THÔNG TIN THƯ MỤC VÀ MÔ TẢ HỌC THUẬT GIÁO TRÌNH: VẬN HÀNH TUABIN HƠI VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ 1

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Vận hành Tuabin hơi và Hệ thống Thiết bị phụ 1 (Mã mô-đun: KTĐ19MĐ62) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề bắt buộc thuộc chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Vận hành Nhà máy nhiệt điện. Giáo trình được ban hành kèm theo Quyết định số 195/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam), do nhóm tác giả Ninh Trọng Tuấn và Nguyễn Thị Lan biên soạn với sự phối hợp chuyên môn từ Phân xưởng vận hành Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại và Công ty Cổ phần Nhiệt điện Hải Phòng.

       CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO NGHỀ VẬN HÀNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN (CAO ĐẲNG)

Về mặt thời lượng, mô-đun có khối lượng học tập gồm 05 tín chỉ với tổng thời gian 135 giờ (14 giờ lý thuyết; 114 giờ thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập; 07 giờ kiểm tra đánh giá).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo 3 nhóm chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức: Hệ thống hóa lý thuyết vận hành thiết bị tuabin hơi; giải trình quy trình thực hiện các nhiệm vụ kỹ thuật trong dây chuyền sản xuất điện năng của nhà máy nhiệt điện than.
  • Kỹ năng: Phân tích các thông số ảnh hưởng đến tính an toàn, độ tin cậy và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của tổ máy; thực hiện thành thạo các bước chuẩn bị, khởi động, giám sát và ngừng hệ thống tuabin cùng các hệ thống phụ trợ.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tác phong công nghiệp, kỷ luật vận hành ca kíp, khả năng phối hợp làm việc nhóm và xử lý kỹ thuật theo quy chuẩn an toàn lao động.

Điểm đặc thù của giáo trình là việc kết hợp trực tiếp giữa nguyên lý vận hành tiêu chuẩn với sơ đồ công nghệ, quy trình thực tế từ các nhà máy nhiệt điện đang vận hành tại Việt Nam (như Phân xưởng vận hành 2 – Nhiệt điện Phả Lại, Nhiệt điện Hải Phòng, Nhiệt điện Vũng Áng 1), tập trung vào cấu trúc tuabin kiểu 270T-422/423 và các hệ thống phụ trợ đồng bộ.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 13 bài học chuyên đề được cấu trúc tuần tự theo chu trình vận hành công nghệ và sơ đồ phân hệ thiết bị:

  1. Bài 1: Khái niệm về vận hành tuabin hơi (3 giờ): Cung cấp các nguyên tắc chung về an toàn, kinh tế và phương thức duy trì phụ tải; giới thiệu các điều kiện trip tổ máy; phân tích sơ đồ tổ chức ca kíp gồm 5 ca, 8 tổ sản xuất và bảng phân công 48 vị trí làm việc với 33 chức danh vận hành tại Phân xưởng vận hành 2 (Nhiệt điện Phả Lại).
  2. Bài 2: Công việc chuẩn bị khởi động tuabin (8 giờ): Quy định trạng thái kỹ thuật đối với hệ thống hơi chính, hơi tái nhiệt, bình ngưng, hệ thống dầu bôi trơn, dầu nâng trục, thiết bị quay trục; kiểm tra thiết bị đo lường; thử nghiệm tĩnh hệ thống điều chỉnh số DEH (Digital Electric Hydraulic), hệ thống thử điện ETS (Electric Test System); thử liên động và bảo vệ các bơm tuần hoàn, bơm ngưng, bơm cấp, bơm dầu điều khiển CFP (Control Fluid Pump).
  3. Bài 3: Khởi động tuabin từ trạng thái lạnh (24 giờ): Các bước chuẩn bị trước khởi động; đọc và nhận diện thiết bị trên sơ đồ nhiệt kiểu 270T-422/423; kiểm tra độ lệch tâm rô to ($< 75,\mu\text{m}$); quy trình sấy rô to, hộp van điều khiển, thiết lập chân không bình ngưng và tăng tốc độ quay.
  4. Bài 4: Khởi động tuabin từ trạng thái nóng (16 giờ): Đặc điểm nhiệt độ kim loại trước khi khởi động; quy trình khởi động với thông số trượt; hòa đồng bộ và mang tải ban đầu; các mốc tăng tải bằng đốt dầu và chuyển sang đốt than bột; điều khiển nâng công suất lên 200 MW, 250 MW và 300 MW gắn với chế độ điều độ vùng (Local Despatch Mode).
  5. Bài 5: Theo dõi tuabin đang vận hành (7 giờ): Giám sát các thông số cơ học và nhiệt động (độ rung gối trục, độ giãn nở tương đối, độ di trục, nhiệt độ dầu ra khỏi gối trục); theo dõi dải tần số làm việc cho phép và sơ đồ các hệ thống phụ trợ khi tổ máy mang tải.
  6. Bài 6: Ngừng tuabin (17 giờ): Trình tự giảm tải, tách máy phát ra khỏi lưới điện; quy trình ngừng máy có phá vỡ hoặc không phá vỡ độ chân không bình ngưng; đưa thiết bị quay trục vào làm việc khi nhiệt độ vỏ tuabin xuống dưới $500^\circ\text{F}$.
  7. Bài 7 đến Bài 13: Vận hành các hệ thống thiết bị phụ (60 giờ): Trình bày tổng quan, quy trình khởi động, theo dõi và ngừng các phân hệ: Hệ thống nước tuần hoàn (Bài 7), Hệ thống nước ngưng (Bài 8), Hệ thống nước cấp (Bài 9), Hệ thống dầu bôi trơn và dầu chèn trục tuabin - máy phát (Bài 10), Hệ thống dầu điều khiển tuabin (Bài 11), Hệ thống cung cấp hơi tự dùng (Bài 12), Hệ thống hơi chèn trục tuabin (Bài 13).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố và tích hợp các nguyên lý kỹ thuật chuyên sâu:

  • Nguyên lý điều khiển và bảo vệ tuabin hơi: Bản chất tác động của bộ bảo vệ vượt tốc khi tốc độ rô to vượt $10 - 12%$ định mức; cơ chế đóng ngắt tự động của van stop chính, van stop tái nhiệt, van điều khiển và van một chiều cửa trích hơi khi xảy ra sự cố.
  • Cơ sở động học và cân bằng áp lực - nhiệt: Nguyên lý duy trì chân không bình ngưng; tiêu chuẩn áp lực nạp bình ổn áp dầu bôi trơn ($1 - 1{,}5\text{ barG}$ ở $20^\circ\text{C}$); áp lực nạp bình tích năng dầu điều khiển ($95 - 100\text{ barG}$ ở $20^\circ\text{C}$); ngưỡng tác động bảo vệ áp suất dầu bôi trơn thấp ($0{,}034 - 0{,}048\text{ MPa}$) và áp lực dầu điều khiển EH ($9{,}31\text{ MPa}$).
  • Nguyên lý cân bằng mức và bảo vệ nhiệt độ: Cơ chế tự động điều chỉnh mức nước bình ngưng, bình khử khí ($1100\text{ mm}$, cảnh báo mức II tại $700\text{ mm}$); bảo vệ quá nhiệt gối trục ($90^\circ\text{C}$) và cuộn dây động cơ bơm ($130^\circ\text{C}$).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Đọc và phân tích sơ đồ nhiệt chi tiết của tuabin và các hệ thống phụ trợ (hơi chính, hơi tái nhiệt, hơi trích, hơi chèn, nước ngưng, nước tuần hoàn); thao tác kiểm tra trạng thái van công nghệ, bình gia nhiệt cao áp/hạ áp trên bảng điều khiển DCS và tại chỗ.
  • Kỹ năng phân tích và chẩn đoán: Giám sát, phát hiện các sai lệch thông số vận hành như hiện tượng kích động nhiệt, giãn nở không đều của vỏ và rô to, rung gối trục, tụt chân không bình ngưng, xì hở đường ống hoặc suy giảm chất lượng dầu bôi trơn.
  • Năng lực thao tác quy trình: Thực hiện đúng trình tự đóng/mở van xả đọng, thử nghiệm tĩnh hệ thống DEH/ETS, chạy thử nghiệm liên động các cụm bơm dự phòng AC/DC theo đúng quy chuẩn kỹ thuật nhà máy.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Cấu trúc phân bổ thời gian của giáo trình thể hiện định hướng đào tạo kỹ năng thực hành nghề nghiệp: thời lượng thực hành, thí nghiệm, thảo luận chiếm 114/135 giờ (tương đương $84{,}4%$).

Phương pháp triển khai chi tiết bao gồm:

  • Phương pháp giảng dạy: Giảng viên áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực như diễn giảng kết hợp vấn đáp kỹ thuật, dạy học giải quyết vấn đề dựa trên các kịch bản sự cố; phân chia ca kíp học tập mô phỏng theo mô hình tổ chức vận hành nhà máy nhiệt điện (Trưởng ca, Trưởng kíp, Lò trưởng, Máy trưởng, Trực chính, Trực phụ).
  • Môi trường và phương tiện thực hiện: Quá trình giảng dạy và rèn luyện kỹ năng diễn ra tại Phòng thực hành mô hình/thiết bị mô phỏng Nhà máy nhiệt điện, sử dụng hệ thống máy chiếu, sơ đồ công nghệ, giáo án tích hợp và phiếu hướng dẫn thực hành chuyên môn.
  • Bài tập và kịch bản thực hành: Học sinh thực hiện các bài tập tình huống thực tế như: thiết lập trạng thái van trước khởi động; thử liên động áp suất dầu thấp của bơm bôi trơn AC/DC; thử nghiệm bảo vệ nhiệt độ gối trục và bảo vệ ngắt khẩn cấp trên giao diện DCS; lập bảng kiểm tra các bước sấy ấm tuabin và nâng phụ tải theo đồ thị nhiệt.
  • Phương pháp kiểm tra, đánh giá:
    • Kiểm tra thường xuyên: 02 bài đánh giá kỹ năng nghề nghiệp trực tiếp tại phòng mô hình.
    • Kiểm tra định kỳ: 07 bài (01 bài lý thuyết, 06 bài thực hành) được phân bổ theo các cụm nội dung: Bài kiểm tra số 1 và 2 (Bài 1, 2, 3); Bài kiểm tra số 3 (Bài 4, 5, 6); Bài kiểm tra số 4 (Bài 7, 8, 9); Bài kiểm tra số 5 (Bài 10, 11, 12, 13).
    • Thi kết thúc mô-đun: Thực hành trực tiếp trên thiết bị mô phỏng với thời gian thi từ 60 đến 90 phút.
  • Hướng dẫn tự học: Người học bắt buộc phải đọc trước nội dung giáo trình và tài liệu tham khảo trước buổi học; hoàn thành đầy đủ các câu hỏi củng cố kiến thức, bài tập cá nhân và báo cáo thảo luận nhóm theo biểu mẫu quy định.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình được chuẩn hóa dựa trên các tài liệu kỹ thuật vận hành và dữ liệu thực tế tại các nhà máy nhiệt điện than có quy mô lớn tại Việt Nam:

  1. Dữ liệu tổ chức sản xuất thực tế: Giáo trình cập nhật chi tiết mô hình tổ chức của Phân xưởng vận hành 2 (Dây chuyền 2 – Nhà máy nhiệt điện Phả Lại gồm 2 tổ máy 5 và 6, tổng công suất 600 MW), cung cấp bảng danh mục 48 vị trí làm việc và phạm vi quản lý của 33 chức danh (Trưởng ca, Trưởng kíp Điện - Điều khiển, Trưởng kíp Lò - Máy, Máy trưởng, Máy phó, Trực trạm xỉ, Trực FGD...).
  2. Hệ thống sơ đồ công nghệ chuẩn xác: Tích hợp trực tiếp các bản vẽ sơ đồ nhiệt của dòng tuabin 270T-422/423 và sơ đồ cấp hơi chính của Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1, giúp người học nhận diện đúng hệ thống trích hơi, đường hơi chèn, hệ thống ejector hút chân không, mạng lưới nước tuần hoàn và nước ngưng.
  3. Quy chuẩn hóa các chỉ số an toàn vận hành: Văn bản hóa chi tiết các bảng quy định trạng thái thiết bị trước khởi động (van stop, van điều chỉnh, van đi tắt, van xả đọng); các ngưỡng thông số kỹ thuật chính xác như giới hạn độ lệch tâm rô to ($< 75,\mu\text{m}$), dải nhiệt độ sấy ấm, áp lực dầu nâng trục, áp suất thủy lực DEH, cũng như các điều kiện cấm khởi động hoặc buộc phải dừng máy khẩn cấp theo lệnh của Phó Giám đốc kỹ thuật sản xuất và Điều độ quốc gia.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế cho các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo và sản xuất công nghiệp:

  • Sinh viên/Người học: Học sinh, sinh viên theo học trình độ Cao đẳng nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện (khoảng năm thứ 2 đến năm thứ 3 trong khung đào tạo 82 tín chỉ, 1980 giờ).
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites):
    • Đã hoàn thành các môn học cơ sở và chuyên môn: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (KTĐ19MH56), Tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ (KTĐ19MH59), Lò hơi và hệ thống thiết bị phụ (KTĐ19MH30), Nhiệt kỹ thuật (CNH19MH10), Điện kỹ thuật cơ bản (KTĐ19MH11), An toàn điện (KTĐ19MH1) và An toàn vệ sinh lao động (ATMT19MH01).
    • Đang học song hành cùng mô-đun: Vận hành lò hơi và hệ thống thiết bị phụ 1 (KTĐ19MĐ60).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, làm căn cứ thiết kế giáo án lý thuyết, giáo án tích hợp và bảng hướng dẫn thực hành tại các cơ sở đào tạo kỹ thuật năng lượng.
  • Cán bộ, nhân viên kỹ thuật: Tài liệu tham khảo hữu ích cho kỹ thuật viên, công nhân vận hành ca kíp tại các nhà máy nhiệt điện than để ôn tập, tra cứu quy trình kỹ thuật, chuẩn bị cho các kỳ kiểm tra sát hạch chức danh nghề nghiệp (từ bậc 4/5 trở lên) và quy trình điều độ.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Tài liệu được biên soạn phục vụ trực tiếp cho người học trình độ Cao đẳng nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện; đồng thời dùng làm tài liệu đào tạo nội bộ và nâng bậc kỹ thuật cho công nhân vận hành tuabin tại các nhà máy nhiệt điện.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô-đun này?

Người học cần hoàn thành các môn học về cơ sở nhiệt kỹ thuật, thiết bị điện, đo lường điện, lý thuyết cấu tạo tuabin hơi, cấu tạo lò hơi và hệ thống thiết bị phụ; đồng thời cần có hiểu biết cơ bản về sơ đồ công nghệ nhiệt điện và quy chuẩn an toàn lao động.

3. Giáo trình có điểm gì khác biệt so với các tài liệu lý thuyết thuần túy?

Tài liệu tập trung vào kỹ năng thực hành quy trình với $84{,}4%$ thời lượng thực tập mô phỏng. Toàn bộ các bước kiểm tra van, thử liên động bơm, thử bảo vệ DEH/ETS và quy trình xử lý sự cố đều gắn liền với số liệu kỹ thuật thực tế của các nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Hải Phòng và Vũng Áng 1.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất?

Người học cần kết hợp đọc lý thuyết từng bài với việc tra cứu các ký hiệu trên sơ đồ nhiệt (kiểu 270T-422/423); nắm vững các bảng kiểm tra trạng thái van ở Bài 2 trước khi nghiên cứu quy trình khởi động ở Bài 3, Bài 4; hoàn thành toàn bộ hệ thống câu hỏi củng cố ở cuối mỗi bài.

5. Có những tài liệu bổ trợ và quy trình nào được sử dụng kèm theo?

Giáo trình gắn liền với tài liệu tham khảo giáo khoa Tuabin hơi nước - Lý thuyết & Cấu tạo của tác giả Phạm Lương Tuệ (NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2005) cùng các bộ Quy trình vận hành và Bản vẽ sơ đồ nhiệt chi tiết do Phân xưởng vận hành Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại và Nhiệt điện Hải Phòng ban hành.

Kết luận

Giáo trình Vận hành Tuabin hơi và Hệ thống Thiết bị phụ 1 là tài liệu đào tạo chuyên môn định hướng thực hành của Trường Cao đẳng Dầu khí. Văn bản cung cấp đầy đủ các quy chuẩn kỹ thuật, từ cơ cấu tổ chức ca kíp, quy định trạng thái thiết bị, các bước thử nghiệm liên động - bảo vệ, cho đến quy trình khởi động, giám sát và ngừng máy của tổ hợp tuabin nhiệt điện.

Trong lộ trình đào tạo nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện, việc hoàn thành mô-đun KTĐ19MĐ62 là điều kiện bắt buộc để người học tiếp tục theo học mô-đun Vận hành Tuabin hơi và hệ thống thiết bị phụ 2 (KTĐ19MĐ63), tham gia học phần Thực tập sản xuất (KTĐ19MĐ53) và thực hiện Khóa luận tốt nghiệp (KTĐ19MĐ19). Người học cần khai thác đồng bộ giáo trình cùng các bản vẽ sơ đồ nhiệt chi tiết và tài liệu lý thuyết cấu tạo tuabin để hoàn thiện năng lực nghề nghiệp theo chuẩn đầu ra.