giáo trình lò hơi_đại học công nghiệp hà nội

MỤC LỤC Chương 1: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LÒ HƠI 1.1 Vai trò của lò hơi và phân loại.   7 1.1.1 Vai trò của lò hơi trong nền kinh tế . 7 1.1.2 Phân loại lò hơi.   7 1.2 Ngun lý làm việc của lò hơi (trong nhà máy nhiệt điện).  . 7 1.3 Các đặc tính kỹ thuật của lò hơi.  . 10 Chương 2: NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY 12 2.1 Nhiên liệu  . 12 2.1.1 Khái niệm về nhiên liệu   12 2.1.2 Thành phần nhiên liệu.  . 12 2.1.3 Đặc tính cơng nghệ của nhiên liệu.   15 2.1.4. Các loại nhiên liệu thường dùng trong lò hơi.   19 2.2 Cơ sở lý thuyết cháy.   21 2.2.1 Khái niệm cơ bản.   21 2.2.2 Tính cháy nhiên liệu khí   22 2.2.3 Tính cháy nhiên liệu rắn và lỏng  . 28 2.2.4 Công thức thống kê.   31 Chương 3: CÂN BẰNG NHIỆT VÀ HIỆU SUẤT LÒ HƠI 32 3.1 Cân bằng nhiệt và tính hiệu suất của lò.   32 3.1.1 Phương trình cân bằng nhiệt tổng qt của lò.   32 3.1.2. Xác định hiệu suất của lò hơi.   34 3.2. Tổn thất nhiệt trong lò hơi.   35 3.2.1. Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngồi lò hơi Q2 (q2).   35 3.2.2 Tổn thất nhiệt do cháy khơng hồn tồn về hóa học Q3, (q3).   37 3.2.3. Tổn thất nhiệt do cháy khơng hồn tồn về mặt cơ học Q4, (q4).   38 3.2.4. Tổn thất nhiệt do toả nhiệt ra mơi trường xung quanh Q5, (q5).   39 3.2.5. Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngồi lò hơi Q6 , q6.   40 CHƯƠNG 4: CÁC LOẠI LÒ HƠI CƠ BẢN VÀ BUỒNG LỬA LỊ HƠI 42 4.1 Q trình phát triển lò hơi  . 42 4.1.1 Lò hơi kiểu bình  . 42 1    4.1.2 Lò hơi ống lò   42 4.1.3 Lò hơi ống lửa.   43 4.1.4 Lò hơi phối hợp ống lò và ống lửa.   44 4.1.5 Lò hơi ống nước có hộp góp và lò hơi nhiều bao hơi.  . 49 4.1.6 Lò hơi ống nước có hộp góp.   50 4.1.7 Lò hơi ống nước có ống góp phân đoạn.   50 4.1.8 Lò hơi có nhiều bao hơi.   51 4.1.9 Lò hơi có tuần hồn tự nhiên.   51 4.1.10 Lò hơi có tuần hồn cưỡng bức.   52 4.1.11 Lò hơi trực lưu  52 4.1.12 Lò hơi thải xỉ khơ và thải xỉ lỏng.   53 4.2 Những u cầu đối với buồng lửa lò hơi và các đặc tính cơng nghệ.  . 53 4.2.1 Những u cầu đối với buồng lửa lò hơi.   54 4.2.2 Các đặc tính cơng nghệ của buồng lửa.  . 54 4.3 Buồng lửa ghi (nhiên liệu cháy theo lớp).  . 55 4.3.1 Nguyên lí cấu tạo buồng lửa ghi.   55 4.3.2 Phân loại buồng lửa ghi.   55 4.3.3 Những đặc tính chung của q trình cháy nhiên liệu trên ghi (trong lớp).   57 4.3.4 Buồng lửa có ghi nghiêng và có lớp nhiên liệu chuyển động.   58 4.3.5 Buồng lửa ghi xích.   58 4.4 Buồng lửa phun.  . 60 4.4.1 Khái niệm chung.  . 60 4.4.2 Buồng lửa đốt nhiên liệu khí.   61 4.4.3 Buồng lửa đốt nhiên liệu lỏng.   62 4.4.4 Buồng lửa phun đốt bột than xỉ khô.   64 4.4.5 Buồng lửa đốt bột than phun thải xỉ lỏng.   66 Chương 5: TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG LÒ HƠI 68 5.1 Khả năng bức xạ của ngọn lửa   68 5.2 Tính trao đổi nhiệt bức xạ nhiệt trong buồng lửa  . 70 5.3 Tính tốn trao đổi nhiệt trong đường khói  . 73 5.3.1 Trao đổi nhiệt bức xạ trong đường khói của lò hơi   73 5.3.2 Trao đổi nhiệt đối lưu  . 74 2    5.4 Tính nhiệt thiết bị lò hơi   79 5.4.1 Khái niệm   79 5.4.2 Những phương trình cơ bản   80 5.4.3 Thứ tự tính tốn   81 Chương 6: CHẾ ĐỘ NƯỚC CỦA LÒ HƠI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN HƠI SẠCH 83 6.1 Các tạp chất trong thiên nhiên và những chỉ tiêu chất lượng của nước   83 6.1.1 Các tạp chất trong nước thiên nhiên   83 6.1.2 Những chỉ tiêu chất lượng nước   83 6.1.3 Chất lượng nước thiên nhiên  . 85 6.2 Nhiệm vụ chế độ nước của lò hơi   85 6.3 Sự tạo thành cáu cặn trong lò hơi và đường nước cấp  . 86 6.4 Q trình ăn mòn kim loại bề mặt truyền nhiệt  . 87 6.5 Chế độ nước của lò hơi   88 6.5.1 Chế độ nước của lò hơi có bao hơi (lò hơi tuần hồn tự nhiên)   89 6.5.2 Chế độ nước của lò hơi trực lưu   90 6.6 Các phương pháp xử lý nước cấp cho lò hơi   90 6.6.1 Xử lý nước bằng phương pháp lắng cặn   90 6.6.2 Xử lý nước bằng phương pháp trao đổi ion (cation và anion)  91 6.6.3 Các phương pháp xử lý nước khác:  94 6.7 Độ sạch của hơi   94 6.7.1 Yêu cầu về độ sạch của hơi . 94 6.7.2 Nguyên nhân làm bẩn hơi bão hòa   95 6.8 Các phương pháp thu được hơi sạch  . 95 6.8.1 Phân ly ẩm ra khỏi hơi   95 6.8.2 Rửa hơi  . 96 6.8.3 Bốc hơi theo cấp  . 96 6.8.4 Xả liên tục và xả định kì của lò hơi   97 Chương 7: BỘ Q NHIỆT, BỘ HÂM NƯỚC VÀ BỘ SẤY KHƠNG KHÍ 98 7.1 Vai trò của bộ quá nhiệt   98 7.2 Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt   99 7.2.1 Bộ quá nhiệt đối lưu   99 3    7.2.2 Bộ quá nhiệt nửa bức xạ và bức xạ   101 7.3 Cách bố trí bộ quá nhiệt   102 7.3.1 Bố trí bộ q nhiệt hồn tồn đối lưu   102 7.3.2 Bố trí theo kiểu thuận chiều   103 7.3.3 Bố trí theo kiểu ngược chiều   103 7.3.4 Bố trí theo kiểu hỗn hợp   103 7.3.5 Bố trí bộ quá nhiệt tổ hợp  . 104 7.4  Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt   105 7.4.1 Các nguyên nhân làm thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt  . 105 7.4.2 Tầm quan trọng của việc bảo đảm ổn định nhiệt độ hơi quá nhiệt   106 7.4.3 Các phương pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt   106 7.5 Bộ hâm nước   109 7.5.1 Công dụng và phân loại   109 7.5.2 Bộ hâm nước ống thép trơn.   110 7.5.3 Bộ hâm nước bằng gang   111 7.6 Bộ sấy khơng khí   113 7.6.1 Công dụng và phân loại   113 7.6.1 Bộ sấy khơng khí kiểu thu nhiệt.  . 113 7.6.3 Bộ sấy khơng khí kiểu hồi nhiệt  115 7.7 Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy khơng khí  . 116 7.8 Điều kiện làm việc của các bề  mặt đốt phần đi và biện pháp bảo vệ.   117 7.8.1 Bám bẩn bề mặt đốt   118 7.8.2 Mài mòn bề mặt nhiệt đối lưu   118 7.8.3 Ăn mòn ở nhiệt độ thấp   119 Chương 8: KẾT CẤU XÂY DỰNG VÀ TRANG BỊ PHỤ 121 8.1 Khung lò và tường lò   121 8.1.1 Khung lò   121 8.1.2 Tường lò   123 8.1.3 Dàn ống buồng lửa và bao hơi   126 8.2. Các loại van và bơm nước cấp  . 128 8.2.1 Các loại van   128 8.3 Áp kế và ống thủy  133 4    8.3.1 Áp kế   133 8.3.2 Bơm nước cấp   133 8.3.3 Ống thủy   133 8.4. Hệ thống thơng gió của lò hơi   135 8.4.1 Nhiệm vụ của hệ thống thơng gió   135 8.4.2. Trở lực của hệ thống thơng gió   135 8.4.3 Tính tốn trở lực của hệ thống thơng gió   140 8.4.4 Tính tốn hệ thống thơng gió   142 Tài liệu tham khảo.  145   5    LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Lò hơi là giáo trình nội bộ, phục vụ giảng dạy cho hệ Cao đẳng và Đại  học chun nghành kỹ thuật Nhiệt lạnh của trường Đại học Cơng nghiệp – Hà Nội.  Nồi hơi được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành cơng nghiệp, mỗi ngành  cơng nghiệp đều có  nhu cầu sử dụng nhiệt với  mức độ và cơng suất khác nhau. Các  nhà máy như: Nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, nhà máy bánh kẹo, sử dụng nồi hơi  để đun, sấy sản phẩm. Một số nhà máy sử dụng nồi hơi để đun nấu, thanh trùng như  nhà máy nước giải khát, nhà máy nước mắm, tương hay dầu thực vật   Tóm lại, trong các nhà máy cơng nghiệp có sử dụng nhiệt thì người ta sử dụng  thiết bị lò hơi để làm nguồn cung cấp nhiệt và dẫn nguồn nhiệt (hơi) đến các máy móc  sử dụng nhiệt. Lò hơi (hay còn gọi là nồi hơi) cơng nghiệp là thiết bị sử dụng nhiên  liệu để  đun  sơi  nước  tạo  thành  hơi  nước  mang  nhiệt  để  phục vụ cho  các  yêu  cầu  về  nhiệt trong các lĩnh vực công nghiệp như sấy, đun nấu, nhuộm, hơi để chạy tuabin máy  phát điện, vv    Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất  phù hợp để đáp ứng cho các loại cơng nghệ khác nhau. Và điều đặc biệt của lò hơi mà  khơng thiết bị nào thay thế được là tạo ra nguồn năng lượng an tồn khơng gây cháy  để vận hành các thiết bị hoặc động cơ ở nơi cần cấm lửa và cấm nguồn điện (như các  kho xăng, dầu).  Mơn  học  lò  hơi  là  môn  học  không  thể  thiếu  được  trong  chương  trình  đào  tạo  chun nghành  kỹ thuật  Nhiệt  Lạnh,  trong  khn khổ giáo  trình tác  giả sẽ  cung  cấp  các kiến thức cơ bản về khái niệm, cấu trúc và ngun lý hoạt động các bộ phận của lò  hơi, các q trình xảy ra trong lò hơi, quy trình vận hành và xu thế phát triển của lò    Trong  q  trình  biên  soạn  giáo  trình  chắc  chắn  khơng  tránh  khỏi  sai  sót,  kính  mong  nhận  được  sự  đóng  góp  ý  kiến  của  các  đồng  nghiệp  và  và  người  đọc  để  giáo  trình ngày càng hồn thiện hơn nữa.  Thư từ góp ý xin gửi về địa chỉ: Bộ mơn Kỹ thuật nhiệt – Khoa điện – Trường  ĐHCN – Hà Nội. Xin chân thành cám ơn!  TÁC GIẢ 6    Chương 1: NGUN LÝ LÀM VIỆC CỦA LỊ HƠI  1.1 Vai trò lò phân loại 1.1.1 Vai trò lò kinh tế.  Lò hơi là thiết bị trong đó xẩy ra q trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra  từ q trình cháy sẽ truyền cho nước trong lò để biến nước thành hơi. Nghĩa là thực  hiện q trình biến đổi hóa năng của nhiên liệu thành nhiệt năng của dòng hơi.  Lò hơi là thiết bị có mặt gần như trong tất cả các xí nghiệp, nhà máy. Trong các  nhà máy cơng nghiệp như: Nhà máy hóa chất, đường, rượu, bia, nước giải khát, thuốc  lá, dệt, chế biến thực phẩm…, hơi nước phục vụ cho các q trình đun nấu, chưng cất  các dung dịch, cơ đặc và sấy sản phẩm… Hơi ở đây thường là hơi bão hòa, có áp suất  hơi tương ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho q trình cơng nghệ. Loại lò hơi này  được  gọi  là  lò  hơi  cơng  nghiệp,  có  áp  suất  hơi  thấp,  sản  lượng  nhỏ.  Trong  nhà  máy  nhiệt điện, lò hơi sản xuất ra hơi để quay tuabin, phục vụ cho việc sản xuất điện năng,  đòi hỏi phải có cơng suất lớn, hơi là hơi q nhiệt có áp suất và nhiệt độ cao. Loại này  được gọi là lò hơi để sản xuất điện năng.  Nhiên liệu đốt trong lò hơi có thể là nhiên liệu rắn như than, gỗ, bã mía, có thể là  nhiên liệu lỏng như dầu nặng (FO), dầu diezen (DO) hoặc nhiên liệu khí.  1.1.2 Phân loại lò hơi.  Ta có thể phân loại lò hơi theo nhiều cách: * Theo nhiệm vụ của lò hơi:  Theo nhiệm vụ của lò hơi trong sản xuất ta có: Lò hơi cơng nghiệp và lò hơi sản  xuất điện năng.  Lò hơi cơng nghiệp phục vụ cho các q trình cơng nghệ ở các nhà máy sản xuất  cơng nghiệp (thường sản xuất hơi bão hòa, áp suất hơi khơng vượt q 2,0 Mpa, nhiệt  độ t = 2500C). Lò hơi phục vụ cho sản xuất điện, sản xuất hơi q nhiệt, có cơng suất  lớn, áp suất và nhiệt độ hơi cao, thường lớn hơn 20 Mpa và trên 3500C.  * Theo chế độ đốt nhiên liệu trong buồng lửa ta có: Lò ghi thủ cơng; lò ghi nửa  cơ  khí;  lò  ghi  cơ  khí  (ghi  xích);  lò  phun  nhiên  liệu  lỏng;  lò  phun  nhiên  liệu  khí;  lò  phun bột than thải xỉ khơ hay thải xỉ lỏng; lò buồng đốt xốy; lò buồng lửa tầng sơi.  * Theo chế độ tuần hồn của nước trong lò ta có: Lò tuần hồn tự nhiên; lò tuần  hồn cưỡng bức; lò trực lưu.  Tuy nhiên cách phân loại này chỉ thể hiện một vài đặc tính nào đó của lò hơi nên  thực tế khi gọi tên lò hơi thường người ta kết hợp nhiều kiểu phân loại.  1.2 Ngun lý làm việc lò (trong nhà máy nhiệt điện) Trong các lò  hơi nhà  máy điện, hơi được sản xuất  ra là hơi q  nhiệt. Hơi q  nhiệt nhận được nhờ các q trình: Đun nóng nước đến sơi, sơi để biến nước thành hơi  bão hòa và hơi q nhiệt. Để biến hơi bão hòa thành hơi q nhiệt cần có nhiệt độ cao  trong các bộ phận của lò. Cơng suất nhiệt của lò hơi phụ thuộc vào lưu lượng, nhiệt độ  và áp suất hơi. Các giá trị này càng cao thì cơng suất lò càng lớn.  7    Hiệu quả của q trình trao đổi nhiệt giữa ngọn lửa và khói với mơi chất trong lò  hơi phụ thuộc vào tính chất vật lý của sản phẩm cháy và mơi chất tham gia q trình  (nước hoặc hơi trong lò) và phụ thuộc vào hình dáng, đặc tính cấu tạo của các phần tử  lò hơi.  Trên hình 1.1 trình bày ngun lý cấu tạo của lò hơi buồng lửa phun, tuần hồn  tự nhiên hiện đại trong nhà máy điện.    Hình 1.1 Ngun lý cấu tạo lò 1- Buồng đốt; 2- Dàn ống sinh hơi; 3- Vòi phun nhiên liệu + khơng khí; 4- Ống nước xuống; 5- Bao hơi; 6- Ống dẫn trần; 7- Bộ nhiệt hơi; 8- Bộ nhiệt trung gian hơi; 9- Bộ hâm nước; 10- Khoảng trống để vệ sinh sửa chữa;11- Bộ sấy khơng khí Nhiên  liệu  và  khơng  khí  được  phun  qua  vòi  phun  số  3  vào  buồng  lửa  số  1  tạo  thành hỗn hợp cháy và được đốt cháy trong buồng lửa, nhiệt độ ngọn lửa có thể đạt tới  19000C. Nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu cháy trong buồng lửa truyền cho nước trong  các ống của dàn ống sinh hơi 2 làm cho nước tăng dần nhiệt độ đến sơi, trong ống sẽ là  hỗn hợp hơi nước. Hỗn hợp hơi nước trong ống sinh hơi 2 sẽ chuyển động đi lên, tập  trung vào bao hơi số 5. Trong bao hơi số 5, hơi bão hòa sẽ tách ra khỏi nước, nước tiếp  8    tục đi  xuống theo  ống  xuống 4  đặt  ngồi  tường  lò.  ống  xuống  được  nối  với  ống  lên  bằng ống góp dưới, nên nước lại tiếp tục sang ống sinh hơi 2 để tiếp tục nhận nhiệt.  hơi bão hòa từ bao hơi số 5 sẽ đi theo các ống dẫn hơi 6 vào các ống xoắn của bộ q  nhiệt số 7. ở bộ q nhiệt hơi bão hòa chuyển động trong các ống xoắn sẽ nhận nhiệt  từ khói nóng chuyển động phía ngồi ống để biến thành hơi q nhiệt có nhiệt độ cao  hơn và đi vào ống góp để sang tuabin hơi. ở sơ đồ có q nhiệt trung gian, hơi từ tuốc  bin về bộ q nhiệt trung gian 8 để q nhiệt rồi quay trở lại tuốc bin.  Ở đây,  ống  sinh  hơi  số  2 đặt  phía  trong  tường  lò  nên  mơi  chất  trong ống nhận  nhiệt và sinh hơi liên tục do đó trong ống sinh hơi 2 là hỗn hợp hơi và nước, còn ống  xuống  4  được  đặt  ngồi  tường  lò  nên  môi  chất  trong  ống  4  không  nhận  nhiệt  do  đó  trong ống 4 là nước. Khối lượng riêng của hỗn hợp hơi và nước trong ống 2 nhỏ hơn  khối  lượng  riêng  của  nước  trong  ống  xuống  4  nên  hỗn  hợp  trong  ống  2  đi  lên,  còn  nước trong ống 4 đi xuống liên tục tạo nên q trình tuần hồn tự nhiên, bởi vậy lò hơi  loại này được gọi là lò hơi tuần hồn tự nhiên.  Buồng lửa trình bày trên hình 1.1 là buồng lửa phun, nhiên liệu được phun vào và  cháy lơ lửng trong buồng lửa. Q trình cháy nhiên liệu xẩy ra trong buồng lửa và đạt  được nhiệt độ rất cao, từ 13000C đến 19000C, chính vì vậy hiệu quả trao đổi nhiệt bức  xạ giữa ngọn lửa và dàn ống sinh hơi rất cao và lượng nhiệt dàn ống sinh hơi thu được  từ ngọn lửa chủ yếu là do trao đổi nhiệt bức xạ. Để hấp thu có hiệu quả nhiệt lượng  bức xạ của ngọn lửa đồng thời bảo vệ tường lò khỏi tác dụng của nhiệt lượng cao và  những ảnh hưởng xấu của tro nóng chảy, người ta bố trí các dàn ống sinh hơi 2 xung  quanh tường buồng lửa.  Khói ra khỏi  buồng lửa, trước khi vào bộ q nhiệt đã đi  qua cụm  feston, thực  chất cụm feston chính là dãy ống tường sau (đoạn đi qua cửa ra của buồng lửa) được  chia thành nhiều dãy (từ 3 đến 5 dãy) để khói đi qua dễ dàng và giảm bớt hiện tượng  mài mòn mặt ngồi ống. Ở đây khói chuyển động ngồi ống truyền nhiệt cho hỗn hợp  hơi nước chuyển động trong ống. Khói ra khỏi bộ q nhiệt có nhiệt độ còn cao, để tận  dụng phần nhiệt  thừa  của  khói  khi ra  khỏi  bộ quá  nhiệt,  ở  phần  sau  nó  người  ta  đặt  thêm bộ hâm nước 9 và bộ sấy khơng khí 11.  Bộ hâm nước có nhiệm vụ gia nhiệt cho nước, để nâng nhiệt độ của nước từ nhiệt  độ ra khỏi bình gia nhiệt lên đến nhiệt độ sơi và cấp vào bao hơi 5. Đây là giai đoạn  đầu tiên của q trình cấp nhiệt cho nước để thực hiện q trình hóa hơi đẳng áp nước  trong lò. Sự có mặt của bộ hâm nước sẽ làm giảm tổng diện tích bề mặt đốt của lò hơi  và sử dụng triệt để hơn nhiệt lượng tỏa ra khi cháy nhiên liệu, làm cho nhiệt độ khói  thốt khỏi lò giảm xuống, làm tăng hiệu suất của lò.  Khơng khí lạnh từ ngồi trời được quạt gió hút vào và thổi qua bộ sấy khơng khí  11.  Ở  bộ  sấy,  khơng  khí  nhận  nhiệt  của  khói,  nhiệt  độ  được  nâng  từ  nhiệt  độ  mơi  trường đến nhiệt độ u cầu và được đưa vào vòi phun số 1 để cung cấp cho q trình  đốt cháy nhiên liệu. Khói sẽ được quạt khói hút ra khỏi lò trước khi đi qua khử bụi để  thải ra ngồi qua ống khói.  Như vậy bộ hâm nước và bộ sấy khơng khí đã hồn trả lại buồng lửa một lượng  nhiệt đáng lẽ bị thải ra ngồi. Chính vì vậy người ta còn gọi bộ hâm nước và bộ sấy  khơng  khí là bộ tiết kiệm nhiệt.  9    Như vậy, từ khi vào bộ hâm nước đến khi ra khỏi bộ q nhiệt của lò hơi, mơi  chất (nước  và hơi) trải qua các giai đoạn hấp thụ nhiệt trong các bộ phận sau: Nhận  nhiệt trong bộ hâm nước đến sơi, sơi trong dàn ống sinh hơi, q nhiệt trong bộ q  nhiệt.  1.3 Các đặc tính kỹ thuật lò Để xác định một lò hơi, người ta thường dùng các đặc tính kỹ thuật chính của lò  như sau:  - Thơng số lò: Đối với lò hơi của nhà máy điện, hơi sản xuất ra là hơi q nhiệt nên thơng số hơi  của lò được hiển thị bằng áp suất và nhiệt độ hơi q nhiệt: Pqn (Mpa), tqn (0C).  Áp suất và nhiệt độ hơi q nhiệt được chọn trên cơ sở so sánh kinh tế kỹ thuật  của chu trình nhiệt.  Đối  với  lò  hơi  cơng  nghiệp  trong  các  nhà  máy  công  nghiệp,  hơi  nước  ở  đây  thường là hơi bão hòa, áp suất hơi tương ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho q  trình cơng nghệ, do đó thơng số của loại lò hơi ở đây là áp suất p (Mpa).  - Sản lượng lò: Sản lượng của lò là lượng hơi mà lò sản xuất ra được trong một đơn vị thời gian  (kg/h hoặc kg/s ). Thường dùng 3 khái niệm sản lượng.  - Sản lượng định mức ( đ ): Là sản lượng hơi lớn nhất của lò có thể đạt được,  đảm bảo vận hành trong một thời gian lâu dài, ổn định với các thơng số hơi đã cho mà  khơng phá hủy hoặc gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc của lò.  - Sản lượng cực đại ( ): Là sản lượng lớn nhất mà lò có thể đạt được, nhưng  chỉ trong thời gian ngắn, nghĩa là lò khơng thể làm việc lâu dài với sản lượng hơi cực  đại được. Sản lượng hơi cực đại bằng:  D = (1,1 − 1,2)Dđ                                           (1.1)  - Sản lượng hơi kinh tế là sản lượng hơi mà ở đó lò làm việc với hiệu quả kinh tế  cao nhất. Sản lượng hơi kinh tế bằng:  D = (0,8 − 0,9)Dđ   (1.2)  - Hiệu suất lò:  Hiệu suất của lò là tỉ số giữa lượng nhiệt mà mơi chất hấp thụ được (hay còn gọi  là lượng nhiệt có ích) với lượng nhiệt cung cấp vào cho lò (sinh ra trong buồng lửa).  Hiệu suất của lò được kí hiệu bằng  , được xác định:  η= ( " )                                               (1.3)  Trong đó: D: là sản lượng hơi, (kg/h)  i : là entanpi của hơi quá nhiệt, (kJ/kg);  i′′  : là entanpi của nước đi vào bộ hâm nước, (kJ/kg);  10    Van  an  tồn  có  3  loại,  van  an  tồn  kiểu  lò  xo,  kiểu  đòn  bẩy  (quả  tạ)  và  kiểu  xung lượng. Các loại van an tồn được biểu diễn trên hình 8.11.    Hình 8.10 Van an tồn a – Kiểu đòn bẩy; b – Kiểu lò xo; c – Kiểu xung lượng Ở loại van an tồn kiểu lò xo và kiểu đòn bẩy, áp suất tác động của van sẽ được  điều chỉnh cân bằng với lực nén của lò xo hoặc sức đè của hệ thống đòn bẩy. Do áp  suất giới hạn cho phép của lò khơng lớn hơn áp suất làm việc định mức của lò nhiều  nên lực đè của lò xo lên đĩa van tương đối bé, do đó van khó kín. Ngồi ra do tiết  diện lỗ thốt hơi bé nên khả năng thốt mơi chất chậm, áp suất của lò giảm tương đối  chậm. Chính vì vậy chúng chỉ được sử dụng ở các lò hơi có áp suất vừa và nhỏ (dưới  4Mpa).  Van an tồn kiểu đòn bẩy có ưu điểm là làm việc ổn định, điều chỉnh van đơn  giản,  nhưng  cồng  kềnh,  được  dùng  chủ  yếu  ở  các  lò  hơi  áp  suất  trung  bình  (dưới  4Mpa).  Loại van lò xo có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, nhưng khó điều chỉnh, được dùng  chủ yếu ở các lò hơi áp suất thấp (dưới 2Mpa), sản lượng nhỏ.    Van xung lượng: Đối với những lò có áp suất từ 4Mpa trở lên thường sử dụng  van an tồn kiểu xung lượng. Van an tồn kiểu xung lượng. Van xung lượng là một  tổ hợp hai van, van chính và van xung lượng tín hiệu. Ngun lý làm việc như  sau:  Bình thường đĩa của van chính được ép bằng áp lực hơi phía trước đĩa van. Áp lực  này lớn hơn lực nén của lò xo sau đĩa rất nhiều nên van rất kín. Khi áp suất hơi vượt  q trị số cho phép thì van xung lượng tín hiệu sẽ mở ra, phần hơi thốt của nó sẽ  được  đưa  tới  phía  sau  đĩa  của  van  chính  để  cân  bằng  với  áp  lực  đẩy  của  hơi  phía  trước đĩa van chính, do đó áp lực trước và sau van chính cân bằng nhau, khi đó dưới  tác dụng của lực đẩy lò xo nên đĩa van chính sẽ mở ra cho hơi thốt ra ngồi. Vì van  có tiết diện lỗ thốt hơi lớn nên hơi thốt ra rất nhanh.    131    Vị trí đặt van an tồn: Trong lò hơi, van an tồn được đặt ở vị trí cao nhất  khoang hơi của bao hơi, ở các ống góp của bộ q nhiệt, của bộ hâm nước, ống góp  hơi chung.    Trong  các  thiết  bị  khác,  van  an  toàn  được  đặt  ở  vị  trí  cao  nhất  của  thiết  bị.  Trong bộ hâm nước bằng gang, người ta đặt van an tồn ở ống góp trước(phía vào  của nước).    Số lượng kích thước van an tồn: Mỗi lò hơi phải đặt ít nhất là hai van an  tồn ở khoang hơi, trừ  một số lò hơi nhỏ có thể lắp một van.    Ở những lò hơi đặt 2 van an tồn thì trong đó có một van làm việc còn một van   kiểm tra, 2 van này sẽ được điều chỉnh để tự mở ở áp suất làm việc và áp suất kiểm  tra.  Áp  suất  tác động  của  các  van  an  tồn được  điều chỉnh  bằng  lực ép  của  lò  xo  hoặc sức đè của đòn bẩy theo bảng sau:  Bảng 8.1 Các giá trị áp suất van an toàn bắt đầu mở Áp suất làm việc p, MN/m2  Áp suất mở van an toàn  Van kiểm tra  Van làm việc  p + 0,02   p + 0,03              1,28