Thiết kế hệ thống lò hơi đốt than công suất 500kg hơi h, áp suất 8 bar

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: Nguyễn Công VinhSVTH : Phan Đình Sơn ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT... Trông coi điều chỉnh đều khiển sự làm việc của lò...42... NG : B ng entanpi c

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: Nguyễn Công Vinh

SVTH : Phan Đình Sơn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

MỤC LỤC

.

CHƯƠ G 1 H H - H CH H C G H HƠ 1

1 1 .1

.1

.2

.3

.3

.4

.5

1 .8

.8

.9

.10

.10

u 10

.10

i 11

.11

.11

CHƯƠ G H H G HƠ 13

1 .13

.13

.14

c thân lò 15

.16

.17

.17

.17

.18

.19

.21

2.2.5 Tính s c b n c i chui 23

2.3 Công suất c eo c thiết kế 25

CHƯƠNG 3 H H G H G HƠ 27

1 .27

.27

.28

.28

3.1.4 Ki u ki n hút t nhiên 30

3.2 Tính th 31

3.2.1 S c n thi t ph i tính toán th 31

3.2.2 L c hút c a m i núc ng l a 31

CHƯƠ G 4 H CH C C H H HƠ 33

4.1 Thiết b an toàn 33

4.1.1 Van an toàn 33

4.1.2 Nắp phòng n 34

4 .34

4.3 Các phụ ki n khác 35

4.4 Buồng lửa ghi cố nh 35

4.5 B o ô o 35

CHƯƠ G 5 H Ư C C HƠ 37

.37

2 P g á 38

5 ồ nguyên lý xử ý c: 39

5.4 Quy trình làm m c: 39

CHƯƠ G 6 H H HƠ 42

6 1 Cô ố 42

6 .42

6.3 Trông coi điều chỉnh đều khiển sự làm việc của lò 42

6.4 Ngừng lò 43

6.4.1 Ng ng lò do s c 43

6.5 M t số ỏ ô ờng và cách khắc phục 44

6.5.1 Xì h ă , 44

6.5.2 B t b tắ t ng t ho t khó cháy 44

6.5.3 Bật công tắ ng 45

t chậ t t n nhi u d 45

6.6 B o d ỡ nh kì 45

6.7 N q 45

Đ i v i công nhân vậ 45

Đ i v ch qu n 45

L I N I Đ U

hơi t trong nh ng hệ th ng quan tr ng trong ng nh công nghiệp.

Đ c iệt hi nền inh t đ c công nghiệp h a thì ngu n nhiệt n ng r t

c n thi t cho vai tr hơi c ng đ c n ng cao.

T c c hơi c công su t ớn s n xu t ra hơi qu nhiệt ng để ch y tua in trong c c nh y nhiệt điện ho đ n c c hơi c công su t nh chỉ s n

xu t v i t n hơi trong t giờ ng trong ng nh công nghiệp nh c ng r t c n thi t.

c hơi nh n y th ờng chỉ s n xu t ra hơi o h a ng để h p s y s

n ph ch i n v trong sinh ho t h ng ng y nh s ởi t hơi…

Đ i với n ớc ta hiện nay hi nền inh t đang tr n đ ph t triển v đang đ c công nghiệp h a – hiện đ i h a, hơn n a gi th nh của điện n ng so với hơi r t đ t o đ việc nghi n c u thi t hơi v n đề c n thi t.

Tuy vậy công việc ch t o p đ t c ng nh vận h nh hơi i y u c u r t

h t h , ang t nh hoa h c v thuật cao nh đ o an to n tuyệt đ i ởi

đ y thi t ch u p ực c thể g y ra nguy hiể trong c vận h nh.

Trong đ n n y, hơi đ c thi t với công su t t n giờ, p su t thi t g c 2 , ng nhi n iệu đ t than củi v n c a tận dụng Với sự

h ớng ẫn chỉ y của c c gi ng vi n trong khoa, đ c iệt sự h ớng ẫn tận tình của th y guyễn Công Vinh, c ng với sự c g ng tì t i h c h i v sự gi

p đ của n , để gi p ho n th nh cơ n đ n chuy n ng nh n y.

ua nghi n c u tì hiểu thi t thì hơi n y về nguy n t c cơ n nh

c c hơi h c chỉ h c nhau về n ng su t v nhi n iệu đ t o đ thi t c thể th ớt nh ng về nguy n thì vẫn hông đ i.

Tuy vậy trong qu trình thi t hông tr nh h i nh ng sai s t nh ong đ c sự đ ng g p i n v chỉ y của c c th y cô gi o để gi p tì

th y nh ng sai s t ho n thiện i n th c v ng v ng hơn trong hi ti p x c thực t sau n y.

ua đ y xin ch n th nh i t ơn c c th y cô gi o đ t o điều iện t t

ng nhiệt hơi nh x c đ nh ng ti u hao nhi n iệu ng để đ t v

ng nhiệt truyền cho n ớc để sinh hơi

1.1 T c

1.1.1

* T nhiệ vụ thi t hơi:

- Nhiệt đ khói th i: t = 2050C

- hi n iệu ng để đ t hơi: than củi v n c a tận dụng

- Đ y hơi s n xu t ra hơi o h a Ta thi t c u ng a ghi

ng hình trụ t h p ng ng a đ t trong than trụ n ngang

B tr ng ở ph a ới, cụ ng a ở hai n v ph a tr n

Hai đ u ng v ng a đ c giới h n ởi t s ng ng n c ch hông gian của s n ph ch y với hông gian ch a n ớc v hơi

tr đ ờng h i đi t ng ra h p h i sau qu t ra v o cụ ng ahai n đ n h p h i tr ớc r i v o cụ ng a ph a tr n ra h p h i sau theo

ng h i th i ra ngo i

Ở h p h i sau c tr v ch ng n gi a cụ ng a ph a tr n v cụ

ng a ph a ới

ớc c p v o đ c ch a trong hông gian giới h n gi a ng với

ng a v gi a c c ng a với c n ớc cao hơn y ng a tr n c ng

Ph n hông gian ph a tr n hông tr c c ng a hông gian ch ahơi

o tr c c ng a n n t ng iện t ch ề t truyền nhiệt.

hiệt ng truyền cho n ớc đ c ph n đều

hông t o đ c tu n ho n cho n ớc chỉ c đ i u tự nhi n

Thông gi tự nhi n h hơn v ễ đ ng tro ụi tr n ề t truyền nhiệt

iện t ch nh h ớn

ông su t v thông s hơi vẫn h n ch o đ ờng nh a ong

hông v t qu hông gian tr ng ng a h n ch

Hì 1 : cấ trúc ơ bộ b ồ g ửa ò ơ

1.1.2

* Đ c t nh của nhi n iệu.

Olv = 25,1% : Th nh ph n việc của oxy trong than củi

Qlv = 2044 ca g : hiệt tr th p của than củi

* c thông s h c :

tnc= 270 : hiệt đ n ớc c p v o ng với nhiệt đ nhiệt ớt

với

nhiệt đ ôi tr ờng 3 0C

tth= 2200 : hiệt đ h i th i ch n tr n cở sở ph n t ch so s nh về inh t v thuật V để đ o ta ch n ớn hơn nhiệt đ hơi o h a

1.1

n c v o ph ơng ph p đ t nhi n iệu ng hơi đ c thi t

đ c t nh của nhi n iệu để x c đ nh hệ s hông h th a ở đ u ra u ng

-V0 RO2 : thể t ch h 3 nguy n t

V0RO2 = V0CO2 + V0SO2

=0,01866.(Clv + 0,375.Slv)

=0,01866.(30,3 + 0,375.0)

-V0 N2 : thể t ch h nitơ

V0 N2 = 0,79.V0

kk + 0,008.Nlv

-V0 H2O : thể t ch hơi n ớc

Đ c t nh nh sau :

ntanpi của s n ph ch y thuy t

NG : B ng entanpi của khói và không khí

I0kkJ/kg

ục đ ch : ựa v o ph ơng trình c n ng nhiệt t ng qu t của hơi

để x c đ nh hiệu su t v ng ti u hao nhi n iệu

Qlv – hiệt tr th p nhi n iệu

Qnl – hiệt vật của nhi n iệu

n ngo i n n nl = 0

ng nhi n iệu ng đ c đ t ng v i phun howqi th i t n ngo i n n

Q

t

Qlv = 8543,9 g : hiệt tr th p của than

φ = 1 - q5

100 = 1 – 5 3,

100

= 0,965

(Tra ng hơi n ớc o h a th o p su t p = ar)

Vậy : 1 = 500.(2769  251,8) 173, 3 = 7262 kJ/kg

CHƯƠNG : T NH THI T UỒNG L L HƠI

ục đ ch t nh to n : Việc thi t u ng a hơi nh x c đ nh iện

t ch ề t truyền nhiệt ph h p với công su t thi t v đ o s c ền của

c c phận với p su t thi t trong c vận h nh

1 c c thư c c c bộ c

i

ông su t của phụ thu c r t nhiều c c y u t nh ng chủ y u phụ thu c v o iện t ch ề t truyền nhiệt của hơi v hệ s n ng su t c hơicủa hơi

c phận ti p x c với nhiệt của hơi ao g :

t truyền nhiệt của n ng a

iện t ch truyền nhiệt của hơi đ c x c đ nh nh sau :

i tr hệ s n ng c hơi đ c ch n phụ thu c v o o i nhi n iệu đ t t c

u của hơi vật iệu ch t o v công nghệ ch t o v n trong ho ng 3 -

V ựa v o thực t c c hơi đ v đang ho t đ ng

0 30

- Trong đ chiều cao ho ng ch a hơi 0 mm

- hiều cao t i thiểu của c n ớc so với p ng a tr n c ng 3

cp 3n

cp

o th n đ t ngo i đ ờng h i v đ c c ch nhiệt

nhiệt đ v ch 0 c nhiệt đ v ch than chỉ 1 0C

ng su t cho ph p của i o i đ c t nh nh sau :

σcp = η.σ*

Tr ớc hi n c ph i t ớp sơn t ngo i ở hai đ u ng đ n s ng nh i

o i với chiều i ớn hơn chiều y t s ng với chiều i o p

100  cp

Th o điều iện gia c ờng ng c c t gi ng

hiều y t i thiểu của t s ng t nh th o việc tr c c t gi ng đ c x

c đ nh nh sau :

Trong đ :

8 100.11,22

t h p hai điều iện ta y chiều y t nh to n của t s ng S =

h ng o t s ng đ t n ng ởi hơi h i n ng n n ph i t ng chiều y t

= 368 mm2

f : iện t ch ti t iện ngang nh nh t của ng a

F : iện t ch t s ng đ c gia c ờng ởi ng a

 11, 7 kg / mm2)

- Tính chiều dày n p c a ng ời chui

Chiều dày t i thiểu của n p c a ng ời chui đ c x c đ nh nh sau:

S  0, 045.b , mm)

Trong đ :

b  300mm : Chiều dày ph n ch u áp lực của n p elip

p  8 kg/cm2 : Áp su t thi t k

p

 cp

c p

  11, 7 kg/mm2 : ng su t cho phép của kim lo i ch t o

p

- T nh gia c ờng các l khoét trên thân lò

hơi hông c n ph i gia c ờng

S  20 mm : chiều dày thân lò

C  2 mm : tr s b sung chiều dày thân lò

  13, 2 kg/mm2 : ng su t cho phép của kim lo i ch t o thân lò

Vì vậy c n tính toán việc gia c ờng l ng ời chui

- Tính toán việc gia c ờng bởi đo n ng thép 20K hàn vào vách trong thân lò

D = 445 mm: Chiều dài trục lớn l khoét l p c a ng ời chui

io ng cacton ch u nhiệt dày 10

hi h n v o th n đ sâu của thân c a ng ời chui tính t m t trong thân lò là 100mm

Công su t của hơi: D = d.F = 30.16.93= 508 kg/h

- Vậy công su t thi t k hơi g h đã th a m n

Qua việc tính toán s c bền các b phận đã th a m n

Vậy ta l y ch th ớc các b phận chính của hơi nh sau:

- c ch th ớc th n hơi:

HƠI

ục đ ch t nh to n: Đ i với hơi c công su t nh trở ực tr n đ ờng

th i của s n ph ch y nh chỉ ng ph ơng ph p thông gi tự nhi n

T việc x c đ nh t ng trở ực để x c đ nh ch th ớc ng h i ph h p

đủ s c h t tự nhi n đ o th i p thời s n ph ch y t o ra để cthể việc i n tục t c ch an to n

H = 10 : hiều cao ng h i đ c ch

n g = 1 s : ia t c tr ng tr ờng

ρa h i ng ri ng của hông h xung quanh

ρ0 h i ng ri ng của h i ở điều iện ti u chu n

hk o 1 2

2

 = 0,116 kg.s2 / m4

m/s)Vậy

Vậy điều kiện hút tự nhi n đ th a mãn

T đ để đ m b o điều kiện hút tự nhiên ta ch n ch th ớc các b phận trong đ ờng h i nh sau:

- c ch th ớc của h p khói trên:

Chiều cao : h = 300 mm

3.2 T t ủ ộ g ò ơ

3.2.1 S

Đ i với d ng hơi ng l a, m t trong nh ng điều kiện đ m b o sự làmviệc an toàn của các thi t b hơi ph n t ch đ ng c c qu trình x y ra bêntrong hơi quan tr ng nh t là quá trình thủy đ ng của dòng 2 pha ở các bề

Khi m t trong nh ng ch đ tr n thay đ i thì các quá trình của vòng tu n

ho n nh : ực gây nên chuyển đ ng của c c ng đ c tính kh i ng đ ctính thể tích của dòng hai pha có áp lực thay đ i

Khi nh ng đ c tính thủy đ ng thay đ i thì có thể làm cho các thông schủ y u của hơi nh : c n ớc trong hơi p su t và nhiệt đ của hơi

b o h a thay đ i theo

T b ng n ớc v hơi o h a ta th y nhiệt đ hơi o h a t ng n

t  4  5 o C thì áp su t trong hơi t ng n t ơng ng

hơi đ c l p đ t các thi t b b o vệ nh van an to n công t c áp su t ,thì áp su t trong hơi t ng n sẻ đ c tho t ra ngo i qua van an to n đ ngthời nhiệt cung c p cho hơi đ c ng t qua công t c áp su t o đ hônggây tác h i m nh cho hơi

3.2.2 a

- Tr s lực núc cho 1cm chu vi ng núc trong m t s ng đ c t nh nh sau :

Ta th y lực núc ng l a q = 27,3 kg/cm < 40 kg/cm nên m i núc ng l a sau: Khi núc không c n ph i o p h ng để m i núc ng l a đ m b o

ch c ch n, sau khi núc ng l a ta o p v o đ u m t sàng

Khi áp su t trong hơi t ng n đ t ng t làm ng ng vòng tu n hoàn thìchính các m i n c n y đ ng vai tr nh thi t b b o vệ c c đ u s túm l i vàcho hơi xì ra đ m b o an to n cho hơi

CHƯƠNG T NH CH N C C THI T HỤ L HƠI

1 T t b an toàn

hơi thi t việc ở p su t v nhiệt đ cao ễ g y ra c c hiệ

t ng ph hủy thi t hông nh ng nh h ởng tới inh t thuật c n nh

h ởng đ n s c h con ng ời v t nh ệnh ng ời vận h nh

ho n n việc t nh ch n c c thi t an to n c ng nh thi t phụ để

gi đ n c t i thiểu c c t c h i g y ra hi c nguy cơ v t qu p su t ho cnhiệt đ cho ph p thì chủ đ ng ở ho c ph hủy ở v tr ch n tr ớc

Ta ch n van kiểu xo đ c đ t trên thân lò

- T nh đ ờng kính l thoát của van an toàn

T điều kiện an toàn:

Kiể tra điều kiện h  0, 05d

Ta có 05d = 0,05.17,7 = 0.86cm > 0,15 cm th a m n

0, 034 30.0, 25.

Để đ m b o an toàn ta ch n van an to n c đ ờng kính l thoát là 40mm

4.1.2 Nắ

- Để tránh nguy hiểm khi áp su t trong đ ờng d n h i t ng n ở h p khóisau của hơi tr n đ ờng d n khói ta b trí n p phòng n dùng lò xo ép có lxem l a

u ng hơi tho t qua van hơi:

Với công su t của hơi 00 kg/h t c u ng hơi qua van hơi th o

kh i ng Ta chuyển công su t hơi th o h i ng sang công su t hơi th othể tích

Diện tích ti t diện l thoát của van hơi

S  0, 25p.d 2 với ( đ ờng kính l thoát của van hơi

4.3 C c ụ n khác

- Van x hơi th a : Ch n 1 van c đ ờng kính l thoát 40 mm

- Van x đ y - van x nhanh : ch n van c đ ờng kính l thoát 50 mm

- Cụm van c p n ớc : ch n van h a c đ ờng kính l thoát là 40 mm

van c đ ờng v o ơ 3 van cho đ ờng v o hơi ch n 2 van m t chiều

c đ ờng nh cho đ ờng ơ n ớc

- ơ n ớc c p: ch n 1 ơ ho t đ ng và m t ơ x lý m c song song

- Đo c n ớc: ch n ng thủy sáng lo i d p có v che ch n

- ng để đo c n ớc trong đ m b o ao đ ng trong ph m vi cho phép, m

c n ớc cao quá sẻ nh h ởng đ n ch t ng hơi c n ớc th p quá sẻkhông an toàn cho bề m t truyền nhiệt

- B van phao tự đ ng điều chỉnh cung c p n ớc cho v điều chỉnh cung

Để c đ c tác dung trên c n th a mãn yêu c u

Ở m t trong của h p khói, m t trong của n p h p h i tr ớc, n p h p khóisau do ti p xúc với khói có nhiệt đ cao nên lát lớp g ch ch u l a samot g m

- M t ngoài thân lò và h p khói : Lớp bông thủy tinh dày 60 mm

- Lớp v b o ôn là tôn tráng kẻm dày 0,7 mm

- M t ngoài n p h p h i tr ớc : Lớp bông thủy tinh dày 30 mm

- Lớp v b o ôn là tôn tráng k m dày 1,2 mm

CHƯƠNG 5 THI T L NƯ C C VÀO LÒ

3,SO4-…

H u nh c c t p ch t ở ng n o c ng c nh h ởng x u đ n hiệu qu vận

h nh v tu i th của thi t sinh hơi

Ngu n n ớc cung c p v o hơi y t thiên nhiên nên không cung c p trực

v điện hóa các bề m t truyền nhiệt

n bám vào bề m t truyền nhiệt ng n c n quá trình truyền nhiệt, nó thểhiện qua chỉ ti u đ c ng của n ớc

tiêu đ kiềm của n ớc

Trong khi vận hàh nhiệt đ t ng n n ớc liên tục b c hơi trong hi ng

t p ch t h u nh hông thay đ i cho ng n p ch t trong t ng n hi

đ v t quá n ng đ b o h a thì t ch ra v đ ng i thành lớp cáu c n

Khi lớp cáu c n bám trên bề m t truyền nhiệt làm cho quá trình truyền nhiệt

g p thêm m t nhiệt r t đ ng ể, do lớp cáu c n có hệ s d n nhiệt bé r t nhiều