Đốt dầu FO với phương pháp tán sương bằng ly tâm(nguyên lý hoạt động, thiết bị đốt, sơ đồ dầu, ưu nhược điểm,…)

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT T R ÌN H B A ØY BE ÙC ĐO Á T D A ÀU N Ặ N G MO ÄT C A ÁP Đề tài 7: Đốt dầu FO với phƣơng pháp tán sƣơng ly tâm(ngun lý hoạt động, thiết bị đốt, sơ đồ dầu, ƣu nhƣợc điểm,…) TIỂ U LUẬ N Giá o viê n hướ n g dẫ n Tiến sỹ Nguyễn Thanh Hào Sinh viê n thự c hiệ n Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào MỤC LỤC N Nhhậậnn xxéétt G Giiảảnngg vviiêênn trang II Lời nói đầu, tài liệu tham khảo .trang IIII Giới thiệu chung lò trang IIIIII Cấu tạo lò .trang IIV V Lò cơng nghiệp với vấn đề tiết kiệm lượng trang V V Lựa chọn đầu đốt dầu, gas cho lò – nồi cơng nghiệp trang 11 Đầu đốt phun sương khơng khí trang 10 (kiểu gió tán sƣơng - air atomizing) 22 Đầu đốt phun sương bão hồ trang 10 (hơi nóng tán sƣơng - steam atomizing) 33 Đầu đốt dùng áp lực phun sương (cao áp) trang 10 44 Đầu đốt phun sương phương pháp ly tâm trang 10 (kiểu chén xoay) V VII Béc đốt dầu FO loại cấp (dịch theo catalogue Riello) trang 12 11 Mơ tả .trang 12 22 Thơng số kỹ thuật trang 13 33 Phạm vi bắt lửa trang 15 44 Ngun lý hoạt động béc dầu trang 16 55 Các thiết bị điển hình béc đốt trang 18 66 Lựa chọn đường cấp nhiên liệu trang 20 77 Sơ đồ mạch điện trang 25 Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào 88 Quy cách lắp đặt trang 26 99 Đặt tính kỹ thuật trang 27 Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào NHẬN XÉT GIẢNG VIÊN Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào II L LỜ ỜII N NĨ ĨII Đ ĐẦ ẦU U Nhu cầu lƣợng sản xuất nhƣ đời sống lớn ngày tăng, nhiệt chiếm tỉ lệ chủ yếu Sử dụn g lƣợng dƣới dạng nhiệt việc sinh đƣa đến hộ tiêu dùng chiếm vai trò quan trọng thành phố phát triển, bên cạnh ứng dụng ngành thủy điện,trong nhà máy thép nhiệt có vai trò quan trọng q trình cung cấp thay điện để hoạt động máy lạnh hấp thụ Nhìn chung, việc sản xuất tận dụng nhiệt góp phần quan trọng cơng cách mạng khoa học kỹ thuật Vì thế, ngồi ghế học đƣờng nhiều biết nhìn nhận tính phổ biến nhiệt Mơn học Lò Hơi khơng xa lạ nhiều với sinh viên ngành nhiệt cách ngành khác liên quan, nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức chun mơn cần thiết tính tốn thiết kế, chế tạo, vận hành, bảo dƣỡng Bài tiểu luận chúng em đƣa hơm nhằm giới thiệu khía cạnh nhỏ thiết bị Lò Hơi, nhƣng điều hay mà em có đƣợc đƣợc đọc hiểu q trình vận hành thành phần bên Tài liệu tham khảo  Thiết kế Lò Hơi – TS Nguyễn Thanh Hào  Catalogue sản phẩm béc đốt dầu nặng cấp hãng nhƣ: - Riello - Blowtherm - Elco klockner  Sổ tay vận hành lắp đặt bảo trì béc đốt dầu nặng N18 - Unigas Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào IIII G GIIỚ ỚII T TH HIIỆ ỆU UC CH HU UN NG GV VỀ ỀL LỊ ỊH HƠ ƠII - Lò cơng nghiệp sử dụng nhiên liệu để đun sơi nước, tùy theo cấu tạo loại lò mà nhiên liệu : rắn (như củi, than, gỗ ), lỏng (như dầu ), khí (như gas) Cấu tạo đơn giản lò gồm có hai trống nước bao nước), phía trên, phía dưới, có hai dàn ống, dàn nằm buồng đốt để đốt nóng tạo hỗn hợp nước sơi chuyển động lên trống (còn gọi trống hơi), dàn nằm phia ngồi vách lò đưa nước tách xuống trống (còn gọi trống nước).Việc tuần hồn hỗn hợp nước sơi nước lên trống để tách hơi, nước từ trống chuyển xuống trống tuần hồn tự nhiên, tuần hồn cưỡng bức: phải dùng bơm chun dụng Trống nơi tách khỏi hỗn hợp hơi-nước, phần khỏi bao (trống hơi) đưa đến q nhiệt dàn ống xoắn ruột gà (hoặc cấu tạo khác) đặt ngang dọc đỉnh lò để tận dụng nhiệt khói lò, nhận thêm lượng nhiệt thành q nhiệt ( khơ ), có áp suất nhiệt độ cao đưa sử dụng cho thiết bị động nước, turbine nước Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta tạo nguồn q nhiệt có nhiệt độ áp suất cao để đáp ứng cho loại máy móc đặc chủng Để vận chuyển nguồn lượng có nhiệt độ áp suất cao người ta dùng ống chịu nhiệt, chịu áp suất cao - Lò sử dụng nhiều cơng ngiệp tạo để vận hành đầu máy xe lửa nước, vận hành turbine máy phát điện - Và điều đặc biệt lò mà khơng thiết bị thay tạo nguồn lượng an tồn khơng gây cháy để vận hành thiết bị động nơi cần cấm lửa cấm nguồn điện (như kho xăng, dầu) Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào IIIIII C CẤ ẤU UT TẠ ẠO OC CƠ ƠB BẢ ẢN NN NỒ ỒII H HƠ ƠII - Nồi ống nước, đốt dầu DO/FO thường gồm phận sau: Thân,vỏ: Thường có dạng hình trụ tròn làm thép, bên ngồi có bọc lớp cách nhiệt Vỏ bọc thường tơn có cách nhiệt phía Trên thân có gắn thiết bị đo, điều khiển, Thường có nắp hình tròn, bầu dục để kiểm tra nồi Buồng đốt: Là phận quan trọng nồi hơi, hình trụ Trong buồng đốt này, dầu phun vào dạng sương để tạo thành lửa Khi bắt đầu đốt ban đầu phải mồi lửa thơng qua hệ thống đánh lửa: hai que điện cực (bugi) biến áp đánh lửa, sau cháy hoạc thới gian ngắn ngắt lửa Chùm ống: Chùm ống ống nước ống lửa Đây nơi trao đổi nhiệt để biến nước thành Thường làm nhiều lớp ống, tăng diện tích tiếp xúc để tăng hiệu kinh tế suất sinh Bầu góp hơi: Nằm phía nồi hơi, khơng gian chứa sau nước biến thành hơi, thường gắn đồng hồ theo dõi áp suất hơi, hệ thống van an tồn Quạt gió: Dùng đẻ cung cấp oxy cho q trình cháy, đồng thời dùng để thổi gió qt khí dễ cháy khỏi nồi trước sau q trình đốt Bộ đốt phun nhiên liệu, đánh lửa: Gồm bơm dầu, van tay van điện từ, vòi phun phận đánh lửa Dầu có áp sấut cao từ bơm thong qua van vào vòi phun, dầu xé nhỏ dạng sương phun vào buồng đốt Biến áp đánh lửa bugi tạo tia lửa điện làm dầu phun vào bốc cháy Áp lực dầu thường từ 15-25 kg/cm2 Bơm cấp nƣớc: Khi nước biến thành mực nước nồi giảm đi, hệ thống bơm cấp nước bổ sung để bù vào lượng nước Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào Các thiết bị khác: Ngồi thíêt bị nêu bao gồm thiết bị khác như: Van tay gạn mặt, xả nước đáy nồi, van chính, van an tồn, hệ thống đồng hồ, ống thuỷ theo dõi mực nước nồi,… IIV V L LỊ ỊH HƠ ƠII C CƠ ƠN NG GN NG GH HIIỆ ỆPP V VỚ ỚII V VẤ ẤN NĐ ĐỀ ỀT TIIẾ ẾT TK KIIỆ ỆM MN NĂ ĂN NG G L LƢ ƢỢ ỢN NG G - Hiện sử dụng hàng ngàn lò loại mà tron g phần lớn lò có hiệu suất sử dụng lượng thấp, làm gia tăng tình trạng nhiễm mơi trường hiệu mặt kinh tế Tình hình đặt u cầu cần thiết phải có giải pháp giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu suất, tiết kiệm lượng sử dụng vận hành lò sở - Theo thống kê sơ bộ, Việt Nam sử dụng 2.000 lò loại, chủ yếu thuộc lĩnh vực cơng nghiệp Các lò có cơng suất từ tấn/giờ đến 300 tấn/giờ Phần lớn lò hơ i sử dụng có hiệu suất lượng thấp nên lượng khí độc hại đốt nhiên liệu phát thải vào mơi trường cao Theo nghiên cứu gần Bộ Cơng nghiệp, cơng nghệ lò lạc hậu nên mức tiêu hao lượng để sản xuất đơn vị sản phẩm cao Vì vậy, việc nâng cao hiệu suất, tiết kiệm lượng lò vấn đề doanh nghiệp quan tâm, thời điểm giá nhiên liệu có xu hướng ngày tăng - Có nhiều biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng lượng hệ thống lò liên quan đến q trình đốt, truyền nhiệt, hao hụt lượng, giảm mức tiêu thụ điện thiết bị phụ trợ Bằng việc kiểm tra số yếu tố sau giúp doanh nghiệp đánh giá thiết bị lò đơn vị có vận hành với hiệu suất tối đa hay khơng - Vận hành hệ số khơng khí thừa nhiệt độ thích hợp Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào - Theo phương pháp chuẩn đối sánh, lò dầu tỉ lệ bay tốt 14% khí CO 1,5% O Để điều chỉnh nồng độ O CO 2, doanh nghiệp dùng biện pháp như: Dùng vòi đốt có tỷ lệ NOx/O thấp, cải tiến chắn tiết lưu cách điều chỉnh, chống khơng khí rò lọt vào lò qua cửa, nút thành lò hơi; sửa chữa, cải tiến thay vòi đốt, cải tiến chắn phương pháp điều khiển - Gia nhiệt nước cấp sử dụng tiết kiệm nhiệt - Thơng thường, khí nóng khỏi ba lớp đại có nhiệt độ từ 200 đến 300 C Do thu hồi từ dòng khí nóng Nhiệt độ khí nóng từ lò thường trì mức tối thiểu 2000C, ơxít lưu huỳnh khí nóng khơng ngưng tụ gây ăn mòn bề mặt truyền nhiệt Khi sử dụng nhiên liệu khí gas tự nhiên, khí hóa lỏng dầu khí, cần phải tính đến hiệu kinh tế việc thu hồi nhiệt nhiệt độ khí xả nóng 200 C Khả tiết kiệm lượng phục thuộc vào loại lò loại nhiên liệu sử dụng Với loại lò điển hình kiểu cũ, nhiệt độ khí xả nóng đạt 260 0C, ta sử dụng tiết kiệm để giả m nhiệt độ xuống 200 C, giúp tăng nhiệt độ nước cấp thêm 15 C Lò lớp đại đốt khí gas tự nhiên có nhiệt độ khí xả nóng mức 140 C, sử dụng tiết kiệm ngưng tụ giúp giảm nhiệt độ xả xuống 65 C tăng hiệu suất nhiệt lên 5% - Gia nhiệt khơng khí đốt - Gia nhiệt khí khí đốt biện pháp thay việc làm nóng nước cấp Để tăng hiệu suất nhiệt lên 1%, nhiệt độ khơng khí đốt phải tăng thêm 200C Hầu hết đốt dầu khí gas trạm lò khơng thiết kế để sử dụng mức nhiệt độ gia nhiệt khơng khí cao - Các đốt đại chịu gia nhiệt khơng khí đốt cao nhiều, coi thiết bị giống trao đổi nhiệt cho dòng khí xả nóng biện pháp thay tiết kiện lượng nhiệt độ khoảng khơng hay nhiệt độ nước cấp giúp hoạt động - Điều tiết xả tự động - Xả liên tục mà khơng kiểm sốt lãng phí Điều tiết xả tự động lắp đặt giúp phát phản ứng với suất dẫn độ pH nước lò Cứ 10% xả cho 15kg/cm2 lò dẫn đến mức hao hụt hiệu suất tới 3% - Giảm đóng cặn tạo bồ hóng lò đốt than dầu, bồ hóng tích tụ ống giống chất cách nhiệt cho q trình truyền nhiệt Những Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào cặn lắng cần phải loại bỏ thường xun Nhiệt độ ống khói tăng lên cho thấy lượng bồ hóng tích tụ q nhiều Hiện tượng nhiệt độ ống khói tăng xảy đóng cặn bình chứa nước - Nhiệt độ khí xả cao mức dư lượng khơng khí bình thường cho thấy khả truyền nhiệt Điều dẫn tới việc tích tụ dần cặn lắng phía buồng khí hay khoang chứa nước Khi có cặn lắng khoang chứa nớc cần xem xét lại quy trình xử lý nước vệ sinh ống để loại bỏ cặn lắng Ước tính nhiệt độ ống xả khói tăng lên 22% tương ứng hiệu suất giảm 1% - Nên kiểm tra lấy số liệu nhiệt độ ống xả khói thường xun để đánh giá số cặn lắng bồ hóng Khi nhiệt độ khí nóng tăng thêm khoảng 20 C so với nhiệt độ thơng thường lò vệ sinh, cần phải nhanh chóng loại bỏ cặn lắng bồ hóng Do vậy, nên lắp đặt nhiệt kế kiểu mặt đồng hồ chân đế ống xả khói để kiểm tra nhiệt độ khí xả nóng - Mỗi lớp bồ hóng có độ dày 1mm làm tăng nhiệt độ ống xả khói lên 55 C Ước tính lớp bồ hóng dày 3mm, mức tiêu thụ nhiên liệu tăng lên khoảng 2,5% Việc vệ sinh định kỳ bề mặt lò đốt, thùng chứa cửa lò hơi, tiết kiệm lượng sưởi khơng khí giúp loại bỏ cặn lắng bám lâu ngày - Giảm áp suất nước lò - Đây biện pháp hiệu giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ mức cho phép từ đến 2% Giảm áp suất nước đồng nghĩa với việc thu nhiệt độ nước bão hòa thấp khơng cần thu hồi nhiệt thải từ ống xả khói, đồng thời giúp giảm nhiệt độ khí nóng - Hơi nước sinh áp suất (thường áp suất cao nhất) theo u cầu nhiệt độ cho q trình cụ thể Trong số trường hợp, q tình sinh khơng phải lúc ln xảy ra, có thời điểm áp suất lò giảm xuống Người phụ tránh điều tiết lượng càn xem xét kỹ lưỡng việc giảm áp suất trước vận hành lò Các ảnh hưởng bất lợi tăng lượng nước chảy từ lò giảm áp suất ngược lại với mục đích tiết kiệm lượng, áp suất nên giảm theo đợ t khơng nên vượt q 20% - Điều tiết thay đổi tốc độ quạt, thiết bị quạt gió bơm - Việc điều tiết thay đổi tốc độ quạt, thiết bị quạt gió bơm có ý nghĩa quan trọng giúp tiết kiệm lượng Thơng thường, việc kiểm sốt khơng khí đốt hỗ trợ van tiết lưu lắp quạt gió cảm ứng cưỡng Tuy van tiết lưu thiết bị điều chỉnh đơn gian, lại thiếu Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào b Việc cân chỉnh đầu đốt cao áp điều kiện chất lượng dầu khơng ổn định thường khó, đòi hỏi nhiều kinh nghiệm Đặc biệt, điều kiện chất lượng dầu xấu, đầu đốt cao áp khó đốt cháy Một số nhà đầu tư có đủ lực tài thường chọn loại đầu đốt gió tán sương hay chén xoay - hai kiểu đầu đốt kén dầu Tuy vậy, trình bày trên, kiểu đầu đốt chén xoay thường có giá thành cao Trong trường hợp dầu nặng phổ biến thị trường Việt Nam nay, giải pháp dùng gió tán sương giải pháp hợp lý với chất lượng phun sương tốt giá thành chấp nhận Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang 13 Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào V VII B BÉ ÉC CĐ Đ T TD DẦ ẦU UN NẶ ẶN NG G FFO OL LO OẠ ẠII 11 C CẤ ẤPP (dịch theo catalogue Riello) MƠ TẢ The Riello 40 N series of one stage heavy oil burners, is a range of products developed to respond to any request for home heating The Riello 40 N series is available in two different models, with an output ranging from 34 to 217 kW, divided in two different structures All the models use the same components designed by Riello for the Riello 40 N series The high quality level guarantees safe working Loạt sản phẩm Riello 40 N béc đốt dầu nặng cấp, loạt sản phẩm đƣợc phát triển dể đáp ứng u cầu cho lò đốt Loạt sản phẩm Riello 40 N có sẵn mơ hình khác nhau, với cơng suất từ 34 tới 217 kW, đƣợc chia loại cấu trúc khác Với tất loại sử dụng thành phần đƣợc thiết kế Riello cho loạt sản phẩm Riello 40 N Đảm bảo chất lƣợng cao an tồn hoạt động In developing these burners, special attention was paid to the ease of installation and adjustment, to obtaining the smallest size possible to fit into any sort of boiler available on the market Trong việc phát triển béc đốt, đặc biệt quan tâm đƣợc bỏ dễ dàng lắp đặt điều chỉnh Dể thu đƣợc kích tƣớc nhỏ phù hợp với loại lò có mặt thị trƣờng All the models are conform to European Directives for EMC, Low Voltage and Machinery Tất loại phù hợp với tiêu chuẩn Châu Âu, điện áp thấp máy móc All the Riello 40 N burners are tested before leaving the factrory Tất loại béc đốt Riello 40 N đƣợc kiểm tra trƣớc xuất khỏi nhà máy Reference conditions: Temperature: 20 °C Pressure: 1013.5 mbar Altitude: 100 m a.s.l Noise measured at a distance of meter Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Thơng số tham khảo: Nhiệt độ: 200C Áp suất: 1013.5 mbar Độ cao: 100 m a.s.l Tiếng ồn chu vi 1m Trang 14 Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner THƠNG GVHD : Nguyễn Thanh Hào KỸ TH ẬT Loại N10 Chế độ hoạt động Tỉ lệ điều chỉnh tối đa đầu Kiểu Động Thời gian phụ chạy N20 cấp - s kW 34 - 102 102 - 217 Nhiệt lƣợng đầu Mcal/h 29,4 - 88,2 88,2 - 186,2 0-9 - 19 Nhiệt độ làm việc kg/h °C min./max kWh/kg Năng suất tỏa nhiệt Độ nhớt Bơm 0/40 11,4 kcal/kg mm2/s (cSt) 9800 25 - 50 (at 50°C) Hiệu Lƣu lƣợng Áp suất phun Nhiệt độ nhiên liệu Nhiệt độ nhiên liệu đƣợc gia nhiệt Quạt SUNTEC kg/h 45 (at 20 bar) bar 16-28 max °C 50 NO Loại Quạt ly tâm với cánh cong phía trước Nhiệt độ khơng khí max °C 40 Nguồn điện cấp Ph/Hz/V 1/50/230±10% Nguồn dự phòng Ph/Hz/V Hộp điều khiển Loại Cơng suất điện tổng kW Nguồn dự phòng kW Cơng suất điện gia nhiệt kW LANDIS LOA 22 1,1 1,8 Mức bảo vệ IP 40 Cơng suất điện mơtơ bơm kW Dòng điện định mức mơtơ bơm A Trường ĐH Côïng Nghiệp TP.HCM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trang 15 Trình bày : Béc đốt dầu nặng cấp One stage heavy oil burner GVHD : Nguyễn Thanh Hào Dòng khởi động mơ tơ A bơm Mức bảo vệ mơ tơ bơm IP - Cơng suất điện quạt kW 0,14 0,30 Dòng điện định mức quạt A 0,85 1,5 Dòng khởi động quạt A 3,5 Mức bảo vệ quạt IP Loại Biến áp mồi lửa 20 Chứa hộp điều khiển V1-V2 kV I1-I2 Làm việc gián đoạn( ngưng lần 24h) Vận hành Độ ồn Cơng suất 30 mA dB(A) W 65 74 Lƣợng CO thải mg/kWh