Đồ án lò hơi Đồ án môn học

1.2/ Xác định sơ bộ dạng lò hơi: 1.2.1/ Chọn phương pháp đốt và cấu trúc buồng lửa: Căn cứ vào công suất và loại nhiên liệu đã cho để tiến hành chọn phương pháp đốt cháy nhiên liệu, chọ

CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP

tnc = 180 oC+ Thành phần nhiên liệu:

Clv Hlv Nlv Olv Slv Alv Wlv t1 oC t3 oC

Nhiệt trị của nhiên liệu: Qlv t = 17,75 [MJ/Kg] = 17750 [KJ/Kg].

1.2/ Xác định sơ bộ dạng lò hơi:

1.2.1/ Chọn phương pháp đốt và cấu trúc buồng lửa:

Căn cứ vào công suất và loại nhiên liệu đã cho để tiến hành chọn phương pháp đốt cháy nhiên liệu, chọn dạng và cấu trúc lò hơi Do công suất lò hơi là 150 T/h và sử dụng nhiên liệu rắn nên sử dụng lò hơi buồng lửu phun

Độ tro không cao, tro khó chảy (t3=1460 > 1400) nên chọn phương pháp thải xỉ khô

Từ viêc nghiên cứu các ưu- khuyết điểm của các dạng bố trí lò hơi: lò hơi hình tháp, lò hơi kiểu chữ π, lò hơi kiểu chữ II, lò hơi kiểu chữ N chúng ta chọn lò hơi bố trí theo kiểu chữ π

1.2.2/ Chọn dạng cấu trúc của các bộ phận khác của lò hơi:

1.2.2.1/ Dạng cấu trúc của cum festoon:

Cấu tạo của cụm feston gắn liền với cấu tạo của dàn ống tường sau của buồng lửa vì các ống của cụm feston chính là các ống của dàn ống tường sau buồng lửa Chiều cao cụm feston tức cửa ra buồng lửa phụ thuộc vào kích thước đường khói đi vào bộ quá nhiệt Vì vậy kích thước cụ thể của cụm feston sẽ được xác định sau khi xác định cấu tạo cụ thể của buồng lửa và các dàn ống xung quanh

nó

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa được chọn theo bảng được chọn theo loại nhiên liệu và nhiệt độ biến dạng của tro Với than Antraxit ta lấy bằng 10500C

1.2.2.2/ Dạng cấu trúc của bộ quá nhiệt:

Do nhiệt độ hơi quá nhiệt là 445oC nên ta chọn bộ quá nhiệt đối lưu cấp 1 vàcấp 2 ở vùng có nhiệt độ dươi 1050 0C ở đoạn đường khói sau cụm pheston và chọn kiểu bố trí hỗn hợp

1.2.2.3/ Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí:

Ta bố trí bộ hâm nước thành hai cấp và bộ sấy không khí cung hai cấp đặt xen kẻ nhau theo thứ tự : bộ hâm nước cấp 2, bộ sấy không khí cấp 2, bộ hâm nướccấp 1, bộ sấy không khí cấp 1 theo chiều đường khói đi ra.Vì khi bố trí hỗn hợp :hơi sẽ đi ngược chiều với khói trong bộ quá nhiệt cấp 1 đặt ở vùng khói có nhiệt

độ thấp hơn còn đi thuận trong bộ quá nhiệt cấp 2 đặt ở sau cụm pheston có nhiệt

độ khói cao hơn do đó phía hơi ra có nhiệt độ cao hơn nhưng nhiệt độ khói không cao,kim loại không bị đốt nóng quá mức ,đồng thời giảm tổn thất nhiệt do khói mang ra

1.2.2.4/ Đáy buồng lửa:

Với buồng lửa đốt than thải xỉ khô, đáy làm lạnh tro có dạng hình phểu, cạnhbên nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc bằng 600

1.2.3/ Nhiệt độ khói và không khí khói:

1.2.3.1/ Nhiệt độ khói thoát ra khỏi lò:

Nhiệt độ khói ra khỏi lò hơi θth ta chọn sao cho tránh hiện tượng ăn mòn bề mặt đốt phần đuôi nhiệt độ thấp Ta chọn theo bảng 1.1trang 13 tài liệu [1] ứng vớinhiên liệu ẩm Wqd = Wlv/Qtlv = 10/17,75 = 0,563; nhiệt độ nước cấp 180oC được

1.2.3.2/ Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa:

Với than Antraxit ta chọn θ’’ bl =1050 0C

1.2.3.3/ Nhiệt độ không khí nóng:

Nhiệt độ không khí nóng đưa vào buồng đốt được chọn dựa trên loại nhiên

liệu,phương pháp đốt và phương pháp thải xỉ, với nhiệm vụ của bài thiết kế này nhiên liệu là than Antraxit, phương pháp đốt buồng lửa phun, và thải xi khô ta chọn nhiệt độ không khí nóng đưa vào buồng đốt bằng 3700C

1.2.4/ Lập dạng sơ bộ của lò hơi:

Chú thích

3- Bộ quá nhiệt cấp II 10- Dàn ống sinh hơi

6- Bộ hâm nước cấp II 13- Phần đáy thải xĩ

7- Bộ sấy không khí cấp II 14- Đường khói thải

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN

- Khi cháy 1 kg nhiên liệu rắn hoặc lỏng:

V0 RO2= VCO2 + VSO2 = 0,01866 ( C lv + 0,375Slv )

H2

= 0,111.Hlv + 0,0124.Wlv + 0,0161Vokk + 0,24.Gph = 0,111 2,65 + 0,0124 10 + 0,0161 4,47 + 0.24 0,3 = 0,562 [m3tc/kg]

+ Thể tích khói khô lý thuyết:

= [0,0186 (41,82 + 0,375 2,24)] + 0,79 4,47 = 4,325 [m3 tc/kg]

= 4,325 + (1,25 – 1).4,47 + 0,58 = 6,023 [m3 tc/kg]

2.2.3/ Xác định hệ số không khí thừa:

- Hệ số không khí thừa trong buồng lửa αo

- Chọn αo =1,25 (buồng lửa phun thải xỉ khô)

- Hệ số không khí thừa từng nơi trong buồng lửa được xác định bằng cách cộng hệ số không khí thừa của buồng lửa với lượng không khí lọt ∆α vào đường khói giữa buồng lửa với tiết diện đang khảo sát

- Thể tích không khí và khói ở các hệ số không khí thừa khác nhau được lậpthành bảng đặc tính sản phẩm cháy khi ấy hệ số không khí thừa ở các bộ phậnđược tính theo hệ số không khí thừa trung bình

- Lượng không khí ra khỏi bộ sấy không khí:

∆α0 : lượng không khí lọt vào buồng lửa.

∆αn : lượng không khí lọt vào hệ thống nghiền, đối với máy nghiền bi có phễu than trung gian, sấy bằng không khí nói thì ∆αn= 0,1

2.3/ Tính Entanpi của không khí và khói:

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

( p )kk

o kk

2.3.1/ Entanpi của sản phẩm cháy I k 0 :

Ik0 = VRO20 (C.θ)RO2 + VH2O0(C θ)H2O + VN20(C θ)N2Trong đó: CRO2 , CN2 , CH2O :nhiệt dung riêng của RO2 , N2 ,H2O

θ:nhiệt độ của khói thải,0C

2.3.2/ Entanpi của sản phẩm cháy:

- Entanpi của tro bay:

.

θ

, kJ/kgTrong đó: ab là tỷ lệ tro bay, đây là buồng lửa phun thải xí khô nên lấy ab= 0,95

- Entanpi của khói thực tế:

Ik = I

o k

+(α - 1) I

o kk

+ Itr , kJ/kg

Trong đó: Itr được kể đến khi

6

10 3

>

t lv

lv b Q

A a

 nên takhông tính đến

0,893 1,116 1,183 1,317 1,429

4 Thể tích hơi

nước

VH2O

61,673

60,293

BẢNG 2.5 – ENTANPI CỦA SẢN PHẨM CHÁY

CHƯƠNG 3 : CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI

3.1/

Lượ ng nhi ệt đưa vào lò hơi :

- Lượng nhiệt đưa vào lò hơi được tính cho 1 kg nhiên liệu rắn xác

- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu : Q

lv t

= 17,75 MJ/kg = 17750 kJ/Kg

Q

ng kk

- Nhiệt lượng do không khí nóng mang vào , được tính cho đến khi không khí được sấy nóng bằng nguồn nhiệt bên ngoài Ở đây không khí vào buồng lửa được lấy từ bộ sấy không khí ra nên :Q

ng kk

= 0Qnl - Nhiệt vật lý của nhiên liệu đưa vào Qnl = Cnl tnl

Qnl rất bé nên ta bỏ qua.

Qph - Nhiệt lượng do dùng hơi phun nhiên liệu vào lò Và ta dungvòi

phun kiểu cơ khí nên : Gph = 0 => Qph = 0

Qđ - Lượng nhiệt tổn thất do việc phân hủy các bon khi đốt đádầu

Qđ = 0.Như vậy đối với các lò hơi đốt than mà không sấykhông

khí bằng nguồn nhiệt bên ngoài thì lượng nhiệt đưa vào sẽđược

coi gần bằng nhiệt trị thấp của nhiên liệu

=> Qđv = Qlvt= 17550 [kJ/kg]

3.2/ Lượng nhiệt sử dụng hữu ích:

- Lượng nhiệt sử dụng hữu ích trong lò hơi:

Qhi = B.Qt = Dqn(iqn- inc) + Dbh(ibh- inc) + Dx(is- inc) + Dtg(i’’ tg- i'tg), KJ/hTrong đó: Dqn : lưu lượng hơi quá nhiệt [KJ/h]

Dtg : lưu lượng hơi quá nhiệt trung gian [KJ/h]

Dxa : là lưu lượng nước xả lò Dxa = (1,5-2)% Dqn [KJ/h]iqn , inc , ibh , is , i”tg, i’ tg - lần lượt là entanpi của hơi quá nhiệt, nướccấp, hơi bão hòa, nước sôi, entanpi ra và vào bộ quá nhiệt trunggian.

Qhi = B.Q1 = Dqn.(iqn - inc) (1)

Với tqn = 445oC và Pqn = 6,4 Mpa = 64 bar tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta có: iqn = 3282,9 [kJ/kg]

Với tnc = 180oC tra bảng nước và hơi nước bão hòa theo nhiệt độ

(i th−i kkl −q4

, kJ/kg (2)Trong đó: ith - Entanpi khói thải, tính theo nhiệt độ khói thải θth

= 120oC và ứng

với hệ số không khí thừa αth =1,39 Ta có: ith = Vth (C.θ)th Vth - thể tích khói thải:

Vth =Vkkho + VH2O= V0 k khô + (α-1) V0 kk + VH2O

= 4,325 + (1,39 – 1).4,47 + 0,58

= 6,648 [ kg

m 3 tc

] Cth - Nhiệt dung riêng của khói Tra bảng tính chất nhiệt vật lý của khói Ta có: Cth = 1,077 [kJ/kg k] => ith = 1080,843 [kJ/kg] ikkl - Entanpi không khí lạnh vào lò , kJ/kg

I0 kkl =V 0 kk.(Ct)kkl –entanpi của không khí lý thuyết tính theo nhiệt độ

của không khí lạnh tkkl=300 C ứng với αth =1,39

Suy ra: C=1,2866+0,0001201.30=1,29kJ/kg

I0 kkl = 4,47 1,29 30 = 172,989 [kJ/kg]

Ikkl = 1,39 172,989 = 240,455 [kJ/kg]

(2) => Q2 = 100

) 100 ).(

3.3.3/ Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học:

- Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q4 được xác định theo tiêu chuẩn tính nhiệt, theo bảng 16 ta được q4=5 % :

Q4 = q4 Qdv /100 = 5.17750/100 = 887,5 [kJ/kg]

3.3.4/ Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh:

- Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh Q5 hoặc q5 được xác

định theo toán đồ thực nghiệm Với sản lượng lò D = 150 T/h, ta chọn:

q5 = 0,5%

- Với: Alv= 39 < 2,5 Qlv t = 2,5 17,75 = 44,375 nên có thể bỏ qua tổn thất Q6

3.4/ Hiệu suất lò hơi và lượng tiêu hao nhiên liệu:

3.4.1/ Hiệu suất lò hơi:

- Theo công thức 3-23b trang 37 (TNTBLH) ta có:

η = 100– (q2 + q3 + q4 +q5 + q6), %

=> η = 100 – (4,498 + 0 + 5 + 0,5 + 0) = 90 %

3.4.2/ Lượng tiêu hao nhiên liệu của lò:

- Theo công thức 3- 26 trang 37 (TNTBLH) ta có:

B =

lv t

hi Q

Q

.

η

= = 23660,094 [kg/h]

3.4.3/ Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán của lò:

- Theo công thức 3- 27 trang 38 (TNTBLH) ta có:

Btt = B( 1 - 100

4

q

) = = 22477,089 [kg/h]

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BUỒNG LỬA

4.1 Xác định kích thước hình học của buồng lửa:

4.1.2 Xác định chiều cao buồng lửa:

- Chiều dài ngọn lửa tạo nên trong quá trình cháy tùy thuộc vào loại nhiên liệu, phương pháp đốt và công suất lò hơi

Ta có chiều dài ngọn lửa là:

ℓnℓ = ℓ1 + ℓ2 + ℓ3 Theo bảng trang 45 (TNTBLH) ta chọn chiều dài ngọn lửa với buồng lửa phun là :

ℓnℓ = 14 m

- Chiều cao buồng lửa được lựa chọn dựa trên cơ sở bảo đảm chiều dài ngọn lửa để nhiên liệu được cháy kiệt trước khi ra khỏi buồng lửa Khi đó

chọn chiều cao buồng lửa khoảng H=15 [m]

- Diện tích tiết diện ngang của buông lửa:

Fbl = = 52,77 [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.b , m2 (6)Với :

l 1

l 3

b - chiều sâu của buồng lửa

- Ta chọn nhiệt thế chiều rộng buồng lửa qr = 20 [t/m.h] theo bảng 4.2 (TNTBLH)

Suy ra chiều rộng a của buồng lửa được tính theo công thức:

a= D/qr= 150/20= 7,89 [m]

Chiều sâu buồng lửa: b = = 6,31 [m]

Kiểm tra điều kiện a và b:

+ = 1,25 (thỏa mãn)

+ qr = 19 [t/m.h] thỏa mãn điều kiện ở bảng 4.2

+ chiều sâu b = 6,31 > 6,27 m - Chiều sâu b tối thiểu của buồng lửa

=> (thỏa mãn)

+ hệ số x = = 1,2 > 1,2 (thỏa mãn)

Vậy: chiều rộng buồng lửa: a = 7,89 m và chiều sâu b = 6,31 m

=> Tiết diện ngang của buồng lửa là: Fbl= a.b= 7,89.6,31= 49,79 m2

Theo TNTBLH ta chọn chiều dài ngọn lửa với buồng lửa phun có

D= 150 - 230 T/h là:

ℓnℓ= 14 m

Như vậy:

4.1.4 Ch ọ n loại, số l ư ợ ng vòi ph u n và cá c h bố trí:

* Chọn loại vòi phun tròn đốt bột than Với sản lượng

hơi 150 T/h, chọn số lượng vòi phun theo bảng 4.4 tài

liệu [1] là 4 vòi phun, bố trí ở hai tường bên đối xứng nhau

Các kích thước cơ bản lắp ráp với lò phun bột than thải xỉ khô (theo bảng 4.5)

- Từ trục vòi phun dưới đến mép phiễu thải tro xỉ bằng 2,4 m

- Từ trục vòi phun đến mép tường bằng 2,4 m

- Giữa các trục vòi phun trong dãy theo phương ngang bằng 2,4 m

- Giữa các trục vòi phun theo phương dọc bằng 2,4 m

4.1.5 Xác định thể tích buồng lửa:

4.1.5.1 Phần dưới của buồng lửa:

- Phễu tro lạnh được tạo bởi các dàn ống tường trước và tường sau

nghiêng 55-65 độ so với phương thẳng đứng nhằm đảm bảo cho xỉ dễ trôi theo vách nghiêng xuống dưới

- Lỗ thu xỉ ở phần dưới của phễu tro lạnh có kích thước bằng axb*

Trong đó :

a: chiều rộng của buồng lửa

b’: cạnh ngắn của lỗ thu xỉ hình chữ nhật, (chọn b’ = 1 m)

4.1.5.2 Chiều cao cửa khói ra ở tường sau của buồng lửa:

- Chiều cao khí ra phía sau buồng lửa hrb (phía sau các mành ống): Do lò có

hình dạng chữ π thì lấy bằng hoặc nhỏ hơn một ít so với chiều sâu buồng lửa

(b = 6,31): Chọn hrb = 6 m

- Chiều cao của mành ống đặt đứng có kể đến độ nghiêng của mặt dưới đường khói nằm ngang bằng 4045 0 và khi có mũi khí động học (chỗ nhô ra) trên tường sau buồng lửa:

h m = 1,2 x h rb = 1,2 x 6 = 7,2 [m]

Kiểm tra thể tích buồng lửa:

min bl V

3

=

min bl V

W/m3 < qv

Để tính tiếp phải chia buồng lửa theo chiểu cao thành 3 vùng: vùng phễu tro

lạnh, vùng có dạng lăng trụ: từ miệng phễu tro lạnh đến các mành ống nhô

vào buồng lửa, vùng trên cũng bằng chiều cao của các mành ống nhô vào

và phần có tiết diện ngang nhỏ lại.

+ Khi phễu tro lạnh nghiêng một góc bằng α so với phương nằm ngang ta có:

V f = = 19,5 m+ Chiều cao tính toán của buồng lửa:

4.1.5.3 Diện tích buồng lửa:

a ) Diện tích tường bên:

Diện tích tưởng bên được tính theo công thức sau:

= m2 b) Diện tích tường sau:

F = h +L +h a

= (19,5 + 2,66 + 7,2).7,89 = 231,65 m2

d) Diện tích tường buồng lửa:

4.1.6 Dàn ống sinh hơi:

Bước ống của dàn ống sinh hơi ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ tường lò

và đảm bảo quá trình cháy ổn định

- Chọn bước ống s = 75 mm

s e

d

- Đường kính ống d = 60 mm

- Chọn độ đặt ống (e) cho tường trước và tường bên e =

(0,8-1)d=60mm,

khoảng cách từ tâm ống đến tường trước, sau là e’= 60mm

- Hệ số góc của tường dàn ống : Với s/d = 75/60 = 1,25 ; e/d = 1

Bảng 4 Đặc tính cấu tạo dàn ống sinh hơi

hiệu

Đơnvị

Tườngtrước

Tườngsau

Tườngbên

4.2 Tính nhiệt buồng lửa:

Các đặc tính nhiệt của tường buồng lửa.

- Nhiệt lượng sinh ra hữu ích trong tường buồng lửa:

+ Qlv tr = Q lvt – nhiệt trị thấp của nhiên liệu làm việc

+ Nhiệt lượng do không khí nóng mang vào buồng lửa:

• ∆αbl và ∆αng – lượng không khí vào buồng lửa và hệ thống nghiền than (bảng 2.1,trong chương 2).

• Qng kk – lượng nhiệt chứa trong không khí được sấy sơ bộ bằng nguồn nhiệt khác trước bộ sấy chính trong lò hơi ,kJ/kg (bỏ qua)

• r.Iktth – nhiệt lượng của khói tái tuần hoàn mang vào buồng lửa, kJ/kg (bỏ qua)

Dựa theo bảng số liệu đã lập ở chương 2 ta có :

Q kkn = (αbl - ∆αbl - ∆αng)V0 kk(Ct)kkn + (∆αbl + ∆αng) V 0 kk(Ct)kkl

Với:

αbl - Hệ số không khí thừa buồng lửa

∆αbl - Hệ số lọt không khí lạnh vào buồng lửa Với ∆α bl=0,1.

∆αng - Hệ số lọt không khí lạnh vào hệ thống nghiền than Nên ∆αng = 0,1.Qkkn = (1,25 – 0,1 – 0,1).[4,47.(1,2866 + 0,0001201.tkkn) tkkn] + (0,1+0,1).[4,47.(1,2866 + 0,0001201 tkkl) tkkl]

- Nhiệt độ khói ra của buống lửa đã chọn ở chương 1 có giá trị:

θ’’bl=1050°C

- Nhiệt lượng hấp thu riêng của buồng lửa bằng:

Qbx=ϕ.(Qbl-I’’bl) ,kJ/kgTrong đó:

I’’bl- entanpi của khói ra khỏi buồng lửa được xác đinh theo θ’’bl= 1050oClấy từ bảng 2.5 đã tính ở chương 2 Ta có I’’bl= 12436,079 kJ/kg

ϕ- hệ sô giữ nhiệt

ϕ =

Qbx=0,995.(20096,08 – 12436,079) =7621,7 kJ/kg

abl – độ đen buồng lửa phụ thuộc vào độ đen ngọn lửa

tb nl nl

nl bl

a a

a a

ψ ) 1 ( − +

Trong đó :

K - là hệ số làm yếu bức xạ của buồng lửa

k=kk.rk+ktr.μtr+kC.x1.x2 (cm2/m.kG)

ktr – là hệ số làm yếu bức xạ bởi tro, tra theo toán đồ 4 TNTBLH trang 151 khi đốt than được nghiền trong máy nghiền bi ở nhiệt độ θ’’bl= 1050oC , ta

có ktr= 0,85 1/(m.Bar)

μtr là nồng độ tro bay theo khói: μtr =9,076 g/m3

tc

kC là hệ số làm yếu bức xạ của các hạt cốc, thường kC=1

x1, x2 là hệ số kể đến ảnh hưởng của nồng độ các hạt cốc có trong ngọn lửa

x1 = 1 (khi đốt nhiên liệu than antraxit)

x2 = 0,1 (khi đốt theo kiểu phun)

s – chiều dày tác dụng của lớp khí bức xạ trong buồng lửa (m) và được tính

6 , 1 78 ,

k

O H k

T s

p

r k

ψtb - hệ số sử dụng nhiệt hữu ích trung bình của dàn ống

ψ =

ξ χ

(vì hệ số χ của các dàn ống ở đây được chọn bằngnhau)

-

- Khoảng cách từ đáy buồng lửa hay từ giữa phễu tro lạnh đến trục vòi phun Do bố trí vòi phun 1 tầng, nên = 2m chính bằng khoảng cách từ trụcvòi phun dưới đến mép phiễu thải tro xỉ đã chọn ban đầu

- Khoảng cách từ đáy buồng lửa hay từ giữa phễu tro lạnh đến cửa rabuồng lửa



2 0,13 15

vp bl

bl

h X

H

Thay vào tính M ta được :

M = 0,56- 0,5.0,13 = 0,48

⇒ entanpi của khói ở θ”bl là I”bl=12220,1 kJ/kg

Lượng nhiệt truyền bằng bức xạ của buồng lửa :

Qbx = ϕ(Qbl – I” bl) = 0,995 (29581– 12220,1 ) = 17274kJ/kg

CHƯƠNG 5: TÍNH NHIỆT VÀ KẾT CẤU CÁC BỀ MẶT

NHIỆT CỦA LÒ HƠI

5.1/ Đặc tính cấu tạo của pheston:

Dãy ống pheston chính là các ống của dàn ống sinh hơi tường sau nối lênbao hơi, đoạn đi qua cửa ra buồng lửa tạo nên Ở đây cụm pheston được

bố trí thành 4 dãy, để tránh bám tro xỉ ta bố trí các ống thưa ra và so lenhau Cách bố trí như sau:

Bảng 5.1 :Đặc tính cấu tạo pheston

STT Tên các đại

lượng

Kí hiệu và côngthức

Đơnvị

12436,04

5 khói sauEntanpi

pheston

Ipt’’ kJ/kg Tra bảng 3 với pt’’

tương ứng

11774,49

12094,68

154 TNTBLH

0,0072 0,007

Thông qua cách giải bằng đồ thị ta tìm được θ”p=985 0C tương đương với I”ph= 11550 kJ/kg.

Nhiệt lượng hấp thụ đối lưu của bộ pheston Qdl ph là:

Qdl ph =ϕ(I ’’ bl – I ” ph) =0,993.( 12436,04-11550) = 879,84 kJ/kg

Nhiệt độ khói ra sau dãy pheston phù hợp với yêu cầu của bộ quá nhiệt,

vì nếu nhiệt độ khói ra cao quá sẽ làm cho nhiệt độ vách kim loại quá cao dẫn đến yêu cầu về kim loại cao, còn nhiệt độ khói mà thấp thì làm cho độ chênh lệch nhiệt độ trung bình bé dẫn đến yêu cầu kết cấu bề mặt chịu nhiệt tăng lên Thông thường đối với bộ quá nhiệt có tqn450oC thì nhiệt độ khói vào bộ quá nhiệt là (9001100)0C

CHƯƠNG 6: PHÂN PHỐI NHIỆT LƯỢNG CHO CÁC BỀ MẶT

y - hệ số phân phối nhiệt không đồng đều, chọn y = 0,75

Qbx bl - lượng nhiệt truyền bức xạ của buồng lửa.

Qbx bl = 7621,7 (kJ/h).

Hbx ph - diện tích bề mặt chịu nhiệt bức xạ của pheston, H bx ph = 40,5m 2 Btt - lượng nhiên liệu tiêu thụ tính toán trong một giờ, Btt = 22477,089 kg/h

qtb:phụ tải nhiệt trung bình của bề mặt truyền nhiệt bức xạ của buồng lửa

qtb =

bx

bl tt bx

H

×

= = 64,68 W/m2 0,75.40,5.1174,31 = 1964,56 kW

6.3/ Tổng lượng nhiệt hấp thụ của dãy pheston:

bx ph tt

dl ph

bl

ph tt

bx ph bx bl

Q

qn

bx ph tt

bx bl

bx

sh = − +

=> kW

6.6/ Lượng nhiệt hấp thụ bằng đối lưu của bộ quá nhiệt:

Khi bộ quá nhiệt sử dụng bộ giảm ôn kiểu bề mặt:

bx ph

bx qn qn

dl

qn Q Q Q D i

,[kW]

trong đó: Qqn = D(iqn - ibh) ,[kW]

iqn = 3295,59 kJ/kg là entanpi hơi quá nhiệt, theo bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ở áp suất p=64 bar và tqn=445 0C

ibh = 2775 kJ/kg là entanpi hơi bão hòa, theo bảng nước và hơi nước bảo hòa ở áp suất pbh=1,1.pqn =64.1,1=70,4 bar

6.8/ Độ sôi của bộ hâm nước:

Entanpi của nước cấp khi đi vào bộ hâm nước:

i’hn = inc + Δigo = inc = 923,29 kJ/kg

Lượng nhiệt hấp thụ của nước trong bộ hâm nước khi sôi:

βtb s = β”s + 0,5Δαs - lượng không khí đi vào bộ sấy không khí

β”s = α” bl –Δαbl - Δαn - lượng không khí ra khỏi bộ sấy không khí

=> β”s = 1,2 - 0 - 0,1 = 1,1

=> βtb s = 1,1+ 0,5.0,05 = 1,075

Il kk = 272,07 kJ/kg (nội suy theo bảng 3 ứng với θ l kk =30 oC)

In kk = 2776,08 kJ/kg (nội suy theo bảng 3 ứng với θ n kk =300 oC)

=> Qs = 1,075.(2776,08-272,07).6,24 =16796,9 kW

6.10/ Xác định lượng nhiệt hấp thụ bộ hâm nước cấp I và cấp II:

6.10.1/ Nhiệt độ không khí đầu ra của bộ sấy không khí cấp I:

Vì đây là lò hơi đốt than nên không khí nóng ngoài nhiệm vụ tăng cườngquá trình sây còn làm nhiệm vụ bốc ẩm trong than do đó nhiệt độ khôngkhí nóng yêu cầu khá cao từ (240-400)0C: t” sI = tnc + (10÷15)

=215+12=2270C

6.10.2/ Nhiệt độ nước đầu vào của bộ hâm nước cấp II

Thấp hơn nhiệt độ sôi khoảng 40 0C ở áp suất tương ứng

6.10.3/ Nhiệt độ khói trước bộ sấy không khí cấp II: không quá 445 0C

Theo thiết kế này ta chọn như sau:

tbh – t’ hnI =303 - t’hnI ≤

40 0C => t’hnI ≤ 263 0CChọn t’hnII = 2500C

Nhiệt độ nước ra sau bộ hâm nước cấp I là: t” hnI = t ’ hnII =250 0C , tương ứngvới

i” hnI = 1086,2 kJ/kg (bảng nước và hơi nước bão hòa theo nhiệt độ)

Nhiệt lượng hấp thụ của bộ hâm nước I

QhnI =D.(i” hnI– inc) = 150.10 3/3600.( 1086,2 – 923,29) = 6787,92 kWNhiệt lượng hấp thụ của bộ hâm nước II

QhnII = Qhn - QhnI =12793,54 – 6787,92= 6005,62 kW

6.11/ Nhiệt lượng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp I

QsI= Btt ( βI skk + ΔαsII/2) (I ” sI - I l kk) => QsI=6,24.1,075.(1859,27-272)=10647,41 kW

6.12/ Nhiệt lượng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp II

QsII = Qs - QsI =16796,9 -10647,41= 6149,49 kW

6.13/ Nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt

6.13.1/Nhiệt độ của khói sau bộ quá nhiệt:

I”qn = I”ph + Δαqn Il kk - tt

dl qn B

Q

.

ϕ ,[kJ/kg]

=> kJ/kg

Từ bảng entanpi ta xác định được: θ”qn = 801 0C

6.13.2/ Nhiệt độ khói sau bộ hâm nước cấp II:

I”hnII = I”qn + ΔαhnIIIl kk - tt

hnII B

Q

ϕ

,[kJ/kg]

kJ/kg

Từ bảng entanpi ta xác định được: θ”hnII = 687 0C

6.13.3/ Nhiệt độ khói sau bộ sấy không khí cấp II: