thiết kế lò hơi đốt than phun công suất 150 tấn

 Sản lượng của lò hơi không bị hạn chế, thỏa mãn một chương trình nhiên liệu rộng hơn buồng lửa ghi, hiệu suất cháy cũng cao hơn buồng lửa ghi Có thể sấy không khí tới nhiệt độ cao 200

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu được trong sựphát triển kinh tế của mỗi nước Hiện nay ở nước ta cũng như hầu hết các nước khác trên thếgiới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm tỉ lệ chủ yếu trong tổng lượngđiện năng toàn quốc Trong quá trình sản xuất điện năng lò hơi là khâu quan trọng đầu tiên cónhiệm vụ biến năng lượng tang trữ của nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi Nó là một thiết bịkhông thể thiếu được trong nhà máy nhiệt điện, lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngànhcông nghiệp khác

Ở nước ta hiên nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và trung áp, vì thế việc nghiên cứuđưa các lò hơi cao áp vào sử dụng là rất hợp lý

Trong học kỳ này em được giao nhiệm vụ thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 120 tấn/h.Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy giáo: Thạc Sĩ Nguyễn Duy Thiện cùng với việc nghiêncứu các tài liệu khác , em đã hoàn thành được bản thiết kế này Tuy nhiên trong quá trình thiết kếkhông tránh khỏi những sai sót, em kính mong sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thầy cô giáo, emxin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 19 tháng 9 năm 2012

Người thiết kế

Nguyễn Văn Chấp

Trang 2

Đ án môn h c: Lò H i GVHD: Th c ồ án môn học: Lò Hơi GVHD: Thạc ọc: Lò Hơi GVHD: Thạc ơi GVHD: Thạc ạc Sĩ Nguy n Duy ễn Duy Thi n ện

PHẦN I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1 Sản lượng hơi quá nhiệt: D= 120 T/h

5 Nhiệt độ khói thải khỏi lò hơi: t’’ k =130 0C

9 Nhiệt độ hơi ra bộ quá nhiệt trung gian: t’’ qntg = 570 0C

Dựa vào sản lượng hơi quá nhiệt (D= 120 T/h) ta chọn là hơi buồng lửa đốt bột than phun, mặt khác buồng lửa phun có rất nhiều ưu điểm như:

Trang 3

 Sản lượng của lò hơi không bị hạn chế, thỏa mãn một chương trình nhiên liệu rộng hơn buồng lửa ghi, hiệu suất cháy cũng cao hơn buồng lửa ghi

 Có thể sấy không khí tới nhiệt độ cao (200 ÷ 450 0C), có điều kiện thuận lợi cho việc tự động hóa quá trình vận hành lò hơi

 Có thể đốt những nhiên liệu kém chất lượng và nhiên liệu có cỡ hạt nhỏ thu được trong quá trình khai thác:

 Phương pháp thải xỉ:

Vì nhiệt độ bắt đầu biến dạng của nhiên liệu khá cao t1 = 1100 0C, nên ta chọn phương phápthải xỉ khô

 Nhiệt độ khói thoát ra khỏi lò hơi: t’’ k= 130 0C

 Nhiệt độ khói trước cụm feston:

Dựa vào dải làm việc của bộ quá nhiệt ta chọn nhiệt độ khói trước cụm feston là: t’’ bl =1050 0C

 Nhiệt độ không khí nóng – nhiệt độ không khí ra khỏi bộ sấy không khí: với nhiên liệu là than gầy (theo trang 20 sách tính nhiệt lò hơi) ta chọn: t’’ kk= 350 0C

1.3 Cấu tạo tổng thể của lò hơi:

Trang 4

Trong bản thiết kế này chọn lò đốt bột than buồng lửa phun, thải xỉ khô một bao hơi Bốtrí đường khói đi theo hình chữ ᴨ, đường khói đi lên bố trí buồng lửa, đường khói nằm ngang bốtrí bộ quá nhiệt, đường khói đi xuống bố trí bộ quá nhiệt trung gian, bộ hâm nước và bộ sấykhông khí theo thứ tự

Toàn bộ buồng lửa bố trí dàn ống sinh hơi ở hai bên tường bố trí 4 vòi phun tròn xoáy

Bộ quá nhiệt chia làm 2 cấp, căn cứ đường hơi đi mà quy định cấp 1 và cấp 2

Bộ hâm nước và bộ sấy không khí cũng chia làm 2 cấp căn cứ vào chiều lưu lượng củanước và của không khí mà ta chia thành bộ hâm nước cấp 1 và cấp 2, bộ hâm nước làm bằng ốngthép uốn ngang, bộ sấy không khí làm bằng ống thép đứng

Lớp bảo ôn của buồng lửa chọn loại vữa cách nhiệt cromit

Trang 5

PHẦN II TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN LIỆU

Ở trạng thái lý thuyết ta tính hệ số không khí thừa α = 1 nhưng trong thực tế quá trìnhcháy luôn xảy ra với hệ số không khí thừa α > 1

2.2.1 Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết: (theo 3-22 trang 27 lò hơi 1).

VRO2 = VCO2 + VSO2

Trang 6

= 7,042 (m3tc/kg)

Thể tích khói lý thuyết

V0 = V0 kkho + V 0

H2O = 7,042 + 0,555

= 7,597 (m3tc/kg)

2.2.2 Thể tích sản phẩm cháy thực (được tính ở bảng 3)

(Theo bảng 9-5 trang 191 lò hơi 1) ta chọn hệ số không khí thừa α = 1,25

Thể tích hơi nước thực tế trong sản phẩm cháy:

VH2O = V0 H2O + 0,0161.(α -1).v0

kk = 0,555 + 0,0161(1.25 -1).7,211

Vậy rn= r RO2 + r H2O

= 0,141 + 0,062

Trang 7

2.2.3 Hệ số không khí thừa theo đường đi của khói

(Theo bảng 10-3 trang 260 lò hơi 1) ta có các giá trị không khí lọt vào đường khói (Δα) như sau:

Bảng 1: Giá trị không khí lọt vào đường khói

Hệ số không khí thừa tại các vị trí theo đường khói đi:

Hệ số không khí thừa đầu ra: α’’ = α’ + Δα

Bảng 2: Hệ số không khí thừa tại các vị trí đường khói đi

Trang 8

2.3 Tính entanpi của không khí và khói: (bảng 4)

- Entanpi của không khí lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy:

I0 kk = V 0 kk.(Cp.t)kk kJ/kg

Trong đó: V0 kk : Thể tích của không khí lý thuyết, (m 3tc/kg)

Cp : Nhiệt dung riêng các loại khí , (kJ/m3tc)

t : Nhiệt độ các loại khí , (0C)

Cp =1,2866 + 0,0001201.t

- Entanpi của khói lý thuyết :

I0 = VRO2 (C.t)RO2 + V0 N2.(C.t)N2 + V 0 H2O.(C.t)H2O , kJ/kg

C : Nhiệt dung riêng , kJ/kg.K

t : Nhiệt độ của các chất khí, ở đây ta lấy nhiệt độ của các chất khí trong khóithải bằng nhiệt độ khói thải:

Trang 9

Bảng 3 : Đặc tính của sản phẩm cháy

Trang 10

Đ án môn h c: Lò H i GVHD: Th c ồ án môn học: Lò Hơi GVHD: Thạc ọc: Lò Hơi GVHD: Thạc ơi GVHD: Thạc ạc Sĩ Nguy n Duy Thi n ễn Duy ện

Bảng 4: Entanpi của sản phẩm cháy (dựa vào bảng 3-2 trang 36 lò hơi 1)

2

11523,233

11719,833

900 9063,794 10529,77

5

12795,723

12913,553

13140,147

13366,742

17594,146

17755,212

18064,953

18374,694

Trang 11

1300 13519,61

5

15849,493

19229,396

1400 14656,50

1

17323,589

20987,714

1500 15802,90

6

18581,710

22532,437

27576,203

1900 20452,70

3

24158,841

29272,017

2000 21633,00

0

25568,849

30977,099

2100 22808,53

7

26989,136

32691,270

2200 22808,53

7

26989,136

32691,270

Trang 12

PHẦN III CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI

Lập phương trình cân bằng nhiệt cho lò hơi là xây dựng phương trình biểu diễn

sự cân bằng giữa nhiệt lượng đưa vào lò hơi với lượng nhiệt sử dụng hữu ích Q1 và cáctổn thất của lò Q2 , Q3 , Q4, Q5 , Q6

Từ phương trình cân bằng nhiệt ta có thể xác định được hiệu suất của lò hơi và lượngtiêu hao nhiên liệu

3.1 Lượng nhiệt đưa vào lò hơi

Lượng nhiệt đưa vào lò hơi được tính cho 1 kg nhiên liệu và xác định bởi công

thức 4-3 trang 38 (sách lò hơi 1), ta có:

Qđv = Qlv + Qn kk + Qnl + Qp (1)

Trong đó:

 Qlv – nhiệt trị thấp của nhiên liệu: Qlv th =27424 kJ/kg

 Qn kk – nhiệt lượng do không khí được sấy nóng bằng nguồn nhiệt bên ngoài Ở đây khôngkhí vào buồng lửa được lấy từ bộ sấy không khí ra nên: Qn kk = 0.

 Qnl – nhiệt vật lý của nhiên liệu đưa vào Qnl = Cnl tnl

Theo công thức 4-5 trang 38 (lò hơi 1) với nhiên liệu rắn thì:

Cnl = Cd

nl 100−W100 lv+W lv

100

Cd nl – tỷ nhiệt của nhiên liệu khô:

Với than gầy Cd nl = 0,22 kJ/kg 0C;

B – lượng tiêu hao nhiên liệu, kg/h;

Dqn, Dbh, Dtg – lưu lượng hơi quá nhiệt, lượng chi phí hơi bão hòa và hơi đi qua bộ quánhiệt trung gian, kg/h;

Trang 13

Dx – lưu lượng nước xả lò, thường lấy (1,5 -2) % Dqn , kg/h;

iqn, inc , i’, i’’, i’ tg, i ’’ tg – Entanpi của hơi quá nhiệt, nước cấp, nước bão hòa, hơi bão hòa, hơi

ở đầu vào và đầu ra bộ quá nhiệt trung gian, kJ/kg;

Vì: lò hơi không dùng hơi bão hòa và lượng nước xả lò nhỏ p= D x

D <2%

Ta có: Qhi = B.Q1 = Dqn(iqn - inc) + Dtg(i’’ tg – i ’ tg );

Với: tqn =5700C & Pqn = 170 bar, (tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt trang 297 BTNhiệt Động Kỉ Thuật), ta có: iqn =3567 kJ/kg

Với tnc = 2250C (tra bảng nước và hơi nước bão hòa theo nhiệt độ trang 285 BT NhiệtĐộng Kỉ Thuật), ta có: inc = 966,9 kJ/kg

Với t’ qntg =400 0C& t’’ qntg = 570 0C & Ptg =50 bar, (tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệttrang 297 BTNĐKT), ta có: i’ qntg =3182 kJ/kg; i ’’ qntg =3661 kJ/kg

Dtg = 0,9DO =0,9.120 = 108 t/h

=> Qhi = B.Q1 = 120.1000(3567 – 966,9) + 108.1000(3661 - 3182)

= 363744000 kJ/h =101.103 kW

3.3 Xác định các tổn thất nhiệt của lò hơi:

3.3.1 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học: Q 3 (kJ/kg), q 3 (%).

(Theo bảng 10-2 trang 260 sách lò hơi 1) ta chon: Q3 = 0; q3= 0

3.3.2 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học: Q 4 (kJ/kg), q 4 (%)

(Theo bảng 10-2 trang 260 sách lò hơi 1) ta chọn: q4 = 2%

3.3.3 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh: Q 5 (kJ/kg), q 5 (%)

(Theo đồ thị hình 4-1 trang 46 lò hơi 1) với D= 120t/h ta có: q5 = 0,55%

3.3.4 Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài: Q 6 (kJ/kg), q 6 (%)

Vì: lò hơi đốt than bột cháy theo ngọn lửa, thải xỉ khô A không cao (A =15,2%), theotrang 47 sách lò hơi 1 ta có thể bỏ qua tổn thất này: q6 =0

3.3.5 Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài

Theo công thức 4-15 trang 40 sách lò hơi 1:

Q2 = ( Ik – Ikkl).( 1- q4

100 ) ;

 Ik – entanpi khói thải, tính theo nhiệt độ khói thải (t’’ k)

Với t’’ k = 130 0C & α =1,465 từ bảng tính entanpi (bảng 5), ta có: Ik = 1865,975 kJ/kg

 Ikkl – Entanpi của không khí lạnh vào lò kJ/kg

Ikkl = αth I0

kkl

αth = 1,465: hệ số không khí thừa tại vị trí khói thải ra khỏi lò.

I0 kkl= V 0 kk.(Ct)kkl – Entanpi của không khí lý thuyết

Với: V0 kk = 7,211(m 3tc/kg)

(Ct)kkl – nhiệt dung riêng và nhiệt độ không khí lạnh tkkl =300C

Theo bảng 3-2 trang 36 sách lò hơi 1, ta có: (Ct)kkl =38 kJ/m3tc

=> I0 kkl = 7,211.38 = 274,018 kJ/kg

Vậy: Ikkl = 1,465.274,018 = 401,436 kJ/kg

Trang 14

=> Q2 = (1865,975 – 401,436)(1 - 2

100) = 1435,248 kJ/kg

Tổn thất do khói thải mang ra ngoài:

3.4 Lượng tiêu hao nhiên liệu

(Theo 4-13 trang 40 sách lò hơi 1);

3.5 Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán của lò :

(Theo công thức 3 - 16 trang 14 tính nhiệt lò hơi NSM) ta có :

Đ ơ n

v ị

quả

lv t

kJ/kg

Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu 27424

Trang 15

n

kJ/kg

15 i’

q ntg

kJ/kg

16 i’’

qnt g

kJ/kg

hi

kJ/h

Dqn(iqn - inc) + Dtg(i’’ tg – i ’ tg ) 36374

4000

Trang 16

g/h

B = Q hi

Q đv η

14378,006

tt

Kg/h

Btt = B ( 1- q4

100 )

14090,446

PHẦN IV THIẾT KẾ BUỒNG LỬA

Mục đích : Xác định các kích thước hình học của buồng lửa và cách bố trí thiết bị trên

buồng lửa, các dàn ống sinh hơi Đồng thời xác định diện tích buồng lửa, tính nhiệt trongbuồng lửa, tính nhiệt lượng trao đổi trong buồng lửa

4.1 Xác định kích thước hình học của buồng lửa

4.1.1 Xác định thể tích buồng lửa:

Vbl = B tt Q t

lv

q v , m3

Trong đó: Btt : lượng nhiên liệu tiêu hao (kg/h)

Qlv t : nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu

qv : nhiệt thể thể tích của buồng lửa

Cũng như các thiết bị buồng lửa khác, buồng lửa phun phải đảm bảo cháy hoàntoàn nhiên liệu với hệ số α nhỏ nhất Khói sinh ra trong buồng lửa phải được làm lạnhđến nhiệt độ thích hợp để khi ra khỏi buồng lửa tro bay theo khói không còn ở trạng tháichảy lỏng để có thể bám lại trên các bề mặt truyền nhiệt, tro sinh ra trong buồng lửa phảikhông ngừng được thải ra khỏi buồng lửa và không bám lên bề mặt đốt bức xạ

Tất cả các yếu tố trên chịu ảnh hưởng trực tiếp ở kích thước bề mặt hấp thụnhiệt đặt trong buồng lửa và thể tích buồng lửa, thể hiện ở nhiệt thể thể tích qv

Khi bề mặt hấp thụ nhiệt bằng bức xạ trong buồng lửa quá bé, nhiệt độ khóithải ra khỏi buồng lửa sẽ lớn Nếu nhiệt độ này lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của tro thì tro

sẽ bám lại trên bề mặt hấp thụ nhiệt của buồng lửa phải chọn thỏa đảng

Khi kích thước của buồng lửa càng lớn thì vốn đầu tư cho buồng lửa càng tăng,

do khi ấy phải tăng chi phí cho việc bảo ôn, khung lò…Vì vậy, để giảm giá thành củabuồng lửa thì cần phải giảm Vbl tới mức tối thiểu, nghĩa là phải chọn qv tới mức lớn nhất

Trang 17

cho phép Nhưng nếu qv quá lớn thì q3 và q4 sẽ tăng lên Do đó việc chọn qv phải dựa trênchỉ tiêu kinh tế là chính.

(Theo bảng 9-5 trang 191 sách lò hơi 1), ta chọn: qv = 175 (kW/m 3 )

Ta có: V bl = 14090,446.27424 103

175.103.3600 = 613 m

3

Thể tích buồng lửa giới hạn bởi mặt trong của các tường buồng lửa

4.1.2 Xác định chiều cao buồng lửa:

Chiều cao buồng lửa được lựa chọn trên cơ sở đảm bảo chiều dài ngọn lửa chonhiên liệu cháy kiệt trước khi ra khỏi buồng lửa Chiều dài ngọn lửa tạo nên trong quátrình cháy tùy thuộc vào loại nhiên liệu đốt, phương pháp đốt và công suất lò hơi

Chiều dài ngọn lửa lnl được tính: lnl = l1 + l2 + l3

Trang 18

Vậy ta chọn chiều dài ngọn lửa lnl = 12 m

4.1.3 Xác định kích thước các cạnh của tiết diện ngang buồng lửa

Xác định tiết diện ngang của buồng lửa

Fbl = a x b (m2)

Với: a – chiều rộng của buồng lửa

b – chiều sâu của buồng lửa

Trang 19

Vì: chiều sâu phải đảm bảo chiều sâu tối thiếu để ngọn lửa không đập vào tường đối diện.

vì thế (theo trang 17 sách tính nhiệt lò hơi NSM), chiều rộng và chiều sâu của buồng lửaphải thỏa mãn 3 điều kiện:

 Đảm bảo tỉ lệ rộng/sâu = a/b = 1,2 ÷ 1,25

 Thỏa mãn nhiệt thế thể tích chiều rộng buồng lửa qr (t/m.h)

 Thỏa mãn chiều sâu tối thiếu buồng lửa

 Tính chọn chiều sâu buồng lửa (b)

(Theo bảng 3 trang 17 sách tính nhiệt lò hơi), với D = 120 t/h ta chọn: b= 6,5 m

 Tính chọn chiều rộng của buồng lửa (a)

(Theo trang 17 sách tính nhiệt lò hơi) với a/b = 1,2 ÷ 1,25 ta chọn: a/b =1,2

=> chiều rộng của buồng lửa: a= 1,2 x b = 1,2 x 6,5 = 7,8 (m)

Vậy diện tích tiết diện ngang buồng lửa:

Fbl = 7,8 x 6,5 = 50,7 (m2)

Chiều cao buồng lửa: H = V bl

F bl =

61350,7 =12,091 (m)

4.1.4 Cấu tạo của phểu tro lạnh

(Theo trang 130 sách thiết bị lò hơi Hoàng Ngọc Đồng), đáy phểu tro lạnh 0,8 ÷ 1,2 m

Ta chọn chiều dài đáy phểu tro lạnh bằng 1 m Cạnh nghiêng so với mặt phẳng ngangmột góc 550

4.1.5 Chọn loại vòi phun và cách bố trí

Theo trang 18 sách tính nhiệt lò hơi với D= 120 t/h Ta chọn:

Loại vòi phun tròn, số lượng 4 vòi và đặt ở tường bên (mỗi bên 2 vòi)

(Theo bảng 5 trang 19 sách tính nhiệt lò hơi), ta có kích thước đặt vòi phun trên tườngbuồng lửa

 Khoảng cách từ trục vòi phun đến mép phểu thải tro lạnh x = 2 (m)

 Khoảng cách từ trục vòi phun ngoài cùng đến mép tường buồng lửa y = 2 (m)

 Khoảng cách giữa hai trục vòi phun trong dãy theo phương ngang z = 2,5 (m)

4.1.6 Xác định diện tích buồng lửa

Trang 20

IJ

ol3

Q

AI =IL tag600 = 5,629 m

AG = BG.tag300 = 1,876 m

Trang 21

F3 = F(HCDL) = DL.HL =7,313.6,5 = 47,535 m2

F4 = F(CMND) = CD+ MN

2 EO

2 = 10,063 m2 => Fb = 81,991 m2

b) Diện tích tường trước:

Ft = (AB + BC + CE2 ).a

= (3,752 + 10,975 + 4,794

2 ) 7,8 = 133,567 m2c) Diện tích tường sau:

Fs = (DL + DF

2 ).a = (7,313 +

4,794

2 ) 7,8 = 75,738 m2d) Diện tích tường ở dãy feston:

Ta thấy: Tỉ số thể tích buồng lửa theo giả thuyết hình vẽ gần đúng với giá trị ban đầu nên

ta chọn thể tích buồng lửa Vbl = 639,529 m3, do đó ta không cần tính lại các thông số đãchọn

4.2 Đặc tính cấu tạo của dàn ống sinh hơi và độ đặt ống trong buồng lửa

Trang 22

(Theo trang 134 sách thiết bị lò hơi Hoàng Ngọc Đồng) ta chọn giàn ống sinh hơi có cấutạo:

 Đường kính ngoài của ống dng = 60 mm

 Độ dày δ = 6 mm

 Bước ống tương đối: s/d = 1,1 ÷ 1,25

Trong thiết kế này ta chọn: s/d = 1,25, => bước ống s = 1,25.d = 75 mm

 Khoảng cách từ tâm ống đến tường e = (0,8 ÷ 1).d

Đ ơ n vị

T ư ờ n g tr ư ớ c

T ư ờ n g sa u

T ư ờ n g b ê n

F es to n

kínhngoàicủa ống

75

ốngtươngđối

s/d

25

1,25

Trang 23

4 Khoảng

cách từtâm ốngđếntường

m

60

góc dànống

95

0,95

tích bềmặt bức

xạ hữuhiệu

Hi

b x

m

26,889

71,951

77,891

48,165

04

104

86

104

diệntích bềmặt bức

xạ hữuhiệu

Hb x

m

Trang 24

Bảng 7: Tính truyền nhiệt buồng lửa

0,95

5 Hệ số không khí thừa ở đầu ra buồng

lửa

7 Hệ số lọt không khí của hệ thống nghiền

12 Hệ số không khí thừa cuối bộ sấy không

16 Chiều dày bức xạ hữu hiệu của lớp khí S m

(theo trang 25 TNLH), 3,6 V bl

F bl = 3,6.

639,529423,987

5,430

Trang 25

20 Lực hút khí 3 nguyên tử PnS m.bar p.rn.S (trang 25 TNLH) 1,141

21 Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa t’’

22 Hệ số làm yếu bức xạ của khí 3 nguyên

tử

kb - Theo toán đồ trang 235 sách lò hơi 1, NSM 0,27

-Theo trang 24 TNLH, abl = a nl

a nl+(1−a nl) ξ ψ

0,96

34 Tỷ số giữa vị trí có nhiệt độ lớn nhất với

chiều cao buồng lửa

-x = h vp

35 Hệ số phụ thuộc vào vị trí tương đối của

điểm có nhiệt độ cực đại M - 0,59 – 0,5.X (theo trang 238 sách LH1) 0,43

36 Entanpi của khói ra khỏi buồng lửa I’’

t¿−t bl ''

16,739

Trang 26

38 Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa theo

Trang 27

PHẦN V

BỘ QUÁ NHIỆT NỬA BỨC XẠ

Mục đích: Xác định cấu tạo và trao đổi nhiệt trong bộ quá nhiệt nửa bức xạ.

Do nhiệt độ hơi quá nhiệt ở đầu ra của bộ quá nhiệt cao tqn = 5700C > 5300C nên đòi hỏi

bộ quá nhiệt phải đặt ở vùng khói có nhiệt độ cao Bộ quá nhiệt đặt ở trên buồng lửa trước bộfeston gọi là bộ quá nhiệt nửa bức xạ

Bộ quá nhiệt bức xạ là những chùm ống xoắn chữ U được chế tạo dạng dàn phẳng

Theo trang 86,87 sách lò hơi 2 – Nguyễn Sĩ Mão ta chọn:

Số ống:

N = 4 F

Π d2 = 4.0,058

3,14.0,0322 = 72 (ống)

Trang 28

Trang 29

Bảng 8: Đặc điểm cấu tạo của bộ quá nhiệt nửa bức xạ

hiệu

10 Chiều cao của bộ quá nhiệt nửa

14 Hệ số bức xạ của bộ quá nhiệt

Trang 30

Bảng 9: Tính cân bằng nhiệt của bộ quá nhiệt nửa bức xạ

5 Nhiệt độ trung bình trong buồng

10 Phụ tải nhiệt của các tấm quá

nhiệt đặt ở đầu ra buồng lửa

16 Hệ số làm yếu bức xạ bởi khí 3 Kk - Theo toán đồ 10.8 trang 235 lò hơi 1 0,6

Trang 31

nguyên tử

17 Hệ số làm yếu bức xạ bởi tro Ktro - Theo toán đồ 10.7 trang 234 lò hơi 1 0,0103

19 Độ đen của khói trong bộ quá

nhiệt nửa bức xạ

20 Hệ số góc từ tiết diện vào đến

s1)

2+1 - s l

1

0,067

22 Nhiệt lượng bức xạ từ BQN nửa

26 Lượng nhiệt hấp thụ của bộ quá

nhiệt tấm và diện tích phụ theo

28 Nhiệt độ hơi đầu vào t’ 0C Tra bảng hơi nước bão hòa với P = 170 bar 352,26

29 Entanpi của hơi đầu vào i’ kJ/kg Tra bảng hơi nước bão hòa với P = 170 bar 2648

Trang 32

38 Hệ số tỏa nhiệt bức xạ αbx W/m2k 1,163.ak at bx (theo trang 252 sách LH1) 113,64

39 Tốc độ trung bình của khói đi

qua cụm ống

3600 F k (1 + t tb

40 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu αk W/m2k 1,163.CS2.Cvl.αt đl (CS2, Cvl, α t đl , ta tra theo toán đồ) 66,843

41 Hệ số trao đổi nhiệt bức xạ của

qua)

60,691

46 Lượng nhiệt hấp thụ của BQN

từ phương trình truyền nhiệt

B t

394,659

Trang 33

PHẦN VI THIẾT KẾ DÃY FESTON

Mục đích : Xác định kích thước cấu tạo của feston Tính toán trao đổi nhiệt của dãy feston.

6.1 Đặc tính cấu tạo dãy feston

Dãy feston do dàn ống sinh hơi ở cửa ra buồng lửa có nhiệt độ của khói cao nhằm làm giảm

nhiệt độ khói thải đồng thời giảm lượng tro bay theo khói Ở đây các ống được bố trí kiểu so le

 Số dãy ống feston: Ta chọn 4 dãy

 Bước ống ngang: S1 = 4S = 4.75 = 300 mm

 Bước ống dọc : S2 = 250 mm

(vẽ hình và chèn bảng vào)

6.2 Tính truyền nhiệt dãy Feston

Mục đích là để xác định lượng truyền nhiệt đối lưu Qđl p và nhiệt độ khói ra sau dãy Feston Vìkết cấu đã chọn trước nên ta sử dụng phương pháp tính kiểm tra

+ số ống dãy feston : 4 dãy

Trang 34

Bảng 10 : Đặc tính cấu tạo của dãy pheston

hiệu

8 Bề mặt hấp thụ của mỗi dãy ống Hi

12 Diện tích bề mặt chịu nhiệt bức xạ Hbx

Trang 35

22 Tiết diện trung bình đường khói đi qua

dãy festoon

F v+F r

40,345

Bảng 11 – Tính truyền nhiệt đối lưu dãy pheston

Trang 36

25 Lượng nhiệt truyền tính toán

ứng với 1 kg nhiên liệu Q p

Δt p.3600

B tt.1000

Trang 37

PHẦN VII PHÂN PHỐI NHIỆT LƯỢNG CỦA CÁC BỀ MẶT ĐỐT

Sau khi đã xác định xong nhiệt độ khói ra sau dãy feston thì ta có thể tiến hành tính kiểmtra toàn bộ sự phân bố nhiệt lượng hấp thụ của các bề mặt đốt Mục đích tính toán là để:

 Xác định lượng nhiệt hấp thụ của từng bề mặt đốt

 Xác định nhiệt độ khói trước và sau bề mặt đốt

Từ kết quả tính toán ta sẽ kiểm tra:

 Nhiệt giáng entanpi trong từng bề mặt đốt có thích hợp không?

 Độ sôi của bộ hâm nước có thích hợp không (≤ 20%)

 Đồng thời kiểm tra phân tích tính toán trước có thích hợp không

Ta đi vào các nội dung tính toán sau:

7.1 Tổng lượng nhiệt hấp thụ của lò

Qhi = D(iqn - inc)

Từ chương 3 ta có: Qhi = 101.103 (kW)

7.2 Tổng nhiệt lượng hấp thu bức xạ của dãy feston

Từ công thức (10-91), (10-94), (10-95), trang 264, 265 sách LH1- Nguyễn Sĩ Mão ta có: