Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI 1.1.Tổng quan về lò hơi ống lò ống lửa 1.1.1 Vai trò của lò hơi - Lò hơi là thiết bị mà trong đó xảy ra
Tổng quan về lò hơi ống lò ống lữa
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI
Thể tích không khí và sản phẩm cháy
Thành phần của dầu DO [tra trên sách]
W lv A lv S lv C lv H lv N lv O lv
❖ Lượng không khí vừa đủ để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu
V 0 kk =0,0899(C lv + 0,375 S lv ) + 0,265 H lv -0,0333 O lv [𝑇𝐿1 − 𝑇26]
❖ Chọn hệ số không khí thừa
Thể tích không khí thực tế để đốt dầu DO :
❖ Thể tích sản phẩm cháy :
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 22 = 0,112 10.5 + 0,0124.1,8 + 0,0161 10,4613 = 1,36 m 3 tc/kg
Bảng 1: Bảng tính toán quá trình cháy
2.2 Entanpi của không khí và của sản phẩm cháy (khói)
Entanpi của khói với 1kg nhiên liệu được xác định bởi công thức
I 0 k :là entanpi khói khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu với =1
I 0 k = VRO2 (Cp.tk)CO2 + V 0 N2(Cp.tk)N2 + V 0 H2O(Cp.tk)H2O (Kcal/kg)
I 0 kk là entanpi của không khí lí thuyết khi =1
Như vậy ở mỗi nhiệt độ khác nhau ta tính được như sau:
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 23
Bảng 2.1 :Bảng entanpi của khói và không khí t I 0 kk(Kcal/kg) 0
2.3 Cân bằng nhiệt lò hơi
2.3.1 Phương trình cân bằng nhiệt lò hơi Ứng với một kg nhiên liệu lỏng khi cháy trong lò hơi ở trong điều kiện vận hành ổn định có phương trình cân bằng nhiệt tổng quát :
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 24 Trong đó :
Qđv : nhiệt lượng đưa vào ứng với 1kg nhiên liệu
Q1 :Lượng nhiệt đưa hữu ích dùng để sản xuất hơi (kJ/kg)
Q2 :Tổn thất do khói thải mang ra ngoài kJ /kg)
Q3 :Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học (kJ /kg)
Q4 :Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học (kJ /kg)
Q5 :Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xunh quanh kJ /kg)
Q6 :Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài (kJ /kg)
Ta tính được nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu:
Qt lv= 339.C lv + 1030.H lv – 109(O lv – S lv ) – 25.W lv
Nhiệt trị nhiên liệu được hâm nóng lên 90 0 C
Qnl = Cnl tnl =1,965.906,85(kJ /kg)
Với Cnl=1.74+0,0025tnl=1,74+0,0025.90=1,965 (kJ /kg.độ)
Nhiệt lượng đưa vào ứng với 1kg nhiên liệu
Qđv = Qt lv +Qnl)146,15 + 176,85 )423 (kJ /kg)
2.3.2 Tổn thất do khói thải mang đi q 2
Mà Ikkl=αth I 0 kk entanpi của không khí lạnh lọt vào lò
Ta có Ith473.665613 (kJ /kg)
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 25 Suy ra : Ikkl = 1,3 345,22
Vậy tổn thất do khói thải mang ra ngoài là : 10,28 %
2.3.3.Tổn thất nhiệt do không hoàn toàn về mặt hoá học q 3 q3 phụ thuộc vào nhiều yếu tố : Hệ số không khí thừa, nhiên liệu và phương thức hỗn hợp nhiên liệu, hình dạng, kích thước buồng lửa ….Vì lò đốt dầu DO nên ta có thể chọn : q3 Q đv
2.3.4 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q 4
Tổn thất nhiệt do cháy cơ học không hết xác định bằng lượng nhiên liệu cháy không hết trong xỉ Do đốt dầu DO nên ta chọn : q4 = 0 %
2.3.5.Tổn thất nhiệt do tỏa ra môi trường xung quanh q 5
Bề mặt xung quanh của lò luôn có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh gây ra sự tỏa nhiệt từ hơi đến không khí lạnh nên gây ra tỏa nhiệt môi trường xung quanh q5
Xác định dựa trên công suất của lò(2 tấn /h) q5=1%
2.3.6.Tổn thất nhiệt do xỉ q 6
Vì độ tro khi đốt dầu DO rất thấp nên ta có thể chọn q6=0%
2.3.7.Tổng các tổn thất nhiệt
2.3.8.Hiệu suất nhiệt của lò hơi
Hiệu suất nhiệt của lò hơi được xác định bằng công thức:
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 26 η= 100% - q = 100% - 12,78% = 87,22 %
2.3.9.Nhiệt có ích của lò
Ql = Dqn(iqn-inc) + Dbh(ibh-inc) + Dxả(ixả-inc) + Dqt(i ,, qt-iqt ,)+ Q , Kcal/h [1]
Vì sản xuất hơi bão hoà nên Dqn = 0
Lượng nước xả lò rất ít nên Dxả = 0
Không có quá nhiệt trung gian nên Dqt = 0
Và nhiệt lượng do nước hoặc không khí hấp thụ bên ngoài Q = 0
Vậy : Ql = Dbh(ibh-inc)
Với áp suất hơi bão hoà P = 10bar, tra bảng nước và hơi nước trên đường bão hoà ta được : ibh = 726,7 Kcal/kg
Ta chọn nhiệt độ nước cấp vào tnc = 30 o C, với P = 10bar, tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta được : inc= 119,3 Kcal/kg
2.3.10.Tiêu hao nhiên liệu cho lò hơi
2.3.11.Tiêu hao nhiên liệu tính toán
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 27
Bảng 2.2 : Kết quả tính cân bằng nhiệt lò hơi
STT Tên đại lượng Ký hiệu Kết quả Đơn vị
1 Nhiệt lượng đưa vào lò hơi Qđv 29423 kJ/kg
2 Entanpi của không khí lạnh I 0 kkl 345.22 kJ/kg
3 Entanpi của khói thải Ith 3471,72 kJ/kg
4 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q4 0 %
5 Tổn thất do khói thải mang ra ngoài q2 10.28 %
6 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học q3 1,5 %
7 Tổn thất nhiệt do tỏa ra môi trường xung quanh q5 1 %
8 Tổn thất do nhiệt vật lý của tro xĩ q6 0 %
9 Tổng các tổn thất nhiệt q 12,78 %
11 Lượng tiêu hao nhiên liệu B 47,33 Kg/h
- Thiết kế này dùng cho những hộ tiêu thụ mà nước ngưng ở phụ tải do tiếp xúc với sản phẩm nên không đảm bảo điều kiện cho nước cấp vào lò nên nước ngưng này sẽ đưa ra ngoài mà không dùng để tái tuần hoàn cho lò
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 28
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CỦA LÒ HƠI
3.1 Xác định kích thước của các bộ phận chính
3.1.1 Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi
Công suất của lò hơi phụ thuộc rất nhiều yếu tố nhưng chủ yếu phụ thuộc vào diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi và hệ số năng suất bốc hơi của lò hơi
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi được xác định theo công thức:
D : Công suất thiết kế d : Hệ số năng suất bốc hơi (từ 40÷50 kg/m 3 h )
Giá trị hệ số năng suất bốc hơi được chọn phụ thuộc vào loại nhiên liệu đốt, kết cấu của lò hơi, vật liệu chế tạo , ở đây ta chọn là 40 kg/m 3 h
Vậy nên diện tích thiết kế sơ bộ là 50 m 2
3.1.2 Xác định kích thước sơ bộ
- Ống lò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa ở nhiệt độ cao nên dùng loại thép cacbon chuyên dụng
- Dùng loại thép tấm có mã hiệu 20K được uốn thành hình trụ và đước hàn dọc thân ống thành đường liền suốt
Các kích thước của ống lò: Đường kính ngoài : Dn = 800 mm
Chiều dày : S = 18 mm Đường kính trong : Dt = 764 mm
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 29 Chiều dài : L = 2500 mm
Khoảng cách giữa hai mặt sàng: 2000 mm
Vậy diện tích bề mặt truyền nhiệt của ống lò:
- Ống lửa là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với khói nóng nên dùng loại thép cacbon chất lượng cao
- Dùng loại thép có mã hiệu C20, không có đường hàn dọc thân, có đường kính
Các kích thước của ống lửa: Đường kính ngoài : Dn = 80 mm
Chiều dày : S = 3,5 mm Đường kính trong : Dt = 73 mm
Khoảng cách giữa hai mặt sàng: 2000 mm
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của ống lửa:
44 = 95,5 Nên ta lấy số ống lửa là 96 ống
- Thân lò là bộ phận không tiếp xúc với khói nóng nhưng chiu áp lực từ bên trong nên dùng loại thép cacbon chuyên dụng
- Xác định đường kính trong thân lò:
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 30
- Đường kính trong thân lò được xác định dựa theo cách bố trí ống lò và dàn ống lửa theo kích thước sau:
- Bố trí ống lửa sao cho nhiệt lượng của dàn ống lửa truyền cho nước trong lò hơi được phân bố đều Chọn cách bố trí ống lửa theo nguyên tắc hình tam giác đều
- Bước ống tương đối của dàn ống lửa : d s = 1 ÷ 1,5 (d = 80: đường kính ống)
- Chọn bước ống theo chiều ngang : d s 1
- Chọn bước ống theo chiều dọc : d s 2
- Khoảng cách từ tâm ống lửa trong cùng đến mép ống lò: e1 = 1,5.d = 1,5.80 = 120 mm
- Khoảng cách từ tâm ống lửa trong cùng đến mép thân lò: e2 = 1,85.d = 1,85.80 = 148 mm
Hình 3.1: Bố trí ống lửa
- Bố trí cụm ống lửa trên thành 3 dãy theo chiều dọc
- Khoảng cách từ tâm ống lửa trên cùng đến mép trên thân lò là 700 mm
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 31
- Chiều cao khoang chứa hơi là 550 mm
- Chiều cao tối thiểu của mức nước so với mép ống lửa trên cùng là 100 mm
- Khoảng cách từ mép trên ống lò đến tâm ống lửa trên cùng là 500 mm
- Khoảng cách giữa cụm ống lửa trên và dưới tính theo tâm ống là 220 mm
- Đường kính ngoài của ống lò là 800 mm
- Khoảng cách từ mép dưới ống lò đến mép dưới thân lò là 100 mm
- Từ các kích thước trên xác định được đường kính trong thân lò là 2140 mm Vậy kích thước của thân lò là: Đường kính trong : Dt = 2140 mm
Chiều dày : S = 18 mm (tính kiểm tra sau) Đường kính ngoài : Dn !76 mm
Hình 3.1.5 kích thước mặt sàn
- Mặt sàng là bộ phận tiếp xúc với khói nóng nên dùng loại thép tấm có mã hiệu 20K có dạng hình tròn
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 32 Kích thước: Đường kính : D = 2140 mm
Chiều dày : S = 18 mm (tính kiểm tra sau)
3.1.6 Kích thước cửa người chui
Cửa người chui chịu áp lực tác động nên dùng loaị thép có mã hiệu 20K có dạng hình elip
Chiều dày thân lỗ : St = 18 mm
Chiều dày nắp l : Sn = 18 mm
3.2 Tính toán sức bền các bộ phận chính của lò hơi
Nhiệt độ tính toán của vách thân lò:
- Thân lò hơi được thiết kế sao cho không tiếp xúc trực tiếp với nhiệt, nằm ngoài đường khói cho nên nhiệt độ tính toán của vách thân lò hơi sẽ bằng nhiệt độ hơi nước bảo hòa ở áp suất thiết kế tv = tbh = 179 o C (TL1 – Tr 176)
Do nhiệt độ vách không nên chọn nhỏ hơn 250 o C nên lấy tv = 250 o C Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò: σcp = η.σ * cp
Với: η là hệ số hiệu chỉnh khi xét đến đặc điểm cấu tạo và điều kiện vận hành của thân lò.Do thân lò được đặt ngoài đường khói và được cách nhiệt nên chọn η = 1 σ * cp là ứng suất định mức cho phép của thép 20K tương ứng với nhiệt độ vách là
250 o C Có σ * cp = 13,2 KG/mm 2 (TL 1 – Tr 178)
Tính chiều dày thân lò:
Thân lò có dạng hình trụ, chịu áp lực tác động từ bên trong
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 33
Chiều dài tối thiểu của thân lò:
Dt = 2140 mm : Đường kính trong của thân lò p = 10 Kg/cm 2 : Áp suất thiết kế ϕ = 0,75 : Hệ số bền vững mối hàn dọc thân Chọn phương pháp hàn tự động cố bảo vệ để không cho oxy xâm nhập (TL1 –Tr 182) σcp = 13,2 KG/mm 2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò c = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dài thân lò
− + 2= 12,86 mm Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày thân lò là: 18 mm
- Mối hàn trên thân lò phải liền suốt
Nhiệt độ tính toán của vách ống lò:
- Thân ống lò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa
Nhiệt độ tính toán của vách ống lò được xác định: tv = tbh + 4.S + 60 = 179 + 4.12 + 60 (TL 1 – Tr 176)
= 287 o C Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo ống lò: σcp = η σ * cp
Do ống lò tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa nên hệ số hiệu chỉnh: η = 0,5 (TL1 – Tr 198) Ống lò được chế tạo bằng thép 20K làm việc ở nhiệt độ vách là 287 o C nên ứng
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 34 suất định mức cho phép: σ * cp = 12,26 Kg/mm 2 (TL1 – Tr 178)
Tính chiều dày ống lò:
- Ống lò có dạng hình trụ trơn chịu tác động của áp lực từ bên ngoài
Chiều dày tối thiểu của ống lò:
Dt = 764 mm : Đường kính trong của ống lò p = 10 Kg/cm 2 : Áp suất thiết kế σ * cp = 6,13 Kg/mm 2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò a = 6,25 : Hệ số chọn theo ống lò nằm ngang l = 2500 mm : Chiều dài ống lò chịu áp lực tác động
+ = 11.29 mm Để đảm bảo an toàn ta lấy chiều dày ống lò là 10 mm
- Mối hàn trên ống lò phải là đường liền suốt
- Ông lò được hàn chặt hai đầu vào mặt sàng
Nhiệt độ tính toán của vách ống lửa:
- Ống lửa là bộ phận tiếp xúc với khói nóng
Nhiệt độ tính toán của vách ống lửa được xác định theo công thức: tv = tbh + 60 o C = 179 + 60 = 239 o C (TL 1 – Tr 176)
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 35
Do không được chon nhiệt độ tính toán của vách nhỏ hơn 250 o C nên tv = 250 o C Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo ống lửa:
Do ống lửa tiếp xúc với khói nóng nên chọn hệ số hiệu chỉnh: η = 0,7 Ống lửa là ống thép không có đường hàn dọc thân C20 có cơ tính giống htép 20K và là việc với nhiệt độ vách là 250 o C nên ứng suất định mức cho phép:
* cp = 13,2 Kg/mm 2 (TL 1 – Tr 178)
Tính chiều dày ống lửa: Ống lửa có dạng hình trụ đường kính nhỏ hơn 200 mm chịu tác động của áp lực từ bên ngoài nên chiều dày tối thiểu của ống lửa là:
Dn = 80 mm : Đường kính ngoài của ống lửa p = 10 Kg/cm 2 : Áp suất thiết kế
* cp = 9,24 Kg/mm 2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò
C = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dày ống lửa
+ = 2,43 mm Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày của ống lửa là 5 mm
- Mạch cưa của ống lửa phải vuông góc với trục ống
- Dùng phương pháp đúc và bo ép vào mặt sàng
Trước khi núc phải làm mất lớp sơn bề mặt ngoài ở hai đầu ống và chiều dày phải lớn hơn chiều dày mặt sàng với chiều dày bo mép
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 36 Độ kín của mối núc phải được thử thủy lực với nước có nhiệt độ nhỏ hơn 50 o C, áp suất 15KG/cm 2
Nhiệt độ tính toán của vách mặt sàng:
- Mặt sàng là bộ phận tiếp xúc với khói nóng
Nhiệt độ tính toán của vách mặt sàng được xác định: tv = tbh +4.S + 30 o C
= 179 + 4.12 +30 = 257 o C (TL 1 – Tr 176) Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo mặt sàng:
Hệ số hiệu chỉnh của mặt sàng: η = 0,85 (TL 1 – Tr 207) Ứng suất định mức cho phép:
- Mặt sàng có dạng hình tròn được hàn chắc vào thân lò và được gia cường bằng các ống lửa giằng 57x4 mm
Cân bằng nhiệt lò hơi
2.3.1 Phương trình cân bằng nhiệt lò hơi Ứng với một kg nhiên liệu lỏng khi cháy trong lò hơi ở trong điều kiện vận hành ổn định có phương trình cân bằng nhiệt tổng quát :
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 24 Trong đó :
Qđv : nhiệt lượng đưa vào ứng với 1kg nhiên liệu
Q1 :Lượng nhiệt đưa hữu ích dùng để sản xuất hơi (kJ/kg)
Q2 :Tổn thất do khói thải mang ra ngoài kJ /kg)
Q3 :Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học (kJ /kg)
Q4 :Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học (kJ /kg)
Q5 :Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xunh quanh kJ /kg)
Q6 :Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài (kJ /kg)
Ta tính được nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu:
Qt lv= 339.C lv + 1030.H lv – 109(O lv – S lv ) – 25.W lv
Nhiệt trị nhiên liệu được hâm nóng lên 90 0 C
Qnl = Cnl tnl =1,965.906,85(kJ /kg)
Với Cnl=1.74+0,0025tnl=1,74+0,0025.90=1,965 (kJ /kg.độ)
Nhiệt lượng đưa vào ứng với 1kg nhiên liệu
Qđv = Qt lv +Qnl)146,15 + 176,85 )423 (kJ /kg)
2.3.2 Tổn thất do khói thải mang đi q 2
Mà Ikkl=αth I 0 kk entanpi của không khí lạnh lọt vào lò
Ta có Ith473.665613 (kJ /kg)
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 25 Suy ra : Ikkl = 1,3 345,22
Vậy tổn thất do khói thải mang ra ngoài là : 10,28 %
2.3.3.Tổn thất nhiệt do không hoàn toàn về mặt hoá học q 3 q3 phụ thuộc vào nhiều yếu tố : Hệ số không khí thừa, nhiên liệu và phương thức hỗn hợp nhiên liệu, hình dạng, kích thước buồng lửa ….Vì lò đốt dầu DO nên ta có thể chọn : q3 Q đv
2.3.4 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q 4
Tổn thất nhiệt do cháy cơ học không hết xác định bằng lượng nhiên liệu cháy không hết trong xỉ Do đốt dầu DO nên ta chọn : q4 = 0 %
2.3.5.Tổn thất nhiệt do tỏa ra môi trường xung quanh q 5
Bề mặt xung quanh của lò luôn có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh gây ra sự tỏa nhiệt từ hơi đến không khí lạnh nên gây ra tỏa nhiệt môi trường xung quanh q5
Xác định dựa trên công suất của lò(2 tấn /h) q5=1%
2.3.6.Tổn thất nhiệt do xỉ q 6
Vì độ tro khi đốt dầu DO rất thấp nên ta có thể chọn q6=0%
2.3.7.Tổng các tổn thất nhiệt
2.3.8.Hiệu suất nhiệt của lò hơi
Hiệu suất nhiệt của lò hơi được xác định bằng công thức:
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 26 η= 100% - q = 100% - 12,78% = 87,22 %
2.3.9.Nhiệt có ích của lò
Ql = Dqn(iqn-inc) + Dbh(ibh-inc) + Dxả(ixả-inc) + Dqt(i ,, qt-iqt ,)+ Q , Kcal/h [1]
Vì sản xuất hơi bão hoà nên Dqn = 0
Lượng nước xả lò rất ít nên Dxả = 0
Không có quá nhiệt trung gian nên Dqt = 0
Và nhiệt lượng do nước hoặc không khí hấp thụ bên ngoài Q = 0
Vậy : Ql = Dbh(ibh-inc)
Với áp suất hơi bão hoà P = 10bar, tra bảng nước và hơi nước trên đường bão hoà ta được : ibh = 726,7 Kcal/kg
Ta chọn nhiệt độ nước cấp vào tnc = 30 o C, với P = 10bar, tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta được : inc= 119,3 Kcal/kg
2.3.10.Tiêu hao nhiên liệu cho lò hơi
2.3.11.Tiêu hao nhiên liệu tính toán
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 27
Bảng 2.2 : Kết quả tính cân bằng nhiệt lò hơi
STT Tên đại lượng Ký hiệu Kết quả Đơn vị
1 Nhiệt lượng đưa vào lò hơi Qđv 29423 kJ/kg
2 Entanpi của không khí lạnh I 0 kkl 345.22 kJ/kg
3 Entanpi của khói thải Ith 3471,72 kJ/kg
4 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q4 0 %
5 Tổn thất do khói thải mang ra ngoài q2 10.28 %
6 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học q3 1,5 %
7 Tổn thất nhiệt do tỏa ra môi trường xung quanh q5 1 %
8 Tổn thất do nhiệt vật lý của tro xĩ q6 0 %
9 Tổng các tổn thất nhiệt q 12,78 %
11 Lượng tiêu hao nhiên liệu B 47,33 Kg/h
- Thiết kế này dùng cho những hộ tiêu thụ mà nước ngưng ở phụ tải do tiếp xúc với sản phẩm nên không đảm bảo điều kiện cho nước cấp vào lò nên nước ngưng này sẽ đưa ra ngoài mà không dùng để tái tuần hoàn cho lò
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 28
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CỦA LÒ HƠI
3.1 Xác định kích thước của các bộ phận chính
3.1.1 Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi
Công suất của lò hơi phụ thuộc rất nhiều yếu tố nhưng chủ yếu phụ thuộc vào diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi và hệ số năng suất bốc hơi của lò hơi
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi được xác định theo công thức:
D : Công suất thiết kế d : Hệ số năng suất bốc hơi (từ 40÷50 kg/m 3 h )
Giá trị hệ số năng suất bốc hơi được chọn phụ thuộc vào loại nhiên liệu đốt, kết cấu của lò hơi, vật liệu chế tạo , ở đây ta chọn là 40 kg/m 3 h
Vậy nên diện tích thiết kế sơ bộ là 50 m 2
3.1.2 Xác định kích thước sơ bộ
- Ống lò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa ở nhiệt độ cao nên dùng loại thép cacbon chuyên dụng
- Dùng loại thép tấm có mã hiệu 20K được uốn thành hình trụ và đước hàn dọc thân ống thành đường liền suốt
Các kích thước của ống lò: Đường kính ngoài : Dn = 800 mm
Chiều dày : S = 18 mm Đường kính trong : Dt = 764 mm
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 29 Chiều dài : L = 2500 mm
Khoảng cách giữa hai mặt sàng: 2000 mm
Vậy diện tích bề mặt truyền nhiệt của ống lò:
- Ống lửa là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với khói nóng nên dùng loại thép cacbon chất lượng cao
- Dùng loại thép có mã hiệu C20, không có đường hàn dọc thân, có đường kính
Các kích thước của ống lửa: Đường kính ngoài : Dn = 80 mm
Chiều dày : S = 3,5 mm Đường kính trong : Dt = 73 mm
Khoảng cách giữa hai mặt sàng: 2000 mm
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của ống lửa:
44 = 95,5 Nên ta lấy số ống lửa là 96 ống
- Thân lò là bộ phận không tiếp xúc với khói nóng nhưng chiu áp lực từ bên trong nên dùng loại thép cacbon chuyên dụng
- Xác định đường kính trong thân lò:
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 30
- Đường kính trong thân lò được xác định dựa theo cách bố trí ống lò và dàn ống lửa theo kích thước sau:
- Bố trí ống lửa sao cho nhiệt lượng của dàn ống lửa truyền cho nước trong lò hơi được phân bố đều Chọn cách bố trí ống lửa theo nguyên tắc hình tam giác đều
- Bước ống tương đối của dàn ống lửa : d s = 1 ÷ 1,5 (d = 80: đường kính ống)
- Chọn bước ống theo chiều ngang : d s 1
- Chọn bước ống theo chiều dọc : d s 2
- Khoảng cách từ tâm ống lửa trong cùng đến mép ống lò: e1 = 1,5.d = 1,5.80 = 120 mm
- Khoảng cách từ tâm ống lửa trong cùng đến mép thân lò: e2 = 1,85.d = 1,85.80 = 148 mm
Hình 3.1: Bố trí ống lửa
- Bố trí cụm ống lửa trên thành 3 dãy theo chiều dọc
- Khoảng cách từ tâm ống lửa trên cùng đến mép trên thân lò là 700 mm
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 31
- Chiều cao khoang chứa hơi là 550 mm
- Chiều cao tối thiểu của mức nước so với mép ống lửa trên cùng là 100 mm
- Khoảng cách từ mép trên ống lò đến tâm ống lửa trên cùng là 500 mm
- Khoảng cách giữa cụm ống lửa trên và dưới tính theo tâm ống là 220 mm
- Đường kính ngoài của ống lò là 800 mm
- Khoảng cách từ mép dưới ống lò đến mép dưới thân lò là 100 mm
- Từ các kích thước trên xác định được đường kính trong thân lò là 2140 mm Vậy kích thước của thân lò là: Đường kính trong : Dt = 2140 mm
Chiều dày : S = 18 mm (tính kiểm tra sau) Đường kính ngoài : Dn !76 mm
Hình 3.1.5 kích thước mặt sàn
- Mặt sàng là bộ phận tiếp xúc với khói nóng nên dùng loại thép tấm có mã hiệu 20K có dạng hình tròn
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 32 Kích thước: Đường kính : D = 2140 mm
Chiều dày : S = 18 mm (tính kiểm tra sau)
3.1.6 Kích thước cửa người chui
Cửa người chui chịu áp lực tác động nên dùng loaị thép có mã hiệu 20K có dạng hình elip
Chiều dày thân lỗ : St = 18 mm
Chiều dày nắp l : Sn = 18 mm
3.2 Tính toán sức bền các bộ phận chính của lò hơi
Nhiệt độ tính toán của vách thân lò:
- Thân lò hơi được thiết kế sao cho không tiếp xúc trực tiếp với nhiệt, nằm ngoài đường khói cho nên nhiệt độ tính toán của vách thân lò hơi sẽ bằng nhiệt độ hơi nước bảo hòa ở áp suất thiết kế tv = tbh = 179 o C (TL1 – Tr 176)
Do nhiệt độ vách không nên chọn nhỏ hơn 250 o C nên lấy tv = 250 o C Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò: σcp = η.σ * cp
Với: η là hệ số hiệu chỉnh khi xét đến đặc điểm cấu tạo và điều kiện vận hành của thân lò.Do thân lò được đặt ngoài đường khói và được cách nhiệt nên chọn η = 1 σ * cp là ứng suất định mức cho phép của thép 20K tương ứng với nhiệt độ vách là
250 o C Có σ * cp = 13,2 KG/mm 2 (TL 1 – Tr 178)
Tính chiều dày thân lò:
Thân lò có dạng hình trụ, chịu áp lực tác động từ bên trong
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 33
Chiều dài tối thiểu của thân lò:
Dt = 2140 mm : Đường kính trong của thân lò p = 10 Kg/cm 2 : Áp suất thiết kế ϕ = 0,75 : Hệ số bền vững mối hàn dọc thân Chọn phương pháp hàn tự động cố bảo vệ để không cho oxy xâm nhập (TL1 –Tr 182) σcp = 13,2 KG/mm 2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò c = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dài thân lò
− + 2= 12,86 mm Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày thân lò là: 18 mm
- Mối hàn trên thân lò phải liền suốt
Nhiệt độ tính toán của vách ống lò:
- Thân ống lò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa
Nhiệt độ tính toán của vách ống lò được xác định: tv = tbh + 4.S + 60 = 179 + 4.12 + 60 (TL 1 – Tr 176)
= 287 o C Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo ống lò: σcp = η σ * cp
Do ống lò tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa nên hệ số hiệu chỉnh: η = 0,5 (TL1 – Tr 198) Ống lò được chế tạo bằng thép 20K làm việc ở nhiệt độ vách là 287 o C nên ứng
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 34 suất định mức cho phép: σ * cp = 12,26 Kg/mm 2 (TL1 – Tr 178)
Tính chiều dày ống lò:
- Ống lò có dạng hình trụ trơn chịu tác động của áp lực từ bên ngoài
Chiều dày tối thiểu của ống lò:
Dt = 764 mm : Đường kính trong của ống lò p = 10 Kg/cm 2 : Áp suất thiết kế σ * cp = 6,13 Kg/mm 2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò a = 6,25 : Hệ số chọn theo ống lò nằm ngang l = 2500 mm : Chiều dài ống lò chịu áp lực tác động
+ = 11.29 mm Để đảm bảo an toàn ta lấy chiều dày ống lò là 10 mm
- Mối hàn trên ống lò phải là đường liền suốt
- Ông lò được hàn chặt hai đầu vào mặt sàng
Nhiệt độ tính toán của vách ống lửa:
- Ống lửa là bộ phận tiếp xúc với khói nóng
Nhiệt độ tính toán của vách ống lửa được xác định theo công thức: tv = tbh + 60 o C = 179 + 60 = 239 o C (TL 1 – Tr 176)
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 35
Do không được chon nhiệt độ tính toán của vách nhỏ hơn 250 o C nên tv = 250 o C Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo ống lửa:
Do ống lửa tiếp xúc với khói nóng nên chọn hệ số hiệu chỉnh: η = 0,7 Ống lửa là ống thép không có đường hàn dọc thân C20 có cơ tính giống htép 20K và là việc với nhiệt độ vách là 250 o C nên ứng suất định mức cho phép:
* cp = 13,2 Kg/mm 2 (TL 1 – Tr 178)
Tính chiều dày ống lửa: Ống lửa có dạng hình trụ đường kính nhỏ hơn 200 mm chịu tác động của áp lực từ bên ngoài nên chiều dày tối thiểu của ống lửa là:
Dn = 80 mm : Đường kính ngoài của ống lửa p = 10 Kg/cm 2 : Áp suất thiết kế
* cp = 9,24 Kg/mm 2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò
C = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dày ống lửa
+ = 2,43 mm Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày của ống lửa là 5 mm
- Mạch cưa của ống lửa phải vuông góc với trục ống
- Dùng phương pháp đúc và bo ép vào mặt sàng
Trước khi núc phải làm mất lớp sơn bề mặt ngoài ở hai đầu ống và chiều dày phải lớn hơn chiều dày mặt sàng với chiều dày bo mép
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 36 Độ kín của mối núc phải được thử thủy lực với nước có nhiệt độ nhỏ hơn 50 o C, áp suất 15KG/cm 2
Nhiệt độ tính toán của vách mặt sàng:
- Mặt sàng là bộ phận tiếp xúc với khói nóng
Nhiệt độ tính toán của vách mặt sàng được xác định: tv = tbh +4.S + 30 o C
= 179 + 4.12 +30 = 257 o C (TL 1 – Tr 176) Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo mặt sàng:
Hệ số hiệu chỉnh của mặt sàng: η = 0,85 (TL 1 – Tr 207) Ứng suất định mức cho phép:
- Mặt sàng có dạng hình tròn được hàn chắc vào thân lò và được gia cường bằng các ống lửa giằng 57x4 mm
TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC LÒ HƠI
TÍNH KHÍ ĐỘNG VÀ THỦY ĐỘNG LÒ HƠI
TÍNH CHỌN CÁC THIỆT BỊ PHỤ
Thiết bị an toàn
Lò hơi là thiết bị làm việc ở áp suất và nhiệt độ cao dễ gây ra hiện tượng phá huỷ thiết bị, không những ảnh hưởng đến kinh tế, kỹ thuật mà còn có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ và tính mệnh người vận hành
Do vậy trên lò hơi phải trang bị các thiết bị an toàn để giảm đến mức tối thiểu các tác hại gây ra Nói chung thiết bị an toàn thường xuyên đóng, khi có nguy cơ vượt quá áp suất hoặc nhiệt độ cho phép thì chủ động mở hoặc phá huỷ ở vị trí chọn trước
Hình 5.1: Van an toàn Van an toàn là thiết bị dùng để khống chế áp suất lò hơi không để vượt qúa giới hạn cho phép có thể phá huỷ thiết bị lò hơi
Lò hơi là thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao, dễ gây ra hiện tượng phá huỷ thiết bị, không những ảnh hưởng đến kinh tế kĩ thuật mà còn ảnh hưởng đến an toàn của người
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 48 vận hành Van an toàn có tác dụng khống chế áp suất làm việc của môi chất không vượt quá trị số cho phép nhằm bảo vệ cho thiết bị làm việc an toàn và lâu dài
Khi làm việc bình thường van an toàn đóng, khi áp suất vượt quá phạm vi cho phép thì van an toàn tự động mở xã bớt hơi ra ngoài làm cho áp suất giảm xuống mức cho phép, lúc đó van an toàn tự động đóng lại
Vị trí đặt van an toàn: Trong lò hơi van an toàn được đặt ở vị trí cao nhất khoang hơi của bao hơi
Ta chọn loại van kiểu van phao được đặt trên thân lò
Tính đường kính lỗ thoát của van an toàn
Từ điều kiện an toàn: n.d.h Trong đó:
P’ = 1,1.p = 1,1.10 = 11 KG/cm 2 n = 2 : Số lượng van an toàn lắp đặt cho lò hơi
H = 0,15 cm : Chiều cao nâng van
A = 0,075 : Hệ số chọn theo điều kiện h ≤ 0,05d
Trong đó d là đường kính của van
Vậy đường kính lỗ thoát của van an toàn: d = A.D′ n.h.p 9 15 , 0 2 2500 075
Ta có: 0,05d = 0,05.69,44 = 3,472 cm > 0,15 cm đã thoả mãn Để đảm bảo an toàn ta chọn van an toàn có đường kính lỗ thoát là 45 mm
5.1.2 Nắp phòng nổ Để tránh nguy hiểm khi áp suất trong đường dẫn khói tăng lên, ở hộp khói sau của lò hơi trên đường dẫn khói ta bố trí nắp phòng nổ dùng lò xo ép có lỗ xem lửa
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 49 Đường kính lỗ nắp phòng nổ: D = 100 mm = 10 cm Áp suất khi mở nắp phòng nổ: pm = 10 mmbar ≈ 0,01 KG/cm 2
Lực ép của lò xo:
Van hơi chính
Với công suất của lò hơi là 2000 Kg/h tức là lưu lượng hơi qua van hơi theo khối lượng Ta chuyển công suất hơi theo khối lượng sang công suất hơi theo thể tích Ở áp suất thiết kế 10 KG/𝑐𝑚 2 thể tích riêng của hơi bão hoà là 0,198 m/kg
Công suất hơi theo thể tích:
Diện tích tiết diện lỗ thoát của van hơi:
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 50
S = 0,25.π.d 2 với d là đường kính lỗ thoát của van hơi
Vận tốc hơi đi qua van từ 20 ÷ 40 m/s, ta chọn v = 30 m/s
Vậy đường kính lỗ thoát hơi của van hơi: d = = 0,048 m = 48 mm
Ta chọn van hơi chính cho lò hơi có đường kính lỗ thoát là 65 mm.
Các phụ kiện chính
- Van xã hơi thừa: Chọn 1 van có đường kính lỗ thoát 40 mm
- Van xã đáy – van xã nhanh: Chọn 2 van có đường kính lỗ thoát 50 mm
- Cụm van cấp nước: Chọn 5 van khoá có đường kính lỗ thoát 40 mm
- 2 van cho đường vào bơm, 3 van cho đường vào lò hơi Chọn 2 van một chiều có đường kính 40 mm cho hai đường bơm nước
- Bơm nước cấp: chọn 1 bơm có hoạt động và 1 bơm xử lý mắc song song
- Đo mức nước: chọn ống thuỷ sáng loại dẹp có vỏ che chắn
- Bộ van phao tự động điều chỉnh cung cấp nước cho lò và điều chỉnh cung cấp nhiên liệu
- Áp kế: chọn 2 cái loại mặt tròn 180 mm có thang đo là 16 KG/cm 2
+ Là thiết bị để đo áp suất của hơi và nước trong lò hơi
+Áp kế được đặt ở vị trí cao nhất trên thiết bị Trên đường nối từ bao hơi ra áp kế phải đặt van ba ngã có ống xi phông Trong ống xi phông có chưa nước hoặc không khí để bảo vệđồng hồ khỏi bị môi chất phá hỏng Ở ngã thứ ba của van sẽ nối đồng hồ mẫu để kiểm tra độ chính xác của đồng hồ đang dùng, kiểm tra xem đồng hồ có làm việc không
Nhiệm vụ: Ống thuỷ là một thiết bị rất quan trọng cho lò hơi, dùng để theo dõi mức nước trong lò Ống thuỷ nối với lò hơi theo nguyên tắc bình thông nhau, một đầu của ống thuỷ được nối với khoang hơi, một đầu được nối với khoang nước, được nối sao cho mức nước trong lò nằm giữa ống thuỷ Ống thuỷ sáng: Ống thuỷ sáng cho phép nhìn thấy mức nước quá ống thuỷ tinh nếu là ống thuỷ tròn, hoặc qua tấm thuỷ tinh nếu là ống thuỷ dẹt, ống thuỷ tinh đều là
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 51 ống chịu nhiệt Theo quy phạm an toàn lò hơi mỗi lò hơi phải có ít nhất hai ống thuỷ đặt độc lập với nhau Ống thuỷ tối: Đối với những lò hơi nhỏ diện tích bề mặt đốt nhỏ hơn 100 m 2 có thể cho phép thay thế một ống thuỷ sáng bằng ống thuỷ tố Ống thuỷ tối thường gồm 3 van được nối với mức nước cao nhất, trung bình, và thấp nhất của lò
Có hai loại ống thủy : ống thủy tròn và ống thủy dẹp
- Ống thủy tròn có cấu tạo đơn giản nhưng rất dễ vỡ
- Ống thủy dẹp có cấu tạo phức tạp hơn nhiều, những rất tiện lợi và an toàn lúc công tác, vì nó được đặt trong khung bảo vệ bằng kim loại.Ta chọn ống thuỷ dẹp có chiều dài 220 mm
Hệ thống cấp dầu
Dầu được chứa trong thùng làm bằng thép có thêm thùng chứa trung gian, có ống thông khí để tránh tăng áp suất trong thùng Ống hút dầu thường không để miệng hút sát đáy mà phải cách đáy không dưới
10 cm để tránh hút cặn Đối với lò hơi đốt dầu mức độ phun thành bụi càng lớn để tăng khả năng hoa trộn với không khí thì hiệu quả cháy càng tốt nên cần chọn loại vòi phun phù hợp đảm boả việc phun dầu thành bụi sương thật tốt
Do dầu có nhiệt độ đông đặc tương đối cao khoảng 30 o C và có độ nhớt lớn nên cần gia nhiệt cho dầu từ 50 o C ÷ 90 o C làm cho việc vận chuỷen dầu dễ dàng ít tổn thất thuỷ lực Lúc đầu gia nhiệt bằng thiết bị sấy điện nhưng ít an toàn nên chỉ dùng khi cần thiết, sau khi đã sản xuất ra hơi thì ngắt thiết bị sấy điện mà chỉ dùng thiết bị sấy hơi
Ngoài ra trên đường dẫn dầu cần đặt thiết bị lọc dầu gồm thiết bị thiết bị lọc thô và thiết bị lọc tinh để lọc dầu khởi những tạp chất để không ảnh hưởng đến vòi phun Để ngăn ngừa việc đông dầu các ống dẫn cần được bọc cách nhiệt
Dầu có nhiệt độ bắt lửa rất thấp chỉ khoảng 60 ÷ 80 o C, nhiệt độ tự cháy không cao chỉ khoảng 530 ÷ 580 o C nên cần bố trí thùng chứa dầu ngoài gian lò để tránh gây hiện tường cháy nổ
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 52
VẬN HÀNH AN TOÀN LÒ HƠI
Vận hành lò hơi
6.2.1 Chuẩn bị trước khi vận hành
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 58
- Các van xả, van cấp hơi, van an toàn phải đóng lại Mở van cấp nước, van xả le để thoát khí, mở van lưu thông ống thuỷ và van 3 ngả của áp kế
- Đóng điện trong tủ đèn nguồn báo hiệu sáng bật bơm ở chế độ bằng tay Cấp nước vào lò cho đến vạch quy định mức thấp nhất trong ống thuỷ sáng Ngừng cấp nước và kiểm tra độ kín của các van và mặt bích
- Kiểm tra hệ thống đốt nhiên liệu để khởi động lò
- Kiểm tra mức nước trong bể nước mềm nếu nước cạn sẽ không thể khởi động được vòi đốt
6.2.2 Phương pháp khởi động lò
- Khởi động vòi đốt bằng nút bấm vòi đốt trên tủ điều khiển ở chế độ tự động khi áp suất đạt áp suất đặt trên rơle vòi sẽ tự động ngừng hoạt động
- Các bước khởi động đốt lò và chế độ đốt phải tuân theo quy trình vận hành hệ thống đốt nhiên liệu theo kiểu loại vòi đốt mà lò được trang bị lắp đặt
- Khi lò xuất hiện hơi nước thì đóng van xả le lại, tăng quá trình đốt
- Khi áp suất lò đạt từ 1÷1,5 KG/cm 2 tiến hành kiểm tra trạng thái các van, thông rửa ống thuỷ, áp kế, quan sát sự hoạt động của chúng
- Khi lò đạt áp suất 2KG/cm 2 thận trọng dùng clê vặn chặt các đai ốc trong phạm vi chịu áp lực của lò hơi
- Khi áp suất trong lò đạt mức áp suất làm việc tối đa Plv thì cấp nước vào lò đến vạch trung bình của ống thuỷ
- Nâng áp suất của lò lên áp suất hoạt động của các van an toàn đã được chỉnh theo quy phạm Các van an toàn phải hoạt động và kim áp kế sẽ vượt quá vạch đỏ một chút
- Công việc khởi động lò được kết thúc khi đã đưa áp suất của lò lên áp suất giới hạn và kiểm tra xong sự hoạt động của lò
- Trong quá trình cấp hơi lò phải đảm bảo chế độ đốt tức là đảm bảo nhiên liệu cháy hoàn toàn, nếu không thì xem xét và hiệu chỉnh lại hệ thống đốt nhiên liệu
- Thường xuyên theo dõi chế độ cháy của lò hơi qua tấm phản chiếu trên đỉnh vòi dầu a) Cấp hơi
- Khi áp suất lò gần bằng áp suất làm việc tối đa Plv thì chuẩn bị cấp hơi
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 59
- Trước khi cấp hơi mức nước trong lò ở mức trung bình của ống thuỷ và chế độ cháy phải ổn định
- Khi cấp hơi mở từ từ van hơi chính để một lượng hơi nhỏ làm nóng đường ống dẫn hơi và xả hết nước đọng trong đường ống dẫn hơi trong khoảng thời gian 10 ÷15 phút Trong thời gian đó quan sát hiện tượng dãn nở ống và giá đỡ ống Nếu thấy bình thường thì đóng mở hết cỡ van hơi chính để cấp hơi đi Việc mở van phải từ từ, khi mở hết cỡ thì xoay ngược nửa vòng van hơi lại b) Cấp nước
- Trong thời gian vận hành lò phải giữ mực nước trung bình trong lò, không nên cho lò hoạt động lâu ở mức thấp nhất hoặc cao nhất của ống thuỷ
- Lò hơi được cấp nước bằng hệ thống tự động (có quy trình vận hành kèm theo hệ thống lắp đặt)
- Chất lượng nước cấp cho lò phải đảm bảo yêu cầu sau:
- Độ cứng toàn phần 0,5 mgđl/lít
- Hàn lượng oxy 0,1 mgđl/lít c) Xả bẩn
- Việc xả bẩn định kỳ cho lò hơi được thực hiện nhờ van xả ở thân nồi
- Tuỳ theo chế độ nước cấp cho lò mà xác định số lần xả bẩn trong 1 ca
- Nước cấp càng cứng, độ kiềm càng cao thì số lần xả càng nhiều ít nhất 1 ca phải xả bẩn 2 lần mỗi lần 2,3 hồi mỗi hồi từ 10÷15 giây Trước khi xả bẩn nên nâng mức nước trong lò lên trên mức nước trung bình của ống thuỷ sáng khoảng 25÷50mm
- Ống thuỷ phải được thông rửa ít nhất 2 lần trong 1 ca, ống xi phông của áp kế phải thông rửa 2 lần trong 1 ca Van an toàn được kiểm tra 1 lần trong 1 ca
6.2.3 Phương pháp ngừng lò a) Ngừng lò bình thường
- Ngừng hoạt động của vòi đốt
- Đóng van cấp hơi và xả hơi ra ngoài khí quyển bằng cách mở van xả le hoặc kênh van an toàn để giảm áp suất của lò xuống
- Cấp nước vào lò để nâng mức nước trong lò lên mức cao nhất của ống thuỷ
- Để lò nguội từ từ có sự giám sát thường xuyên của người vận hành lò hơi
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 60
- Việc tháo nước ra khỏi lò để vệ sinh phải có sự cho phép của người phụ trách lò hơi và chỉ được tháo nước lò khi áp suất trong lò là 0KG/cm 2 và nhiệt độ nước lò
- Việc tháo nước phải thực hiện từ từ và khi đã mở van xả le hoặc kênh van an toàn b) Ngừng lò sự cố
- Chấm dứt ngay sự hoạt động của hệ thống đốt nhiên liệu bằng nút STOP, đóng van cấp hơi, kênh van an toàn,mở van xả le
- Cấp đầy nước vào lò (nếu lò hơi sự cố cạn nước thì nghiêm cấm việc cấp nước vào lò)
- Để lò nguội từ từ dưới sự giám sát của người vận hành lò hơi
6.3 Những hư hỏng thường gặp và phương pháp khắc phục
Khi lò hơi đang vận hành ở các thông số theo quy định thì bổng đột ngột thay đổi vài thông số hoặc ngừng đốt nhiên liệu, và xuất hiện nhiều hiện tượng khác gọi là sự cố Nói chung sự cố xảy ra trong quá trình vận hành có rất nhiều như:
- Lò đang cháy bị tắt lửa
- Phụ tải lò tăng đột ngột
- Phụ tải lò giảm đột ngột
- Mất nước cấp vào lò
- Sự cố nước sôi bồng
- Ống nước, ống lửa bị nổ …
6.3.1 Xử lý sự cố bị tắt lửa khi lò đang cháy
Khi vận hành áp suất buồng lửa dao động trong khoảng cách lớn, áp suất gió dao động nhiều, màu lửa biến đổi từ sáng hồng vàng sang màu đỏ sáng chói, lưu lượng hơi, áp suất hơi bị giảm xuống
Lưu lượng gió vào lò quá nhiều, hệ số không khí thừa quá lớn lại phân bố không khí không đồng đều, quá trình pha trộn nhiên liệu và không khí không tốt, bộ phun hoạt
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 61 động không ổn định, vòi phun nhiên liệu hoạt động không tốt, cần kiểm tra lại bơm dầu Trường hợp tắt lửa do bị cúp điện nên không có điện cung cấp vào lò
Vệ sinh và bảo dưỡng lò
- Nếu lò hơi ngừng vận hành dưới 1 tháng thì dùng phương pháp bảo dưỡng ướt
- Nếu lò hơi ngừng vận hành từ 1 tháng trở lên thì dùng phương pháp bảo dưỡng khô
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 63
- Phương pháp bảo dưỡng khô: Sau khi ngừng vận hành thì tháo hết nước trong lò hơi ra mở các van và dùng nước rửa sạch và đốt lò sấy khô (chú ý không đốt lửa to)
- Phương pháp bảo dưỡng ướt: Sau khi ngừng vận hành lò hơi thì tháo hết nước trong lò ra cấp đầy nước vào lò và đốt lò tăng dần nhiệt độ nước lò đến 100 0 C
- Khi đốt lò phải mở van xả le hoặc kênh van an toàn để thoát khí, lò không tăng áp suất Ngừng đốt lò đóng van xả le và van an toàn lại
- Tuỳ theo chất lượng nước cấp mà quyết định chu kỳ vệ sinh cáu cặn trong lò hơi thông thường từ 3 đến 6 tháng /1 lần
- Vệ sinh bên trong lò được thực hiện bằng phương pháp hoá chất
- Hoá chất được sử dụng để xử lý cáu cặn thích hợp cho nồi hơi là dung dịch NaOH 2% Đổ đầy dung dịch NaOH vào nồi hơi và đun đến áp suất từ 1÷3 KG/cm 2 duy trì từ 12÷14 h hoặc lâu hơn nữa tuỳ độ dày của lớp cáu cặn Sau khi tháo dung dịch NaOH ra khỏi lò thì cấp nước rửa lò
- Việc xử lý bằng hoá chất phải do cán bộ am hiểu về hoá chất chủ trì
- Cứ 1 tháng vận hành phải kiểm tra lại toàn bộ lò hơi 1 lần Chú ý các loại van, ống thuỷ, áp kế, hệ thống cấp nước, hệ thống đốt nhiên liệu,.v.v…
- Tháo vòi dầu kiểm tra các phần chịu áp lực và phần vữa SAMÔT xem có hư hỏng không Nếu bị hư hỏng cần khắc phục, thay thế
- Từ 3 ÷ 6 tháng vận hành phải ngừng lò kiểm tra sửa chữa toàn diện,kết hợp vệ sinh cáu cặn cho lò
- Lò phải ngừng vận hành ngay nếu có hiện tượng hư hỏng các bộ phận chịu áp lực của lò hơi có nguy cơ gây tai nạn nghiêm trọng
- Hết hạn sử dụng vận hành lò hơi( theo giấy phép của thanh tra kỹ thuật an toàn về lò hơi) Ngừng vận hành lò để tiến hành kiểm tra, sửa chữa, và đăng kiểm để sử dụng tiếp
- Việc sửa chữa vừa và lớn lò hơi phải do các cá nhân và đơn vị được pháp lý nhà nước công nhận và phải tuân thủ theo đúng TCVN
SVTH:P.V.Q Nhật –N.X.Thuần GVHD:TH.S Nguyễn Thị Hồng Nhung 64