thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 150 tấngiờ

Lời nói đầu Năng lượng mà chủ yếu điện nhu cầu thiếu phát triển kinh tế nước Hiện nước ta hầu khác giới, lượng điện nhà máy nhiệt điện sản xuất chiếm tỷ lệ chủ yếu tổng lượng điện tồn quốc Trong q trình sản xuất điện năng,lò khâu quan trọng có nhiệm vụ biến đổi lượng tàng trữ nhiên liệu thành nhiệt Nó thiết bị thiếu nhà máy nhiệt điện , lò dùng rộng rãi ngành công nghiệp khác Ở nước ta thường sử dụng loại lò hạ áp trung áp,vì việc nghiên cứu đưa lò cao áp vào sử dụng hợp lý Trong kỳ học, em giao nhiệm vụ thiết kế lò đốt than sản lượng 150 tấn/giờ.Với giúp đỡ hướng dẫn thầy giáo Đào Ngọc Chân ,thầy Hoàng Ngọc Đồng với việc ngiên cứu tài liệu khác, em hoàn thành thiết kế Tuy nhiên,do tài liệu hạn chế nên q trình thiết kế khơng tránh khỏi sai sót, em kính mong đóng góp ý kiến bảo thầy cô giáo , em xin chân thành cảm ơn Đà nẵng, ngày 20/6/10 Sinh viên thực Bùi Ngọc Dũng \ Trang CHƯƠNG NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TỐN NHIỆT CHẾ TẠO LỊ HƠI 1.1 Sản lượng định mức lò D = 150 tấn/ 1.2 Thông số - áp suất đầu nhiệt Pqn = 64 bar - nhiệt độ đầu nhiệt tqn = 445 C 1.3 Nhiệt độ nước cấp tnc = 180 C 1.4 Nhiệt độ khói thải sau sấy khơng khí θth = 130 C 1.5 Nhiệt độ khơng khí nóng t nkk = 360 C 1.6 Nhiệt độ không khí lạnh t lkk = 30 C 1.7 Nhiệt trị thấp làm việc than Q lvt = 17750 kJ/kg 1.8 Chọn loại nhiên liệu : Theo bảng 2-2 trang 17 tài liệu (TL1), với nhiên liệu có Vch = 42,5% than đá (mỡ): Lượng chất bốc thay đổi từ 10-45% Vì Vch = 42,5% theo tài liệu (TL1) trang 23 mục 2.1.4.3 thường có lửa dài xanh 1.9Thành phần nhiên liệu % Tón TP Clv Hlv Olv Nlv Slv Phần trăm(%) 41,82 2,65 0,87 3,42 2,24 Trang Alv Wlv Vch 39 10 42,5 1160 t1 t2 t3 1370 1430 CHƯƠNG XAẽC ÂËNH CÁÚU TRỤC V CÁN BÀỊNG NHIÃÛT L HÅI 2.1 Xác định cấu trúc Xác định sơ dạng lò gồm : - Buồng lửa đờng khói đi: - Phơng pháp thải x - Cách bố trí bề mặt buồng đốt - Tiến hành tính toán phụ Trong thiết kế chọn lò đốt bột than buồng lửa phun, thải xĩ khô bao Bố trí đờng khói theo hình chữ , đờng khói ®i lªn bè trÝ bng lưa, ®êng khãi n»m ngang bố trí nhiệt, đờng khói xuống bố trí hâm nớc sấy không khí xen kỴ Kiểu bố trí dung rộng rãi lò cơng suất trung bình lớn ,do buồng đốt ,đường khói nằm ngang đường khói xuống hợp thành Toµn bé bng lưa bè trÝ dàn ống sinh hơi, hai bên tờng bố trí vòi phun tròn xoáy Bộ nhiệt chia làm hai cấp, đờng mà qui định cấp I cấp II Bộ hâm nớc sấy không khí chia làm hai cấp 2.1.2 Tính toán phụ 2.1.2 Thể tích không khí sản phẩm cháy - Thể tích không khí lý thuyết cấp cho trình cháy V0kk = 0,0889(Clv+ 0,375Slv) + 0,265 Hlv - 0,0333Olv = 0,0889(41,82+0,375× 2,24) + 0,265× 2,65 0,0333× 0,87 = 4,46 m3tc/kg - Thể tích lợng không khí thực tế cấp cho trình cháy Vkk = Vkko Trong : = 1,2 (lò đốt bột than = (1,13 ữ 1,25) hệ số không khÝ thõa) Vkk = 4,46.1,2 = 5,352 - ThÓ tÝch sản phẩm cháy Vkhói = Vk khô + VH O + ThĨ tÝch kh«ng khÝ kh« Trang m 3tc kg Vk kh« = 0,0186.C lv + 0,007.S lv + 0,79.V okk + 0,008.N lv = 0,0186.41,82 + 0,007.2,24+ 0,79.4,46 + 0,008.3,42 = 4,34 m 3tc kg + ThÓ tÝch h¬i níc o o VH O = V H O + (α -1) Vkk = 0,111 H lv + 0,0124 W lv + 0,0161Vkko +(α -1) Vkko = 0,111 2,65 + 0,0124.10 + 0,0161.4,46 +(1,2 -1).4,46 = 1,38 m 3tc kg Vkhãi = Vk kh« + VH O m 3tc = 4,34 + 1,38 = 5,72 kg 2.1.2.2 Entanpi không khí sản phẩm cháy Entanpy ca sn pháøm chạy Ik0 Ik0 = VRO20 (C.θ)RO2 + VH2O0(C θ)H2O + VN20(C θ)N2 Trong âoï, CRO2 , CN2 , CH2O :nhiãût dung riãng cuía RO2 , N2 ,H2O θ:nhiãût âäü khọi thi,0C Tra theo bng 3-2 trang28_Thiãút bë l håi,våïi nhiãût âäü khọi thi 1300C,ta cọ: (C.θ)H2O = 243,08 (C.θ)N2 = 207,80 (C.θ)RO2 = 242,50 ,kJ/m3tc , nt , nt Ik0 = 0,79× 242,50+0,48× 243,08+3,55× 207,80 =1045,94 kJ/kg 2.2.3.2 Entanpy khäng khê lê thuyãút: Ikk0 = Vkk0(C.θ)kk =4,46ì (1,290203ì 30) =172,6 kJ/kg 2.1.2.4 Hệ số không khí thừa lọt không khí vào lò Hệ sè kh«ng khÝ thõa bng lưa αo Chän αo =1,2 (buồng lửa phun thải xĩ khô) Hệ số không khí thừa nơi buồng lửa đợc xác định cách cộng hệ số không khí thừa buồng lữa với lợng không khí lọt vào đờng khói buồng lữa tiết diện khảo sát Giá trị phận xác định cách chọn Trang Baớng 1: Gia tr lượng khơng khí lọt vào đường khói ∆α STT C¸c bé phËn lò Buồnglữa o Bộ pheston Bộ nhiệt cấp I, qnI Bộ nhiệt cấp II, qnII Bộ hâm níc cÊp I, ∆αhnI Bé h©m níc cÊp II, ∆αhnII Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I, ∆αskkI Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II, ∆αskkII ∆α 0,1 0,0 0,015 0,015 0,02 0,02 0,03 0,03 Lợng không khí khỏi sấy kh«ng khÝ '' β SKK = αo - ∆αo- ∆αn n : lợng không khí lọt vào hệ thống nghiền than, chän ∆αn = 0,08 '' β SKK = 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02 Lợng không khí vào bé sÊy kh«ng khÝ ' '' β SKK = β SKK + ∆SSKK =1,02 + 0,1 =1,12 Bng Xạc âënh hãû säú khäng khê thỉìa STT Trang Tên bề mặt ®èt Bng lưa Pheston Bé qu¸ nhiƯt cÊp II Bé nhiệt cấp I Bộ hâm nớc cấp II Bộ sấy không khí cấp II Bộ hâm nớc cấp I Bộ sấy không khí cấp I 'đầu vào 1,1 1,2 1,2 1,215 1,23 1,25 ''đầu 1,2 1,2 1,215 1,23 1,25 1,27 1,27 1,3 1,3 1,33 Trang Baíng 3: ÂÀÛC TÊNH ENTANPY CA SN PHÁØM CHẠY ST T Tªn đại lợng & công thức Ký tính hiệ u Hệ số không khí thừa trungbình = 0,5(' - α'') ThĨ tÝch kh«ng khÝ thõa vth (α -1).V okk ThĨ tÝch h¬i níc o V H O +0,0761(α -1).V okk Vh2o ThÓ tÝch khãi vk o V RO + VN + (α -1).V kk + V 2 Đơn vị m 3tc kg m 3tc kg m 3tc kg o H 2O Ph©n thể tích nớc rH2O V H O /Vk Phân thĨ tÝch khÝ rRO2 nguyªn tư V RO /Vk rn = rH2O + rRO2 rn Nồng độ tro bay theo khói (10.A lv ab)/ Vk, (ab = 0,95) Trang g m 3tc Buång Bqn löa & ii phest on Bqn i Bhn ii Bskk iI Bhn i Bskk i Đờng thải 1,15 1,207 1,222 1,24 1,26 1,285 1,315 1,33 1,409 1,462 1,567 2,008 1,6913 1,832 2,1298 2,3255 0,659 0,686 0,690 0,6982 0,707 0,718 0,731 0,7478 8,520 8,872 8,925 9,154 9,295 9,471 0,07738 0,07733 0,07733 0,07731 0,07729 0,07728 0,07725 0,0772 0,15315 0,23054 0,14707 0,22441 0,14620 0,22353 0,14449 0,22181 0,14254 0,21984 0,14038 0,21766 0,13777 0,21503 0,1347 0,2120 18,6195 17,8801 17,7743 17,5662 17,3296 17,0668 16,7494 16,383 9,0315 9,6833 Trang B¶ng : ( C) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 100 110 120 130 140 150 160 Trang Entanpi cđa s¶n phÈm ch¸y(10020000C)  KJ    KG  Ik  KJ    KG  I kk  α 'f' = α 'bl' =1 ' α 'qnII = ' α 'qnI = ' α 'hnII ,2 Ik 1,215 Ik 1,23 Ik 1,25 Ik '' = α skkII = 1,27 Ik ' α 'hnI = 1,3 '' α skkI = Ik 1,33 Ik 1311,162 1338,434 2567,78 2622,324 2676,868 3797,126 3851,67 3933,486 4015,301 5244,648 1038,443 909,063 2076,886 1818,126 3115,329 2727,189 4153,772 3636,252 4990,11 5062,835 5135,56 5192,215 4545,315 6237,637 6328,544 6419,45 6230,658 5454,378 7485,165 7594,253 7269,101 6363,441 8637,241 8732,692 8307,544 7272,504 9871,132 9980,22 9345,987 8181,567 11105,02 11227,75 10384,43 9090,63 12338,92 11422,87 9999,693 13572,81 12461,32 10908,76 14643,07 14806,7 13499,76 11817,82 15863,32 16040,59 14538,2 12726,88 17083,58 15576,65 13635,95 18303,83 16615,09 14545,01 19524,09 170 180 190 200 17653,53 15454,07 20744,35 18691,97 16363,13 21964,6 19730,42 17272,2 23184,86 20768,86 18181,26 24405,11 Trang 10 2.2 Cân nhiệt lò Cỏn bũng nhiãût âæåüc thiãút láûp âäúi våïi chãú âäü äøn âënh cuớa kg nhión lióỷu rừn Phổồng trỗnh cỏn bũng nhiãût cọ dảng: Q = Q1+ Q2 + Q3+ Q4 + Q5 + Q6 2.2.1 Q1 _Nhiãût cọ êch ,tỉïc nhiãût mäi cháút nháûn âỉåüc tỉì sn pháøm chạy qua bãö màût truyãön nhiãût Q1 : Q1 = Dqn (iqn − inc ) B Trong âọ , Dqn _sn lỉåüng håi quạ nhiãût, kg/h B_ lỉåüng nhiãn liãûu tiãu hao giåì 2.2.2 Q4_ täøn tháút nhiãût chạy khäng hon ton vãư màût cå hc rb rr A lv + ab × Qtx 100 − r 100 − r r b ) 100 Q4= (ar Trong âoï ar_= 0,3: tyí lãû tro råi ab = 0,7: tyí lãû tro bay rr = 30: thnh pháưn chạy âỉåüc tro råi rb = 30: thnh pháưn chạy âỉåüc tro bay Alv = 7.4: thnh pháưn tro cọ máùu laìm viãûc Qtx = 32600 kj/kg: nhiãût trë tháúp ca pháưn chạy âỉåüc xè Váûy: Q4 = (0.3 × 30 30 7.4 + 0.7 × )× * 32600 100 − 30 100 − 30 100 =1033.886kJ/kg q4 = Q4 1033.886 =3,7762 % lv = Qt 27800 2.3.3 Täøn tháút nhiãût khọi thi mang ngoi Q Q2 = ( I k0 − α th I kko )(1 − Trang 11 q4 ) 100 = (1685.106 -1.42× 281)(1-3.7762/100) =1237.5 kj/kg Suy ra: q = Q2 1237.5 = Qtlv 27800 = 0.0452 = 4.52 % 2.3.4 Täøn tháút chạy khäng hon ton vãư màût hoạ hcQ3 Chn theo kiãøu bưng lỉía phun than antraxit q = 0.5% 2.3.5 Täøn tháút nhiãût thaíi mäi trỉåìng xung quanh Q5 Xạc âënh theo âäư thë trang 34_SGK Tblh: Hãû säú baío än:ϕ = − q5 =0.45 % q5 = 1-0.45/100 100 ϕ = 0.9955 2.3.6 Täøn tháút nhiãût xè mang ngoaìi Q6 Ta cọ:Aqd =1000× Alv/Qlvt =1000× 0.074/27800 = 0,0027