Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện nghề vận hành - Trường Cao đẳng Dầu khí

Giáo trình kỹ thuật về tổng quan về nhà máy nhiệt điện nghề vận hành nhà máy nhiệt điện trung cấp, 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 cho việc vận hành hiệu quả nhà máy.

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. Hệ Thống Điện Việt Nam

Hệ thống điện Việt Nam bao gồm nhiều nhà máy nhiệt điện, thủy điện và điện gió. Nhà máy nhiệt điện đóng góp một phần lớn vào tổng công suất điện của quốc gia, đảm bảo cung cấp điện năng ổn định cho phát triển kinh tế.

II. Thách Thức Trong Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện

Vận hành nhà máy nhiệt điện đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm hiệu suất năng lượng, bảo trì thiết bị và an toàn lao động. Việc tối ưu hóa hiệu suất là một trong những mục tiêu hàng đầu, nhằm giảm thiểu tổn thất năng lượng và chi phí vận hành. Bên cạnh đó, bảo trì định kỳ và kiểm tra an toàn là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn cho nhân viên.

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 kế lò hơi và tua bin. Việc tối ưu hóa hiệu suất không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường.

2.2. An Toàn Trong Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện

An toàn lao động là ưu tiên hàng đầu trong vận hành nhà máy nhiệt điện. Các biện pháp an toàn cần được thực hiện nghiêm ngặt để bảo vệ sức khỏe của nhân viên và ngăn ngừa tai nạn lao động.

III. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Hiệu Suất Nhà Máy Nhiệt Điện

Để tối ưu hóa hiệu suất nhà máy nhiệt điện, cần áp dụng các phương pháp hiện đại như cải tiến công nghệ lò hơi, nâng cao hiệu suất tua bin và sử dụng hệ thống điều khiển tự động. Việc áp dụng công nghệ mới không chỉ giúp tăng hiệu suất mà còn giảm thiểu chi phí vận hành và bảo trì.

3.1. Cải Tiến Công Nghệ Lò Hơi

Cải tiến công nghệ lò hơi giúp tăng cường khả năng chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu sang hơi nước. Việc sử dụng các vật liệu chịu nhiệt tốt hơn và thiết kế lò hơi hiệu quả hơn là những yếu tố quan trọng.

3.2. Nâng Cao Hiệu Suất Tua Bin

Nâng cao hiệu suất tua bin thông qua việc cải tiến thiết kế và sử dụng công nghệ mới giúp tối ưu hóa quá trình chuyển đổi năng lượng từ hơi nước thành cơ năng, từ đó tăng cường hiệu suất tổng thể của nhà máy.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Trong Vận Hành Nhà Máy Nhiệt Điện

Các ứng dụng thực tiễn trong vận hành nhà máy nhiệt điện bao gồm việc sử dụng phần mềm quản lý năng lượng, hệ thống giám sát và điều khiển tự động. Những công nghệ này giúp theo dõi hiệu suất và phát hiện sớm các vấn đề, từ đó nâng cao hiệu quả vận hành.

4.1. Phần Mềm Quản Lý Năng Lượng

Phần mềm quản lý năng lượng giúp theo dõi và phân tích dữ liệu vận hành, từ đó đưa ra các quyết định tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu chi phí.

4.2. Hệ Thống Giám Sát Và Điều Khiển Tự Động

Hệ thống giám sát và điều khiển tự động giúp theo dõi các thông số vận hành theo thời gian thực, từ đó phát hiện sớm các sự cố và đảm bảo an toàn cho nhà máy.

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

Tương lai của nhà máy nhiệt điện sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình vận hành. Sự chuyển mình sang năng lượng tái tạo và các giải pháp bền vững sẽ là xu hướng chính trong ngành điện. Việc đầu tư vào công nghệ sạch và hiệu quả sẽ giúp nhà máy nhiệt điện đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng mà vẫn bảo vệ môi trường.

5.1. Xu Hướng Công Nghệ Mới Trong Ngành Nhiệt Điện

Xu hướng công nghệ mới trong ngành nhiệt điện bao gồm việc áp dụng năng lượng tái tạo và công nghệ thu hồi nhiệt thải, giúp giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Tương Lai Của Năng Lượng Điện Tại Việt Nam

Tương lai của năng lượng điện tại Việt Nam sẽ tập trung vào việc phát triển các nguồn năng lượng sạch và bền vững, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội.

Nội dung chính

TỔNG QUAN HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (Mã môn học: ELEO522027 / ELEO52056) do Trường Cao đẳng Dầu khí thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam biên soạn và ban hành theo Quyết định số 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022. Tài liệu được xây dựng bởi nhóm tác giả: Nguyễn Lê Cương, Lê Thị Thu Hường và Nguyễn Xuân Thịnh, phục vụ công tác đào tạo nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng.

Trong cấu trúc chương trình khung gồm 60 tín chỉ (1395 giờ), môn học có thời lượng 02 tín chỉ với 30 giờ đào tạo (28 giờ lý thuyết và 2 giờ kiểm tra). Môn học được bố trí giảng dạy sau các môn học đại cương và môn cơ sở (Mạch điện cơ bản, Điện kỹ thuật cơ bản, An toàn điện, Đo lường điện, Khí cụ điện), đóng vai trò tiền đề trước khi người học tiếp cận các môn học chuyên môn sâu như Lò hơi và hệ thống thiết bị phụ, Tua-bin hơi và hệ thống thiết bị phụ, cũng như các mô-đun thực hành vận hành.

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

• Về kiến thức: Mô tả toàn bộ các hệ thống, cấu tạo, nguyên lý vận hành thiết bị chính/phụ và các chu trình chuyển hóa năng lượng nhiệt - cơ - điện trong nhà máy điện.
• Về kỹ năng: Tính toán được các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và hiệu suất nhiệt cơ bản của các tổ máy.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, nghiêm túc và tuân thủ kỷ luật quy trình kỹ thuật trong môi trường công nghiệp năng lượng.

Nội dung giáo trình được thiết kế theo cấu trúc 5 chương logic: đi từ bức tranh tổng thể về nhà máy điện và hệ thống điện lưới, đến hệ thống chuẩn bị nhiên liệu, hai cụm thiết bị trung tâm (Lò hơi và Tua-bin), kết thúc bằng các chỉ tiêu kinh tế nhiệt của chu trình năng lượng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

• Chương 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện (2 giờ lý thuyết): Phân tích nguyên lý chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu sang nhiệt năng dạng hơi, cơ năng tại tua-bin và điện năng tại máy phát. Trình bày chu trình làm việc sử dụng môi chất nước ở thông số hơi quá nhiệt $482^\circ\text{C} - 565^\circ\text{C}$, áp suất $1800 - 3600\text{ psig}$; đối chiếu với chu trình nhà máy điện hạt nhân ($285^\circ\text{C}$, $960\text{ psig}$, sử dụng bộ tách ẩm moisture separator). Chương 1 cũng trình bày thực trạng hệ thống điện Việt Nam phân bổ theo 3 miền (Bắc, Trung, Nam), các nhà máy điện chính (Phả Lại, Uông Bí, Ninh Bình, Bà Rịa, Phú Mỹ...) và trục truyền tải 500 kV Bắc - Nam.
• Chương 2: Hệ thống cấp nhiên liệu (3 giờ lý thuyết): Khái quát các dạng nhiên liệu (vô cơ, hữu cơ). Hệ thống dầu DO (dung tích bồn tồn trữ đảm bảo vận hành đầy tải 7 ngày); đặc tính kỹ thuật tua-bin khí (nhiệt độ đầu vào $1100^\circ\text{C} - 1200^\circ\text{C}$, hiệu suất chu trình đơn $\text{GT}{\text{eff}} = 0{,}38$, chu trình hỗn hợp $\text{CCPP}{\text{eff}} = 0{,}55$). Hệ thống đá vôi ($\text{CaCO}_3$, cỡ hạt $0 - 1\text{ mm}$) dùng khử lưu huỳnh trong lò tầng sôi tuần hoàn. Hệ thống than bột: tính lưu động (khối lượng riêng bột mới $0{,}45 - 0{,}5\text{ t/m}^3$, để lâu $0{,}8 - 0{,}9\text{ t/m}^3$), tính nguy hiểm cháy nổ (nồng độ nguy hiểm $0{,}3 - 0{,}6\text{ kg/m}^3$ không khí; nồng độ oxy giới hạn $< 15%$, chất bốc $< 10%$), hệ thống sấy và nghiền than, vận chuyển bột than trong ống dẫn ở vận tốc $30\text{ m/s}$.
• Chương 3: Lò hơi (10 giờ: 9 lý thuyết, 1 kiểm tra): Cấu tạo lò thu hồi nhiệt (HRSG) nhiều cấp áp lực trong chu trình hỗn hợp. Các thông số đặc tính kỹ thuật: sản lượng hơi định mức ($D_{\text{đm}}$), cực đại ($D_{\text{max}} = (1{,}1 - 1{,}2)D_{\text{đm}}$), kinh tế ($D_{\text{kt}} = (0{,}8 - 0{,}9)D_{\text{đm}}$). Phân loại các dạng buồng lửa: buồng lửa ghi thủ công, ghi quay, ghi lắc, ghi nghiêng (góc nghiêng than cốc $32^\circ - 36^\circ$, than đá $42^\circ - 50^\circ$), ghi nghiêng dồn cấp ($15^\circ - 18^\circ$), buồng lửa đưa than từ dưới lên, buồng lửa ghi xích (ghi thanh, ghi vẩy cá) và buồng lửa kiểu hất than. Cấu tạo dàn ống sinh hơi (bước ống tương đối $s/d = 1{,}2 - 1{,}4$, ống xuống $\varnothing 125 - 175\text{ mm}$), cụm pheston (giảm $50^\circ\text{C}$ khói để chống đóng xỉ), bao hơi, bộ quá nhiệt (đối lưu $< 510^\circ\text{C}$, nửa bức xạ $530^\circ\text{C} - 560^\circ\text{C}$, bức xạ $> 560^\circ\text{C}$) và các phương pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng bộ giảm ôn.
• Chương 4: Tua bin (8 giờ lý thuyết): Nguyên lý làm việc của tuabin hơi nước; phân loại tuabin ngưng hơi, tuabin đối áp, tuabin có gia nhiệt (reheat) và hoàn nhiệt (regeneration). Cấu trúc vỏ (casing), rotor hai dòng hơi (double flow rotor), vòi phun (nozzle), màng nổ an toàn, bộ chèn răng lược (labyrinth packing ring), hệ thống hơi chèn. Phân tích tầng cánh xung lực (Curtis, Rateau) và phản lực; cơ chế chuyển đổi áp suất - vận tốc và các dạng tổn thất nhiệt (tổn thất profin, 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 (7 giờ: 6 lý thuyết, 1 kiểm tra): Phân tích chu trình nhiệt quá nhiệt trung gian, hệ thống gia nhiệt - hồi nhiệt nước cấp, bình ngưng duy trì áp suất chân không ($\approx 1\text{ psia}$), bồn khử khí và các giải pháp tối ưu hóa cán cân nhiệt.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết kỹ thuật nhiệt - điện dựa trên các nguyên lý chuẩn:

• Lý thuyết chu trình nhiệt động lực học: Chu trình Rankine cơ bản, chu trình quá nhiệt trung gian và chu trình hỗn hợp Turbine khí - Lò HRSG - Turbine hơi.
• Nhiệt động học và truyền nhiệt trong lò hơi: Hiệu suất nhiệt của lò hơi được tính theo công thức: $$\eta = \frac{D(i_{\text{qn}} - i'{\text{hn}})}{B \cdot Q{\text{t}}^{\text{lv}}}$$ (Trong đó: $D$ là sản lượng hơi $\text{kg/h}$; $i_{\text{qn}}$ là entanpi hơi quá nhiệt $\text{kJ/kg}$; $i'{\text{hn}}$ là entanpi nước vào bộ hâm $\text{kJ/kg}$; $B$ là lượng tiêu hao nhiên liệu $\text{kg/h}$; $Q{\text{t}}^{\text{lv}}$ là nhiệt trị thấp làm việc $\text{kJ/kg}$).
• Định luật bảo toàn năng lượng và động học dòng chảy qua ống phun: Quá trình tiết lưu, biến đổi entanpi thành động năng trong vòi phun hội tụ và các tầng cánh tua-bin xung lực/phản lực.
• Năng suất bốc hơi của bề mặt sinh hơi: $$S = \frac{D}{H} \quad (\text{kg/m}^2\text{h})$$ (Trong đó $H$ là diện tích bề mặt sinh hơi $\text{m}^2$).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng phân tích kỹ thuật: Đọc hiểu sơ đồ nguyên lý hệ thống nhiệt điện, sơ đồ phân phối khí nén, đường dẫn hơi trích, mạch nước ngưng và sơ đồ bố trí bộ quá nhiệt (thuận chiều, ngược chiều, hỗn hợp, dòng hơi đi chéo).
• Kỹ năng tính toán thông số vận hành: Xác định sản lượng hơi định mức, hiệu suất lò, nhiệt thế thể tích buồng lửa và các tổn thất nhiệt trong tuabin.
• Kỹ năng nhận diện và xử lý bất thường: Phân tích nguyên nhân làm biến đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt (thay đổi phụ tải, dao động áp suất, hệ số không khí thừa $\alpha$, đóng xỉ dàn ống sinh hơi/cụm pheston) để đưa ra phương án điều chỉnh van giảm ôn và chế độ đốt.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình quy định cụ thể định hướng sư phạm và cách thức tổ chức dạy - học theo chuẩn đào tạo nghề kỹ thuật:

• Phương pháp giảng dạy: Giảng viên áp dụng các phương pháp dạy học tích cực (diễn giảng trọng tâm, vấn đáp gợi mở, phương pháp dạy học theo vấn đề). Giáo án được xây dựng chuyên biệt theo bài/buổi dạy, kết hợp việc phát phiếu học tập và trình chiếu các bản vẽ kỹ thuật, hình ảnh mặt cắt cấu tạo (như cụm nozzle block, màng diaphragms, các dạng ống xoắn bộ quá nhiệt) và video mô phỏng nguyên lý vận hành dòng môi chất.
• Phương pháp học tập: Học viên phải chủ động nghiên cứu nội dung giáo trình trước khi lên lớp, tham gia thảo luận nhóm, giải quyết các bài tập tình huống vận hành và hoàn thành các câu hỏi củng cố trắc nghiệm/tự luận ở cuối mỗi chương.
• Quy chế kiểm tra và đánh giá:
  1. Đánh giá thường xuyên (01 bài): Do giáo viên tiến hành linh hoạt qua hình thức vấn đáp trên lớp, kiểm tra viết dưới 30 phút hoặc chấm điểm phiếu học tập/thực hành ngắn.
  2. Đánh giá định kỳ (02 bài): Thực hiện theo tiến độ chương trình (tại Chương 3 và Chương 5), hình thức kiểm tra viết lý thuyết với thời lượng từ 45 đến 60 phút.
  3. Thi kết thúc môn học: Bài thi lý thuyết tổng hợp toàn bộ 5 chương, thời gian làm bài từ 45 đến 60 phút.
• Điều kiện cơ sở vật chất: Phòng học lý thuyết đạt chuẩn, trang bị máy tính, máy chiếu projector, hệ thống tranh vẽ kỹ thuật và sơ đồ công nghệ nhiệt điện.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tích hợp công nghệ chu trình hỗn hợp hiện đại: Bên cạnh các nhà máy nhiệt điện đốt than truyền thống, giáo trình bổ sung phân tích chi tiết cấu tạo tổ hợp chu trình hỗn hợp (Turbine khí + Lò thu hồi nhiệt HRSG + Turbine hơi), so sánh rõ hiệu suất giữa chu trình đơn ($\text{GT}{\text{eff}} = 0{,}38$) và chu trình hỗn hợp ($\text{CCPP}{\text{eff}} = 0{,}55$).
• Chi tiết hóa thiết bị bảo vệ môi trường và an toàn buồng lửa: Giáo trình mô tả quy trình tiếp nhận, nghiền và vận chuyển khí nén bột đá vôi $\text{CaCO}_3$ ($0 - 1\text{ mm}$) để khử lưu huỳnh ($\text{SO}_x$) trong công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn; xác định các ngưỡng nồng độ giới hạn chống cháy nổ bột than trong không khí.
• Giải pháp nâng cao độ kinh tế nhiệt trong vận hành thực tế: Giáo trình cập nhật các thông số định lượng cụ thể nhằm tối ưu hóa hiệu suất lò hơi:
  • Kiểm soát hệ số không khí thừa ($\alpha_1 = 1{,}3 - 2{,}2$).
  • Sử dụng bộ tiết kiệm nhiệt (economizer) thu hồi nhiệt khói xả ($200^\circ\text{C} - 300^\circ\text{C}$ xuống $110^\circ\text{C}$ hoặc $65^\circ\text{C}$ với lò đốt gas ngưng tụ, giúp tăng $5%$ hiệu suất nhiệt).
  • Tăng nhiệt độ không khí đốt thêm $20^\circ\text{C}$ giúp tăng $1%$ hiệu suất nhiệt.
  • Định lượng tác hại của bám bẩn: 1 mm cáu cặn làm tăng nhiệt độ khói thải lên $55^\circ\text{C}$; lớp cặn dày 3 mm làm tăng tiêu hao nhiên liệu khoảng $2{,}5%$; điều tiết xả hơi $10%$ tại áp suất $15\text{ kg/cm}^2$ làm hao hụt $3%$ hiệu suất.
• Cơ sở dữ liệu thực tế của ngành điện: Cung cấp số liệu thống kê công suất đặt hệ thống điện Việt Nam (5705 MW), tỷ trọng nguồn (Thủy điện 54%, Nhiệt điện 22%, Turbine khí và Diesel 24%) và hệ thống lưới truyền tải 500 kV, 220 kV, 110 kV.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Học sinh, sinh viên ngành kỹ thuật năng lượng: Giáo trình được biên soạn trực tiếp cho học viên trình độ Trung cấp và sinh viên Cao đẳng nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện và nghề Vận hành điện trong nhà máy nhiệt điện.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức đại cương và các môn học cơ sở:
  • Mạch điện cơ bản (Mã: ELEI52033).
  • Điện kỹ thuật cơ bản (Mã: ELEO53012).
  • An toàn điện (Mã: ELET5201).
  • Đo lường điện (Mã: ELEI53115) và Khí cụ điện (Mã: ELET52116).
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu khung để xây dựng đề cương chi tiết, bài giảng lý thuyết, biên soạn hệ thống phiếu học tập và đề thi/đáp án kiểm tra định kỳ.
• Cán bộ kỹ thuật và nhân viên vận hành: Tài liệu lưu hành nội bộ có giá trị tham khảo chuyên môn cho công nhân kỹ thuật, kỹ thuật viên vận hành lò hơi, tua-bin và trạm phụ trợ tại các nhà máy nhiệt điện than, dầu và khí.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được thiết kế cho người học trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện, đồng thời dùng làm tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên đang công tác tại các nhà máy điện.

2. Cần kiến thức nền nào để học môn này?

Người học cần hoàn thành các môn học chung (Tin học, Tiếng Anh, ATVSLĐ) và các môn cơ sở chuyên môn ngành gồm Mạch điện cơ bản, Điện kỹ thuật cơ bản, Đo lường điện và An toàn điện.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu nhiệt động học thuần túy?

Giáo trình tập trung vào việc mô tả cấu tạo chi tiết và nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị thực tế (HRSG, các loại buồng lửa ghi cơ khí, hệ thống cấp than bột, hệ thống đá vôi khử sulfur, bộ chèn tuabin răng lược) thay vì chỉ thuần túy chứng minh các công thức nhiệt động trừu tượng.

4. Làm sao để tự học và nắm vững kiến thức môn học hiệu quả?

Học viên cần nghiên cứu song song phần mô tả văn bản với hệ thống sơ đồ hình vẽ (như sơ đồ chu trình chuyển hóa năng lượng Hình 1.1, sơ đồ cấp than Hình 1-3, cấu tạo buồng lửa và các kiểu bố trí bộ quá nhiệt), đồng thời trả lời đầy đủ hệ thống câu hỏi củng cố trắc nghiệm sau mỗi chương.

5. Có những tài liệu bổ trợ nào được khuyến nghị kèm theo giáo trình?

Các tài liệu tham khảo được danh mục giáo trình nêu rõ gồm:

• 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 là tài liệu đào tạo chuyên môn cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện về chu trình nhiệt động, thiết bị buồng lửa, lò hơi, tua-bin và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nhà máy điện.

Trong tiến trình đào tạo, môn học đóng vai trò liên kết bản lề giữa khối kiến thức cơ sở kỹ thuật điện và các mô-đun vận hành chuyên sâu (Vận hành lò hơi, Vận hành tua-bin hơi). Học viên hoàn thành môn học sẽ nắm vững nguyên lý vận hành đồng bộ của toàn bộ dây chuyền công nghệ nhiệt điện, đáp ứng chuẩn đầu ra kỹ thuật của chương trình đào tạo nghề.

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.