TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Độc lập Tự do Hạnh phúc BÀI TẬP LÒ HƠI VÀ MẠNG NHIỆT NHÓM TEAM SUPERMAN 1 Võ Nguyễn Minh Tâm 2 Nguyễn[.]
TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP TP HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Độc lập - Tự - Hạnh phúc - - - - BÀI TẬP LÒ HƠI VÀ MẠNG NHIỆT NHÓM: TEAM SUPERMAN Võ Nguyễn Minh Tâm 18045211 Nguyễn Quốc Cường 18078551 Hoàng Ngọc Thành 18039191 Trương Vũ Khang 18037291 Trương Quốc Thái 18019791 Nguyễn Tuấn Anh 18039421 Huỳnh Hữu Cầu 18044121 Trần Long Bửu 18045601 Trần Hồng Phát 18039481 10 Trần Phúc Thịnh 18030321 Giảng viên: Th.S Nguyễn Văn Tuấn 1 Nội dung: Chọn lò ống nước kiểu (sản lượng 220 tấn/h) π Bản vẽ tổng thể lò Cấu tạo nguyên lý hoạt động: a Định nghĩa lị ống nước: Một bình kín nước chảy bên ống khí lị nóng bên ống gọi nồi ống nước Khí lị nóng truyền nhiệt chúng thành nước ống Nước sau thu từ khói lị chuyển thành nước Hơi nước tiếp tục sử dụng cho mục đích cơng nghiệp khác Nói chung, nồi ống nước sử dụng cho ứng dụng áp suất lớn Các nhà máy nhiệt điện sử dụng lò ống nước áp suất cao để sản xuất nước b Cấu tạo: Trống hơi: Trống phận nồi ống nước Trong trống này, nước tách khỏi nước nóng Các giọt nước nóng rơi xuống đáy trống Những giọt nước nóng tiếp tục gửi đến chu trình nhiệt Hơi nước rời khỏi trống từ đỉnh trống Nước cấp cho chu trình gia nhiệt vào từ đáy trống Bùn trống nước: Trống / Trống bùn có đường kính lớn tất ống nâng ống tạo sóng xuống nằm cách xa đáy Bùn trống nước gắn trực tiếp vào trống với nhiều bó ống thẳng khơng lớn gọi ống ngân lò Chất rắn, bùn chất cặn khác lắng xuống thùng bùn Van xả đáy định kỳ sử dụng để loại bỏ chất rắn bùn lắng đọng từ thùng bùn Các van xả đáy kết nối với điều khiển TDS để xả hết mơ bùn lị khơng hoạt động Downcomer: Downcomer hệ thống đường ống kết nối trống với tiêu đề phân phối Nước cấp từ trống di chuyển xuống đáy nồi thông qua phận xả xuống Nước cấp thêm từ đáy nồi vào đầu phân phối Ống phân phối nước: là tập hợp bố trí đường ống lớn chuyển nước cấp từ ống xả xuống ống dẫn nước Ống đứng: Các ống cách bố trí đường ống buồng đốt gọi ống nâng Nước cấp nước chạy ống riser Nhiệt từ buồng đốt (khói lị) truyền đến nước cấp ống riser Hỗn hợp nước nóng nước từ bình vào lồng nơi nước tách khỏi nước nóng chu trình gia nhiệt lặp lại lần Trong ống dâng, nước chảy từ lên Do đó, hướng dịng nước, ống truyền nhiệt gọi ống nâng Buồng đốt: Buồng đốt nằm nồi ống nước Khơng khí nhiên liệu trộn lẫn cháy buồng đốt Nó lót lót Tường nước: Nồi ống nước lớn có lị làm mát nước Về cơ bản, tường nước hình thành để làm mát bảo vệ lớp lót lị Khơng gian đốt lị che chắn phần toàn tường nước Các tường nước bao gồm ống thẳng đứng, nước từ lị lưu thơng kết nối với đầu Bề mặt gia nhiệt thành nước gần 10% bề mặt gia nhiệt lò hơi, chiếm tới 50% tổng lượng nhiệt hấp thụ Các tường nước thực chức sau: Bảo vệ tường cách nhiệt lò khỏi nhiệt độ cao Hấp thụ nhiệt từ lò để tăng khả bay lị cơng suất tạo tổ máy Làm cho lị kín gió, tránh xói mịn vật liệu chịu lửa Bộ phận tiết kiệm nhiên liệu: Economizer thu nhiệt từ khí thải truyền nhiệt vào nước cấp Do đó, Economizer làm tăng nhiệt độ nước cấp tăng hiệu suất lị Nó bao gồm ống có đường kính nhỏ, nước cấp chảy bên ống khí thải lưu thơng bên ngồi ống Khí thải truyền nhiệt chúng vào nước cấp rời lị qua ống khói Máy sưởi khơng khí: Máy sưởi khơng khí làm tăng hiệu suất lị Nó thu hồi nhiệt từ khói lị để làm nóng khơng khí cháy Do đó, nhiên liệu tiết kiệm sử dụng để đốt nóng hỗn hợp nhiên liệu khơng khí đến điểm bắt lửa Trong gia nhiệt sơ khơng khí, nhiệt độ khói lị khơng giảm so với điểm sương Nếu khơng, ẩm từ khí thải ngưng tụ kết hợp với lưu huỳnh, carbon mono oxide carbon dioxide Các oxit lưu huỳnh với chất ngưng tụ tạo thành axit sunfua cacbonic có tính ăn mịn cao làm giảm tuổi thọ máy sưởi khơng khí Bộ q nhiệt: Sử dụng nhiệt để tạo nhiệt siêu nóng Hơi nước bão hòa từ lò từ ống q nhiệt thu nhiệt từ khí nóng lò Trong nhiệt truyền nhiệt xảy xạ đối lưu hai Tấm vách ngăn: Các vách ngăn ngăn chặn khí nóng qua lại ống riser Sự lệch vách ngăn tạo hấp thụ nhiệt lớn ống lị Nó cho phép chênh lệch nhiệt độ tốt ống lò khí Các vách ngăn trì vận tốc khí thải loại bỏ gói chết Nó ngăn ngừa tổn thất mớn nước cao trì tro bay tiền gửi Quạt: Quạt hút gió (FD) quạt hút gió cảm ứng (ID) sử dụng nồi ống nước Quạt FD lắp trước lò dùng để dẫn khí vào lị giúp khí qua ống khói Mặt khác, quạt ID lắp bên tiết kiệm gia nhiệt sơ Những quạt giúp thải khí qua ống khói c Nguyên lý làm việc: Nước cấp với trợ giúp máy bơm nước cấp vào thùng Nước từ trống di chuyển xuống trống bùn thông qua ống dẫn xuống tiếp tục di chuyển lên qua đầu phân phối ống nước đến ống nâng Sự di chuyển lên nước từ thùng bùn đến ống nâng khác biệt mật độ nước Hỗn hợp nhiên liệu-không khí cháy buồng đốt tạo khí nóng Các khí nóng truyền nhiệt cho nước ống nước Nước nóng có tỷ trọng thấp so với nước lạnh Do đó, nước ống nước di chuyển lên ống dâng / tuần hoàn Khí nóng di chuyển từ phía ống nước truyền nhiệt chúng cho nước sau khí nóng di chuyển từ phải sang trái ống nước Hỗn hợp nước giọt nước tiếp tục di chuyển phía trống Trong trống nước nước tách qua vách ngăn tách đường ống chống mồi Phần trống chứa không gian phần trống chứa nước cấp cho nồi Như vậy, chu trình gia nhiệt hồn thành nước di chuyển phía hệ thống Trong đơn vị lớn yêu cầu hệ thống, đơi từ trống di chuyển phía nhiệt, nơi nhiệt tạo với trợ giúp khí thải Để trì mực nước trống hơi, điều khiển ba phần tử sử dụng ngành công nghiệp lớn Bộ điều khiển ba yếu tố cảm nhận mực nước, lưu lượng lưu lượng nước cấp để điều khiển lưu lượng nước cấp Các thiết bị tiết kiệm sử dụng để làm nóng nước cấp thơng qua khí thải Van an tồn, đồng hồ áp suất phụ kiện lắp đặt nồi khác sử dụng nồi ống nước để vận hành an toàn Sơ đồ hệ thống cấp nước xử lý nước lò *Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nước từ bể chứa nước bơm vào bể chứa nước trạm xử lý nước cấp cho lò Nhiệm vụ bể chứa trạm xử lý dự trữ nước cho hệ thống xử lý nước cấp phía sau dự trữ nước cho trình rửa ngược bể lọc áp lực Nước từ bể chứa bơm vào bể lọc áp lực, bể lọc áp lực cặn lơ lững có nước giữ lại Vật liệu lọc cát thạch anh, nước sau qua bể lọc áp lực đưa đến bể lọc than hoạt tính, nhiệm vụ bể lọc than hoạt tính loại bỏ Cl2 tự có nước Than hoạt tính có phạm vi hấp phụ rộng chất tạo mùi vị nước phân tử có trọng lượng tương đối lớn bị giữ lại bề mặt than hoạt tính Do đặc tính hấp thụ trên, dùng than hoạt tính cơng nghệ xử lý nước để làm triệt để chất hữu hòa tan cịn lại sau cơng đoạn lọc cặn giải pháp Ngồi than hoạt tính cịn ứng dụng để khử clo dư nước Khi tiệt trùng nước clo thường phải giữ lại lượng clo dư nước sau thời gian tiếp xúc để đảm bảo khả tiệt trùng tiếp đường ống Lượng clo dư gây mùi khó chịu cho nước, ta lọc qua than hoạt tính để khử lượng clo dư Than hoạt tính có hai dạng: dạng viên dạng bột bán thị trường Than hoạt tính dạng bột có độ hạt trung bình từ đến 10 µm số hạt khơng vượt q 50 µm Than hoạt tính dạng viên gồm: hạt có hình dạng đường kính từ đến mm hạt có dạng hình trụ với đường kính 1mm từ đến mm chiều dài Các viên trụ sản xuất từ bột nhỏ ép đùn Trong trình lọc than hoạt tính ta sử dụng than dạng viên Nước sau qua bể lọc than hoạt tính đưa qua cột trao đổi cation bậc Các ion dương (Mg2+, Ca2+, Na +,…) trao đổi với nhựa R-H (nhựa gốc acid mạnh), ion dương (Mg 2+, Ca2+, Na+,…) chiếm vị trí H nhựa giải phóng H+, nước sau khỏi cột trao đổi cation mang tính acid Khi vận hành Cation, nước từ xuống thơng qua lớp nhựa trao đổi Cation tính axit mạnh, tính lựa chọn lớp nhựa với ion dương có khác nên cột nhựa bị phân thành lớp Ca2+, Mg2+, Na+ không ngừng di chuyển xuống phía lớp nhựa khả Sau nước khỏi cột trao đổi cation nồng độ ion dương cịn lại cao nên phải tiếp tục đưa qua cột trao đổi cation bậc Nguyên tắc làm việc cột trao đổi cation bậc giống cột trao đổi cation bậc Nước sau qua cột trao đổi cation bậc đưa vào tháp khử CO 2, mục đích tháp khử CO 2 là loại bỏ CO2 nước phần CO2 tồn dạng HCO 3- (HCO3- chất dễ phân ly HCO3-< => H2O + CO2) nhờ vào trình khử CO2 nằm dạng HCO3- nên tháp khử CO 2 còn giúp giảm lượng nhựa R-OH dùng cột anion Nước sau qua tháp thử CO 2 sẽ chứa thùng chứa (thùng chứa đặt tháp khử CO 2) Sau nước tiếp tục đưa đến cột trao đổi cation, cột trao đổi cation có chứa nhựa R-OH ( nhựa gốc bazờ mạnh) Các ion âm (SO4 2-, Cl-, HSiO3-…) chiếm chỗ OH sản sinh OH -, ion OH- sẽ kết hợp với H+ được tách cột trao đổi cation bậc bậc để tạo phân tử nước ( H2O) Nước sau khỏi cột anion bậc đưa vào cột trao đổi anion bậc (nước sau cột trao đổi anion bậc nước có PH tăng gần lên trung tính) Nước tiếp tục đưa vào cột trao đổi hỗn hợp (vì nồng độ TDS cịn lại sau khỏi cột trao đổi anion bậc chưa đạt tiêu chuẩn nước cấp cho lò hơi) Trong cột trao đổi hỗn hợp có chứa hỗn hợp nhựa RH nhựa ROH hòa trộn với theo tỉ lệ thích hợp (RH:ROH ~ 1:2) Các phản ứng 10 cột trao đổi hỗn hợp diễn đồng thời, nhựa trao đổi dạng RH sản sinh H+ và nhựa dạng R-OH sản sinh OH- thì OH- và H+ này phản ứng với tạo thành nước, phản ứng trao đổi hoàn thành triệt để Nước sau khỏi cột trao đổi hỗn hợp bơm vào bể chứa nước khử khống Ngồi Cơng ty chúng tơi cịn tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải, khí thải, tư vấn dịch vụ môi trường ĐTM, Đề án BVMT, Lập báo cáo giám sat môi trường định kỳ, cam kết bảo vệ mơi trường, cung cấp hóa chất xử lý nước, xử lý chất thải nguy hại, xin giấy phép khai thác nước ngầm, giấy phép xả thải, phòng cháy chữa cháy, kiểm định an tồn máy móc thiết bị Quy trình vận hành: a Kiểm tra hệ thống lò hơi: Trước đốt lò đốt than cần phải kiểm tra tình trạng phận sau: i Các loại van, bơm tay bơm điện, bình cấp nước trung gian( nồi lớn), bể chứa nước, hệ thống đường ống láp ráp hoàn chỉnh yêu cầu kỹ thuật chưa Các van phải đảm bảo kín đóng mở dễ dàng ii Các thiết bị đo lường an toàn lắp ráp đạt yêu cầu kỹ thuật chưa, áp kế phải có vạch đỏ áp suất làm việc tối đa cho phép, ống thuỷ sáng phải có vạch đỏ mức nước trung gian 11 (ngang ống thuỷ) mức nước cao nhất, mức nước thấp cách mức nước trung bình ± 50 mm.Van an tồn chỉnh áp suất hoạt động theo quy phạm: Van làm việc: chỉnh mức P lv+ 0,2KG/cm2 Van kiểm tra: chỉnh mức P lv+ 0,3KG/cm2 iii Xem xét tồn nồi phần chịu áp lực xem có tình trạng hư hỏng khơng iv Xem xét nguồn nước cấp cho nồi đảm bảo đủ dự trữ chưa v Xem xét nhiên liệu đốt lị có đủ dự trữ đảm bảo quy cách chưa vi Các dụng cụ thao tác vận hành phải có là: Xà beng đầu hình mũi giáo dài 2m Cào nhẹ dài 1.5m Xẻng hai dài 1.5m Búa con, clê, mỏ lết… Quá trình kiểm tra cần tiến hành chặt chẽ trước lần vận hành lò b Sấy lò kiểm lò: Sau lắp đặt, trước lúc đưa lò vào sử dụng, cần tiến hành sấy kiềm lò để làm dầu mỡ, rỉ sắt, cáu cặn bề mặt bên lị hơi, để sấy khơ phần gạch, vữa, bảo ôn lò 12 – Sấy kiềm lò tiến hành đồng thời với việc chuẩn bị vận hành lị khởi động đốt lị – Hố chất để sử dụng kiềm lò Natrihydroxyt NaOH trinatri phốt phát Na3PO4 với số lượng tính tốn để nồng độ kiềm nước l + Đối với NaOH ¸ 4% + Đối với Na3PO4 là ¸ 3% Các loại hoá chất trên, dùng phải pha chế thành dung dịch có nồng độ 20% khơng trực tiếp bỏ hố chất thể rắn vào lị – Việc sấy kiềm lò thực sau: i Bơm dung dịch hoá chất vào nồi, mở van xả le để khí ngồi ii Bơm cấp nước vào nồi đến vạch cao ống thuỷ iii Các công việc thực việc chuẩn bị vận hành lò khởi động đốt lị iv Trong thời gian vào khoảng 6¸ 8h trì việc đốt lị lửa nhỏ khơng cho tăng áp lực cách xả theo van xả le van cấp Cấp thêm nước vào lị mức nước tụt xuống v Đóng van xả le, van an toàn,hoặc van tăng cường chế độ đốt để nâng dần áp suất lò từ ¸ (Plv -2)KG/cm2 trong vịng 6h Khi áp suất lị đạt (Plv-2)KG/cm2duy trì áp suất 12 ¸24h 13 vi Trong thời gian sấy kiềm lị ln giữ mực nước lị vạch cao ống thuỷ sáng vii Ngừng đốt lò cho lò giảm áp nguội dần , áp suất lò = 0KG/cm2 và nhiệt độ nước lò < 700 thì mở van xả tháo ngồi viii Khi lò nguội hẳn bơm đầy nước vào lò cách gạt núm điều khiển bơm tay, sau xả hết Bơm cho đủ lần cơng việc kiềm lị kết thúc c Nhóm lị: Chuẩn bị nhóm lị: Tiến hành thao tác sau: i Van xả, van hơi, van an toàn đóng lại, mở van xả khí để khí, mở van cấp nước cho lò, mở van van lưu thông với ống thuỷ, mở van ngả áp kế ii Đóng điện tủ đèn nguồn báo hiệu sáng bật bơm chế độ tay.Bơm nước vào vạch quy định mức thấp ống thuỷ, kiểm tra độ kín van mặt bích iii Đóng van cấp nước vào lị mở van bơm nước vào bịnh cấp nước trung gian, đầy đóng lại iv Kiểm tra mức nước bể nước mềm nước cạn khởi động vòi đốt 14 v Đưa nhiên liệu vào buồng đốt theo phương pháp sau: Nếu đốt củi: Rải lớp củi khô chẻ nhỏ bên dưới, củi to Chất bên Nếu đốt than: Rải lớp than mỏng xung quanh buồng đốt, ở chất củi khơ Mở cửa cho than, cửa gió, chắn khói cho lị thơng gió tự nhiên khoảng 15 phút Nhóm lị: Dùng giẻ khơ tẩm dầu mồi lửa đưa vào buồng đốt Khi củi cháy tồn diện mặt ghi lị phủ lớp than nóng ta cho tiếp lớp than mỏng lên sau phải đóng cửa lị, cửa gió lại gió thổi yếu Thời gian nhóm lị thực từ từ kéo dài khoảng 40 phút Khi lò xuất nước đóng van lại,cho tăng sức hút q trình cháy, kiểm tra tình trạng van.Thơng rửa ống thuỷ, áp kế áp suất từ 1÷1,5kG/cm 2 và quan sát hoạt động chúng Khi áp suất lò đạt 2kG/cm 2 thận trọng dùng cờ lê tay ngắn vặn chặn đai ốc phạm vi lò Khi áp suất lò đạt mức áp suất làm việc tối đa, kiểm tra hệ thống cấp nước cho lò cách mở van hơi, van nước nối lị bình cấp nước trung gian, 15 thấy nước cấp vào lị bình thường Nâng áp suất lò lên làm việc van an toàn, van an toàn phải làm việc kim áp kế vượt vạch đỏ chút Công việc nhóm lị kết thúc đưa áp suất lò lên áp suất giới hạn kiểm tra xong hoạt động lò d Vận hành lị: *Chế độ đốt lị: Trong q trình cấp hơi, lò phải chế độ đốt tức phải đảm bảo nhiên liệu cháy hồn tồn, có nhiều khói đen phải cấp thêm gió, tăng sức hút ; khơng nhìn rõ khói phải hạn chế viêc cấp gió, giảm sức hút Nếu khói có mầu xám chế độ đốt tốt.Than cho vào lò phải rải mặt ghi cho vàp lượng nhỏ để trì việc cháy đếu mặt ghi Thao tác cấp than, cào xỉ phải nhanh chóng sau đóng cửa cho than lại Chiều dầy lớp than, củi mặt ghi dao động khoảng 300mm Xỉ cào cửa tro, cửa bụi Việc cào xỉ, bụi thực theo chu kỳ thao tác cần tăng sức hút lị cách mở to chắn khói Cần thường xuyên theo dõi chế độ cháy lò qua phản chiếu đỉnh vòi dầu *Cấp hơi 16 Khi áp suất lò gần tương đương áp suất làm việc tối đa chuẩn bị cấp Trước cấp mực nước không nên để cao mức bình thường Khi cấp chế độ cháy phải ổn định Khi cấp mở từ từ van để lượng nhỏ làm nóng đường ống dẫn xả đọng đường ống dẫn khoảng 10 ÷ 15 phút, thời gian quan sát tượng dãn nở ống giá đỡ ống, thấy bình thường mở hết cỡ van để cấp Việc mở van phải từ từ, mở hết cỡ xoay ngược lại nửa vịng vơ lăng van lại Để tránh tượng có lẫn nước, nước cấp vào lị phải từ từ, khơng nên cho mức nước lị cao q mức bình thường theo ống thuỷ Chú ý : Mở nhẹ van từ từ để ống dãn nở nhiệt đuổi nước ngưng đường ống tránh tượng va đập thủy lực ( dãn nở kim loại ống dẫn đột ngột ) Kiểm tra mức nước ống thủy đảm bảo mực nước trung bình trình mở van cấp cho nơi tiêu thụ *Chế độ xả bẩn 17 Xả bẩn bao gồm xả bẩn đường xả bẩn cặn lò Việc xả bẩn đường xả định kỳ qua cụm van xả cốc ngưng, ngồi ta xả bẩn van tay trực tiếp Xả bẩn cận lị tuỳ theo chế độ nước cấp đơn vị sử dụng lò mà xác định số lần xả bẩn ca Nước cấp cứng, độ kiềm cao số lần xả nhiều Ít ca phải xả bẩn lần, lần từ ÷3 hồi, hồi từ 10 ÷15 giây Trước xả nên nâng cao mức nước nồi lên mức nước trung bình khoảng 25 ÷50mm theo ống thuỷ vừa Ống thuỷ phải thơng rửa lần ca Van an toàn phải kiểm tra lần ca( cách kéo chốt thân van) e Ngừng lị: *Ngừng lị bình thường: i Đóng van cấp van xả ngồi khí cách kênh van an tồn, giảm dần áp suất lò xuống, nâng mức nước lò đến cao ống thuỷ cách thêm nước vào lị ii Ngừng cấp than đóng cửa tro, cửa than lại, đóng bớt chắn khóí iii Cho lị nguội từ từ có giám sát thường xuyên người vận hành lò 18 Việc tháo nước khỏi lò để vệ sinh phải có đồng ý người phụ trách nhà lò tháo nước áp suất 0kg/cm nhiệt độ nước lị 70÷80˚C, đồng thời thực kênh van an toàn lên từ từ *Ngừng cố lò: i Chấm dứt cung cấp nhiên liệu khơng khí, chắn khói đóng gần hồn tồn ii Nhanh chóng cào than cháy khỏi buồng đốt iii Sau chấm dứt cháy đóng hết cửa van chắn khói lại iv Đóng van cấp cho cách kênh van an toàn v Cấp đầy nước vào lò (Nếu cố cạn nước nghiêm cấm việc cấp nước vào lị) vi Để lò nguội từ từ giám sát người vận hành lò. (Tuyệt đối nghiêm cấm việc dùng nước để dập lửa lò) f Vệ sinh bảo dưỡng lò: *Vệ sinh i Tuỳ theo chất lượng nước cấp mà định chu kỳ vệ sinh cáu cặn lị thơng thường đến tháng /1 lần 19 ii Vệ sinh bên lò thực phương pháp hoá chất kết hợp với thủ cơng khí nhờ cửa vệ sinh ống nước, vệ sinh bụng lị iii Hố chất sử dụng để xử lý cáu cặn thích hợp cho nồi hơilà dung dịch NaOH có nồng độ 2% Đổ đầy dung dịch NaOH vào nồi đun đến sơi, áp suất từ 0,3 ÷ 0,4 áp suất làm việc khoản từ 12 ÷ 24 h lâu tuỳ độ dày lớp cáu cặn Sau tháo dung dịch NaOH khỏi lị cấp nước rửa lị vệ sinh khí Việc sử lý hoá chất phải cán am hiểu hố chất chủ trì *Bảo dưỡng Nếu lị ngừng vận hành từ ≥1 tháng dùng phương pháp bảo dưỡng khơ Nếu lị ngừng vận hành