Bộ quá nhiệt trong hệ thống lò hơi

CHƯƠNG 14 BỘ QUÁ NHIỆT I.Khái niệm -Bộ nhiệt thiết bị dùng để gia nhiệt từ trạng thái bão hòa áp suất bao tới trạng thái nhiệt quy định -Ở lò đại, nhiệt thường đặt vùng khói có nhiệt độ cao tới 1000 độ nhiệt đặt sau cụm ống pheston nên gọi nhiệt đối lưu -Bộ nhiệt đặt phía buồng lửa trước cụm ống pheston gọi nhiệt nửa xạ -Bộ nhiệt đặt xen kẽ với dàn ống xung quanh buồng lửa gọi nhiệt xạ -Bộ nhiệt bao gồm phần xạ, nửa xạ, đối lưu gọi nhiệt tổ hợp -Để tăng hiệu suất chu trình nhiệt, chu trình từ cao áp trở lên, người ta sử dụng nhiệt trung gian Nguồn nhiệt dùng để nhiệt trung gian chủ yếu khói lò nhiệt trung gian thường đặt vùng khói đối lưu II.Cấu tạo nhiệt 1.Bộ nhiệt đối lưu -Bộ nhiệt đối lưu bao gồm ống xoắn có đường kính khoảng từ 28-42mm, có bề dày nhỏ theo công nghệ chế tạo ống 3mm lớn theo điều kiện bền 7mm Những ống xoắn đặt đứng hay đặt nằm ngang Việc đặt ngang đứng phụ thuộc vào phương dòng khói a.Bộ nhiệt có ống xoắn đặt nằm ngang -Bộ nhiệt có ống xoắn đặt nằm ngang chủ yếu dùng cho lò nhỏ kiểu ống nước sinh nằm nghiêng để tận dụng không gian đường khói lò Loại nhiệt cho phép xả nước đọng ống xoắn ngưng đọng lại lúc ngưng lò khắc phục tượng ăn mòn nghỉ Song nhiệt đặt ngang có nhược điểm hệ thống treo đỡ ống xoắn phức tạp -Người ta thường treo ống xoắn cấu treo thép chịu nhiệt, ống xoắn giữ đai thép sau treo với khung lò Giá treo làm thép hợp kim làm việc nhiệt độ cao mà không làm mát nên khó làm việc đảm bảo lâu dài b.Bộ nhiệt có ống xoắn đặt đứng -Mỗi ống xoắn đặt mặt phẳng vuông góc với ngực lò đảm bảo đường cắt đường khói nhiều lần Các ống đốt nóng đồng trường nhiệt độ giảm dần theo chuyển động dòng khói Việc treo ống xoắn đơn giản, cấu treo làm việc nhẹ nhàng đảm bảo so với ống xoắn đặt nằm ngang -Để tăng cường độ cứng cụm ống bảo đảm khoảng cách ống xoắn người ta dùng gang chịu nhiệt hình lược nẹp thép chịu nhiệt -Đa số ống dẫn từ bao tới nhiệt đặt sát trần lò, vừa hấp thụ nhiệt vừa làm mát trần lò -Khi đốt nhiên liệu nhiều tro, người ta lắp ống xoắn theo dạng cụm ống song song Các ống xoắn bố trí theo dạng ống đơn ống kép Tốc độ bố trí ống kép giảm nửa -Nhược điểm quan trọng nhiệt đặt đứng không xả nước đọng khỏi khỏi ống xoắn Nước đọng ống xoắn gây ăn mòn nghỉ, mặt khác ngăn cản không cho thoát khỏi nhiệt lúc khởi động lò 2.Bộ nhiệt xạ nửa xạ a.Bộ nhiệt nửa xạ -Bao gồm chùm ống xoắn hình chữ U dị hình đặt dọc phía buồng lửa Khoảng cách dàn ống khoảng từ 700-1000mm khắc phục khả tạo nên cầu xỉ dàn ống nhiệt -Để giữ dàn ống không bị cong bảo đảm khoảng cách dàn ống người ta dùng ống giữ Những ống giữ là ống dàn ống khác nối với nẹp -Sử dụng rộng rãi cho lò có nhiệt độ khoảng 530-540 độ b.Bộ nhiệt xạ -Thường có dạng dàn ống đặt tường hay trần buồng lửa Phụ tải nhiệt nhiệt xạ thường cao nhiệt đối lưu từ 3-5 lần 3.Bộ nhiệt tổ hợp -Bộ nhiệt đối lưu tổ hợp bao gồm phần: nửa xạ đối lưu hay gồm phần: xạ, đối lưu nửa xạ -Dạng bố trí đối lưu-bức xạ Dòng gia nhiệt phần đối lưu trước gia nhiệt cuối phần xạ -Dạng bố trí xạ-đối lưu -Dạng bố trí xạ-đối lưu-bức xạ III.Điều chỉnh nhiệt độ nhiệt -Trong trình việc lò nhiệt độ nhiệt thường không giữ ổn định mà thay đổi Nguyên nhân gây lên thay đổi nhiệt độ nhiệt chế độ làm việc lò thay đổi -Những chế độ lò thay đổi +Thay đổi phụ tải lò +Dao động áp suất đường chung +Thay đổi chất lượng nhiên liệu +Thay đổi nhiệt độ nước cấp +Đóng xỉ dàn ống xạ pheston +Thay đổi hệ số không khí thừa +Bám bẩn bề mặt đốt lò ảnh hưởng việc thổi tro bám +Thay đổi vị trí lửa buồng lửa máy cấp bột than làm việc không đặn +Do có hiên tượng cháy lại nhiệt -Sự thay đổi nhiệt độ nhiệt không điều chỉnh ảnh hưởng đến tiêu kinh tế kỹ thuật lò +Nếu nhiệt độ nhiệt giảm làm giảm hiệu suất chu trình nhiệt, gây ảnh hưởng xấu tới điều kiện làm việc tuabin có độ ẩm tầng cuối tăng lên +Nếu nhiệt độ nhiệt trị số cho phép làm giảm điều kiện sức bền kim loại ống *Phương pháp điều chỉnh nhiệt độ nhiệt -Điều chỉnh hơi: nhiệt độ nhiệt điều chỉnh nhờ tác dụng nguồn nước hay nguồn -Điều chỉnh khói: nhiệt độ nhiệt điều chỉnh cách thay đổi nhiệt lượng hấp thụ nhiệt thay đổi lưu lượng khói hay thay đổi nhiệt độ khói -Yêu cầu với phương pháp điều chỉnh nhiệt độ nhiệt +Có quán tính điều chỉnh ( thời gian chậm trễ ) bé +Có phạm vi điều chỉnh lớn, đáp ứng thay đổi nhiệt độ nhiều chế độ thay đổi lò +Cấu tạo chắn, chi phí vật liệu bé +Đảm bảo làm giảm hiệu suất chu trình nhiệt +Dễ dàng tự động hóa hệ thống điều chỉnh a.Điều chỉnh nhiệt độ nhiệt nước -Đối với nhiệt sơ cấp, cấu điều chỉnh nhiệt độ gọi giảm ôn *Bộ giảm ôn trao đổi nhiệt bề mặt -Là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống, nước để giảm ôn ống hình chữ U ống -Vị trí nhiệt +Về phía nhiệt, nghĩa đầu nhiệt +Về phía bão hòa, nghĩa đầu vào nhiệt +Đặt xen kẽ cấp nhiệt -Khi đặt giảm ôn đầu nhiệt đảm bảo điều chỉnh nhanh nhiệt độ nhiệt Nhưng đặt toàn bộ nhiệt đặt trước giảm ôn không điều chỉnh nghĩa làm việc với nhiệt độ nhiệt cao trị số định mức Dùng cho lò có nhiệt độ nhiệt không 375 độ -Khi đặt giảm ôn đầu vào nhiệt, nhược điểm làm ẩm hơi, quán tính điều chỉnh lớn nên dùng cho lò có nhiệt độ nhiệt 510 độ -Ở lò có nhiệt độ nhiệt 450 độ dùng biện pháp đặt xen kẽ -Nước dùng để giảm ôn nước cấp hay nước lò Khi đặt giảm ôn bề mặt đầu vào nhiệt, làm lạnh nước cấp nước lò nhiệt độ nước lò nhiệt độ bão hòa Việc điều chỉnh nhiệt độ tiến hành cách thay đổi lượng nước cấp đưa vào bảo ôn *Bộ giảm ôn hỗn hợp -Hơi nhiệt làm lạnh dòng nước phun vào qua ống phun Các hạt nước phun thành bụi nhỏ hỗn hợp với nhiệt bốc đồng thời làm giảm nhiệt độ nhiệt -Đòi hỏi cao chất lượng nước -Quán tính điều chỉnh nhỏ, cấu tạo đơn giản chắn Nước phun trực tiếp ống dẫn hay riêng giảm ôn hỗn hợp b.Điều chỉnh nhiệt độ nhiệt khói *Điều chỉnh thay đổi lưu lượng khói qua nhiệt -Thay đổi lưu lượng khói nhờ chắn để hướng toàn hay phần khói qua nhiệt Như đường khói nhiệt chia làm phần: phân qua phần nhánh không qua nhiệt hay gọi đường khói tắt -Trên đường khói tắt đặt thêm hâm nước, nhiệt trung gian *Điều chỉnh cách thay đổi nhiệt độ khói qua nhiệt -Bằng cách thay đổi vị trí trung tâm lửa theo chiều cao buồng lửa Việc dịch chuyển trung tâm lửa thực quay vòi phun quay hay thay đổi số lượng vòi phun làm việc -Lúc nâng trung tâm lửa lên cao làm nhiệt độ khói trước nhiệt tăng làm tăng nhiệt độ -Phương pháp điều chỉnh không kinh tế tăng tổn thất q2, q4 *Điều chỉnh cách thay đổi đồng thời lưu lượng nhiệt độ khói -Dùng phương pháp tái tuần hoàn khói: trích khói sau hâm nước đưa vào buồng lửa -Khi cho lượng lớn khói tái tuần hoàn có nhiệt độ thấp vào buồng lửa nhiệt độ trung bình buồng lửa giảm làm nhiệt hấp thụ xạ giảm Trong lưu lượng khói tăng lên làm tăng nhiệt lượng hấp thụ nhiệt đối lưu làm nhiệt độ tăng lên Câu hỏi nhiệt chương 14 Câu Dàn ống pheston ? Nêu công dụng dàn pheston ? TL -Dàn ống pheston bề mặt sinh đối lưu đặt cửa buồng lửa, có bước ống lớn -Tác dụng tạo đường khói rộng để khói qua làm lạnh khói, khiến cho bay khói chuyển sang thể rắn, ngăn ngừa không gây đóng xỉ dàn ống bố trí dày đặc nhiệt Câu Vì nhiệt phải phân thành nhiều cấp nhiều phân đoạn ? TL -Nguyên nhân phải phân nhiệt thành nhiều cấp giảm độ chênh lệch nhiệt Sau phân thành cấp diện tích nhận nhiệt cấp nhỏ, tăng entanpi môi chất sau cấp không lớn, có chênh lệch nhận nhiệt giá trị không lớn cấp có ống góp trung gian nên hỗn hợp ống góp làm giảm chênh lệch nhiệt cấp nhiệt trước Câu Thế nhiệt trung gian ? Công dụng nhiệt trung gian? TL -Thiết bị dùng để gia nhiệt thoát phần cao cao áp tuabin đến nhiệt độ định, sau lại đưa vào phần trung áp để tiếp tục giãn nở sinh công gọi nhiệt trung gian Thông số phần trung áp: 3,82MN/m2 450 độ -Nhờ có nhiệt trung gian, nước làm tăng entanpi, tăng khả sinh công mà làm tăng hiệu suất chu trình, giảm độ ẩm thoát, giảm xâm thực cánh tầng tuabin Câu Vì tiết diện lưu thông nhiệt trung gian cần lớn nhiệt ? TL -Hơi nhiệt trung gian có áp suất thấp, thể tích riêng lớn, lưu lượng thể tích lớn để giảm tốc độ lưu lượng cần chọn ống có đường kính lớn để tổn thất áp suất qua nhiệt trung gian nhỏ, nâng cao hiệu suất tổ máy Câu Vì nhiệt trung gian dùng giảm ôn kiểu phun để điều chỉnh nhiệt độ nhiệt ? TL -Nếu nhiệt trung gian sử dụng giảm ôn kiểu phun để điều chỉnh nhiệt độ nhiệt làm tăng lưu lượng nhiệt trung gian, làm tăng tỷ lệ sinh công phần trung hạ áp tuabin, tỷ lệ sinh công phần cao áp giảm nên hiệu suất tổ máy giảm Câu Nêu yếu tố ảnh hưởng tới nhiệt độ nhiệt trung gian ? TL -Sự thay đổi nhiệt độ thoát tuabin sau phần cao áp -Lượng nhiệt hấp thụ nhiệt trung gian -Ảnh hưởng lượng qua nhiệt trung gian -Ảnh hưởng lượng nước giảm ôn Lượng nước giảm ôn lớn nhiệt độ nhiệt trung gian thấp Câu Có phương pháp điều chỉnh nhiệt độ nhiệt trung gian? TL -Điều chỉnh chắn khói phương pháp phổ biến Việc điều chỉnh độ mở chắn khói điều chỉnh lưu lượng khói qua nhiệt trung gian -Áp dụng tái tuần hoàn khói Sử dụng quạt tái tuần hoàn khói để hút phần khói đuôi lò, đưa trở buồng đốt để thay đổi lượng nhiệt hấp thụ nhiệt nhiệt trung gian, điều chỉnh nhiệt độ nhiệt trung gian -Thay đổi cao độ trung tâm lửa buồng lửa cách: thay đổi góc nghiêng vòi đốt, thay đổi phụ tải tầng vòi đốt, thay đổi lượng gió cấp vòi đốt Câu Trình bày, giải thích xu thay đổi nhiệt độ đầu nhiệt đối lưu độ ẩm than tăng lên ? TL -Khi độ ẩm than tăng lên nhiệt độ nhiệt nhiệt tăng -Nguyên nhân: độ ẩm than tăng lên làm tăng lưu lượng khói lò tăng lên, nhiệt lượng hấp thụ đối lưu nhiệt tăng làm tăng nhiệt độ Câu Hãy nói yếu tố ảnh hưởng tới thay đổi nhiệt độ nhiệt ? TL Các yếu tố ảnh hưởng tới thay đổi nhiệt độ nhiệt -Sự thay đổi tính chất nhiên liệu -Sự thay đổi lượng gió -Tình trạng cháy thay đổi -Sự bám bẩn đóng xỉ bề mặt đốt -Nhiệt độ nước cấp thay đổi -Sự thay đổi áp suất nhiệt -Sự thay đổi độ ẩm bão hòa Câu 10 Sự thay đổi tính chất nhiên liệu ảnh hưởng tới thay đổi nhiệt độ nhiệt ? TL -Sự thay đổi tính chất nhiên liệu ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ nhiệt Khi nhiệt trị nhiên liệu thấp, thành phần tro, độ mịn than thay đổi làm cho tình trạng cháy buồng đốt thay đổi, dẫn đến thay đổi thay đổi phụ tải nhiệt nhiệt độ nhiệt Câu 11 Sự thay đổi lượng gió ảnh hưởng tới thay đổi nhiệt độ nhiệt ? TL -Khi lượng gió tăng phạm vi định, trì lượng nhiên liệu đốt không đổi, mặt nhiệt độ buồng đốt giảm, lượng nhiệt hấp thụ xạ dàn ống giảm xuống nên lượng giảm -Mặt khác lượng gió tăng làm lượng khói tăng, tốc độ khói tăng, lượng nhiệt hấp thụ đối lưu tăng làm tăng nhiệt độ nhiệt Nếu trì phụ tải lò không đổi, cần tăng lượng nhiên liệu đốt lượng khói tăng, tốc độ khói tăng làm nhiệt truyền đối lưu tăng làm tăng nhiệt độ nhiệt Câu 12 Tình trạng cháy có ảnh hưởng tới thay đổi nhiệt độ nhiệt ? TL -Sự thay đổi tình trạng cháy làm thay đổi làm trung tâm lửa dịch chuyển lên xuống, làm cho tỷ lệ truyền nhiệt đối lưu xạ buồng đốt thay đổi nên nhiệt độ nhiệt thay đổi Câu 13 Tình trạng đóng xỉ, bám bẩn có ảnh hưởng tới thay đổi nhiệt độ nhiệt ? TL -Nếu dàn ống sinh bị đóng xỉ, lượng nhiên liệu đốt không đổi suất giảm, nhiệt độ khói thải buồng đốt tăng nên nhiệt độ nhiệt tăng Nếu trì suất không đổi lượng nhiên liệu đốt phải tăng, nên nhiệt độ khói khỏi buồng lửa tăng, lưu lượng khói tăng nên nhiệt độ nhiệt tăng Câu 14 Sự thay đổi nhiệt độ nước cấp có ảnh hưởng đến thay đổi nhiệt độ nhiệt ? TL -Khi nhiệt độ nước cấp tăng, lượng nhiệt hấp thụ nước dàn ống giảm Nếu lượng nhiên liệu không đổi, sản lượng lò tăng, lượng nhiệt hấp thụ giảm, làm nhiệt độ giảm Nếu trì công suất không đổi, cần giảm lượng nhiên liệu đốt, trình cháy giảm làm nhiệt độ nhiệt giảm Câu 15 Áp suất nhiệt thay đổi có ảnh hưởng đến nhiệt độ nhiệt ? TL -Khi áp suất giảm, nhiệt độ bão hòa tương ứng giảm, làm nhiệt độ nhiệt giảm