VẤN ĐỀ ĐO LƢỜNG VÀ KIỂM SOÁT CHẤT LƢỢNG HƠI VÀ NƢỚC TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Th.s Nguyễn Tường Dũng Trường Đại học KTKT Bình Dương Trong nhà máy nhiệt điện, lò thiết bị phải chịu nhiệt độ áp suất cao Các phận lò dễ bị ăn mòn, đóng cáu làm giảm hiệu suất lò có khả dẫn đến cố lò nổ ống lò… Hệ thống đo lường kiểm soát chất lượng Để lò vận hành an toàn hiệu phải nước nhà máy nhiệt điện trì chế độ nước lò hợp lý Vì tùy theo loại lò mà phải đảm bảo thành phần nước nồng độ muối, nồng độ kiềm, trị số pH giới hạn cho phép Ngoài ra, vận hành người ta phải thực chế độ xả bẩn lò cần phải thường xuyên bổ sung lượng nước Lượng nước cần xử lý kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng nước lò Để trì chế độ nước lò, người ta sử dụng số phương pháp xử lý hóa chất nước lò, xử lý nước bổ sung bình trao đổi ion Chất lượng nước lò ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đến tuabin Nếu chất lượng nước lò không đạt yêu cầu làm tuabin bị đóng cáu, giảm hiệu suất gây hư hại, cố Do nhà máy nhiệt điện thường phải có phận chuyên trách việc đo lường kiểm soát chất lượng nước nhà máy điện (thường gọi phân xưởng hóa nghiệm) Bộ phận có trách nhiệm theo dõi điều chỉnh chất lượng hơi, nước …liên tục nhờ hệ thống đo lường kiểm soát chất lượng gồm nhiều điểm lấy mẫu nhiều thiết bị đo lường phân tích mẫu Ngoài phận hóa nghiệm tiến hành đo lường kiểm soát chất lượng nước làm mát, khói thoát số thông số khác Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện tuabin hơi: Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện tuabin điểm lấy mẫu Tháp nước Tuabin Hơi Bao Bộ nhiệt Ống khói Hồ xử lý nước Máy phát Buồng đốt Nước lò Bộ tiết nhiệt Nước làm mát Xử lý khói Bình ngưng Bộ xử lý nước ngưng Bơm nước ngưng BXG Hệ thống bổ sung nước cấp Bình khử khí Nước cấp tới lò Bơm cấp nước Vòi đốt Cánh gió vào Bộ lọc SO2 Nước lò (boiler water) lửa từ vòi đốt (burners) buồng đốt (combustion) đốt nóng lên đến nhiệt độ bão hòa (saturated temperature), sau gia nhiệt thêm nhiệt (superheaters) để trở thành nhiệt (superheat steam) quay tuabin thông qua ống (main steam pipe) Tua bin thiết bị dùng để biến nhiệt dòng thành trục tuabin Tuabin kéo máy phát điện, thiết bị dùng để biến đổi thành điện năng, phát điện lưới (network) Tại tuabin, nhiệt sau sinh công ngưng tụ bình ngưng (condenser) trở thành nước ngưng (condensate water) nhờ hệ thống nước làm mát (cooling water) lấy từ sông hay từ tháp chứa (cooling tower) Nước ngưng từ bình ngưng bơm nước ngưng (condensate pump) bơm tới xử lý cation (condensate polisher) sau đến bình khử khí Bình khử khí (dearator) nhận nước từ bơm nước ngưng, từ hệ thống nước cấp bổ sung (make-up feed system), loại bỏ oxy hòa tan nước Bơm nước cấp (boiler feed pump) có áp suất cao bơm nước từ bình khử khí lên bao (boiler drum) lò thông qua tiết nhiệt (economizers) Bộ tiết nhiệt đặt đường khói lò để tận dụng nhiệt lượng khí cháy (combustion gas) gia nhiệt thêm cho nước cấp trước cấp vào bao Chu trình nhiệt khép kín, tổn hao rò rỉ nước, xả bỏ, mát nhiệt lò hơi….mà lượng nước hệ thống bị hao hụt dần cần phải bổ sung thêm Hệ thống nước bổ sung (make-up treatment system) lấy từ nhà máy xử lý nước Gió đốt lò cấp vào buồng đốt nhờ quạt gió (fan), thông qua cánh gió vào (inlet vanes) để điều chỉnh lưu lượng gió đốt lò thích hợp Trong buồng đốt, sau phản ứng cháy tạo thành khí cháy (combustion gas), sau gia nhiệt cho phần tử lò thoát qua ống khói (stack) Một xấy gió (BXG) (air heater) đặt trước đường ống khói nhằm tận dụng lượng nhiệt khói thoát gia nhiệt cho gió đốt lò (air) nóng thêm Đối với lò đốt than lượng bụi nhiều nên thiết bị khử bụi (precip) thiết kế để bắt bụi trước rời khỏi ống khói Bộ khử bụi thường dùng khử bụi tĩnh điện hay khử bụi khí Ngoài ra, khói thoát (flue gas) qua Bộ xử lý SO2 (SO2 scrubber) để đảm bảo vấn đề môi trường Các điểm lấy mẫu: Các điểm lấy mẫu theo sơ đồ, bao gồm: Tháp nƣớc làm mát- Cooling Tower: - Kiểm soát chất lượng nước làm mát để đạt tối đa hiệu suất làm mát, giảm thiểu chi phí lượng, giảm yêu cầu bảo dưỡng kéo dài tối đa tuổi thọ thiết bị - Đo độ dẫn điện để kiểm soát mức độ tạp chất có nước làm mát tối đa hóa tuần hoàn nươc làm mát - Thiết bị (equipment) bao gồm: Hệ thống kiểm soát xử lý nước làm mát, hệ thống xử lý hóa chất, máy phân tích độ dẫn điện, máy phân tích độ pH, máy phân tích clo Hồ xử lý nƣớc làm mát- Water Treatment Ponds: - Kiểm soát mức độ oxy hòa tan để biết mức độ ô nhiễm nước làm mát - Kiểm soát tất chlorine tự mức độ pH tối đa để đạt hiệu suất làm mát tối ưu - Thiết bị bao gồm: máy phân tích oxy hòa tan, máy phân tích độ dẫn điện, máy phân tích ion hydrazine Máy phát điện-Generators: - Phát khí hydro hệ thống làm mát máy phát - Thiết bị gồm: máy phân tích độ dẫn nhiệt Bao hơi- Boiler Drum: - Đo lường độ dẫn điện độ cứng để biết mức độ cáu cặn tồn lò - Thiết bị bao gồm: máy phân tích pH, máy phân tích độ dẫn điện, hệ thống kiểm soát xả bỏ bề mặt (blowdown) Nƣớc lò - Boiler Water: - Giám sát điều chỉnh tổng độ cứng hòa tan nước lò để ngăn ngừa đóng cáu, ăn mòn lò - Kiểm soát hợp chất hữu chu trình hơi, hệ thống nước ngưng nước cấp lò nhằm ngăn ngừa tạo thành hợp chất chứa acid dioxide carbon gây hại nhà máy điện hạt nhân nhà máy điện dùng nhiên liệu hóa thạch - Thiết bị bao gồm: máy phân tích pH, máy phân tích độ dẫn điện, hệ thống kiểm soát xả bỏ bề mặt (blowdown) Hệ thống nƣớc cấp cuối- Final Feedwater: (đầu vào tiết nhiệt- Economizer Inlet) - Kiểm soát độ pH để giảm thiểu ăn mòn phận hệ thống nước cấp, đặc biệt hệ thống có chứa ống đồng bình ngưng (condenser) hay hâm nước (heaters) dễ bị dung dịch amoniac ăn mòn - Kiểm soát độ dẫn điện để đảm bảo mức độ tổng tạp chất ion lưu chuyển lò Độ dẫn điện độ pH dùng để thị nồng độ amoniac có nước cấp lò - Đo lường hàm lượng Silica để ngăn ngừa mức độ đóng cáu thành ống lò (tubes) - Thiết bị: máy phân tích độ dẫn điện, máy phân tích độ pH, máy phân tích ion Silica Đầu thoát bơm nƣớc ngƣng - Condensate Pump Discharge: - Đo lường độ dẫn điện oxy hòa tan để biết độ không tinh khiết chu trình nước cấp - Thiết bị bao gồm: máy cung cấp độ dẫn điện, máy phân tích oxy hòa tan, máy phân tích ion sodium, máy phân tích ion hydrazine Nƣớc cấp buồng đốt lò hơi- Boiler Combustion and Feed Water: - Đo lường kiểm soát áp suất lò - Đo lường kiểm soát biến trình lò - Thiết bị bao gồm: máy tự ghi, máy phân tích ion sodium Đầu xử lý nƣớc ngƣng: Condensate Polisher Outlet: - Đo lường độ dẫn điện ( cation) để biết tổng hiệu suất xử lý nước ngưng - Thiết bị bao gồm: máy phân tích độ dẫn điện Hệ thống xử lý nƣớc bổ sung- Make-up Treatment System Effluent: - Đo lường độ dẫn điện để biết độ tinh khiết nước cấp mức độ làm việc bồn xử lý thuộc hệ thống xử lý nước - Thiết bị bao gồm: máy phân tích độ dẫn điện, máy phân tích ion silica Đầu vào bình khử khí- Dearator Inlet: - Đo lường mức độ oxy hòa tan để biết mức độ oxy hữu hệ thống nước cấp - Đo lường độ dẫn điện để biết nống độ amoniac hệ thống - Thiết bị bao gồm: máy phân tích oxy hòa tan, máy phân tích đỗ dẫn điện, máy phân tích ion hydrazine Bộ lọc khói- SO2 Scrubber: - Kiểm soát độ pH vữa vôi (lime slurries) cách ngăn ngừa chuyển thành acid giảm thiểu việc tạo thành sét - Thiết bị bao gồm: máy phân tích độ pH Ống khói- Stacks: - Kiểm soát khói thoát liên tục - Thiết bị bao gồm: máy phân tích NOX, SO2, O2, CO2, NH3, THC, hệ thống kiểm soát khí thoát (emissions monitoring systems) Các cánh vào quạt gió- Fan Inlet Vanes: - Định vị cánh gió vào quạt gió đốt lò - Thiết bị bao gồm: cấu gió nén Các vòi đốt- Burners: - Đạt đến hiệu suất tối đa tổn thất lượng tối thiểu cách điều chỉnh tỷ số dầu/gió thích hợp - Kiểm soát gió vòi đốt - Kiểm soát tỷ lệ dầu/gió đốt lò - Thiết bị bao gồm: Máy phân tích CO, O2, kiểm soát cân O2 hay CO/O2, cấu tác động dùng gió nén Tài liệu tham khảo: Các tài liệu từ dự án JICA-EVN Process Management ... ăn mòn lò - Kiểm soát hợp chất hữu chu trình hơi, hệ thống nước ngưng nước cấp lò nhằm ngăn ngừa tạo thành hợp chất chứa acid dioxide carbon gây hại nhà máy điện hạt nhân nhà máy điện dùng nhiên... dẫn điện, máy phân tích oxy hòa tan, máy phân tích ion sodium, máy phân tích ion hydrazine Nƣớc cấp buồng đốt lò hơi- Boiler Combustion and Feed Water: - Đo lường kiểm soát áp suất lò - Đo lường. .. gia nhiệt thêm cho nước cấp trước cấp vào bao Chu trình nhiệt khép kín, tổn hao rò rỉ nước, xả bỏ, mát nhiệt lò hơi .mà lượng nước hệ thống bị hao hụt dần cần phải bổ sung thêm Hệ thống nước