sẽ biến nước thành hơi, biến năng lượng của nhiên liệu thành nhiệt năng của dòng hơi. 80 Lò hơi của Nhà máy điện tuabin hơi Lò hơi nmd, hơi được sx ra là hơi quá nhiệt. Hơi quá nhiệt nhận được nhờ các quá trình: đun nóng nước đến sôi, sôi để biến nước thành hơi bão hòa và quá nhiệt hơi để biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt có T cao trong các bộ phận của lò. Cs của lò hơi phụ thuộc vào lưu lượng, T và P hơi. Các giá trị này càng cao thì cs lò hơi càng lớn. 81 Lò hơi Nhà máy điện tuabin hơi Hiệu quả của qt trao đổi nhiệt giữa ngọn lửa và khói với môi chất trong lò hơi phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi trường (sản phẩm cháy) và của môi chất tham gia qt (nước hoặc hơi) và phụ thuộc vào hình dáng, cấu tạo, đặc tính của các phần tử lò hơi. 82 Đặc tính lò hơi nhà máy điện tuabin hơi Sản lượng hơi D: là lượng hơi do lò hơi sx ra trong một đơn vị tg- Tấn/h hay kg/s. Thông số hơi: Thông số hơi của lò được biểu thị bằng giá trị của T0 và P của hơi sau bqn. Hiệu suất lò hơi: thường dùng hiệu suất nhiệt, nó là tỷ số giữa phần nhiệt lượng mà môi chất hấp thu được với tổng nhiệt lượng đưa vào. 83 Nhiên liệu lò hơi Nhiên liệu là những vật chất khi cháy phát ra ánh sáng và nhiệt năng. Nhiên liệu hữu cơ dùng trong ngành năng lượng có 3 loại: Khí thiên nhiên. Nhiên liệu lỏng: dầu Diezen, dầu nặng. Nhiên liệu rắn: theo tuổi hình thành nhiên liệu ta có gỗ, than bùn, than nâu, than đá, than cám. Nhiên liệu vô cơ là nhiên liệu được tạo ra do phản ứng phân hủy hạt nhân Uranium. 84 Nhiên liệu lò hơi Nhiên liệu gồm những chất có khả năng bị oxy hóa gọi là chất cháy và những chất không thể bị oxy hóa gọi là chất trơ. Qt cháy nhiên liệu là qt phản ứng hóa học giữa các nguyên tố hóa học của nhiên liệu với oxi và sinh ra nhiệt, qt cháy còn là qt oxi hóa. Chất oxi hóa chính là oxi của kk cấp vào cho qt cháy, chất bị oxy hóa là các nguyên tố cháy được của nhiên liệu. Sản phẩm tạo thành sau qt cháy gọi là sản phẩm cháy (khói). 85 Nhà máy điện tuabin hơi 3 yếu tố cần thiết để sự cháy xảy ra: Nguyên liệu cháy Oxy cho sự cháy Đủ nhiệt để nguyên liệu bắt lửa và duy trì cháy. 86 Nhà máy điện tuabin hơi Nhiên liệu cung cấp phải được đốt cháy hoàn toàn trong buồng đốt, hạn chế tối đa sự mất nhiệt qua ống khói. Dầu được hâm nóng rồi hóa mù Than được nghiền thành bột trước khi phun vào buồng đốt. Kk cấp vào buồng đốt nhờ các qg, lượng gió cung cấp phải đủ cho sự cháy nhưng không quá dư sẽ gây tổn thất nhiệt. 87 Nhà máy điện tuabin hơi Để nâng T đến T bốc cháy của nhiên liệu: Hệ thống mồi lửa để đốt các nhiên liệu dễ cháy trước Sau khi nhiên liệu chính đã cháy T cháy sẽ tự duy trì nếu tỷ số nhiên liệu và kk được giữ ở trị số thích hợp. 88 Nhà máy điện tuabin hơi Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy nhiên liệu trong lò hơi chính là E do nhiên liệu và kk mang vào: Qđv = Qnl + Qkk Nhiệt lượng này một phần được sử dụng hữu ích để sinh hơi, còn một phần nhỏ hơn bị mất mát đi gọi là tổn thất nhiệt. Qđv = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6. 89 Nhà máy điện tuabin hơi Q1 là nhiệt lượng sử dụng hữu ích để sinh hơi, (Kj/kg) Q2 là lượng tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài lò hơi, (Kj/kg). Q3 là lượng tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học, (Kj/kg) Q4 là lượng tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học, (Kj/kg) Q5 là lượng tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt từ mặt ngoài tường lò ra kk xung quanh, (Kj/kg) Q6 là lượng tổn thất nhiệt do xỉ nóng mang ra ngoài, (Kj/kg). 90 Nhà máy điện tuabin hơi Hiệu suất của lò hơi là tỉ số giữa lượng nhiệt sử dụng hữu ích và lượng nhiệt cung cấp vào lò hơi. Hiệu suất của lò hơi có thể xác định bằng 2 pp: cân bằng thuận và cân bằng nghịch.. 91 Phân loại lò hơi Lò hơi được phân chia theo nhiều cách khác nhau và hiện nay cũng có rất nhiều loại lò đang được sử dụng. Phân loại lò hơi theo năng suất hơi, theo thông số hơi, theo nhiên liệu, theo cách đốt nhiên liệu …. 92 Chu trình tuần hoàn của nước và hơi trong lò hơi 93 Chu trình tuần hoàn của nước và hơi trong lò hơi 94 Chu trình tuần hoàn của nước và hơi trong lò hơi 95 Chu trình tuần hoàn của nước và hơi trong lò hơi Nước được bơm vào bao hơi nhờ BTN, từ đây chu trình tuần hoàn gồm 3 phần: (1) dòng nước từ bao hơi qua các ống nước xuống đến khu vực ống bị gia nhiệt (ống sinh hơi); (2) dòng hỗn hợp nước và hơi từ các ống sinh hơi trở về bao hơi; (3) dòng hơi bão hòa đi ra từ bao hơi qua ống quá nhiệt thành hơi quá nhiệt đến TB. 96 Chu trình tuần hoàn của nước và hơi trong lò hơi Nước tuần hoàn được là do sự chênh lệch tỷ trọng từng phần sinh ra từ việc đốt nóng nước. Trong lò tuần hoàn tự nhiên, P càng cao thì sự tuần hoàn càng giảm. Đồng thời các bọt hơi sinh ra trong ống nước lên có thể bám vào vách ống, rất khó di chuyển. Khi đó bề mặt trao đổi nhiệt bị bao phủ bởi màng hơi nước, gọi là hiện tượng màng sôi. 97 Đường đi của gió và khí cháy Gió sau khi rời QG sẽ lần lượt đi qua các BSG (hơi nước, hồi nhiệt hay cả 2) rồi đến hộp gió. Gió sau khi được đốt cháy trong buồng đốt cùng với nhiên liệu tạo thành khí cháy. Khí cháy lần lượt truyền nhiệt cho tường nước, các BQN, các dàn ống nước lên, các dàn ống nước xuống, bộ tiết nhiệt, BSG hồi nhiệt và cuối cùng được thải ra ống khói. Với lò đốt than, khí cháy phải đi qua bộ khử bụi than trước khi ra đến ống khói.. 98 Gió và khí cháy 99 Đường đi của gió và khí cháy 100 Khung lò hơi Nhà máy điện tuabin hơi Khung lò là một kết cấu kim loại dùng để treo hoặc đỡ tất cả các phần tử của lò. Khung lò gồm cột chính, phụ đặt trên hệ thống móng và được nối với nhau bằng các dầm. Các hệ thống treo đỡ dàn ống quá nhiệt, bộ hâm nước, bộ sấy kk, toàn bộ sàn thao tác để phục vụ cho công nhân làm việc ở vị trí cao và ở các chỗ cần kiểm tra, theo dõi, quan sát tro bụi. Làm bằng các thanh thép chữ I, V, U đơn hoặc các thanh này ghép lại với nhau. 101 Tường lò Nhà máy điện tuabin hơi Tường lò có nhiệm vụ ngăn cách các phần tử được đốt nóng của lò với môi trường xung quanh nhằm giảm bớt tổn thất nhiệt do tỏa ra môi trường xung quanh đồng thời hạn chế việc đốt nóng quá mức kk ở chung quanh nhằm đảm bảo đk làm việc cho công nhân vận hành, mặt khác nó còn có nhiệm vụ ngăn cản việc lọt gió lạnh ở ngoài vào trong buồng lửa và đường khói. 102 Dàn ống sinh hơi Dàn ống sinh hơi là phần chính của lò, các ống được bố trí cạnh nhau theo toàn bộ chu vi lò với mục đích ngăn ngừa không làm hỏng tường lò và nhận nhiệt bức xạ để sinh hơi. 103 Bộ quá nhiệt BQN được lắp để tăng T của hơi bão hòa, sinh ra trong lò hơi, đến T yêu cầu với lượng nhiệt bổ sung. 104 Bộ quá nhiệt 105 Bộ quá nhiệt 106 Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt 107 Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt Trong lò hơi hiệu suất nhiệt phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi T hơi quá nhiệt. Cần giữ T hơi quá nhiệt ở 1 trị số cho trước nào đấy bằng 1 số pp nhằm duy trì các thiết bị làm việc đạt hiệu suất cực đại bởi vì sự thay đổi T sẽ kéo theo sự dao động phụ tải. Nếu T hơi qn hoặc T hơi qn trung gian vượt T thiết kế, làm giảm ứng suất cho phép của tb và các thiết bị, sau đó phát sinh ứng suất nhiệt trong từng thiết bị, gây nên cháy ống và các sự cố khác của các chi tiết tb. Nếu T hơi q/nhiệt của bqn hạ thấp, không chỉ giảm hiệu suất nhiệt mà còn ăn mòn cánh tb do việc tăng độ ẩm ở tầng cuối. 108 Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt Các pp điều chỉnh khác nhau được dùng như bộ điều chỉnh T, bộ điều chỉnh T được dùng độc lập hoặc hỗn hợp với bộ điều chỉnh khác tùy theo kiểu lò, nhiên liệu dùng, vùng điều chỉnh bởi vì sự thay đổi T hơi phụ thuộc không chỉ dao động phụ tải mà còn thành phần khói nhiên liệu, sự làm bẩn bề mặt truyền nhiệt, đk vận hành ... 109 Bao hơi lò hơi Bao hơi được lắp trong các lò hơi tuần hoàn tự nhiên và tuần hoàn cưỡng bức đóng vai trò quan trọng trong lò hơi ống nước, gồm bao hơi và bao nước. Bao hơi dùng để tách hỗn hợp hơi - nước, để bơm hoá chất vào xử lý với thể tích nước ổn định, để lắp van an toàn Bao nước được dùng để góp và giữ chất lỏng và đóng vai trò phân phối chất lỏng đồng đều. Bao hơi hay “bao trên", “bao chính" phụ thuộc vào từng nct lò hơi, trong khi bao nước được coi như “bao cung cấp", " bao dưới". 110 Kiếng xem mực nước bao hơi Ống thủy là một thiết bị rất quan trọng của lò hơi, dùng để theo dõi mức nước trong lò hơi. Ống thủy được nối với lò hơi theo nguyên tắc bình thông nhau, 1 đầu của ống thủy được nối với khoang hơi, 1 đầu được nối với khoang nước. Với lò hơi ống lửa đứng, qui định mức nước trong qt lò làm việc luôn ngập 2/3-3/4 ống lửa. Với lò hơi ống lửa nằm ngang, qui định mức nước trong lò cao hơn ống lửa trên cùng là 10cm. Ống thủy luôn được nối để mức nước của lò nằm giữa ống thủy. 111 Kiếng xem mực nước bao hơi 112 Bộ hâm nước (economizer) Để tận dụng nhiệt thừa của khói sau bqn nhằm nâng cao hiệu suất của lò hơi, bố trí thêm các bề mặt nhận nhiệt như bộ hâm nước, bộ sấy kk. Nhiệm vụ của bộ hâm nước là gia nhiệt cho nước cấp đến T sôi hoặc gần sôi trước khi nước vào bao hơi. Theo nhiệm vụ có thể phân thành 2 kiểu bộ hâm: kiểu sôi và kiểu chưa sôi. 113 Ống góp lò hơi Ống góp là bình nhỏ chịu áp lực được dùng không chỉ để phân phối đều chất lỏng vào ống nước hoặc ống quá nhiệt, giống như bao hơi, cũng gom góp những chất lỏng nhận nhiệt, là bộ phận rất quan trọng của lò hơi. Được lắp đặt ở đầu vào, ra của bộ hâm nước, buồng đốt, bqn và quá nhiệt trung gian, số lượng ống góp được lắp là 20 ÷ 50 chiếc cho mỗi lò hơi, tuỳ thuộc vào dạng và cs của lò hơi. 114 Van an toàn Van an toàn là thiết bị dùng để ngăn ngừa phá hỏng về cơ học cho lò hơi do tăng P hơi quá mức. Khi P hơi tăng đến P vận hành lớn nhất, van an toàn này sẽ tự động mở để cho hơi xả ra khí quyển do đó ngăn ngừa sự quá áp của lò hơi. Van an toàn là thiết bị rất quan trọng có thể đảm bảo an toàn cho lò hơi và các thiết bị phụ của lò. Van an toàn cơ khí và van an toàn điện là hai dạng được sử dụng, được phân chia thành dạng lò xo, dạng trọng lượng và dạng đòn bẩy. 115 Van giảm áp dùng điện Van giảm áp dùng điện dùng để ngăn ngừa sự quá áp tạm thời của lò hơi và giữ P hơi trong lò ở mức an toàn theo yêu cầu hoặc nhỏ hơn, trong trường hợp phụ tải của lò và phụ tải điện không cân bằng. Hoạt động của van giảm áp dùng điện nhằm ngăn ngừa sự tăng áp của hơi ở đầu ra bqn và cũng giảm tác động thường xuyên của van an toàn dạng lò xo, do đó có thể ngăn ngừa hỏng hóc của bề mặt tiếp xúc của van. 116 Thiết bị khử bụi Thiết bị khử bụi có một vai trò cực kỳ quan trọng đối với lò đốt than bột. Nó có nhiệm vụ loại bỏ thành phần tro bay trong khói, đảm bảo yêu cầu về môi trường cho lò hơi. 117 Khử lưu huỳnh Lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu khi cháy sẽ tạo ra oxit lưu huỳnh SO2, oxit lưu huỳnh này khi kết hợp với hơi nước trong kk sẽ tạo ra acid sunphuric H2SO4, gây nguy hiểm cho môi trường xung quanh. Các nmd hiện nay được lắp thêm thiết bị để khử oxit lưu huỳnh trong khói thải. Có hai pp khử oxit lưu huỳnh trong khói chính, đó là quá trình ẩm và quá trình khô. 118 Bộ sấy không khí Để tăng cường hiệu quả qt cháy, đảm bảo qt bốc cháy nhanh và ổn định, kk cấp vào lò cần được sấy nóng đến 1 T nhất định. T kk nóng yêu cầu tùy thuộc vào loại nhiên liệu đốt. Nhiên liệu lỏng được sấy nóng bằng hơi đến khoảng 1000C và là loại nhiên liệu dễ bốc cháy, do đó kk nóng không cần phải có T cao, thường khoảng 1500C. 119 Các loại quạt gió Với các lò hơi lớn có bề mặt đốt phần đuôi, qg có nhiệm vụ cung cấp kk cho qt cháy, còn quạt khói có nhiệm vụ hút khói ra khỏi lò. Qg và quạt khói tạo nên hệ thống thông gió cho lò hơi, hệ thống đó gọi là hệ thống thăng bằng, luôn tạo cho P của khói từ buồng lửa đến khi ra khỏi lò nhỏ hơn P khí quyển. Để tạo P tương đối lớn thì qg và quạt khói thường dùng quạt ly tâm được dẫn động bằng động cơ điện. Đối với các lò hơi nhỏ, qg có nhiệm vụ cung cấp kk cho qt cháy nhiên liệu, còn chiều cao của ống khói có nhiệm vụ hút khói ra khỏi lò. Đặc tính kỹ thuật của quạt là lưu lượng quạt, cột áp đầu hút và đầu đẩy.. 120 Hệ thống dầu đốt Dầu dùng làm nhiên liệu chính trong các lò hơi đốt nhiên liệu lỏng, hoặc dùng làm nhiên liệu đốt phụ trợ khi cs thấp hoặc khi cs cực đại hoặc khi khởi động lò trong các lò hơi đốt nhiên liệu rắn (than, bã mía hoặc củi). Thường dầu đốt trong các lò là dầu FO. ở T môi trường, dầu có độ nhớt lớn, do đó cần phải có thiết bị sấy dầu để giảm độ nhớt nhằm vận huyển dễ dàng hơn, đồng thời dầu có thể dễ bốc cháy. Thường có thể sấy dầu đến T khoảng 900C-1000C. Bên cạnh bộ sấy cần có thêm bộ lọc để loại những cặn bẩn tránh hiện tượng tắc vòi phun dầu. 121 Hệ thống dầu đốt Có 2 loại vòi phun dầu: vòi phun thổi và vòi phun cơ khí. Vòi phun phải phun dầu thành các hạt bụi nhỏ, các hạt càng nhỏ càng dễ bốc cháy. Vòi phun cơ khí: dầu được phun thành bụi nhờ bơm cao áp nén lên đến P từ 10 đến 30 at và khi đi qua các lỗ nhỏ của vòi phun sẽ phun thành bụi. Vòi phun thổi: dòng dầu được phun thành bụi qua vòi phun nhờ động năng của dòng hơi hoặc khí nén có P từ 3-5 at. 122 Vòi đốt- lược dầu- bơm dầu Vòi đốt có nhiệm vụ cung cấp dầu và kk vào buồng đốt để duy trì sự cháy. Dầu và kk khi phun vào buồng đốt phải được trộn lẫn với nhau thật tốt. Bộ lọc dầu có nhiệm vụ loại bỏ các tạp chất trong dầu bảo đảm cho bơm, vòi phun làm việc an toàn và có hiệu quả nhất. Bơm dầu có nhiệm vụ nâng P dầu đến giá trị cần thiết để phun vào buồng đốt. 123 Bơm tiếp nước BTN có nhiệm vụ cấp nước lò trong qt lò làm việc. Mỗi lò hơi thường yêu cầu phải có 2 BTN. Riêng đối với những lò cs nhỏ hơn 500kg/h cho phép dùng 1 bơm. Cấu tạo bơm cấp: có 2 loại bơm cấp, bơm piston và bơm ly tâm . Bơm pit tông: Bơm piston có P cao nhưng sản lượng không lớn nên thường dùng cho các lò hơi nhỏ. 124 Bình khử khí Vấn đề bảo vệ chống ăn mòn của lò, tb, hệ thống nước cấp rất quan trọng khi sử dụng hơi có T và P cao trong nmd. Sự ăn mòn do oxy hoà tan trong nước lò lớn gấp 10 lần dioxide carbon. Ở T và P cao ăn mòn lớn hơn 200 lần khi ở T bình thường. Loại bỏ oxy trong nước cấp là đòi hỏi cấp thiết. 125 Bình khử khí Khi hợp kim đồng được dùng cho bgn nước cấp trong hệ thống nước cấp thì nó cũng bị ăn mòn nhanh chóng bởi oxy, do đó giảm bớt lượng oxy cũng là vấn đề rất quan đối với thiết bị này. Lượng oxy hoà tan trong nước ngưng đã được loại bớt trong bngưng, khoảng 0,02-0,03 cc/l, vẫn còn khoảng 0,005 cc/l được loại bỏ do được đốt nóng ở bkk. Việc thực hiện khử khí đặc biệt quan trọng đối với nmd dùng hơi có T và P cao. 126 Bình khử khí Thiết bị khử khí bao gồm bình khử khí bên trên và thùng chứa bên dưới. Thông thường, bkk được lắp ở độ cao khoảng 20-30m nằm giữa gian tb và lò hơi để đảm bảo độ cao đầu hút yêu cầu của btn. 127 Nguyên lý làm việc Bình khử khí Khi T trong bkk gần bằng T bão hoà, hệ số phân phối của oxy, ví dụ tỷ lệ oxy hoà tan chứa trong mỗi 1 pha thể khí và thể lỏng là giống nhau, do đó phần lớn oxy hoà tan trong nước cấp bay vào hơi nước. Nước ngưng vào bkk được phun vào trong bkk từ ống nhánh hoặc van nhánh ở phần trên của bình. 128 Nguyên lý làm việc Bình khử khí Với dạng hạt nhỏ như mưa, nước ngưng được phun vào này tiếp xúc với hơi đốt nóng làm T của nó tăng lên. Khi lần lượt đi qua các khay được lắp ở bên dưới, nó được đốt nóng đến T bão hoà làm cho nồng độ oxy hoà tan trong nước cấp giảm đi do bay vào hơi nước. Nước cấp đã khử khí hoàn toàn đi vào thùng chứa ở bên dưới bkk. 129 Nguyên lý làm việc Bình khử khí Hơi đốt nóng đi vào từ phần dưới bkk. Khi đi qua khe giữa các khay và tạo thành dòng đi lên ngược với dòng nước cấp, nó trao đổi nhiệt với nước cấp và khử khí hoà tan trong nước cấp. Các khí không ngưng tụ, ví dụ như oxy bão hoà trong nước cấp, đi lên theo hơi đốt nóng và được làm mát bằng nước cấp và bị cuốn vào các ống nhánh lắp ở phần trên bình khử khí, sau đó được đưa ra khí quyển hoặc bị hút vào bn với 1 lượng nhỏ hơi nước. 130 Nguyên lý làm việc của Bình khử khí 131 Nguyên lý làm việc của Bình khử khí 132 Các bộ hâm nước Các bgn nước cấp được chia thành gia nhiệt hạ áp và gia nhiệt cao áp, để gia nhiệt nước ngưng bằng hơi trích tb. Bgn nằm giữa bn và btn được gọi là bgn hạ áp, còn bgn nằm giữa btn và bộ hâm nước của lò gọi là bgn cao áp. 133 Các bộ hâm nước Hơi thoát Tb được ngưng tụ trong BN, lượng nhiệt truyền cho nước làm mát là lượng nhiệt tổn thất lớn nhất trong nm. Để giảm lượng nhiệt này, nếu một phần của hơi được trích trong quá trình dãn nở ở Tb để đốt nóng nước cấp, lượng nhiệt này được sử dụng có hiệu quả và lượng hơi thoát đến bình ngưng giảm đi, hiệu suất nhiệt có thể được cải thiện. 134 19. Bình gia nhiệt- bình hâm 135 Bình gia nhiệt- bình hâm 136 Bình gia nhiệt- bình hâm 137 Bình gia nhiệt- bình hâm 138 Bộ gia nhiệt nước- bình hâm 139 Chế độ nước lò Lò hơi là thiết bị luôn phải chịu T và P lớn. Các bộ phận của lò dễ bị ăn mòn, đóng cáu làm giảm hiệu quả và an toàn. Để lò hơi vận hành an toàn và hiệu quả thì phải duy trì một chế độ nước lò hợp lý. Tùy theo loại lò hơi mà phải đảm bảo các thành phần của nước như nồng độ muối, nồng độ kiềm, trị số pH trong giới hạn cho phép. Do luôn phải thực hiện chế độ xả nên cần phải thường xuyên bổ sung một lượng nước. 140 Chế độ nước lò Lượng nước này cần được xử lý rất kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng nước trong lò. Để duy trì được chế độ nước lò: Xử ký hoá chất nước lò: Chế độ phốt phát hoá nước lò để phòng ngừa đóng cáu CaSO4. Dùng Hydrazin (N2H4) khử O2 trong nước lò. Một số chất hữu cơ để phòng ngừa sôi bồng như Etylen diamin oleat (C17H35CONHCH2)2. Xử lý nước bổ sung bằng các bình trao đổi ion. 141 Tuabin hơi Tb hơi nước là thiết bị để chuyển đổi nhiệt năng của hơi ở p và T cao thành động năng và thành cơ năng do chuyển động quay của ro to Tb do sự va chạm của dòng hơi vào cánh động. Hơi sinh ra do sự cháy của nhiên liệu lỏng, khí hoặc nhiên liệu khác trong lò hơi được đưa đến vòi phun và dãn nở. Nó sinh ra động năng do giảm p và lực sinh ra bởi dòng chảy trong các rãnh cánh và sự đổi hướng của dòng này. Lực này sinh ra cơ năng và năng lượng này chiến thắng trở lực ro to và làm quay ro to. Lực làm quay ro to là xung lực và phản lực. 142 Tuabin hơi Thiết bị tb gọi là tổ hợp tất cả trang bị chính và phụ trợ của tb (bản thân tb, thiết bị ngưng hơi, hệ thống gia nhiệt và các đường ống dẫn trong phạm vi tb). 143 Tuabin hơi Thiết bị ngưng hơi là tất cả trang bị dùng để ngưng hơi thoát trong tb và tạo ck trong bn. Gồm bn, bnn, bth và ejectơ (bơm kk hay bơm tia). Nếu tb hơi dùng để kéo mpd thì tất cả các thiết bị, bao gồm tb, mp và thiết bị ngưng hơi, cũng như bộ giảm tốc (nếu có) được gọi là tổ tb-mp (gọi tắt là tổ máy). 144 Tuabin hơi Ts hơi ban đầu của tb là p0 và t0 của nó trước van stop, thông số cuối của hơi là pk và tk của nó ở ngay sau mặt bích của ống thoát tb. Hơi có ts ban đầu gọi là hơi mới, và với ts cuối - hơi thoát. Các ts định mức của tb: các ts tính toán (số vòng quay, p và T hơi mới, nước, dầu, ck…) mà nct đã ghi trong lý lịch tb. Với các ts đó sẽ bảo đảm cs định mức bảo hành. 145 Tuabin hơi Cs tb: công do tb sinh ra trong 1sec (N). Cs trong của tb: tổng cs từ các dãy cánh động truyền tới trục tb, có tính đến các tổn thất nhiệt bên trong của tb (N1). Cs định mức tb: P max đo được tại đầu cực mp và tb, phát huy lâu dài ở các ts định mức và với sự thay đổi trong giới hạn được nct quy định. 146 Tuabin hơi Cs kinh tế: cs ứng với suất tiêu hao hơi bé nhất để sx ra 1KWh năng lượng. Cs này khoảng 0,85 đến 0,95 cs đ/mức. Cs hiệu dụng: cs đo dược trên trục (khớp trục) rôto. Cs điện của tổ tb-mp: cs đo tại đầu cực mp. Phụ tải của tổ máy: cs phát ra trong thời điểm nhất định. Cs điện có ích của tổ máy: Cs cấp vào lưới cho các hộ tiêu thụ. 147 Tuabin hơi Theo dòng hơi: dòng hướng trục, hướng kính, hay dòng tiếp tuyến. Theo số tầng cánh, xung lực hay xung phản lực, theo vận tốc. Theo p: cao áp, trung áp và hạ áp Theo ngưng hơi hay không ngưng hơi. Theo tb đơn giản, tb phức hợp và tb ghép. 148 Tuabin hơi 149 Tuabin hơi Tb hơi gồm có: van Stop được lắp ở đường hơi vào, các vòi phun để dãn nở hơi và tạo ra tốc độ dòng hơi, ro to được làm quay nhờ hơi nước, vỏ để bọc các bộ phận trên, các ổ đỡ để đỡ ro to, bộ điều tốc để điều chỉnh tốc độ và điều chỉnh khả năng mang tải, hệ thống dầu bôi trơn … 150 Thân vỏ tuabin hơi Bao che cho tb, là nơi gắn các mỏ phun, gối đỡ, rotor cũng như tạo thành hộp kín cho hơi. Thân của tb hơi phải đủ bền để chống lại T và p cao của hơi, đồng thời phải duy trì khe hở thích hợp với Rotor. Cấu tạo của vỏ o chỉ cần độ cứng mà phải có độ dẻo để nó dãn nở và co lại theo chiều dọc cũng như chiều ngang khi T thay đổi. 151 Chóa thoát tuabin hơi Dùng để gọi phần vỏ hạ áp của tb, hơi rời tb được dồn lại ở đây đi vào ống thoát hay đến bn. 152 Trục hay rotor tuabin hơi Trục hay rotor (spindle, shaft, or rotor) là phần quay của tb. Phần chính của Rotor bao gồm trục, đĩa, các cánh, các phần chèn hơi, ngõng trục và khớp nối. 153 Hộp hơi Tuabin hơi Steam chest Hơi p, T cao đi từ ống dẫn hơi chính qua các van stop vào trong hộp hơi tới van kiểm soát, hơi từ đây cấp cho các mỏ phun. Hộp hơi được chia thành các dạng 90, 180, 360o tùy theo cs tb. Các tb cs rất lớn hộp hơi dòng đôi cùng với tb dòng đội được sử dụng. 154 Màng chắn Tuabin hơi Màng chắn (diaphragm). Các mỏ phun được gắn trên đó 155 Mỏ phun- cánh tĩnh Tuabin hơi Mỏ phun-Cánh tĩnh (Nozzles). Là nơi dòng hơi có vận tốc thấp và p cao đi qua trở thành hơi có p thấp với vận tốc cao hướng thẳng vào cánh của rotor. Các mỏ phun có thể được lắp ráp, hàn hoặc đúc lên các vòng đai. Tùy theo p và T làm việc các mỏ phun sẽ được chế tạo với vật liệu thích hợp. 156 Đường dẫn và cánh hướng Tuabin hơi Đường dẫn và cánh hướng (guides, guide blades) Để đổi hướng của dòng hơi vừa rời các cánh động phía trước hướng vào các cánh động phía sau. 157 Gàu hay cánh động Tuabin hơi Gàu hay cánh động (buckets, blades). Được gắn trên rotor, là nơi nhận dòng hơi từ mỏ phun để quay rotor, làm đổi hướng và moment của dòng hơi. 158 Đĩa hay bánh quay Tuabin hơi Đĩa hay bánh quay (disc or wheel). Được gắn chặt vào trục, ngoài rìa lắp các cánh động. 159 Chân cánh động Tuabin hơi Chân cánh là nơi chịu lực ly tâm lớn. Có nhiều dạng chân cánh khác nhau tùy theo loại cánh sử dụng. 160 Sự rò rỉ hơi Khi chuyển động trong phần truyền hơi của tb, luôn có 1 lượng hơi không đi qua rãnh ống phun mà đi qua khe hở giữa bánh tĩnh và trục tb. Lượng hơi này sẽ không tham gia qt biến nhiệt năng thành động năng. 161 Hệ thống chèn tuabin hơi Tb được thiết kế các hộp hơi chèn trục Rotor với vỏ tb. Để hạn chế dòng hơi lọt qua khe hở giữa trục và vỏ tb, để chèn các khe hở này ngăn ngừa sự rò rỉ từ cao áp ra khí quyển và tránh kk lọt vào phần hạ áp tb. Hộp chèn là thiết bị tiết lưu hơi bao gồm các răng tĩnh và động được bố trí đồng tâm với các khe hở hướng kính nhỏ. Hộp chèn làm việc bằng nguồn hơi chèn lấy từ hệ thống tự dùng của tổ máy. 162 Hệ thống trở trục Tuabin hơi Thiết bị quay trục dùng để quay chậm rotor Tb 7-8 vòng/phút. Khi sấy hoặc làm nguội Tb trong qt khởi động hoặc ngừng máy, để tránh cong trục rotor Tb. Được bố trí tại gối 4 của tb, gồm hộp giảm tốc, cơ cầu cài khớp điện- khí nén, một đc dẫn động chính đặt thẳng đứng và một đc cài khớp trên đỉnh đc chính và được nối đồng trục. Dầu bôi trơn cho thiết bị quay trục được cấp từ hệ thống dầu bôi trơn tb. Được cài khớp bằng tay hoặc thông qua cơ cấu cài khớp từ xa bằng điện - khí nén. Luôn vận hành ở chế độ được cài khớp hoàn toàn trước khi đc chính làm việc. 163 Gối đỡ Tuabin hơi Roto được đỡ bằng các gối đỡ trượt ở cả 2 đầu. Phần trượt của roto mà được gối đỡ mang được gọi là ngõng trục. Tại ngõng trục, đường kính của roto nói chung là nhỏ nhất. Khi cần thiết phải hiệu chỉnh bằng cách cạo chỗ này, độ bền tính toán phải được tính toán lại. 164 Ổ chặn Tuabin hơi Các ổ đỡ để đỡ lực dọc trục tác dụng lên trục quay và để hạn chế di chuyển gọi là ổ đỡ chặn, nó được dùng để điều chỉnh vị trí của roto, duy trì chính xác khe hở dọc trục giữa vòi phun và cánh động trong suốt tg tb làm việc. 165 Các khớp nối Tuabin hơi Các roto thường được sử dụng dưới dạng nối 3 đến 5 cái với nhau, kể cả với roto mp. Khớp nối được bố trí để điều chỉnh chính xác tâm trục roto khi nối và để truyền M xoắn. 166 Van stop Tuabin hơi Van Stop được lắp đặt trước vđk trên đường hơi chính vào tb. Chức năng: Đóng dòng hơi chính tức thì trong trường hợp cần dừng khẩn cấp tb do mất phụ tải hoặc sự cố. Điều chỉnh dòng hơi chính khi khởi động tb. 167 Van kiểm soát Tuabin hơi Đặt tại phía sau theo đường hơi của van Stop, vđk điều chỉnh dòng hơi vào tb. Duy trì tốc độ quay của tb khi có sự mất tải đột ngột và đóng dòng hơi vào tb khi cần dừng tb khẩn cấp. 168 Bình ngưng Tuabin hơi Cs tb tăng lên khi tăng ts đầu hoặc giảm ts cuối của hơi. T của hơi ra khỏi tb bị hạn chế bởi T nước làm mát nó (nước tuần hoàn) và thường cao hơn T của của nước làm mát từ 8 đến 100C. Nước làm mát lấy từ ao, hồ, sông, suối, có T khoảng C tùy vào mùa và đk địa lý của nmd, nghĩa là hơi bão hòa khi ra khỏi tb chỉ ngưng tụ ở T=30-350C, tương ống với p cuối tb từ 0,03-0,04 bar. 169 Bình ngưng Tuabin hơi Để đảm bảo được trạng thái này, nối ống thoát hơi của tb với bn, độ ck trong bn được tạo nên nhờ hơi ngưng tụ thành nước và nhờ các thiết bị đặc biệt như êjectơ hoặc bơm ck. Các thiết bị này sẽ liên tục hút kk ra khỏi bn. 170 Bình ngưng Tuabin hơi Tb ngưng cần được tạo ra P hơi thoát thấp hơn P khí quyển (P ck) bằng sự ngưng tụ và tạo ra nước ngưng. Thiết bị ngưng tụ bề mặt đang được sử dụng. Thiết bị ngưng tụ bề mặt còn có thêm BTH, thiết bị tạo ck, BNN. Còn có thể được lắp thêm thiết bị làm sạch ống nước làm mát kiểu bi. 171 Bình ngưng Tuabin hơi Nếu bn có độ ck cao, truyền nhiệt giữa hơi và nước tăng lên, cải thiện được hiệu suất nhiệt của thiết bị. Để duy trì ck cao, cần phải có T nước làm mát thấp và lượng nước làm mát tăng lên, do đó giá của thiết bị, các thiết bị phụ và chi phí năng lượng cho chúng cũng tăng lên. Do đó độ ck tính toán kinh tế nhất là 96.2kPa (722mmHg) và giới hạn ck trong vận hành là 98.6kPa (740mmHg). 172 Bình ngưng Tuabin hơi Độ ck được quyết định bởi T và lưu lượng nước làm mát. Lưu lượng nước làm mát khoảng lần lớn hơn nước ngưng tụ, và độ chênh T giữa đầu vào và đầu ra của nước làm mát là từ 5-10oC. 173 Bình ngưng Tuabin hơi 174 Bộ rút chân không Tuabin hơi Để duy trì độ ck cần thiết trong bn cần hút liên tục kk ra khỏi bn, ta dùng các thiết bị thải kk đặc biệt, các êjectơ hơi. 175 Bộ rút chân không Tuabin hơi Êjectơ được chia thành thành 2 loại: ejectơ khởi động và ejectơ chính. ejectơ kđ dùng để tăng tốc độ tạo ck khi khởi động tb và trong tg khởi động tb thì nó làm việc song song với êjectơ chính. Khi khởi động xong thì êjectơ này ngừng hoạt động, còn ejectơ chính vẫn liên tục làm việc liên tục từ khi khởi động cho đến khi dừng tb. 176 Nguyên lý tạo chân không Tuabin hơi Tạo ck: do thể tích hơi lớn hơn thể tích nước nhiều lần khi ở cùng P, do đó ck xảy ra khi hơi nước bị ngưng tụ. Đây chính là hiện tượng xảy ra trong bn. 177 Bơm nước ngưng Tuabin hơi Để hút nước được ngưng trong bn và cung cấp cho bgn hạ áp và khử khí, là bơm ly tâm trục đứng nhiều tầng. Nước ngưng này là nước bão hoà, rất dễ bay hơi. Cs của mỗi bơm bằng 50% lưu lượng nước ngưng max. 178 Bơm tuần hoàn BTH dùng để bơm nước làm mát bn, có đặc trưng là P đầu đẩy nhỏ và lưu lượng lớn. Bơm dòng hỗn hợp trục đứng được dùng rất rộng rãi. 1 ống hình trụ đứng, 1 đầu hút hình chuông, đầu đẩy gấp khúc và 1 chân đế của đc được gắn trên đế bơm tất cả được lắp cố định trên sàn còn đc lắp trên chúng. Trục và bánh công tác được treo từ đc bằng mối ghép. 179 Hệ thống dầu tuabin Tb hơi được vận hành ở tốc độ rất cao đến 3000v/ph Phải cung cấp đầy đủ dầu cho bôi trơn mỗi ổ để các ma sát trượt giảm đi. Cần dầu vận hành và dầu điều chỉnh cho bộ điều chỉnh tốc độ và các bộ điều chỉnh khác. Dầu này được cấp bởi bơm dầu chính 180 Hệ thống dầu tuabin Bd chính cung cấp dầu cho bộ điều tốc và các gối đỡ, là bơm ly tâm được nối trực tiếp vào trục tb. Dầu đưa vào bơm có P set do bơm kích thích dẫn động bằng tb dầu trong thùng dầu. Bd chính có p đầu đẩy là P set đưa dầu đến hệ thống điều chỉnh và tb dầu cho dẫn động bơm kích thích. Dầu dùng để bôi trơn tb dầu thì p giảm tới còn khoảng P set, được làm mát sau đó đưa đến hệ thống cung cấp dầu. 181 Bơm dầu phụ tuabin Khi tb quay ở tốc độ thấp, P dầu không đủ, đặc biệt khi khởi động và ngừng tb, dầu phải được cung cấp bằng bơm dầu phụ lắp trên thùng dầu. Bơm xoắn trục đứng dẫn động bằng đc điện được gắn ở phía trên của thùng dầu, tự động khởi động khi p của bơm dầu chính hạ xuống dưới P set. Bơm dầu phụ này phải sẵn sàng làm việc ở mọi thời điểm. 182 Hệ thống làm mát dầu tuabin 2 bộ làm mát dầu được đặt ở bên trên thùng dầu chính, để làm mát dầu cấp cho gối đỡ tb. Một bộ làm việc bình thường và 1 bộ là blm dự trữ. Khi T của nước làm mát ảnh hưởng theo T từng mùa, cần sử dụng đồng thời cả 2 blm để bảo đảm hiệu quả làm mát. 183 Bồn dầu chính tuabin Có dung tích V thích hợp để dự trữ toàn bộ lượng dầu cần thiết cho ht dầu. Nếu V thùng mà nhỏ hơn cs bơm, dầu sẽ bị dùng quá lâu và mau chóng bị hỏng. Khi V thùng dầu lớn, nước hoặc cặn chất rắn có thể được loại bỏ và hỗn hợp kk hoặc khí có thể được tách ra bên trong thùng. Thùng dầu chính có cấu trúc để có thể loại bỏ tất cả hơi nước hay khí ở bên trong bằng cách lắp bộ thông gió ở trên đỉnh thùng. 184 Bồn dầu dự trữ tuabin Thùng dầu dự trữ để giữ tạm thời dầu bôi trơn khi kiểm tra hay khi th/dầu chính đầy. Bơm cấp dầu (Bơm chuyển): Bơm bánh răng cấp dầu từ thùng dầu dự trữ đến thùng dầu chính hoặc điều hoà dầu từ thùng dầu chính sang thùng dầu dự trữ. 185 Hệ thống dầu tuabin Máy lọc dầu được dùng để loại bỏ tạp chất như nước, vật rắn trong dầu. Dầu được đưa từ thùng dầu vào khoang lắng. Khi đi qua bên trong phòng lắng, nước lẫn trong dầu được tách ra do sự khác nhau về sức căng bề mặt của chúng tại những tấm chắn và lắng ở đáy khoang. Nước lắng đọng này sẽ được đưa ra ngoài bằng Ejector nước. 186 Lọc dầu Tuabin hơi Dầu đi ra ở trên đỉnh khoang lắng và đi vào lưới lọc của khoang lọc. Sau khi những phần tử cặn tương đối lớn đã được loại bỏ, dầu được dự trữ trong thùng dự trữ. Quạt rút khí, được lắp trên đỉnh khoang dầu dự trữ loại bỏ hơi nước và khí trong khoang. Dầu được bơm ra khỏi thùng dự trữ bằng bơm lọc, chạy qua bộ lọc kiểu hộp lọc loại bỏ các hạt kích thước lớn hơn 2 – 4 µm. Dầu đã lọc được đưa đến thùng dầu chính 187 Quạt rút khí bồn dầu Tuabin hơi Đc dẫn động quạt rút khí được lắp ở trên đỉnh thùng dầu chính, vận hành liên tục, loại bỏ nước và kk trong dầu bôi trơn. Thùng dầu và tấm đỡ được nối với ống dầu hồi, thông gió cho tấm đỡ, cung cấp kk lạnh phù hợp để rút hết dầu nhằm giữ dầu đọng lại trên các cánh hoặc ro to và đốt cháy. Năng lượng cung cấp bởi mpđ (dc) trong trường hợp mất điện toàn nmd. 188 Hệ thống điều khiển Tuabin hơi Tb hơi dùng để kéo mp sx điện năng. Chất lượng dòng điện càng cao khi f dòng điện càng ổn định, nghĩa là tốc độ quay của mp càng ổn định, vì vậy tb-mp phải làm việc với số vòng quay không đổi để đảm bảo cho f của I luôn luôn ổn định. M quay của roto do công của dòng hơi sinh ra, còn M cản của mp do phụ tải điện sinh ra trên các cực của mp. 189 Nguyên lý làm việc Tuabin hơi 190 Chu trình Rankine Tuabin hơi Chu trình Rankine là chu trình cơ bản của nmd hơi nước. Lò hơi có nhiệm vụ cung cấp hơi nước ở p và T cao cho tb. Hơi này đi vào tb giãn nở sinh công làm quay tb, sau khi thoát khỏi tb hơi ngưng tụ thành nước ở bn và được bơm trở ngược về lò. |
