Nghiên cứu khí động học của buồng lửa đốt than bột ứng dụng vào công nghệ cháy sạch than antraxit việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐÀO ĐỨC PHÚC Nghiên cứu khí động học buồng lửa đốt than bột ứng dụng vào công nghệ cháy than antraxit Việt Nam NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH Người hướng dẫn: TS LÊ ĐỨC DŨNG HÀ NỘI 2012 Mục lục Mục lục Lời nói đầu Cam kết Chương Tổng quan 1.1 Nhu cầu lượng điện 1.2 Nguồn than 1.3 Vấn đề cháy than antraxit Việt Nam 17 1.3.1 Vấn đề bắt cháy than 15 1.3.2 Vấn đề cháy kiệt than, cháy ổn định 17 1.3.3 Vấn đề đóng xỉ ăn mòn nhiệt độ cao buồng lửa 19 1.3.4 Giảm thiểu chất phát thải khí thành phần ô nhiễm khác 19 1.4 Ý nghĩa đề tài 20 Chương Phát thải NO x , SO trình cháy than 22 2.1 Cơ chế hình thành NO x 22 2.2 Giải pháp kỹ thuật chủ yếu giảm phát thải NO x 32 2.3 Cơ chế hình thành SO 36 2.4 Giải pháp kỹ thuật làm giảm phát thải SO 36 Chương đốt than bột 39 3.1 Tính chất đặc tính bột than 39 3.2 Qúa trình cháy buồng lửa đốt than bột 42 3.3 Vòi phun bột than 45 3.3.1 Phân loại vòi phun 45 3.3.2 Cấu tạo tính tốn loại vịi phun 45 3.4 Cách đặt vòi phun tường buồng lửa 51 3.5 Buồng lửa đốt theo lửa hình chữ W 58 3.6 Thải xỉ khô 61 Chương Đặc điểm số buồng lửa đốt than antraxit dạng phun Việt 64 Nam 4.1 Buồng lửa hệ cũ 64 4.1.1 Nhà máy nhiệt điện Ninh Bình (100MW-Cơng nghệ Trung Quốc) 64 4.1.2 Nhà máy nhiệt điện Phả Lại (4x110MW-Công nghệ Liên Xô cũ) 65 4.2 Buồng lửa hệ 66 4.2.1 Nhà máy nhiệt điện Hải Phòng (2x300MW) 66 4.2.2 Nhà máy nhiệt điện Phả Lại (2x300MW) 70 Chương Kết luận 73 Tài liệu tham khảo 90 Phụ lục 91 Lời nói đầu Than nguồn nhiên để sản xuất điện dù người ta sức tìm kiếm nguồn lượng thay khác dầu, khí, lượng mặt trời, gió, sinh khối … ngồi ra, than cịn loại nhiên liệu quan trọng nhiều ngành công nghiệp có tiêu thụ nhiệt Vì nghiên cứu nâng cao hiệu sử dụng than chủ đề có tính cấp bách Mặt khác đốt than ln kèm theo ô nhiễm môi trường nặng nề việc phát thải CO , NO x , SO , vấn đề quan tâm không quốc gia mà vấn đề mang tính tồn cầu Đã có nhiều nghiên cứu công nghệ nâng cao hiệu suất cháy nhiên liệu giảm nhiễm mơi trường hay cịn gọi Công Nghệ Than Sạch (CNTS) Thông thường CNTS chia làm nhóm chính: cơng nghệ tuyển than, cơng nghệ giảm phát thải q trình đốt than, cơng nghệ xử lý chất thải sau đốt than Ở Việt Nam có 16 nhà náy nhiệt điện đốt than vận hành, có khoảng 28-30 nhà náy nhiệt điện xây dựng giai đoạn chuẩn bị đầu tư Do nhu cầu sử dụng than ngày tăng nay, kéo theo nguồn tài nguyên sớm bị cạn kiệt Hơn nữa, sử dụng than nhà máy điện cịn gây nhiễm môi trường Đối với Việt Nam, vấn đề trở nên nghiêm trọng nguồn than có chất lượng tốt không đủ cung cấp cho nội địa, phải tận dụng than có chất lượng thấp hơn, khó cháy Nhận thức vấn đề chọn đề tài: “Nghiên cứu khí động học buồng lửa đốt than bột ứng dụng vào công nghệ cháy than antraxit Việt Nam” Tên đề tài (tiếng Anh): Study aero dynamic of pulverized coal combustion for Vietnam antracite clean coal combustion Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài: Cơ sở khoa học, cập nhật, phân tích kế thừa công nghệ sử dụng than tiên tiến giới nhằm ứng dụng vào đốt than Việt Nam Nghiên cứu sử dụng than vấn đề không Việt Nam mà giới quan tâm, kết nghiên cứu đóng góp phần vào việc sử dụng lượng hiệu giảm thiểu phát thải khí Nghiên cứu sử dụng hiệu than antraxit Việt Nam vấn đề nhiều tranh cãi mặt lý thuyết thực tiễn, chẳng hạn khó khăn việc lựa chọn cơng nghệ đốt, dạng khí động buồng lửa phù hợp cho than Việt Nam Mục đích đề tài : Xác định dạng cấu trúc khí động học buồng lửa phù hợp với nhiên liệu than cám (Trên sở lý thuyết lý luận thực tế đề xuất dạng buồng đốt phù hợp để cháy than antraxit Việt Nam) Phương pháp nội dung nghiên cứu : - Khảo sát điều tra thu thập thông tin, tài liệu, số liệu, vẽ, quy trình vận hành, thực tế số nhà máy nhiệt điện vận hành xây dựng có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu; - Nghiên cứu, tìm hiểu chuyên sâu sở lý thuyết cháy bản, lý thuyết cháy nâng cao lý thuyết cháy ứng dụng đốt than bột, phân tích dạng buồng đốt than bột để lựa chọn dạng buồng đốt phù hợp để cháy than antraxit Việt Nam; - Nghiên cứu giải pháp công nghệ sử dụng than (giảm NOx) nhà máy nhiệt điện than; - Tổng kết đề xuất giải pháp kỹ thuật đốt than antraxit Việt Nam LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tơi tự nghiên cứu, tính tốn xây dựng chương trình dự hướng dẫn TS Lê Đức Dũng Để hoàn thành Luận văn này, sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, ngồi khơng sử dụng tài liệu khác mà không ghi Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả Đào Đức Phúc Chương Tổng quan 1.1 Nhu cầu lượng điện Ngày 18 tháng năm 2007 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến triển vọng 2025 (gọi tắt Quy hoạch điện VI) với mục tiêu quan trọng: Đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội nước với mức tăng GDP khoảng 8,5%-9% /năm giai đoạn 2006-2015 cao hơn, dự báo nhu cầu điện nước ta tăng mức 17%/năm (phương án sở), 20%/năm (phương án cao) giai đoạn 2006-2015, xác định phương án cao phương án điều hành, chuẩn bị phương án 22%/năm cho trường hợp tăng trưởng đột biến Phát triển nguồn điện phải đáp ứng nhu cầu phụ tải Đảm bảo thực tiến độ xây dựng nhà máy thủy điện có lợi ích tổng hợp: chống lũ, cấp nước, sản xuất điện, phát triển hợp lí có hiệu qủa nguồn nhiệt điện khí, đẩy mạnh xây dựng nhiệt điện than, phát triển thuỷ điện nhỏ, lượng tái tạo cho vùng sâu, vùng xa, miền núi, hải đảo; chủ động trao đổi điện có hiệu qủa với nước khu vực ; đảm bảo an ninh lượng quốc gia phát triển bền vững Hoàn thành giai đoạn chuẩn bị đầu tư Dự án nhà máy điện hạt nhân Phát triển phù hợp cảc trung tâm điện lực khu vực nước nhắm đảm bảo tin cậy cung cấp điện chỗ giảm tổn thất kĩ thuật hệ thống điện quốc gia đảm bảo tính kinh tế dự án, góp phần phát triển kinh tế -xã hội cho vùng nước Phát triển nguồn điện phải tính tốn với phương án đầu tư chiều sâu đổi công nghệ nhà máy vận hành; đáp ứng tiêu chuẩn môi trường; sử dụng công nghệ đại nhà máy điện mới… Trên sở kịch phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu điện Việt Nam dự báo theo phương án (PA) sau: PA phụ tải thấp dự báo theo tốc độ tăng trưởng GDP kịch tăng trưởng chậm: tăng trưởng điện sản xuất bình quân 13%/năm giai đoạn 2011-2015, tăng 8,9%/năm giai đoạn 2016-2020, giai đoạn 2021-2025 tăng bình quân 7,4%/năm giai đoạn 2026-2030 tăng 7,0%/năm PA phụ tải sở dự báo theo tốc độ tăng trưởng GDP kịch tăng trưởng sở: tăng trưởng điện sản xuất bình quân 14,2%/năm giai đoạn 2011-2015, giảm xuống 11,1%/năm giai đoạn 2016-2020, giai đoạn 2021-2025 tăng bình quân 8,2%/năm giai đoạn 2026-2030 tăng 7,8%/năm PA phụ tải cao dự báo theo tốc độ tăng trưởng GDP kịch tăng trưởng nhanh: nhịp tăng phụ tải giai đoạn 2011-2015 16,1%/năm, giai đoạn 2016-2020 11,4%/năm, giai đoạn 2021-2025 9,2%/năm giai đoạn 2026-2030 8,7%/năm Bảng Điện sản xuất dự báo theo PA (tỷ kWh) 2010 PA thấp PA sở PA cao 100,007 2015 2020 2025 2030 183,926 282,091 402,702 556,123 194,304 329,412 489,621 695,147 210,852 361,945 561,506 833,817 Chương trình phát triển nguồn điện Chương trình phát triển nguồn điện tính tốn sở tối ưu hóa kinh tế - kỹ thuật có tính tới tiến độ cập nhật thực tế khả đưa vào vận hành nguồn giai đoạn 2011-2015 2016-2020, đảm bảo đủ nguồn cung cấp có dự phịng Cụ thể, chương trình phát triển nguồn điện thực đáp ứng theo Quyết định số 1208/QĐ-TTg việc phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 Thủ tướng Chính phủ ngày 21/7/2011 sau: Bảng Tổng hợp cấu nguồn điện giai đoạn 2011-2030 Cơ cấu nguồn điện Đến năm 2020(%) Đến năm 2030(%) Nhiệt điện than 48 51,6 Nhiệt điện khí 16,5 11,8 Điện hạt nhân 1,3 6,6 Thủy điện 23,1 11,8 Thủy điện tích 2,4 3,9 Năng lượng tái tạo 5,6 9,4 Nhập 3,1 4,9 75.000 146.800 Tổng công suất (MW) Qua bảng nhận thấy, nguồn phát triển giai đoạn tới chủ yếu nhiệt điện than Nhu cầu than cho nhà máy nhiệt điện than Việt Nam theo phương án sở vào năm 2020 77,7 triệu tấn; năm 2030 190,7 triệu Căn Chương trình phát triển nguồn điện nhận thấy tỷ trọng nhiệt điện than tăng trưởng với tốc độ cao nhiệt điện than đóng vai trò chủ lực hệ thống điện Việt Nam vào năm 2020-2030 Để đảm bảo an ninh lượng, hỗ trợ phát triển kinh tế bên cạnh việc nâng cao khả khai thác than nước, xây dượng chương trình nhập than khả thi, cần thiết phải định hướng lựa chon công nghệ sản xuất điện bảo vệ môi trường cho nhà máy nhiệt điện đôt than thời gian tới với mục tiêu an toàn, tin cậy, hiệu phù hợp với điều kiện Việt Nam 1.2 Nguồn than Theo báo cáo TS Trần Xuân Hoà chủ tịch VINACOALMIN Hội nghị Quốc tế (Coaltrans 9/2010) có 54 mỏ than vận hành tập đoàn VINACOALMIN với tổng sản lượng khai thác 46 Triệu tấn/năm Trong đó: - mỏ lớn khai thác lộ thiên với sản lượng triệu /năm (Cao Sơn, Cọc 6, Đèo Nai, Núi Béo) - 15 hầm bán lỗ thiên với sản lượng hàng năm khoảng 100 ngàn -700 ngàn cho hầm lị, có số hầm lị bán lỗ thiên nhỏ với sản lượng khai thác hàng năm nhỏ 100 ngàn - 30 hầm lò khai thác than có hầm lị có sản lượng khai thác triệu tấn/năm Còn hầm lò khác có sản lượng khai thác nhỏ triệu tấn/năm Hiện VINACOALMIN vận hành nhà máy sàng tuyển than (Khống sàng) Hịn gai triệu /năm; Cửa ông 10 triệu /năm, Vàng Danh triệu tấn/ năm Từ năm 2006 đến 2009 VINACOALMIN sản xuất được177 triệu than nguyên khai Năm 2010 sản xuất 46-47 Triệu than nguyên khai tương đương với 43-44 triệu quy đổi/năm (Than thương phẩm) Dự kiến sản xuất than thương phẩm là: 58 triệu 2015 73 triệu vào năm 2020 Sản lượng than khai thác từ 2006-đến 2010 Hạng mục Đơn vị 2006 2007 2008 2009 2010 Than nguyên khai 10 TOE/năm 40.757 45.494 44.724 45.946 47.470 Mỏ lộ thiên 106TOE/năm 24.473 26.797 25.333 25.760 26.690 Hầm lò 106TOE/năm 14.730 16.310 17.533 18.170 20.450 Dạng khác 106TOE/năm 1.554 2.3887 1,893 2.016 0.330 % 60 58.9 56.6 56.1 56.2 Triệu m3 STT Trong Tỷ lệ lộ thiên so với tổng Vận chuyển than 192.991 210.588 216.381 208.730 226.480 Tỷ lệ m /t 7.89 7.86 8.54 8.10 8.49 Khối lượng vận 10m3 363.9 274.75 280.50 318.92 358.87 Nhiệt độ qntg cấp tr qntgc2 o C 540 Nhiệt độ nước cấp vào hâm cấp t nctc1 o C 260 Nhiệt độ nước cấp hâm cấp t ncsc2 o C 300 Entanpi nước bao i' kJ/kg 1776 Entanpi nhiệt i qn kJ/kg 3399 cấp i nctc1 kJ/kg 1133 Entanpi nước cấp hâm cấp i ncsc2 kJ/kg 1334 iv qntgc1 kJ/kg 3076 2) ir qntgc1 kJ/kg 3309 Entanpi qntg cấp ir qntgc2 kJ/kg 3530 % Entanpi nước cấp trước hâm Entanpi vào qntg cấp Entanpi qntg cấp (vào qntg cấp Giá trị thổi ρ chọn D.(iqn-inc)+Dqntg(ir qntg - Nhiệt sử dụng hữu ích lò Q1 iv qntg ) +Dxả(i'-inc) kW 1300417.33 Tiêu hao nhiên liệu toàn phần B Q 100/( Qtlv.η lh ) kg/s 65.59 Tiêu hao nhiên liệu tính toán B tt B.(100-q )/100 kg/s 62.96 79 THIẾT KẾ BUỒNG LỬA Chọn vòi phun dẹt *Chọn số lượng vòi phun n = 36 * Đặt vòi phun vai lị lửa hình W BẢNG ĐẶC TÍNH VỊI PHUN Cơng thức Ký hiệu Đơn vị tính Kiến nghị Chọn Số phần trăm gió cấp γ1 % lị - 182 ÷ 15 15 Số phần trăm gió cấp γ2 % 65 Số phần trăm gió cấp γ3 % 20 Thể tích gió cấp V1 m3/h 41600977.17 Thể tích gió cấp V2 m3/h 205439613.3 Thể tích gió cấp V3 m3/h 63212188.7 Tốc độ gió cấp ϖI m/s lị - 181 27-32 30 Tốc độ gió cấp ϖ II m/s lò - 182 27-32 32 Tốc độ gió cấp ϖ III m/s Tên Tiết diện gió cấp Tiết diện gió cấp Tiết diện gió cấp V1 3600.n.ω1 10.700 m V2 3600.n.ω 49.537 m2 V3 3600.n.ω 15.242 f1 m2 f2 f3 32 80 Xác định kích thước buồng lửa Theo bảng 9.5- lò -191, chọn q v = B tt Qtlv /V bl = 77000 W/m3 * Thể tích buồng lửa: 17819 m3 35 m V bl = B tt Qtlv /q v = *Chọn chiều cao buồng lửa: phụ thuộc vào chiều dài lửa Chọn chiều dài lửa : l nl = Buồng lửa tạo nên ống sinh hơi, ống liên kết với màng *Buồng lửa chia làm 02 phần, phần phần Kích thước mặt cắt ngang phần Chiều sâu: b 9.9 m Chiều rộng: a 32.1 m Chiều sâu: b 17.1 m Chiều rộng: a 32.1 m F1 324.72 m2 F2 14.85 m2 F3 145.35 m2 F4 75.69 m2 → Fb 560.61 m2 1665.99 m2 1762.29 m2 Kích thước mặt cắt ngang phần (Buồng lửa phía tạo thành vai lò phễu xỉ đáy lị.) Góc phễu xỉ đáy lị 550 Xác định diện tích buồng lửa a Diện tích tường bên b Diện tích tường trước F t = Σ l t a c Diện tích tường sau F s = Σ l s a d Diện tích trần buồng lửa đáy buồng lửa 81 F p =Σ l p a 606.69 m2 e Diện tích tồn buồng lửa F bl =2.F b +F t +F s +F p 2300.72 f Thể tích tồn buồng lửa V bl = F b a 17995.581 m3 38.4 m Vậy thể tích giả thiết hình vẽ gần thể tích ban đầu Kiểm tra lại chiều dài lửa chiều dài lửa : l nl = Đặc tính cấu tạo dàn ống sinh độ đặt ống buồng lửa * Chọn đường kính dàn ống sinh hơi, d 60 mm 75 mm * S/d = 1.05 ÷ 1.25 → S = (63÷75) mm, chọn S = * Khoảng cách từ tâm ống đến tường: e = (0.8÷1)d Tường bên: e/d = mm 60/60 Tường trước tường sau: e/d= 62.5/60 * Để cải thiện trình cháy góc buồng lửa ta vát góc tường buồng lửa Số ống tường trước tường sau: n 427 Số ống tường bên: n 127 82 BẢNG ĐẶC TÍNH CẤU TẠO DÀN ỐNG SINH HƠI Tên Ký Đơn Tường Tường Tường hiệu Diện tích vị bên sau trước m2 560.61 1762.29 1665.99 1655.07 606.69 836.40 Đường kính ngồi ống d mm 60.00 60.00 60.00 Bước ống s mm 75.00 75.00 75.00 1.25 1.25 1.25 Bước ống tương đối Số ống Qnbx Pheston Đai đốt s/d n 60.00 127.00 427.00 427.00 427.00 Khoảng cách từ tâm ống đến tường e mm 60.00 62.50 62.50 0.98 0.98 0.98 Hệ số xạ hữu hiệu x = f(S/d, e) x 0.70 0.70 Diện tích bề mặt xạ hữu hiệuH i =F i x i F i bx m2 Fbx m2 549.40 1727.04 1632.67 1158.55 424.68 Tổng diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt xạ ΣFibx 5205.34 Hệ số góc x tra theo tốn đồ hình 10.5 trang 226 sách lò Chiều rộng đai đốt lấy 8,5m 83 BẢNG ĐẶC TÍNH SẢN PHẨM CHÁY Các đường khói Đại lượng Bđqn Dãy Đơn vị nửa bxạ pheston Qn c2 Qntg c2 Qn c1 Qntg c1 hn c2 Hệ số khơng khí thừa hnc1 skk c2 skkc1 1.1 1.1 1.11 1.125 1.135 1.135 1.145 1.15 1.23 1.23 V RO2 m3/kg 1.07 1.07 1.07 1.07 0.64 0.43 0.64 0.43 1.07 1.07 V0 N2 m3/kg 4.39 4.39 4.39 4.39 2.64 1.76 2.64 1.76 4.39 4.39 V0 H2O m3/kg 0.41 0.41 0.41 0.41 0.25 0.16 0.25 0.16 0.41 0.41 V0 m3/kg 5.55 5.55 5.55 5.55 3.33 2.22 3.33 2.22 5.55 5.55 V N2 = V0 N2 +(α-1) V0 m3/kg 4.95 4.95 5.00 5.09 3.08 2.06 3.12 2.09 5.67 5.67 V H2O = V0 H2O +0.0161(α-1) V0 m3/kg 0.42 0.42 0.42 0.42 0.25 0.17 0.25 0.17 0.43 0.43 V k = V RO2 + V N2 + V H2O m3/kg 6.44 6.44 6.50 6.58 3.98 2.65 4.02 2.69 7.17 7.17 r RO2 = V RO2 / V k m3/kg 0.17 0.17 0.17 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.15 0.15 r H2O = V H2O / V k m3/kg 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 r n = r H2O + r RO2 m3/kg 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.22 0.22 0.21 0.21 μ=10Alva b / V k g/m3tc 40.17 40.17 39.82 39.31 64.96 97.44 64.41 96.21 36.06 36.06 Lưu lượng khói chia theo tỉ lệ 60% cho bên phải gồm QN1 HN2 40% bên trái gồm QNTG1 HN1 Tỷ lệ tro nhiên liệu bay theo khói a b = 0.9 (lị thải xỉ khơ) 84 BẢNG ENTANPI KHĨI VÀ NHIỆT ĐỘ KHÓI θ o C 100 200 300 400 500 600 700 958.9 800 900 1000 1100 (Cθ) KK kg/m3tc 130.0 261.2 402.0 540.0 685.0 828.0 (Cθ) RO2 170.0 357.5 558.0 772.0 995.0 1218.0 1431.1 1704.9 1953.3 2203.5 2458.4 (Cθ) N2 129.6 259.9 393.0 528.0 665.0 804.0 947.5 (Cθ) H20 151.0 304.5 462.0 628.0 795.0 966.0 1148.8 1334.4 1526.1 1722.9 1925.1 721.5 1450.4 2231.9 2998.1 3803.1 4597.1 5323.6 6054.8 6978.6 7821.1 8675.3 I0 RO2 = V RO2 (Cθ) RO2 182.6 383.9 I0 N2 = V0 N2 (Cθ) N2 569.1 1141.6 1726.1 2319.0 2920.7 3531.2 4161.5 4803.1 5445.4 6112.4 6780.1 I0 H2O = V0 H2O (Cθ) H20 61.8 124.5 I0 K = I0 RO2 + I0 N2 + I0 H2O 813.5 1650.0 2514.3 3404.9 4314.4 5234.4 6168.3 7179.8 8167.3 9183.5 10207.7 I0 KK = V0(Cθ) KK kJ/kg 599.3 188.9 829.1 256.8 85 1090.6 1256.9 1408.7 1562.6 1093.6 1239.8 1391.7 1543.7 1068.7 1308.2 1537.0 1831.1 2097.9 2366.6 2640.4 325.1 395.0 469.8 545.7 624.1 704.5 787.2 θ o C 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 (Cθ) KK kg/m3tc 1718.2 1874.9 2032.5 2191.5 2351.7 2512.3 2674.3 2836.3 3000.0 3234.0 3410.0 (Cθ) RO2 2715.6 2976.7 3239.0 3503.1 3768.8 4035.3 4304.7 4574.0 4844.2 5124.0 5390.0 (Cθ) N2 1697.2 1852.8 2028.7 2166.0 2324.5 2484.0 2643.7 2804.0 2965.0 3108.0 3300.0 (Cθ) H20 2132.3 2343.6 2559.2 2779.1 3001.8 3229.3 3458.3 3690.6 3925.6 4158.0 4400.0 I0 KK = V0(Cθ) KK kJ/kg 9539.3 10409.3 11284.6 12167.3 13056.6 13948.1 14847.6 15747.3 16656.1 17955.3 18932.4 I0 RO2 = V RO2 (Cθ) RO2 2916.6 3197.1 3478.8 3762.4 4047.8 4334.0 4623.3 4912.6 5202.8 5503.3 5789.0 I0 N2 = V0 N2 (Cθ) N2 7454.0 8137.4 8910.2 9513.1 10209.2 10910.0 11611.0 12315.3 13022.3 13650.4 14493.7 I0 H2O = V0 H2O (Cθ) H20 871.9 I0 K = I0 RO2 + I0 N2 + I0 H2O 958.3 1046.5 1136.4 1227.5 1320.5 1414.2 1509.1 1605.2 1700.3 1799.2 11242.5 12292.8 13435.5 14411.9 15484.4 16564.5 17648.5 18737.0 19830.4 20854.0 22081.9 86 θ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1600 1800 2000 2200 I0 k 813.5 1650.0 2514.3 3404.9 4314.4 5234.4 6168.3 7179.8 8167.3 9183.5 10207.7 11242.5 12292.8 13435.5 15484.4 17648.5 19830.4 22081.9 I0 kk 721.5 1450.4 2231.9 2998.1 3803.1 4597.1 5323.6 6054.8 6978.6 7821.1 8675.3 9539.3 10409.3 11284.6 13056.6 14847.6 16656.1 18932.4 α buồng đốt 1.1 I ∆I 885.6 1795.0 909.4 2737.5 3704.7 967.3 4694.7 5694.1 999.3 6700.7 7785.3 1084.7 8865.2 9965.6 1100.4 11075.2 12196.4 1121.1 13333.7 14563.9 1230.2 16790.1 19133.3 2343.2 21496.0 23975.1 2479.1 α Các đoạn đường khí Bộ nhiệt Bộ qntg 1.11 1.125 I ∆I I ∆I 892.9 903.7 1809.5 916.7 1831.3 927.6 2759.8 2793.3 3734.7 974.9 3779.7 986.4 4732.8 4789.8 5740.0 1007.3 5809.0 1019.2 6753.9 6833.8 7845.9 1092.0 7936.7 1102.9 8935.0 9039.6 10043.8 1108.9 10161.1 1121.5 11162.0 11292.1 12291.8 1129.8 12434.9 1142.7 13437.8 13594.0 14676.8 1239.0 14846.0 1252.1 16920.6 17116.5 19281.7 2361.1 19504.5 2388.0 21662.5 21912.4 24164.4 2501.9 24448.4 2536.1 87 Bộ nhiệt 1.135 tl 60% I ∆I 546.5 1107.5 560.9 1689.4 2285.8 596.4 2896.7 3513.0 616.3 4132.2 4798.3 666.2 5465.7 6143.6 678.0 6827.3 7518.2 690.8 8218.8 8975.3 756.5 10348.2 11791.8 1443.5 13247.4 14782.6 1535.3 θ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1600 1800 2000 2200 Ik 813 1650 2514 3405 4314 5234 6168 7180 8167 9184 10208 11242 12293 13435 15484 17649 19830 22082 I kk 721 1450 2232 2998 3803 4597 5324 6055 6979 7821 8675 9539 10409 11285 13057 14848 16656 18932 Bộ qntg tỉ lệ 40% I ∆I 364 738 374 1126 1524 398 1931 2342 411 2755 3199 444 3644 4096 452 4552 5012 461 5479 5984 504 6899 7861 962 8832 9855 1024 α Các đoạn đường khí Bộ hâm nước Bộ hâm nước Bộ sấy kk2 tỉ lệ tỉ lệ 60% 40% I ∆I I ∆I I ∆I 551 369 979 1116 565 747 378 1984 1004 1703 1140 3028 2304 601 1542 402 4094 1067 2920 1954 5189 3541 621 2370 416 6292 1103 4164 2787 7393 4835 671 3235 448 8572 1180 5508 3686 9772 6191 683 4143 457 10982 1210 6879 4604 12203 7575 696 5069 466 13436 1233 8281 5542 14687 9043 762 6051 510 16031 1344 10427 6977 18487 11881 1454 7950 973 21063 2576 13347 8932 23661 14896 1549 9969 1037 26436 2775 88 Bộ sấy kk1 I 979 1984 3028 4094 5189 6292 7393 8572 9772 10982 12203 13436 14687 16031 18487 21063 23661 26436 ∆I 1004 1067 1103 1180 1210 1233 1344 2576 2775 Tính truyền nhiệt buồng lửa Tên Ký hiệu Đơn vị Cơng thức tính Hệ số bám bẩn ξ Sách lò trang 229 Độ đặt ống ψ ψ=F bx /F bl Hệ sô giữ nhiệt φ Hệ số hiệu chỉnh m Do lửa đốt bột than Độ đen lửa phần sáng as Sách lò trang 232 Độ đen lửa phần không sáng a ks Độ đen lửa a nl m.a s +(m-1).a ks Độ đen buồng lửa a bl a nl /(a nl +(1-a nl ).Ψξ) Vị trí tương đối điểm có nhiệt độ cao X L2/L1 Đo hình vẽ Hệ số hiệu chỉnh M 0,59-0,5X (Sách lò trang 238) Hệ số khơng khí thừa cửa buồng lửa α' bl Hệ số khơng khí lọt buồng lửa Δα bl Hệ số khơng khí lọt hệ thống nghiền than Δα ngh o Nhiệt độ khơng khí nóng tn kk C n Entanpi khơng khí nóng I kk kJ/kg Hệ số khơng khí thừa cuối sấy khơng khí α''skk1 a bl -Da bl - Da ngh Nhiệt lượng khơng khí nóng mang vào buồng lửa Q kkn kJ/kg α''skk1In kk + (Da bl + Da ng )Il kk Lượng nhiệt sinh buồng đốt Qs kJ/kg Qtlv +Q kkn o Nhiệt độ cháy lý thuyết θa C Tra bảng '' o Nhiệt độ khói sau buồng lửa θ bl C Giả thiết sau kiểm tra '' Entanpi khói sau buồng lửa I bl kJ/kg Tra bảng với α = 1.1 Tỷ nhiệt trung bình khói VC tb kJ/kg (Q s -I'' bl )/(θ a -θ'' bl ) Lượng nhiệt xạ buồng lửa Q bx kJ/kg Q s -I'' bl Diện tích xạ H bx m 89 ϕ B1Qbx  θa   − 1 " −8 5,672.10 Mε ablθ blθ a M  θ bl"  Kết 0.4 0.999780237 0.8 0.8 0.909090909 0.257142857 0.461428571 1.1 0.05 0.05 400 2998.094445 3023.05618 24815.05618 2267.761 1112 12765.04906 10.78048741 12050.00712 5207.688 Tài liệu tham khảo [1] Thiết bị Lò hơi, Trương Duy Nghĩa - Nguyễn Sĩ Mão, nhà xuất Khoa học kỹ thuật 1976 [2] Vận hành thiết bị Lò Tuabin nhà máy nhiệt điện, Đỗ văn Thắng, nhà xuất Giáo dục 2008 [3] Công nghệ kỹ thuật cháy tiên tiến, Nguyễn Sĩ Mão, Tài liệu giảng dạy cho học viên cao học [4] Chế độ thay đổi vận hành tối ưu thiết bị Lò hơi, Nguyễn Sĩ Mão, Tài liệu giảng dạy cho học viên cao học [5] Lý thuyết cháy thiết bị cháy, Nguyễn Sĩ Mão, nhà xuất Khoa học kỹ thuật 2002 [6] 90 Phụ lục: Các hình vẽ Hình 1: Kích thước buồng đốt lị cho tổ máy 600MW Hình 2: Sơ đồ phân vùng buồng đốt lò cho tổ máy 600MW 91 Than bột gió cấp Dịng lỗng Gió cấp Dịng đậm Gió cấp Hình 3: Bố trí vịi phun đốt than bột phân phối gió cấp 1, 2, Hình 4: Mơ tả hệ thống vòi đốt 92 Vách Bao ngăn Vách ngăn Ống nước xuống Bộ nhiệt mành Lỗ bố trí vịi đốt Ngực lị Phần Phần Ống cấp Vòm lò; Tường đứng Tường vát; Tường bên Phần phễu tro Phần phễu tro Ống cấp Hình 7: Phủ vật liệu cách nhiệt buồng đốt Hình 6: Buồng đốt Hình 8: Sơ đồ bố trí thiết bị lị cho tổ máy 600MW 93 ... địa, phải tận dụng than có chất lượng thấp hơn, khó cháy Nhận thức vấn đề chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu khí động học buồng lửa đốt than bột ứng dụng vào công nghệ cháy than antraxit Việt Nam? ?? Tên đề... nhằm ứng dụng vào đốt than Việt Nam Nghiên cứu sử dụng than vấn đề không Việt Nam mà giới quan tâm, kết nghiên cứu đóng góp phần vào việc sử dụng lượng hiệu giảm thiểu phát thải khí Nghiên cứu. .. vực nghiên cứu; - Nghiên cứu, tìm hiểu chuyên sâu sở lý thuyết cháy bản, lý thuyết cháy nâng cao lý thuyết cháy ứng dụng đốt than bột, phân tích dạng buồng đốt than bột để lựa chọn dạng buồng đốt