CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIÊN ĐỀ XUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẶT TỔ MÁY VÀ CÔNG SUẤT TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT TỔ MÁY.Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Khái niệm và phân loại nhà máy nhiệt điện. Khái niệm nhà máy nhiệt điện : Nhà máy nhiệt điện là nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu hóa thạch, biến đổi thành nhiệt năng sau đó thành cơ năng để làm quay máy phát điện.
Nhiên liệu chủ yếu phục vụ cho nhà máy là than. Than được nghiền nhỏ, đủ tiêu chuẩn được đưa vào trong buồng đốt. Hơi nóng được dẫn tới các thiết bị để làm nóng và chuyển hóa nước cấp vàothành hơi nước bão hòa. Từ đó hơi bão hòa lại được gia nhiệt một lần nữa thành hơi quá nhiệt rồi được đưa tới turbine làm quay turbine và như vậy đã làm chạy máy phát điện.Một số nhà máy nhiệt điện lớn: Nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Uông Bí,… Phân loại nhà máy nhiệt điện : Các nhà máy nhiệt điện có sự phân loại khác nhau phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
- Theo dạng năng lượng tạo thành: có thể phân loại thành nhà máy điện turbine hơi với sự ngưng tụ hơi ra khỏi turbine chỉ để sản xuất điện, đó là nhà máy nhiệt điện nhưng hơi thuần túy và nhà máy nhiệt điện vừa sản xuất điện năng vưa sản xuất điện năng, đó là nhà máy điện đồng phát. - Theo dạng thiết bị điện để làm quay máy phát người ta phân thành: nhà máy nhiệt điện turbine hơi và nhà máy nhiệt điện turbine khí hoặc khí kết hợp cả turbine hơi và turbine khí gọilà nhà máy điện turbine khí hỗn hợp. SV: Nguyễễn Huy Hoàng 9 Đồ án tốt nghiệp Theo dạng nhiên liệu sơ cấp sẽ phân loại thành: nhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hạt nhân (đồng vị Uran) đó là nhà máy điện nguyên tử và nhà máy điện nguyên tử có sản xuất nhiệt. - Ngoài ra người ta còn phân loại các nhà máy nhiệt điện theo các đặc điểm khác: theo thông số hơi ban đầu, theo công suất đặt, theo công nghệ, theo nhu cầu sử dụng các nhà máy để phủ biểu đồ phụ tải (phủ đáy, bán phủ đáy, phủ đỉnh, bán phủ đỉnh,…).
Vai trò của nhà máy nhiệt điện. *Làm nhiệm vụ cung cấp điện năng: + Đáp ứng nhu cầu đa dạng của phụ tải. + Đảm bảo việc cung cấp điện năng một cách đầy đủ cho hệ thống. + Giữ sự ổn định trong hệ thống cung cấp: Trong mùa khô, các nhà máy thủy điện thiếu nước sẽ không cung cấp đủ lượng điện phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt, khi đó nhiệt điện đóng vai trò đáng kể trong việc cung cấp đủ lượng điện chi hệ thống.Vào những giờ cao điểm, một số nhà máy nhiệt điện chưa sử dụng hết công suất có thếtiến hành tăng công suất phát để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện.
+ Các lợi ích khác : Sự ảnh hưởng tới môi trường của nhừ máy này ít hơn so với nhà máy thủy điện. Giá thành sản xuát 1kWh điện năng cũng hợp lí, không quá cao. Ưu nhược điểm của nhà máy nhiệt điện. Ta so sánh nhà máy nhiệt điện với các nhà máy thủy điện và điện nguyên tử.
- Ưu điểm : SV: Nguyễễn Huy Hoàng 10 Đồ án tốt nghiệp + Thời gian xây dựng ngắn, vốn đầu tư xây dựng không lớn bằng nhà máy thủy điện và điện nguyên tử. + Quá trình vận hành, sử dụng không phụ thuộc vào thời tiết, lượng điện cung cấp ổn định.Nhà máy thủy điện do sử dụng sức nước để quay turbine nên nhà máy loại này phu thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên, thời thiết, tùy vào mùa mưa hay mùa khô mà sản lượng của điên sản xuất ra cũng khác nhau. + Tác động tới môi trường sinh thái không lớn. Nhà máy thủy điện có thể ảnh hưởng tới chế độ dòng chảy của con sông do người ta phải đắp đập để tích nước.
Nhà máy điện nguyên tử có ảnh hưởng rất lớn tới môi tường bởi nó có thể làm nhiễm xạ môi trường xung quanh.Khả năng vận hành linh hoạt, có thể sử dụng để chạy phủ đáy hoặc chạy phủ đỉnh. - Nhược điểm : + Tốn nhiều diện tích cho kho bãi để chứa nguyên liệu phục vụ cho sản xuất điện. + Vấn đề về xử lý phát thải. + Nguồn nguyên liệu không thể tái sinh vì vậy phải có kế hoạch khai thác hợp lí.
Bước phát triển và vai trò của nhà máy nhiệt điện ở nước ta hiện nay. Bước phát triển vượt bậc : Từ năm 1956 đến 1960, thực hiện chủ trương của Đảng là phải khẩn trương phát triển các nguồn điện, nhằm cải tạo công thương nghiệp, làm cơ sở hậu phương vững chắc để xây dựng chủ nghĩa xã hội ở miền Bắc, tiến tới giải phóng hoàn toàn miền Nam thống nhất đất nước, ngành Điện đã lần lượt khởi công xây dựng một loạt các nhà máy nhiệt điện: Lào Cai (8 MW), Vinh (8 MW), Hàm Rồng (6 MW), Việt Trì (16 MW), Thái Nguyên (24 MW), Hà Bắc (12 MW). Năm 1961, Nhà máy Nhiệt điện Uông Bí đợt 1 được xây dựng với công suất 48 MW do Liên Xô giúp đỡ, cung cấp thiết bị và đào tạo cán bộ, công nhân. Sau đó tiếp tục xây đợt 2: 50 MW, đợt 3: 55 MW.
Với tổng công suất 153 MW, Nhà máy SV: Nguyễễn Huy Hoàng 11 Đồ án tốt nghiệp Nhiệt điện Uông Bí lúc đó là một trong những nhà máy điện chủ lực của miền Bắc. Nhà máy Nhiệt điện Ninh Bình công suất 100 MW do Trung Quốc giúp đỡ cũng được đưa vào vận hành từ năm 1974. Ở miền Nam, đến cuối năm 1974 có Nhà máy Nhiệt điện Chợ Quán 55 MW (được xây dựng từ năm 1896), Nhiệt điện Thủ Đức (165 MW), Trà Nóc (33 MW). Ngoài ra còn có các cụm diesel đốt dầu FO (96 MW), đốt dầu DO (286 MW), Tua bin khí sử dụng dầu DO (61,5 MW) đặt ở Sài Gòn và các tỉnh miền Nam.1: Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn 1.
Năm 1980, Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 1 công suất 4x110 MW đã được khởi công, công trình do Liên Xô giúp đỡ thiết kế và trang bị kỹ thuật, đánh dấu bước trưởng thành vượt bậc của Nhiêt§điê n§ Viêt§Nam. Từ năm 1995 đến nay, nhiều nhà máy nhiệt điện than lần lượt được xây dựng và đưa vào vận hành với công suất nhà máy, tổ máy ngày càng lớn như, Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2 (2x300 MW), Uông Bí mở rộng (300 MW), Uông Bí mở rộng 2 (330 MW), Hải Phòng (4x300 MW), SV: Nguyễễn Huy Hoàng 12 Đồ án tốt nghiệp Quảng Ninh (4x300 MW), Nghi Sơn 1 (2x300 MW), Vĩnh Tân 2 (2x622 MW), Vũng Áng 1 (2x600 MW), Mông Dương 2 (2x600 MW). Cùng với sự phát triển mạnh công suất nguồn nhiệt điện, quy mô, công nghệ các nhà máy nhiệt điện cũng ngày càng cao và hiện đại. Bên cạnh các nhà máy nhiệt điện lò hơi với công nghệ đốt than phun công suất lớn, kết hợp công nghệ xử lý môi trường hiện đại, đáp ứng các quy định theo tiêu chuẩn môi trường Việt Nam.
Năm 2015, EVN sẽ đưa vào vận hành Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 1 (công suất 1.080 MW) với công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn. Đối với các nhà máy nhiệt điện tua bin khí, trong các năm 1992-1999, ngành Điện đã tiến hành lắp đặt và đưa vào vận hành các tổ máy tuabin khí chu trình đơn, công suất 37,5 MW tại Bà Rịa, Thủ Đức và Cần Thơ. Năm 1997, đã hoàn thành lắp đặt và đưa vào vận hành các tổ máy tuabin khí công suất 145 MW tại Phú Mỹ 2. Từ năm 1999 đến nay đã lần lượt xây dựng và đưa vào vận hành các nhà máy điện tua bin khí chu trình hỗn hợp công suất lớn, hiện đại, công nghệ tiên tiến, có hiệu suất và mức độ tự động hóa cao, sử dụng nhiên liệu chính là khí thiên nhiên từ các bể dầu khí Cửu Long, Nam Côn Sơn như: Nhà máy điện Bà Rịa (390 MW), Trung tâm Điện lực Phú Mỹ với tổng công suất 4.
Đối với nhà máy nhiệt điện đốt dầu FO, ngoài các nhà máy điện đã vận hành từ trước ngày giải phóng miền Nam, năm 1998 có thêm nhà máy điện Hiệp Phước (375 MW) của nhà đầu tư nước ngoài và năm 1999 nhà máy nhiệt điện Ô Môn I.1 (công suất 330 MW) thuộc EVN đã được đưa vào vận hành. Tính đến hết năm 2013, hệ thống nhiệt điện của nước ta có sự lớn mạnh vượt bậc cả về quy mô cũng như đa dạng về nguồn nhiên liệu sơ cấp (than, dầu, khí), công suất gấp gần 500 lần so với năm 1954, sản lượng chiếm trên 53% toàn hệ thống. Ngoài ra, các nhà máy nhiệt điện còn có bước phát triển vượt bậc về công SV: Nguyễễn Huy Hoàng 13 Đồ án tốt nghiệp nghệ và thông số lò hơi, tua bin, các thiết bị đo lường, điều khiển và tự động hóa, thiết bị và công nghệ bảo vệ môi trường… đáp ứng được yêu cầu vừa sản xuất điện, vừa đảm bảo các tiêu chí về bảo vệ môi trường.2: Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 4. Vai trò chủ đạo : Trong 60 năm qua, các nhà máy nhiệt điện luôn giữ vai trò chủ đạo đối với hệ thống điện quốc gia.
Năm 1985, công suất đặt của cả nước 1.605,3 MW, nhiệt điện (bao gồm nhiệt điện than, dầu, tua bin khí) chiếm 81,9% cơ cấu nguồn điện với 70% sản lượng điện của cả nước. Đến năm 1995, toàn bộ hệ thống có 4.549,7 MW, nhiệt điện chiếm 36,6% cơ cấu nguồn và 28% sản lượng của cả nước.871 MW, nhiệt điện chiếm 41% cơ cấu nguồn điện và 48% sản lượng điện của cả nước. Đặc biệt, tính đến hết năm 2013, tổng công suất đặt hệ thống điện quốc gia là 30.597 MW, trong đó, nhiệt điện là 15.539 MW SV: Nguyễễn Huy Hoàng 14 Đồ án tốt nghiệp chiếm 50,79% và chiếm 53,64% sản lượng điện toàn hê §thống. Những con số trên đã chứng minh cho vai trò đặc biệt quan trọng của nhiệt điện đối với hệ thống điện quốc gia.
Mặc dù nguồn thủy điện có ưu thế đặc biệt là giá thành rẻ, song nhược điểm là phụ thuộc rất nhiều vào diễn biến tình hình khí tượng, thủy văn. Do đó, trong quá trình phát triển hệ thống nguồn, đồng thời với việc tận dụng ưu thế nguồn năng lượng giá rẻ của thủy điện, việc chú trọng phát triển các nguồn nhiệt điện đảm bảo cung cấp đủ điện cho nhu cầu phát triển phụ tải là rất quan trọng để có sự điều tiết hoạt động hợp lý giữa thủy điện và nhiệt điện.3 : Các kỹ sư vận hành Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn.