Quá trình sinh hơi và chu trình hơi – nước

  1. Quá trình sinh hơi

Thông thường ở các Nhà máy nhiệt điện, hoi được sinh ra bởi nhờ lượng nhiệt cung cấp bởi nhiên liệu hóa thạch (than, dầu), hơi thoát của turbine khí (nhiệt điện khí) hoặc sinh ra bởi phản ứng phân rã nhiên liệu hóa thạch (Nhà máy điện hạt nhân). Trong phần này chỉ đề cập đến chu trình hơi – nước của lò hơi có bao hơi, quá trình sinh hơi, turbine, sau đó quay về bình ngưng,… đến lò hơi…

Bao hơi có nhiệm vụ tách hơi từ hỗn hợp hơi nước như đã mô tả tại bài viết trước

Sơ đồ lò hơi

Hình 1: Sơ đồ lò hơi

Hình 1 cho ta thấy bao hơi và các thành phần lò hơi, thể hiện sự sinh hơi do quá trình hấp thu nhiệt từ buồng đốt của các dàn ống sinh hơi, tạo thành hỗn hợp hơi-nước đi lên bao hơi (tuần hoàn tự nhiên).

Hơi thoát ra khỏi bao hơi theo các dàn ống của các cộ quá nhiệt (superheater: Primary SH, Platen SH, Secondary SH…) tạo thành hơi quá nhiệt gộp lại thành 02 đường đi đến turbine.

2. Turbine

Tại turbine, hơi quá bảo hòa được cấp thông qua các cửa phun lên các tầng cánh turbine. Xen kẻ tần cánh dẫn hướng cố định gắn vào vỏ turbine và các tầng cánh quay liên với trục turbine như Hình 2.

Hình 2: Cánh turbine

Hơi mang năng nượng tác động tác động và sinh công tại tầng cách quay phía trước, nhờ sựu dẫn hướng của cánh dẫn hướng tác động trực tiếp lên tầng cánh quay tiếp theo. Điều này tạo nên monen chuyển động quay cho turbine.

Tại các sơ đồ chu trình hay điều khiển turbine được khí hiệu như Hình 3.

Hình 3: Ký hiệu Turbine

Hình 3: Ký hiệu Turbine

Turbine có thể gổm 1 hoặc nhiều tầng. Bằng việc sử dụng hơi thoát ra sau khi sinh công tại tầng cao áp hay trung áp đưa về gia nhiệt bời các dàn ống của bộ gia nhiệt (Reheater). Hơi được gia nhiệt quay trở lại tâng cánh cuối cùng hạ áp để sinh công lần nữa. Sau tầng này hơi đã giải phóng hầu hết năng lượng, hơi nước được đẩy qua bình ngưng để nương tụ thành nước và tiếp tục tuần hoàn theo chu trình như Hình 4.

Hình 4: Chu trình Hơi-Nước tại Lò hơi-Turbine

Hình 4: Chu trình Hơi-Nước tại Lò hơi-Turbine

3. Hệ thống Bình ngưng

Hơi được ngưng tụ tại bình ngưng nhờ trao đổi nhiệt trên các hệ ống với nước làm mát được bơm từ các nguồn nước như sông, biển. Sau khi trao đổi nhiệt nước làm mát sẽ xả ra cửa xả cách xa cửa nhận để đảm bảo tuần hoàn nhiệt. Trong một số trường hợp người ta có thể sử dụng làm mát cho nước làm mát bằng không khí nhờ hệ thống tháp làm mát (cooling tower).

4. Hệ thống Bình khử khí

Lý do có bỏ bọt khí lẫn trong nước:

  • Nước cất được cấp lần đầu hoặc bổ sung trong quá trình vận hành (tiếp xúc với ký quyển).
  • Thâm nhập của không khí trong chu trình như: tại các mặt bích, các đường nước chèn bơm nước ngưng…

Nếu tồn tại bọt khí trong nước, sẽ làm ăn mòn, hư hỏng đường ống lò hơi (mối hàn, phần gia công nguội…). Vì vậy cần có bộ phận khử khí (Deaerator).

Ngoài chức năng chính là khử các bọt khí trong nước cấp, Bình khử khí còn có một số tính năng sau:

  • Coi như là bình ngưng cuối cùng trong chuổi ngưng hơi
  • Nhận nước từ bình ngưng về, chứa và cung cấp nước đầu vào cho các bơm cấp nước vào lò
  • Nhận nước xả từ các bộ gia nhiệt cao áp (HP Heater) và các bẩy nước áp suất cao (high pressure trap drain)

Bình khử khí thường nhận hơi từ cửa trích của turbine để vận hành hệ thống. Cấu tạo Bình khử khí như Hình 5. Bao gồm phần khử khí ở phía trên và bồn chứa ở phía dưới.

Hình 5: Bình khử khí

Hình 5: Bình khử khí

6. Hệ thống châm hóa chất

Các chất như Hydrazine (N2H4), Sodium sulphite (Na2SO3) được sử dụng để xử lý độ PH, Na+, Si… trong nước để đảm bảo tiêu chuẩn không làm hư hỏng đường ống, các thiết bị của lò và turbine khi hơi và nước đi qua. Hệ thống này được điều khiển bằng PLC và giám sát tại hệ thống điều khiển trung tâm DCS.

7. Bơm cấp và các van nước cấp

Bơm cấp cung cấp nước cho lò hơi với lưu lượng được điều khiển bởi các hệ van và tốc độ quay quả các bơm cấp (bơm điện và bơm turbine)

Hệ thống nước cấp như Hình 6.

Hình 6: Hệ thống nước cấp

Hình 6: Hệ thống nước cấp

Facebook Comments

Leave a Reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

*