tiểu luận môn học lò hơi đề tài tìm hiểu béc đốt dầu do 2 cấp (2 béc phun không có hồi lưu tại béc phun)

1,3 Đường ống cấp nhiên liệu2,4 Đường ống dầu hồi S Hệ thống bơm nhiên liệu, kèm theo thiết bị lọc nhiên liệu và van điều chỉnh áp suất phun sương nhiên liệu PR1 U Béc phun sương nhiên l

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH



ĐỀ TÀI: Tìm hiểu Béc đốt dầu DO 2 cấp ( 2 béc phun

không có hồi lưu tại béc phun)

GVHD : T.S Nguyễn Thanh Hào

Lời Nói Đầu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả

nước ngành công nghệ lò hơi đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quan trọng trong đời sống và sản xuất của con người.

Ngành công nghệ lò hơi trong những năm qua đã hổ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế khác, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm đảm bảo quy trình công nghệ như trong các ngành luyện kim, nông sản, chế biến thuốc lá, ngành dệt sợi, công nghệ nhẹ và các ngành dân dụng khác…

Hiện nay, đã có hàng triệu chiếc lò hơi ra đời với hàng trăm kiểu dáng và quy mô khác nhau Có những lò hơi nhỏ, mỗi giờ chỉ sản xuất được máy chục lít nước nóng hoặc hơi bão hòa ở áp suất bình thường nhưng cũng có những lò hơi với công suất cực lớn, mỗi giờ sản xuất hàng trăm tấn hơi ở áp suất cao và nhiệt độ cao cho các tổ máy phát điện đến 1200- 1300MW.

Rõ ràng việc sản xuất và sử dụng nhiệt của hơi nước đã góp phần quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật, phát triển của xã hội

và nâng cao đời sống Để đáp ứng nhu cầu đó, việc thiết kế lò hơi là cực kì quan trọng Nó ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc cũng như đảm bảo độ an toàn cho người sử dụng và giảm thiểu những thiệt hại đáng kể Do vậy chúng ta cần tìm hiểu kĩ hơn về các thiết bị, bộ phận trong lò nhằm đưa ra những giải pháp tối ưu để nâng cao hiệu suất làm việc của chúng.

Trong quá trình học tập, tìm kiếm về thiết bị công nghệ lò hơi do thời gian có hạn nên không tránh khỏi những sai sót, nhóm chúng em mong thầy đảm nhiệm bộ môn lò hơi bổ sung và đóng góp ý kiến để đề tài tiểu luận chúng em được hoàn chỉnh hơn.

Nhóm chúng em xin chân thành biết ơn!

Nhóm thực hiện

Nhóm 6, lớp DHNL4

Chương 1:

TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÉC ĐỐT DẦU DO 2 CẤP KHÔNG

HỒI LƯU TẠI BÉC PHUN

1.1 Cấu tạo béc phun dầu:

Béc phun dầu phải thỏa mãn những điều kiện sau:

- Có thể phun dầu thành hạt bụi nhỏ với lượng gió ít nhất

- Dễ àng hòa trộn hỗn hợp dầu với không khí

-Đảm bảo nhiệt độ buồng lửa đủ cao

- Cấu tạo đơn giản,dễ chế tạo, dễ bảo trì sửa chữa

Sơ đồ cấp nhiên liệu của béc phun dầu 2 cấp không hồi lưu tại bec phun

1,3 Đường ống cấp nhiên liệu

2,4 Đường ống dầu hồi

S Hệ thống bơm nhiên liệu, kèm theo thiết bị lọc nhiên liệu và van điều chỉnh áp suất phun sương nhiên liệu PR1

U Béc phun sương nhiên liệu

PR1 và PR2 Van điều chỉnh áp suất phun nhiên liệu hai cấp

VR1(NO) Van điện từ hồi dầu thường mở

VR3(NC) Van điện từ hồi dầu thường đóng

MT Cửa lấy gió điều chỉnh bằng thủy lực

1.2 Nguyên lý hoạt động của đầu đốt dầu DO 2 cấp ( hệ thống cấp nhiên liệu

cơ bản 2 béc phun không có hồi lưu tại bec phun)

Tùy phụ tải nhiệt của buồng đốt mà hệ thống có thể đốt băng một béc theophun hay hai béc phun

Nhiên liệu được hút vào hệ thống bơm qua thiết bị lọc, sau bơm có lắp mộtvan điện từ ba ngã và một van điện từ hai ngã thương mở Khi chưa cấp nguồncho van điện từ 3 ngã và van điện từ hai ngã thì thì nhiên liệu sau khi qua bơm sẽtheo đường hồi của van trở về lại bồn chứa Khi cấp nguồn cho van thì van điện

từ 3 ngã mở ra để cấp nhiên liệu vào buồng đốt và van điện từ 2 ngã của đườnghồi dầu đóng lại Lưu lượng nhiên liệu được điều chỉnh dựa vào áp lực của bơm,

do đó phạm vi điều chỉnh bị giới hạn nhưng kết cấu bec phun và hệ thống phuntương đối đơn giản

Trường hợp đốt bằng 2 béc phun thì béc phun phía trên(béc phun 1)sẽ đượcđánh lữa trước, sau một khoảng thời gian nhất định được cài đặt bởi thiết bị hẹngiờ (timer) van điện từ béc phun phía dưới ( béc phun 2) bị tác động, nhiên liệu

sẽ được cấp vào béc phun 2 để tiến hành quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốtcùng với béc phun 1

Để quá trình cháy được triệt để, tăng hiệu suất và tránh mồ hóng bám vàovách trong lò, cần phải hòa trộn lượng hơi nhiên liệu và không khí đồng đều tạimọi vị trí trong buồng lữa Không khí được đưa đến vị trí gần nhất với khu vưccháy ma không giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh khu vực cháy

Thiết bị đốt tán sương nhiên liệu bằng khí nén hoặc hơi áp lực cao

Thiết bị đốt này sử dụng hơi nước hoặc khí nén áp lực cao để tán sươngnhiên liệu sau khi ra khỏi bec phun, vì nhiên liệu chịu trở lực ma sát cảu khôngkhí nên bị tách thành những hạt nhỏ Trong kiểu tán sương bằng hơi nước thuầntúy thì áp lực của hệ thống cấp dầu không cao và chỉ áp dụng cho các lò hơi cócông suất trung bình

Thiết bị phun hỗn hợp hơi nước và cơ khí thường được dùng cho các lò hơi

sử dụng trong nhà máy nhiệt điện Áp suất dầu khoảng 0,5 – 1 Mpa, do tác dụngcủa dòng hơi nước và dòng nhiên liệu mà dầu được phun thành các hạt sương, vìvậy áp suất của dầu yêu cầu thấp hơn loại thiết bị phun bằng cơ khí

Để tạo dòng phun rối xoắn nhiên liệu thì béc phun được gia công gồm 3chi tiết chính: đĩa phun sương, đĩa tạo xoáy và ống phân phối Nhiên liệu đượcđẩy vào ống phân phối sau khi qua bộ lọc, rồi đi qua đĩa xoáy gồm nhiều rảnhhướng theo phương tiếp tuyến, sau đó đi qua đầu phun sương tạo thành dòngphun rối xoắn vào buồng đốt

Để tạo dòng phun rối xoáy nhiên liệu thì trong bec phun này hơi nước hoặckhông khí được dẩn đi theo phương tiếp tuyến qua rảnh xoắn vào buồng xoáy.Khi lượng dầu phun sương lớn thì sử dụng đĩa phun sương, còn khi lượng dầuphun sương nhỏ thì dùng miệng phun sương bằng hơi nước hoặc khí nén Nhưvậy có thể mở rộng phạm vi của bec phun

 Ưu điểm :

Hiệu suất nhiệt cao

- Có thể đốt được nhiều loại nhiên liệu khác nhau

- Có công suất lớn

- Có khả năng tự động hóa cao

 Nhược điểm:

- Phải có bộ hâm dầu đối với dầu nặng

- Không sử dụng được với lò hơi có công suất lớn vì giá thành cao

1.3 VÒI PHUN (béc dầu).

1.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Vòi phun kín

Chú thích:

1 lỗ phun; 2 mặt cônp tựa của kim; 3 và 19.kim phun; 4 êcu tròng; 5 và 16.đường dẫn nhiên liệu; 6 đũa đẩy; 7 đĩa lò xo; 8 lò xo ; 9 cốc; 10 vít điềuchỉnh; 11 bulông; 12 bỗ nối với đường dẫn nhiên liệu 13 chụp ; 14 lọc lưới;

15 thân vòi phun; 17.thân kim phun

Kết cấu chung của một vòi phun nhiên liệu gồm ba phần chính:

− Thân : trên thân kim có ống dầu dẫn đến, ống dẫn về và vít xả gió Trong thân

có lò

xo, cây đẩy, phía trên có đai ốc chặn để hiệu chỉnh sức căng của lò xo, trên cùng

là chụp đậy đai ốc hiệu chỉnh

− Đầu (đót kim):được nối liền với thân kim bằng một khâu nối (êcu tròng)bên trong có đường dầu cao áp, khoang chứa dầu cao áp và chứa van kim Phầndưới đầu VP có một hay nhiều lỗ phun dầu rất bé

− Khâu nối: dùng để nối thân và đầu VP Vòi phun được lắp vào nắp quy látnhờ gujon và mặt bích

Phân loại vòi phun :

Căn cứ vào van kim và đốt kim, người ta phân ra hai loại vòi phun: vòi phun kín

và vòi phun hở

- Vòi phun kín Vòi phun kín chia thành: vòi phun kín tiêu chuẩn, vòi phun kín

có chốt trên mũi kim và vòi phun kín dùng van

Hiện nay, hầu hết các động cơ Diesel đều dùng Vòi phun kín

+ Vòi phun kín tiêu chuẩn :gồm hai chi tiết chính xác là xi lanh kim phun 17

và kim phun 33, khe hở trong phần dẫn hướng của hai chi tiết này khoảng 2 ¿ 3

μ m Mặt côn tựa 2 của kim tỳ lên đế van trong thân kim phun và đóng kínđường thông tới các lỗ phun Các lỗ phun còn đường kính 0,34mm phân bố đềuquanh chu vi đầu vòi phun Đường tâm các lỗ phun và đường tâm đầu vòi phuntạo thành góc 75 Êcu tròng 4 dùng để bắt chặt đầu vòi phun lên thân

1.3.2 Nguyên lý làm việc :

* Nhiên liệu cao áp được bơm cao áp đưa qua lưới lọc 14, qua các đường

16 trong thân kim phun tới không gian bên trên mặt côn tựa của van kim Lực do

áp suất nhiên liệu cao áp tạo ra tác dụng lên diện tích hình vành khăn của vankim chống lại lực ép của lò xo Khi lực của áp suất nhiên liệu lớn hơn lực ép của

lò xo thì van kim bị đẩy bật lên mở đường thông cho nhiên liệu tới lỗphun Áp suất nhiên liệu làm cho van kim bắt đầu bật mở được gọi là áp suất bắtđầu phun nhiên liệu

* Muốn giảm bớt nhiên liệu rò rỉ qua khe hở phần dẫn hướng của kimphun, đôi khi trên kim phun còn còn rãnh hình vành khăn

Hành trình nâng kim phun được xác định bởi khe hở giữa mặt trên của kim vớimặt phẳng dưới của thân vòi phun Khe hở này thường vào khoảng 0,3 ¿

0,5mm

 Điều kiện làm việc

- Làm việc trong môi trường áp suất dầu lớnn, có lực va đập ( giữa bệ đỡ và kimphun)

- Làm việc trong môi trường nhiệt độ cao

1.3.4 Một số loại vòi phun kín:

Vòi phun kín loại van Vòi phun có chốt trên kim phun

Vòi phun của hãng Cummins Vòi phun kiểu thủy lực

1.3.5 Hao mòn và hư hỏng của vòi phun

- Do ma sát khi chuyển động và khi nhiên liệu không sạch, mặt dẫn hướng

bị mòn, vì va đập có chu kì và vì nhiên liệu phun qua với tốc độ lớn, phần bề mặtkín sát, nơi kim và bệ tiếp xúc nhau, bị dập nát, tróc rỗ… nên van đậy không kín

và gây ra sự rò rỉ nhiên liệu ở miệng phun Tại đây nhiên liệu cháy kém, tạo muội than, làm nóng đầu phun và thường làm tắc lỗ phun

- Nếu nhiên liệu có nhiều cấn cặn hoặc lẫn nước, kim phun khó chuyển động ,của kimlàm cháy xám bề mặt kim hoặc luôn ở trạng thái đóng nên không phun nhiên liệu được, hoặc luôn mở làm nhiên liệu bị rò rỉ.

1.3.6 Thao tác kiểm tra

Sau khi xác định VP hư hỏng ( hoặc cần kiểm tra) lắp vòi phun lên bàn thử

và thực hiện các phun bước sau:

1, Xả gió:

- Khoá van dẫn dầu lên đồng hồ áp lực

- Ấn mạnh cần bơm tay vài lần để xả gió đến khi nào tháy nhiên liệu phun

2, Kiểm tra và điều chỉnh áp lực phun:

- Mở van cho đầu lên đồng hồ áp lực khoảng nữa vòng

-Ấn mạnh cần tay bơm cho đòng hồ áp lực tăng lên đến khi nào VP phun

- So sánh áp lực trên đồng hồ với giá trị đã cho của nhà chế tạo.(115-120 kg/cm2 đối với vòi phun kim chốt và 175kg/cm2 với vòi phun kín nhiều lỗ)

- Nếu áp lực thấp hơn giá trị quy định ta vặn ốc hiệu chỉnh hoặc thêm tấm đệm Nếu áp lực cao hơn thì làm ngược lại

3 Kiểm tra rò rỉ dầu ở vòi phun:

- Ấn cần bơm tay cho áp lực lên khoảng 4-5 kg/cm2 dưới áp lực quy định Với áp lực này dầu không được ra khỏi vòi phun

- Nếu có rò rỉ là do mũi kim (chỗ côn nhỏ) và bệ trên chua kín Nếu rỉ ra ở khâu nối là do siết chưa đúng lực, mặt tiếp xúc không tốt thì ta phải tháo kim ra xoáy lại bằng cát rà và dầu nhờn

4, Kiểm tra phun rớt:

Khoá van dầu lên đồng hồ.Dùng giấy mềm lâu khô sạch dầu VP, ấn mạnh cần bơm tay cho dầu phun ra nếu thấy khô ở đầu kim là tốt , nếu ướt thì VP phun rớt Nguyên nhân có thể là do dơ bẩn hay trấy sướt cần thao rửa, rà thân kim dầu bôi trơn

5, Kiểm tra chất lượng phun:

- Vặn khóa van dầu lên đồng hồ áp lực

- Ấn mạnh cần bơm tay

- Quan sát tình trạng phun dầu phải thật tơi sương, đúng góc nón chùm tia

- Dùng miếng giấy để dưới đầu VP khoảng 3cm,xem số lỗ tia có đủ không Nếu nghẹt thì dùng cây xoi để thông, cận thận tránh để cây xoi gãy trong lỗ.

Kiểm tra vòi phun nhiên liệu

6, Kiểm tra sự mòn của kim và bệ:

- Mở van cho dầu lên đồng hồ áp lực

- Ấn cần bơm tay cho áp lực gần bằng áp lực phun.Giữ cần bơm và quan sát sự sụt áp trên đồng hồ, nếu sự sụt áp không quá 15kG/cm2 trong vòng 15 giây thì

VP còn tốt

Chú ý : không dùng vải lau, chỉ dùng dầu gasoil để tẩy, rửa sạch các chi tiết Dụng cụ ,bàn kẹp,tay của người thao tác phải thật sạch

1.3.7 Sửa chữa vòi phun:

Vì đây là một trong những cặp chi tiết đòi hỏi tính chính xác rất cao nên thông thường khi bị mòn hoặc hư hỏng thì ta thay bộ đôi kim-bệ phun

Trong trường hợp thiếu phụ tùng thay thế thí ta có thể khôi phục bằng cách rà

Chương 2:

GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI BÉC ĐỐT DẦU DO 2 CẤP(2BEC PHUN KHÔNG CÓ HỒI LƯU TẠI BÉC

PHUN) CỦA HÃNG RIELLO

2.1 Loại PRESS G

Béc đốt PRESS G có công suất 107 ÷ 1660 kW Chúng được thiết kế sửdung lắp đặt với kích thước trung bình phù hợp với công nghiệp cũng như dândụng và các dự án lớn nhỏ.Đối với béc đốt 2 cấp, đầu đốt, có thể thiết kế theocông suất yêu cầu , cho phép hiệu suất đạt tối ưu đảm bảo quá trình đốt cháy tốt

và giảm tiêu thụ nhiên liệu

2.1.2 Cung cấp nhiên liệu cho béc đốt.

- Béc đốt được thiết lập với 2 van đẩy dầu

Một thiết bị điều chỉnh,dựa trên công suất yêu cầu ở đầu ra theo nguyên tắc van đẩy mở cho phép lượng dầu đi qua van và béc phun van đẩy cấp 2 mở cung cấp lượng nhiên liệu với khí để cháy nhiên liệu ở cấp 2.

Tất cả béc đốt đều được gắn với bơm tự động , bộ lọc và bộ điều áp

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý béc đốt loại PRESS GW- 4G

P: bơm, phin lọc và van điều chỉnh áp

VF1 van cấp béc phun 1

VF2 van cấp béc phun 2

AD cửa lấy gió

U1,U2 đầu phun 1,2

VC van điều chỉnh cho béc phun 2

Hình 2.3 Hệ thống cấp khí điều chỉnh bằng thủy lực của béc đốt

2.1.5 Kích thước và chiều dài của ngọn lửa.

Hình 2.5 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa công suất nhiệt đầu ra với kích

thước và chiều dài ngọn lửa.

Dựa vào công suất đầu ra của béc ta có thể xác định được kích thước và chiều dàingọn lựa dựa vào những đường đặc tính ở đồ thị trên

Quá trình hoạt động có hai giai đoạn, béc đốt được kết nối với một thiết bịđiện tử PANEL STATUS, thiết bị này có nhiệm vụ điều khiển: bộ đếm thời gian,

bộ đánh lửa và xác định các lỗi khi có sự cố

Béc đốt loại RL được thiết kế nhỏ gọn, sử dụng và bảo trì đơn giản Cung ứng nhiều phụ kiện đảm bảo tính linh hoạt làm việc

Bảng thông số kĩ thuật béc đốt loại RL của hãng Riello

 Điều kiên tham chiếu: (Tại nhiệt độ: 200 C, Áp suất: 1013.5mbar, Độ ồn

đo được ở khoảng cách 1m)

2.2.2 Hệ số bắt cháy ứng với từng loại béc đốt.

Hình 2.6 Đồ thị

2.2.3 Nhiên liệu cung cấp

Béc đốt được kết nối với 3 van (trong đó có 1 van an toàn và 2 van đẩy)

Thiết bị điều khiển hoạt động theo tín hiệu ngõ ra, từ đó điều chỉnh lưu lượngdầu ra khỏi van đẩy sao cho phù hợp, và cho phép dầu có thể đi thông qua cácrãnh trên van và đầu phun một cách dễ dàng

Khi van đẩy mở, nó dễ dàng cung ứng nhiên liệu cho 2 xy lanh thủy lực - đây là thiết bị được kết nối với van cấp không khí dùng để đốt cháy không khí

Hình2.7 Hydraulic ram của béc đốt loại RL

Hệ thông bơm gồm một bơm nhiên liệu nhỏ, một thiết bị lọc dầu và van điều tiết áp suất

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của các béc đốt loại RL 28- 190

Giải thích kí hiệu hình vẽ:

P Bơm, bộ lọc, cơ cấu chỉnh áp đầu ra

VF Van an toàn

VF1 Van điênh từ điều chỉnh đầu phun 1

VF2 Van điện từ điều chỉnh đầu phun 2

VC Thiết bị điều khiển 2 van điện từ

MT Xy lanh thủy lực

AD Van chỉnh gió

U1 Đầu phun 1

U2 Đầu phun 2

2.2.4 Kích thước của ống cấp nhiên liệu

Việc lựa chọn kích thước đường kích ống phụ thuộc vào độ cao và khoảng cách giữa béc đốt và bình chứa nhiên liệu

Bảng 2.1 Kích thước của ống cấp nhiên liệu

H Chênh lệch giữa bơm và van chân ống hút đứng

Ø Đường kính trong của ống

+ Mạch điện điều khiển.

Hình 2.10 Cơ cấu điện kết nối béc đốt.

Hình 2.11 Mạch điện 1 pha kết nối với béc đốt RL 28-38

2.2.7 Các thiết bị trong Béc đốt.

- Hệ thống đường ống cấp khí được bọc vật liệu cách âm

- Van điều chỉnh lưu lượng khí được điều chỉnh bởi xy lanh thủy lực

- Mô tơ được khởi động ở hiệu điện thế 400V, dòng 3 pha, 2800 vòng/phút

- Đầu đốt hoạt động dựa trên tính hiệu đầu ra

 Đầu đốt chế tạo từ vật liệu không gỉ, hình côn, chống lại sự ăn mòn

và chịu nhiệt cao

 Mồi lửa bằng tia điện

- Hệ thống van: van an toàn, van đẩy, van điện từ, van chặn

- Thiết bị quang điện cảm biến ngọn lửa

- Bảng điều khiển quá trình đốt cháy

- Thiết bị điều khiển hệ thống điện “STATUS PANEL” và “LED PANEL”

- Công tắc bật/ tắt béc đốt

- Cửa quan sát ngọn lửa

- công tắc điều khiển bằng tay 2 đầu phun

- Thanh trượt dễ dàng lắp đặt và bảo dưỡng

- Thiết bị bảo vệ bộ lọc chống lại sự nhiễm bức xạ

- IP44 thiết bị bảo vệ hệ thống điện

Thiết bị tiêu chuẩn

- 2 ống mếm kết nối để cấp dầu cho hệ thống

- 2 đệm khí gắn với ống mềm

- 2 ống nối dùng để kết nối vào bơm

- 4 bulong để kết nối béc đốt với lò hơi

- 1 màn nhiệt

- 1 cầu chì bảo vệ thiết bị điện

- 2 thanh trượt có thể thay đổi chiều dài