Giáo trình giới thiệu về Lò hơi

Chơng NGUYÊN Lý LàM VIệC CủA Lò HƠI 1.1 Vai trò lò phân loại 1.1.1 Vai trò lò kinh tế Lò thiết bị xẩy trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lợng tỏa từ trình cháy truyền cho nớc lò để biến nớc thành Nghĩa thực trình biến đổi hoá nhiên liệu thành nhiệt dòng Lò thiết bị có mặt gần nh tất xí nghiệp, nhà máy Trong nhà máy công nghiệp nh nhà máy hóa chất, đờng, rợu, bia, nớc giải khát, thuốc lá, dệt, chế biến thực phẩm , nớc phục vụ cho trình công nghệ nh đun nấu, chng cất dung dịch, cô đặc sấy sản phẩm Hơi thờng bão hòa, có áp suất tơng ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho trình công nghệ Loại lò đợc gọi lò công nghiệp, có áp suất thấp, sản lợng nhỏ Trong nhà máy điện, lò sản xuất để làm quay tuốc bin, phục vụ cho việc sản xuất điện năng, đòi hỏi phải có công suất lớn, nhiệt có áp suất nhiệt độ cao Loại đợc gọi lò để sản xuất điện Nhiên liệu đốt lò nhiên liệu rắn nh than, gỗ, bã mía, nhiên liệu lỏng nh dầu nặng (FO), dầu diezen (DO) nhiên liệu khí 1.1.2 Phân loại lò Ta phân loại lò theo nhiều cách: * Theo nhiệm vụ lò hơi: Theo nhiệm vụ lò sản xuất ta có: lò công nghiệp lò sản xuất điện Lò công nghiệp phục vụ cho trình công nghệ nhà máy sản xuất công nghiệp (thờng sản xuất bão hoà, áp suất không vợt 2,0Mpa, nhiệt độ t = 2500C) Lò phục vụ cho sản xuất điện sản xuất nhiệt, có công suất lớn, áp suất nhiệt độ cao, thờng lớn 2,0Mpa 3500C + Theo chế độ đót nhiên liệu buồng lửa ta có: Lò ghi thủ công; lò ghi nửa khí; lò ghi khí (ghi xich); lò phun nhiên liệu lỏng, lò phun nhiên liệu khí; lò phun bột than thải xỉ khô hay thải xỉ lỏng; lò buồng đốt xoáy; lò buồng lửa tầng sôi + Theo chế độ tuần hoàn nớc lò ta có: Lò tuần hoàn tự nhiên; lò tuần hoàn cỡng bức; lò trực lu Tuy nhiên cách phân loại thể vài đặc tính lò nên thực tế gọi tên lò thờng ngời ta kết hợp nhiều kiểu phân loại 1.2 Nguyên lý làm việc lò nhà máy điện Trong lò nhà máy điện, đợc sản xuất nhiệt Hơi nhiệt nhận đợc nhờ trình: đun nóng nớc đến sôi, sôi để biến nớc thành bão hòa nhiệt để biến bão hòa thành nhiệt có nhiệt độ cao phận lò Công suất nhiệt lò phụ thuộc vào lu lợng, nhiệt độ áp suất Các giá trị cao công suất lò lớn Hiệu trình trao đổi nhiệt lửa khói với môi chất lò phụ thuộc vào tính chất vật lý sản phẩm cháy môi chất tham gia trình (nớc lò) phụ thuộc vào hình dáng, đặc tính cấu tạo phần tử lò Trên hình 1.1 trình bày nguyên lý cấu tạo lò buồng lửa phun tuần hoàn tự nhiên đại nhà máy điện Hình 1.1 Nguyên lý cấu tạo lò 1- buồng đốt; 2- dàn ống sinh hơi; 3- vòi phun nhiên liệu + không khí; 4- ống nớc xuống; 5- bao hơi; 6- ống dẫn trần; 7- nhiệt hơi; 8- nhiệt trung gian hơi; 9- hâm nớc; 10- khoảng trống để vệ sinh sữa chữa; 11- sấy không khí; Nhiên liệu không khí đợc phun qua vòi phun số vào buồng lửa số 1, tạo thành hỗn hợp cháy đợc đốt cháy buồng lửa, nhiệt độ lửa đạt tới 1.900 0C Nhiệt lợng tỏa nhiên liệu cháy buồng lửa truyền cho nớc ống dàn ống sinh làm cho nớc tăng dần nhiệt độ đến sôi, ống hỗn hợp nớc Hỗn hợp nớc ống sinh chuyển động lên, tập trung vào bao số Trong bao số 5, bão hoà tách khỏi nớc, nớc tiếp tục xuống theo ống xuống đặt tờng lò ống xuống đợc nối với ống lên ống góp dới, nên nớc lại sang ống sinh số để tiếp tục nhận nhiệt Hơi bão hòa từ bao số theo ỗng dẫn vào ống xoắn nhiệt số nhiệt bão hòa chuyển động ống xoắn nhận nhiệt từ khói nóng chuyển động phía ống để biến thành nhiệt có nhiệt độ cao vào ống góp để sang tua bin sơ đồ có nhiệt trung gian, từ tuốc bin nhiệt trung gian để nhiệt lại lại quay trở lại tuốc bin; đây, ống sinh số đặt phía tờng lò nên môi chất ống nhận nhiệt sinh liên tục ống ống sinh hỗn hợp nớc, ống xuống đặt tờng lò nên môi chất ống không nhận nhiệt ống nớc Khối lợng riêng hỗn hợp nớc ống nhỏ khối lợng riêng nớc ống xuống nên hỗn hợp ống lên, nớc ống xuống liên tục tạo nên trình tuần hoàn tự nhiên, lò loại đợc gọi lò tuần hoàn tự nhiên Buồng lửa trình bày hình 1.1 buồng lửa phun, nhiên liệu đợc phun vào cháy lơ lửng buồng lửa Quá trình cháy nhiên liệu xẩy buồng lứa đạt đến nhiệt độ cao, từ 1300 0C đến 1900 0C, hiệu trao đổi nhiệt xạ lửa dàn ống sinh cao lợng nhiệt dàn ống sinh thu đợc từ lửa chủ yếu trao đổi nhiệt xạ Để hấp thu có hiệu nhiệt lợng xạ lửa đồng thời bảo vệ tờng lò khỏi tác dụng nhiệt độ cao ảnh hởng xấu tro nóng chảy, ngời ta bố trí dàn ống sinh xung quanh tờng buồng lửa Khói khỏi buồng lửa, trớc vào nhiệt qua cụm phecston, thực chất cụm feston dãy ống tờng sau (đoạn qua cửa buồng lửa) đợc chia thành nhiều dãy (từ đến dãy) để khói qua dễ dàng giảm bởt tợng mài mòn mặt ống khói chuyển động ống truyền nhiệt cho hỗn hợp nớc chuyển động ống Khói khỏi nhiệt có nhiệt độ cao, để tận dụng phần nhiệt thừa khói khỏi nhiệt, phần sau ngời ta đặt thêm hâm nớc sấy không khí 11 Bộ hâm nớc có nhiệm vụ gia nhiệt cho nớc để nâng nhiệt độ nớc từ nhiệt độ khỏi bình gia nhiệt lên đến nhiệt độ sôi cấp vào bao Đây giai đoạn trình cấp nhiệt cho nớc để thực trình hóa đẳng áp nớc lò Sự có mặt hâm nớc làm giảm tổng diện tích bề mặt đốt lò sử dụng triệt để nhiệt lợng tỏa cháy nhiên liệu, làm cho nhiệt độ khói thoát khỏi lò giảm xuống, làm tăng hiệu suất lò Không khí lạnh từ trời đợc quạt gió hút vào thổi qua sấy không khí 11 sấy, không khí nhận nhiệt khói, nhiệt độ đợc nâng từ nhiệt độ môi trờng đến nhiệt độ yêu cầu đợc đa vào vòi phun số để cung cấp cho trình đốt cháy nhiên liệu Khói đợc quạt khói hút khỏi lò trớc qua khử bụi để thải qua ống khói Nh hâm nớc sấy không khí hoàn trả lại buồng lửa phần nhiệt bị thải Chính ngời ta gọi hâm nớc sấy không khí tiết kiệm nhiệt Nh vậy, từ vào hâm nớc đến khỏi nhiệt lò hơi, môi chất (nớc hơi) trải qua giai đoạn hấp thụ nhiệt phận sau: Nhận nhiệt hâm nớc đến sôi, sôi dàn ống sinh hơi, nhiệt nhiệt Nhiệt lợng môi chất hấp thu đợc biểu diễn phơng trình: (1-1a) Qmc = [i''hn - i'hn ]+ [is - i''hn + rx] + [r(1-x) + (i''qn - i'qn)], Trong đó: Qmc nhiệt lợng 1kg môi chất nhận đợc lò hơi, kj/kg; i'hn, i''hn : Entanpi nớc vào khỏi hâm nớc, kj/kg; is, : Entanpi nớc sôi bao hơi, kj/kg; r : Nhiệt ẩn hóa nớc, kj/kg; x : độ khô khỏi bao hơi, i'qn, i''qn : Entanpi vào khỏi nhiệt, kj/kg; [i''hn - i'hn ] nhiệt lợng nớc nhận đợc hâm nớc, kj/kg; [is - i''hn + rx] nhiệt lợng nớc nhận đợc dàn ống sinh hơi, kj/kg; [r(1-x) + (i''qn - i'qn)] nhiệt lợng nhận đợc nhiệt, kj/kg; Tỉ lệ nhiệt lợng hấp thu đợc hâm nơc, dàn ống sinh hơi, nhiệt phụ thuộc vào thông số lò áp suất lớn lợng nhiệt để bốc nhỏ lợng nhiệt để đun nớc đến sôi lớn Từ áp suất tơi hạn trở lên (22,3Mpa) lợng nhiệt để bốc không (r = 0), lợng nhiệt môi chất hấp thu đợc lò để đun nớc đến sôi nhiệt Chính nên lò có áp suất tới hạn áp dụng cho kiểu lò trực lu (lò bao nớc trạng thái sôi) Biến đổi (1-1) ta đợc: Qmc = [is + r] + (i''qn - i'qn)] - i'hn (1-1b) Vì (is + r) entanpi khô khỏi bao entanpi i'qn vào nhiệt, từ (1-1b) ta có nhiệt lợng cần thiết để sinh 1kg nớc là: (1-1c) Qmc = i''qn - i'hn 1.3 Các đặc tính kỹ thuật Lò Để xác định lò hơi, ngời ta thờng dùng đặc tính kỹ thuật lò nh sau: 1- Thông số lò: Đối với lò nhà máy điện, sản xuất nhiệt nên thông lò đợc biểu thị áp suất nhiệt độ nhiệt: Pqn (Mpa), tqn (0C) áp suất nhiệt độ nhiệt đợc chọn sở so sánh kinh tế kỹ thuật chu trình nhiệt Đối với lò công nghiệp nhà máy công nghiệp, nớc thờng bão hòa, áp suất tơng ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho trình công nghệ, thông số loại lò áp suất P (Mpa) 2- Sản lợng lò: Sản lợng lò lợng mà lò sản xuất đợc đơn vị thời gian (kg/h t/h kg/s) Thờng dùng khái niệm sản lợng - Sản lợng định mức (Dđm): sản lợng lớn lò đạt đợc, đảm bảo vận hành thời gian lâu dài, ổn định với thông số cho mà không phá hủy gây ảnh hởng xấu đến chế độ làm việc lò - Sản lợng cực đại (Dmax): sản lợng lớn mà lò đạt đợc, nhng thời gian ngắn, nghĩa lò làm việc lâu dài với sản lợng cực đại đợc Sản lợng cực đại bằng: (1-2) Dmax = (1,1 - 1,2) Dđm - Sản lợng kinh tế sản lợng mà lò làm việc với hiệu kinh tế cao Sản lợng kinh tế bằng: Dkt = (0,8 - 0,9) Dđm (1-3) 3- Hiệu suất lò: Hiệu suất lò tỉ số lợng nhiệt mà môi chất hấp thụ đợc (hay gọi lợng nhiệt có ích) với lợng nhiệt cung cấp vào cho lò (sinh buồng lửa) Hiệu suất lò ký hiệu , đợc xác định: D(i qn i 'hn ) (1-4) = BQ lvt Trong đó: D sản lợng hơi, (kg/h); iqn entanpi nhiệt, (Kj/kg); ihn entanpi nớc vào hâm nứơc, (Kj/kg); B lợng nhiên liệu tiêu hao giờ, (kg/h); Qtlv: Nhiệt trị thấp làm việc nhiên liệu, (Kj/kg) 4- Nhiệt thể tích buồng lửa: Nhiệt thể tích buồng lửa lợng nhiệt sinh đơn vị thời gian đơn vị thể tích buồng lửa qv = BQ lvt Vbl , (W/m3) (1-5) Trong đó: Vbl: Thể tích buồng lửa, (m3); B, (kg/s), Đối với lò nhỏ, ngời ta ý đến đặc tính sau 5- Nhiệt diện tích ghi: Nhiệt diện tích ghi nhiệt lợng sinh đơn vị thời gian đơn vị diện tích bề mặt ghi: qr = BQ lvt , (W/m2) R (1-6) R: diện tích mặt ghi, (m2) 6- Năng suất bốc bề mặt sinh hơi: Năng suất bốc bề mặt sinh khả bốc đơn vị diện tích bề mặt đốt (bề mặt sinh hơi) đơn vị thời gian, ký hiệu S, thờng dùng cho lò công nghiệp công suất nhỏ D S = , (kg/m2h) (1-7) H D: Sản lợng lò, (kg/h); H: diện tích bề mặt sinh (bề mặt đốt), (m2) Chơng Nhiên liệu trình cháy 2.1 Nhiên liệu 2.1.1 Khái niệm nhiên liệu Nhiên liệu vật chất cháy phát ánh sáng nhiệt Trong công nghiệp nhiên liệu phải đạt yêu cầu: Có sẵn tự nhiên với trữ lợng lớn, dễ khai thác, giá thành rẻ, cháy không sinh chất gây nguy hiểm Nhiên liệu phân thành hai nhóm chính: nhiên liệu vô nhiên liệu hữu 2.1.1.1 Nhiên liệu hữu cơ: Nhiên liệu hữu nhiên liệu có sẵn thiên nhiên trình phân hủy hữu tạo thành Nhiên liệu hữu thờng dùng lò công nghiệp lợng có loại: + Khí thiên nhiên + Nhiên liệu lỏng: dầu nhẹ (Diezen DO), dầu nặng (dầu đen FO) + Nhiên liệu rắn: theo tuổi hình thành nhiên liệu ta có gỗ, than bùn, than nâu, than mỡ, than đá, nửa antraxit antraxit (cám) 2.1.1.2 Nhiên liệu vô cơ: Nhiên liệu vô nhiên liệu hạt nhân, đợc dùng lò nhà máy điện nguyên tử Nó sinh nhiệt phản ứng phân hủy hạt nhân số đồng vị nguyên tố nặng nh: đồng vị uran U235 ; đồng vị uran U238 tạo prôtn P238 Khả toả nhiệt nhiên liệu hạt nhân lơn, đạt 8.1010 kj/kg Trong giáo trình nghiên cứu nhiên liệu hữu 2.1.2 Thành phần nhiên liệu Nhiên liệu bao gồm chất có khả bị oxy hóa gọi chất cháy chất bị oxy hóa gọi chất trơ Nhiên liệu thờng đợc phân tích theo thành phần chất tạo nên chúng Thành phần chất nhiên liệu tỷ số khối lợng thể tích chất với tổng khối lợng thể tích nhiên liệu ta khảo sát Thành phần tất loại nhiên liệu bao gồm: Cacbon (C), Hyđro (H2), Lu huỳnh (S), Hyđrôcarbua (CmHn), Nitơ (N2), Oxy (O2), Độ tro (A), Độ ẩm (W) Tuỳ thuộc loại nhiên liệu tuổi hình thành mà tỷ lệ thành phần nhiên liệu khác 10 2.1.2.1 Thành phần nhiên liệu khí: Nhiên liệu khí hỗn hợp khí cháy không cháy Thành phần chủ yếu nhiên liệu khí bao gồm: hydro H2, metan CH4, hydrocacbua CnHm, sunphua hydro H2S, oxyt cabon CO, lu huỳnh S, Nhiên liệu khí có nhiều u điểm mh: dễ vân chuyển, dễ đốt, dễ điều chỉnh trình cháy, gần nh tro nên sạch, không mài mòn, không bám bẩn v v v Khí hay hỗn hợp khí sử dụng để đốt với mức độ lớn công nghiệp đợc gọi khí đốt (không kể khí để sinh nhiệt cho mục đích đặc biệt nh để hàn axetylenhydro, ) Tuỳ theo hàm lợng tơng đối thành phần khí mà khí có nhiệt trị tính chất khác Hyđrocacbon thành phần chủ yếu khí dầu, có công thức tổng quát CnH2n+2, với n số nguyên tử có mạch Các hydrocacbua loại hydrocacbon no tên gọi tận -an: mêtan CH4, êtan C2H6, Propan C3H8, butan C4H10, hexan C6H14, heptan C7H16, hydrocacbua parafin thể khí * Cách biểu thị thành phần nhiên liệu khí: Thành phần nhiên liệu khí đợc xác định theo phần trăm thể tích chất khí thành phần, có mặt tất thành phần nhiên liệu: [CO] + [H2] + [CmHn] + [CO2] + [N2] + [O2] = 100% (2-1) Cần ý hàm lợng nớc khí đốt không đợc đa dới dạng thành phần thể tích mà đợc biểu thị qua độ ẩm tơng đối nh không khí ẩm, = p h / p h max 2.1.2.2 Thành phần nhiên liệu lỏng Thành phần chủ yếu dầu là: Cacbon(C = 82-87%), Hyđro (H2 = 11-14%) Ngoài có nguyên tố khác nh: S = 1ữ4% ; N2 = 0,001-1,8%; 02= 0,05-1,0%; lợng nhỏ tính ppm nguyên tố nh halogen (clo, Iod), kim loại (vanadi, Niken, Volfram, ) * Đặc điểm dầu thô Việt Nam (đại diện mỏ Bạch hổ, mỏ đại Hùng): Dầu thô Việt Nam thuộc loại nhẹ vừa phải, có tỷ trọng khoảng 0,83 ữ 0,85, đó: dầu mỏ Bạch hổ 0,8319 (36,6 0API); mỏ Đại hùng 0,8403 (36,9 API), Dầu thô Angieri d = 0,830; Venêzuêla d = 0,948) Dầu thô Việt nam loại dầu sạch, chứa chất độc tố, lu huỳnh, nitơ kim loại nặng 2.1.2.3 Thành phần nhiên liệu rắn Trong nhiên liệu rắn có: Cacbon(C), Hyđro (H), Ôxi (O), Nitơ (N), Lu huỳnh (S), độ tro (A) độ ẩm (W) Các nguyên tố hóa học nhiên liệu dạng liên kết phân tử hữu phức tạp nên khó cháy * Cacbon: Các bon thành phần cháy chủ yếu nhiên liệu rắn, chiếm tới 95% khối lợng nhiên liệu Khi cháy 1kg bon tỏa nhiệt lợng lớn, khoảng 34150 KJ/Kg, gọi nhiệt trị bon, nhiên liệu nhiều bon nhiệt trị cao Tuổi hình thành than cao lợng bon 11 chứa than nhiều nghĩa nhiệt trị cao * Hyđro: Hyđro thành phần cháy quan trọng nhiên liệu rắn Tuy lợng hyđro nhiên liệu it, tối đa đến 10% khối lợng nhiên liệu, nhng nhiệt trị Hyđrô lớn Khi cháy, 1kg Hyđro tỏa nhiệt lợng khoảng 144.500 KJ/Kg * Lu huỳnh: Tuy thành phần cháy, nhng lu huỳnh chất có hại nhiên liệu cháy tạo thành SO2 thải môi trờng độc SO3 gây ăn mòn kim loại mạnh, đặc biệt SO2 tác dụng với nớc tạo thành axít H2SO4 Đồng thời có mặt chất làm tăng đáng kể nhiệt độ đọng sơng khói Ví dụ đốt dầu với hệ số không khí thừa 1,25, lu huỳnh nhiệt độ đọng sơng khoảng 500C, có 1% lu huỳnh nhiệt độ đọng sơng tăng lên đến khoảng 1300C làm tăng nguy ăn mòn nhiệt độ thấp sấy không khí Muốn tránh buộc phải tăng nhiệt độ khói thoát, làm tăng tổn thất nhiệt khói thải làm giảm hiệu suất lò Tỷ lệ lu huỳnh nhiên liệu rắn khoảng 7-8%, nhiên liệu lỏng khoảng 1-3%, nhiên liệu khí gần nh lu huỳnh Lu huỳnh tồn dới dạng: liên kết hữu Shc, khoáng chất Sk liên kết Sunfat SSP S = Shc + Sk + Ssp Lu huỳnh hữu khoáng chất tham gia trình cháy gọi lu huỳnh cháy, lu huỳnh Sunfat thờng nằm dới dạng CaSO4, MgSO4 không tham gia trình cháy mà tạo thành tro nhiên liệu * Nitơ: Nitơ thành phần vô ích nhiên liệu có mặt nhiên liệu làm giảm thành phần cháy đợc nhiên liệu, làm giảm nhiệt trị chung nhiên liệu ậ nhiệt độ thấp 10000C nitơ không tham gia phản ứng mà giải phóng dạng tự do, nhiệt độ 10000C nitơ cháy đợc tạo thành oxynitơ NOx gây nguy hại cho môi trờng Trong nhiên liệu nitơ chiếm khoảng 0,5 đến 2,5% * Ôxi: Tuy thành phần cháy, nhng có nhiều không khí, nên có mặt nhiên liệu làm giảm thành phần cháy đợc nhiên liệu, làm giảm nhiệt trị chung nhiên liệu, có nặt oxy nhiên liệu không cần thiết Nhiên liệu non lợng oxy nhiều * Cách biểu thị thành phần nhiên liệu rắn lỏng: Trong thực tế, ngời ta thờng phân tích nhiên liệu theo thành phần khối lợng dạng mẫu khác nh: mẫu làm việc, mẫu khô, mẫu cháy, dựa vào đánh giá ảnh hởng trình khai thác, vận chuyển bảo quản đến thành phần nhiên liệu Bảng 2.3 Bảng tính đổi mẫu nhiên liệu Mộu biết Làm việc Mẫu cần tìm Làm việc Khô Cháy Hữu 100 100 W lv 100 100 A lv W lv 100 100 S A lv W lv lv k 12 Khô 100 W lv 100 Cháy 100 A lv W lv 100 Hữu 100 A k 100 k k 100 A lv W lv S lvk 100 A S k 100 100 100 100 A k 100 100 (S kk + A k ) 100 100 S ck 100 S ck 100 Đối với nhiên liệu rắn lỏng, thành phần nhiên liệu đợc xác định theo phần trăm khối lợng, biểu thị theo loại mẫu nhiên liệu sau: Mẫu làm việc: mẫu trạng thái thực tế, lấy bãi chứa nhiên liệu trớc cấp vào lò, mẫu có mặt tất thành phần nhiên liệu: (2-2) Clv + Hlv + Sclv + Nlv + Olv + Alv + Wlv = 100% Mẫu khô: Sấy mẫu làm việc nhiệt độ 105 C, thành phần ẩm tách khỏi nhiên liệu (W= 0), ta có mẫu nhiên liệu khô: (2-3) Ck + Hk + Sck + Nk + Ok + Ak = 100% Mẫu cháy: mẫu có mặt thành phần cháy đợc nhiên liệu: (2-4) Cch + Hch + Sc + Nch + Och = 100% Mẫu hữu cơ: mẫu có mặt thành phần hữu nhiên liệu: Cch + Hch + Scch + Nch + Och = 100% (2-5) Có thể tính đổi từ mẫu nhiên liệu sang mẫu khác theo công thức từ (23) đến (2-5), đợc biểu thị bảng 2.3 k k k 100 ch 100 A hc 100 A S k ví dụ: Ck = Clv = C = C 100 W lv 100 100 2.1.3 Đặc tính công nghệ nhiên liệu Việc lựa chọn phơng pháp đốt sử dụng nhiệt lợng giải phóng từ trình cháy nhiên liệu phụ thuộc nhiều vào đặc tính công nghệ nhiên liệu Trong công nghiệp, ngời ta coi đặc tính sau đặc tính công nghệ nhiên liệu: độ ẩm, chất bốc, cốc, tro nhiệt trị 2.1.3.1 Độ ẩm: Độ ẩm ký hiệu W, lợng nớc chứa nhiên liệu, lợng nớc nên nhiệt trị nhiên liệu giảm xuống Mặt khác nhiên liệu cháy cần cung cấp nhiệt lợng để bốc ẩm thành nớc Độ ẩm nhiên liệu đợc chia loại: Độ ẩm độ ẩm 13 dt tốc độ nâng nhiệt độ môi trờng nóng hay nói d cách khác tốc độ đốt lò, 0C/h; = a= hệ số dẫn nhiệt độ, m2/h; c x chiều dày bao hơi, m Hình 12.4 Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều dày bao Nh thay đổi nhiệt độ chiều dày vách bao xảy theo đờng parabol bậc hai (hình vẽ 12.4) Hiệu nhiệt độ bề mặt bề mặt vách bao tỉ lệ với , cụ thể là: tmax = , 0C (12-3) 2a Khi độ chênh nhiệt độ vách bao đợc xác định tốc độ đốt nóng kim loại việc cấp nớc vào lò phải tiến hành khoảng thời gian từ ữ 1,5h lò trung áp từ 1,5 ữ 2,5h lò cao áp để tránh sinh ứng suất lớn bên kim loại 12.3.2 Sự đốt nóng bao bề mặt đốt sinh thời gian đốt lò 252 lò lớn vách bao bị đốt nóng không thời kỳ đầu trình đốt lò Vách phía bị đốt nóng nhiều vách phía dới ( ttr > td ) Do bao bị biến dạng uốn vách có ứng suất nén kéo bổ sung Giá trị ứng suất nói đợc xác định theo công thức: n ,k = Et , N/m2 (12-4) -6 đó: = 12.10 mm/mmK hệ số giãn nở nhiệt thép; E = (2,0 ữ 2,1).104 N/mm2 modul dàn hồi thép; t t t = tr d , 0C Những biến dạng bao sinh thời kỳ có trạng thái nhiệt cha ổn định Khi trạng thái nhiệt ổn định biến dạng nhỏ Trong lò có tuần hoàn tự nhiên tợng đốt nóng biến dạng xảy không dàn ống sinh ống góp nhiệt lợng hấp thu chúng khác tuần hoàn chúng khác Sự đốt nóng không đồng vòng tuần hoàn nguyên nhân hạn chế tốc độ đốt lò để gia tốc việc đốt nóng ống đợc đốt nóng yếu ta phải tiến hành xả ống góp dới chúng 12.3.3 Bảo vệ nhiệt thời gian đốt lò Trong lúc đốt lò lợng nhiệt để sinh tơng đối nhỏ phải tiêu thụ lợng nhiệt lớn để đốt nóng nớc kim loại lò Tuy lợng nhiệt khói truyền nhiệt đốt lò nhỏ so với lò làm việc phụ tải định mức nhng lu lợng qua nhiệt nhỏ nên mức độ đốt nóng ống nhiệt tăng lên nhanh áp suất Nhiệt độ kim loại ống nhiệt tv đợc xác định gần theo công thức sau: tv = tqn + ( ' t ) , 0C + qn qn (12-5) đó: qn' nhiệt độ khói phía trớc nhiệt, 0C; tqn nhiệt độ nhiệt, 0C 253 điều kiện làm việc bình thờng có = 70 ữ 90 W/m2K; = 1700 ữ 3500 W/m2K; nh 0, 02 ữ 0, 05 + Trong trình làm việc phụ tải định mức ta có t = tv tqn = 12 ữ 30 0C, nhng đốt lò nhiệt độ sản phẩm cháy tăng tỉ lệ với nhiệt lợng sinh buồng lửa Các ống nhiệt bị đốt nóng mạnh ống nớc nhiệt độ vách ống tăng lên nhanh Để tránh đốt nóng mức ống nhiệt ngời ta cho qua ống nhiệt xả trời Lợng xả từ nhiệt thời gian đốt lò khoảng 10 ữ 15% công suất lò, tốc độ ống nhiệt đạt đến ữ m/s Ngời ta dùng số biện pháp để làm mát ống nhiệt đốt lò nh sau: Cho qua ống nhiệt xả trời; Đối với nhiệt nằm ngang ngời ta cho nớc lò hay nớc ngng qua ống nhiệt giảm đợc tổn thất nhiệt xả gia tốc đợc trình đốt lò; Đối với nhiệt đặt đứng, ngừng lò có nớc ngng đọng lại nửa dới ống đứng, đốt lò nớc đọng bốc đợc xả trời ống đợc làm mát Khi mở van cấp từ lò vào ống góp chung ngừng xả nhiệt 12.3.4 Làm mát hâm nớc thời gian đốt lò Khi đốt lò đoạn ống cuối hâm nớc không đợc làm mát tin cậy sinh nhiệt ống ống bị đốt nóng mức Trong đốt lò thờng cấp nớc theo định kỳ, lợng nớc cấp lúc đợc xác định lợng xả từ nhiệt xả ống góp dới dàn ống sinh Để làm mát ống hâm nớc ngời ta đặt đờng tái tuần hoàn bao ống góp vào hâm nớc Nớc từ bao chảy theo đờng tái tuần hoàn hâm nớc theo ống 254 hâm nớc để trở bao (hình 12.5a,b) lò lớn ngời ta bơm nớc liên tục qua nớc lúc đốt lò nớc đợc xả bình khử khí, nh không cần đờng tái tuần hoàn (hình 12.5c) a) b) c) Hình 12.5 Các biện pháp làm mát hâm nớc a-đặt đờng tái tuần hoàn; b-đặt đờng tái tuần hoàn ejectơ; c-bơm nớc liên tục qua hâm nớc Tốc độ đốt lò bị hạn chế ứng suất nhiệt sinh chi tiết lò phải bảo đảm để tốc độ tăng nhiệt độ bão hòa bao không lớn 1,5 ữ 20C/phút Thời gian đốt lò có bao trung áp thờng ữ 4h, lò cao áp siêu cao áp tơng ứng ữ 4h ữ 12h, lò trực lu ữ 2h Trên hình vẽ 12.6 biểu diễn ví dụ đồ thị đốt lò cao áp 255 Hình 12.6 Đồ thị đốt lò cao áp 1-áp suất hơi; 2-nhiệt độ nhiệt; 3-nhiệt độ khói thải; a-thời điểm cho vòi phun mazút làm việc; b-khởi động quạt gió; c-cho quạt nghiền máy cấp bột làm việc; d-mở van chính; e-nối lò vào ống góp chung; f-cho lò mang tải 12.4 Vận hành lò làm việc bình thờng Khi lò làm việc bình thờng ngời vận hành có nhiệm vụ điều chỉnh công suất lò phù hợp với nhu cầu hộ tiêu thụ đảm bảo thông số theo quy định nh độ kinh tế trình cháy nhiên liệu Các đại lợng thông số dới cần phải đợc điều chỉnh trì: công suất lò hơi, độ kinh tế trình cháy, mức nớc bao hơi, nhiệt độ nhiệt 12.4.1 Điều chỉnh công suất lò Khi nhu cầu tiêu thụ hộ tiêu thụ thay đổi áp suất lò thay đổi theo áp suất lò tăng lên giảm lợng tiêu thụ ngợc lại Ngời vận hành phải điều chỉnh làm việc lò để đảm bảo cân lợng lò sản lợng sử dụng hộ tiêu thụ nhằm giữ cho áp suất lò không thay đổi 256 Muốn tăng công suất lò cần phải tăng cờng trình cháy nhiên liệu để sinh đủ nhiệt lợng cung cấp cho nớc sinh tức tăng lợng nhiên liệu không khí cấp vào lò với tỉ lệ thích hợp Ngợc lại giảm công suất phải đồng thời giảm lợng nhiên liệu không khí cấp vào lò Xung lợng để điều chỉnh trờng hợp công suất (lu lợng) tốc độ p thay đổi áp suất Các xung lợng tác động lên điều chỉnh lu lợng nhiên liệu lu lợng không khí cấp vào buồng lửa lò 12.4.2 Điều chỉnh độ kinh tế trình cháy Để điều chỉnh độ kinh tế trình cháy phải trì hệ số không khí thừa tối u cuối buồng lửa ( bl" ) phân phối không khí vòi phun phù hợp với lu lợng nhiên liệu cấp đến vòi phun Giá trị tối u bl" đợc xác định sở đảm bảo giá trị tối thiểu tổn thất nhiệt q3 , q4 Khi phân phối nhiên liệu không khí cho vòi phun góp phần làm giảm nhiệt độ vách ống sinh buồng lửa giảm vênh (không đồng đều) nhiệt độ khói cửa buồng lửa tạo điều kiện thuận lợi để tợng đóng xỉ buồng lửa 12.4.3 Điều chỉnh trì mức nớc bao dao động nhỏ phạm vi cho phép Khi mức nớc tăng lên làm tăng giọt nớc lò bị theo vào ống nhiệt, điều làm giảm chất lợng (độ sạch) mà xảy bám muối vách ống kim loại nhiệt dẫn đến tăng nhiệt độ vách ống ống sớm bị h hỏng Nếu mức nớc bao thấp ảnh hởng xấu đến trình tuần hoàn nớc hỗn hợp nớc vòng tuần hoàn tự nhiên lò (xem chơng 6) 12.4.4 Điều chỉnh nhiệt độ nhiệt 257 lò có bao nhiệt độ nhiệt bị thay đổi thay đổi phụ tải lò hơi, hệ số không khí thừa buồng lửa, nhiệt độ nớc cấp, độ ẩm nhiên liệu, có đóng xỉ buồng lửa, Nhiệm vụ điều chỉnh nhiệt độ nhiệt trì để nhiệt độ dao động phạm vi quy định, cho phép chênh lệch với giá trị định mức từ +100C ữ -150C lò trung áp từ +50C ữ -100C lò cao áp siêu cao áp Khi điều chỉnh nhiệt độ nhiệt phía ngời ta đặt giảm ôn kiểu bề mặt kiểu phun nớc thành sơng trực tiếp vào Để điều chỉnh nhiệt độ nhiệt giảm ôn kiểu bề mặt ta thay đổi lu lợng nớc chảy ống chữ U giảm ôn, giảm ôn kiểu phun nớc vào ta thay đổi lu lợng nớc phun Ngời ta thờng lấy tốc độ thay đổi nhiệt độ t thân nhiệt độ sau nhiệt tqn làm nhiệt xung lợng để điều chỉnh Đồng thời ca vận hành ngời công nhân vận hành lò phải tiến hành thông rửa ống thủy, thử van an toàn để chứng minh van không bị kẹt, xả đáy (xả định kỳ), thổi tro bụi bám dàn ống sinh buồng lửa ống bề mặt truyền nhiệt đối lu phía sau buồng lửa, vận hành hệ thống thải xỉ, hệ thống thiết bị lọc bụi, lọc chất khí độc hại có khói trớc thải khói vào khí quyển, ghi nhật ký vận hành xử lý cố xảy ca vận hành theo quy trình 12.5 Ngừng lò Quá trình ngừng lò trình không ổn định, ngời vận hành phải thực việc ngừng lò quy trình, bảo đảm độ tin cậy, độ an toàn cao độ kinh tế lò Tùy theo công dụng kỹ thuật ngời ta phân chia việc ngừng lò thành kiểu sau đây: Ngừng lò để dự phòng (nóng hay lạnh); Ngừng lò để sửa chữa; Ngừng lò cố 12.5.1 Ngừng lò bình thờng để dự phòng hay sửa chữa 258 Công việc đợc tiến hành theo kế hoạch với thứ tự thao tác nh sau: Thải hết bột than khỏi phễu chứa, lò ghi cần đốt cháy hết than nằm ghi; Ngừng quạt gió, sau ngừng quạt khói; Sau ngừng trình cháy buồng lửa lò đợc ngắt khỏi ống góp chung mở van xả nhiệt khoảng 30 ữ 50 phút để làm mát ống nhiệt; Làm nguội lò từ từ thời gian ữ 6h, phải đóng kín cửa buồng lửa chắn khói sau lò hơi; Sau ữ 6h tiến hành thông gió đờng khói cách hút tự nhiên xả lò; Khoảng ữ 10h sau ngừng lò tiến hành xả lò lần cần làm nguội nhanh cho quạt khói làm việc xả thêm Qua 18 ữ 24h sau ngừng, lúc nhiệt độ nớc lò 70 ữ 800C tiến hành xả từ từ nớc khỏi lò, van xả không khí đợc mở Trong lúc ngừng lò phải liên tục theo dõi mức nớc bao cung cấp nớc vào bao 12.5.2 Ngừng lò cố Ngừng lò cố trờng hợp sau: Do tăng áp suất mức cho phép, áp suất tiếp tục tăng giảm việc cấp nhiên liệu, giảm việc hút khói cung cấp không khí tăng cờng cấp nớc cho lò; Khi mức nớc tăng hay giảm mức cho phép; Khi ống thủy, áp kế, bơm cấp nớc không hoạt động đợc; Khi nổ ống, phồng ống, có vết rạn nứt hay rò rỉ phần tử lò hơi; Khi có tình trạng bất thờng nh: tiếng động lớn, rung động mạnh, có va đập mạnh, tờng lò bị hỏng, khung bị nóng đỏ 259 Khi cháy lại nhiên liệu đờng khói lò Cách xử lý cố: Phải nhanh chóng ngắt lò khỏi ống góp chung,ngừng cấp nhiên liệu không khí vào lò, giảm hút khói, thải nhanh chóng nhiên liệu cháy ghi dùng nớc dập tắt nhiên liệu cháy ghi Khi ngừng lò lâu ngày (trên tuần lễ) phải có biện pháp tốt để bảo quản lò khỏi bị ẩm ôxy ăn mòn nh: bảo quản khô, bảo quản ẩm, dùng áp suất d lò 12.6 Các tiêu kinh tế kỹ thuật vận hành lò Các tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu đặc trng chế độ làm việc lò gồm có tiêu kinh tế tiêu chế độ làm việc 12.6.1 Một số tiêu kinh tế Hiệu suất lò Hiệu suất thô (brutto): Q br = brlv , (12-6) B Qt Hiệu suất tinh (netto): Q net = netlv , (12-7) B Qt đó: B lợng nhiên liệu tiêu thụ lò hơi, kg/s; Qbr nhiệt lợng lò sản ra, kJ; Qnet nhiệt lợng hữu ích lò sau trừ tự dùng, kJ; Qtlv nhiệt trị thấp nhiên liệu làm việc, kJ/kg Suất tiêu hao nhiên liệu quy ớc bqu B Qtlv , t/t bqu = D 29310 29310 kJ/kg nhiệt trị nhiên liệu chuẩn Suất tiêu hao điện cho tự dùng lò (12-8) 260 E , kWh/t (12-9) D E lợng điện tự dùng lò hơi, kWh Giá thành sản xuất hơi: tỉ số giá thành lợng lò sản G g = , đồng/t (12-10) D tiêu quan trọng phản ảnh tổ hợp điều kiện vận hành lò nh: độ tin cậy, độ kinh tế, mức độ sử dụng công suất đặt, mức độ hoàn hảo việc vận hành sửa chữa thiết bị e= 12.6.2 Một số tiêu chế độ vận hành lò Hệ số thời gian làm việc tỉ số thời gian làm việc lò lv thời gian tính theo lịch (thờng tính theo năm): K lv = lv 100 = lv 100 , % 8760 l (12-11) l = 8760 h số năm Đối với lò công suất lớn K lv = 70 ữ 90% Hệ số sẵn sàng tỉ số thời gian tổng mà lò làm việc trạng thái dự phòng với thời gian tính theo lịch: + K ss = lv dp , (12-12) l Đối với lò công suất lớn K ss = 0, 79 ữ 0,93 Hệ số sử dụng công suất đặt lò tỉ số lợng lò sản sau thời gian lv lợng mà lò sản sau thời gian tính theo lịch l lò làm việc với công suất định mức: D K sd = (12-13) Ddm 8760 Thay Ksd ngời ta dùng tiêu số sử dụng công suất đặt: D cs = (12-14) Ddm 261 Thời gian làm việc liên tục trung bình tối đa hay theo lý thuyết độ tin cậy thời gian máy hỏng 12.7 Vấn đề bảo vệ môi trờng Khi đốt cháy nhiên liệu hữu buồng lửa lò sinh sản phẩm cháy thể khí bao gồm khí nguyên tử nh: cacbonoxyt CO, cacbondioxyt CO2 (khí cacbonic), khí sunfurơ SO2, khí sunfuric SO3, nitơ ôxyt NOx, Sản phẩm cháy nhiên liệu rắn có tro xỉ tro bụi bay theo khói Các chất khí SOx NOx chất độc hại ngời, động vật mà thực vật thiết bị kim loại Nguời sử dụng lò phải có trách nhiệm xử lý khí độc hại bụi có lẫn khói xuống thấp mức cho phép trớc thải khói vào khí nhằm góp phần bảo vệ môi trờng 12.7.1 Xử lý làm giảm chất khí độc hại nh SOx, NOx có khói lò Khí SO2 sinh cháy lu huỳnh (S) nhiên liệu nhiệt độ cao có d ôxy SO2 bị ôxy hóa phần thành SO3 Đối với nhiên liệu có hàm lợng lu huỳnh cao (S > 0,5%) đặc biệt có ôxy nguyên tử buồng lửa nhiệt độ > 11500C sinh SO3 bề mặt truyền nhiệt nhiệt độ thấp phía đuôi lò nh sấy không khí xảy tợng SO3 kết hợp với H2O tạo axit sunfuric H2SO4 ăn mòn kim loại Các hợp chất lu huỳnh bay theo khói vào khí có hại cho giới động vật thực vật Có nhiều cách để làm giảm lợng phát thải khí độc hại SO2 nh sau: - Khử lu huỳnh khỏi nhiên liệu trớc đốt biện pháp khí hay hóa học; - Liên kết ôxyt lu huỳnh trình đốt nhiên liệu tầng sôi; - Dùng biện pháp hóa học để thu lại SO2 có khói (dùng bột đá vôi hay sữa vôi phun vào buồng đốt buồng hoạt hóa đặt đờng khói phía sau sấy không khí lò hơi) 262 Các ôxyt nitơ: nói đến NO NO2, ký hiệu chung NOx Trong buồng lửa lò NO chiếm 90 ữ 95%, NO2 chiếm ữ 10% Hàm lợng NOx khói dao động phạm vi từ ữ 1g/m3 Khí NO2 đợc sinh ôxy hóa NO khí lu lại lâu vùng nhiệt độ cao buồng lửa theo phản ứng sau: 2NO + O2 = 2NO2 + 124kJ NOx đợc sinh từ nitơ nhiên liệu nitơ không khí cấp cho trình cháy Tuy khối lợng NOx đợc tạo ôxy hóa khí nitơ có không khí nhiệt độ cháy cao nên đợc gọi nitơ ôxyt nhiệt, phản ứng xảy theo chế dây chuyền phản ứng thu nhiệt có dạng sau: N2 + O2 2NO - 825 kJ Các yếu tố đóng vai trò định trình ôxy hóa nitơ gồm có: tạo thành ôxy nguyên tử nhiệt độ cao ( > 1550 0C), nồng độ ôxy cao thời gian lu lại lâu chất cháy vùng cháy Có thể dùng biện pháp sau để làm giảm cờng độ tạo thành NOx: - Duy trì nhiệt độ vùng cháy mạnh nhiên liệu không cao 1500 ữ 1550 0C cách tái tuần hoàn phần khói có nhiệt độ thấp đợc hút phía trớc sấy không khí đa vào buồng lửa để giảm mức nhiệt độ cháy giảm nồng độ ôxy Khi hệ số tái tuần hoàn khói 15 ữ 20% lợng NOx lò đốt bột than phun giảm đợc khoảng 25% - Duy trì hệ số không khí thừa vòi phun mức độ thấp ( = 1, ữ 1, 05 ) - Giảm đến mức tối thiểu thời gian lu lại nhiên liệu khu vực buồng lửa có nhiệt độ cao biện pháp tổ chức tốt khí động buồng lửa Hiện nhiều nớc giới áp dụng số biện pháp nh dùng vòi phun có cấu tạo đặc biệt tổ chức trình cháy theo phân cấp (theo giai đoạn) để giảm tạo thành NOx Cả hai biện pháp nói nhằm tổ chức trình cháy hệ số không khí thừa nhỏ nhiệt độ thấp Khi đốt than theo phân cấp cung cấp không khí cấp qua vòi phun đặc biệt đặt cao trung tâm cháy cắt việc cấp nhiên liệu vào vòi phun dãy đặt phía Biện pháp 263 làm giảm nhiệt độ vùng cháy mạnh giảm hệ số không khí thừa vòi phun tạo NOx ta phải hoàn thiện trình tạo thành hỗn hợp cháy Để thực việc Mỹ ngời ta trang bị máy ghi xoắn kép, Nhật ngời ta cấp nhiên liệu có nồng độ cao hỗn hợp với không khí (hỗn hợp giàu nhiên liệu, nghèo ôxy) vào số vòi phun nhiên liệu có nồng độ thấp (hỗn hợp nghèo nhiên liệu) vào số vòi phun khác Việc hoàn thiện trình cháy khí động buồng lửa ứng dụng vòi phun cải tiến giảm đợc lợng phát thải NOx đốt nhiên liệu rắn tới lần (còn 0, ữ 0,5% ) nớc Mỹ, Nhật, Đức, Trung Quốc ngời ta tạo nhiều kiểu vòi phun để đốt phân cấp giảm đợc lợng phát thải NOx xuống thấp, khoảng 100 ữ 200 ppm 12.7.2 Khử bụi lẫn khói Khi đốt nhiên liệu rắn khói bay khỏi lò có chứa nhiều hạt bụi, hạt tro nhiên liệu hạt cácbon cháy không hoàn toàn học Tùy theo kiểu buồng lửa mà phần tro bụi bay theo khói có giá trị khác (bảng 12.1) Bảng 12.1 Phần tro bụi bay theo khói khỏi buồng lửa lò Kiểu buồng lửa Buổng lửa ghi Buổng lửa phun bột than thải xỉ khô Buổng lửa phun bột than thải xỉ lỏng Buổng lửa xyclon đứng Buổng lửa tầng sôi Phần tro bụi bay theo khói, ab ,% 15,0 ữ 30,0 75,0 ữ 95,0 40,0 ữ 55,0 15,0 ữ 20,0 20,0 ữ 30,0 Tro bụi bay theo khói mài mòn cánh quạt quạt khói ống khói, thải vào khí tro bụi có hại ngời cỏ Để ngăn ngừa tác hại nói ta phải thu gom bụi khử bụi Có nhiều kiểu khử bụi nh: xyclon đơn (loại khô hay loại ẩm), xyclon chùm, khử bụi điện 264 Các thông số đặc trng cho làm việc khử bụi hiệu suất hay hệ số phân ly (làm bụi trở lực khử bụi phía khói) Hình 12.7 Sơ đồ khử bụi điện a-kiểu tấm; b-kiểu ống 1-khói vào; 2khói ra; 3-điện cực thu; 4-điện cực phát; 5-cách điện; 6-biến trở; 7-máy biến điện Hiệu suất phân ly đợc xác định theo công thức sau: Gl pl = 100, % (12-15) Gl + Gr đó: Gl khối lợng bụi thu đợc khử bụi, kg/h; Gr khối lợng bụi theo khói khỏi khử bụi, kg/h; Nói chung pl = 60 ữ 99% trở lực bụi từ 20 ữ 30 mmH2O đến 70 ữ 80mmH2O tùy theo kiểu khử bụi Dới trình bày sơ đồ nguyên lý làm việc khử bụi điện (hình vẽ 12.7) Bộ khử bụi điện gồm có điện cực phát điện cực thu đợc làm hợp kim Dòng khói lẫn bụi với tốc độ 1,5 ữ m/s đợc cho qua hai điện cực điện trờng dòng điện chiều điện cao (50 ữ 70kV) tạo ra; điện cực phát đợc nối với cực âm điện cực thu đợc nói với cực dơng nguồn điện điện cực dơng đợc nối đất Dới tác dụng điện trờng cao phóng hồ quang điện xảy ion hóa khói Các hạt bụi khói va chạm với ion mang điện tích âm đợc tích điện Dới tác dụng lực điện trờng hạt bụi rắn tích điện âm dịch chuyển đến điện cực dơng bám lên điện cực Bằng cách ngắt điện dùng 265 cấu rung để làm cho hạt bụi bám nói rơi vào phễu chứa khử bụi sau thải Hiệu suất khử bụi điện đạt đến 99% cao có khả khử đợc hạt bụi nhỏ àm Trở lực khử bụi điện vào khoảng 20 ữ 30 mmH2O 266 [...]... thuộc rất nhiều vào tốc độ bốc hơi các giọt lỏng Vì vậy quá trình cháy nhiên liệu lỏng, một mặt là quá trình cháy lợng hơi bốc ra từ nó, có nghĩa nó là quá trình hoá học đồng thể, mặt khác tốc độ của quá trình cháy đợc xác định bởi tốc độ của quá trình trao đổi nhiệt kèm theo sự bốc hơi trên bề mặt chất lỏng, nghĩa là quá trình vật lý dị thể Không khí cần thiết cho quá trình cháy đợc dẫn vào ống lót... quá trình cháy 33 2.2.4.1 Cháy động học và cháy khuếch tán Quá trình cháy là một tổ hợp các hiện tợng vật lý và hoá học Tuỳ thuộc khả năng pha trộn giữa chất cháy và chất oxy hoá, có thể chia quá trình cháy thành cháy động học và cháy khuếch tán - Quá trình cháy động học: Quá trình cháy động học là quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu - không khí đã đợc pha trộn trớc, khi đó quá trình cháy bị giới. .. sơ bộ khí với không khí, ở đây hơi bốc ra từ các giọt nhiên liệu lỏng đợc phun sơng tạo nên những khối hơi nhiên liệu Tuy nhiên khác với quá trình cháy kiệt các khối nhiên liệu khí, khi đốt nhiên liệu lỏng phun thành sơng trong trờng hợp tổng quát thì ngoài pha hơi còn có cả pha lỏng tồn tại xung quanh pha hơi Quá trình cháy nhiên liệu lỏng thực chất là quá trình cháy hơi bốc ra từ giọt nhiên liệu lỏng,... quá trình động học của phản ứng cháy Quá trình cháy nhiên liệu là quá trình phản ứng hóa học giữa các nguyên tố hóa học của nhiên liệu với oxi và sinh ra nhiệt, quá trình cháy còn là quá trình oxi hóa Chất oxi hóa chính là oxi của không khí cấp vào cho quá trình cháy, chất bị oxy hóa là các nguyên tố cháy đợc của nhiên liệu Sản phẩm tạo thành sau quá trình cháy gọi là sản phẩm cháy (khói) Quá trình. .. nồng độ nhiên liệu nằm trong phạm vi giới hạn dới và giới hạn trên Nếu nồng độ nhiên liệu thấp hơn giá trị giới hạn dới hoặc cao hơn giá trị giới hạn trên thì hỗn hợp sẽ không tự bốc cháy - ở áp suất nhất định khi ta hạ thấp nhiệt độ hoặc ở nhiệt độ nhất định khi ta hạ thấp áp suất thì khoảng cách giữa giới hạn dới và giới hạn trên của nồng độ nhiên liệu của quá trình tự bốc cháy sẽ thu hẹp lại, vùng... (khói) Quá trình cháy có thể xẩy ra hoàn toàn hoặc không hoàn toàn Quá trình cháy hoàn toàn: Quá trình cháy hoàn toàn là quá trình cháy trong đó các thành phần cháy đợc của nhiên liệu đều đợc oxi hóa hoàn toàn và sản phẩm cháy của nó gồm các khí CO2, SO2, H2O, N2, và O2 Quá trình cháy không hoàn toàn: Quá trình cháy không hoàn toàn là quá trình cháy trong đó còn những chất có thể cháy đợc cha đợc ô xi hóa... trộn trớc, khi đó quá trình cháy bị giới hạn bởi vận tốc phản ứng hoá học - Quá trình cháy khuyếch tán: Quá trình cháy khuyếch tán là quá trình cháy xẩy ra đồng thời với quá trình pha trộn để tạo thành hỗn hợp cháy, nghĩa là nhiên liệu và không khí cha đợc pha trộn trớc Trong trờng hợp này quá trình cháy đợc quyết định bởi quá trình vật lý đảm bảo sự tiếp xúc của các thành phần nhiên liệu với ôxy Trong... khoảng 50 đến 200àm), nhờ nhận đợc nhiệt của khói nóng trong buồng lửa mà các giọt dầu sẽ bốc hơi, phân hủy nhiệt và hỗn hợp với không khí ở trong dòng Hơi bốc ra từ dầu sẽ hỗn hợp với oxy đã đợc gia nhiệt đầy đủ và bắt lửa Lợng nhiệt sinh ra ở đây sẽ làm tăng nhanh quá trình bốc hơi và quá trình cháy nó Hơi dầu đã đợc sấy nóng và phân hủy nhiệt thì khuyếch tán từ trong ra ngoài môi trờng, còn oxy... Quá trình sấy nóng dòng xảy ra mạnh nhất trên chu vi dòng, do đó tạo điều kiện bốc hơi rất mạnh các giọt nằm trên biên dòng Các giọt nhiên liệu nằm trong phần giữa của dòng đợc đốt nóng và bốc hơi chậm hơn, chúng sẽ bốc hơi hoàn toàn khi đã chuyển động đợc một khoảng cách nhất định dọc theo trục của dòng, vì vậy ngọn lửa thờng có dạng hình côn Để tăng nhanh quá trình cháy thì cần tăng tốc độ bốc hơi. .. trong quá trình cháy nhiên liệu sẽ nhỏ hơn (trong đồ thị trên cha kể đến tổn thất cháy không hoàn toàn) 2.2.5 Cơ sở khí động để phân loại buồng lửa Quá trình cháy trong các lò hơi theo ba nguyên lý cơ bản sau: cháy theo lớp, cháy theo ngọn lửa , cháy xoáy Buồng lửa cháy theo lớp chặt: Sơ đồ biều thị nguyên lý cháy theo lớp đợc trình bày trên hình 2.16a ở loại buồng lửa này các giai đoạn của quá trình cháy ... i'hn 1.3 Các đặc tính kỹ thuật Lò Để xác định lò hơi, ngời ta thờng dùng đặc tính kỹ thuật lò nh sau: 1- Thông số lò: Đối với lò nhà máy điện, sản xuất nhiệt nên thông lò đợc biểu thị áp suất nhiệt... thiên nhiên, khí lò cao, lò cốc 1,02 - 1,05 Dỗu 1,05 - 1,15 Bột than 1,1 - 1,3 Than, ghi khí 1,3 - 1,5 Than, ghi thủ công 1,4 - 2,0 Lò kín tuyệt đối đợc có chỗ ghép nối tờng lò, tờng lò phải có cửa... HIệU SUấT CủA Lò 3.1.1 Phơng trình cân nhiệt tổng quát lò Lập cân nhiệt cho lò xây dựng phơng trình biểu diễn cân lợng nhiệt đa vào lò với lợng nhiệt sử dụng hữu ích tổn thất nhiệt lò Nhiệt lợng