CHƯƠNG 11 QUÁ TRÌNH THỦY ĐỘNG TRONG LÒ HƠI I.Ý nghĩa trình thủy động lò -Để lò làm việc an toàn cần tổ chức tốt trình thủy động bên lò hơi, có trình thủy động dòng pha dòng pha bề mặt đốt lò -Dòng pha có chủ yếu nhiệt hâm nước luôn chuyển động cưỡng tạo lên bơm ( hâm nước ) hay dáng áp bao nơi sử dụng nhiệt ( với nhiệt ) -Dòng pha có bề mặt đốt sinh hay phần sôi hâm nước Khi chuyển động dòng pha tạo nên áp lực ( chênh lệch trọng lượng cột nước áp lực bơm ) có chuyển động đồng thời pha Khi dòng pha có chuyển động pha khí mà pha lỏng không chuyển động gọi chuyển động khuếch tán -Quá trình thủy động lò có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ kim loại bề mặt đốt Khi tốc độ chuyển động môi chất giảm nhiệt độ vách ống tăng lên Khi thủy động bị phá hủy, môi chất không chuyển động chuyển động với tốc độ bé, bề mặt đốt dễ dàng phải làm việc chế độ tiếp xúc với hơi, làm hệ số tản nhiệt giảm, nhiệt độ vách ống tăng vượt trị số nguy hiểm II.Quy luật chuyển động dòng pha 1.Cấu trúc dòng pha chuyển động ống -Dòng pha có dạng chuyển động sau: bọt, đầu đạn, dạng thanh, nhũ tương -Khi lượng tăng lên, bọt bắt đầu dồn thành bọt lớn có dạng đầu đạn -Khi áp suất cao, dạng đầu đạn chuyển tiếp sang dạng thanh, bọt có lẫn giọt nước chuyển động tâm ống -Dạng nhũ tương có lượng chiếm 90% thể tích, tốc độ nước 2.Các đặc tính dòng pha -Đặc tính khối lượng D0=Dh + Dn= Dhh +Do: lưu lượng nước vào ống +Dh: lưu lượng khối +Dn: lưu lượng khối nước +Dhh: lưu lượng khối hỗn hợp -Đặc tính thể tích +Đặc trưng tỷ lệ tiết diện có so với tổng diện tích ống 3.Sự phân bố pha dòng pha -Vòng tuần hoàn tự nhiên bao gồm phần ống không đốt nóng có môi chất chuyển động xuống, nối với bao ống góp -Trong ống đốt nóng, nước đốt nóng tới sôi sinh thành thành hỗn hợp nước tạo nên chênh lệch trọng lượng cột nước với ống xuống Sự chênh lệch gây chuyển động vòng -Hiện tượng sinh ống xuống gây đốt nóng ống xuống, áp suất lò bị giảm đột ngột, áp suất vào ống xuống giảm, bao theo dòng vào ống xuống -Các biện pháp nâng cao ổn định tuần hoàn +Về vận hành: nguyên nhân gây đốt nóng không đồng điều chỉnh chưa tốt vòi phun đóng xỉ +Về mặt cấu tạo: chủ yếu đặt ống nước vùng có nhiệt độ khác Khắc phục cách phân dàn ống thành nhiều phần nhỏ có vòng tuần hoàn riêng biệt, vòng chiếm vòng hẹp tường buồng lửa +Để giảm trở lực ống xuống người ta tăng diện tích ống xuống III.Sự chênh lệch nhiệt ống làm việc song song có môi chất chuyển động cưỡng -Các bề mặt truyền nhiệt có môi chất chuyển động cưỡng hâm nước nhiệt Nếu ống đặt song song có hấp thụ nhiệt không đồng hay có lưu lượng ống không đồng nhiệt độ môi chất khỏi ống khác nhau, vượt qua giới hạn cho phép gây nguy hiểm cho ống -Về vận hành: điều chỉnh vòi phun đóng xỉ -Về cấu tạo: ống nằm vùng khói có nhiệt độ khác nhau, sai số lắp ghép khác làm khoảng cách ống không đồng -Không có đồng thủy lực ống lưu lượng qua ống khác +Ảnh hưởng khác trở lực đến độ không đồng thủy lực +Ảnh hưởng thay đổi áp suất ống góp CHƯƠNG 12 CHẾ ĐỘ NƯỚC CỦA LÒ HƠI I.Đặc tính nước -Độ pH -Độ cứng nước: tổng nồng độ ion Ca Mg có nước -Độ kiềm nước -Độ khô kết: tổng hàm lượng vật chất lại sau chưng cất lại sau chưng cất nước II.Nhiệm vụ chế độ nước lò -Do cáu có hệ số dẫn nhiệt bé nên hấp thụ nhiệt lò giảm, làm tăng nhanh trình ăn mòn bề mặt đốt -3 nhiệm vụ chế độ nước +Ngăn ngừa tạo cáu bề mặt đốt +Duy trì độ mức độ cần thiết +Ngăn ngừa trình ăn mòn đường nước III.Quá trình sinh cặn lò đường nước cấp -Quá trình sinh cặn xảy trực tiếp bề mặt đốt Hiện tượng trình sinh cáu sơ cấp, pha cứng tách khỏi nước gọi cáu bám -Quá trình sinh cáu thứ cấp đặc trưng việc sinh cặn lớp nước gọi bùn, sau hạt lơ lửng không thải khỏi lò bám lại bề mặt đốt *Nguyên nhân sinh cáu -Giảm độ tan muối tăng nhiệt độ -Bốc nước liên tục làm nồng độ muối tăng nhanh -Trong trình đốt nóng bốc nước gây nên tượng phân ly ion để tạo thành ion cho muối khó hòa tan -Việc tạo nên cáu tinh thể bề mặt kim loại có độ nhám trở thành trung tâm tinh thể hóa, tách pha cứng khỏi dung dịch -Các muối cacbonat phân hủy nhiệt tạo nên bùn -Biện pháp thải cáu bẩn bề mặt đốt +Biện pháp khí: dùng búa đập, dao cạo cáu +Biện pháp dùng hóa chất: dùng kiềm axit hòa tan cáu IV.Ăn mòn kim loại bề mặt đốt 1.Ăn mòn điện hóa học -Ăn mòn kiềm dạng ăn mòn nước có nồng độ xút cao Nhiệt độ kiềm nồng độ kiềm lớn ăn mòn mạnh -Ăn mòn mỏi dạng hư hỏng đặc biệt kim loại Nó sinh tác dụng đồng thời ăn mòn điện hóa học ứng suất nhiệt thay đổi nhiệt độ, gây kẽ nứt có tính xuyên ngang tinh thể -Biện pháp +Dùng chế độ kiềm photphat: muối photphat phân hủy tạo xút tới trạng thái nguy hiểm, nồng độ xút tăng phản ứng nghịch xảy -Dùng chế độ kiềm sunfat: bốc nước lò, Na2SO4 có khả tác dụng với kim loại tạo nên bề mặt kim loại lớp cáu ngăn cản tác dụng kiềm -Kiềm nitrat đưa vào lò có khả tác dụng với kim loại để tạo nên lớp màng bảo vệ chống tác dụng ăn mòn xut 2.Ăn mòn hóa học -Chủ yếu ăn mòn nước, phá hủy kim loại tác dụng nhiệt trình ăn mòn chủ yếu nhiệt Thực chất trình ăn mòn -Ăn mòn nghỉ ăn mòn xảy thời gian ngưng lò, áp suất lò thấp không khí ẩm lọt vào bên gây ăn mòn -Biện pháp +Phòng mòn khô: giữ cho không gian lò có độ khô cách sấy khô sau tháo khỏi lò đặt lò chất hút ẩm +Phòng mòn ướt: đổ đầy nước có độ kiềm vào lò tạo nên màng oxit bề mặt kim loại để ngăn ngừa oxy hóa tiếp +Phòng mòn khí: đưa vào lò khí NH3 với áp suất dư 100N/m2 nito đưa vào hút oxy màng ẩm V.Biện pháp chống đóng cáu -Phương pháp xử lý nước trước đưa vào lò -Phương pháp xử lý nước bên lò: biến vật chất có khả sinh cáu có nước thành vật chất tách pha cứng thành bùn, dùng phương pháp xả lò để thải chúng khỏi lò Dựa nguyên tắc +Dùng hóa chất +Dùng chất có khả lơ lửng nước lò để trở thành trung tâm tinh thể hóa hạn chế trình tinh thể hóa pha cứng bề mặt kim loại +Vật chất đưa vào lò trở thành màng che phủ bề mặt kim loại -Sự phân hủy nhiệt số chất hòa tan tạo nên vật chất khó tan tách pha cứng dạng bùn Dùng thiết bị làm mềm nước VI.Xử lý nước trước đưa vào lò -Biện pháp xử lý nước lắng lọc có nhiệm vụ thải khỏi nước vật chất lơ lửng coi sơ phải thực nhiều phương pháp khác 1.Phương pháp lắng cặn -Dùng kiềm kiềm thổ tác dụng với muối nước tạo thành chất không tan sau để lắng cặn 2.Phương pháp trao đổi cation -Sử dụng loại cationit Na, NH3, H, với ký hiệu NaR, HR, NH4R -R gốc cationit không hòa tan nước 3.Xử lý trao đổi anion -Anion muối axit trao đổi với anion anionit, ký hiệu Ra cung cấp OH4.Các phương pháp khác -Điện trường, từ trường, siêu âm CHƯƠNG 13 THU NHẬN HƠI SẠCH I.Yêu cầu với chất lượng -Độ đặc trưng mức độ chứa tạp chất dòng -Nguyên nhân chủ yếu làm bẩn bão hòa có lẫn giọt nước lò có chứa nồng độ cao muối dễ hòa tan hạt cứng lơ lửng Khi bão hòa nhiệt nhiệt vật chất trở thành cáu đóng lại đóng lại nhiệt, phần muối tan vào nhiệt II.Sự hút ẩm theo bão hòa -Sự có mặt giọt ẩm nguồn bẩn chủ yếu bão hòa áp suất trung bình áp suất thấp -Để thu nhận có độ khô cao, độ lớn cần giảm tốc độ bốc bốc khỏi bề mặt cách tăng kích thước bao III.Quá trình sinh cáu đường -Khi bão hòa nhiệt nhiệt, giọt nước ẩm bốc hết, phần vật chất giọt nước trở thành cáu đóng lại vách ống nhiệt, phần khác hòa tới tua bin Trong trinh giảm áp tuabin, độ hòa tan vật chất giảm nhanh, hầu hết muối hòa tan đọng lại IV.Các thiết bị phân ly ẩm *Yêu cầu -Giảm động dòng hỗn hợp hơi-nước với lực va đập nhỏ tách phần khối lượng tối đa giọt nước khỏi -Phân bố đồng khoang bao để giảm tốc độ dòng -Phân ly khí tạo nên lực ly tâm làm dòng chuyển động cung -Quá trình phân ly chia làm giai đoạn +Giảm động dòng hỗn hợp từ ống lên bao +Phân ly nước ẩm khỏi -Bộ phân ly +Phân ly chớp +Phân ly dùng xiclon dùng nước có hàm lượng muối cao V.Rửa -Thực chất việc rửa cho tiếp xúc với nước nước mà bốc Thường dùng nước cấp hay dùng nước ngăn Bằng cách phun nước vào khoang hay cho khuếch tán qua nước -Khi tiếp xúc với nước rửa, giọt nước lò có nồng độ muối cao bay theo hỗn hợp với nước sạch, nhiên độ ẩm nhiệt tăng hàm lượng vật chất giảm nhiều -Để giảm độ ẩm sau rửa, người ta đặt thêm thiết bị phân ly trước đường lấy