Phân tích ảnh hưởng khói thải đến hiệu suất lò hơi.
Trang 1PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG KHÓI THẢI ĐẾN HIỆU SUẤT LÒ HƠI
1.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT LÒ HƠI:
Hiệu suất nhiệt của lò hơi:= 100% - ( q2 + q3 + q4 + q5+ q6 )
Với: q1: % nhiệt lượng hữu ích
q2: % tổn thất nhiệt do khói thải mang đi
q3: % tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hoá học
q4: % tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học
q5: % tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài
q6: % tổn thất nhiệt do tro mang ra ngoài
- Phân tích bảng 1 có thể nhận thấy rằng hai tổn thất chính của lò hơi là tổn thất nhiệt theo khói thải (q2) và tổn thất nhiệt do cácbon cháy không hết (q4) và đây cũng là hai đại lượng làm suy giảm nhiều nhất hiệu suất lò hơi so với giá trị thiết kế
- Trong đó: Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài có ảnh hưởng nhiều nhất
2.ẢNH HƯỞNG CỦA KHÓI THẢI ĐẾN HIỆU SUẤT LÒ HƠI
Tổn thất nhiệt theo khói thải q2 trước hết phụ thuộc vào hệ số không khí thừa và nhiệt độ khói thải
Không khí thừa:
• Chế độ làm việc của hệ thống chế biến than thay đổi
• Lọt gió lạnh vào lò và vào hệ thống chế biến nhiên liệu
• Chất lượng nhiên liệu được cung cấp xấu
• Hệ thống chế biến than bị lọt gió quá nhiều làm cho lượng không khí cấp vào lò tăng hơn thiết kế
• Buồng lửa, đuôi lò không kín, xì hở bộ sấy không khí, lọt gió lạnh khi ra xỉ (ở một
số lò hơi) cũng làm cho hệ số không khí thừa tăng
• Hệ số không khí thừa càng lớn làm cho nhiệt độ cháy lý thuyết hạ thấp xuống, giảm lượng nhiệt hấp thu bằng bức xạ của buồng lửa làm tăng nhiệt độ của khói đối lưu , dẫn tới làm tăng nhiệt độ khói thải sau buồng lửa
Trang 2• Hệ số không khí thừa càng lớn làm cho thể tích khói thải tăng lên, nghĩa là làm cho q2 tăng lên.
Nhiệt khói thải:
* Tổ chức chế độ cháy trong buồng không hợp lý
• Các đai cháy có diện tích không phù hợp
• Các bề mặt trao đổi nhiệt trong buồng lửa bị tro xỉ bám bên ngoài và bị cáu cặn trong đường ống làm cho khả năng truyền nhiệt giảm
• Khi độ thô, độ ẩm than bột lớn, chân không buồng lửa cao sẽ làm cho tâm cháy chuyển dịch lên phía trên, dẫn đến nhiệt độ khói thoát cũng tăng lê
Nhan xet:*Nhiệt độ khói thải càng cao thì hiệu suất càng thấp.
• Khi nhiệt độ khói thải tăng 12 – 15% thì tổn thất q2 tăng lên khoảng 1%
• Hiện nay tổn thất q2 ở các lò hơi đang vận hành dao động từ 5,7 - 7% Nếu giữ được mức
q2 <5% thì sẽ tăng được hiệu suất lò lên được khoảng 1 - 2% Điều này rất có ý nghĩa, mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể
Khả năng tiết kiệm năng lượng phục thuộc vào loại lò hơi và loại nhiên liệu được sử dụng:
- Với loại lò hơi điển hình kiểu cũ, nhiệt độ khí xả nóng 2600 C, ta có thể sử dụng bộ hâm nướccấp để giảm nhiệt độ xuống còn 2000 C, giúp tăng nhiệt độ nước cấp thêm 150 C
- Lò hơi 3 lớp hiện đại đốt khí gas tự nhiên có nhiệt độ khí xả nóng ở mức 1400 C, sử dụng bộ tiết kiệm ngưng tụ giúp giảm nhiệt độ khi xả xuống 650 C và tăng hiệu suất nhiệt lên 5%
Gia nhiệt khí khí đốt là biện pháp thay thế việc làm nóng nước cấp Để tăng hiệu suất nhiệt lên 1%, nhiệt độ không khí đốt phải tăng thêm 200C
Các bộ đốt hiện đại có thể chịu được sự gia nhiệt không khí đốt cao hơn nhiều, do vậy,
có thể coi những thiết bị này giống như bộ trao đổi nhiệt cho dòng khí xả nóng và là biện pháp thay thế bộ tiết kiện năng lượng
Bộ sấy không khí và bộ hâm nước là những thiết bị tiết kiệm nhiệt Có chúng để tận dụngnhiệt của khói thải nhằm nâng cao hiệu suất lò hơi
Thay vì thải khói ra môi trường với nhiệt độ cao thì ta tận dụng nó đưa trả lại lò hơi thôngqua dòng không khí nóng và nước cấp đã được gia nhiệt
3 - Lắp đặt các hệ thống thổi bụi buồng lửa và đường khói hợp lý:
Trang 3 Khói của sản phẩm cháy tạo thành lớp bụi than (bồ hóng) đóng trong buồng lửa và đườngthoát khói, cần lắp đặt hệ thống quạt thổi bụi.
Nhưng cần tính toán lượng gió thổi cũng như thời gian thổi để không làm lọt nhiều gió lạnh để tăng hệ số không khí thừa
4- Xử lý nguyên liệu trước khi đưa vào lò:
Hiện nay, tại các nhà máy nhiệt điện đốt than, chất lượng than được cung cấp xấu hơn: nhiệt trị giảm, độ ẩm, độ tro tăng, , hệ thống chế biến than phải làm việc quá tải, lượng không khí cần để sấy, vận tải than tăng nhiều dẫn đến hệ thống chế biến than bị lọt gió quá nhiều làm cho lượng không khí cấp vào lò tăng Làm tăng hệ số không khí thừa
Thiết kế hệ thống sấy than, xử lý than, cấp than trước khi đưa vào buồng lửa
Tuy nhien *Nhiệt độ khói thải thấp gây ra hiện tượng đọng sương của hơi nước trong khói thải
Nước ngưng đọng lại dễ hòa tan SO3 thành H2SO4 gây nên hiện tượng ăn mòn kim loại
Độ ẩm và lưu huỳnh trong nhiên liệu càng cao thì nhiệt độ điểm sương càng cao nghĩa là phải yêu cầu nhiệt độ khói thải càng cao để tránh ăn mòn
Hợp chất lưu huỳnh thường gặp nhất xuất hiện trong quá trình cháy là SO2
SO3 cũng hình thành trong lò đốt và một tỷ lệ nhỏ SO3 nữa có thể tạo ra do ôxi hóa SO2
Thông thường,ta nên chọn khói nóng thoát ra nhiệt độ 200-3000C
Do đó ôxít lưu huỳnh trong khí nóng không ngưng tụ được và ít gây ăn mòn bề mặt truyền nhiệt
Để hạn chế sự ăn mòn này thì người ta thường dùng các phương pháp sau:
Trang 4Dùng nhiên liệu đốt lò có hàm lượng lưu huỳnh thấp.
- Giảm lượng không khí thừa trong dòng khí
- Giữ cho bề mặt trao đổi nhiệt lớn hơn nhiệt độ điểm sương của các khí
- Dùng một số kim loại hoặc oxit kim loại (MgO, CaO) để chuyển SO2 thành các hợp chất không ăn mòn
CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4
Phương pháp này vừa giảm đươc ăn mòn vừa giảm ô nhiễm môi trường do SO2, SO3 trongkhói thải
Ngoài vấn đề ăn mòn thì khi hàm lượng lưu huỳnh càng cao càng làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu đốt lò
Tong ket
Qua các phân tích trên cho ta thấy hiệu suất nhiệt lò hơi bị ảnh hưởng nhiều nhất do nhiệt
độ khói thải mang đi ( q2 )
Để giảm nhiệt độ khói thoát ra và tăng hiệu suất lò hơi ta sử dụng các biện pháp tận dụng nhiệt khói thải như bộ hâm nước cấp, bộ sấy không khí, quạt …
Không nên giảm nhiệt độ khói thải xuống dưới nhiệt độ đọng sương sẽ gây ra ăn mòn đường ống
Đề tài :Phân tích ảnh hưởng của hệ số kk thừa dến hiệu suất của lò hơi
II Hiệu suất của lò hơi
• Hiệu suất sử dụng năng lượng thấp
• Các lò hơi ở Việt Nam có công suất khoảng 1 tấn/giờ đến 300 tấn/giờ
• Do công nghệ lạc hậu nên mức tiêu hao năng lượng để sx ra một đơn vị sp cao
• Trong tình hình giá nhiên liêu ngày càng tăng ta cần có biện pháp khắc phục
• Năng cao hiêu suất sử dụng năng lượng
III Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lò hơi
• Có rất nhiếu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lò hơi như:
• Quá trình đốt
Trang 5• Truyền nhiệt
• Hao hụt năng lượng
• Mức tiêu thụ điện của thiết bị
• Lượng khói thải
Gia nhiệt nước cấp sử dụng bộ tiết kiệm nhiệt
Khả năng tiết kiệm năng lượng phụ thuộc vào loại lò hơi và loại nhiên liệu được sử dụng Với loại lò hơi điển hình kiểu cũ, nhiệt độ khí xả nóng đạt 2600C, ta có thể sử dụng bộ tiết kiệm để giảm nhiệt độ xuống còn 2000C, giúp tăng nhiệt độ nước cấp thêm 150C Lò hơi 3 lớp hiện đại đốt khí gas tự nhiên có nhiệt độ khí xả nóng ở mức 1400C, sử dụng bộ tiết kiệm ngưng tụ giúp giảm nhiệt độ khi xả xuống 650C và tăng hiệu suất nhiệt lên 5%
Gia nhiệt không khí đốt
• Gia nhiệt khong khi đốt là biện pháp thay thế việc làm nóng nước cấp Để tăng hiệu suất nhiệt lên 1%
Đxả hơi tự độngiều tiết
• Xả hơi liên tục mà không kiểm soát sẽ rất lãng phí Điều tiết xả hơi tự động được lắp đặt giúp phát hiện và phản ứng với suất dẫn và độ pH của nước lò hơi Cứ 10% xả hơi cho 15kg/cm2 trong lò hơi dẫn đến mức hao hụt hiệu suất tới 3%
Giảm áp suất hơi nước của lò hơi
Đây là biện pháp hiệu quả giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ ở mức cho phép từ 1 đến 2% Giảm áp suất hơi nước đồng nghĩa với việc thu được nhiệt độ hơi nước bão hòa thấp và không cần thu hồi nhiệt thải từ ống xả khói, đồng thời còn giúp gaỉm nhiệt độ của khí nóng
Điều tiết thay đổi tốc độ của quạt, thiết bị quạt gió và bơm
• Việc điều tiết thay đổi tốc độ của quạt, thiết bị quạt gió và bơm có ý nghĩa quan trọng giúp tiết kiệm năng lượng Thông thường, việc kiểm soát không khí đốt được hỗ trợ bởi các van tiết lưu lắp tại các quạt gió cảm ứng và cưỡng bức Tuy van tiết lưu là thiết bị điều chỉnh đơn gian, nhưng lại thiếu chính xác, khiến khả năng điều chỉnh tại vị trí đầu vàcuối của hệ thống vận hành kém Nhìn chung, nếu đặc điểm nạp tải của lò hơi biến đổi,
có thể thay thế van tiết lưu bằng một bộ điều tiết thay đổi tốc độ biến tần
Thay thế lò hơi : Việc thay thế lò hơi được tiến hành nếu lò hơi đang sử dụng là cũ và kém hiệu quả, hoặc lò hơi không có khả năng đốt những nhiên liệu thay thế có chi phí thấp hơn; hoặc lò to quá cỡ hay nhỏ hơn so với yêu cầu
Trang 6Vận hành hệ số không khí thừa ở nhiệt độ thích hợp: Theo phương pháp chuẩn đối sánh, đối
với lò dầu thì tỉ lệ bay hơi tốt nhất là 14% đối với khí CO2 và 1,5% đối với O2 Để điều chỉnh nồng độ O2 hoặc CO2, doanh nghiệp có thể dùng các biện pháp như: Dùng vòi đốt có tỷ lệ Nox/O2 thấp, cải tiến là chắn tiết lưu và cách điều chỉnh, chống không khí rò lọt vào lò qua các cửa, nút ở thành lò hơi; sửa chữa, cải tiến hoặc thay thế vòi đốt, hoặc cải tiến bộ lá chắn và phương
pháp điều khiển
IV ảnh hưởng của hệ số kk thừa đến hiệu suất của lò hơi:
Hệ số không khí thừa có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất lò hơi
• Hệ số không khí thừa trong buồng lửa α tương ứng với các thành phần khói ra khỏi buồng lửa ,tùy thuộc vào các loại buồng lủa và nhiên liệu đốt có thể chọn như sau:
• +Đối với các loại lò hơi đốt dầu FO và xả khí đốt,các loại lò đốt than phun thải xỉ lỏng: α=1,1÷1,15
• +Đối với lò đốt than phunthải xỉ khô: α=1,2÷1,25
• +Đối với các lò đốt than trên mặt ghi α=1,3÷1,5
• Hệ số không khí thừa ở từng nơi trong đường khói lò hơi được xác định bằng cách cộng
hệ số không khí thừa của buồng lửa với lượng không khí lọt Δα vào đường khói nằm giữabuồng lửa với tiết diện đang khảo sát.Gía trị của Δα trong từng bộ phận của lò hơi có thể chọn như sau
Hệ số không khí thừa ảnh hưởng đến các nhiệt lượng tổn thất của lò hơi.
• Tổn thất nhiệt theo khói thải: q2;
• Tổn thất cháy không hết về hoá học và cơ học: q3 và q4;
• Tổn thất toả nhiệt ra môi trường và xỉ: q5 và q6
Nhiệt lượng ảnh hưởng đến hiệu suất.
• Các lò hơi hiện đại có tổn thất tính theo tỷ lệ phần trăm của nhiệt cấp cho lò là khoảng 10%, tức là hiệu suất của các lò hơi hiện đại khoảng 90-92% Các lò hơi tại các nhà máy nhiệt điện cũ của chúng ta có hiệu suất thiết kế từ 86,06% đến 90,65%, nhưng sau một thời gian dài vận hành, hiện nay hiệu suất của các lò hơi đã suy giảm nhiều Hiện nay hiệu suất thực tế của các lò hơi chỉ đạt khoảng 74 - 84%
8-• Hiệu suất của lò hơi
η=q1=[100%-(q2+q3+q4+q5+q6)]=[1-(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)/Qdv].100%
• Từ công thức ta thấy hiêu suất phụ thuộc vào các thành phần q2, q3 q4, q5, q6
Trang 7• Hệ số không khí thừa luôn tồn tại và ảnh hưởng đến sự dẫn-truyền nhiệt của lò hơi
• Trong đó : Q2=(Ith-Ikkl)(1-q4/100)
Tổn thất nhiệt theo khói thải q2 trước hết phụ thuộc vào hệ số không khí thừa.
• Hệ số không khí thừa tại đuôi lò của các lò hơi hiện nay khoảng 1,4 - 1,45, lớn hơn nhiều
hệ số không khí thiết kế (1,25 - 1,30), làm tổn thất q2 tăng Nguyên nhân chính làm hệ số không khí thừa tăng là do chế độ làm việc của hệ thống chế biến than thay đổi nhiều, do lọt gió lạnh vào lò và vào hệ thống chế biến than
Hiện nay tại các nhà máy nhiệt điện đốt than, chất lượng than được cung cấp xấu hơn: nhiệt trị giảm, độ ẩm, độ tro tăng, v.v., vì vậy mà hệ thống chế biến than phải làm việc quá tải, lượng không khí cần để sấy, vận tải than tăng nhiều, đồng thời hệ thống chế biến than bị lọt gió quá nhiều làm cho lượng không khí cấp vào lò tăng hơn thiết kế
Hơn thế nữa, lượng gió tăng thêm này là gió lạnh và chủ yếu được đưa vào lò dưới dạng gió cấp 3 (có khi tới 30% tổng lượng gió), làm ảnh hưởng tới chế độ cháy, chế độ khí động của buồng lửa, làm cho tổn thất do cháy không hết q4 (sẽ nói ở dưới đây) tăng lên Cũng cần nói thêm rằng, khi lượng gió (và lượng khói thải) tăng lên thì các quạt gió, quạt khói phải làm việc nhiều hơn, đôi khi quá tải, làm điện tự dùng, cũng có nghĩa là tổn thất của nhà lò tăng
Ảnh hưởng không khí thừa đến tổn thất nhiệt Q3 và Q4
• Q4=[axi.Cxi/(100-Cxi)+atro.Ctro/(100-Ctro)]7800Alv
• Ctro,Cxi là hàm lựợng cháy trong tro và xỉ,%
• Chính lượng không khí thừa là 1 trong những nguyên nhân tác động đến đến sự tổn thất của q3
• Tổn thất nhiệt q3, q4 còn phụ thuộc nhiều vào hệ số không khí thừa và kết cấu các vòi đốt than bột Hệ số không khí thừa quá nhỏ hoặc quá lớn hoặc vận hành ở tải thấp (nhiệt
độ buồng lửa thấp) làm cho các tổn thất q3, q4 tăng lên
• Tổn thất do cháy không hết về cơ học và hoá học q4, q3 của các nhà máy nhiệt điện hiện nay là quá lớn, đây là yếu tố làm hiệu suất lò hơi suy giảm nhiều nhất, đặc biệt là q4 Thực tế khách quan cho thấy than antraxit Việt Nam là rất khó cháy, do hàm lượng chất bốc thấp, than khó bén cháy và bén cháy ở nhiệt độ cao Tình hình chất lượng than suy giảm (chất bốc, hàm lượng tro) càng làm cho chế độ cháy trong buồng lửa của lò hơi xấu
đi
Trang 8• Ngoài ra,Tổn thất q4 còn phụ thuộc vào độ mịn, độ ẩm than bột, chất lượng than, nhiệt độgió nóng, tỷ lệ-tốc độ gió Tổn thất q4 cao tức là hàm lượng cácbon còn lại trong tro lớn (20 - 30%), gây khó khăn trong việc sử dụng tro xỉ làm phụ gia xi măng và các vật liệu xây dựng, làm cho lượng tro xỉ thải ra nhiều hơn thiết kế dẫn tới việc hệ thống thải tro xỉ phải làm việc căng thẳng hơn, tình hình các bãi xỉ cũng trở nên khó khăn hơn
Ảnh hưởng của q5,q6 đến hiệu suất
• Q5= α.F Δt
• Hệ số α thừa không ảnh hưởng đến q5 , q6
• Tổn thất nhiệt q5 chủ yếu do các lớp bảo ôn bị hư hỏng, hoặc chất lượng, độ dày lớp bảo
ôn không đạt yêu cầu.nhìn chung thấy rằng các dạng tổn thất khác của lò hơi: tổn thất do toả nhiệt ra môi trường bên ngoài (q5), tổn thất do nhiệt của xỉ (q6), là không lớn và các
lò hơi của chúng ta hiện nay nói chung là đảm bảo được các giá trị thiết kế của các tổn thất này
• Tóm lại: Hiệu suất của lò hơi phụ thuộc rất nhiều yếu tố
• Nhưng trong đó tổn thất do q2 và q4 là đáng kể nhất
• Mà tổn thất của q2,q4 thì bị ảnh hưởng rất nhiều vào hệ số a thừa
• Cho nên hệ số α thừa ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất
Các giải pháp kỹ thuật
nâng cao hiệu suất lò hơi và thiết bị phụ:
Để nâng cao hiệu suất lò hơi, cần giảm thiểu các tổn thất :
• Tổn thất nhiệt theo khói thải (q2);
• Tổn thất cháy không hết về hoá học và cơ học (q3 và q4);
• Tổn thất toả nhiệt ra môi trường (q5 và q6)
Để giảm tổn thất nhiệt q2 cần phải:
• Cung cấp không khí cho lò một cách hợp lý trong từng giai đoạn đốt cháy nhiên liệu (đảm bảo hệ số không khí thừa tối ưu) và giảm thiểu không khí lạnh lọt vào buồng lửa, đường khói và hệ thống chế biến than
• Cải tạo hệ thống chế biến than để đảm bảo độ mịn và độ ẩm than bột
• Đảm bảo chân không buồng đốt trong vận hành
Trang 9• Lắp đặt các thổi bụi buồng lửa và đường khói, đảm bảo chế độ thổi bụi hợp lý
• Đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng nước cấp, nước lò để giảm thiểu đóng cáu cặn trong đường ống
• Đảm bảo nhiệt độ nước cấp lò hơi
Để giảm được tổn thất nhiệt q3, q4 cần phải:
• Đảm bảo hệ số không khí thừa tối ưu (tỉ lệ giữa nhiên liệu và không khí nóng, việc này
có thể thực hiện tốt với lò đốt trực tiếp hoặc với hệ thống vận tải than bột có tỉ lệ đậm đặccao)
Khắc phục khiếm khuyết và cải tạo vòi đốt có hiệu suất cao Việc lắp đặt các vòi đốt kiểu UD tại các lò hơi của Nhà máy điện Ninh Bình (Hình 1) đã cải thiện đáng kể các đặc tính của lò hơi (hiệu suất tăng 1 - 2%, không đóng xỉ, kéo dài chu kỳ vận hành lò, giảm tỷ lệ các bon còn lại trong tro ) Cần áp dụng vòi đốt kiểu UD cho các lò còn lại của các nhà máy nhiệt điện đốt than khác
• Cải tạo hệ thống chế biến than, đảm bảo chất lượng bi nghiền để đảm bảo độ mịn than bột
• Đảm bảo chất lượng than cung cấp (độ ẩm, độ tro, chất bốc, nhiệt trị, cỡ hạt)
• Đảm bảo tổ chức chế độ cháy hợp lý (nhiệt độ gió nóng, tỷ lệ - tốc độ gió)
Giảm tổn thất do toả nhiệt ra môi trường (q5 và q6) :
• Tổn thất nhiệt q5 phụ thuộc vào tình trạng bảo ôn bề mặt thiết bị và các đường ống Nhiệt
độ bề mặt bên ngoài lớp bảo ôn không được vượt quá 50oC và càng thấp thì càng tốt Nếu nhiệt độ bề mặt ngoài lớp bảo ôn tăng lên 10 oC thì tổn thất nhiệt sẽ tăng lên khoảng 0,25% Để giảm tổn thất này, phải bọc bảo ôn tất cả các thiết bị và đường ống chịu nhiệt, đảm bảo đúng các yêu cầu kỹ thuật về vật liệu và độ dày Hiện nay tổn thất q5 của các nhà máy trên vào khoảng 0,6 - 0,7%, nếu thực hiện tốt chế độ bảo ôn có thể giảm được q5 từ 0,1 - 0,2%
• Để giảm tổn thất q6 phải có phương án cải tạo lại thuyền xỉ, vít xỉ Theo các tài liệu của Công ty Magadi, Italia, công nghệ thải xỉ khô tiên tiến của Magadi có thể cải thiện được khoảng 1% hiệu suất lò hơi do than trong xỉ cháy kiệt hơn và nhiệt của xỉ được dùng để sấy không khí cấp cho lò hơi
LÒ HƠI TUẦN HOÀN TỰ NHIÊN
• :Tuần hoàn tự nhiên : -ống nước nằm ngang : Bao hơi nằm dọc , Bao hơi nằm ngang
Trang 10• -ống nước thẳng đứng : ống nước thẳng , ống nước cong
1.Lò hơi ống nước nằm ngang bao hơi đặt dọc:
- Hệ thống ống nước được nối với nhau bằng 2 hộp góp
- Số dãy ống theo chiều ngang được chọn phụ thuộc vào đường kính bao hơi
Nhược điểm: Mặt góp : *Mặt phẳng rộng không tăng áp suất lên cao được
*Các ống nước hấp thụ nhiệt khác nhau nên giãn nở khác nhau dẫn dến gây xì hở mối núc
Khắc phục: Mặt góp =Ống góp
Cấu tạo: Tương tự, chỉ khác nhau ở cấu tạo của ống góp:
Tiết diện vuông hay chử nhật
Mỗi ống góp được nối với một dãy ống theo phương dọc
Trong công nghiệp: Tăng bề mặt đốt lò , Tăng số bao hơi
Bao hơi nằm dọc : Dù tăng nhiều bao hơi tổng bề mặt đốt cũng không vượt quá 400-500 m2
Cồng kềnh,suất tiêu hao kim loại còn lớn
Bao hơi nằm ngang : Cấu tạo: *Số dãy ống tăng lên nhiều theo chiều dài bao hơi.
*ống góp được nối với bao hơi bằng những ống cong tạo nên một cơ cấu đànhồi
Trang 11II Ưu – Nhược điểm của lò hơi ống nước nằm nghiêng
1.Ưu điểm: Tăng áp suất và sản lượng hơi nước lên rất nhiều so với lò hơi ống lửa.
Ống nước thẳng nên dể thải cáo bám trong ống
Cho phép sử dụng nhiên liệucó chất lượng xấu
2.Nhược điểm: Suất tiêu hao kim loại để chế tạo lò hơi lớn.
Tường buồng lửa phải làm việc nặng nề vì phải tiếp xúc với khói và lửa có nhiệt độ cao
Tuần hoàn nước còn yếu vì đặt nằm nghiêng với góc bé
Sử dụng ở những xí nghiệp sản xuất vừa và nhỏ, thông số hơi không quá 1.5MN/m2,
3500c, sản lượng hơi không quá 12t/h
Lò hơi ống nước đứng :
Nguyên tắc hoạt động: Giữa các bao hơi có ống liên thông để căng bằng áp suất và mực nước.
Ban đầu nước được đưa vào bao hơi (1), theo cụm ống sau xuống bao hơi hơi (2),sang bao hơi (3), rồi theo cụm ống trước lên bao hơi (4)
Thải cáu cặn khó khăn hơn nhiều
Giải quyết : Xử lý nước bằng trao đổi ion,đảm bảo lò làm việc ở chế độ không có cáo
Ư
u điểm:
Trang 12 Lò hơi nhiều bao hơi có nhiều ưu điểm hơn so với các loại lò hơi khác.
* Nhược điểm:
Do sử dụng nhiều bao hơi nên suất tiêu hao kim loại khá lớn, vốn đầu tư cao, khó tăng công suất và thông số lò
Tuần hoàn không được ổn định do ống xuống bị đốt nóng
Yêu cầu cao về bảo ôn tường lò
B LÒ HƠI TUẦN HOÀN CƯỠNG BỨC:
Ưu điểm: Sự bố trí dàn ống sinh hơi có thể thiết kế sao cho phù hợp với yêu cầu về kết cấu.
Thường sử dụng ở những nơi giới hạn về chiều cao (tàu thủy, tàu hỏa …)
Có 1 bao hơi giúp giảm được chi phí đầu tư
Lò hơi tuàn hoàn tương đối ổn định
Nhược điểm: Tăng tiêu hao điện năng để quay bơm.
Chọn bơm tuần hoàn phải đảm bảo làm việc trong điều kiện khắc nghiệt của hỗn hợp bão hòa ở nhiệt độ cao
Phương hướng sử dụng: Lò hơi bé (dùng khí thải).
Lò hơi lớn (nhà máy điện) với P = 21 MN/m 2 , D = 2500 t/h Áp suất làm việc của bơm chỉ đủ để khắc phục trở lực của vòng tuần hoàn (không quá 0.3 MN/m 2 ).
C LÒ HƠI TRỰC LƯU:
Ưu điểm: Do không có bao hơi và chỉ có rất ít ống góp nên tốn ít kim loại, khung lò và bảo ôn
nhẹ nhàng và thuận lợi hơn
Khắc phục được những thiếu sót về tuần hoàn tự nhiên: như tốc độ tuần hoàn bé hay không tuần hoàn
Cho phép tăng áp suất của hơi lên cao Mặt khác, chỉ có ở lò hơi trực lưu mới sản xuất ra được hơi có áp suất trên tới hạn
Nhược điểm: Vì không có bao hơi nên nên lò trực lưu không thể xả lò được, tức là không thể xả
cáu bẩn trong lò
Yêu cầu cấp nước phải đặc biệt sạch và làm tăng đầu tư cho hệ thống xử lý nước
Trang 13 Do trữ lượng nước trong lò ít (không có bao hơi) nên lò trực lưu thường chỉ thực dụng khi phụ tải ít thay đổi.
LÒ BENXÔN: Hiện nay, lò Benxôn được sử dụng rộng rãi.
Phần ống sinh hơi là những ống thẳng được nối hai đầu bởi những ống góp phân đoạn
Nước ra khỏi bộ hâm nước được vào phân đoạn đầu của ống góp dưới rồi theo các ống thẳng lên phân đoạn đầu của ống góp trên, sau đó qua các ống góp không đốt nóng xuốngphân đoạn hai của ống góp dưới rồi lại qua các ống thẳng lên ống góp trên…
Ưu điểm: Giảm được điện năng tự dùng cho bơm nước cấp do có lợi dụng thêm tuần hoàn tự
nhiên của lò
Lò hơi kiểu Benxôn được sử dụng rộng rãi ở Đức và các nước phương Tây
Nhược điểm: Môi chất lúc ra khỏi phần hấp thụ bức xạ đã bốc hơi tới 85 – 90%, nên ở phần ống
đi ra này sẽ bị đốt nóng nghiêm trọng
Vì vậy một mặt đòi hỏi nước cấp phải rất sạch ( nồng độ muối bé hơn 0.3 mg/l), mặt khácphải định kỳ rửa lò để thải cáu bám
Cách khắc phục nhược điểm lò Benxôn hiện đại:
Mang phần bốc hơi cuối ra đặt ở vùng khói đối lưu có nhiệt độ thấp hơn Phần này gọi là vùng quá độ của lò hơi trực lưu
Việc đặt vùng quá độ là một ưu điểm lớn của lò hơi trực lưu, nó cho phép kéo dài thời gian làm việc giữa hai lần rửa Song bản thân việc sử dụng vùng quá độ cũng không hạ thấp được yêu cầu về chất lượng nước cấp lò Vì vậy người ta đặt thêm thiết bị phân ly hơi ở đầu ra phần sinh hơi bức xạ
Hỗn hợp hơi nước từ phần sinh hơi bức xạ có độ ẩm khoảng 10 – 15% được đưa vào thiết
bị phân ly
Hơi phân ly được đưa sang bộ quá nhiệt còn 10 -15% nước được xả đi
Ưu, nhược điểm của thiết bị phân ly:
Ưu điểm:
Cho phép sử dụng được nước cấp có hàm lượng muối lớn hơn
Phần sinh hơi không bị đóng cáu
Nhược điểm:
Trang 14 Tổn thất do xả lớn.
Kiểu lò hơi trực lưu là kiểu cấu tạo chủ yếu của các lò hơi hiện nay trên thế giới, do nó đáp ứng những nhu cầu của phương hướng phát triển lò hơi
De tai: CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP CHO LÒ HƠI
PHẦN 1: ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC CUNG CẤP CHO LÒ HƠI
Ý NGHĨA: AN TOÀN VẬN HÀNH, TÍNH KINH TẾ
NƯỚC TỰ NHIÊN gom: TẠP CHẤT KHÔNG TAN, TẠP CHẤT HÒA TAN
ẢNH HƯỞNG ĐỘ pH=>ĐỘ PHÂN LY AXIT=>GiẢM ĐÓNGCÁU,TĂNG SỰ ĂN MÒN
PHẦN 2: XỬ LÝ NƯỚC TRƯỚC KHI VÀO LÒ
1 XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA:
Các phương pháp chuyển hóa tạp chất trong nước thành dạng vật kết tủa tách ra gọi là xử
lý bằng phương pháp kết tủa hay gọi là lắng, sa lắng hay tụ bẩn
Nội dung xử lý bao gồm:
- Kết tủa tự nhiên vật huyền phù trong nước thiên nhiên
- Cho các loại hóa chất vào nước làm cho tạp chất biến thành kết tủa tách ra
1.2 XỬ LÝ BẰNG HÓA MỀM KẾT TỦA:
1.2.2 Phương pháp hóa mềm hóa học
• Đây là một trong những phương pháp xử lý nước bằng hóa chất, chủ yếu phổ biến trong các lò hơi nhỏ dùng trong công nghiệp, hoặc là biện pháp xử lý sơ bộ nước được lấy từ nguồn có độ cứng cao Tùy vào từng loại phương pháp xử lý mà ta sử dụng các loại hóa chất tương ứng
Trang 15Khi chỉ dùng vôi:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 à 2CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2↓ + 2CaCO3↓+ 2H2O
MgCl2 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2↓ + CaCl2
MgSO4 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2↓+ CaSO4
• Ca(HCO3)2 + 2NaOH à CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O(1)
• Mg(HCO3)2 + 2NaOH à MgCO3 + Na2CO3 + 2H20 (2)
• MgCO3 + 2NaOH à Mg(OH)2↓ + Na2CO3 (3)
• MgCl2 + 2NaOH à Mg(OH)2↓ + 2NaCl (4)
• - Nếu lượng CO32- tạo ra từ phản ứng trên không đủ tham gia cho các phản ứng (6), (7) thì
ta cần bổ sung thêm sôda Na2CO3 Khi đó ta có phản ứng xút-sôda
• - Nếu lượng CO32- tạo ra thừa, ta thêm vào CaO để liên kết với ion thừa này Khi đó ta có phản ứng xút-vôi
• Các muối không tan, kết tủa sẽ được lắng tụ lại và tách ra khỏi nước trước khi đưa vào lò
XỬ LÝ BẰNG TRAO ĐỔI ION:
2.1.Xử lý nước bằng phương pháp trao đổi cation:
Trang 16Mục đích tạo nên muối mới tan trong nước và không tạo cáu trong lò Trong đó sử dụng 3 loại cationit như sau: Na+, H+, NH4+ ký hiệu là NaR, NH4R, HR R là gốc của cationit không hòa tan trong H2O, đóng vai trò của anion.
Khi dùng cationit natri:
Ca(HCO3)2 + 2NaR à CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR à MgR2 + 2NaHCO3
CaCl2 + 2NaR à CaR2 + 2NaCl
MgCl2 + 2NaR à MgR2 + 2NaCl
CaSO4 + 2NaR à CaR2 + Na2SO4
MgSO4 + 2NaR à MgR2 + Na2SO4
Khi dùng cationit hydro:
Ca(HCO3)2 + 2HR à CaR2 + 2CO2↑+ 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2HR à MgR2 + 2CO2↑+ 2H2O
CaCl2 + 2HR à CaR2 + 2HCl
MgSO4 + 2HR à MgR2 + H2SO4
NaCl + HR à NaR + HCl
Khi dùng cationit amoni:
Ca(HCO3)2 + 2NH4R à CaR2 + 2NH4HCO3
Trang 17lại cho ra các axit và CO2 không phù hợp để cung cấp vào lò hơi Vì vậy người ta thường kết hợp 2 phương pháp cationit natri và hydro.
Đặc điểm:
• Trong phương pháp xử lý nước bằng cationit amoni thì khử được độ cứng, độ kiềm, tuy nhiên các muối tạo ra nếu tiếp tục đưa vào lò thì sẽ dễ xảy ra phản ứng nhiệt phân Vd: NH4HCO3 → NH3↑ + H2O + CO2 ↑
NH4Cl → NH3↑ + HCl
Việc tạo ra các khí NH3 và axit là hoàn toàn không có lợi Vì vậy trong thực tế, ta cũng áp dụng phương pháp này kèm theo phương pháp xử lý bằng cationit natri
2.2.Xử lý nước bằng phương pháp trao đổi anion:
• Nguyên tắc này cũng giống như phương pháp trao đổi cation Anion của muối và axit trao đổi với anion của anionit theo phản ứng:
RaOH + H2SO4 à RaSO4 + H2ORaOH + HCl à RaCl + H2O
• Ở đây dùng các anion OH-, nhưng ta cũng có thể sử dụng các anion Ra2CO3, RaHCO3 Từ
đó ta khử được các axit có trong H2O Ngoài ra người ta còn kết hợp biện pháp này với phương pháp trao đổi cationit hydro để đạt được chất lượng nước đúng như yêu cầu
PHẦN 3: XỬ LÝ NƯỚC SAU KHI VÀO LÒ
Để ngăn ngừa việc sinh cáu trong lò hơi, người ta dùng 2 phương pháp xử lý như sau:
+ Hạn chế tới mức tối thiểu số lượng những vật chất có trong nước có khả năng sinh ra cáu trong lò trước khi đưa vào lò (đã được giới thiệu kỹ ở phần trên)
+ Biến những vật chất có khả năng sinh cáu trong lò (do H2O cấp chưa được xử lý hết) thành những vật tách ra ở pha cứng dưới dạng bùn rồi dùng phương pháp xả lò để xà chúng ra khỏi
lò Phương pháp này gọi là xử lý nước bên trong lò
Nguyên tắc: Cho các chất gây đóng cáu đưa vào trong lò để cho vật chất khi tách ra pha
cứng sẽ ở dạng bùn, sau đó dùng pp xả lò để tách chung ra khỏi lò
Trang 18+ Những vật chất đưa vào lò tạo lớp màng che phủ kim loại, hạn chế quá trình tinh thể hóa trên bề mặt kim loại.
- Dùng nhiệt để phân hủy nhiệt ở một số chất hòa tan, tạo nên những vật chất khó tách ra ở pha cứng dạng bùn
2.Làm mềm nước bên trong lò bằng nhiệt
- Nước cấp trước khi hỗn hợp với nước lò được đưa vào trong một thiết bị gia nhiệt đặt trong lò được gọi là thiết bị làm mềm nước bằng nhiệt trong lò
- Có sự trao đổi nhiệt lượng trong hơi bão hòa ra khỏi lò và nước cấp Tại to này xảy ra các phản ứng nhiệt phân
Còn các muối ít tan CaSO4 ở nhiêt độ cao cũng giảm độ tan vì vậy có một phần những liên kết này tách ra khỏi nước trong thiết bị làm mềm
- Những vật chất tách ra khỏi nước trong thiết bị làm mềm được tập trung lại và xả ra khỏi lò
- Thích hợp sử dụng cho lò hơi có D = 1.2 tấn/h, p= 12 ÷ 15 bar Hiệu quả cao khi độ cứng cacbonat cao và các độ cứng phi cacbonat nhỏ (Hc/Ho ≥ 0.85) Nếu tỷ so không đảm bảo
có thể dùng thêm hóa chất để nâng cao chất lượng nước và tăng thời gian sử dụng lò
Ưu điểm: Do thiết bị nằm ở trạng thái cân bằng áp suất nên cấu tạo rất đơn giản không đòi hỏi gì
về điều kiện bền, việc đỡ giữ các chi tiết không cần hàn;
– Vận hành tự động, chỉ tiêu kinh tế vận hành cao vì không phải chi một số lượng lớn hóa chất như các phương pháp khác Lượng nhiệt dùng để gia nhiệt nước cấp coi như không bị mất đi
De tai: MỐI LIÊN HỆ GIỮA CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP VÀ HỆ SỐ XẢ LÒ
Chất lượng nước cung cấp cho lò hơi có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc vận hành an toàn và kinh tế của lò
• Trong các nhà máy nhiệt điện ngưng hơi , nước cấp cho lò bao gồm bao gồm chủ yếu là nước ngưng tụ trong bình ngưng của Tuabin và một phần nhỏ nước bổ sung
• Trong các nhà máy điện trích hơi và các lò công nghiệp , tỷ lệ nước bổ sung khá cao , có khi tới 100% trong thành phần nước cấp lò
• Nguồn nước bổ sung chủ yếu là nước trên mặt sông , suối , ao , hồ , nước biển …
• Phải xử lý kỹ để đạt chất lượng lò hơi
Trang 19• Đối với nước có độ cứng vĩnh viễn, khi nước bay hơi, nồng độ muối tăng lên và nó trở thành cáu bẩn bám lên thành trong ống thúc đẩy nhanh quá trình ăn mòn của bề mặt Thể hiện dưới dạng ăn mòn cục bộ.=> Phải khảo sát độ pH để xác định cặn trong lò hơi Các phương pháp nâng cao chất lượng nước cấp : Xử lý nước trước khi vào lò, Xử lý nước trong lò
• Chế độ nước : *LH có bao hơi : Xác định bởi áp suất hơi =>Xả lò
*Loại LH trực lưu =>CL nước cấp phải như nhau ở bất kỳ áp suất nào
=>Không xả được, nên yêu cầu khắt khe hơn
*Việc tổ chức tốt chế độ nước sẽ ngăn ngừa sinh cáu và giảm sự bám muối
Độ pH của nước cấp phải từ 7 đến 8,5
Việc hạn chế đại lượng này và hàm lượng Oxy trong nước nhằm ngăn ngừa hiện tượng
ăn mòn điện hoá.
Tuy nhiên không thể đảm bảo chế độ làm việc của LH không có cáu chỉ bằng cách tuân theo CL nước cấp mà phải thải ra lò các tạp chất
• Vấn đề đặt ra : Giảm lượng muối trong nước lò =Giảm lượng muối trong nước cấp
+Giảm lượng muối trong nước cấp
Giảm trị số xả +đảm bảo độ sạch của hơi =>Bốc hơi theo cấp =>tạo nên trong lò nhiều vòng tuần hoàn độc lập liên tiếp nhau
*Ở những lò không có bốc hơi theo cấp : Toàn bộ hơi bốc ra ở nước lò có nồng độ muối bằng nồng độ muối của nước xả
Phương trình cân bằng muối khi có bốc hơi 2 cấp:
Cho ngăn thứ nhất:
• Cho ngăn thứ hai:
• Phương pháp bốc hơi theo cấp : Tăng nồng độ muối của nước xả , Vẫn đảm bảo độ
sạch của hơi
Dùng pp này ở những nơi mà nước cấp có nồng độ muối cao hay đê3 giảm lượng nước xảTuy nhiên, trong quá trình vận hành có thể xảy ra hiện tượng lọt ngược lại nước lò của các ngăn sau sang ngăn trước :
• Nguyên nhân : Tấm ngăn không kín , Mức nước ngăn sau cao hơn ngăn trước , Bắn tia
nước từ ngăn sau vào
(100p S) nc (100 n S II) bI (n II p S) nII
( nII p S ) nlI n SII hII pSnlII
Trang 20• Hiện tượng lọt ngược không làm ảnh hưởng đến nồng độ muối của nước xả , Tuy nhiên
nó làm giảm chất lượng hơi do làm tăng nồng độ muối , Nên cần phải khắc phục hiện tượng này đến mức tối thiểu
• Phương pháp xử lý : Phối hợp với xyclon , Phối hợp xyclon ngoài
-Gây mài mòn bề mặt ống hấp thụ nhiệt
-Cần tiêu hao lượng nhiệt để làm độ ẩm bốc hơi
CHẤT BỐC: Là sản phẩm của phân hủy nhiệt
-Chất bốc càng nhiều thì than càng non tuổi,càng xốp,càng dễ bắt lửa càng cháy kiệt bấy nhiêu
-Lượng chất bốc sinh ra phụ thuộc thời gian phân hủy nhiệt
CỐC: Là sản phẩm sau khi bốc hết chất bốc
-Có 2 dạng: dạng cục&bột
-Chất bốc càng nhiều thì cốc càng xốp,than có khả năng phàn ứng cao
-Độ bền than phụ thuộc vào độ xốp của cốc
II-PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHÁY NHIÊN LIỆU
Trang 21A-ĐỐT TRÊN GHI THỦ CÔNG:
a.Đặc điểm:
Buồng lửa ghi thủ công là loại buồng lửa có ghi cố định ,đưa nhiên liệu vào buồng lửa bằng phương pháp thủ công Đó là loại buồng lửa có cấu tạo đơn giản nhất ,thường chỉ dùng cho những lò hơi nhỏ ,có sản lượng không quá 6 t/h
d.Phân loại : 1 GHI THANH
Ưu: Bề mặt làm mát ghi lớn nên loại ghi thanh làm việc
Nhược : Là trọng lượng ghi quá lớn Vì vậy loại ghi này ít được sử dụng trong công nghiệp 2.Ghi tấm
Đặc điểm: Nó là tấm gang đúc có nhiều lỗ Lỗ có dạng hình thang (trên nhỏ dưới to ) đẻ dễ
dàng cho không khí đi và hạn chế than lọt Tỷ lệ tiết diện động của gi tấm thường vào khoảng 8÷15%.Ghi tấm cũng có cánh như ghi thanh
• Ưu điểm Cấu tạo rất đơn giản,làm việc chắc chắn ,ít bị hư hỏng ,sự cố
• Vận hành đơn giản dễ dàng
• Ghi ít bị hỏng ;lớp đệm xỉ còn có tác dụng hạn chế than lọt ,
• Thích ứng với nhiều loại nhiên liệu có kích cỡ khác nhau
• Khuyết điểm Hạn chế kích thước của buồng lửa ,việc tăng công suất của buồng lửa
• Sản lượng hơi sản xuất ra bị giao động
• Không khí lạnh lọt vào buồng lửa nhiều ,làm giảm nhiệt độ buồng lửa,gây nên những ứngsuất nhiệt ,làm hỏng vất liệu
• Gây ra tổn thất nhiều
B.ĐỐT TRÊN LÒ GHI THỦ CÔNG CẢI TIẾN:
Mục đích: Trong buồng lửa ghi thủ công ,,công việc khó khăn nhất là thải xỉ khỏi buồng lửa Vì vậy người ta dầ dần cải tiến ghi thủ công với mục đích cơ khí hóa một phần công việc thải xỉ bằng cách dùng ghi quay hay ghi lắc
a.Buồng lửa ghi quay:
Đặc điểm: nó gồm có một số đoạn ghi,mỗi đoạn gồm một số ghi quay ghép lại trên một trục cung.Các ghi được quay nhờ truyền động quay trục bằng một lực ngoài
Trang 22Ưu điểm: có nhiều tác dụng trong việc giảm nhẹ sức lao động
Khuyết điểm: công việc sử dụng ghi quay chỉ đạt kết quả tốt hơn ở những loại nhiên
kiệu nhiều chất bốc và xỉ xốp
b.Buồng lửa ghi lắc:
Đặc điểm: Về nguyên tắc làm việc ,ghi lắc khác nhiều so với ghi quay ;ở ghi quay
toàn bộ sỉ sau khi đã cháy được thải ra khỏi buồng lửa ,còn ở ghi lắc ,chỉ có nột phần xỉ (đã cháy hết )được thải ra ngoài Vì vậy quá trình cháy củ lớp nhiên liêu ở phía trên không bị phá ủy,bề mặt cháy được duy trì tốt
Ưu điểm: Ghi lắc được dùng có hiệu quả cao đối với những nhiên liệu có nhiều
tro ,nhiệt trị thấp và có xỉ xốp
C.BUỒNG LỬA GHI NGHIÊNG
Đặc điểm: gồm ba bộ phận
Phễu than có giếng để chứa nhiên liệu ,đảm bảo dự trữ nhiên liệu đầy đủ để
có thể đưa nhiên liệu liên tục vào buồng lửa Thường chỉ dùng giếng lúc đốt gỗ vàđốt than bùn ;lúc đốt các loại nhiên liệu khác thì không cần
Ghi đặt nghiêng để giữ lớp nhiên liệu cháy Góc nghiêng của ghi được xác định bằng tốc độ xuống của lớp nhiên liệu ,nghĩa là được xác định bằng tốc độ cháy của nhiên liệu Nhiên liệu càng có nhiều chất bốc thì góc nghiêng của ghi càng lớn
Ghi đặt ngang để cháy kiệt xỉ và thải xỉ
• =>Nhờ trọng lượng mà nhiên liệu được chuyển dần xuống cuối ghi trong quá trình cháy Cũng nhờ tác dụng nhiên liệu có thể chuyển từ phễu than vào buồng lửa
D.BUỒNG LỬA CÓ TẤM CỜI LỬA:
Đặc điểm: Vận chuyển nhiên liệu trên ghi tới việc trang than, gạt xỉ đều được thực hiên
bởi tấm cời lửa nó gồm một ghi cố định,giũa có rãnh rộng khoảng 20mm để đặt xích vận chuyển tấm cời lửa.nó có chiều dài bằng chiều rộng buồng lửa.Tiết diện có dạng hìnhtam giác với góc nghiêng ở ặt trước là 30-50o và mặt sau là 70-75o so với mặt ngang.Tấm cời lửa có tác dụng tải than đến cuối ghi Đống thời ,nó còn có tác dụng cời lớp nhiên liệuđang cháy ,đảm bảo cho nhiên liệu phân bố đều trên máy ghi.Đến cuối ghi thì tấm cời gạt
xỉ xuống phễu
• Ưu Trình độ cơ khí hóa tăng lên rât nhiều
• cấu tạo cũng đơn giản hơn
Trang 23• Nhược Hiệu quả cời lửa kém
• Thiết bị cời lửa chóng bị hỏng
• Hiệu quả của tấm cởi lửa sẽ xấu đi khi đốt những nhiên liệu co xỉ ở dạng dính chắc
• Lượng nhiệt sinh ra ở trong buồng lửa là định kỳ
• E.BUỒNG LỬA VỚI VIỆC ĐƯA NHIÊN LIỆU TỪ DƯỚI LÊN
• Nhờ máy cấp than hình xoắn ruột gà ,nhiên liệu được đùn dần lên vào buồng lửa và phân sang hai bên ghi mặt đối diện với máy cấp than.Trong quá trình dịch chyển nhiên liệu cácgiai đoạn của các quá trình cháy lần lượt xảy ra Xỉ tạo ra được thải đi nhờ ghi quay đặt ở cuối đường dịch chuyển Buồng lưa này có trình độ cơ khí hóa khá cao ,kích thước khá gọn ,nó chỉ sử dụng thích hợp với một số loại nhiên liệu có chất bốc lớn , tro và độ ẩm
ít ,nhiệt độ chảy của tro lớn và than ít thiêu kết
• F.BUỒNG LỬA GHI XÍCH
• a.Đặc điểm loại buồng lửa này là ghi xích chuyển động vô tận và lớp nhiên liệu chuyển
động đồng thời với ghi
• Ghi xích được chuyển động từ trước ra sau nhờ trục truyền (đặt ở phía trước ).Trục truyền được truyền động bằng động cơ điện qua hộp giảm tốc ,Tốc dộ chuyển động của ghi thay đổi trong một phạm vi rộng từ 2÷30m/h Tuy ghi chuyển động từ trước ra sau nhưng để bảo vê cho động cơ điện khỏi bị ảnh hưởng trực tiếp ở vùng nhiệt độ cao (vùng cháy kiệt xỉ ), giảm sức căng của ghi ở vùng nhiệt độ sao ,người ta vẫn đặt động cơ điện
và hộp giảm tốc ở phí trước vùng lửa và do đó trục truyền (có bánh răng)cũng đặt ở phíatrước buồng lửa ,trục sau là trục trơn Công suất yêu cầu để truyền động cho ghi ,thường khá bé do ghi chuyển động chậm ,có thể lấy trung bình ứng với mỗi m2 diện tích ghi là 0.10-0.15Kw
• b.Quá trình cháy trong buồng lửa ghi xích
• Quá trình cháy của nhiên liệu xảy ra theo chiều dài của ghi ở tât cả các giai đoạn từ sấy nhiên liệu cho đến tạo thành xỉ
• Trong vùng sấy nhiên liêu ,chất bốc sinh ra và bốc cháy Nguồn nhiệt gia nhiệt cho vùng này chủ yếu nhờ bức xạ tử buồng lửa đưa tới Ngoài ra còn có một phần nhỏ do dẫn nhiệt
từ vùng cháy cốc ở bên cạnh truyền sang và do không khí nóng thổi từ dưới lên ,nên quá trình sấy và cháy nhiên liệu xảy ra từ trên xuống Mặt khác do lớp nhiên liệu chuyển động từ trước ra sau làm cho quá trình cháy xảy ra theomột hình xiên
• Ưu điểm: Công suát cố định,có thể bảo đảm hệ số không khí thừa có trị số hợp lí ,giảm
được các tổn thất q2,q3
Trang 24• Tăng được tuổi thọ của ghi ,có thể sửa chửa những lá ghi bị gẫy ,bị cháy (ghi vẩy cá ) mà không cần thiết ngưng lò
• Lò khó bị tắt
• Cấu tạo đơn giản hơn ,chi phí đầu tư và điện năng giảm đi nhiều
• Nhược điểm: Công suất của buồng lửa bị hạn chế
• Lá ghi không được bảo vệ ,dễ bị cháy hỏng
• Chỉ thích ứng vời những loại nhiên liệu có tính chất và cỡ hạt nhất định phù hợp với thiết kế
• Điều chỉnh phụ tải của lò không được dễ dàng
• Vẫn đòi hỏi tốn nhiếu sức lao động để trang than,đánh lò
• G.BUỒNG LỬA KIỂU HẤT THANG
• a.Loại hất than bằng tay quay ,
• Nhiên liệu được đưa vào buồng lửa chờ chuyển đọng quay liên tục của tay quay với tốc
độ khá lớn
• Dưới tác dụng của lực hất ,các hạt than lớn sẽ có động năng lớn và do đó sẽ văng đi
xa ,những hạt rất bé tì lơ lửng trong không gian buồng lửa
• b.Ở buồng lửa kiểu hất than bằng khí nén ,
• Nhiên liệu được hất nhờ áp lực của không khí nén.Không khí được phun qua ống phun tròn hay dẹt ,tốc độ cao
• Người ta dùng hơi thay cho không khí khí nén để hất than Lúc ấy hơi có áp suất cao.Độ văng xa của hạt phụ thuộc vào áp suất của dòng không khí hay hơi thổi Việc chọn áp suất thổi phụ thuộc vào kích thước hạt nhiên liệu và cấu tao buồng lửa
• c.Ở loại buồng lửa hất than bằng cơ khí –khí nén ,
• Nhiên liệu chịu tác dụng đồng thởi của cả cái hất than và dòng khí nén ,nên hạt than được phân bố tương đối đều trên ghi
• d.Qúa trình cháy trong buồng lửa hất than
• Trong buồng lửa kiểu hất ,quá trình cháy xảy ra bao gồm tổ hợp của hai quá trình :cháy theo lớp của những hạt lớn và cháy lơ lửng thảnh ngọn lửa của những hạt bé
Trang 25• e.Những ưu khuyết điểm
• Ưu điểm:
• Buồng lửa cháy tốt hơn
• Tốc độ cháy của buồng lửa tăng nhanh hơn,công suất của buồng lửa tăng ,hạn chế được tổn thất do cháy
• Trình độ cơ khí hóa của buồng lửa cao
• Khuyết điểm
• Tổn thất do cháy không hết trong các hạt than bay theo khói tương đối lớn , bề mặt đối lưu bị mài mòn nhiều
• Không sử dung được tất cả các loại nhiên liệu như những loại hạt có cờ hạt lớn ,
• II-2.VÒI PHUN BỘT THAN
• Đặc điểm :
• Có khả năng làm cho dòng hỗn hợp bột than bốc cháy nhanh và cháy ổn định
• Hiệu suất của quá trình cháy cao
• Buồng lửa vận hành ổn định và chắc chắn ,đồng thời đảm bảo yêu cầu giảm thiểu nồng
độ chất phát thải khi cháy
• 2 Đặc tính làm việc
• a/Để LÀM CHO VIệC BốC CHÁY ĐƯợC NHANH VÀ CHÁY ổN ĐịNH :
• Phải tạo ra được vùng xóay mạnh của dòng sản phẩm cháy trước miệng phun hoặc hút theo dòng phun đủ lớn để đưa được dòng khói nóng tới dòng bột than trong vùng bắt lửa
• Hướng được dòng khói vào tâm ngọn lửa
• Giới hạn lượng không khí cấp một và đốt nóng chúng tới nhiệt độ cao
• Tăng cường độ khuếch tán của dòng bột than để sự truyền nhiệt giữa các lớp ngọn lửa
• Phân dòng bắt lửa để giảm bớt sự hình thành chất phát thải
• B)Để ĐảM BảO CHO QUÁ TRÌNH CHÁY THU ĐƯợC HIệU SUấT CAO THÌ PHảI : Phân bố ngọn lửa đồng đều trong buồng lửa và đảm bảo cháy kiệt bột than
• Đảm bảo độ mịn bột than
Trang 26• c)Để buồng lửa vân hành ổn định và chắc chắn thì:
• Vòi phun phải có cấu tạo đơn giản ,dễ dàng
• Không gây nên đóng xỉ bề mặt đốt và buồng lửa
• 3 PHÂN LọAI:
• 3.1.1 Vòi phun tròn có gió cấp một đi xóay
• a) Cấu tạo
• b) Đặc điểm: Gió cấp một được bố trí đi trong ống nhỏ , Hai ống lồng vào nhau , Gió
cấp hai đi trong ống lớn , Gió được đưa tiếp tuyến với ống nên các dòng được xóay mạnh,Vòi phun tròn có gió cấp một đi xóay
• ) Nguyên lý họat động: Dưới tác dụng của lực li tâm ,các luồng gió được văng xa và tạo
nên hình nón tròn xoay với bề mặt bên trong là dòng bột than và mặt bên ngòai là dòng không khí cấp hai
• Sự văng xa của gió cấp một và cấp hai được xác định bởi góc mở của ngọn lửa ,góc mởnày có ảnh hưởng lớn đến cường độ hút khóicủa ngọn lửa ,góc mở càng lớn thì cường
độ hút khói càng mạnh và độ văng xa của dòng càng bé
• 3.1.2Vòi phun tròn có gió cấp một đi thẳng
• Góc mở của dòng được xác định bởi vị mở càng lớn thì bề mặt ngọn lửa sẽ càng lớn và
do đó trung tâm ngọn lửa càng thu được nhiều nhiệt do hút được nhiều khói nóng của buồng lửa
• Góc loe khuếch tán hay góc mở của ngọn lửa được xác định bởi hàm lượng chất bốc của nhiên lịệu đốt ,đối với than antharaxit lấy bằng 120º ,than gấy bằng 90º ,than đá nhiếu chất bốc bằng 60º
• 3.2 VÒI PHUN DẹT
• a) Đặc điểm
• Gió cấp một và cấp hai được chyển động thẳng qua các rãnh hẹp góc vuông của vòi phun
Trang 27• ở đầu ra của vòi phun dẹt có thể co loe khuếch tán dịch chuyển được để điề u chỉnh tốc
độ và góc mở của dòng như ở vòi phun tròn
• c) Nguyên lý họat động
• Gió cấp một được thổi thẳng vào vòi phun và đi ra khỏi vòi phun qua bốn ống vuông góc
• Gió cấp hai chủ yếu đi qua khe hở giữa các rãnh xung quanh ống gió cấp một (chiếm tới 52%):
• Một phần nhỏ ở rãnh ới (18%)
• Mộ t phần đi qua rãnh trên (30%)
• Một phần nữa được đưa qua ống tròn trên cùng (có thể dùng hoặc không dùng
• Lượng gió cấp một vò khỏang 25% ,gió cấp hai khỏang 75%so với tổng lượng gió chung yêu cầu
• Tốc độ gió ra khỏi vòi phun dẹt được chọn trong bảng 9.2 tùy thuộc vào lọai nhiên liệu đốt
• Cách đặt vòi phun trên tường buồng lửa
• 4.Đặt vòi phun ở tường trước buồng lửa
• a)Ưu điểm Đảm bảo sao cho ngọn lửa phân bố đồng đều trong buồng lửa ,không có
nhửng vùng chết và không có hiện tượng ngọn lửa táp tường gây nên dòng xỉ lên dàn ống
• Dòng bột than ra khỏi vòi phun được bố trí đi thẳng
• Trong buồng lửa không có những vùng xóay và dòng chuyển động ngược lại
• Dòng khói nhẹ nhất có tác dụng kìm hãm chuyển động đi xuống và do đó có thời gian làm lành dòng này lâu hơn
• Dòng bột than ra khỏi vòi phun không chuyển động thẳng tới tường buồng lửa
• Gió cấp hai chia làm hai phần bổ sung đủ cho quá trình cháy
• Khuyết điểm
• Việc dẫn khói ra khỏi buồng lửa từ phía dưới nhiều
• Đường dẫn bột than tới vòi phun dài
• Phanloai: