Thiết kế hệ thống nồi hơi phụ khí xả tàu hàng 6500 tấn

MỤC LỤC NHIỆM VỤ THƢ DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NĨI ĐẦU CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 10 1.1 GIỚI THIỆU TÀU 11 1.1.1 Loại tàu, công dụng 11 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế 11 1.1.3 Các thông số chủ yếu 11 1.1.4 Luật công ƣớc áp dụng 12 1.2 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LƢ̣C 12 1.2.1 Bố trí buồng máy 12 1.2.2 Máy 12 1.2.3 Thiết bị kèm theo máy 13 1.2.4 Tổ máy phát điện 15 1.2.5 Tổ máy phát điện cố 16 1.2.6 Nồi 17 1.2.7 Tổ máy lọc 17 1.2.8 Các thiết bị động lực khác 18 CHƢƠNG 2: TÍNH TỐN SẢN LƢỢNG HƠI CẦN THIẾT 28 2.1 CÁC NHU CẦU SỬ DỤNG HƠI TRÊN TÀU 29 2.2 XÁC ĐỊNH SẢN LƢỢNG NHIỆT CẦN THIẾT 29 2.2.1 Bảng tính nhiệt lƣợng cần thiết 30 2.3.1 Chế đô ̣ chuẩ n bi ̣hành trình 39 2.3.2 Chế đô ̣ manơ 39 2.3.3 Chế đô ̣ cha ̣y biể n 40 2.4 TÍNH TỐN SẢN LƢỢNG CẦN THIẾT CHO NỒI HƠI PHỤ 41 2.5 TÍNH TỐN SẢN LƢỢNG HƠI CỦA NỒI HƠI KHÍ THẢI 43 2.5.1 Sản lƣợng theo nhu cầu sử dụng tàu 43 2.5.2 Sản lƣợng nồi khí xả theo cơng ś t máy chính 44 2.6 KẾT LUẬN 46 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 47 3.1.PHƢƠNG ÁN : NỒI HƠI PHỤ ỐNG NƢỚC – THIẾT BỊ HÂM NƢỚC 47 3.1.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống 47 3.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 48 3.1.3 Ƣu điểm hệ thống 49 3.1.4 Nhƣợc điểm hệ thống 49 3.2.PHƢƠNG ÁN : SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÂM DẦU 49 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống 49 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 51 3.2.3 Ƣu điểm hệ thống 52 3.2.4 Nhƣợc điểm hệ thống 52 3.3 PHƢƠNG ÁN 3: HỆ THỐNG NỒI HƠI LIÊN HIỆ PHỤ- KHÍ THẢI ỐNG LỬA NẰM, ỐNG KHÓI NẰM 52 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống 52 3.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 53 3.3.3 Ƣu diểm hệ thống 53 3.3.4 Nhƣợc điểm hệ thống 54 3.4 PHƢƠNG ÁN 4: NỒI HƠI PHỤ VÀ NỒI HƠI KHÍ XẢ BỐ TRÍ CHUNG THÂN 54 3.4.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống 54 3.4.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 55 3.4.3 Ƣu diểm hệ thống 55 3.4.4 Nhƣợc điểm hệ thống 56 3.5.THÔNG SỐ NỒI HƠI PHỤ ĐỐT DẦU 57 3.5.1 Nồi phụ sử dụng cho tàu hàng 6500 có thơng số sau: 57 CHƢƠNG 4: LƢ̣A CHỌN CÁC TRANG THIẾT BI ̣CỦA HỆ THỐNG 58 4.1.HỆ THỐNG CẤP NƢỚC NỒI HƠI 59 4.1.1 Nhiệm vụ hệ thống 59 4.1.2 Sơ đồ nguyên lý (Hình 4.1) 59 4.1.3 Giải thích sơ đồ nguyên lý 63 4.1.4 Các thiết bị sử dụng hệ thống 64 4.2 HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU CHO NỒI HƠI 72 4.2.1 Nhiệm vụ hệ thống cấp nhiên liệu cho nồi 72 4.2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống.( hình 4.5) 72 4.2.3.Giải thích sơ đồ nguyên lý hoạt động 74 4.2.4 Các thiết bị dùng hệ thống 74 4.3 HỆ THÓNG HƠI PHỤC VỤ TRONG BUỐNG MÁY 77 4.3.1 Nhiệm vụ hệ thống 77 4.3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống.( Hình 4.6) 77 4.3.3 Giải thích sơ đồ nguyên lý 79 4.4 HỆ THỐNG HƠI HỒI VỀ TỪ CÁC KÉT TRONG BUỐNG MÁY 80 4.4.1 Nhiệm vụ hệ thống hồi 80 4.4.2 Sơ đồ hệ thống hồi (Hình 4.9) 80 4.4.3 Giải thích sơ đồ hệ thống hồi 82 CHƢƠNG LẮP ĐẶT NỒI HƠI 83 5.1.LẮP ĐẶT NỒI HƠI PHỤ XUỐNG TÀU 84 5.1.1 Vị trí nồi phụ tàu 84 5.1.2 Công tác chuẩn bị trƣớc lắp nồi phụ xuống tàu 87 5.1.3 Lắp nồi xuống tàu 89 5.2 LẮP ĐẶT NỐI HƠI KHÍ XẢ XUỐNG TÀU 90 5.2.1 Vị trí lắp nồi khí xả tàu 90 5.2.2 Công tác chuẩn bị lắp nồi khí xả 90 5.2.3.Lắp nồi khí xả 90 CHƢƠNG 6: KHAI THÁC VÀ BẢO DƢỠNG NỒI HƠI 92 6.1 VẬN HÀNH NỒI HƠI 93 6.1.1 Chuẩn bị đốt nồi 93 6.1.2 Đốt nồi 94 6.1.3 Tăng áp suất 95 6.1.4 Khai thác nồi hoạt động 97 6.1.5 Dừng nồi 98 6.2 BẢO DƢỠNG NỒI HƠI 98 6.2.1 Vệ sinh nồi 98 6.2.2 Tẩy rửa cáu cặn nồi 100 6.2.3 Thử thủy lực nồi 101 KẾT LUẬN 103 Danh mục bảng Bảng 2.1 Bảng tính nhiệt lƣợng hâm dầu HFO dự trữ 31 Bảng 2.2 Bảng tính nhiệt lƣợng hâm dầu FO két lắng 33 Bảng 2.3 Bảng tính nhiệt lƣợng hâm dầu FO trực nhật 34 Bảng 2.4 Bảng tính nhiệt lƣợng hâm dầu LO két tu ần hồn 36 Bảng 2.5 Bảng tính nhiệt lƣợng hâm dầu FO vào máy lọc FO 37 Bảng 2.6 Bảng tính nhiệt lƣơ ̣ng hâm dầ u nhờn vào máy lo ̣c dầ u nhờn Bảng 2.7 Bảng tính nhiệt lƣợng tàu chuẩn bị hành trình 41 Bảng 2.8 Bảng tính nhiệt lƣợng tàu chế độ manơ 42 Bảng 2.9 Bảng tính nhiệt lƣợng trình hành trình biển 43 Bảng 2.10 Sản lƣợng cần thiết cho nồi phụ 44 Bảng 2.11 Sản lƣợng cần thiết cho nồi khí x ả 45 Bảng 2.12 Tính tốn sản lƣợng thực tế nồi khí x ả 47 Bảng 4.1 Bảng ký hiệu van hệ thống 63 Bảng 4.2 Thông số bầu ngƣng 65 Bảng 4.3 Thông số bơm cấp nƣớc nồi 71 Bảng 4.4 Các ký hiệu dùng sơ đồ hệ thống nhiên liệu 72 Bảng 4.5 Các kí hiệu van dùng vẽ 77 Bảng 4.6 Các ký hiệu dùng sơ đồ hệ thống 80 Danh mục hình vẽ Hình 3.1 Nồi phụ ống nƣớc đứng – Thiết bị hâm nƣớc 50 Hình 3.2a Sử dụng thiết bị hâm dầu (nồi hâm dầu nối tiếp) 52 Hình 3.2b Sử dụng thiết bị hâm dầu (nồi hâm dầu song song) 53 Hình 3.3 Hệ thống nồi liên hiệp phụ ống lửa nằm-ống khói nằm 55 Hình 3.4 Nồi phụ nồi khí xả bố trí chung thân 56 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống nồi 62 Hình 4.2 Mặt cắt bầu ngƣng 65 Hình 4.3 Thiết bị làm mềm nƣớc 67 Hình 4.4 Mặt cắt bơm nƣớc cấp nồi 70 Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống cấp nhiên liệu cho nồi 73 Hình 4.6 Mặt cắt bơm trục vít sử dụng bơm nhiên liệu cho nồi 75 Hình 4.7 Cấu tạo bơm bánh 76 Hình 4.8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phục vụ 78 buồng máy Hình 4.9 Sơ đồ hệ thống hồi từ két buồng máy 81 Hình 5.1 Vi trí nồi mặt cắt dọc tàu 85 Hình 5.2 Vị trí nồi mặt cắt ngang tàu 86 Hình 5.3 Kết cấu bệ đỡ nồi 88 Hình 5.4 Cố định nồi phụ 89 Hình 5.5 Cố định đế nồi với bệ nồi bu long 90 Hình 5.6 Cách thức cố định nồi khí xả tàu 91 LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam có những bƣớc tiến nhảy vọt Các cơng ty, nhà máy đóng tàu Việt Nam đóng những tàu lớn đƣợc hãng Đăng Kiểm danh tiếng giới chứng nhận Với tầm phát triển mạnh mẽ mình, cơng nghiệp đóng tàu nƣớc khơng đóng những tàu phục vụ cho nhu cầu vận tải nƣớc mà xuất giới, đảm bảo chất lƣợng yếu tố có liên quan tổ chức Hàng hải quốc tế đặt Em đƣợc tiếp cận nghiên cứu hệ thống nồi tàu thủy vào học kỳ năm thứ Trong môn học này, chúng em đƣợc giao nhiệm vụ làm tập lớn môn học Trong phạm vi tập lớn, chúng em tiến hành đƣợc phần lớn công việc thiết kế hệ thống nồi hơi, qua biết đƣợc cách khái quát những công việc cần tiến hành thiết kế hệ thống nồi Tuy vậy, nội dung phần việc thực số phần em chƣa tìm hiểu đƣợc cặn kẽ Vì vậy, em lựa chọn đề tài nhằm mục đích dành nhiều thời gian cơng sức để tìm hiểu sâu nồi tiến hành phần việc lại mà phạm vi tập lớn em chƣa nghiên cứu tới Trong hệ thống tàu thuỷ hệ thống nồi có vai trò quan trọng Để đảm bảo cho tàu hoạt động ổn định, tàu thủy đƣợc trang bị hệ thống nồi đáp ứng đƣợc nhu cầu hâm sấy nhiên liệu, dầu bôi trơn nhƣ phục vụ sinh hoạt Thực tế phần lớn hệ thống nồi đƣợc lắp tàu thuỷ phải nhập từ nƣớc ngồi Đó lý để em chọn đề tài: ”Thiết kế hệ thống nồi tàu hàng 6500DWT” Mục đích + Thực đề tài ngồi mục đích tìm hiểu nghiên cứu, mặt khác giúp thân làm quen với những công việc kỹ sƣ tƣơng lai + Trau dồi học hỏi chuyên môn, nghiên cứu vấn đề lý thuyết thực tiễn tìm ta mối quan hệ thực giữa chúng sở hạn chế mặt cơng nghệ, từ tìm những biện pháp công nghệ phù hợp với thực tiễn sản xuất công ty Phƣơng pháp phạm vi nghiên cứu: + Phƣơng pháp nghiên cứu Kết hợp giữa trình sản xuất thực tế nhà máy, với kiến thức học trƣờng, tham khảo tài liệu liên quan tác giả nƣớc, với hƣớng dẫn giúp đỡ giáo viên hƣớng dẫn + Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu, tính tốn sản lƣợng cần thiết, đƣa phƣơng án chọn nồi hơi, số thiết bị hệ thống nòi hơi, bảo dƣỡng vận hành nồi Ý nghĩa thực tế đề tài nghiên cứu: + Đề tài làm tài liệu tham khảo cho sinh viên học ngành + Đề tài đƣợc ứng dụng nhà máy đóng tàu, đƣợc nhà máy tham khảo ứng dụng có chọn lọc cải tiến để phù hợp với điều kiện sản xuất nhà máy + Đề tài tổng hợp trình học tập, nghiên cứu em thời gian học tập trƣờng hội tốt để em đúc rút thêm kiến thức kinh nghiệm để giải công việc sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn thầy cô khoa Máy Tàu Biển giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài Hải Phòng, ngày … tháng 12 năm 2015 Sinh viên Trần Xuân Hòa CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 10 Hình 5.5 Cố định đế nồi với bệ nồi bu long 5.2 LẮP ĐẶT NỒI HƠI KHÍ XẢ XUỐNG TÀU Nồi khí thải đƣợc lắp đƣờng ống khí thải động Bên ngồi nồi khí thải có tai để cố định nồi với vỏ tàu Phần dƣới nồi đầu vào khí xả đƣợc cố định với sàn tàu bu lơng Còn phần đỉnh nồi phần đầu khí xả đƣợc lắp ghép với ống khói thơng qua bu lơng lắp ghép 5.2.1 Vị trí lắp nồi khí xả tàu Nồi khí xả nằm sƣờn số cách mặt phẳng dọc tâm 1265 mm tính từ tâm nồi khí xả Vị trí nồi đƣợc thể hình 5.1và 5.2 thuyết minh A0 số 5.2.2 Công tác chuẩn bị lắp nồi khí xả Chuẩn bị tài liệu kỹ thuật bao gồm vẽ bố trí nồi hơi, tài liệu lắp đặt cố định nồi nhà sản xuất cung cấp Dụng cụ: Cẩu, balăng điện, máy hàn, máy cắt… Chuẩn bị giằng cố định nồi 5.2.3.Lắp nồi khí xả Tiến hành cẩu nồi khí xả đặt vào vị trí,chú ý tránh va đập làm hƣ hỏng nồi đƣờng ống bên 90 - Khi nồi đƣợc đặt vị trí ta phải chỉnh cho nồi thật cân giá.Tiến hành cố định nồi vào sàn bulông Xiết bu lông tinh với lực xiết 4000Nm theo phƣơng pháp đối xứng lắp xiết chặt ê cu chống xoay - Phải giằng nồi khí xả giằng vào vách để tránh nồi bị lắc trình hoạt động gặp sóng gió - Gắn đƣờng ống xả vào mặt bích thân nồi - Lắp thiết bị phục vụ nhƣ hệ thống cấp nƣớc,hệ thống đƣờng đẫn hơi… - Lắp thiết bị bào nồi Cách thức lắp đặt đƣợc thể hình sau Sàn boong Hình 5.6 Cách thức cố định nồi khí xả tàu 91 CHƢƠNG KHAI THÁC VÀ BẢO DƢỠNG NỒI HƠI 92 6.1 VẬN HÀNH NỒI HƠI 6.1.1 Chuẩn bị đốt nồi Công việc chuẩn bị nồi trƣớc khởi động bao gồm việc kiểm tra khả sẵn sàng hoạt động nồi chuẩn bị điều kiện để đƣa nồi vào hoạt động Chuẩn bị nồi sau sửa chữa, bảo dƣỡng khác so với chuẩn bị nồi khai thác Nhìn chung, cơng việc kiểm tra nồi trƣớc khởi động bao gồm: – Kiểm tra tổng thể bên nồi để khẳng định trang thiết bị trạng thái sẵn sàng hoạt động chƣa Công việc cần thực tỉ mỉ sau thực công việc sửa chữa, bảo dƣỡng nồi hơi, hệ thống liên quan – Kiểm tra đƣa hệ thống cấp nƣớc vào hoạt động: kiểm tra mức nƣớc két nƣớc bổ xung (két nƣớc cấp), tình trạng bơm cấp nƣớc, van hệ thống Các van chặn van chiều cấp nƣớc vào nồi đƣợc giữ mở – Kiểm tra mức nƣớc để khẳng định báo xác ống thủy Van xả đáy ống thủy phải đƣợc đóng, van nối với khoang khoang nƣớc phải đƣợc đóng Mức nƣớc quan sát đƣợc ống thủy phải nằm vùng cho phép Chú ý không cấp nƣớc đến mức nƣớc cao trƣớc đốt nồi – Kiểm tra hệ thống nhiên liệu đƣa hệ thống vào làm việc Nồi đƣợc thiết kế để làm việc với nhiên liệu Diesel (DO) nhiên liệu nặng (HFO) Khi đốt nồi với nhiên liệu nặng cần phải đƣa hệ thống hâm nhiên liệu vào hoạt động buồng đốt nồi báo động nhiệt độ hâm nhiên liệu cao) – Kiểm tra báo áp kế áp suất hơi: van chặn tới áp kế phải đƣợc mở hoàn toàn, kim báo áp suất phải lớn không chút trƣờng hợp áp kế đặt thấp mức nƣớc nồi – Kiểm tra van nối với khoang nồi nhƣ van xả mặt, xả đáy, van lấy mẫu Các van phải trạng thái đóng – Kiểm tra van cách mở van sau đóng lại – Kiểm tra cấu mở van an tồn cố – Mở van xả khí để xả khí đọng nồi ngồi đốt nồi 93 – Kiểm tra hoạt động thiết bị báo, cảm ứng, bảo vệ khác theo hƣớng dẫn nhà chế tạo Các công việc chuẩn bị cần đƣợc thực đầy đủ đốt nồi lần đầu, sau sửa chữa, sau dừng lâu ngày Khi nồi tình trạng khai thác bình thƣờng, tuỳ theo điều kiện cụ thể mà cơng việc không cần thực đầy đủ 6.1.2 Đốt nồi Nồi thƣờng đƣợc trang bị để đốt tự động đốt tay Ở chế độ khai thác bình thƣờng, nồi cần phải hoạt động tin cậy chế độ tự động Chế độ đốt nồi tay sử dụng để đốt thử sau thực công việc sửa chữa, bảo dƣỡng trƣờng hợp đặc biệt Sau thực công việc chuẩn bị, việc đƣa nồi nơi chế độ tự động hoạt động đƣợc thực cách cấp nguồn điều khiển chọn vị trí tự động cho thiết bị tự động điều khiển nồi Khi tự động điều khiển nồi đƣợc đƣa vào hoạt động tự động đƣa thiết bị vào làm việc nhƣ: quạt gió, bƣớm gió, bơm nhiên liệu, hệ thống hâm nhiên liệu, thiết bị đánh lửa, van điện từ cấp nhiên liệu theo chƣơng trình đƣợc định trƣớc Trong trƣờng hợp đốt nồi tay, cần thực điều khiển thiết bị theo theo bƣớc sau: – Bật công tắc lựa chọn vị trí điều khiển tay – Khởi động quạt gió bơm nhiên liệu – Sau khoảng 30 giây (giai đoạn thơng gió trƣớc), bật thiết bị đánh lửa – Sau 1-2 giây bật công tắc điều khiển van cấp nhiên liệu Nhiên liệu phun vào buồng đốt cháy gặp tia lửa điện Trong suốt trình khởi động cần quan sát để khẳng định thiết bị đƣợc đƣa vào hoạt động thời điểm hoạt động tốt; nhiên liệu cháy đƣợc phun vào buồng đốt Nếu việc đốt không thành công, hệ thống tự động bảo vệ nồi tự động dừng việc cấp nhiên liệu thực thơng gió sau trƣớc dừng Thơng thƣờng nồi phụ tàu thủy đƣợc thiết kế để bảo vệ số thông số 94 sau: nhiệt độ nhiên liệu thấp (khi dùng dầu HFO); áp suất nhiên liệu thấp; mức nƣớc nồi thấp; nồi không cháy Các thông số đƣợc tự động giám sát bảo vệ suốt thời kỳ đốt nồi nhƣ hệ thống làm việc Nếu thông số bảo vệ bị vi phạm, hệ thống tự động dừng, đồng thời kích hoạt tín hiệu báo động dừng nồi (đèn, còi) Khi cần xác định nguyên nhân cách quan sát đèn tín hiệu bảo vệ, khắc phục nguyên nhân ấn nút hồn ngun (RESET) để xố tín hiệu bảo vệ trƣớc khởi động lại nồi Quan sát trình cháy mắt thƣờng 6.1.3 Tăng áp suất Sau đƣa nồi vào hoạt động, nhiệt độ áp suất nồi tăng dần Đây giai đoạn làm việc khơng ổn định, cần ý theo dõi, thực công việc điều chỉnh cần thiết để đảm bảo hoạt động tốt cho hệ thống Để tránh ứng suất nhiệt lớn, cần tăng áp suất nồi lên từ từ Ví dụ nồi hình trụ cần giờ, nồi thẳng đứng cần khoảng để đạt đến giá trị áp suất định mức Tuy nhiên, việc điều chỉnh lƣợng nhiên liệu cung cấp thực đƣợc với loại nồi có trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu có nhiều chế độ cháy Với nồi sau sửa chữa lớn, đặc biệt thay cụm ống, xây lại gạch cách nhiệt, cần thực việc đốt nồi lần đầu theo chƣơng trình đặc biệt Khi cần điều khiển nồi theo chế độ đốt tay Trong trình nồi tăng áp suất cần theo dõi dấu hiệu sau: - Thỉnh thoảng sờ vào vỏ nồi để khẳng định nhiệt độ tăng lên Duy trì chế độ cháy thấp tốt để tránh ứng suất nhiệt gây nứt trống nƣớc, ống nƣớc, ống lửa - Khi áp suất bắt đầu tăng, mở van xả khí đỉnh nồi để xả hết lƣợng khí khơng gian nồi Việc xả khí đốt nồi từ trạng thái nguội nhằm loại bỏ khơng khí khỏi hệ thống, tránh ăn mòn kim loại xuất ơxy khí hòa tan khác 95 - Kiểm tra tồn nồi để phát rò rỉ mặt bích lắp ráp, van, khắc phục cần thiết Nếu khắc phục rò rỉ cách xiết lại mặt bích, cần phải dừng nồi để xử lý - Thƣờng xuyên theo dõi mức nƣớc nồi Khi đốt nồi từ trạng thái nguội, mức nƣớc nồi tăng dần lên nhiệt độ nƣớc tăng Nếu mức nƣớc cao, cần xả bớt qua van xả mặt, xả đáy Nếu khơng xả kịp thời, hệ thống báo động mức nƣớc nồi cao - Theo dõi tăng áp suất - Khi áp suất tăng tới khoảng ¼ áp suất định mức, thực gạn mặt, xả đáy nồi để xả váng tạp chất cặn lắng khỏi nồi (xem quy trình xả chƣơng trƣớc) - Thực sấy đƣờng ống Khi áp suất tăng tới khoảng ½ áp suất định mức, thực việc sấy đƣờng ống dẫn cách hé mở van để cấp sấy Trong q trình sấy phải mở van xả nƣớc đọng hệ thống đƣờng ống thấy thoát Việc cấp đến hệ thống mà không tiến hành sấy đƣờng ống gây tƣợng búa chất lỏng (water hammer) Hiện tƣợng xảy có áp suất cao đƣợc cấp tới hệ thống đƣờng ống nguội Khi xảy chuyển động va đập dòng với lƣợng nƣớc ngƣng tụ đƣờng ống Điều gây xung thủy lực làm vỡ ống xé rách gioăng đệm cản trở chuyển động dòng ống - Mở hồn tồn van để cấp tiêu dùng áp suất đạt tới giá trị định mức Việc mở van để cấp cơng tác phải đƣợc thực từ từ để tránh giảm áp suất đột ngột bên nồi Điều gây tƣợng sôi trào, gây hƣ hỏng cho hệ thống (xem chƣơng trƣớc) 96 6.1.4 Khai thác nồi hoạt động Sau thực công việc kể trên, nồi trở trạng thái hoạt động bình thƣờng Khi cần thực công việc sau cần để đảm bảo nồi hoạt động an toàn kinh tế: - Điều chỉnh trình cháy Sau nồi đạt chế độ làm việc ổn định thực hiệu chỉnh trình cháy cách thay đổi tỷ lệ lƣợng nhiên liệu khơng khí cấp cho phù hợp Các nồi phụ tàu thủy thƣờng đƣợc thiết kế để hoạt động với chế độ cháy (điều khiển ON/OFF) Trong trƣờng hợp lƣợng cung cấp nhiên liệu khơng thay đổi, cần điều chỉnh bƣớm gió phù hợp để cung cấp đủ khơng khí cho trình cháy - Thƣờng xuyên theo dõi mức nƣớc nồi ống thủy, cần thiết, điều chỉnh mức tự động khởi động dừng bơm cấp nƣớc nồi cho phù hợp Hàng ngày phải xả nƣớc để kiểm tra hoạt động khẳng định báo xác ống thủy - Hàng ngày tiến hành xả mặt xả đáy, tuỳ thuộc vào chất lƣợng nƣớc nồi - Tiến hành hoá nghiệm nƣớc nồi theo hƣớng dẫn nhà chế tạo xử lý nƣớc nồi cần thiết Việc hóa nghiệm nƣớc nồi đƣợc thực hàng tuần Nếu cần thiết cần phải tăng cƣờng chu kỳ hóa nghiệm, đặc biệt thay đổi nguồn nƣớc cấp cho nồi - Định kỳ tháo, kiểm tra, vệ sinh, chỉnh súng phun, thiết bị đánh lửa theo quy định nhà chế tạo - Định kỳ kiểm tra hoạt động thiết bị báo động, bảo vệ nồi theo hƣớng dẫn ghi vào nhật ký nồi Thông thƣờng mỗi ba tháng cần kiểm tra thiết bị an tồn lập báo cáo Trong báo cáo cần có thông tin sau: kết kiểm tra chức bảo vệ (mức nƣớc, trình cháy, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu), kết hóa nghiệm nƣớc nồi phƣơng án xử lý nƣớc 97 - Định kỳ thổi muội bề mặt trao đổi nhiệt phía khí lò Thơng thƣờng, bão hòa lấy từ trống đƣợc sử dụng để thổi muội Các hệ thống nồi phụ tàu thủy thƣờng đƣợc trang bị cấu thổi muội tay Việc thổi muội đƣợc thực cách cấp đến cấu thổi muội xoay đầu phun để thổi muội bề mặt trao nhiệt 6.1.5 Dừng nồi Việc dừng nồi đƣợc thực cách bật cơng tắc điều khiển vị trí dừng nồi Khi thiết bị đƣợc điều khiển dừng lại theo chƣơng trình Nếu mục đích việc dừng nồi để thực công việc sửa chữa, bảo dƣỡng, cần thiết phải thực công việc khác nhƣ: chuyển sang sử dụng nhiên liệu nhẹ, dừng hệ thống phục vụ Nếu thời gian dừng nồi ngắn ủ nồi cách đóng van giảm lƣợng cấp nhiên liệu Tuỳ theo thời gian dừng nồi phải xả đáy nồi Nếu dừng tháng phải xả hết nƣớc nồi sấy khô bên nồi 6.2 BẢO DƢỠNG NỒI HƠI 6.2.1 Vệ sinh nồi Trong trình khai thác, định kỳ cần phải vệ sinh nồi hơi, phía khơng gian nƣớc khơng gian khí lò Tần suất vệ sinh phụ thuộc váo nhiều yếu tố khác nhƣ: cƣờng độ hoạt động nồi hơi, chất lƣợng nƣớc nồi hơi, chất lƣợng trình cháy, … Tuy nhiên, điều kiện cho phép, cần dừng nồi hơi, kiểm tra bề mặt trao đổi nhiệt hai phía để xác định mức độ nhiễm bẩn Việc theo dõi thƣờng xuyên nhiệt độ khí xả nhiệt độ sấy khỏi nồi cho phép đánh giá chất lƣợng bề mặt trao đổi nhiệt, muội, cáu cặn bàm nhiều làm giảm cƣờng độ trao đổi nhiệt, dẫn đến tăng nhiệt độ khí lò khỏi nồi hơi, giảm nhiệt độ sấy Các nồi phụ tàu thủy thƣờng không đƣợc trang bị thiết bị đo trên, nên cần định kỳ dừng nồi kiểm tra bề mặt trao đổi nhiệt Khi cần thiết dừng nồi để vệ sinh bên trong, cần thực theo bƣớc sau: 98 Cần dừng nồi 24 tiếng trƣớc tiến hành tháo, kiểm tra bên Trƣớc dừng, cần tiến hành thổi muội bề mặt trao đổi nhiệt Khi áp suất nồi giảm xuống khoảng 0.4 MPa, cần mở van xả để xả hết cáu cặn nồi Để nồi nguội tự nhiên tiến hành công việc tháo, vệ sinh Cần cách ly hoàn toàn nồi khỏi thống phục vụ trƣớc thực công việc tháo lắp Sau nồi nguội, nƣớc xả hết, cơng việc vệ sinh phía khơng gian nƣớc thực nhƣ sau: Tháo cửa kiểm tra khu vực không gian hơi, không gian nƣớc, cửa xả bùn để quan sát tình trạng bề mặt trao đổi nhiệt Nếu cần thiết vệ sinh, cạo cáu cặn phƣơng pháp khí Khi cần thiết tẩy rửa cáu cặn hóa chất Sau cạo rửa cáu cặn, cần rửa bề mặt trao đổi nhiệt nƣớc sạch, kiểm tra ống nƣớc bi thông ống que thông Trƣờng hợp dùng que thông sử dụng vòi nƣớc khí nén để kiểm tra Kiểm tra kỹ bên trƣớc lắp ráp Thay giăng làm kín, lắp lại cửa kiểm tra Cơng việc vệ sinh phía khơng gian khí lò tiến hành nhƣ sau: Tháo cửa thăm phía khí lò để chuẩn bị cho việc vệ sinh Có thể sử dụng que thông để vệ sinh ống lửa, kết hợp sử dụng vòi nƣớc Để hòa tan muội thổi cáu cặn, nên sử dụng nƣớc nóng với áp suất cao Việc rửa nƣớc nóng phải đƣợc thực liên tục kết thúc, dừng lại nửa chừng, phần cáu cặn chƣa đƣợc thổi có xu hƣớng biến cứng Điều gây khó khăn cho việc vệ sinh sau Sau vệ sinh cáu muội, cần tiến hành thông gió để sấy khơ khơng gian khí lò Nếu có thể, sử dụng khơng khí đƣợc sƣởi nóng để sấy 99 Lắp lại cửa thăm 6.2.2 Tẩy rửa cáu cặn nồi Việc tẩy rửa cáu cặn nồi thƣờng đƣợc tiến hành định kỳ vào kỳ sửa chữa lớn Chu kỳ tẩy rửa cáu cặn phụ thuộc vào kiểu loại nồi hơi, chất lƣợng nƣớc sử dụng chất lƣợng khai thác nồi Việc tẩy rửa cáu cặn nồi sử dụng axit, kiềm tẩy rửa tay a) Tẩy rửa axit Trƣớc ngâm axit phải bịt tất van trừ van xả đáy Hoá chất thƣờng sử dụng axit HCl số chất chống ăn mòn khác Nồng độ axit khơng dƣới 2% khơng 10%, thƣờng dùng 5% Để tăng hiệu tẩy rửa đun nhẹ nồi tới nhiệt độ 50-700C dùng bơm tuần hoàn nƣớc nồi để làm đồng nồng độ dung dịch Thời gian ngâm axit thƣờng khoảng 6-10 tuỳ thuộc vào độ dày lớp cáu Trong suốt thời gian ngâm cần thƣờng xuyên kiểm tra nồng độ axit bổ xung nồng độ giảm Việc ngâm axit kết thúc nồng độ axit không giảm nữa Sau tẩy rửa axit cần nấu kiềm với nồng độ 2-3% vài để trung hoà axit rửa lại nƣớc b) Tẩy rửa kiềm Trƣờng hợp cáu dày không cho phép tẩy rửa axit ví dụ trƣờng hợp có nguy ăn mòn kim loại axit tẩy rửa cáu cặn kiềm Trƣớc tẩy rửa cáu cặn cần tháo tất van đồng bịt lại để tránh ăn mòn van Trƣớc nấu kiềm cần khống chế trình cháy nồi để giảm áp suất nồi xuống 1/4 áp suất định mức Việc đƣa dung dịch kiềm vào nồi đƣợc thực qua hệ thống cấp nƣớc nồi Sau giảm áp suất nồi tới khơng sau lại tăng lên 1/4 áp suất định mức xả đáy, bổ xung thêm nƣớc Cứ lặp lặp lại nhƣ để làm bong lớp cáu cặn Cứ 1/2 kiểm tra lại nồng độ kiềm bổ xung nồng độ giảm Công việc tẩy rửa tiếp tục nồng độ kiềm khơng giảm nữa Sau để nồi nguội xả đáy, mở nắp cửa thăm tiến hành cạo cáu chƣa kịp hố cứng Nồng độ kiềm áp dụng nhƣ sau: 100 pha 1.5-2.0 kg Na3PO4 cho 1m3 nƣớc cáu sulphate Nếu cáu cứng dày cần pha 8-12 kg Na2CO3 0.4-0.6 kg NaOH cho 1m3 nƣớc Phƣơng pháp tẩy rửa cáu cặn tay áp dụng trƣờng hợp cáu mỏng sau nấu kiềm 6.2.3 Thử thủy lực nồi Nồi hơi, nhƣ thiết bị áp lực khác, cần đƣợc thử thủy lực để khẳng định mức độ an toàn kết cấu Theo quy định, nồi làm việc với áp suất 6.9 MPa, lắp đặt mới, cần phải đƣợc thử thủy lực áp suất thử p = (1.5 × pđm + 3.5) MPa Những nồi có áp suất cơng tác thấp đƣợc thử thủy lực áp suất gấp hai lần áp suất công tác Việc thử thủy lực đƣợc thực dƣới giám sát quan đăng kiểm Giá trị áp suất thử đƣợc ghi vào biên in bảng thông số gắn nồi Trong q trình khai thác, định kỳ sau mỡi lần sửa chữa lớn, nồi cần đƣợc thử thủy lực Áp suất thử thủy lực nồi cũ quan Đăng kiểm quy định tùy theo tình trạng kỹ thuật tại, nhƣng phải giá trị áp suất công tác thiết kế Thông thƣờng sau tiến hành công việc sửa chữa nhƣ thay ống, việc thử thủy lực thực áp suất 1.25 lần giá trị áp suất công tác Việc thử thủy lực đƣợc thực nhƣ sau: Tháo, bịt tất đƣờng nối với khoang nồi để cô lập nồi Tháo tất cấu chằng giữ nồi hơi, lắp cấu để đo giãn nở, chuyển vị số nơi xung quanh nồi nhƣ buồng đốt, phía nồi Cấp nƣớc vào đầy nồi hơi, sử dụng nƣớc nóng Nối bơm tạo áp suất, áp kế (thƣờng sử dụng bơm tay kiểu piston) Ghi lại giá trị đồng hồ báo chuyển vị Nâng dần áp suất thử lên giá trị quy định Cần chắn áp suất thử tăng nhanh Nếu áp suất thay đổi theo động tác bơm có nghĩa hệ thống khơng khí, cần phải xả hết khơng khí 101 Trong thời gian tăng áp suất, cần ý theo dõi tồn nồi để kịp thời phát dò lọt biến dạng thành phần kết cấu nồi Nếu phát rò lọt, cần khắc phục trƣớc thử lại Khi đạt giá trị áp suất thử cần đọc ghi lại giá trị đồng hồ đo chuyển vị Duy trì giá trị áp suất thử liên tục theo yêu cầu đăng kiểm viên, trƣờng hợp khơng 10 phút 10 Khi thỏa mãn, xả nƣớc khỏi nồi ghi lại giá trị chuyển vị Cần chắn giá trị chuyển vị trở trạng thái trƣớc thử 11 Sau kết thúc thử thủy lực, xả hết nƣớc khỏi nồi để tiến hành kiểm tra cần thiết 102 KẾT LUẬN Qua thông số kỹ thuật tàu hàng 6500T nhƣ kết cấu bố trí buồng máy, dựa vào tuyến đƣờng hoạt động cấp không hạn chế, quy phạm phân cấp đóng tàu biển Bộ khoa học cơng nghệ Việt Nam Với nhu cầu sử dụng tàu vào hệ thống nồi tàu sử dụng phổ biến hãng quảng cáo, thƣơng mại Việt Nam Đề tài phân tích đƣợc nhƣợc điểm, phạm vi áp dụng phù hợp lựa chọn đƣợc hệ thống nồi cho tàu hàng 6500 T Đề tài giải công việc nhƣ sau: - Lƣạ chọn hệ thống nồi phụ với sản lƣợng phù hợp với nhu cầu tàu - Nồi phụ đƣợc chọn nồi hãng MIURA Nhật Bản sản xuất - Sản lƣợng lớn 400 kg/h - Nồi tận dung nhiệt khí xả có sản lƣợng 300 kG/h - Giới thiệu hệ thống phục vụ nồi - Quy trình vận hành, bảo dƣỡng nồi Mặc dù với cố gắng cao nhƣng thời gian kiến thức hạn chế, tài liệu tham khảo khó khăn nên khơng tránh khỏi những thiếu sót Em mong nhận đƣợc dẫn, đóng góp ý kiến thày giáo bạn để em hoàn thành tốt thiết kế vững vàng thực tế sản xuất sau Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày ….tháng 12 năm 2015 Sinh viên Trần Xuân Hòa 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Phúc, Nguyễn Đại An Hệ động lực nước NXB Trƣờng Đại học Hàng hải 2000 [2] Đỗ Văn Thắng Hỏi đáp vận hành thiết bị lò NXB Giáo dục 2008 [3] Phạm Lê Dần, Nguyễn Công Hân Công nghệ lò mạng nhiệt NXB Khoa học Kỹ thuật 2007 [4] Bài giảng Nồi tàu thủy Bộ mơn nhiệt kỹ thuật, khoa Cơ khí, Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam 2011 [5] Lê Văn Điểm, Hoàng Anh Dũng Nồi tàu thủy Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam [6] G T H Flanagan Marine Boilers 3rd Edition Butterworth-Heinemann 1990 104 ... NỐI HƠI KHÍ XẢ XUỐNG TÀU 90 5.2.1 Vị trí lắp nồi khí xả tàu 90 5.2.2 Công tác chuẩn bị lắp nồi khí xả 90 5.2.3.Lắp nồi khí xả 90 CHƢƠNG 6: KHAI THÁC VÀ BẢO DƢỠNG NỒI... LẮP ĐẶT NỒI HƠI 83 5.1.LẮP ĐẶT NỒI HƠI PHỤ XUỐNG TÀU 84 5.1.1 Vị trí nồi phụ tàu 84 5.1.2 Công tác chuẩn bị trƣớc lắp nồi phụ xuống tàu 87 5.1.3 Lắp nồi xuống tàu ... 52 3.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 53 3.3.3 Ƣu diểm hệ thống 53 3.3.4 Nhƣợc điểm hệ thống 54 3.4 PHƢƠNG ÁN 4: NỒI HƠI PHỤ VÀ NỒI HƠI KHÍ XẢ BỐ TRÍ CHUNG THÂN