BÀI GIẢNG CHI TIẾT NỒI HƠI TÀU THỦY

Trường hợp sử dụng hóa năng: chất đốt được đốt cháy tạo thành khí lò, có nhiệt độ cao, tiếnhành trao đổi nhiệt bức xạ cho các bề mặt hấp nhiệt bức xạ xung quanh buồng đốt, sau đó quét qu

PHẦN I: NỒI HƠI TÀU THỦY

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Các chu trình thiết bị động lực hơi nước

1.1.1 Chu trình Rankine

Hệ động lực hơi nước làm việc với chu trình Rankine (hình 1.1a) có chu trình làm việc gồm các quá trìnhsau:

1-2: Hơi giãn nở đoạn nhiệt sinh công trong tua bin hơi

2-3: Hơi ẩm được ngưng tụ đẳng áp, đẳng nhiệt trong bầu ngưng

3-4: Nước được bơm cấp vào nồi hơi

4-5: Nước được đun nóng đến nhiệt độsôi

5-6: Hoá hơi đẳng áp, đẳng nhiệt trong nồi hơi

6-1: Hơi được quá nhiệt đẳng áptrong bộ sấy hơi

Chu trình được biểu diễn trên đồ thị p - v và T-s (hình1.1b)

1.1.2 Chu trình hồi nhiệt

Chu trình làm việc như sau (hinh1.2 và hình 1.3): 1 kg nước cấp từ trạng thái 4 qua thiết bị sinh hơi 1được cấp nhiệt đẳng áp theo quá trình 34561 tiếp đó vào tua bin 2 , sau phần cao áp trích ra g1 kg hơi đưavào bình gia nhiệt 5a để tiến hành quá trình thải nhiệt đẳng áp 2a 3a để cấp nhiệt đẳng áp cho (1-g1) kg nướccấp từ trạng thái 4a 3a

(1-g1) kg hơi nước đi tiếp qua tua bin trung áp 2b để tiếp tục giãn nở đoạn nhiệt 2a 2b sinh công, lại tríchtiếp g2 đưa vào bình gia nhiệt 5b thải nhiệt cho nước cấp ngưng tụ thành nước bão hoà 3b và cấp nhiệt cho (1-

g1-g2)kg nước cấp từ trạng thái 4b đến 3b

(1-g1-g2)kg hơi tiếp tục đi qua phần tua bin hạ áp 2c, giãn nở đoạn nhiệt đến áp suất p2 đi vào bình ngưng

3 thải nhiệt cho môi trường bên ngoài theo quá trình 23 rồi được đưa vào bơm 4 bơm đoạn nhiệt theo quátrình 34 đưa vào bình gia nhiệt 5b được cấp nhiệt đẳng áp đến 4b 3b rồi hỗn hợp với g2 kg nước ngưng trongbình gia nhiệt 5b tạo thành nước ở trạng thái 4b để cấp nhiệt theo quá trình 4a 3a tất cả qua bơm đến trạngthái 4 vào thiết bị sinh hơi để kết thúc chu trình Công sinh ra trong các quá trình giãn nở đoạn nhiệt trongcác cấp tua bin

l = 1.(i1- i2a) + (1-g1).( i2a- i2b) + (1-g1-g2).( i2b- i2)

Hình 1.1 Sơ đồ HĐLHN Rankine và đồ thị

NH- Nồi hơi; BSH - Bộ sấy hơi; TB - Tua bin; B- Bơm; BN- Bầu ngưng.

b) a)

BN 1

3 4

3 4

T

S

2 2 2 1 2 1 1

i i

g i g i g i i q

- Có thể năng cao được được hiệu suất nhiệt

của chu trình, áp suất đầu vào càng cao, số lần

gia nhiệt càng nhiều thì hiệu quả càng cao,

nhưng thiết bị phức tạp hơn nhiều

- Giảm được kích thước của tua bin ở các tầng

cuối vì lượng hơi nước đi qua giảm

- Có thể giảm hoặc bỏ hẳn bộ hâm nước

1.1.3 Chu trình có quá nhiệt trung gian

Hình 1.4 là chu trình với quá nhiệt trung

gian và biểu thị trên đồ thị T-S (hình 1.5)

Nhiệt lượng biến thành công có ích của chu

trình là: l = (i0 - i1) + (i2 - i3), Kcal/kg

Nhiệt lượng là 1 kg hơi nhận được:

q1 = (i0 - i3') + (i2 - i1),Kcal/kg

Vậy hiệu suất nhiệt của chu trình là:

3 2 1 0

1

i i i i

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý của chu trình

thiết bị động lực với quá nhiệt lần thứ hai.

1- Nồi hơi; 2- Bộ quá nhiệt chính; 3- Bộ quá nhiệt

lần thứ 2; 4- Phần cao áp của tua bin; 5- Phần thấp

áp của tua bin; 6- Bầu ngưng; 7- Bơm nước cấp.

Hình1.5 Chu trình với quá trình lần thứ hai trên đồ thị T-S

1 kg

(1-g1) kg (1-g1-g2) kg 2

x =0 0

4b 3a 4a

5a

1

Nguyên lý của chu trình như sau: Hơi sau khi giãn nở ở các tầng đầu của tua bin lại được hâm nóng thêm

ở bộ quá nhiệt lần thứ hai rồi cho giãn nở tiếp ở các tầng sau của tua bin

Khi áp dụng chu trình quá nhiệt lần thứ hai không những hạn chế độ ẩm cho phép (y3 < y3") của chu trình

mà còn có khả năng nâng cao hiệu suất nhiệt

1.2 Quá trình sinh hơi trên đồ thị I-t

Quá trình sinh hơi trong nồi hơi gồm 3 giai đoạn, được biểu diên trên đồ thị I-t (hình 1.6)

- Quá trình đun sôi nước (ở áp suất nồi hơi)

tiến hành theo đường nước sôi x = 0 (đoạn

Trên hình 1.6, 1'2'3'4' là quá trình sinh hơi ở

nồi hơi 20 kG/cm2, 212oC; 1"2"3"4" là ở nồi hơi

180 kG/cm2 356oC

Từ đồ thị trên thấy rằng: biến thiên entanpi

trong quỏ trình đun sôi iđs1 > iđs2 , diện

tích bề mặt hấp nhiệt Fđs1 < Fđs2 Trong quá

trình bốc hơi ibh1 > ibh2 suy ra Fbh1> Fbh2

Như vậy dung nồi hơi thông số cao sẽ tăng tính

kinh tế và có diện tích bốc hơi nhỏ hơn mà giá

thành chế tạo diện tích đun sôi rẻ hơn giá thành

diện tích bốc hơi

Chú ý rằng quá trình sinh hơi thực tế có phần khác trên: Nhiệt độ nước ra bộ hâm nước tiết kiệm chưađạt tới độ sôi, nhiệt bốc hơi cũng thấp hơn trị số lý thuyết

1.3 Hệ thống nồi hơi tàu thuỷ

1.3.1 Khái niệm về nồi hơi tàu thủy

1 Định nghĩa nồi hơi : Nồi hơi là thiết bị lắp đặt trên tàu thuỷ nhằm sinh ra hơi nước nhờ biến các dạng

năng lượng như hoá năng của chất đốt, năng lượng nguyên tử, phản ứng hạt nhân, năng lượng điện thànhnhiệt năng

2 Các bộ phận của nồi hơi:

- Nồi hơi : + có 1 hoặc nhiều cái

+ có thể là nồi hơi ống lửa hoạc nồi hơi ống nước

- Thiết bị buồng đốt, gồm : + Súng phun, hộp lửa…

- Thiết bị cấp nước : + Bơm cấp nước

+ Bàu hoàn nước cấp+ Thiết bị lọc

100 200 300 400

P=1at 20 40 80 120

x = 1

0.1 0.2 0.3

0.9 0.8 0.7

+ Hãm dầu+ Nếu là than (nghiền than, chuyển than)

- Thiết bị tự động điều chỉnh quá trình làm việc của nồi hơi

- Khung, dàn, bệ…

1.3.2 Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy

1) Đặc biệt an toàn là yêu cầu quan trọng nhất, vì rằng không những khi nồi hơi hỏng làm cho tàu khôngchạy được, thậm chí gây ra tai nạn cho tàu, do đó nồi hơi chỉ được dùng các kiểu nồi hơi cấu tạo bền, chắc,

đã qua thử thách lâu dài

2) Gọn, nhẹ, dễ bố trí lên tàu nhằm tăng trọng tải, mở rộng tầm xa hoạt động của tàu Do đó nồi hơidùng loại có nhiệt tải dung tích lò lớn, suất bốc hơi lớn, lưu tốc khí lò nhanh, số bầu nồi ít, đường kính bầunồi và ống bé để giảm độ dầy và trọng lượng

3) Cấu tạo đơn giản, thuận lợi cho việc vận hành, coi sóc, bảo dưỡng, sửa chữa, ít mục rỉ, sử dụng đơngiản phù hợp với trình độ, số lượng lao động và điều kiện làm việc của sĩ quan thợ máy trên tàu

4) Tính kinh tế cao: Đảm bảo hiệu suất ở toàn tải, hiệu suất giảm ít khi nhẹ tải, loại nồi hơi lớn đốt dầunên đạt hiệu suất 91-93% Nồi hơi của tàu dân dụng thường có hiệu suất cao vì nói chung yêu cầu về mặttrọng lượng và kích thước không cao lắm

5) Tính cơ động cao: Thời gian nhóm lò lấy hơi nhanh có thể nhanh chóng tăng giảm tải để thích ứngvới sự thay đổi chế độ làm việc của động cơ Khi điều chỉnh vị trí tàu, áp suất và nhiệt độ hơi nước vẫn tươngđối ổn định, mặc dù khi ấy nhiệt độ nước cấp nồi thường biến đổi Nồi hơi cần có năng lượng dự trữ lớn,buồng đốt ít quán tính Khi cần thiết có khả năng quá tải 25 45% Khi tàu nghiêng lắc ngang 300, nghiênglắc dọc  120 bảo đảm các mặt hấp nhiệt không bị nhô lên khỏi mặt nước Khi được cung cấp nhiều loại chấtđốt ở nhiều cảng, vẫn làm việc trong trạng thái tương đối tốt

Chú ý rằng yêu cầu của các loại tàu không giống nhau: Tàu khách, tàu hàng chạy định tuyến được cungcấp đều đặn một loại chất đốt, có điều kiện kiểm tra sửa chữa ở cảng, thời gian điều chỉnh vị trí tàu (manơ) ít,hầu hết thời gian làm việc đều ở toàn công suất nên cần bảo đảm hiệu suất cao khi tàu chạy bình thường (toàntốc độ) Tàu kéo, tàu cá, tàu công trình nhiều lúc kéo nhẹ lại cần lai dắt nên yêu cầu cơ động tốt và bảo đảmhiệu suất cao kể cả khi kéo nhẹ Tàu chiến yêu cầu thời gian nhóm lò lấy hơi thật ngắn, tính cơ động cao.Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy khác xa so với nồi hơi trên bộ: Kích thước trọng lượng, cấu tạo phảigọn nhẹ, đơn giản hơn, chất đốt tốt hơn Song nồi hơi tàu thủy thường dừng lò luôn nên có điều kiện thườngxuyên rửa nồi và sửa chữa (còn trên bộ thường trên một năm mới dừng lò tiến hành sửa chữa)

Các yêu cầu kể trên có thể không hoàn toàn thống nhất với nhau Ví dụ: Lượng nước nồi ít sẽ rút ngắnđược thời gian nhóm lò, giảm trọng lượng nồi hơi, song mực nước nồi và áp suất hơi nước có thể kém ổnđịnh

1.3.3 Hệ thống nồi hơi tàu thủy

Hệ thống nồi hơi tàu thủy dùng để cung cấp hơi nước cho máy chính, máy phụ, các hệ thống của tàu tuabin hơi, tàu máy hơi nước, cung cấp hơi cho một số máy phụ hơi nước, một số hệ thống hâm sấy và nhu cầusinh hoạt của tàu diesel, của xà lan lớn Hệ thống nồi hơi và thiết bị trao đổi nhiệt lợi dụng năng lượng củachất đốt (hóa năng của dầu đốt, năng lượng hạt nhân, điện năng) biến nước thành hơi nước có áp suất cao vànhiệt độ cao Trường hợp sử dụng hóa năng: chất đốt được đốt cháy tạo thành khí lò, có nhiệt độ cao, tiếnhành trao đổi nhiệt bức xạ cho các bề mặt hấp nhiệt bức xạ xung quanh buồng đốt, sau đó quét qua các bềmặt hấp nhiệt đối lưu của nồi hơi (các ống nước sôi, bộ sấy hơi, bộ hâm nước tiết kiệm, bộ sưởi không khí)tiến hành trao nhiệt đối lưu, rồi theo ống khói bay lên trời

Hệ thống nồi hơi tàu thủy có thể gồm có: Nồi hơi (một hoặc nhiều cái), thiết bị buồng đốt, các thiết bịđiều khiển và kiểm tra, thiết bị thông gió (quạt gió, quạt hút khói) thiết bị cấp nước (bơm cấp nước nồi, bầu

4

hâm nước nồi) Thiết bị lọc nước, thiết bị khử khí, thiết bị cấp chất đốt (bơm dầu đốt, thiết bị lọc dầu đốt,thiết bị hâm dầu đốt), thiết bị tự động điều chỉnh quá trình làm việc của nồi hơi.

1.3.4 Các thông số chính của nồi hơi tàu thủy

- Nhiệt độ ký hiệu là t ; đơn vị đo là oC; ngoài ra còn có các đơn vị đo khác như : T(oK), oR, oF…; Thiết bị

đo nhiệt đo là nhiệt kế

- Nhiệt độ hơi sấy ths là nhiệt độ của hơi sấy khi ra bộ sấy hơi

- Nhiệt độ hơi bão hòa tS là nhiệt độ của hơi bão hòa trong thân (bầu) nồi

- Nhiệt độ nước cấp tnc là nhiệt độ của nước cấp nồi, trước bộ hâm nước tiết kiệm

- Nhiệt độ khói lò kl: là nhiệt độ của khí lò ra khỏi nồi hơi

- Nhiệt độ không khí cấp kk là nhiệt độ của không khí nhập vào trong buồng đốt

3) Sản lượng hơi D (kg/h; t/h)

- Sản lượng hơi được đo bằng lưu lượng kế hoặc đo gián tiếp thông qua tính nhiệt, sự tỉêu hao hơi nước,

sự ngưng tụ của bầu ngưng, sự tiêu hao nhiên liệu…

- Là lượng hơi lớn nhất sinh ra trong một đơn vị thời gian dưới điều kiện nồi hơi cung cấp hơi nước ổnđịnh lâu dài Sản lượng hơi chung DN là tổng của sản lượng hơi sấy Dhs, sản lượng hơi giảm sấy Pgs, sảnlượng hơi bão hòa Dx

DN = Dhs + Dgs + Dx , (t/h) (1.1)Chú ý rằng Dx là lượng hơi bão hòa cung cấp cho máy phụ và hệ thống (chứ không phải là lượng hơi bãohòa sinh ra tạo bầu nôi) khi cần thiết, nồi hơi có thể quá tải đến sản lượng lớn nhất Dmax trong một số giờ quiđịnh

Dmax = 125 140% DN

4) Nhiệt lượng có ích: Q i (kcal/h; kJ/h)

Là nhiệt lượng đã dùng vào việc đun sôi, bốc hơi trong một giờ của nồi hơi, tức là nhiệt lượng đã dùng

để biến nước cấp thành hơi nước mà nồi hơi cung cấp trong một giờ

Qi = Dhs (ihs - inc) + Dgs (igs - inc) + Dx (ix - inc) (1.2a)

Qi = DN (iX - inc) + Dhs (ihs - iX ) + Dgs (igs - ix) (1.2b)Trong đó:

- i hs , i gs , i x - entanpi của hơi sấy, hơi giảm sấy, hơi bão hòa, kcal/kg

- i nc - entanpi của nước cấp nồi, kcal/kg

5) Hiệu suất nồi hơi:  N (%)

Là tỷ số giữa nhiệt lượng có ích cho nồi hơi trên nhiệt lượng do chất đốt tỏa ra

% Q

B

i i D i i D i i D Q B

Q

p H t

nc x x nc gs gs nc hs hs P H t

i N

Là số lượng chất đốt cần dùng để hệ động lực phát ra một mã lực có ích trong một giờ

Nồi hơi đốt dầu (PN = 100 120 kG/cm2, tS = 5500C) có ge = 200 210 g/mlci.h

8) Diện tích bề mặt hấp nhiệt H (m 2 )

Là diện tích bề mặt kim loại (của vách ống, của ống nước sôi, ống hâm nước tiết kiệm, ống sấy hơi, ốngsưởi không khí hoặc ống của ống lửa, hộp lửa, buồng đốt) hấp nhiệt, chất trao nhiệt (như khí lò, hơi sấy)truyền cho chất nhận nhiệt (nước, hơi nước, không khí) Riêng đối với bộ giảm sấy tính theo bề mặt hấp nhiệtcủa hơi truyền cho nước

Diện tích mặt hấp nhiệt tính về phía tiếp xúc với khí lò Riêng đối với bộ sưởi không khí và bộ giảm sấy,tính theo đường kính trung bình của ống

- Mặt hấp nhiệt bức xạ Hb (m2)là mặt hấp nhiệt cạnh buồng đốt, trực tiếp tiếp xúc với ngọn lửa ở đâyhình thức trao nhiệt chủ yếu là bức xạ trao nhiệt

- Mặt hấp nhiệt đối lưu Hđ (m2)là mặt hấp nhiệt ở xa buồng đốt và được khí lò quét qua Hình thức traonhiệt chính ở đây là trao nhiệt đối lưu

- Mặt hấp nhiệt bốc hơi Hbh là bề mặt hấp nhiệt của khí lò làm cho nước sôi và bốc hơi Nó bao gồmmặt hấp nhiệt của vách ống và ống nước sôi

- Mặt hấp nhiệt tiết kiệm Htk là bề mặt hấp nhiệt của bộ hâm nước tiết kiệm và bộ sưởi không khí kiểukhí lò (nếu bộ sưởi không khí dùng hơi nước để sưởi nóng thì được tính vào Htk)

9) Suất hấp nhiệt bề mặt q H (Kcal/m 2 h; kJ/m 2 )

Là số nhiệt lượng bình quân do 1m2 mặt hấp nhiệt nhận được trong 1 giờ

- Nồi hơi ống lửa đốt dầu thông gió bằng quạt: 25-32 (kg/h)

6

- Nồi hơi ống nước nhiệt tải cao: 80-120 (kg/h)

- Nồi hơi ống nước loại vừa: 50-80 (kg/h)

- Nồi hơi ống nước tuần hoàn cưỡng bức: 50-100 (kg/h)

Khi muội cáu đóng đầy, suất bốc hơi giảm

Suất bốc hơi lớn nhất dmax phụ thuộc vào cường độ làm mát ống tức là phụ thuộc vào lưu tốc tuần hoàn

và độ ổn định tuần hoàn

11) Dung tích buồng đốt: V bd (m 3 )

Để bảo đảm cho chất đốt cháy hoàn toàn, ngoài yêu cầu cung cấp đầy đủ ô xy ra còn cần bảo đảm nhiệt

độ trong không gian buồng đốt cao hơn nhiệt độ bén cháy của chất đốt, nhiệt độ khí lò trong buồng đốt cần

đủ cao để truyền nhiệt xạ được mạnh mẽ, ngọn lửa của chất đốt không nên tiếp xúc đến các bề mặt khôngphải là bề mặt hấp nhiệt (nếu không thì số chất đốt chưa cháy hoàn toàn sẽ kết thành muội cốc trên các bềmặt ấy)

Vì vậy trị số của Vbd phải chọn vừa phải tuỳ theo kiểu buồng đốt, loại chất đốt, lượng chất đốt, nhiệt độkhông khí lò Trị số bé nhất của dung tích buồng đốt quyết định bởi xuất nhiệt tải dung tích buồng đốt

Dung tích buồng đốt không tính đến dung tích đường khí lò của phần trao nhiệt đối lưu

12) Suất nhiệt tải dung tích buồng đốt q v (Kcal/m 3 h)

Là trị số giữa nhiệt lượng cung cấp vào buồng đốt trong một giờ trên dung tích buồng đốt

t t v bd

B Q q

V

 , kcal/m2.h (1.6)Trong đó:

- B t - Lượng tiêu dùng chất đốt trong mỗi giờ, kg/h

- Q t – Nhiệt trị thấp của chất đốt, Kcal/kg

Đối với buồng đốt dầu, trị số qv cần bảo đảm cho gạch chịu lửa của buồng đốt không bị đốt hỏng.Trường hợp vách nồi hơi đốt dầu có diện tích lớn, trị số qv có thể lớn hơn qv = 0,6 0,7.106 Kcal/m2h

Nồi hơi tàu chiến có qv = 3.106 Kcal/m3h

Trong đó trị số bé của qv dùng cho khi không sưởi không khí hoặc cho mặt hấp nhiệt bức xạ Hb bé.Chú ý rằng qv đặc trưng cho độ lâu dài của chất đốt lưu lại trong buồng đốt Nếu cần xét đến nhiệt độ khí

lò tại buồng đốt, thì ngoài nhiệt lượng Qt của chất đốt, còn phải xét đến nhiệt lượng vật lý của chất đốt, nhiệtlượng của không khí nóng mang vào buồng đốt

13) Dung tích hơi V h (m 3 ), dung tích nước V n (m 3 ) và lượng nước nồi G n (kg)

Vh, Vn, Gn tính khi mực nước nồi bình thường, mặt tách hơi là bề mặt ngăn cách giữa không gian nướcvới không gian hơi của bầu nồi

Lượng nước nồi Gn là lượng nước ở mặt tách hơi tính ở nhiệt độ bão hòa

Gn = Vn ' , kg (1.7)

Trong đó: -' tỷ trọng của nước ở nhiệt độ bão hòa.- kg/m 3

Chú ý rằng trong không gian nước (nhất là đối với nồi hơi ống nước) còn lẫn hơi nước, lượng hơi nước

ấy thay đổi tuỳ theo tải trọng của nồi hơi

14) Bội số tuần hoàn (W)

Bội số tuần hoàn W là tỷ số giữa lượng nước nồi trên lượng sinh hơi trong mỗi giờ của nồi hơi

n D

G

- Nồi hơi ống lửa: W = 3  8

- Nồi hơi ống nước: W = 0,2 1

15) Suất chứa hơi nước của không gian hơi d h (m 3 /m 3 h)

Là tỷ số giữa lượng sinh hơi trong mỗi giờ trên dung tích không gian hơi của bầu nồi

h

N V

v D

d  . " (1.9)

Trong đó: V" thể tích riêng của hơi bão hòa trong bầu trên – m 3 /kg

16) Lượng nước dự trữ dưới mặt tách hơi G n (kg)

Là lượng nước trong bầu nồi giữa mực nước bình thường với mực nước thấp nhất

Gn = Ft.h h ' (1.10)Trong đó:

- F t.h - diện tích bề mặt tách hơi của bầu nồi, m 2 ;

- h- khoảng chiều cao giữa mực nước bình thường với mực nước thấp nhất, m;

17) Chu kỳ không cấp cấp nước

Là khoảng thời gian không cần cấp nước vào nồi hơi nhờ số lượng nước dự trữ dưới mặt tách hơi

60

N

n D

G

T  , phút (1.11)

18) Năng lực tiềm tàng của nồi hơi

Là khả năng sinh thêm hơi nhờ nhiệt lượng chứa trong nước, trong kim loại và vách buồng đốt khi cầnđột ngột tăng lượng sinh hơi Gọi D, D0 là lượng sinh hơi khi bình thường và khi cần đột ngột tăng lượngsinh hơi

z

p p

i n d

d r d

d G r

r D

- dp /d: tốc độ thay đổi áp suất hơi trong nồi hơi, kG/cm 2 /s;

Đối với nồi hơi ống nước dp/d   3 kG/cm2/ph;

Đối với nồi hơi ống lửa cho phép dp/dz lớn hơn

19) Suất trọng lượng của nồi hơi trên lượng sinh hơi mỗi giờ hoặc diện tích mặt hấp nhiệt

8

N ND D

- Nồi hơi ống lửa: GND = 15  18; GNH = 250  430 kg/kg/h

- Nồi hơi ống nước: GND 0,65  8; GNH = 160  220 kg/kg/h

Câu hỏi ôn tập

1 Trình bày khái niệm về nồi hơi, yêu cầu, công dụng, các thông số cơ bản của nồi hơi tàu thuỷ?

2 Trình bày đồ thị I - t và quá trình sinh hơi trên đồ thị ?

CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY TRONG NỒI HƠI

2.1 Nhiên liệu nồi hơi:

2.1.1 Các loại nhiên liệu dùng cho nồi hơi tàu thuỷ

Nhiên dung trong nồi hơi tàu thuỷ thường là 2 loại dầu :

Dầu nhẹ hay còn gọi là dầu diesel (DO), dầu DO có tỷ trọng khoảng 0,8 - 0,9 có nhiệt trị cao thongthường dung cho nồi hơi phụ và dung để đót khởi động cho các nồi hơi chính

Dầu nặng hay còn gọi là dầu (FO), dầu FO có tỷ trọng lớn khoảng 0,95 - 1,0, có nhiệt trị thấp hơn, giáthành nhỏ hơn dầu DO nên dung cho các nồi hơi chính hoặc nồi hơi phu lớn

Trong tương lai nhiên liệu dung cho nồi hơi có thể là khí hoá lỏng, dầu sinh học hoặc năng lượng nguyêntử…

2.1.2 Yêu cầu với nhiên liệu nồi hơi tàu thuỷ

1) Phù hợp với kiểu loại nồi hơi và thiết bị buồng đốt của nồi hơi

2) Lượng sinh nhiệt cao để tăng thêm trọng tải có ích và tăng thêm bán kính hoạt động của tàu

3) Không tự bén cháy trong hầm chứa trên tàu, nhiệt độ bén cháy cao

4) Không bị biến chất, giữ nguyên thành phần trong quá trình vận chuyển, cất giữ trên tàu

5) Ít tro bụi, ít lưu huỳnh và chất độc: Để ít hại đến sức khỏe nhân viên trên tàu, để ít làm mục rỉ ốngkhói bộ hâm nước tiếtt kiệm, bộ sưởi không khí lò

6) Giá rẻ để đảm bảo hiệu quả kinh tế vì chi phí về nhiên liệu chiếm tới 30  40% chi phí sử dụng tàuthủy

2.1.3 Thành phần các nguyên tố

Trong chất đốt các nguyên tố cháy được như các bon (C); Hydrô (H2), lưu huỳnh bốc (Sb), các chấtkhông cháy được như ni tơ (N2), lưu huỳnh không bốc tức ở dạng sunfat (Skb), chất tro (A), chất ẩm (W), chấttrợ cháy: Ô xy (O2) Lưu huỳnh bốc Sb là hợp chất sunfua kim loại như FeS2, nó có tính bốc cháy đượcsinh ra khí SO2, SO3 Lưu huỳnh không bốc Skb ở thể sunfat không cháy được vì nó ở dạng oxy hóa tới hạn(SO3) Thành phần cháy được càng nhiều lượng sinh nhiệt của chất đốt càng cao

Khi 1 kg các bon cháy hoàn toàn sẽ tỏa ra 8100 Kcal, 1 kg H2- 28700 Kcal, 1kg Sb- 2130 kcal

Chất tro là do quặng lẫn trong chất đốt như ô xít silic, ô xít sắt, ô xít nhôm, sunfat lưu huỳnh, sunfatmagiê Chất tro nhiều sẽ làm giảm lượng sinh nhiệt của chất đốt Trong dầu đốt lò, chất tro không tới 1%

Ô xy không thể sinh ra nhiệt, mà còn ô xít hóa các nguyên tố cháy được, hạ thấp nhiệt lượng sinh nhiệtcủa chất độc Nitơ là khí trơ, không tham gia vào phản ứng cháy, dễ bay lên cùng khí lò khi đốt chất đốt.Lượng N2 càng ít càng tốt, trong chất đốt chỉ có không đến 2%

Chất ẩm trong chất đốt làm giảm lượng sinh nhiệt vì không những nó không làm cháy được mà còn hấpnhiệt để bốc thành hơi khi đốt chất đốt

2.1.4 Nhiệt trị nhiên liệu

- Nhiệt lượng mà 1 kg chất đốt làm việc cháy hoàn toàn tỏa ra trong buồng đốt là lượng sinh nhiệt thấp

Tốt nhất vẫn dùng nhiệt lượng kế để đo lượng sinh nhiệt

2.1.3 Ăn mòn điểm sương và mục rỉ vanađi

Khi đó sẽ kết hợp với hơi H2O tạo thành hơi a xít H2SO4 Khi nhiệt độ khói lò nhỏ hơn nhiệt độ điểmsương thì hơi H2SO4 sẽ ngưng tụ lại và đọng lên các mặt hấp nhiệt và làm mục rỉ các bề mặt ấy Sự ăn mònnày phụ thuộc vào thành phần lưu huỳnh, ôxi, hiđrô, hơi nước trong khí lò Các chất hỗn hợp chuyển đổi từkhí sang lỏng ở điều kiện áp suất riêng phần PH2O=0.05 - 0.13 at, nhiệt độ bão hoà của nước là 31oC - 51oC.

SO3 hoá lỏng ở nhiệt độ 120oC - 130oC Như vậy hiện tượng ăn mòn này xảy ra khi nhiệt độ giảm đến 120oC

- 130oC

Để tránh hiện tượng ăn mòn điểm sương thí trong quá trìng khai thác không nên để nhiệt độ khói lò giảmxuống thấp hơn nhiệt độ điểm sương và giảm hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu, lượng hơi nước trongkhông khí

2 Mục rỉ Vanadi:

Vanađi tồn tại trong chất tro (A) của nhiên liệu, khi cháy sinh ra vanađi ô xít (V2O5) có nhiệt độ nóngchảy cao, khoảng 675oC nhưng còn có thể giảm đến 550  580oC nếu cũng có Na2SO4 và K2SO4 được tạothành bởi sự kết hợp giữa K2O, Na2O với SO3 khi cháy lưu huỳnh Thí nghiệm cho thấy, khi V2O5 bám lên bềmặt có nhiệt độ trên 550oC trở lên, trong 2000 giờ có thể ăn mòn bị mặt sâu khoảng 1mm

Nguyên lí ăn mòn của Vanađi như sau:

V + O2 V2O5 (2.3a)

Ở nhiệt độcao V2O5 nóng chảy bám lên bề mặt kim loại

tại đây Fe + V2O5 Fe2O3 + V2O3 (2.3b)

và V2O3 lại hấp thụ ô xy trong khói lò trở lại thành V2O5

Để tránh hiện tượng mục rỉ Vanadi cần giảm hàm lượng Vanadi trong nhiên liệu bằng phương pháp lọc

cơ học loại các tạp chất rắn trong nhiên liệu Lượng Vanađi trong dầu đốt là không được quá 10-4 %

2.2 Qúa trình cháy trong buồng đốt nồi hơi

2.2.1 Cháy hoàn toàn và không hoàn toàn

Để giảm bớt tổn thất về cháy trong buồng đốt cần tạo ra các điều kiện tạo cho chất đốt cháy hoàn toàn

- Cháy hoàn toàn nghĩa là các sản phẩm cháy (H2O, CO2, SO2, N2, O2) khi ra khỏi buồng đốt (nhiệt độ

từ 800  1200oC) không thể hòa hợp với ô xy mà tiếp tục cháy nữa, nói cách khác các thành phần cháy được

đã cháy hết và tỏa nhiệt ra hết trong buồng đốt

- Ngược lại khi cung cấp không đủ không khí, hoặc không khí không trộn đều với chất đốt, cung cấpquá nhiều không khí làm cho nhiệt độ buồng nhiệt thấp Khi dung tích buồng đốt quá hẹp cũng xảy ra quátrình cháy không hoàn toàn Trong khói lò ngoài H2O, N2, O2 ra còn có các khí cháy chưa kịp cháy như CO,

H2, CH4, CmHm, trên bề mặt hấp nhiệt còn có muội (muội là các bon thuần tuý và hyđro, hyđro cháy hết cònlại phân giải ra thành các bon và hydrô, hyđrô cháy hết còn lại các bon ở dạng muội) Thực ra trong nồi hơiquá trình cháy là không hoàn toàn

Ngọn lửa đốt dầu được cung cấp không khí vào với số lượng vừa phải sẽ không màu, có thể lờ mờ nhìnthấy tường sau của buồng đốt Nếu thiếu không khí ngọn lửa sẽ có màu vàng, thiếu nhiều không khi sẽ cómàu da cam, rất thiếu không khí sẽ có màu đỏ Nếu quá thừa không khí, sẽ nhìn thấy rõ tường sau của buồngđốt Lúc quá tải nhiệt độ trong buồng đốt khá cao, ngọn lửa tốt nhất nên có màu phớt hồng

Trường hợp khí cháy chưa cháy hếtt đã đi lên tiếp xúc với thành vách buồng đốt có nhiệt độ cao, khícháy sẽ tiếp tục cháy (hiện tượng cháy muộn) có thể làm buồng đốt bị hỏng nặng, làm bẩn mặt hấp nhiệt

* Điều kiện đảm bảo cháy hoàn toàn là:

1) Cung cấp đầy đủ không khí Quá ít không khí hoặc quá nhiều không khí đều không có lợi Quá thừakhông khí không những tốn thêm năng lượng cho việc thông gió của nồi hơi mà còn hạ thấp nhiệt độ trongbuồng đốt, làm tăng tổn thất nhiệt do khói lò mang đi

2) Trộn đều không khí với chất đốt, nói cách khác là đảm bảo cho không khí khuyếch tán nhanh chóngđều đặn đến bề mặt chất được đốt áp dụng các biện pháp hình thành dòng xoáy lốc trong buồng đốt là rất cólợi

3) Nhiệt độ trong buồng đốt đủ cao (1000  2000oC) và phân bố đều đặn (nếu nhiệt độ buồng đốt quácao lớn hơn 2000oC sẽ phát sinh quá trình phân giải hấp thụ bớt một phần nhiệt lượng Để giúp cho chất đốtđược bốc hơi một cách nhanh chóng đến nhiệt độ bén cháy (trước khi chất đốt bén cháy cần cung cấp cho nókhoảng 5 15% nhiệt lượng mà nó sẽ tỏa ra được về sau để nung nóng nó đến nhiệt độ bắt đầu phản ứng hóahọc) Nếu nhiệt độ buồng đốt quá thấp sẽ kéo dài giai đoạn chuẩn bị cháy, thậm chị bị tắt lò

4) Buồng đốt phải đủ dung tích để cháy hết nhiên liệu

2.2.2 Các giai đoạn cháy nhiên liệu

Hạt sương dầu phun vào buồng đốt trải qua các giai đoạn sau đây:

1 Giai đoạn nung nóng bốc hơi

Nhiệt ở xung quanh truyền cho hạt sương dầu, nung nóng nó, làm nó bốc hơi, tạo thành 1 tầng hơi dầubao lấy giọt sương dầu Bây giờ trên bề mặt của giọt sương dầu có các hợp chất cao phân tử (các hợp chấtcao phân tử là phần còn lại của bộ phận dầu đốt bị nung nóng bốc thành hơi dầu Chúng làm giảm năng lựckhuyếch tán của ô xy tới giọt dầu, tạo điều kiện hóa cốc Nguyên nhân hóa cốc là do tốc độ bốc hơi dầu củagiọt sương dầu chậm hơn tốc độ phân giải các hợp chất cao phân tử trong dầu ma dút) Dầu ma dút bốc hơimãnh liệt ở 200  300oC

2 Giai đoạn phân giải của các hợp chất cao phân tử

Các bua hyđrô cao phân tử tiến hành phân giải ở nhiệt độ từ 600oC trở lên

3 Giai đoạn cháy

Khi các thành phần hơi dầu dễ bén lửa đạt đến nhiệt độ bén, sẽ bắt đầu bước vào giai đoạn cháy Trongdầu đốt lò thường có 15 20% thành phần nhẹ, nên đến 150 200oC (nhiệt độ bén của thành phần nhẹ) đãxuất hiện ngọn lửa ổn đinh, tức là giai đoạn cháy đã bắt đầu

Tốc độ phản ứng cháy nhanh hơn nhiều tốc độ chuẩn bị cháy (nung nóng, bốc hơi, phân giải hợp chấtcao phân tử, thời gian tiến hành phản ứng cháy hóa học chỉ chiếm khoảng 1% tổng thời gian cháy Tổng thờigian cháy giọt sương dầu thường là 0,1  0,15 giây

Trên thực tế, các giai đoạn cháy hầu như cùng đồng thời tiến hành

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy trong buồng đốt nồi hơi

Quá trình cháy gồm có 2 giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị cháy (giai đoạn tiếp xúc lí hóa giữa chất đốt vớiôxi) và giai đoạn cháy theo phản ứng hóa học giữa chúng.Tốc độ cháy càng nhanh buồng cháy càng nhỏ gọn

1 Tốc độ cháy trong giai đoạn chuẩn bị

Giai đoạn chuẩn bị là giai đoạn sưởi khô nung đến nhiệt độ bén cháy Tốc độ cháy trong giai đoạn chuẩn

bị rất chậm và chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố sau:

1) Loại chất đốt: chất đốt ít bốc, ẩm, nồng độ của thành phần cháy được không cao, cần có thời gian đểchuẩn bị cháy, ngoài ra thời gian chuẩn bị cháy còn tùy thuộc vào nồng độ ban đầu của nguyên tử và nhómnguyên tử và nhóm nguyên tử hoạt tính trong hỗn hợp Kích thước hạt chất đốt vào buống đốt càng bé, càngtiếp xúc với khí nóng trong đó với điện tích tiếp xúc lớn

2) Nhiệt độ buồng đốt

3) Kiểu buồng đốt

4) Vị trí tương đối giữa chất đốt đang cháy với chất đốt mới cấp vào

5) Nhiệt độ không khí và khối lượng không khí cấp vào: Không khí cấp vào càng nóng càng làm chochất đốt chóng được sưởi khô và nung nóng làm tăng nhiệt độ bình quân của buồng đốt

6) Ap suất trong buồng đốt càng cao, nhiệt độ bén cháy càng thấp, giai đoạn chuẩn bị cháy càng ngắn.7) Tốc độ tương đối giữa chất đốt với không khí: khi tốc độ này nhanh và lưu động kiểu xoáy lốc giúpcho KK hòa trộn đều với chất đốt, giúp cho quá trình khuếch tán KK với chất đốt thêm nhanh chóng, rútngắn thời gian chuẩn bị cháy và giảm bớt tổn thất về cháy trong buồng đốt

2 Tốc độ cháy trong giai đoạn theo phản ứng hóa học

Sau khi hoàn thành giai đoạn chuẩn bị cháy, chất đốt và ôxi hòa trộn mãnh liệt với tốc độ cháy nhanh,tỏa ra nhiệt lượng Tốc độ cháy trong giai đoạn cháy nhanh chóng hơn nhiều so với giai đoạn chuẩn bị cháy,giai đoạn này chỉ chiếm 1/20 đến 1/40 thời gian chuẩn bị cháy

Các yếu tố ảnh hưởng là:

1) Loại chất đốt: dầu DO có tốc độ cháy rất nhanh vì trong giai đoạn chuẩn bị cháy dầu lỏng được biếnhoàn toàn thành khí cháy

2) Tốc độ phản ứng hóa học tỉ lệ thuậnvới tích nồng độ các chất tham gia phản ứng cháy

3) Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên nhanh theo đà tăng của nhiệt độ tuyệt đối

KT

E

o e K

K   (2.4)

Trong đó: Ko là hằng số tương đương với tổng số lần va chạm của các phân tử

12

E là năng lượng hoạt đông,KJ/kg

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự cháy ổn định

Cần đảm bảo quá trình cháy trong buồng đốt được ổn định để cho chất đốt tự bén cháy được kể cả khinhẹ tải, giữ ngọn lửa ở vị trí thích hợp không làm hỏng tường buồng đốt hoặc đầu súng phun

Các yếu tố ảnh hưởng địn sự cháy ổn định là:

1) Chất đốt tự bén cháy được

2) Cung cấp không khí đầy đủ và liên tục

3) Liên tục đưa khí lò ra xa để cho không khí khuếch tán đến bề mặt của chất đôt

2.3 Lượng không khí cấp lò và hệ số không khí thừa

: hệ số không khí thừa; α là tỷ số giữa lượng không khí thực tế cấp vào trên lượng không khí lí thuyết cấp vào buồng đốt.

Để tính lượng không khí lí thuyết cấp lò cho mỗi kg chất đốt, cần dựa vào các phản ứng cháy tính ralượng ô xy lí thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg chất đốt âý, từ đó tính ra lượng không khí lí thuyết, ngoài racòn tính thêm lượng hơi ẩm trong không khí cấp lò

100866,

1 C m tc CO2

Từ phản ứng cháy:

2H2 + O2 = 2H2O (2.7)Vậy 4 kg Hydrô cần 22,41 m3tc ô xy và được 44,82 m3tc H2O Hay 1kg Hydrô cần 5,554 m3tc ô xy vàđược 11,205m3tc H2O Do vậy H% Hydrô trong 1 kg chất đốt cần 5,554 m tc

429,1.100100698,010055,5100866

,

l b l

O H C

O

b

l l

l 0 , 0334 , m /

8 2646

, 0 0889 , 0 21 , 0

, 0 21 , 0

kh

G oli 1,293

Trong đó: 1,293- tỷ trọng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn, kg/m 3 tc.

Không khí cấp vào lò có lẫn hơi ẩm Lượng hơi nước trong 1 kg khí trời gọi là độ chứa hơi kí hiệu là d.Thường thường d = 8 18 g/kg (ở nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm, d nên chọn lớn ở các nước ôn đối d = 8

10 g/kg)

Lượng hơi ẩm theo không khí vào buồng đốt khi đốt 1 kg chất đốt là:

, .

00161 ,

0 v

293 , 1 804 , 0

1 001 ,

Khi đốt cháy 1 kg chất đốt trong nồi hơi thường trong khí lò gồm có lượng khí các bon níc V CO2 lượng

khí ô xít các bon V CO lượng khí sunfurơ

V , lượng hơi nước V H2O,

lượng hiđro V H2, lượng mê tan V CH4 Lượng V H2và lượng V CH4quá ít nên thường bỏ qua không tính.

1 Tính V K dựa theo các phương trình phản ứng cháy từ định luật Đantôn.

Vk = VCO2 + V + CO V SO2+ Vo2 + VN2 + VH2O , m3 tc/kg chất đốt (2.13)

Từ phản ứng cháy của các bon với ô xy và chú ý rằng 1 kmol các bon hòa hợp với 1 kmol ô xi sẽ được 1kmol khí CO2 hoặc 1 kmol khí CO (tức là dù cháy hoàn toàn sinh ra CO2 hoặc cháy không hoàn toàn sinh rakhí CO đều được sản phẩm cháy của các bon với thể tích như nhau) vậy khi đốt cháy 1 kg chất đốt có Cl %các bon ta có: 0978367891

100866,1

2

l CO

CO

C V

V   , m3 tc/kg (2.14)

Từ phương trình cháy:

100700,0

2

l b SO

S

V  , m3 tc/kg (2.15)Lượng ô xy trong khí lò là do cung cấp thừa không khí:

VO2 =  Ol - Ol = ( - 1) Ol = 0,21 ( - 1) Vkkkholi , m3 tc/kg (2.16)

Lượng Nitơ trong khí lò là do không khí cấp lò mang vào và do trong chất đốt có chứa N% Ni tơ:

kg tc m

N V

V

l kholi

kk

251,1.10079

,

14

Trong đó: 1,251- tỷ trọng Nitơ ở điều kiện tiêu chuẩn, kg/m3tc.

Lượng hơi nước trong khí lò là do hơi nước trong không khí cấp lò; do hơi nước sinh ra bởi H1% hydrotrong chất đốt, do hơi nước sinh ra bởi trong chất đốt có chứa W l%chất nước, ngoài ra có khi hơi nước phunvào buồng đốt để thông gió hoặc để phun dầu Vậy:

,0

1

2

l ph l kk O

H

W W H W

Trong đó: 0,804 - tỷ trọng của hơi nước ở điều kiện tiêu chuẩn , kg/m3 tc

Thực ra ở điều kiện tiêu chuẩn (00C và 760 mmHg), hơi nước không tồn tại được cho nên 0,804 chỉ là tỷtrọng qui ước để tính toán tỷ trọng hơi nước ở áp suất và nhiệt độ khác điều kiện tiêu chuẩn

WKK: trọng lượng hơi nước trong không khí cấp lò, kg/kg

Wkk = 0,001 d  Vkkkholi kk 1,243 (2.19)9Hl/100- trọng lượng hơi nước sinh ra khi đốt 1 kg chất đốt th?a H% Hydrô; kg/kg

Wl/100- trọng lượng nước trong chất đốt, kg/kg

Wph: trọng lượng hơi nước cần phun vào để đốt 1kg chất đốt, trường hợp súng phun hơi nước: Wph =

0,3 0,7, kg/kg.

Trường hợp súng phun hơi nước - áp lực Wph = 0,05  0,1, kg/kg

2 Tính V k dựa vào các số liệu phân tích khói lò

Vì thể tích khí 3 nguyên tử V RO2và thể tích khí ô xít các bon VCO trong khí lò chiếm tỷ lệ là:

%100

kho

K

RO V

V

%100

kho

K

CO V

2 2 2

V V CO

K

CO RO 2

l b

l CO

Thay (4.20) vào (4.19):

CO RO

S 375 , 0 C 866 , 1 V

2

l b l

W 100

H 9 V

293 , 1 001 , 0 804

,

0

1

CO RO

S 375 , 0 C 866 ,

1

V

3 ph

l l

1 Kh KK 2

l b l

Trong đó: C l Sb l RO 2 CO - phần trăm trọng lượng của 1kg chất đốt;

W ph - lượng hơi nước được phun vào để đốt 1 kg chất đốt, kg/kg.

3 Tính trọng lượng của khói lò (G K ) và tỷ trọng khói lò ở điều kiện tiêu chuẩn ( 0

K )

Trị số của GK khi đốt 1 kg chất đốt có thể dựa vào các phương trình phản ứng cháy lần lượt tính ra trọnglượng của 1 sản phẩm cháy rồi cộng lại, hoặc bằng trọng lượng của chất đốt (đã loại bỏ tro xỉ đi) cộng vớitrọng lượng không khí cấp lò

kg/kg ) d 001 , 0 1 ( V 293 , 1 100

A 1



 V C V C

C V I

O 2 2 2

2 2

1 O H N

1 N RO

1 RO 1

k

k 0

K V

G



4 Phân áp suất các chất khí trong khí lò

Trong nồi hơi không tăng áp, có thể coi áp suất khí lò Pk  1 ata

Vậy phân áp suất p và phân thể tích r có trị số như nhau Do đó:

O H O

5 Nhiệt dung bình quân của khí lò (VC, Kcal/ kg o C chất đốt)

Nhiệt dung bình quân của khí lò là nhiệt lượng cần thiết để đưa khí lò do 1 kg chất đốt cháy sinh ra tăngthêm 1oC Nó là tổng số nhiệt dung của các chất khí hợp thành khí lò

6 Entanpi của khí lò I K và Entanpi của không khí cấp lò I KK

Trị số Entanpi của khí lò IK (kcal/kg chất đốt) là nhiệt lượng cần thiết để nâng cao nhiệt độ của số khôngkhí cần cho việc đốt cháy 1 kg chất đốt từ 00C lên t0C trong điều kiện p = const

Vậy Entanpi của khí lò ở nhiệt độ oC là:

V thể tích Nitơ và hơi nước sinh ra khi đốt 1 kg chất đốt với hệ số không khí thừa  = 1.

I KK 1 - entanpi của không khí cấp lò cần cho việc đốt 1 kg chất đốt với  = 1.

kg

kcal , C am kk kholi

C : tỉ nhiệt bình quân của không khí ẩm cấp vào buồng đốt.

C KK - tỉ nhiệt bình quân của không khí khô ở nhiệt độ  o C, tra ở bảng (4.1).

2.3.3 Hệ số không khí thừa 

16

Trong thực tế không thể đảm bảo trộn thật đều đặn không khí với chất đốt và cung cấp lượng không khíthích hợp cho mỗi giai đoạn cháy và mỗi vùng của buồng đốt Vì vậy để đảm bảo cháy được hoàn toàn, sovới phương trình phản ứng cháy cần cung cấp thừa không khí, tức là lượng không khí thực tế cấp vào buồngđốt phải lớn hơn lượng không khí lí thuyêt tính theo các phản ứng cháy.

Cung cấp không đủ không khí chất đốt không thể cháy hoàn toàn Song cung cấp quá thừa không khíkhông những làm tăng khói lò do đó làm tăng tổn thất nhiệt do khói lò mà còn làm tăng lượng SO2 (vì SO2

dưới xúc tác của Fe2O3 sẽ sinh ra SO3) do đó nâng cao điểm sương của khói lò Vì vậy cần cung cấp khôngkhí với hệ số không khí thừa thích hợp nhất với kiểu buồng đốt, loại chất đốt và tải trọng của nồi hơi Do đóngoài cách thường xuyên xem màu ngọn lửa và màu khói lò ra, cần định kỳ phân tích khói lò để biết hệ số khôngkhí thừa  có được thích hợp không

Xác định hệ số không khí thừa:

tt KK lt KK

V V

  (2.38)

tÕ thùc kh«

khÝ kh«ng îng lµ V

; V V

V thùc kh «  lý kho  thõa kh « thùc kh «  (2.39a)

« kh thõa

« kh thõa

« kh thõa

« kh thùc

« kh thùc

« kh lý

« kh thùc

V

V 1

1 V

V

V V

K 2 N

K 2 O

V 100

N V

V 100

O V

2

2





Trong đó: VK - lượng khí lò do 1 kg chất đốt cháy sinh ra.

Trong 100 m3tc không khí có 21m3tc ô xi và 79 m3tc Nitơ

V

2121

100.100

2 2





K K

kho

7979

100 100

2 2

2 2

2 2

2

1007921

2179

1

121

2121

7911

7921

1

1

O RO

O N

O N

O V

N

V O

CO O

2

100

5,079

Khi tính nhiệt cho các tải trọng 75  100% có thể coi rằng   const

Khi nhẹ tải dưới 75%:

(2.39c)

Trong quá trình tính nhiệt nồi hơi, cần

biết trị số Entanpi của khí lò ở các nhiệt độ

Do đó cần lập bảng trị số Entanpi khí lò ở

các nhiệt độ và ở các hệ số không khí thừa,

hoặc tiện lợi nhất là lập đồ thị I- của chất

đốt ấy Chỉ cần tra toán đồ là được trị số của

Ik (khi đã biết trị số của nhiệt độ khí lò và hệ

số dư lượng không khí ) hoặc được trị số

nhiệt độ khí lò (khi biết trị số entanpi và hệ

số dư lượng không khí) mà không cần 1 phép

tính nội suy nào

Đồ thị I-- gồm các đường cong biểu

diễn mối quan hệ giữa Entanpi của 1 kg chất

đốt với nhiệt độ khí lò, mỗi đường cong

tương ứng với 1 trí số của  Tỷ lệ vễ thường

chọn như sau: trên trục I lấy 10 mm cho 100

kcal, trên trục  lấy 50 mm cho 100oC Mỗi loại chất đốt đều phải có toán đồ I -  Hình vẽ là toán đồ cho dầu

ma dút có Qt = 9370 Kcal/kg

Câu hỏi ôn tập

3 Trình bày các yêu cầu đối với chất đốt nồi hơi tàu thuỷ Trình bày hiện tượng ăn mòn điểm sương và mục

18

I (Kcal/kg)

θ (oC)α=1.0

α=1.1

hóa học, tổn thất về cơ học Q4, tổn thất tản nhiệt ra ngoài trời Q5, tổn thất nhiệt Q6 do tàn tro xỉ lò còn nóng,

do xả nước nồi nóng ra ngoài Đối với nồi hơi đốt dầu thì Q4 = 0, Q6 = 0

- Vk - lượng khí lò (kể cả hơi ẩm trong khí lò ) do đốt 1 kg chất đốt sinh ra m 3 tc/kg;

- Ckl - tỷ nhiệt của khói lò = 0,323 + 0,000018  kl , Kcal/m 3 tc.độ

Là nhiệt lượng do không khí lạnh cấp lò mang vào khi đốt 1 kg chất đốt

Qh- nhiệt lượng hơi nước cấp vào súng phun hơi nước

Qh = gh (ih - 600) , Kcal/kg (3.5)

Trong đó: gh - lượng hơi nước tiêu dùng cho súng phun hơi nước, đối với 1 kg chất đối;

g h  0,01  0,1, kg/kg

i h - entanpi của hơi nước cấp vào súng phun, Kcal/kg;

600- entanpi của hơi nước bão hòa ở phân áp suất 0,1 kG/cm 2 trong khí lò, Kcal/kg;

Q cd - nhiệt lượng vật lí của chất đốt có nhiệt độ t cd , o C;

Qcd = Ccd tcd , Kcal/kg (3.6)

C cd - tỷ nhiệt của chất đốt ở nhiệt độ cấp vào buồng đốt t cd

Ccd = 0,415 + 0,0006 tcd , Kcal/kgđộThường lấy: Ccd = 0,5, Kcal/kgđộ

Đối với nồi hơi đốt dầu, khi có số liệu phân tích khói lò:

kl kh

kl

13 , 0 45

, 0 5 , 3 1 100

150 012

q2 = 100 - q %

6

3 i i

Tổn thất nhiệt q2 là tổn thất nhiệt lớn nhất, nó vào khoảng 5 12% nhiều khi tới 20  25% Trị số của q2

phụ thuộc vào nhiệt độ khói lò, hệ số không khí thừa, tải trọng, thiết bị buồng đốt, các biện pháp làm giảmbớt q2 là:

1) Nếu có điều kiện nên tăng diện tích mặt hấp nhiệt tiết kiệm (bộ hâm nước tiết kiệm và bộ sưởi khôngkhí) Đây là biện pháp chính

2) Giữ cho bề mặt hấp nhiệt sạch cáu cặn và muội

3) Đốt lò với hệ số không khí thừa thích hợp cho kiểu buồng đốt, loại chất đốt tải trọng nồi hơi

4) Thiết bị buồng đốt được điều chỉnh tốt, đốt lò đúng cách

5) Các tấm dẫn khí của nồi hơi ống nước phải bố trí sao cho khí lò quét khắp qua các mặt hấp nhiệt đốilưu và phải sửa chữa ngay khi bị cháy hỏng

Bảng 3.1 Nhiệt độ khói lò  kh của nồi hơi tàu thủy

Nồi hơi ống nước nhiệt tải bình thường 150  250Nồi hơi ống lửa không có bộ sưởi không khí 250  400Nồi hơi ống lửa có bộ sưởi không khí 200  280Giảm được nhiệt độ khói lò sẽ giảm được tổn thất nhiệt do khói lò q2 Song nếu hạ thấp kh đến dướiđiểm sương, sẽ làm cho hơi nước trong khói lò ngưng đọng trên mặt hấp nhiệt tiết kiệm, làm mục rỉ nhanhchóng các bộ phận này

Điểm sương quyết định bởi lượng hơi nước, lượng SO2, lượng SO3 trong khói lò

Khi trong khói lò có hơi nước, điểm sương quyết định bởi phân áp suất hơi nước P H2O Đối với loạichất có thành phần bình thường được đốt với hệ số không khí bình thường PH2O = 0,05  0,13 ata khi ấyđiểm sương là 33  510C

Song trong khói lò ngoài H2O ra còn có SO2, SO3, nên điểm sương có thể tới 120 1300C và cao hơnnữa

Do lưu huỳnh trong chất đốt cháy sinh ra khí SO2, khí SO2 với điều kiện Fe2O3 làm xúc tác sẽ ô xít hóathành khí SO3 Khí SO3 kết hợp với H2O thành hơi H2SO4 sẽ ngưng đọng lên các mặt hấp nhiệt tiết kiệm làmmục rỉ các bề mặt ấy

Để đảm bảo cho khi nhẹ tải nhất tức là lúc nhiệt độ khói lò thấp nhất kh vẫn không được nhỏ hơn điểmsương, nói chung thường chọn kh lớn hơn 1550C cho khi tải trọng bình thường Khi tính nhiệt cũng cần tínhtrị số thấp nhất của nhiệt độ bề mặt sưởi ấm không khí

Riêng đối với một số nồi hơi cho phép kh nhỏ hơn 1550C, khi ấy các bộ phận hấp nhiệt tiết kiệm đượcchế tạo bằng vật liệu khó mục rỉ hoặc được rắc thuốc khi nhẹ tải (ví dụ: 34% CaO, 20,8% MgO, 38,6% CO2)vào chất đốt hoặc vào dòng khí lò trước bộ sưởi không khí

Trị số của q2 ở các tải trọng:

- Khi quá tải, nhiệt độ khói lò tăng, q2 tăng

- Khi nhẹ tải, ngược lại

- Trị số của q2 và của kh có liên hệ mật thiết với nhau

3.1.2 Tổn thất hóa học q 3

Khi thiết bị buồng đốt không tốt, khi đốt lò với nhiệt độ buồng đốt quá thấp, hoặc đốt với hệ số khôngkhí thừa  quá bé, sẽ làm cho các phản ứng cháy không hoàn toàn, trong khói lò bay lên trời có các chất khócòn cháy được như CO, H2, CH4 và các bua hydrô

Đối với buồng đốt có cấu tạo và thiết bị đốt, cách đốt khéo léo q3 = 0,5  1% ngược lại có thể tới 9

10% Khi tính nhiệt ở 100% tải trọng q3 có thể chọn như sau:

Từ 3.11 thấy rằng khi nồng độ khí CO trong khói lò tăng 1% thì q3 tăng 4  5% (chú ý rằng khi lấy mẫukhó lò để phân tích nồng độ CO, phải lấy mẫu tại các điểm cách đều nhau trên một mặt cắt của đường khói.Khi đường khói bị hỏng nặng, phải hút mẫu khí lò tại các nơi gần buồng đốt).

Trị số q3 ở các tải trọng:

Nồi hơi đốt dầu, khi biến tải q3 biến đổi rất ít nên có thể lấy cùng một trị số q3 cho mọi tải trọng

3.1.3 Tổn thất cơ học q 4

Với nồi hơi đốt dầu, q4 = 0 (3.12)

3.1.4 Tổn thất nhiệt ra ngoài trời q 5

Do nhiệt độ bề mặt vỏ nồi hơi, bề mặt bầu nồi, đường ống cao hơn nhiệt độ khí trời, nên gây ra tổn thất

q5

Tổn thất q5 giảm bớt khi vỏ nồi hơi, bầu nồi, đường khí lò được bọc cách nhiệt dầy và khô, khi vỏ lò hailớp (giữa có không khí cấp lò đi qua) khi nồi hơi ít bị rò hơi, rò nước, khi nồi hơi có lượng sinh hơi lớn vìrằng tỷ số diện tích bề mặt tiếp xúc với khí trời bé Khi tính nhiệt có thể chọn theo bảng sau:

Bảng 3.2 Tổn thất q 5

Nồi hơi ống lửa có bộ sưởi không khí 2  5Khi tính nghiệm nhiệt, q5 có thể tính gần đúng như sau:

Trong đó:

- F- diện tích bề mặt ngoài nồi hơi, m 2 ;

- 400 - nhiệt lượng tổn thất trên 1m 2 bề mặt ngoài của nồi hơi, Kcal/m 2 h.

- 30000 - nhiệt lượng tổn thất tại các bề mặt bầu nồi hộp ống, Kcal/h.

Đối với nồi hơi có DN nhỏ hơn 10000 kg/h

Trị số q5 khi biến điển tải:

Khi nồi hơi quá tải, tổn thất q5 giảm (vì khi ấy tổng số nhiệt lượng tản ra ngoài không tăng, song nhiệtlượng do chất đốt cấp vào tăng nhiều)

Khi nồi hơi nhẹ, tổn thất tản nhiệt ra ngoài tăng Nói chung khi biến tải có:

B 1 q , 0 '

Trong đó:

- q5 , B- tổn thất nhiệt ra ngoài và lượng chất đốt ở 100% tải.

- q'5 , B'- tổn thất tản nhiệt ra ngoài và lượng tiêu chất đốt ở nhẹ tải.

3.1.5 Tổn thất xỉ lò nóng q 6

Với nồi hơi đốt dầu, q6 = 0% (3.15)

3.2 Hiệu suất nồi hơi ( N ) - lượng tiêu dùng chất đốt mỗi giờ (B)

3.2.1 Hiệu suất nồi hơi  N

Như đã biết, hiệu suất nồi hơi N là tỷ số giữa nhiệt lượng có ích Q1 giúp cho việc biến nước thành hơinước trên nhiệt lượng mà chất đốt cấp vào lò.

1 (3.16b)

400 F 30000% Q

B

100 q

Q Q B

Q B

Nếu xét tới số năng lượng tự tiêu dùng cho bản thân nồi hơi (năng lượng cung cấp cho quạt lò, quạt hútkhói lò, bơm cấp nước nồi, bơm nước ngưng, thiết bị chân không cho bầu ngưng ) được hiệu suất tinh của

Trong đó:

- Dtd - lượng hơi nước tự tiêu dùng cho bản thân nồi hơi kg/h;

- itd - entanpi của hơi nước tự dùng cho nồi hơi, kcal/kg.

Thường thường N tÝnh N  410%

Hiệu suất nồi hơi phụ thuộc vào kiểu và kích thước nồi hơi, cấu tạo buồng đốt, số lượng và cách bố trí mặthấp nhiệt, lại còn phụ thuộc vào cách sử dụng bảo dưỡng nồi hơi (phẩm chất chất đốt, độ dày lớp muội và lớpcáu nước trên mặt hấp nhiệt), nhiệt trong của nồi

Hiệu suất hơi thường ở trong phạm vi bảng 3.3

Bảng 3.3 Hiệu suất của một số loại nồi hơi

NHOL không có bộ sấy hơi và BSKKTK 0,65  0,75

Khi thay đổi tải trọng, trị số các tổn thất nhiệt thay đổi, nên trị số của 'N biến đổi

Khi quá tải, chất đốt không được cung cấp đầy đủ không khí và không được trộn đều với không khí làmtăng tổn thất q3, nhiệt độ khói lò tăng tổn thất khói lò q2 tăng, tuy tổn thất tản nhiệt q5 giảm song chỉ giảm ítnên 'N giảm

Nồi hơi tàu thủy, thường có hiệu suất cao nhất Nmax ở khoảng 45  60% tải trọng (ở tải trọng 45  50%đối với nồi hơi có ít mặt hấp nhiệt tiết kiệm, hiệu suất cao) Sở dĩ nồi hơi tàu thủy thường không có hiệu suấtcao nhất ở 100% tải, vì rằng nhiều khi nó phải quá tải và nhẹ tải Khi tính nghiệm nhiệt ở trên 45% tải trọng

có thể là: 'N = N

Khi nồi hơi làm việc rất nhẹ tải tuy rằng nhiệt độ khói lò thấp, song hệ số không khí thừa tăng lên làmcho tổn thất khói lò q2 giảm ít hoặc không giảm, tổn thất hóa học q3 tăng (vì nhiệt độ trong buồng đốt thấp),tổn thất tản nhiệt q5 tăng (vì số nhiệt lượng tản nhiệt ra ngoài hầu như không đổi mà lượng nhiệt chất đốt cấpvào giảm) Kết quả 'N giảm, nhất là khi bộ sưởi không khí làm việc lấy 'N = (0,08  0,85)*N (Trong đó

N hiệu suất ở 100% tải)

Những nồi hơi có ít mặt hấp nhiệt tiết kiệm và hiệu suất thấp thì N giảm nhiều khi quá tải và khi rất nhẹtải, còn những nồi hơi có bề mặt hấp nhiệt tiết kiệm lớn và hiệu suất cao thì N giảm ít

3.2.2 Lượng tiêu dùng chất đốt mỗi giờ B, kg/h

3.3 Cân bằng nhiệt của nồi hơi

Từ nguyên lý bảo toàn năng lượng thấy rằng nhiệt lượng mang vào buồng đốt Qmv nhất định phải bằngtổng của nhiệt độ có ích Q1 và nhiệt lượng tổn thất ra ngoài nồi hơi, hoặc bằng tổng các khoản chi về nhiệt.Nhiệt lượng mang vào buồng đốt Qmv ngoài nhiệt lượng P

B Qmv = B (Qt + Qcd + Qkl + Qsk + Qh), Kcal/h (3.18)

% Q

B

i i D

t

nc td td N tÝnh N

t

1

1

Q 100

) i i D ) i i D ) i i D Q

(3.17)

Nhiệt lượng có ích cho nồi hơi gồm có nhiệt lượng hấp nhiệt bức xạ Qb nhận được tại buồng đốt, nhiệtlượng hấp nhiệt đối lưu Qđ nhận được tại các mặt hấp nhiệt đối lưu, nhiệt lượng sấy hơi Qsh để biến hơi bãohòa thành hơi sấy, nhiệt lượng hâm nước Qhn để hâm nước cấp nồi.

B Q1 = B(Qb + Qđ + Qsh + Qhn), Kcal/h (3.19)Nhiệt lượng chi ra gồm có: Nhiệt lượng do khói lò mang đi Ikl, tổn thất hóa học Q3, tổn thất cơ học Q4,tổn thất tản nhiệt Q5, tổn thất vật lý xỉ lò Q6 Đối với trường hợp có bộ sưởi không khí kiểu khí lò, còn phảitính thêm nhiệt lượng mà khí lò phải trao (phải chi) cho không khí tại bộ sưởi (số nhiệt lượng này có thể coi

là bằng nhiệt lượng Qsk mà không khí hấp thụ được tại bộ sưởi không khí)

Qchi ra = B (Ikl + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Qsk) (3.20a)Trường hợp không có bộ sưởi không khí hoặc có bộ sưởi không khí kiểu hơi

Từ sơ đồ cân bằng nhiệt của nồi hơi (hình 3.1) càng thấy

rõ hơn nội dung và ý nghĩa của phương trình cân bằng nhiệt

của nồi hơi

Vai trò của bộ sưởi không khí kiểu khí lò trong cân

bằng nhiệt nồi hơi:

Trong phương trình cân bằng nhiệt (3.21a), lượng hấp

nhiệt Qsk của bộ sưởi không khí kiểu khí lò bị triệt tiêu vì

đều có ở hai vế của phương trình như vậy trị số Qsk lớn hay

bé không ảnh hưởng trực tiếp đến cân bằng nhiệt của nồi

hơi

Trong sơ đồ cân bằng nhiệt, nhánh sưởi không khí Qsk

là một đường vòng liền, như vậy trị số Qsk lớn, hay bé

không ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt lượng có ích Q1 để

biến nước cấp nồi thành hơi nước Thật vậy Qsk không phải

là một bộ phận hợp thành của Q1

Nhưng không có nghĩa rằng bộ sưởi không khí kiểu khí

lò, không có tác dụng gì đến hiệu suất và lượng sinh hơi

của nồi hơi Nhờ có nó, nhiệt độ khí lò tại buồng đốt và tại

các mặt hấp nhiệt đều tăng lên, làm cho các lượng hấp nhiệt

Qb, Qsh, Qhn tăng lên tức là gián tiếp làm tăng nhiệt lượng có

ích Q1, nhờ có nó làm cho phản ứng cháy thêm nhanh, quá

trình cháy thêm hoàn toàn, làm tăng nhiệt tải dung tích

buồng đốt, có thể giảm bớt hệ số không khí thừa, giảm tổn

thất hóa học q3, kết quả làm tăng hiệu suất nồi hơi

Nếu như toàn bộ nhiệt lượng mang vào buồng đốt Qmv

sau khi đã khấu trừ các tổn thất Q3, Q4, Q6 đều chuyển hóa thành Entanpi của khí lò tại buồng đốt (tức làkhông trao đổi nhiệt bức xạ cho các mặt hấp nhiệt bức xạ, không tản nhiệt qua thành buồng đốt), thì khói lòtại buồng đốt có nhiệt độ lý thuyết T1 và Entanpi lý thuyết I1 Nhiệt độ lý thuyết và Entanpi lý thuyết của khói

lò chỉ có thể đạt được trong quá trình cháy đoạn nhiệt, trong thực tế không thể nào đạt tới:

Il = Qp

H + Qcd + QKL + QSK + Qh - Q3 - Q4 - Q6

= Qmv - Q3 - Q4 - Q6, Kcal/kg (3.22)Trị số của nhiệt độ cháy lý thuyết Tl thì căn cứ vào trị số của I1 tính theo công thức:

Hình 3.1 Sơ đồ cân bằng nhiệt nồi hơi

1 Năng lượng mang vào buồng đốt 2.3.4.5.6 Năng lượng hấp nhiệt bức xạ, hấp nhiệt đối lưu tại các bề mặt hấp nhiệt

7 Năng lượng có ích

8 Nhiệt lượng hấp nhiệt tại BSKKTK 2a.3a.4a.5a.6a.8a Nhiệt lượng tỏa ra môi trường bên ngoài tại các bề mặt hấp nhiệt

9.Nhiệt lượng tỏa ra môi trường bên ngoài

10 Nhiệt lượng khói lò mang ra 1a Tổn thất nhiệt cơ học (hóa học, cơ học, tro xỉ )

 V  273 K

I

1 c

1

Liên hệ giữa Ikl với Q2:

Phương trình cân bằng nhiệt nồi hơi (3.18) còn có thể viết:

- Qb, QI, Qsh, QII, Qhn- lượng hấp nhiệt của mặt bức xạ, của cụm ống nước sôi I, của bộ sấy hơi, củacụm ống nước sôi II, của bộ hâm nước Kcal/h;

- Qmv- nhiệt lượng có ích mang vào buồng đốt (vào cụm I), ra cụm I (vào bộ sấy hơi) ra bộ sấy hơi(vào cụm II), ra cụm II (vào bộ hâm nước tiết kiệm, ra bộ hâm nước (vào bộ sưởi không khí hoặc ống khói),Kcal/h;

- Bt- lượng tiêu dùng chất đốt tính toán, kg/h;

gs hn II I b N

i i

Q Q Q Q Q D

Trong đó: Qb, QI, QII, Qhn, Qgs- lượng hấp nhiệt trong mỗi giờ của mặt hấp nhiệt bức xạ của cụm ống sôi

I, của cụm ống nước sôi II, của bộ hâm nước tiết kiệm, của bộ giảm sấy, Kcal/h

i x - entanpi của hơi bão hòa ẩm có độ khô x, Kcal/kg;

ix = i" - r

100

x

1 

i"- entanpi của hơi bão hòa khô, Kcal/kg;

r- suất nhiệt bốc hoi, Kcal/kg

Chú ý rằng trong phương trình trên không có lượng nhiệt sưởi không khí Qsk và lượng nhiệt sấy hơi Qsh Tính nghiệm hiệu suất nồi hơi:

Q B

Q Q Q Q Q

(3.33)Chú ý rằng trong phương trên không có lượng nhiệt sưởi không khí Qsk Nếu Qsk đã tính với toàn lượngsinh hơi DN thì không cần cộng thêm số hạng Qgs nữa, nếu Qsh chỉ tính với lượng hơi sấy Dhs thì phải cộngthêm Qgs

Tính nghiệm lượng hấp nhiệt QI, QII:

QI + QII = DN (ix - i"n) - Qb, Kcal/h (3.34)Trong đó: i"n- entanpi của nước ra bộ hâm nước tiết kiệm, Kcal/kg

Câu hỏi ôn tập

6 Trình bày các tổn thất nhiệt trong nồi hơi Các biện pháp hạn chế các tổn thất nhiệt đó ?

7 Trình bày khái niệm hiệu suất nhiệt nồi hơi Các biện pháp làm tăng hiệu suất nhiệt nồi hơi ?

24

CHƯƠNG 4: KẾT CẤU NỒI HƠI TÀU THỦY4.1 Phân loại nồi hơi tàu thủy

4.1.1 Phân theo áp suất hơi

- Nồi hơi thấp áp: áp suất đến 20 kG/cm2;

- Nồi hơi trung áp: áp suất từ 20  45 kG/cm2;

- Nồi hơi cao áp: áp suất trên 45 kG/cm2

4.1.2 Phân theo sự chuyển động của khói lò và của nước so với bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi ống lửa: nước bao quanh ngoài ống, khí lò đi trong ống

- Nồi hơi ống nước: nước đi trong ống, khí lò quét ngoài ống

- Nồi hơi hỗn hợp ống nước ống lửa: kết hợp giữa hai loại, có vùng là ống nước, vùng khác là ống lửa

Hình 4.1 Nồi hơi ống lửa ngược chiều

1.Thân Nồi 4 Không gian hơi 7 ống thuỷ 10 Buồng đốt

2 Ống lửa 5 Không gian nước 8 Thanh chằng ngắn 11,13 Cửa chui, kiểm tra 3.Thanh chằng dài 6 Mã đỉnh hộp lửa 9 Hộp lửa 12 Mặt sàng trước

4.1.3 Phân theo nguồn năng lượng

- Nồi hơi đốt dầu (than);

- Nồi hơi khí xả;

- Nồi hơi liên hợp đốt dầu- khí xả

4.1.4 Phân theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi nằm;

- Nồi hơi đứng

4.1.5 Phân theo cách liên kết của ống hơi với bầu nồi

- Nồi hơi chia nhiều phần,

- Nồi hơi hai bầu, nồi hơi ba bầu

4.1.6 Phân theo dòng khói lò

- Nồi hơi 1 và 3 hành trình;

- Nồi hơi 1 và 3 dòng chảy

4.1.7 Phân theo sự tuần hoàn của nước nồi

- Nồi tuần toàn tự nhiên;

- Nồi hơi cưỡng bức (nhiều lần)

4.1.8 Phân theo vòng tuần hoàn

- Nồi hơi một vòng;

- Nồi hơi hai vòng tuần hoàn

4.1.9 Phân theo phương pháp cung cấp không khí

- Nồi hơi thông gió tự nhiên;

- Nồi hơi thông gió cưỡng bức

4.1.10 Phân theo sự điều khiển nồi hơi

- Nồi hơi với sự điều khiển bằng

4.2 Nồi hơi ống lửa

4.2.1 Nồi hơi ống lửa ngược chiều

1 Sơ đồ cấu tạo (hình 4.1) :

bán nguyệt phía dưới nối với cuối

buồng đốt, phía trên là mặt sàng nối với các ống lửa Trên đỉnh hộp lửa có mã đỉnh hộp lửa vừa làm kín hộplửa vừa có tác dụng bảo vệ nồi hơi khi bị cạn nước nhờ nút bằng kim loại dễ nóng chảy Hộp lửa được gia cốvới vỏ nồi hơi nhờ các đinh chằng ngắn và đinh chằng dài

- Các ống lửa: các ống lửa đặt nằm là nơi dẫn khí lò đi qua để trao nhiệt cho nước Một đầu ống lửa nốivới mặt sàng của hộp lửa, đầu kia nối với mặt sàng trước

2 Nguyên lý làm việc

- Phía khí lò: Nhiên liệuvà không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi, một phần nhiệt trao chonước bao quanh buồng đốt Sau đó thoát lên hộp lửa Tại đây phần nhiên liệu chưa cháy hết tiếp tục cháy.Khí lò được chia vào các ống lửa nằm trao nhiệt cho nước bên ngoài ống rồi thoát ra ngoài qua ống khói

26

- Phía nước: nước bao bên ngoài buồng đốt, hộp lửa và các ống lửa nhận nhiệt từ khí lò hóa thành hơi.Phần hơi nước đi lên tập trung ở không gian hơi phía trên bầu nồi hình trụ Tại không gian hơi hơi nước đượctách

- Chứa nhiều nước -> không lợi cho tuần hoàn của nước -> nhóm lò lấy hơi lâu

- Nguy hiểm khi nổ vỡ thân nồi

Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu, mà hệ động lực chính là diesel Tuy nhiên hiện nay ít được sử sụng

Không hàn ở vùng tờ lên bệ nối để dễ kiểm tra mối hàn khi rò rỉ

Thường hàn ở góc 450 dưới đường ngang thân nồi

- Mối hàn dọc phải chắc hơn mối hàn ngang

- Các cửa khoét trên thân nồi thường là hình bầu dục hoặc clip (trục ngắn hướng theo đường sinh thânnồi ) d >  ngang

b,Nắp (mặt săng) Có lỗ khoét để nắp cửa buồng đốt, ống lửa, đinh chằng dài, hộp lửa

c Buồng đốt: Số lượng buồng đốt tuỳ thuộc vào diện tích bề mặt hấp nhiệt của nồi hơi Buồng đốt chịu

nhiệt độ cao của khí cháy, hai đầu chịu lực nén của khí cháy Phía ngoài buồng đốt chịu áp lực của nước và bịvõng xuống bởi trọng lượng bản thân nên buồng đốt có kết cấu hình trụ có gợn sóng để tăng độ bền dẻo, codãn khi t0 cao và chịu uốn tốt và tăng thêm bề mặt hấp nhiệt

d Gỗ chắn tro: (Đối với NH than và dầu)

- Nơi tiếp giáp giữa buồng đốt và hộp lửa có bờ chắn tro ngăn không cho tro và xỉ rơi vào hộp lửa vàtăng lưu tốc dòng khí lò và tăng mức độ hoà trộn trong hộp lửa

e Hộp lửa: Tiếp tục đốt cháy chất đốt và phân bố dòng khí lò vào các ống lửa

Hộp lửa: Để đảm bảo cháy hết Vb -> Vhlửa  Vbđ

- Thiết diện hộp lửa =  thiết diện ống lửa

- Hình hộp: 2 đầu hộp lửa hơi vat 40 để tránh nhô lên khi sóng gió Các loại mã: Bu lông, hàn

f Mã đỉnh hộp lửa:

Đỉnh hộp lửa ở vị trí có điều kiện khắc nghiệt (tiếp xúc ngọn lửa to cao, gần đường mực nước có thể bịnhô lên trên mặt nước khi cạn nước hoặc sóng gió) Vì vậy, mã đỉnh hộp lửa là thiết bị gia cường cho đỉnhhộp lửa

g Ống lửa: Có 2 loại ống lửa

* Ống lửa thường Có độ dầy nhỏ hơn, làm nhiện vụ dẫn khí cháy từ hộp lửa và là bề mặt trao đổinhiệt cho nước Đầu mút được han hoặc nong với mặt sàng (nắp)

* Ống lửa chằng: Có độ dày lớn hơn, dẫn khí cháy và là bề mặt hấp nhiệt đồng thời làm nhiệm vụchằng giữ nắp trước nồi hơi và thành hộp lửa Đầu ống được hàn hoặc ren với mạt sàng

Hình 4.2: Nồi hơi ống lửa cùng chiều

h Đinh chằng dài: Chằng gửi nắp

trước và sau của nồi hơi phần không có

ống lửa, đầu mút hàn hoặc ren bắt bu

lông

i Đinh chằng ngắn

Chằng giữ nắp sau của NH và thành

sau của hộp lửa Đầu mút hàn hoặc tán,

ren có thể ở đầu có khoan lỗ để phát hiện

khi bị rạn nứt nước xì ra

k Hộp tro: (NH đốt than) Chứa tro

xỉ

1 Hộp khói: Chứa bộ sấy hơi (kiểu

bộ SH độc lập)

m Bầu khô hơi: Tăng chiều cao của không

gian hơi làm cho hơi khô hơn (tăng độ khô cho hơi)

n Cửa chui: Để chui vào kiểm tra làm vệ sinh, sửa

chữa Cửa phải có vành gia cuồng hình bầu dục Đóng

từ phía trong ra

4.2.2 Nồi hơi ống lửa cùng chiều (hình 4.2)

Nồi hơi ống lửa cùng chiều có đặc điểm cấu tạo,

nguyên lý hoạt động và các bộ phận gần giống như nồi

hơi ống lửa ngược chiều , nhưng khác là không có hộp

lửa nên khí lò sau khi ra khỏi buồng đốt thì đi thẳng,

hình thức trao nhiệt giữa khí lò và nước là cùng chiều

4.3 Nồi hơi ống nước

4.3.1 Nồi hơi ống nước đứng, hai bầu kiểu chữ d

nghiêng

1 Sơ đồ cấu tạo(hình 4.3)

Kiểu nồi hơi này chỉ có hai bầu, ngoài ra còn có

các bầu góp vào vách ống, chỉ có một đường khí lò, ống

của các cụm ống nước sôi dốc nghiêng 35  700 có

vách ống ba phía hoặc bốn phía, bộ sấy hơi kiểu ống

nằm (giữa hai cụm ống nước sôi), ống nước sôi cả hai

đầu đều khá cong, có bộ hâm nước tiết kiệm hoặc bộ

sưởi không khí hoặc có cả hai bộ Có khi trong bầu

dưới có đặt tấm dẫn để chia dòng nước cho vách ống và

cho cụm ống nước sôi

2 Nguyên lý làm việc

Phía khí lò: không khí và nhiên liệu được đốt cháy

trong buồng đốt thành khí lò có nhiệt độ cao quét qua

màn ống, các ống lên, các ống xuống trao nhiệt cho

nước ở trong ống Sau cùng quét các bề mặt hấp nhiệt

tiết kiệm (bộ hâm nước, bbộ sưởi không khí) rồi thoát

ra môi trường theo ống khói Một phần nhiệt của khói lò đươc trao cho nước trong các màn vách ống trước,sau và bên cạnh Nhờ bố trí hợp lý nhiều bề mặt hấp nhiệt trên đường khí lò mà hiệu quả trao đổi nhiệt củanồi hơi rất cao

Phía nước: nguyên lí tuần hoàn của nước trong các ống là tuần hoàn tự nhiên Nước trong các ống bố trígần buồng đốt hơn nhận được nhiều nhiệt hơn nên sôi, tạo thành hơi Hỗn hợp nước, hơi tỷ trọng nhẹ hơnnước trong các ống xa buồng đốt tự chảy lên trống hơi Tại trống hơi phần hơi nhẹ hơn được tách ở phía trên,nước ở phía dưới lại theo các ống xuống bù vào phần nước đã sinh hơi Nồi hơi có 2 mạch tuần hoàn:

7 Cửa chui, kiểm tra

8 Bộ hâm nước tiết kiệm

5 6

5 6

7

1

Hình 4.4 : Kết cấu nồi hơi ống nước đứng chữ d đứng

1 Trống hơi ; 2 Ống khói; 3 Bộ sưởi không khí ;

4 Bộ hâm nước tiết kiệm; 5 Cụm ống nước sôi I;

6 Trống nước; 7 Cụm ống nước sôi II;

8 Thiết bị buồng đốt; 9 Buồng đốt; 10 Màn vách ống

1 Mạch tuần hoàn chính : giữa trống nước và trống hơi: Nước trong cụm ống 9 và 11 nhận nhiệt của khí

lò sôi và bay hơi, hỗn hợp nước hơi có tỷ trọng nhẹ đi lên trống hơi theo cụm ống nước sôi số 11 và các ốnggần buồng đốt của cụm số 9 Nước có tỷ trọng lớn hơn từ khoang nước của trống hơi đi xuống theo các ống

xa buồng đốt của cụm ống 9 vào trống nước và điền vào các ống nước sôi Giữa hai cụm ống này được bố trí

bộ sấy hơi để tăng độ chênh lệch nhiệt độ của các ống lên và xuống

2 Mạch tuần hoàn theo màn vách ống: Xung quanh buồng đốt ở mặt trước, mặt sau và mặt cạnh có bố trímàn vách ống trước, sau và cạnh Các vách ống này tiếp xúc với buồng đốt nên nhận nhiệt bức xạ củakhí lò và là các ống lên Nước bổ xung cho các màn vách ống này được cấp từ trống nước đến hộp gópnước phía dưới

Hơi nước được sinh ra theo các các mạch tuần hoàn kể trên là hơi bão hòa khô tập trung phía trên trốnghơi Hơi này được dẫn qua bộ góp khô hơi, phần lớn được đưa tới bộ sấy hơi để đưa hơi bão hoà thành hơiquá nhiệt có thông số cao được, hơi quá nhiệt được đưa vào tua bin hơi chính Một phần hơi sấy được tríchqua bộ giảm sấy phụ đặt trong trống nước Tại đây thông số hơi giảm xuống và được dẫn đi sử dụng cho cáctua bin phụ Van điều chỉnh nhiệt độ sẽ tự động điều chỉnh lượng hơi qua bộ giảm sấy điều chỉnh nhiệt độhoặc đi tắt qua lỗ tiết lưu nhờ đó điều chỉnh được nhiệt độ hơi tới tua bin chính Nước cấp cho nồi hơi đượclấy từ kết nước ngưng, rồi cấp qua bộ hâm nước tiết kiệm sau đó được các bơm cấp nước nồi cấp vào trốnghơi

3.Đặc điểm, ứng dụng

Đây là loại nồi hơi sử dụng chủ yếu làm nồi hơi chính hoặc nồi hơi phụ có thông số cao cho các tàu thủyhiện nay do có các đặc điểm sau:

- Có thông số hơi cao do bố trí nhiếu nhiều

bề mặt trao đổi nhiệt, có cường độ trao đổi nhiệt

cao

- Năng suất sinh hơi cao và hiệu suất nhiệt

cao do bố trí hợp lí các mạch tuần hoàn, màn

- Các ống cong, bố trí dày nên đòi hỏi chất

lượng nước cao

Tuy nhiên nồi hơi đòi hỏi người khai thác

phải có trình độ, phải tuyệt đối tuân thủ quy

trình khai thác Đặc biệt là chương trình thổi

muội và xử lí nước nồi hơi Chất lượng nước đòi

Nguyên lý hoạt động của nồi hơi ống nước

chữ d đứng giống như nồi hơi ống nước chữ d

nghiêng đã trình bày ở trên

3 Ưu, nhược điểm:

Ngoài các ưu, nhược điểm chung của nồi hơi chữ d ra, kiểu nồi hơi chữ d đứng còn có những ưu, nhượcđiểm sau đây:

Chiều ngang của nồi hơi bé, tiện bố trí các mặt hấp nhiệt tiết kiệm trong đường khí lò thẳng đứng, dễ

bố trí trên tàu

Cấu tạo nồi hơi đơn giản và cho phép có thể bố trí các mặt hấp nhiệt tiết kiệm với diện tích lớn, kết quả

là nâng cao hiệu suất nồi hơi

Bộ hâm nước tiết kiệm đặt trong đoạn đường khí lò thẳng đứng, do đó giảm được chiều cao của nồihơi

Có tấm dẫn khí đặt giữa các ống nước sôi làm cho khí lò quét không khắp và tăng sức cản khí lò Sứccản khí lò tăng là vì khí lò phải hai lần đi vòng 1800 vàtăng lượng muội bám

Kiểu nồi hơi này được phát triển mạnh hơn cả, nhất là những nồi hơi có lượng sinh hơi lớn và thông sốhơi nước cao Đã chế tạo những nồi hơi có lượng sinh hơi 13  90 tấn/h, thông số hơi nước 33 70/400 

515, hiệu suất 9192,5% trọng lượng riêng gND = 5,9  5,1 kg/kg.h

4.3.3 Nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức nhiều lần (Nồi hơi Lamon)

1.Sơ đồ cấu tạo (hình 4.5)

2 Nguyên lý hoạt động:

Nhiên liệu và không khí được thiết bị buồng đốt 9 đưa và buồng đốt 1 đốt cháy tạo thành khí lò có nhiệt

độ cao Khí lò trao nhiệt cho màn vách ống 8, quét qua các cụm ống nước sôi 3, cụm ống sấy hơi 4, cụm ốnghâm nước 5 Sau đó đi lên ống khói và ra ngoài

Nước trong màn vách 8, ống cụm ống nước sôi 3 nhận nhiệt của khí lò sôi và bay hơi Hỗn hợp nước hơiđược đưa về bầu hơi 6 và hơi tách ra khỏi hỗn hợp thành hơi bão hoà Hơi bão hoà được đưa tới bộ sấy hơi 4

để nhận nhiệt thành hơi quá nhiệt đi phục vụ các nhu cầu sử dụng hơi

2 3

2 3

3 Đặc điểm, ứng dụng :

* Ưu điểm:

30

Hình 4.5: Kết cấu nồi hơi ống nước tuần hoàn cưỡng bức (Lamon)

1 Buồng đốt ; Thân nồi; 3 Cụm ống nước sôi; 4 Cụm ống sấy hơi; 5 Cụm ống hâm nước;

6 Bầu hơi; 7 Bơm tuần hoàn; 8 Màn vách ống; 9 Thiết bị buồng đốt

Hình 4.7 Nồi hơi ống nước thẳng đứng

1 Động cơ lai quạt gió 7 Thân nồi 13 Hộp ống khói

2 Biến áp đánhlửa 8 Lớp cách nhiệt 14 Nắp trên

3 Bướm gió 9 Ống nước 15 Nắp dưới

4 Quạt gió 10 Khoang khí lò 16 Buồng đốt

5 Hộp gió 11.Trống nước 17 Mặt sàng

6 Loa gió 12 Trốnghơi 18 Đáy nồi

19 Thiết bị buồng đốt

Đây là nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức, khắc phục được

các nhược điểm của nồi hơi tuần hoàn tự nhiên

Nồi hơi có thể bố trí được nhiều diện tích trao đổi

nhiệt trong thể tích nhỏ nên nhỏ, gọn, kinh tế hơn

Có thể bố trí các bề mặt tận dụng nhiệt khói lò nên

hiệu suất nhiệt cao

* Nhược điểm :

Sức cản thuỷ động lớn nên phải có bơm tuần hoàn

Ống nhỏ, xoắn ruột gà nên vệ sinh khó khăn, chủ

yếu tẩy rửa cáu cặn bằng hoá chất, đòi hỏi chất lượng

nước cao

Sức cản khí lò cao nên phải tăng cường thổi muội

4.3.4 Nồi hơi lưu động thẳng

1 Sơ đồ cấu tạo (hình 4.6)

Những tồn tại của nồi hơi tuần hoàn tự nhiên:

- To nặng vì muốn đảm bảo tuần hoàn tự nhiên, không

bố trí tùy ý các cụm ống

- Không đảm bảo cho nồi hơi áp suất cao vì sự chênh

lệch tỷ trọng nước và hơi nước nhỏ làm cộct áp lưu

động nhỏ, không đủ khắc phục được sức cảcn tuần

hoàn

Đối với nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức và lưu động

thẳng sẽ khắc phục được những nhược điểm này của nồi

hơi tuần hoàn tự nhiên

2 Nguyên lý làm việc

Nước được bơm cấp đưa qua đoạn ống hâm nước tiết

kiệm nâng nhiệt độ lên, sau đó đưa vào đoạn ống sôi bức

xạ rồi đoạn ống sôi đối lưu, tại đây toànbộ nước được bay hơi

hoàn toàn, sau đó qua bộ sấy hơi bức xạ, đối lưu rồi được dẫn

đi công tác

3 Đặc điểm, ứng dụng

1) Gọn nhẹ, không có bầu nồi, chế tạo nồi hơi thông số cao

2) Yêu cầu chất lượng nước cao

3) Năng lượng dự trữ bé nên làm việc kém ổn định khi biến

tải

4) Dùng cho nồi hơi nhỏ

4.3.5 Nồi hơi ống nước thẳng đứng

1 Sơ đồ cấu tạo (hình 4.7)

Nồi hơi thẳng đứng ngày càng được sử dụng rộng rãi trên

tàu thủy do đặc điểm là tiết kiệm được không gian bố trí Nồi

hơi ống nước thẳng đứng hang Miura được lắp đặt trên các

tàu Nhật Bản đóng

Thân nồi có dạng hình trụ đứng, phía dưới là trống nước,

phía trên là trống hơi Trống nước và trống hơi có hình trụ

vành khăn.Hai hàng ống nước thẳng đứng nốiliền trống nước và trống hơi Hai hàng ốngnước hình thành hai hình trụ cóa hai cung hở

4 Bộ sấy hơi đối lưu

5 Bộ sấy hơi bức xạ

6 Đoạn ống sôi bức xạ 7.Bơm cấp nước

Hình 4.8: Nồi hơi liên hợp ống lửa

nằm.

1 Thân nồi ; 2 Khoang nước ; 3 ống lửa NH khí xả;

4 Ống khói NH phụ ; 5 Ống lửa NH phụ ; 6 Thiết bị dốt dầu; 7 Buồng đốt NH phụ; 8 Hộp lửa NH phụ; 9 Đường khí xả Đ/C diesel vào; 10 ống khói NH khí xả

đối xứng nhau tạo ra đường đi của khói lò Thiết bị buồng đốt được bố trí phía trên nồi hơi Ống khói được

bố trí ở bên vách có các cung hở ở hàng ống bên ngoài

2 Đặc điểm, ứng dụng

1) Các ống nước thẳng đứng nên thuận lợi cho việc vệ sinh ống

2) Không cần chất lượng nước nồi cao do ống nước to, thẳng, tuần hoàn đơn giản

3) Năng suất, thông số hơi thấp do diện tích bề mặt trao đổi nhiệt nhỏ

4) Lượng hơi nuớc trong nồi hơi lớn nên khi nổ vỡ gây nguy hiểm

5) Chiều cao hơi không gian khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa sinh ra khá tốt

6) Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu diesel

7) Khi nổ vỡ gây nguy hiểm

8) Chiều cao hơi không gian khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa sinh ra khá tốt

9) Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu diesel

4.4 Nồi hơi liên hợp phụ - khí xả

Nồi hơi liên hợp được sử dụng rộng rãi nhất trên

các tàu thủy trang bị hệ động lực diesel Nồi hơi liên

hợp là sự kết hợp giữa nồi hơi phụ sử dụng năng

lượng từ nhiên liệu được đốt cháy và nồi hơi khí xả

tận dụng năng lượng khí xả từ động cơ diesel chính lai

chân vịt Khi tàu nằm trong cảng hoặc khi chưa phát

huy hết công suất thì nồi hơi phụ được đưa vào hoạt

động Khi tàu chạy hành trình, khí xả từ động cơ

diesel được dẫn qua nồi hơi khí xả để sinh hơi phục

vụ cho các nhu cầu trên tàu

Trước đây thường ứng dụng hệ thống nồi hơi với

hai nồi hơi phụ và khí xả độc lập Hệ thống này có ưu

điểm là hai nồi hơi có thể hoạt động độc lập Tuy

nhiên hệ thống khá cồng kềnh, chi phí cao nên hiện

không được ứng dụng Trên các tàu thủy hiện nay

thường ứng dụng kết hợp nồi hơi phụ và nồi hơi khí

xả trong một thân Một số nồi hơi được bố trí nồi hơi

phụ và nồi hơi khí xả chung một cụm ống Cách bố trí

như vậy giảm được số lượng ống và kích thước nồi

hơi, tuy nhiên không có lợi vì chế độ trao đổi nhiệt

khi làm việc với nồi hơi phụ và nồi hơi khí xả rất

khác nhau Hiện nay hầu hết các nồi hơi liên hợp đều

bố trí các cụm ống của nồi hơi phụ và nồi hơi khí xả

riêng rẽ

Nồi hơi liên hợp có thể là nồi hơi ống nước đứng,

nồi hơi ống lửa đứng hoặc nằm Tuy nhiên nồi hơi

liên hợp ống lửa nằm được ứng dụng rộng rãi nhất do

dễ dàng bố trí theo kiểu nồi hơi thẳng đứng và chiều cao nồi hơi không quá lớn Nồi hơi ống nước nằmthường ít được ứng dụng do không thuận lợi cho tuần hoàn tự nhiên Dưới đây trình bày hai loại nồi hơi liênhợp là nồi hơi ống nước đứng, nồi hơi ống lửa nằ

4.4.1 Nồi hơi liên hợp phụ - khí xả ống lửa nằm

1 Sơ đồ cấu tạo (hình 4.8)

Thân nồi hơi có dạng hình trụ thẳng đứng chia làm hai phần: cụm ống lửa nằm của nồi hơi phụ và cụmống lửa nằm của nồi hơi khí xả Các cụm ống lửa được liên kết qua hai mặt sàng tạo nên sự ngăn cách giữakhông gian nước và không gian khí lò Buồng đốt được bố trí phía dưới cùng Nửa dưới nồi hơi có bố tríđường ống khói cho nồi hơi phụ Nửa trên có bố trí đường khí xả từ động cơ diesel vào và đường ống khóicủa nồi hơi khí xả Hình dưới mô tả nồi hơi liên hợp ống lửa nằm

- Nồi hơi phụ: Khi làm việc với nồi hơi phụ, nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong buồng đốt 7nồi hơi trao nhiệt cho nước bao bên ngoaì Sau đó thoát lên hộp lửa và chia vào các ống lửa Khí lò tiếp tụctrao nhiệt cho nước bên ngoài ống thoát ra ngoài qua ống khói 4 Nước bên ngoài ống nhận nhiệt của khí lòsôi, bốc hơi Hỗn hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không gian hơi phần hơi tách ra trên không gianhơi và được đưa đi sử dụng.

- Nồi hơi khí xả: Khi tàu chạy hành trình, khí

xả từ động cơ diesel chính được dẫn vào nồi hơi,

chia vào các ống lửa, trao nhiệt cho nước bên ngoài

ống sau đó thoát ra ngoài qua ống khói Nước bên

ngoài ống nhận nhiệt của khí xả sôi, bốc hơi Hỗn

hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không gian

hơi Phần hơi tách ra trên không gian hơi và được

đưa đi sử dụng Với loại nồi hơi thứ hai, khí lò sau

khi cháy qua cụm ống lửa dưới cháy vào hộp khói

rồi lại được chia vào cụm ống lửa trên trước khi

thoát ra ngoài

3 Đặc điểm, ứng dụng

- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng;

- Không đòi hỏi chất lượng nước cao;

- Năng suất sinh hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao

đổi nhiệt thấp;

- Thông số hơi thấp nhưng chất lượng hơi tốt

do chiều cao không gian hơi lớn;

- Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lượng nước

trong bầu nồi lớn Tuy nhiên năng lực tiềm tàng

lớn

4.4.2.Nồi hơi liên hợp phụ - khí xả ống lửa đứng:

1 Sơ đồ cấu tạo (hình 4.9),

2 Nguyên lý hoạt động:

Khi động cơ diesel chính chưa hoạt động hoặc

làm việc ở chế độ không ổn định thì đưa nồi hơi

phụ vào làm việc Nhiên liệu và không khí đuựoc

đưa vào buồng đốt 10, cháy tạo thành khí lò có

nhiệt độ cao, đi vào các ống lửa 12, trao nhiệt cho

nước ở ngoài ống, đi lên cửa thoát khói 2 và đi ra ngoài

Nước trong nồi nhận nhiệt của khí lò, sôi và bay hơi, hỗn hợp nước hơi đi lên, hơi bão hoà được tách rakhỏi nước và được đưa ra qua van hơi chính 3 đi công tác

Khi động cơ diesel chính làm việc ở chế độ toàn tải và ổn định thì tắt nồi hơi phụ, chuyển thiết bị buồngđốt ra, bịt kín cửa 9 và mở bớm cấp khí xả của động cơ diesel chính vào theo cửa 8, lúc này nồi hơi làm việcvới khí xả của động cơ chính

Ngựơc lại khi động cơ chính làm việc nhẹ tải, không ổn định thì chuyển về làm việc với nồi hơi phụ

Nồi hơi có các nhựơc điểm của nồi hơi ống lửa

Nồi hơi phụ phải lắp đặt cùng nồi hơi khí xả nên phải đặt trên cao, gây khó khăn cho công tác vận hành,chăm sóc, khai thác và bảo dưỡng

9 10 11 4 12

9 10 11 4 12

13

14

Hình 4.9: Kết cấu nồi hơi phụ - khí xả ống lửa đứng

1- Thân nồi; 2 Cửa thoát khói; 3 Bích lắp van hơi chính;

4 Cửa chui; 5 Bích lắp van cấp nước; 6 Bích lăp van lấy nước thử; 7 Bích lắp van xả đáy; 8 Cửa khí xả vào; 9 Cửa lắp thiết bị buồng đốt nồi hơi phụ; 10 Buồng đốt;

12 Mặt sàng dướí; 13 Bích lắp ống thuỷ; 14 Mặt sàng trên;

4.4.4 Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ - khí xả (hình 4.10)

Khi tầu đậu, chỉ có nồi hơi phụ 12 (ống lửa ngược chiều) cung cấp hơi nước bằng dầu diesel Súng phun

9 nhờ không khí của quạt gió tiến hành phun sương Van 14, 15 đượckhóa lại để tách nồi hơi khí thải ra.Bơm cấp nồi 11 hút nước từ bể nước nóng 10 vào không gian nước của nồi hơi

Khi tàu chạy nồi hơi khí thải cung cấp hơi nước, còn nồi hơi phụ không đốt dầu và chỉ có tác dụng củamột bầu phân ly hơi

Nước từ không gian nước của nồi hơi phụ 12 qua van 15 hút vào bơm cưỡng bức tuần hoàn 6, qua cácống ruột gà của nồi hơi khí thải 4 hấp nhiệt của khí thải động cơ, hình thành hỗn hợp nước - hơi quan van 14vào nồi hơi phụ 12 tiến hành phân ly thành nước và hơi, hơi nước được dẫn từ nồi hơi phụ vào 12 ra đến nơitiêu dùng qua 13 Bơm cưỡng bức tuần hoàn có thể làm việc liên tục hoặc không liên tục Để giúp cho nồihơi khí thải cung cấp đủ hơi nước ngay được có thể phun dầu vào nồi hơi phụ trong thời gian tàu bắt đầuchạy

Hình 4.10 Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ-nồi hơi khí xả tuần hoàn cường bức.

1- Đường ống hỗn hợp nước hơi; 2- Hộp góp ra; 3- Hộp góp vào; 4- ống ruột gà của nồi hơi khí thải;

5- Đường ống nước; 6- Bơm cưỡng bức tuần hoàn; 7- ống dầu cung cấp cho buồng đốt; 8- Quạt gió;

9- Súng phun; 10- Két nước nóng; 11- Bơm nước cấp nồi; 12- Nồi hơi ống lửa;

13- Đường ống hơi đi tiêu dùng; 14,15- Van.

Có trường hợp ngoài nồi hơi khí thải và nồi hơi phụ ra còn có thêm bầu phân ly hơi Khi tàu chạy, bầuphân ly hơi được ghép vào nồi hơi khí thải

Câu hỏi ôn tập

8 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống lửangược chiều ?

9 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoật động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nước 2bầu kiểu chữ d nghiêng?

10 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nướcthẳng đứng?

11 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nướctuần hoàn cưỡng bức?

12 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi liên hợpphụ - khí xả ống lửa đặt nằm?

13 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi liên hợpphụ khí - xả ống lửa đặt đứng?

34

14 Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của liên hợp nồi hơiphụ - khí xả ?

CHƯƠNG 5: CÁC THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG PHỤC VỤ NỒI HƠI

5.1 Thiết bị buồng đốt

5.1.1 Thiết bị cấp gió

- Quạt gió: quạt gió ly tâm được lai trực tiếp

bởi động cơ điện (không có điều chỉnh tốc độ quay)

- Bướm gió được bố trí trước hoặc sau quạt gió:

được đóng mở bằng tay hoặc đóng mở tự động theo

chương trình Bướm gió dùng để thay đổi độ đóng

mở nhiều hay ít tùy theo chế độ làm việc của nồi hơi

và liên động với việc cấp nhiên liệu để đảm bảo α tối

ưu

- Cánh hướng gió: Đặt ở ống cấp không khí thứ

cấp tạo ra lường không khí cấp xoáy lốc hòa trộn

nhiên liệu đều hơn

- Thiết bị cấp gió có buớm gió cấp I cấp gió

vào gốc ngọn lửa để xé nhỏ nhiên liệu và đẩy ngọn

lửa vào tâm buồng đốt ; bướm gió cấp II cấp gió vào

xung quang buồng đốt để hoà trộn không khí với

nhiên liệu

5.1.2 Thiết bị cung cấp nhíên liệu

Dầu đốt được phun vào buồng đốt nhờ súng phun Súng phun có các loại: súng phun hơi nước, súngphun không khí nén, súng phun kiểu áp lực, súng phun kiểu quay

1 Súng phun hơi nước (hình 5.2)

Ngoài súng phun hơi nước kiểu ngọn lửa hình trụ còn

có loại súng phun có ngọn lửa hình dẹt, với lượng phun

dầu dưới 100 kg/h (Súng phun có ngọn lửa dẹt đơn giản

hơn, tốn ít hơi nước hơn)

Dầu từ két dầu trọng lực với cột áp 1,5  4m H2O

tự chảy vào súng phun, ra vòi phun với lưu tốc 0,5

0,6m/s Hơi nước 2 5 kG/cm2 vào súng phun, qua

ống tăng tốc đạt lưu tốc 400 500m/s Dòng dầu bị

động năng của hơi nước và sức cản của không khí phá

vỡ thành sương mịn

Ưu điểm của súng phun hơi nước là chất lượng

phun sương rất tốt, không phụ thuộc vào tải, có thể chỉ

cần bộ dẫn không khí đơn giản thông gió tự nhiên, chỉ

cần hệ số không khí thừa bé ( = 1,07  1,10 với tổn

thất cháy không hết về hóa học q3 = 0  0,2%), lượng

phun dầu được điều chỉnh tuỳ ý, miệng sung phun được

giữ sạch, ít bám cốc

Nhược điểm quan trọng của nó là rất tốn hơi nước (0,25  0,75 kg/kg) tức là chiếm 2 5% lượng sinhhơi nước của nồi hơi Vì vậy nó được dùng cho các nồi hơi lớn tàu biển, một số tàu kéo ở cảng và tàu chạyven biển Lượng dầu phun 25  2200 kg/h

2 Súng phun không khí nén

Súng phun không khí nén có kết cấu và nguyên lý hoạt động gần giống súng phun hơi nước

Dầu đốt có cột áp 0,3  5 kG/cm2 được không khí nén phun sương gọi là không khí cấp 1 có cột áp 200

 250 mmH2O chiếm 10 15% lượng không khí cấp lò Còn không khí cấp II được cấp vào phía trước ngọnlửa với cột áp 100 150 mmH2O

Súng phun kiểu không khí nén được dùng cho 1 số nồi hơi phụ nhỏ của tàu diesel vì ở đây có sẵn khôngkhí nén Song nó rất tốn không khí nén (180 280m3/t.h)

3 Súng phun kiểu áp lực(hình 5.3)

Súng phun kiểu áp lực còn được gọi là súng phun ly tâm cơ học hoặc súng phun ly tâm không quay

36

Hình 5.2 Súng phun hơi nước

1 Thân vòi phun; 2 Đường dẫn hơi nước;

3 Đường dẫn dầu

1

23

8

Hình 5.1 Sơ đồ thiết bị cấp gió

1 Quạt gió; 2 Bướm gió; 3 lưới lọc

5 Gió thứ cấp (cấp II); 6 Gió sơ cấp (cấp I)

7 Súng phun nhiên liệu; 8 Cánh hướng gió

6

Lợi dụng hiệu ứng ly tâm tạo nên bởi thế năng của cột áp dầu (dầu đi qua rãnh tiếp tuyến của buồngxoáy lốc của vòi phun) mà phun dầu thành sương Dầu cung cấp cho súng phun có cột áp 8 10 kG/cm2 nhờbơm dầu Dầu được dẫn vào rãnh 1 của súng phun, khi qua (2  6) rãnh hẹp b của vòi phun sẽ tăng lưu tốclên rất nhanh Chú ý rằng rãnh b có hướng tiếp tuyến với buồng xoáy lốc 2 hình côn của vòi phun cho nênkhi dòng dầu đi qua vòi phun không những đạt lưu tốc nhanh, lại còn chuyển động xoáy mỗi lúc một nhanh,kết quả dòng dầu theo mặt côn của buồng xoáy lốc a vừa xoay vừa tiến nhanh dần lên phía trước Khi ra lỗdầu C, dòng dầu có hình nón với độ dày mỏng, lực căng bề mặt bé, lực quán tính của chuyển động xoáy lốclớn hơn nội lực ma sát của dầu, nên dòng dầu bị phá vỡ ra thành các hạt sương dầu kết thành hình nón.Động năng của dòng dầu (do thế năng của dầu tạo ra) không những phải khắc phục nội lực ma sát củadầu (độ nhớt) mà còn phải khắc phục lực ma sát giữa dòng dầu với bề mặt rãnh trên vòi phun Vì vậy đócũng là một lý do giải thích vì sao rãnh tiếp tuyến phải rất nhỏ, rất nhẵn

Hình dạng ngọn lửa (độ dài và góc phun sương) chủ yếu phụ thuộc vào tỷ số tổng số diện tích mặt cắtcác rãnh tiếp tuyến ft trên diện tích fo của lỗ phun

Khi tỷ số ft /fo nhỏ lực quán tính tác dụng lên giọt dầu lớn làm tăng phần lưu tốc hướng kính của giọtsương dầu (còn phần lưu tốc hướng trục bị giảm tương đối) kết quả ngọn lửa ngắn và có góc phun lớn

Chất lượng phun dầu chủ yếu quyết định bởi cột áp của dầu, trạng thái bề mặt rãnh tiếp tuyến buồngxoáy lốc và lỗ phun áp suất dầu càng cao, chất lượng phun sương càng tốt, thậm chí dầu rò ra ở lỗ phun cũnghóa sương Vòi phun cần chế tạo bằng thép hợp kim nhiều crôm và nhiều Niken (Cr  81%, Ni 18%) đểchịu mòn tốt, các bề mặt rãnh dẫn dầu phải nhẵn bóng, mỗi ca đốt lò đều phải lau rửa súng phun, các vòiphun đã mòn nhiều phải thay mới

Điều chỉnh lượng dầu phun của loại súng phun không được điều chỉnh có thể tiến hành theo những cáchsau đây:

Hình 5.3 Súng phun kiểu áp lực.

1 §Çu sóng phun 2 L¾p chôp

3 BÐp phun 4 Th©n sóng phun

5 Tay cÇm 6 §ưêng dÉn dÇu

7 §ưêng dÇu vµo a Buång xo¸y lèc

b R·nh tiÕp tuyÕn c Lç phun

Hình 5.4 Súng phun kiểu quay bằng điện.

1- Ống dẫn; 2- Lỗ dẫn dầu; 3- Cốc quay; 4- Đường gió cấp I; 5- Cách điều chỉnh lượng gió cấp 1; 6- Cánh quạt;

7- Đường gió cấp II; 8- Mô tơ điện; 9- Dây cu roa; 10- Tấm che.

- Biến đổi áp suất dầu phun sẽ ảnh hưởng đến chất lượng phun sương, nên chỉ có thể dùng trong phạm

vi tải trọng 70  100%, ngoài ra còn có thể thay vòi phun, tắt bớt súng phun

- Phương pháp thay vòi phun cỡ khác có thể dùng cho mọi phạm vi tải trọng Phương pháp tắt bớt súngphun làm cho ngọn lửa cháy không đều khắp buồng đốt

- Điều chỉnh lượng dầu phun của loại súng phun được điều chỉnh tiến hành bằng cách điều chỉnh ápsuất dầu thừa (do đó điều chỉnh lượng dầu phun) từ súng phun trở về đường ống hút của bơm dầu (dầu thừa

có thể lấy từ buồng xoáy lốc hoặc lấy tại sau lỗ phun trên hình 10.19 Ngoài ra có ba loại súng phun có cấutạo cho phép điều chỉnh mặt cắt rãnh tiếp tuyến, bằng súng phun điều chỉnh như hình 10.20a, hoặc bằng xilanh điều chỉnh hoặc bằng cách xoay vành ngoài 3 Khi ấy không làm biến đổi áp suất dầu trước rãnh tiếptuyến

Ưu điểm của loại súng phun điều chỉnh áp lực dầu thừa là điều chỉnh trong phạm vi rộng của tải trọngnồi hơi, dễ thực hiện tự động hóa điều chỉnh, đảm bảo được tốc độ góc nhanh của dòng dầu ngay cả khi nhẹ tải,

do đó có chất lượng phun sương tốt

Khuyết điểm của nó là: Khi nhẹ tải có góc phun quá lớn làm cháy hỏng gạch buồng đốt quanh súng phun, lượng dầu nóng thừa trở về nhiều nên cần làm mát cho ống góp dầu thừa, cần tăng áp suất dầu lên 1,5

2 lần, hệ số không khí thừa tăng 10 15%, phạm vi điều chỉnh hẹp (vì rằng muốn giảm lượng phun dầu xuống 4 lần thì cần giảm áp suất dầu xuống 16 lần)

Súng phun áp lực tuy chất lượng phun sương không bằng súng phun kiểu hơi nước hoặc không khí nén,song được dùng rộng nhất trên tàu vì tốn ít năng lượng cho việc phun sương, đơn giản, bền chắc

4 Súng phun kiểu quay(hình5.4)

Dầu có áp suất 0,7 5 kG/cm2 được

dẫn theo ống dẫn dầu cố định 1 qua van lò

xo, bị văng qua các lỗ trên mặt trong hình

côn của cốc quay 3, dưới tác dụng của

phản lực hướng kính và phân lực hướng

trục tiến hành chuyển động xoáy lốc, khi

văng ra khỏi cốc quay với lưu tốc rất

nhanh nên bị xé thành sương dầu 100 

250 m

Trục quay rỗng và được quay bởi

động cơ điện 8 với vòng quay 4000 

5000 vòng/phút Cũng có thể dùng tua bin

hơi 1 cấp với vòng quay 4000 10000

vòng/phút áp suất hơi nước 10 12

kG/cm2, hoặc dùng tua bin khí nén với

vòng quay

4000  5000 vòng/phút áp suất khí nén là

250  300 mm H2O

Ưu điểm súng phun kiểu quay là:

1) Chất lượng phun sương tốt ở mọi tải

trọng của nồi hơi:  bé ( = 1,2 1,25)

Khuyết điểm của nó là: Cấu tạo phức tạp, đắt tiền, ổ bi phía gần buồng đốt dễ bị hỏng

Súng phun kiểu quay được dùng cho các nồi hơi chính, nối hơi phụ các cỡ song không phổ biến lắm

38

5.1.3 Thiết bị đánh lửa: (hình 5.5)

Thiết bị đánh lửa có nhiệm vụ cung cấp tia lửa điện để đốt cháy nhiên liệu ở thời kỳ nồi hơi khởi động.Thiết bị đánh lửa thường bao gồm 2 điện cực đánh lửa, biến áp đánh lửa và các dây dẫn, cọc đấu dây Haiđiện cực đánh lửa được nối với nguồn có điện áp cao (Khoảng 12000V) tạo ra từ biến áp đánh lửa Để chấtlượng tia lửa điện tốt cần giữ sạch sẽ các điện cực đánh lửa và điều chỉnh khoảng cách giữa các điện cực phùhợp

Hình 5.5 Thiết bị đánh lửa và súng phun nhiên liệu

1.Đầu phun 2 Van tuần hoàn 3 Đai ốc hãm 4 Bệ đỡ 5 Ống dẫn dầu

6 Ống lồng bên trong 7 Cọc nối dây 8 Giắc cắm điện 9 Đường dầu tuần hoàn trở lại

10 Đường dầu cấp 11 Điện cực đánh lửa 12.Dây dẫn 13 Mặt bích lắp ráp

14 Cút nối chữ T 15 Cút nối với ống trong 16 Cút góc

5.1.4 Tế bào quang điện (hình 5.6)

Tế bào quang điện (Flame eye) là 1 thiết bị bảo vệ quá trình

cháy được lấp ở cửa buồng đốt Đó là 1 thiết bị cảm ứng ánh

sáng của quá trình cháy trong buồng đốt Vật liệu cảm ứng ánh

sáng được sử dụng là là Cadmium Sulfide (CdS) có đặc tính thay

đổi điện trở khi có sự thay đổi ánh sáng Khi nồi hơi được đưa

vào hoạt động tế bào quang điện tự động cảm ứng ánh sáng trong

buồng đốt Nếu nồi hơi bị tắt, tế bào quang điện lập tức đưa tín

hiệu đến bộ điều khiển để dừng nồi hơi và đưa tín hiệu báo động

nồi hơi không cháy (mis-fire) Cấu tạo 1 tế bào quang điện được

mô tả ở hình dưới Để tế bào quang điện cảm ứng chính xác cần

giữ cho mặt trước luôn sạch bằng cách định kì lau bằng giẻ sạch

5.1.5 Chương trình điều khiển buồng đốt

Các nồi hơi hiện đại khi làm việc ở chế độ tự động, mọi hoạt

động của nồi hơi được điều khiển tự động nhờ bộ điều khiển

trung tâm thông qua các thiết bị cảm ứng, giám sát các thông số

làm việc của nồi hơi Dưới đây trình bày 1 chương trình điều

khiển tự động thiết bị buồng đốt tiêu biểu.(hình 5.7)

Khi làm việc bình thường, chương trình điều khiển như sau:

Tín hiệu khởi động - Thông gió trước - đánh lửa - tự động

điều khiển quá trình cháy - kết thúc quá trình cháy - thông gió

sau - nồi hơi dừng

Tín hiệu khởi động nồi hơi được đưa tới bộ điều khiển trung tâmở 1 trong 2 trường hợp sau:

Hình 5.6 Tế bào quang điện

1 D©y ®iÖn (leads)

khi mới đốt nồi hơi; khi nồi hơi đang hoạt động ở chế độ tự động mà áp suất hơi thấp Ở trường hợp thứnhất, tín hiệu nồi hơi do người vận hành tạo ra bằng tác động vào nút điều khiển nồi hơi Trong trường hợpthứ 2, khi nồi hơi đang hoạt động ở chế độ tự động, một rơ le cảm ứng áp suất hơi sẽ đưa tín hiệu tới bộ điềukhiển trung tâm để điều khiển quá trình cháy Ví dụ nồi hơi được tự động điều khiển ON/OFF theo áp suấttrong khoảng 5.5/7.0 kg/cm2 thì rơ le áp suất hơi sẽ được đặt đóng/ngắt tiếp điểm ở 2 giá trị áp suất tươngứng là 5.5 và 7.0 kg/cm2

Khi có tín hiệu khởi động 1 nồi hơi, bộ điều khiển tự động đưa các thiết bị vào hoạt đôngtheo chươngtrình đã đặt sẵn Trước tiên quạt gió và bơm nhiên liệu được đưa vào làm việc để thổi hết khí sót, hơi dầutrong buồng đốt và tuần hoàn nhiên liệu qua súng phun Một số nồi hơi có quạt gió và bơm nhĩên liệu đượclai bởi cùng 1 động cơ điện Sau 30 giây, thiết bị đánh lửa được đưa vào hoạt động để chuẩn bị đốt cháynhĩên liệu Từ giây thứ 35 van điện từ được đưa tín hiệu điều khiển đóng đường dầu hồi Áp suất nhiên liệutrong hệ thống tăng lên, mở thông van tuần hoàn và cấp nhiên liệu đến đầu phun Nhiên liệu phun vào buồngđốt được đốt cháy nhờ tia lửa điện Thiết bị đánh lửa được điều khiển để chỉ cấp tia lửa điện trong thời gianđầu (khoảng 15-25 giây) Khi đã cháy nồi hơi trở về trạng thái điều khiển tự động quá trình cháy nhờ rơ le ápsuất hơi Một số nồi hơi được thiết kế để hoạt động ở 2 chế độ cháy: Cháy thấp/cháy cao, khi ấy nồi hơi sẽlàm việc ở chế độ cháy thấp khi mới khởi động và tự động chuyển sang chế độ cháy cao sau một khoảng thờigian nhất định

Khi áp suất nồi hơi tăng đến giá trị định mức được đặt trước, tiếp điểm của rơ le áp suất thay đổi trạngthái, đưa tín hiệu đến bộ điều khiển trung tâm để dừng nồi hơi Khi ấy van điện từ được đưa tín hiệu mởthông đường dầu hồi, áp suất nhiên liệu giảm xuống, van tuần hoàn đóng lại, kết thúc phun nhiên liệu Quạtgió được duy trì chạy thêm 30 giây để quét sạch lượng khí sót trong buồng đốt

Trong suốt quá trình làm việc, tế bào quang điện được đưa vào hoạt động từ khi có tia lửa điện đến khi

mở van điện từ để giám sát quá trình cháy Nếu nồi hơi bị tắt, dây cảm ứng CdS sẽ thay đổi trạng thái đưa tínhiệu tới bộ điều khiển trung tâm mở van điện từ, ngắt nhiên liệu, đồng thời đưa tín hiệu báo động nồi hơikhông cháy Các nồi hơi hiện đại còn kết hợp điều khiển đóng mở bướm gió Thông thường bướm gió đượcđiều khiển tự động đóng bớt ở thời kì khởi động và khi dừng để thuận lợi cho quá trình cháy

Hình 5.7 Chương trình tự động đốt nồi hơi

Hình 5.7 Cương trình đốt của nồi hơi hãng Muira

5.2 Thiết bị chỉ báo, điều khiển cấp nước nồi hơi

5.2.1 Ống thủy

1.Ống thủy sáng(ống thuỷ đặt cao - hình5.8)

40