Cân bằng nhiệt và xác định hiệu suất lò hơi

CHƯƠNG CÂN BẰNG NHIỆT VÀ XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT LÒ HƠI I.Phương trình cân nhiệt lò -Lượng nhiệt sinh trình cháy nhiên liệu chia làm phần: phần dùng để cung cấp nước để tạo thành nước với thông số chọn gọi nhiệt hữu ích Nhiệt trình làm việc lò gọi tổn thất nhiệt -Phương trình cân nhiệt tổng quát Qdv=Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 (Kj/kg) +Qdv: lượng nhiệt đưa vào lò ứng với kg nhiên liệu rắn, lỏng 1m3 nhiên liệu khí +Q1: lượng nhiệt hữu ích dùng để sản xuất (kJ/kg) +Q2: lượng nhiệt tổn thất khói thải mang (kJ/kg) +Q3: tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt hóa học (kJ/kg) +Q4: tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt học (kJ/kg) +Q5: tổn thất nhiệt nhiệt tỏa môi trường (kJ/kg) +Q6: tổn thất nhiệt xỉ mang (kJ/kg) -Trong trường hợp tổng quát nhiệt đưa vào gồm có: nhiệt trị nhiên liệu, nhiệt lượng dùng để gia nhiệt dầu trước phun vào buồng lửa, nhiệt lượng dùng để phun dầu thành sương, lượng nhiệt dùng để sấy không khí II.Tổn thất nhiệt khói thải mang Q2 -Không khí đưa vào lò đầu quạt gió khoảng 20-40 độ, nhiệt độ khói thải lớn 100 độ, lò nhỏ bề mặt phần đuôi lên tới 300-500 độ Như cần phí nhiệt lượng để làm nóng không khí từ trạng thái đầu tới nhiệt độ khói thải Đó tổn thất nhiệt khói thải mang Q2=(Ith -Ith:entanpi khói thải Ith=Vth.Cth.Tth (kJ/kg) +Vth: thể tích khói thải (m3/kg) +Tth: nhiệt độ khói thải (độ C) -q4: tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt học % -Hai yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến q2 nhiệt độ khói thải hệ số không khí thừa đầu lò Khi nhiệt độ khói thải tăng từ 12-15 độ tổn thất q2 tăng khoảng 1% *Nhiệt độ khói thải: nhiệt độ khí thải thấp giảm q2 song tăng chi phí kim loại để chế tạo bề mặt đốt phần đuôi, tăng trở lực đường khói Dễ gây ngưng đọng nước khói dễ hòa tan SO3 tạo thành axit gây ăn mòn Nhiệt độ mà nước khói bắt đầu ngưng đọng gọi nhiệt độ đọng sương Độ ẩm lưu huỳnh nhiên liệu cao điểm đọng sương cao nghĩa yêu cầu nhiệt độ khói thải phải cao để tránh ăn mòn -Độ ẩm nhiên liệu cao nhiệt độ không khí nóng phải cao, nhiệt độ không khí nóng phải cao -Hệ số không khí thừa lớn làm nhiệt độ cháy lý thuyết hạ thấp xuống, giảm lượng nhiệt xạ buồng lửa làm tăng nhiệt độ đường khói đối lưu, dẫn tới tăng nhiệt độ khói thải sau buồng lửa Mặt khác hệ số không khí thừa lớn làm thể tích khói thải tăng nghĩa làm q2 tăng lên III.Tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt hóa học Q3 -Khi nhiên liệu cháy không hoàn toàn khói có chất khí cháy không hoàn toàn CO, CH4, H2…Những khí cháy tiếp sinh nhiệt chúng chưa cháy nên sinh tổn thất nhiệt gọi tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt hóa học -Các yếu tố ảnh hưởng đến q3 là: hệ số không khí thừa, nhiệt độ buồng lửa, phương thức xáo trộn không khí nhiên liệu buồng lửa -Thông thường α lớn q3 giảm q2 tăng α lớn q3 tăng nhiệt độ buồng lửa qua thấp Vì vây, phải chọn α cho q2+q3 nhỏ +Với nhiên liệu khí lỏng chọn α=1,05-1,15 +Với buồng lửa đốt than phun α=1,15-1,25 +Với buồng lửa ghi α=1,3-1,5 -Nhiên liệu nhiều chất bốc q3 lớn IV.Tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn mặt hóa học Q4 -Nhiên liệu đưa vào lò có phần chưa tham gia vào cháy bị thải gây nên tổn thất cháy không hoàn toàn mặt học q4 -Nhiên liệu lọt đường: lẫn theo xỉ, lọt qua ghi, bay theo khói -Yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến q4 cấu tạo thiết bị lò +Lò ghi xích có tổn thất q4 lớn nhất, lò ghi kẽ hở ghi lớn tổn thất q4 lớn +Chế độ gió ảnh hưởng lớn tới q4 Chế độ gió cấp đưa vào không thích đáng thổi bay hạt nhỏ khỏi lớp than bay theo khói +Ở lò phun gió cấp đưa vào không tốt làm hạt bột than cháy dở bị thổi Nói chung buồng lửa phun có q4 tương đối nhỏ, buồng lửa thải xỉ lỏng coi q4 V.Tổn thất nhiệt tỏa nhiệt môi trường xung quanh Q5 -Bề mặt xung quanh lò có nhiệt độ cao môi trường xung quanh, gây nên tỏa nhiệt từ lò đến không khí lạnh -Tổn thất nhiệt q5 phụ thuộc vào nhiệt độ diện tích lò VI.Tổn thất nhiệt xỉ mang Q6 -Ở lò ghi xích lò phun thải xỉ lỏng nhiệt độ thải xỉ tương đối cao