Giáo Trình Tổng Quan Về Nhà Máy Nhiệt Điện: Nghề Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện Cao Đẳng

Giáo trình kỹ thuật về tổng quan về nhà máy nhiệt điện nghề vận hành nhà máy nhiệt điện cao đẳng, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến

• Tác giả: Nguyễn Lê Cương
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện
• Đề tài: Tổng Quan Về Nhà Máy Nhiệt Điện
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa-Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
• 1.1. KHÁI NIỆM VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
• 1.2. HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
• 2. CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU
• 2.1. THIẾT BỊ BUỒNG LỬA
• 3. CHƯƠNG 3: LÒ HƠI
• 4. CHƯƠNG 4: TUA BIN
• 4.1. CÁC THIẾT BỊ PHỤ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TUA BIN (TURBINE) HƠI
• 4.2. VẤN ĐỀ TỔN THẤT NHIỆT TRONG TUA BIN
• 5. CHƯƠNG 5: ĐỘ KINH TẾ NHIỆT VÀ CÁC CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
• 5.1. ĐỘ KINH TẾ NHIỆT NHÀ MÁY ĐIỆN
• 5.2. QUÁ NHIỆT TRUNG GIAN
• 5.3. GIA NHIỆT, HỒI NHIỆT NƯỚC CẤP
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nhà Máy Nhiệt Điện Khái Niệm Cơ Bản

Nhà máy nhiệt điện là một hệ thống phức tạp, nơi diễn ra quá trình chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu thành điện năng. Các thiết bị chính trong nhà máy bao gồm lò hơi, tua bin và máy phát điện. Lò hơi có vai trò quan trọng trong việc tạo ra hơi nước từ nhiên liệu, trong khi tua bin chuyển đổi năng lượng nhiệt thành cơ năng. Cuối cùng, máy phát điện chuyển đổi cơ năng thành điện năng. Hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của các thiết bị này là điều cần thiết để vận hành hiệu quả nhà máy nhiệt điện.

1.1. Khái Niệm Về Nhà Máy Nhiệt Điện

Nhà máy nhiệt điện là nơi chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu thành điện năng thông qua các quá trình nhiệt. Các thiết bị chính bao gồm lò hơi, tua bin và máy phát điện, mỗi thiết bị đóng vai trò quan trọng trong chu trình sản xuất điện.

1.2. Cấu Trúc Của Nhà Máy Nhiệt Điện

Cấu trúc của nhà máy nhiệt điện bao gồm nhiều hệ thống liên kết với nhau, từ hệ thống cung cấp nhiên liệu đến hệ thống phát điện. Mỗi phần đều có chức năng riêng, đảm bảo quá trình sản xuất điện diễn ra liên tục và hiệu quả.

II. Những Thách Thức Trong Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện

Vận hành nhà máy nhiệt điện không chỉ đơn thuần là điều khiển các thiết bị mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như hiệu suất năng lượng, an toàn trong vận hành và bảo trì thiết bị là những yếu tố quan trọng cần được chú ý. Việc tối ưu hóa quy trình vận hành giúp giảm thiểu chi phí và tăng cường hiệu quả sản xuất.

2.1. Vấn Đề Hiệu Suất Nhà Máy Nhiệt Điện

Hiệu suất của nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chất lượng nhiên liệu, thiết bị và quy trình vận hành. Việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể giúp tăng cường hiệu suất và giảm thiểu tổn thất năng lượng.

2.2. An Toàn Trong Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện

An toàn là yếu tố hàng đầu trong vận hành nhà máy nhiệt điện. Các biện pháp an toàn cần được thực hiện nghiêm ngặt để bảo vệ nhân viên và thiết bị, đồng thời giảm thiểu rủi ro tai nạn trong quá trình sản xuất.

III. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Quy Trình Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện

Để đạt được hiệu quả cao trong vận hành nhà máy nhiệt điện, cần áp dụng các phương pháp tối ưu hóa quy trình. Việc sử dụng công nghệ hiện đại, bảo trì định kỳ và đào tạo nhân viên là những yếu tố quan trọng giúp nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của nhà máy.

3.1. Ứng Dụng Công Nghệ Mới Trong Vận Hành

Công nghệ mới như tự động hóa và giám sát từ xa giúp cải thiện quy trình vận hành nhà máy nhiệt điện. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ tăng cường hiệu suất mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất.

3.2. Bảo Trì Thiết Bị Định Kỳ

Bảo trì định kỳ là một phần quan trọng trong việc duy trì hiệu suất của nhà máy nhiệt điện. Việc kiểm tra và bảo trì các thiết bị giúp phát hiện sớm các vấn đề và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nhà Máy Nhiệt Điện

Nhà máy nhiệt điện đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện năng cho các khu vực công nghiệp và dân cư. Việc áp dụng các giải pháp hiệu quả trong vận hành không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn bảo vệ môi trường. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa quy trình vận hành có thể giảm thiểu tác động đến môi trường.

4.1. Tác Động Môi Trường Của Nhà Máy Nhiệt Điện

Nhà máy nhiệt điện có thể gây ra tác động tiêu cực đến môi trường nếu không được quản lý đúng cách. Việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và tiết kiệm năng lượng là cần thiết để bảo vệ môi trường.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Suất Nhà Máy

Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa quy trình vận hành có thể cải thiện hiệu suất của nhà máy nhiệt điện lên đến 15%. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Nhà Máy Nhiệt Điện

Tương lai của nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào khả năng áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình vận hành. Việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo cũng là một xu hướng quan trọng trong ngành điện. Nhà máy nhiệt điện cần phải thích ứng với những thay đổi này để duy trì vị thế trong ngành năng lượng.

5.1. Xu Hướng Chuyển Đổi Năng Lượng

Xu hướng chuyển đổi sang năng lượng tái tạo đang ngày càng trở nên phổ biến. Nhà máy nhiệt điện cần phải tìm cách tích hợp các nguồn năng lượng này vào quy trình sản xuất để giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Tương Lai Của Công Nghệ Nhà Máy Nhiệt Điện

Công nghệ trong nhà máy nhiệt điện sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các giải pháp tự động hóa và tối ưu hóa quy trình. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu chi phí sản xuất.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (Mã môn học: ELEO52056 / ELEO522027) được biên soạn theo Quyết định số 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Nhóm tác giả biên soạn gồm: Nguyễn Lê Cương, Lê Thị Thu Hường và Nguyễn Xuân Thịnh. Trong khung chương trình đào tạo nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện trình độ Cao đẳng và Trung cấp, đây là môn học chuyên môn mở đầu với thời lượng 02 tín chỉ (30 giờ học, gồm 28 giờ lý thuyết và 02 giờ kiểm tra). Môn học được bố trí giảng dạy ngay sau khi người học hoàn thành các môn học chung và khối kiến thức cơ sở ngành.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể trên ba phương diện:

• Về kiến thức: Cung cấp hiểu biết tổng quan về sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc của các hệ thống thiết bị chính (hệ thống cung cấp nhiên liệu, buồng lửa, lò hơi, tua bin hơi, máy phát điện, bình ngưng) và các chu trình chuyển đổi nhiệt năng – cơ năng – điện năng trong nhà máy nhiệt điện.
• Về kỹ năng: Trang bị phương pháp tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, phân tích các thông số nhiệt động và đánh giá hiệu suất năng lượng của lò hơi và cụm tua bin.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện ý thức kỷ luật, tác phong làm việc cẩn thận, chính xác và nghiêm túc trong môi trường vận hành công nghiệp.

Giáo trình được cấu trúc thành 5 chương tuần tự theo dòng chuyển hóa năng lượng công nghệ. Điểm đặc sắc của tài liệu là sự kết hợp giữa lý thuyết chu trình Rankine truyền thống của nhiệt điện ngưng hơi với các giải pháp công nghệ hiện đại trong ngành dầu khí như chu trình turbine khí hỗn hợp (CCPP), lò thu hồi nhiệt (HRSG) đa cấp áp lực và hệ thống khử lưu huỳnh lò tầng sôi.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm 5 chương chuyên đề với tiến trình logic từ tổng quan hệ thống đến chi tiết từng cụm thiết bị và chỉ tiêu kinh tế:

• Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (2 giờ lý thuyết): Giới thiệu khái niệm chu trình nhà máy nhiệt điện với môi chất làm việc là nước/hơi nước qua 3 bước chuyển đổi năng lượng: Nhiên liệu thành nhiệt năng trong lò hơi; Nhiệt năng thành cơ năng trong tua bin; Cơ năng thành điện năng tại máy phát. Chương này phân tích sự khác biệt giữa lò hơi nhiệt điện truyền thống (áp suất 1800–3600 psig, nhiệt độ 482–565°C) và lò phản ứng hạt nhân (960 psig, 285°C kèm bộ tách ẩm moisture separator). Đồng thời, tài liệu cung cấp số liệu thực trạng hệ thống điện Việt Nam (chia 3 miền Bắc - Trung - Nam, đường dây truyền tải 500 kV Bắc Nam và cơ cấu nguồn điện).
• Chương 2: Hệ thống cấp nhiên liệu (3 giờ lý thuyết): Trình bày đặc tính và hệ thống cấp của 3 dạng nhiên liệu: Hệ thống dầu DO (bồn chứa dự trữ tối thiểu 7 ngày vận hành đầy tải, hệ thống lọc, bơm và buồng đốt DLN); Hệ thống đá vôi ($CaCO_3$ cỡ hạt 0 ÷ 1 mm phục vụ khử lưu huỳnh cho lò tầng sôi tuần hoàn); Hệ thống than bột (tính lưu động, tính nổ ở nồng độ $0,3 \div 0,6\text{ kg/m}^3$, độ ẩm than, dây chuyền bốc dỡ, máy cấp than, máy nghiền, bộ phân ly và vòi đốt).
• Chương 3: Lò hơi (9 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra): Trình bày nguyên lý lò thu hồi nhiệt (HRSG); các thông số kỹ thuật (sản lượng định mức $D_{đm}$, sản lượng cực đại $D_{max} = (1,1 \div 1,2)D_{đm}$, sản lượng kinh tế $D_{kt} = (0,8 \div 0,9)D_{đm}$); cấu tạo các loại buồng lửa (ghi cố định thủ công, ghi tấm, ghi thanh, ghi quay, ghi lắc, ghi nghiêng, ghi xích thanh/vẩy cá, buồng lửa kiểu hất than); cấu tạo dàn ống sinh hơi (bước tương đối $s/d = 1,2 \div 1,4$), cụm Pheston, bao hơi, bộ quá nhiệt (đối lưu, bức xạ, nửa bức xạ) và các phương pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt qua bộ giảm ôn.
• Chương 4: Tua bin (8 giờ lý thuyết): Khảo sát cấu tạo và nguyên lý làm việc của tuabin hơi (tuabin ngưng tụ, hoàn nhiệt, quá nhiệt trung gian, tuabin nhiều casing, rotor hai dòng hơi ngược nhau Double-flow); chi tiết bộ chèn tuabin kiểu răng lược (labyrinth packing); nguyên lý tầng cánh xung lực (Curtis, Rateau), tầng cánh phản lực; phân tích các dạng tổn thất nhiệt và khí động (tổn thất Profin, xoáy mép ra, tổn thất gốc và đỉnh cánh).
• Chương 5: Độ kinh tế nhiệt và các chỉ tiêu năng lượng của nhà máy nhiệt điện (6 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra): Phân tích hiệu quả kinh tế nhiệt qua chu trình tuabin đối áp, tuabin ngưng hơi có trích hơi, chu trình quá nhiệt trung gian, hệ thống gia nhiệt - hồi nhiệt nước cấp và bồn khử khí.

[Chương 1: Tổng quan & Chu trình chuyển đổi năng lượng]
                           ↓
[Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu (Than, Dầu DO, Đá vôi)]
                           ↓
[Chương 3: Lò hơi & Thiết bị sinh hơi (Buồng lửa, Bao hơi, Quá nhiệt, HRSG)]
                           ↓
[Chương 4: Tua bin hơi (Xung lực Curtis/Rateau, Phản lực, Bộ chèn Labyrinth)]
                           ↓
[Chương 5: Độ kinh tế nhiệt, Quá nhiệt trung gian & Gia nhiệt hồi nhiệt]

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng hệ thống lý thuyết kỹ thuật nhiệt - cơ sở thông qua các nguyên lý và công thức định lượng:

• Công thức tính hiệu suất lò hơi ($\eta$): $$\eta = \frac{D(i_{qn} - i'{hn})}{B \cdot Q_t^{lv}}$$ Trong đó: $D$ là sản lượng hơi (kg/h); $i{qn}$ là entanpi hơi quá nhiệt (kJ/kg); $i'_{hn}$ là entanpi nước vào bộ hâm (kJ/kg); $B$ là lượng tiêu hao nhiên liệu (kg/h); $Q_t^{lv}$ là nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu (kJ/kg).
• Năng suất bốc hơi của bề mặt sinh hơi ($S$): $S = \frac{D}{H}\text{ (kg/m}^2\text{h)}$ với $H$ là diện tích bề mặt đốt ($m^2$).
• Nguyên lý khí động học và biến đổi năng lượng: Quá trình tiết lưu (Throttle process), biến đổi áp suất - vận tốc ($P-V$) trong vòi phun hội tụ, phân bố trường nhiệt độ và vận tốc khói trong chùm ống đối lưu.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Đọc hiểu bản vẽ sơ đồ nhiệt công nghệ P&ID, nhận diện cấu tạo cơ khí chi tiết (ống xoắn bộ quá nhiệt, ghi xích vẩy cá, màng nổ an toàn, nozzle box, râu chèn labyrinth).
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích nguyên nhân dao động nhiệt độ hơi quá nhiệt (thay đổi phụ tải, hệ số không khí thừa $\alpha$, bám bẩn bề mặt truyền nhiệt); đánh giá ảnh hưởng của cặn bám bồ hóng (cứ 1 mm cặn làm tăng nhiệt độ khói xả khoảng 55°C, 3 mm cặn làm tăng tiêu hao nhiên liệu 2,5%).
• Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Tính toán thông số vận hành buồng đốt, xác định chế độ vận hành kinh tế của lò hơi và hệ thống cấp than - dầu.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình quy định cụ thể định hướng sư phạm và phương thức tổ chức học tập nhằm bảo đảm chuẩn đầu ra:

• Phương pháp giảng dạy của giáo viên: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực, kết hợp giữa diễn giảng lý thuyết kỹ thuật, vấn đáp định hướng và dạy học giải quyết vấn đề (Problem-based learning). Giảng viên xây dựng hệ thống giáo án chi tiết theo từng bài học/buổi dạy, thiết kế phiếu học tập chuyên môn hóa, sử dụng trực quan hóa qua máy chiếu, sơ đồ bản vẽ cấu tạo và video mô phỏng nguyên lý làm việc của buồng lửa, cụm turbine.
• Phương pháp học tập của học viên: Người học chủ động nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo trước giờ học; làm việc độc lập kết hợp thảo luận nhóm để giải quyết các tình huống kỹ thuật; hoàn thành đầy đủ hệ thống câu hỏi củng cố cuối mỗi chương.
• Hệ thống đánh giá kết quả học tập:
  • Kiểm tra thường xuyên: Tối thiểu 01 bài đánh giá trong quá trình học (thông qua vấn đáp hoặc bài viết ngắn $\le 30$ phút).
  • Kiểm tra định kỳ: 02 bài kiểm tra lý thuyết (thời gian làm bài từ 45 đến 60 phút) được bố trí ở Chương 3 (Lò hơi) và Chương 5 (Độ kinh tế nhiệt).
  • Thi kết thúc môn học: 01 bài thi lý thuyết thời lượng 45 ÷ 60 phút nhằm kiểm tra toàn diện kiến thức chu trình và cấu tạo thiết bị.

---

Điểm nổi bật và cập nhật thực tiễn

Giáo trình tích hợp chặt chẽ giữa nguyên lý thiết bị nhiệt truyền thống và các công nghệ vận hành hiện đại trong ngành năng lượng:

Lĩnh vực công nghệ	Nội dung tích hợp trong giáo trình	Dữ liệu kỹ thuật / Ứng dụng thực tế
Chu trình hỗn hợp (CCPP)	Kết hợp Turbine khí + Lò thu hồi nhiệt (HRSG) + Turbine hơi	Hiệu suất CCPP đạt 55% ($GT_{eff} = 0,38$), diện tích lắp đặt $10 \div 20\text{ m}^2/\text{MW}$ so với $60 \div 80\text{ m}^2/\text{MW}$ của turbine hơi truyền thống.
Xử lý môi trường lò tầng sôi	Quy trình nghiền và cấp bột đá vôi ($CaCO_3$) khử $SO_x$	Dây chuyền đập búa – máy nghiền mịn – bơm vận tải khí nén đưa bột đá vôi cỡ hạt $0 \div 1\text{ mm}$ vào buồng lửa.
Bảo vệ và giảm phát thải	Hệ thống buồng đốt kiểu DLN (Dry Low NOx) trên tuabin khí	Hệ thống lọc khí đầu vào, rửa cánh máy nén, kiểm soát tỉ lệ $NO_x/O_2$ thấp trong lò hơi.
Giải pháp tiết kiệm năng lượng	Ứng dụng biến tần và bộ tiết kiệm nhiệt ngưng tụ	Tận dụng nhiệt khói xả giảm từ 140°C xuống 65°C tăng 5% hiệu suất; thay thế van tiết lưu bằng biến tần điều khiển quạt/bơm.
Dữ liệu hệ thống điện Việt Nam	Phân tích cơ cấu nguồn điện và lưới truyền tải	Trích dẫn số liệu các nhà máy: Phú Mỹ 2.1, Phú Mỹ 2.2, Phú Mỹ 3, Bà Rịa, Phả Lại, Uông Bí, Hòa Bình và đường dây 500 kV Bắc – Nam.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế cho các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo kỹ thuật:

• Học sinh - Sinh viên: Đào tạo cho sinh viên trình độ Cao đẳng và Trung cấp thuộc nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện (cũng như các chuyên ngành Vận hành thiết bị điện, Điện công nghiệp trong các cơ sở năng lượng).
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức chung và các môn cơ sở ngành kỹ thuật, bao gồm:
  • An toàn điện (Mã môn: ELET5201)
  • Điện kỹ thuật cơ bản (Mã môn: ELEO53012)
  • Nhiệt kỹ thuật (Mã môn: PETR612002)
  • Đo lường điện (Mã môn: ELEI53115)
  • Khí cụ điện (Mã môn: ELET52116)
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn mực theo khung chương trình của Trường Cao đẳng Dầu khí; làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, phiếu bài tập thực hành và xây dựng ngân hàng câu hỏi kiểm tra định kỳ, đề thi kết thúc môn.
• Cán bộ kỹ thuật và tự học: Tài liệu tham khảo hữu ích cho công nhân kỹ thuật, kỹ thuật viên mới tiếp nhận công việc tại các phân xưởng lò hơi, tuabin, vận hành trạm điện trong các nhà máy nhiệt điện than, nhiệt điện khí và tổ hợp lọc hóa dầu.

---

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

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

Giáo trình được biên soạn phục vụ giảng dạy cho học viên, sinh viên hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện; đồng thời là tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên vận hành hệ thống năng lượng tại các nhà máy điện và khu liên hợp công nghiệp.

2. Người học cần có kiến thức nền tảng nào trước khi học giáo trình này?

Học viên cần học xong khối môn học đại cương và các môn cơ sở bắt buộc gồm: Điện kỹ thuật cơ bản, Nhiệt kỹ thuật, An toàn điện, Đo lường điện và Khí cụ điện để tiếp thu được các khái niệm về truyền nhiệt, chu trình nhiệt động và điều khiển thiết bị.

3. Điểm khác biệt về mặt cấu trúc của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết khác là gì?

Tài liệu gắn liền nguyên lý nhiệt động với cấu tạo cơ khí thực tế và đặc thù ngành dầu khí: tích hợp chi tiết chu trình tuabin khí - lò thu hồi nhiệt HRSG, sơ đồ các loại buồng lửa ghi xích/hất than, cấu tạo bộ chèn răng lược tuabin, hệ thống khử lưu huỳnh bằng đá vôi và dữ liệu thực tế lưới điện Việt Nam.

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

Học viên cần kết hợp đọc nội dung mô tả lý thuyết với phân tích danh mục hình vẽ cấu tạo (như sơ đồ dòng hơi chéo, sơ đồ buồng lửa ghi xích, cấu tạo nozzle block), tự giải hệ thống câu hỏi củng cố trắc nghiệm sau mỗi chương và luyện tập tính toán các chỉ tiêu hiệu suất lò hơi.

5. Có những tài liệu tham khảo bổ trợ nào được khuyến nghị trong giáo trình?

Học viên có thể tham khảo thêm các tài liệu học thuật được trích dẫn:

• Giáo trình Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp – TS. Đào Quang Thạch.
• Giáo trình Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp – Bộ môn Hệ thống điện, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng.
• Giáo trình Trạm và nhà máy điện – ThS. Đặng Tuấn Khanh.

---

Kết luận

Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện của Trường Cao đẳng Dầu khí cung cấp nền tảng lý thuyết hệ thống về chu trình công nghệ, cấu tạo thiết bị lò hơi, turbine và các chỉ tiêu kinh tế năng lượng.

Nội dung giáo trình đóng vai trò là môn học bản lề trong chương trình đào tạo nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện, mở đường cho người học tiếp cận các mô đun chuyên sâu tiếp theo như:

• Lò hơi và hệ thống thiết bị phụ (Mã môn: ELEO54031)
• Tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ (Mã môn: ELEO54059)
• Vận hành lò hơi và hệ thống thiết bị phụ 1 & 2 (Mã môn: ELEO55160, ELEO63161)
• Vận hành Tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ 1 & 2 (Mã môn: ELEO55162, ELEO63163)

Cùng với các giáo trình tham khảo chuyên sâu về hệ thống điện và trạm biến áp, đây là học liệu tiêu chuẩn giúp học viên hình thành tư duy kỹ thuật vững chắc trước khi bước vào các kỳ thực tập sản xuất và khóa luận tốt nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện Trang 18 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU ❖ GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG 2: Chương 2 là bài giới thiệu tổng thể những khái niệm cơ bản về hệ thống cấp nhiên liệu trong nhà máy nhiệt điện để người học có được kiến thức nền tảng, dễ dàng tiếp cận nội dung môn học ở các bài tiếp theo. ❖ MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 2 LÀ: Sau khi học xong bài học này, học sinh có khả năng - Mô tả được hệ thống dầu, hệ thống đá vôi, hệ thống than, các thông số kỹ thuật và chế độ vận hành của hệ thống - Phát huy tính tự giác, sáng tạo và nghiêm túc trong học tập, làm việc ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2: - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2: - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết theo tiêu chuẩn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.

- Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2: - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu Trang 13 + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: Không ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không ❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 2: Khái niệm về nhiên liệu: Nhiên liệu là những vật chất khi cháy phát ra ánh sáng và nhiệt năng. Trong công nghiệp thì nhiên liệu phải đạt các yêu cầu sau: - Có nhiều trong tự nhiên, trữ lượng lớn, dễ khai thác, giá thành rẽ. - Khi cháy không sinh ra các chất gây nguy hiểm. - Nhiên liệu có thể phân thành 2 loại chính: Nhiên liệu vô cơ và nhiên liệu hữu cơ Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu Trang 14 Nhiên liệu hữu cơ: Là nhiên liệu có sẵn trong thiên nhiên do quá trình phân hủy hữu cơ tạo thành.

Nhiên liệu dùng trong ngành năng lượng có 3 loại: 1. Khí thiên nhiên. Nhiên liệu lỏng: Dầu Diezel, dầu nặng (FO). Nhiên liệu rắn: Gỗ, than bùn, than nâu, than đá Nhiên liệu vô cơ: Là nhiên liệu được tạo ra do phản ứng phân hủy hạt nhân Urađium.

HỆ THỐNG DẦU (DO): Dầu D.O cung cấp cho nhà máy sẽ được tồn trữ với số lượng đảm bảo cho nhà máy vận hành liên tục trong 7 ngày ở mức đầy tải. Dầu được chuyên chở đến cảng dầu nhà máy bằng các xà lan dầu và được bơm vào trong các bồn chứa. Nhiệt năng được tạo ra trong các Turbine khí thông qua quá trình đốt cháy khí thiên nhiên, được chuyển thành cơ năng quay các máy nén Turbine khí và các máy phát điện. Mỗi hệ thống Turbine khí bao gồm tổ máy Turbine khí, máy phát, các hệ thống phụ trợ và các thiết bị phụ kết hợp.

Các tổ máy Turbine khí sẽ được trang bị tối thiểu các thiết bị phụ trợ sau để đạt được sự vận hành tin cậy và an toàn: 1. Hệ thống lọc khí vào Turbine. Hệ thống bao che và cách âm. Hệ thống dầu bôi trơn, điều khiển.

Hệ thống làm mát dầu bôi trơn. Hệ thống buồng đốt kiểu DLN. Hệ thống rửa cánh máy nén khí. Hệ thống PCCC.

Hệ thống gia nhiệt nhiên liệu Ưu điểm của Turbine khí: 1. Tiết kiệm diện tích (Từ 10 đến 20m2/MW); (Turbine hơi từ 60 đến 80m2/MW). Thời hạn chuyển giao ngắn. Giá thành lắp đặt thấp ( Bằng khoảng ½ giá thành lắp đặt Turbine hơi).

Thời gian khởi động ngắn( Trạng thái nguội → đầy tải →1/2 giờ ) Khuyết điểm của Turbine khí. Sử dụng nhiên liệu đắt tiền. Hiệu suất thấp ( Chu trình đơn). Đời sống ngắn ( Do nhiệt độ cao/ Ứng suất nhiệt).

Nhiệt độ đầu vào từ 1100 – 12000C ( Nhiệt độ đầu vào Turbine hơi khoảng 5200C) Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu Trang 15 Chúng ta muốn biết gì về lắp đặt? 1. Công suất ra. Mất mát năng lượng. Hiệu suất Tại sao lại chọn nhà máy điện chu trình hỗn hợp? Các ưu điểm của Turbine khí - Hiệu suất cao - Hiệu suất Turbine khí : GTeff = 0,38 - Hiệu suất chu trình hỗn hợp CCPPeff = 0,55 Chức năng của các thiết bị trong hệ thống: Hệ thống cung cấp dầu thông thường có các thiết bị chính như hình vẽ: Bồn A 1 chứa 3 dầu B 2 Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống dầu cơ bản Trong đó: A,B bơm dầu chính 1,2- lược dầu ngoài; 3- Van điều khiển 1.

HỆ THỐNG ĐÁ VÔI Đá vôi đạt tiêu chuẩn được chở đến nhà máy và được trữ tại kho đá vôi. Từ kho, đá vôi được cấp vào phễu. Từ đây, đá vôi được cấp liệu định lượng qua băng tải định lượng đến máy nghiền thô, máy nghiền mịn thành bột rồi cấp vào lò để đạt yêu cầu khử sulfur của lò tầng sôi tuần hoàn (CaCO3, cỡ hạt là 0 ÷ 1mm). Hệ thống nghiền đá vôi là gầu tải – máy đập kiểu búa – máy nghiền – gầu tải – sàng kho bột – bơm vận tải khí nén – kho bột cạnh lò.

Để đảm bảo cấp đá vôi ổn định, sẽ có hai dây chuyền cung cấp và xử lý đá vôi (1 chạy, 1 dự phòng). Trong hệ thống có một siloo chứa bột đá vôi đáy hình nón với kích thước đường kính khoảng 10 m. Để ngăn chặn vật liệu bị ẩm do giữ trong kho thời gian quá dài, tại đáy kho có thiết bị khí để tháo bột đá vôi, có hệ thống quạt(dung tích bơm khoảng 1m3) giúp cho việc vận chuyển đá vôi bằng khí nén đến phễu trước lò. Trong hệ thống có quạt khí, thiết bị gia nhiệt để điều khiển lượng khí tiêu hao khi sử dụng vận tải bằng khí.

Trên nóc silô có thiết bị túi lọc để lọc bụi đá vôi trong silô bay lên nhằm bảo vệ Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu Trang 16 môi trường. HỆ THỐNG THAN Bột than là bột khô bao gồm các hạt có dạng không đều đặn và có kích thước khác nhau. Bột than có các tính chất sau: Tính lưu động: Bột than khô dễ lưu động, bột than có thể ch3a ra qua những khe hở nhỏ. Bột mới sản xuất khi hỗn hợp với không khí dễ vận chuyển trong ống dẫn.

Khối lượng riêng của bột mới bằng 0,45÷0,5t/m3, khi để lâu trong phểu khối lượng riêng của nó tăng lên đến 0,8÷0,9t/m3. Tính nổ: Bột than nhiều chất bốc ở một nồng độ nhất định trong hổn hợp với không khí có thể nổ hay gây nguy hiểm. Khinồng độ oxy trong hổn hợp với bột than nhỏ hơn 15% hay khi hàn\m lượng chất bốc nhỏ hơn 10% thì hổn hợp không khí và bột than không có khả năng nổ. Bằng cách bổ sung các khí trơ vào hổn hợp không khí bột than có thể giảm được nồng độ oxy trong hỗn hợp ấy.

Nồng độ bột than trong không khí nguy hiểm nhất lá 0,3÷0,6 kg bột than trong 1m3 không khí. Trong hệ thống nghiền than bột than có thể tách ra và đọng lại ở những điểm chết. Sau một thời gian bột than giàu chất bốc sẽ tự cháy âm ỉ. Vì thế trong hệ thống nghiền phải tránh làm những ống dẫn nằm ngang hoặc ít nghiên vì ở đó tốc độ dòng hổn hợp không khí bột than quá ít.

Độ ẩm của bột than: Bột than trong hệ thống nghiền phải được sấy đến được một độ ẩm nhất nhất định. Bột than không đủ khô sẽ khó vận chuyển và khó cấp cho các vòi phun. Bột có độ ẩm cao sẽ khó bốt cháy, do đó làm giảm hiệu quả của quá trình cháy. Bột quá khô trừ antraxít và nữa antraxit có khả năng tự bốt cháy.

Việc sấy nhiên liệu thường được tiến hành đồng thời với quá trình nghiền, do đó môi chất sấy được cấp vào máy nghiền, môi chất sấy có thể là không khí nóng hay hỗn hợp không khí nóng với khói buồn lửa. Môi chất sấy cũng đồng thời cũng dùng để vận chuyển bột. Việc sấy trong quá trình nghiền xảy ra rất mạnh do các bề mặt tự do mới của các hạt than sinh ra. Quá trìng sấy cũng có tác dụng hoàn thiện quá trình nghiền.

Bột than ra khỏi hệ thống nghiền phải có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ đọng sương của hơi nước, nếu không sẽ bị ngưng lại trên vách pống dẫn bột và làm bột dính lại. Tuy nhiên nhiệt độ bột than sau thiết bị nghiền, đối với những than có khả năng nổ phải thấp hơn nhiệt độ nguy hiểm nổ. Nhiệt độ nguy hiểm nổ phụ thuộc vào kiểu hệ thống nghiền và vào thành phần môi chất sấy. Đối với thiết bị có phiểu bột than trung gian và sấy bằng không khí nóng thì nhiệt độ giới hạn của hỗn hợp sau máy nghiền bằng 1300C đối vời than gầy, còn đối với than antraxit và nữa antraxit không hạn chế nhiệt độ của hỗn hợp.

Chương 2: Hệ thống cung cấp nhiên liệu Trang 17 1 6 6 6 2 8 8 8 Môi 3 7 7 7 chất sấy 4 5 Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống than nghiền 1-phiểu than nghiền: 2- thiết bị sấy 3- máy nghiền; 4 - phiểu bột 5 - bơm bột; 6 - phiểu bột của lò hơi 7 - buồng lửa; 8 - quạt gió của buồng lửa * Chức năng của cácbộ phận chính trong hệ thống cung cấp than bột: Kho than nguyên liệu và băng tải than: Là nơi để chứa than từ các mỏ chuyển đến và băng tải là thiết bị vận chuyển than. Than từ các mỏ được đưa về nhà máy. Tại đây có các thiết bị bốc dỡ như cần trục,. để đưa than vào băng tải và đưa về kho.

Tại kho được trang bị các máy để trộn đều các loại than và chuyển than lên băng tải để đưa vào hệ thống nghiền.