Chuyên đề xi măng
Một số vấn đề nhìn nhận về khả năng công suất phát điện
09/06/2011 3:36:35 PM
Vấn đề khả năng công suất phát điện trung bình theo thiết kế (Dành cho các chuyên gia nghiên cứu sâu của nhà máy xi măng)
Những nhân tố ảnh hưởng đến năng suất phát điện trung bình theo thiết kế (dành cho các chuyên gia nghiên cứu sâu của nhà máy xi măng)Với điều kiện nhiệt dư khí thải của lò quay xi măng như: lượng khí thải đầu ra và nhiệt độ khí thải của bộ phận tháp trao đổi nhiệt, lượng khí thải và nhiệt độ khí thải cần thiết cho việc sấy khô nguyên liệu, với điều kiện nhất định của lượng khí thải và nhiệt độ khí thải thải ra từ ghi làm lạnh clinke, những nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến năng suất phát điện trung bình theo thiết kế của nhiệt dư khí thải lò quay ngoài phương án kỹ thuật nhà máy phát điện tận dụng nhiệt dư, thì còn có mấy điểm dưới đây: Tháp trao đổi nhiệt của hệ thống nhiệt khí thải trong nhà máy xi măng
Khi tính toán năng suất phát điện trung bình theo thiết kế, chọn áp suất khí thải của máy turbin càng thấp thì năng suất phát điện thiết kế trung bình càng cao.Khi tính toán năng suất phát điện thiết kế trung bình, lựa chọn hiệu suất F1 của hơi sơ cấp áp suất cao vào Turbin, hiệu suất F2 hơi sơ cấp áp suất thấp và hiệu suất F3 tổn thất động lực tự cấp, tản nhiệt, máy móc vào Turbin; hiệu suất máy phát điện F4 càng cao thì năng suất phát điện trung bình cũng càng cao. Khi tính toán năng suất phát điện thiết kế trung bình, lựa chọn đường ống tản nhiệt khí thải, đường ống thông khí thải, hiệu suất tản nhiệt F5 càng cao thì năng suất phát điện bình quân càng cao. Công ty TNHH năng lượng mới Đại Liên khi tiến hành tính toán năng suất phát điện trung bình tận dụng nhiệt dư khí thải cho lò quay xi măng thì đã cân nhắc ba nhân tố trên. Trong khi tính toán năng suất phát điện thiết kế trung bình của trạm điện, áp suất khí thải của máy Turbin thường chọn là 0.007MPa, còn nhiệt độ khí thải thải ra là 39℃, nhiệt độ yêu cầu của nước làm mát là 26℃.Khi tiến hành tính toán năng suất phát điện trung bình của nhà máy điện: Hiệu suất hơi thứ cấp vào Turbin F1 thường là 82%, hiệu suất hơi sơ cấp áp suất thấp F2 thường là 82%, hiệu suất hư tổn động lực tự dùng, tản nhiệt, máy móc vào Turbin F3 thường là 97.5%; hiệu suất máy phát điện F4 thường là 97.5%. Khi tiến hành tính toán năng suất phát điện trung bình của nhà máy điện, hiệu suất hư tổn của đường ống tản nhiệt khí thải, đường ống rò khí thải, đường ống rò khí tản nhiệt F5 là: đối với lò công suất 2500t/d thì F5 là 91 ~ 93%; đối với lò công suất 5000t/d thì F5 là 93 ~ 95%. Khi tiến hành tính toán năng suất phát điện trung bình nhiệt dư khí thải lò quay của các công ty thiết kế khác thì cũng xem xét trên ba nhân tố trên.。 Khi tính toán năng suất phát điện trung bình của trạm điện, áp suất thải khí của Turbin thường chọn là 0.0053MPa, nhiệt độ thải khí là 33.9℃, nhiệt độ nước làm mát yêu cầu là 21 oC.Khi áp suất thải khí của Turbin chọn là 0.0053MPa thì tồn tại vấn đề: khi nhiệt độ làm lạnh yêu cầu không vượt qua 21 oC, nhiệt độ lượng khí thải lớn khô trung bình hàng ngày của trái đất không vượt quá 20 oC. Tuy nhiên do thời gian nhiệt độ trung bình hàng năm thấp hơn 20 oC là rất ngắn, còn áp suất thải khí của Turbin khi thực tế hoạt động thì rất khó đạt được 0.0053MPa, công suất phát điện thực tế không thể đảm bảo đạt năng suất phát điện trung bình như các đơn vị thiết kế đã tính toán. Khi tiến hành tính toán năng suất phát điện trung bình trạm điện theo thiết kế: hiệu suất sơ cấp áp suất cao của Turbin F1 thường là 85% hoặc cao hơn, hiệu suất hơi sơ cấp áp suất thấp F2 thường là 83% hoặc cao hơn; hiệu suất hư tổn động lực tự dùng, tản nhiệt của Turbin F3 thường là 98.5% hoặc cao hơn; hiệu suất của máy phát điện F4 thường là 98.5% hoặc cao hơn.Vấn đề tồn tại khi chọn trị số c ủa F1 ~ F3: hiệu suất hơi sơ cấp áp suất cao F1 của Turbin như trên là 85% hoặc cao hơn, hiệu suất F2 áp suất thấp là 83% hoặc cao hơn; hiệu suất hư tổn F3 là 98.5% hoặc cao hơn; hiệu suất máy phát điện F4 là 98.5% hoặc cao hơn, là hiệu suất thiết kế thiết bị mà nhà sản xuất cung cấp. Hiệu suất thiết kế thiết bị là hiệu suất mà trong điều kiện vận hành lý tưởng và trong tình trạng ổn định mới có thể đạt được, do khi vận hành thực tế của trạm điện tận dụng nhiệt dư bất luận là tham số hơi nước, công suất phát điện hay nước làm lạnh thì điều kiện hoạt động thay đổi rất lớn, làm cho thiết bị không thể vận hành lâu dài trong điều kiện lý tưởng và tình trạng ổn định được, vì thế hiệu suất thực tế sẽ thấp hơn so với hiệu suất mà nhà sản xuất cung cấp, công suất phát điện thực tế sẽ không đạt được năng suất phát điện trung bình mà các đơn vị thiết kế đã tính toán. Khi tiến hành tính toán năng suất phát điện trung bình thiết kế của trạm điện, hiệu suất đường ống khí thải tản nhiệt, đường ống thông khí thải, hư tổn tản nhiệt rò khí của đường ống F5 thường là 100%. Vấn đề tồn tại khi chọn trị số F5 như trên: trên thực tế, do cửa van ống khói của của đường ống khí thải không thể 100% đóng chặt, đường ống khí thải và hơi nước không thể tản nhiệt, cũng không thể không có số lượng nhỏ khí thải rò rỉ; vì thế, hiệu suất F5 là không thể nào đạt được 100%, công suất phát điện thực tế sẽ mãI mãI không đạt được năng suất phát điện trung bình như các đơn vị thiết kế đã tính toán. Vấn đề khả năng công suất phát điện trung bình theo thiết kế giữa các nhà máy sản xuất khác nhau cho nhà máy xi măng lò quay phương pháp khô công suất 5800 tấn Clinker/ngày Lấy trạm điện tận dụng nhiệt dư cho lò quay với sản lượng clinker thực tế là 5800t/d làm ví dụ, thì điều kiện nhiệt dư sẽ là: sản lượng clinker thực tế là 5800t/d; tham số khí thải đầu ra của bộ phận tháp trao đổi nhiệt là 380000Nm3/h—330℃, nhiệt độ khí thải lớn nhất cần thiết để sấy khô nguyên liệu là 220℃; tham số khí thải đầu ra của ghi làm lạnh clinker là 295000Nm3/h--300℃.
Công ty TNHH phát triển năng lượng mới Đại Liên cung cấp năng suất phát điện bình quân thiết kế của dự án này.Công ty TNHH phát triển năng lượng mới Đại Liên cung cấp giải pháp công nghệ của dự án này.Căn cứ vào điều kiện nhiệt dư khí thải lò quay của dự án này, có thể áp dụng ba giải pháp công nghệ sau: Giải pháp 1: giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai nguyên liệu ngoài song áp với tham số hơi sơ cấp áp suất cao vào Turbin là 2.29MPa－?370 oC, và tham số hơi sơ cấp áp suất thấp là 0.2MPa－150 oC ( gọi tắt là giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai).Giải pháp 2: giải pháp công nghệ thế hệ thứ nhất không sử dụng nguyên liệu ngoài đơn áp với tham số hơi sơ cấp áp suất cao của Turbin là 1.27MPa－310 oC ( gọi tắt là giải pháp công nghệ thế hệ thứ nhất). Giải pháp 3: giải pháp công nghệ thế hệ thứ nhất sử dụng nguyên liệu ngoài song áp với tham số hơi sơ cấp áp suất cao của Turbin là 0.689MPa－310 oC, tham số hơi sơ cấp áp suất thấp là 0.14Mpa-hơi nước bão hoà (gọi tắt là giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai).
Năng suất phát điện trung bình theo thiết kế của 3 giải pháp trênCăn cứ vào điều kiện khí thải của dự án và khi thực tế vận hành có thể đạt được: áp suất thải khí của Turbin là 0.007Mpa; hiệu suất hơi sơ cấp áp suất cao của Turbin F1=82%, hiệu suất hơi sơ cấp áp suất thấp F2=80%; hiệu suất tổn hại động lực tự dùng, tản nhiệt, máy móc của Turbin F3=97.5%; hiệu suất máy phát điện F4= 97.5%; hiệu suất tổn hại tản nhiệt đường ống rò hơi, đường ống tản nhiệt, đường ống rò khí thải F5 =93%; đối với dự án này thông qua việc có thể áp dụng năng suất phát điện trung bình theo thiết kế của giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai, giải pháp 1 và giải pháp 2 của công nghệ thế hệ thứ nhất để tiến hành tính toán kỹ lưỡng và thu được kết quả như sau:
Với giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai, công suất phát điện trung bình theo thiết kế là 9330Kw;Với giải pháp 1 công nghệ thế hệ thứ nhất, công suất phát điện trung bình theo thiết kế là 7840Kw;Với giải pháp 2 của công nghệ thế hệ thứ nhất, công suất phát điện trung bình theo thiết kế là 7470Kw;Đây là năng suất phát điện cao nhất đạt được với điều kiện sản lượng clinker thực tế của lò quay là 5800t/d, tham số khí thải đầu ra của bộ phận tháp trao đổi nhiệt là 380000Nm3/h—330 oC, nhiệt độ cao nhất của khí thải để sấy khô nguyên liệu là 220℃, tham số khí thải ở ghi làm lạnh là 295000Nm3/h—300℃, cũng công suất phát điện mà công ty chúng tôi đưa ra.
Năng suất phát điện trung bình theo thiết kế của dự án này mà các đơn vị khác cung cấp:Nếu áp suất thải khí của Turbin chọn là 0.0053Mpa; hiệu suất hơi sơ cấp áp suất cao của Turbin F1 là 85%, hiệu suất hơi sơ cấp áp suất thấp F2 là 83%, hiệu suất tổn hại động lực tự dùng, tản nhiệt máy móc Turbin F3 là 98.5%; hiệu suất máy phát điện F4 là 98.5%; hiệu suất đường ống tản nhiệt, đường ống rò khí thải, đường ống rò hơi tản nhiệt tổn hại F5 =100%; đối với dự án này cũng thông qua thông số giống như trên thì để tiến hành tính toán kỹ lưỡng thì thu được kết quả như sau:
Với giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai, công suất phát điện trung bình theo thiết kế là 10850KWVới giải pháp 1 công nghệ thế hệ thứ nhất, công suất phát điện trung bình theo thiết kế là 9110KW;Với giải pháp 2 của công nghệ thế hệ thứ nhất, công suất phát điện trung bình theo thiết kế là 8710KW;Trên đây là công suất phát điện trung bình theo thiết kế của dự án này cung cấp bởi các đơn vị thiết kế khác, nhưng đối với điều kiện khí thải của dự án này, bất luận là giải pháp công nghệ thế hệ thứ nhất hay giải pháp công nghệ thế hệ thứ hai, thì trên thực tế đều là điều không thể đạt được (Công ty chúng tôi cho rằng trong phương pháp tính toán này hiệu suất các giá trị đạt đựơc rất cao, nhưng thực tế thì vẫn còn xa mới đạt được, vì thế công ty chúng tôi không đưa ra công suất phát điện này). Phạm Ánh