Báo cáo thí nghiệm hệ thống cung cấp nhiệt phần i tìm hiểu cấu trúc một hệ thống cấp nhiệt công nghiệp sử dụng nồi hơi

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG CƠ KHÍ

KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

THÍ NGHIỆM MÔN HỌC HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIỆT

Phần I: Tìm hiểu cấu trúc một hệ thống cấp nhiệt công nghiệp sử dụng nồi hơi.

1.Hệ thống cung cấp nhiệt

Khu vực phân phối hơi nước rất quan trọng vì nó vận hành để di chuyển hơi nước từ khu vực sinh hơi (phân xưởng lò hơi) đến khu vực sử dụng cuối cùng Một số hệ thống hơi nước công nghiệp có qui mô rất nhỏ và ở đó không có mạng lưới phân phối hơi nước Nhưng trong hầu hết các nhà máy công nghiệp, hơi nước được phân phối qua một mạng lưới các ống góp có qui mô lớn Hơi nước được tạo ra ở áp suất cao và sau đó có thể được giảm áp suất để cung cấp cho các ống góp có áp lực khác nhau Ngoài ra, trong một số trường hợp, có thể chỉ có một ống góp với một mức áp suất và hơi nước được giảm áp suất tại mỗi điểm sử dụng Cần lưu ý rằng hơi nước không yêu cầu bất kỳ thiết bị cơ khí nào (máy nén, bơm…) để phân phối cho các ống góp Áp suất hơi nước chính là động lực để phân phối hơi nước đến nơi và thời điểm mà nó được yêu cầu.

2.Các thiết bị chính trên sơ đồ hệ thống cung cấp nhiệt:

* Đường ống hơi nước và phụ kiện * Trạm giảm áp suất

* Van

* Bảo ôn ( chống thất thoát nhiệt lượng ) * Van an toàn

* Bẫy nước ngưng

* Cụ dụng/đồng hồ đo (áp suất, nhiệt độ, lưu lượng) * Nồi hơi

3.Thuyết minh về sơ đồ:

- Đầu tiên hơi nước được đưa từ lò hơi ở áp suất cao, nhiệt độ cao qua bẫy ngưng nhằm tách nước ra khỏi đường ống dẫn hơi tránh hiện tượng thuỷ kích xảy ra Sau đó hơi được đưa qua ống góp sau đó chuyển qua các hộ tiêu thụ Với quá trình sấy và gia nhiệt, hơi được đưa qua dàn calorifer rồi qua tác nhân sấy Đối với nồi đun nước nóng, hơi sẽ qua trạm giảm áp để tránh nguy hiểm rồi mới đưa ra đun nước nóng

4.Các vấn đề trong hệ thống phân phối hơi:

- Từ khía cạnh một qui trình công nghệ, điều rất quan trọng là cần phải đảm bảo qui trình đó nhận được hơi nước với lưu lượng đúng yêu cầu với các thông số nhiệt độ và áp suất hơi nước cũng theo đúng yêu cầu Lưu ý rằng các yêu cầu của qui trình công nghệ và thiết bị sử dụng cuối cùng có thể thay đổi theo thời gian nhưng hệ thống phân phối có thể không thay đổi Do đó, điều quan trọng là tập trung, đánh giá và tối ưu hóa hệ thống phân phối trên cơ sở liên tục Điều này là then chốt để hệ thống hoạt động tin cậy Mặc dù khu vực sản xuất hơi nước có thể tối ưu hóa và có thể sản xuất hơi nước theo yêu cầu của qui trình, nhưng các vấn đề trong hệ thống phân phối có thể gây ra có một số vấn đề đối với các qui trình sản xuất như:

- Thiếu áp suất hơi tại ống góp gần thiết bị tiêu thụ cuối cùng - Rò rỉ hơi nước tại nhưng nơi bị thủng

- Giảm thiểu lượng hơi nước thoát theo thông hơi - Cách nhiệt của các bộ phận

- Thiếu lưu lượng hơi tại ống góp cung cấp cho thiết bị tiêu thụ cuối cùng - Các vấn đề về chất lượng hơi nước (hơi ẩm đi vào qui trình công nghệ) - Thủy kích trong các ống góp

* Mục đích của đánh giá hệ thống phân phối hơi nước trên cơ sở liên tục là luôn luôn tìm kiếm tối ưu hóa hệ thống nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động tin cậy (tại thiết bị sử dụng cuối cùng) và nhận dạng các cơ hội tiết kiệm năng lượng để tối ưu hóa toàn bộ hệ thống hơi nước.

5.Nguyên tắc chọn lò hơi :

- Sản lượng hơi: Sản lượng hơi của lò là lượng hơi mà lò sản xuất ra được trong một đơn vị thời gian.

- Áp suất và nhiệt độ làm việc của lò - Xác định nhiên liệu đốt cho lò hơi - Xác định công nghệ lò hơi.

Phần II: Tìm hiểu về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt than 1, Giới thiệu

- Lò hơi đốt than là một loại lò sử dụng để sản xuất hơi nước bằng cách đốt cháy các nhiên liệu kết hợp với không khí và cháy bên trong buồng đốt tạo ra sản phẩm cháy có nhiệt độ cao.

- Đây là công nghệ có từ lâu được sử dụng để cung cấp nhiệt cho các quá trình công nghiệp, hệ thống sưởi ấm và các ứng dụng khác yêu cầu hơi nước với công suất vừa và nhỏ.

- Ưu điểm:

+ Kiểu dáng công nghiệp, phù hợp với nhu cầu sản xuất hiện đại

+ Gía thành tương đối phải chăng, chi phí lắp đặt thấp

+ Sử dụng hệ thống tự động hóa chuyên nghiệp, tiết kiệm nhân công + Đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng

2, cấu tạo và nguyên lý

- Gồm quạt khói : quạt khói để cung cấp không khí cho quá trình cháy - Ống dẫn nước : đường ống để dẫn nước từ bộ xử lý nước đi vào lò hơi - Khoang chứa than và xỉ : than sau khi cháy sẽ thành xỉ và rơi xuống lúc

này quạt khói sẽ thổi không khí lạnh từ ngoài vào và qua phần này tại đây không khí lạnh sẽ tận dựng lượng nhiệt còn dư ở xỉ để tăng nhiệt độ - Nước sau khi được hóa hơi sẽ đi vào bao hơi.

- Van an toàn : Khí áp lực trong bao hơi đến ngữơng tác động vào đĩa van thắng lực lò xo thì van sẽ tự động xả ra xả ra để đảm bảo an toàn.

- Đồng hồ đo áp suất gồm 2 đông hồ điện và đồng hồ cơ điểm quy định sẽ phát tín hiệu điện Tín hiệu điện đưa ra sẽ tác động vào máy tắt đi để áp suất tụt xuống.

- Đồng hồ cơ giúp người ta vận hành trực tiếp để kiểm soát chéo đề phòng đồng hồ áp suất điện bị hỏng.

⇒ mọi thiết bị trong ngành đều phải có 2 thiết bị đo áp suất để quan sát chéo bảo đảm an toàn khi vận hành tránh cháy nổ.

- Khoang hơi (bao hơi) là khoang chứa hơi nước đi ra theo đường ống trên đỉnh khoang hơi gồm có 3 điện cực cảnh báo cắm vào khoang hơi Bên trong khoang gồm có khoang hơi và khoang nước Khoang hơi ở trên khoang nước ở dưới.

- Ống thủy giúp người vận hành quan sát được mực nước và hơi trong khoang.

- Khói thải sẽ được đi theo một đường ống dẫn qua khoang lọc để lọc hết các chất độc hại Ống khói sẽ được dẫn thẳng lên trên trời Ở phần đáy ống khói sẽ có một quạt để điều chỉnh tốc độ của khói và áp suất - Máy bơm nước sẽ có nhiệm vụ cung cấp nước cho lò hơi hoạt động - Bảng điều khiển điều khuyển mọi quy trình hoạt động của lò hơi cũng

như nhận và báo tín hiệu khi lò hơi có trục trặc.

Phần III: Tìm hiều cấu trúc và nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt dầu

1, Giới thiệu

- Lò hơi đốt dầu là lò hơi sử dụng nhiên liệu chính là dầu nhiên liệu đốt cháy sinh ra nhiệt lượng làm nóng và bốc hơi nước thành hơi nóng Với nguồn nhiên liệu là dầu ở dạng lỏng nên chúng thường được tiếp vào lò bằng các thiết bị tự động.

- Ưu điểm :

+ Thiết kế làm tối ưu, nâng cao khả năng ra nhiệt, tối ưu hiệu suất, tiết kiệm năng lượng.

+ Thiết bị sử dụng được nhiều loại nhiên liệu dầu khác nhau mà vẫn đảm bảo hiệu suất cao.

+ hoàn toàn không sản sinh ra khói và bụi, an toàn với môi trường - Hạn chế : Lò hơi đốt dầu hiện được ứng dụng khá phổ biến trong nước,

được đánh giá là thiết bị hiện đại, có tính tự động hóa và chính xác cao Tuy nhiên dầu là nhiên liệu có giá thành tương đối cao Vì vậy chi phí nhiên liệu, chi phí vận hành là hạn chế duy nhất của lò

2, Nguyên lý và cấu tạo của lò hơi đốt dầu

- Khác với lò hơi đốt sinh khối và lò hơi đốt than lấy nước trực tiếp từ nguồn thì lò hơi đốt dầu sẽ có bộ phận lọc nước trước khi đưa vào buồng đốt Hệ thống lọc nước của lò hơi bao gồm:

+ Can nước khoảng 10 lít: Đây là nơi đựng nước được lấy trực tiếp từ nguồn Thông qua bơm nước, nước từ can được đẩy lên một khối trụ gọi là hệ thống lọc nước.

+ Hệ thống lọc có nhiệm vụ lọc các chất bẩn và độc hại có trong nước Trên đầu trụ có hai điện cực Điện cực một dung để thông báo mức nước có hại điện cực Điện cực hai thông báo nước đã đầy.

+ Khi được lọc xong, nước sẽ đi theo một đường ống đi qua van điện tử đi vào bể chứa nước thuần túy hay còn gọi là tang nước để cung cấp nước cho buồng đốt.

+ Về phần hệ thống lọc khi lọc sẽ còn tồn đọng những cặn bẩn còn xót lại sẽ có một ống xả để loại bỏ những cặn bẩn đó.

+ Bảng điều khiển là hệ thống nhận và báo tín hiệu khi hệ thống gặp sự cố cững như điều khiển hệ thống lọc nước.

- Tang chứa dầu gồm một nắp để cung cấp dầu, một ống có đầu cong xuống có nhiệm vụ kiểm tra mức dầu làm cong để hạn chế bụi bẩn và nước có thể chảy vô trong tang dầu Có một đường ống nhỏ để dẫn dầu vào buồng đốt.

Lò hơi sẽ bao gồm quạt gió, ống dẫn dầu, tủ điện, ống khí thải, khoang hơi, khoang nước và đồng hồ áp suất sẽ thành một khối.

+ Quạt gió và ống dẫn dầu sẽ nằm trên đầu của lò hơi Hai bộ phận này đều là điều khiển tự động dẫn đến buồng đốt Tại buồng đốt sẽ sinh ra nhiệt.

+ Nhiệt sinh ra sẽ làm nước ở xung quanh bốc thành hơi: trong khoang được chia thành khoang nước ở dưới và khoang hơi ở trên.

+ Để đo mực nước và mức hới có trong khoang cũng sẽ sử dựng các cực điện để đo Nếu nước quá thấp hoặc quá cao thì sẽ báo tín hiệu về bẳng điều khiển để xử lý.

+ Đồng hồ đo áp suất có nhiệm vụ đo áp lực có trong khoang để đề phòng áp lực quá lớn dẫn đến nổ lò Cũng có 2 đồng hồ điện tử và đồng hồ cơ giúp người vận hành cs thể kiểm chéo.

+ Trong lò cũng sẽ có các cảm biến lưu lượng tự động được kết nối với bảng điều khiển.

+ sau khi truyền nhiệt cho nước bốc thành hơi khói thải sẽ được dẫn đến ống phụ trên đỉnh lò để thải ra ngoài Còn hơi sinh ra sẽ được dẫn sang hai thiết bị khác.

- Hai thiết bị sử dụng hơi sinh ra

+ Thiết bị một được gắn với một quạt quạt nén và đẩy không khí sau quạt đi vào trong đi ngược lên trên kết hợp với các đường ống dẫn hơi nóng đi vào trong làm nóng không khí đẩy ra ngoài lò để sấy.

+ Thiết bị hai hơi nước làm nóng trong thiết bị sau khi làm long thì sẽ phục phụ cho sinh hoạt.

3, Tổng kết

Như vậy chúng ta cũng đã tìm hiểu về lò hơi đốt dầu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động, những điểm mạnh yếu để có hể cân nhắc khi sử dụng lò hơi.