Thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 75th (link full bản vẽ ở trang cuối)

Đồ Án Lị Hơi LỜI NĨI ĐẦU L ị thiết bị thiếu kinh tế quốc dân, quốc phịng Nó khơng dùng khu công nghiệp lớn như: nhà máy nhiệt điện, khu cơng nghiệp khí,…mà cịn sử dụng sở sản xuất nhỏ để phục vụ sản xuất nhu cầu hàng ngày như: sưởi ấm, nhà máy dệt, sấy, nấu cơm,… Trong nhà máy nhiệt điện, lị thiết bị khơng thể thiếu đồng thời thiết bị vận hành phức tạp, có nhiệm vụ sản xuất nhiệt để cấp cho tuôc bin Trong lĩnh vực cơng nghiệp, lị dùng để sản xuất nước Hơi nước dùng làm chất tải nhiệt trung gian thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho sản phẩm Nhằm ôn lại kiến thức học lò học kỳ trước để bước đầu làm quen với việc thiết kế lò hơi, học kỳ em nhận nhiệm vụ thiết kế lị có sản lượng 75 t/h Mặc dù em nhận hướng dẫn tận tình q thầy giáo, có tham khảo số tài liệu trao đổi với bạn bè, lần em thiết kế lò hơi, kiến thức cịn hạn chế chưa có kinh nghiệm nên q trình thiết kế chắn khơng tránh khỏi sai sót Em kính mong nhận góp ý dẫn tận tình q thầy giáo để kiến thức em tốt Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thiết kế Trần Anh Hiếu Sinh viên: Trần Anh Hiếu Trang Đồ Án Lò Hơi CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH 1.1 Nhiệm vụ thiết kế: 1.Sản lượng định mức: D = 75 t/h 2.Áp suất đầu nhiệt: pqn = 6,4 MPa 3.Nhiệt độ đầu nhiệt: tqn = 445oC 4.Nhiệt độ nước cấp: tnc = 180oC 5.Nhiên liệu có thành phần sau: Thành Clv Hlv Olv Nlv Slv Wlv Alv Vch phần % 67,57 4,76 1,8 7,38 0,49 t1 t2 10 14,5 1100oC 1240oC 1360oC Nhiệt trị thấp làm việc nhiên liệu: Qtlv = 27 MJ/kg =27000 kJ/kg Theo bảng 2-2 trang 17 tài liệu (TL1), với nhiên liệu có V ch = 14,5 % than gầy loại than có tuổi thành tương đối cao, lượng cacbon tương đối nhiều, chất bốc thay đổi khoảng pnc = 1,1(1,08 ÷ 1,10)pqn = 1,1.64(1,08 ÷ 1,10) = 76,032 ÷ 77,44 => chọn pnc = 77 bar => i’nc (pnc = 77bar, tnc = 180oC) = 766,52 kJ/kg Vậy B 75000(3280,532  766,52) 100 = 7,77.103 [kg/h] = 7,77 [t/h] 89,89.27000 3.4.3 Lượng nhiên liệu tiêu thụ tính tốn: Btt =B STT Đại 100 q 100 =7,77 =7,537 [t/h] 100 100 Tên đại lượng hay sở chọn hay Kết Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Đơn Trang 15 i” qn(pqn = 64 bar, tqn = 445oC) = Đồ Án Lò Hơi lượng Qlvt công thức Nhiệt trị thấp làm việc nhiên liệu th Theo nhiệm vụ thiết kế Ith Tra theo bảng 1.2 IKK q2 (I Q q = 100% = th Qđv q3 q4 q5 q6 10 ∑η 27000 vị kJ/kg 150 2175,0524 kJ/kg 403,0695 kJ/kg 6,366 % Chọn theo buồng đốt nhiên liệu đốt % Chọn theo cấu trúc buồng lửa cách đốt nhiên liệu Xác định theo đồ thị q5 = f(D) % 0,7 % 0,044 % 10,11 % 89,89 % 766,52 kJ/kg 3280,532 kJ/kg .V0KK.(C)KK o α th I kkl )(100 q ) t Qlv Q6 100 a x (C.θ) x A lv = q6 = Qdv Qdv Tổng tổn thất nhiệt qua lò C i 11  12 inc 13 iqn  = q1 = 100 -  i Tra bảng nước chưa sôi nhiệt áp suất tương ứng Tra bảng nước chưa sôi nhiệt áp suất tương ứng Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 16 Đồ Án Lò Hơi 14 Qhi 15 B 16 Btt CHƯƠNG 4: Qhi = Q1 = D(i”qn – i’nc) Q1 B 100  lh Qtlv 100  q Btt  B 100 52,375 kW 7,77.103 kg/h 7,537.103 kg/h THIẾT KẾ BUỒNG LỬA 4.1 Xác định kích thước hình học buồng lửa: Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 17 Đồ Án Lị Hơi 4.1.1 Xác định thể tích buồng lửa: Thể tích buồng lửa tính sở chọn nhiệt thể tích buồng lửa q v, tính theo công thức sau: V bl B t Q tlv  , [m ] qv Vbl = a.b.H , [m3] Trong đó: Bt - lượng nhiên liệu tiêu thụ tính tốn,kg/h qv - nhiệt thể tích buồng lửa, với buồng lửa phun thải xỉ khô theo TL2 trang 19 ta chọn q v = 150 kW/m3 a – Chiều rộng buồng lửa, [m] b – Chiều sâu buồng lửa, [m] H- Chiều cao buồng lửa, [m] Vbl  7,537.103.27000 376,85 m3 150.3600 4.1.2 Chiều cao buồng lửa: Chiều cao buồng lửa lựa chọn sở bảo đảm chiều dài lửa nhiên liệu cháy kiệt trước khỏi buồng lửa chiều dài lửa tạo nên trình cháy tùy thuộc vào loại nhiên liệu đốt cơng suất lị Chiều dài lửa tính hình vẽ sau: Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 18 Đồ Án Lò Hơi l3 l2 l1 Chiều dài lửa: lnl = l1 + l2 + l3 ,[m] Đối với buồng lửa phun, sản lượng D = 75 t/h chọn chiều dài lửa 13 m Chiều rộng buồng lửa: a a = 0,67 D , [m] a = 0,67 75 = 5,8 [m] Chiều sâu buồng lửa: b b = (1,1 ÷ 1,25)a Hay b = (4,6 ÷ 5,2) ,[m] Chọn b = [m] Diện tích tiết diện ngang buồng lửa: Fbl Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 19 Đồ Án Lò Hơi Fbl = a.b ,[m2] Fbl = 5,8.5 = 29 [m2] Theo ta chọn chiều dài lửa lnl = 13m, ta có chiều cao buồng lửa lấy chiều dài lửa.Vậy H = 13m Thể tích buồng lửa là: Vbl Vbl = a.b.H ,[m3] Vbl = 5,8.5.13 = 377 [m3] So sánh với thể tích buồng lửa tính theo nhiệt thể tích thấy Vậy ta chọn kích thước buồng lửa là: a x b x H = 5,8 x x 13 [m3] 4.1.3 Chọn loại, số lượng vịi phun cách bố trí: Nhiên liệu đốt than gầy loại than khó cháy nên để đảm bảo yêu cầu như: Để dòng hổn hợp bốc cháy nhanh cháy ổn định Hiệu suất trình cháy cao Buồng lửa vận hành ổn định chắn Thì ta chọn loại vịi phun trịn Theo bảng 4.4 trang 22 TL2 với sản lượng 75T/h ta chọn vòi phun tròn đặt tường bên, tường bên vòi Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 20 Đồ Án Lò Hơi d d l Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 21 Đồ Án Lò Hơi Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 22 Đồ Án Lò Hơi Số liệu Đồ Án mơm học Lị Hơi Clv Hlv Nlv Olv Slv Alv Wlv Qlv V T1 Pqn(MPa) D(T/h) tqn(0C) tnc(0C) TT lượng7,38 cần 1,8 Công thức10 số 67,57Đại4,76 0,49 27 14,5 1100 6,4 75 Thay445 180 tính Thể tích khí VRO2 =1,866Clv + 0,7Slv VRO2 = 1,866.0,6757 + 0,7.0,0049 nguyên tử Thể tích Nitơ V0N2 = 0,79V0KK V0N2 = 0,79.7,2328 lý thuyết Thể tích V0H2O = 11,2Hlv +1,24Wlv +0,0161V0KK + 1,24Gph V0H2O = 11,2.0,0476 + 1,24.0.08 + 0,0161.7,2328 nước lý thuyết Thể tích khói V0Khoi = V0Khoi K + V0Nước = VRO2 + V0N2 + V0Nước V0Khoi = 1,2643 + 5,7139 + 0,7488 lý thuyết Thể tích Nitơ VN2 = 0,79V0KK VN2 = 0,79.1,25.7,2328 thực tế Thể tích VH2O = 0,7488 + 0,0161.(1,25 – 1).7,2328 VH2O = V0H2O + 0,0161( -1)V0KK lv lv ph nước thực tế Hay VH2O = 11,2H + 1,24W +1,24G +0,0161V0KK Thể tích khói VKhoi = VKhoi K + VH2O = VRO2 + VN2 + VH2O VKhói = 1,2643 + 7,1424 + 0,7779 Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 23 Đáp số 1,2643 5,7139 0,7488 7,7270 7,1424 0,7779 9,1846 Đồ Án Lò Hơi thực tế TT Đại lượng cần tính Thể tích khơng khí lý thuyết Thể tích khơng khí thực tế Công thức Thay số Đáp số Đơn vị V0KK = 8,89Clv + 26,67Hlv + 3,33(Slv – Olv ) V0KK = 8,89.0,6757 + 26,67.0,0467 + 3,33.( 0,0049 -,0,018) 7,2328 m3tc/kg VKK = .V0KK VKK = 1,25.7,2328 9,041 m3tc/kg Bảng 1.1 Đặc tính sản phẩm cháy STT Tên đại lượng Ký hiệu Hệ số khơng khí ” thừa đầu Hệ số khơng khí  thừa trung bình Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Công thức Đơn vị 0,5.(’ + ”) Trang 24 BL & PT BQN2 BQN1 BHN2 BSKK2 BHN1 BS 1,25 1,275 1,3 1,32 1,37 1,39 1,4 1,25 1,2625 1,2875 1,31 1,345 1,38 1,4 Đồ Án Lò Hơi Thể tích khơng khí lý thuyết Lượng khơng khí thừa Thể tích nước lý thuyết Thể tích nước thực tế Thể tích khí ba nguyên tử Thể tích Nitơ lý thuyết Thể tích khói thực V0KK Vthừa 7,2328 VH2O m3tc/kg ( - 1).V0KK V0H2O m3tc/kg 0,7488 VRO2 1,2643 m3tc/kg V0N2 5,7139 m3tc/kg VKhói VRO2+V0N2+VH2O +( -1)V0KK 1,8986 2,0794 2,2422 2,4953 2,7485 0,7779 0,77937 0,78228 0,7849 9,5643 9,7466 3,0 0,78897 0,79305 0,7 9,8399 10,0053 10,2625 10,5197 10 m3tc/kg m3tc/kg V0H2O + 0,0161( -1)V0KK 1,8082 m3tc/kg 10 Phân thể tích rH2O nước rH2O = V H 2O VKkoi 0,0783 0,0768 0,0761 0,0748 0,0730 0,07118 0,0 11 Phân thể tích rRO2 khí nguyên tử rRO2 = V RO V Khoi 0,1322 0,1297 0,1285 0,1264 0,1232 0,1202 12 Phân thể tích rn khí Nồng độ tro bay  theo khói 0,2105 0,2065 0,2046 0,2012 0,1962 0,19138 0,1 8,3644 8,2080 8,1302 7,9958 7,7954 7,6048 13 rn = rRO2 + rH2O g/m3tc A lv ab 10 V Khói 14 Tỷ lệ tro bay ab 0,8 15 Độ tro làm việc Alv 10 Sinh Viên: Trần Anh Hiếu % Trang 25 0,1 7,4 Đồ Án Lò Hơi STT Các phận lò Buồng lửa Cụm pheston BQN cấp BQN cấp BHN cấp BSKK cấp BHN cấp BSKK cấp Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Hệ số khơng khí thừa Đầu vào ’ Đầu ” 1,25 1,25 1,25 1,25 1,275 1,275 1,3 1,3 1,32 1,32 1,37 1,37 1,39 1,39 1,44 Trang 26 Bảng 1.2 Entanpy khơng khí khói  (C 129,95 216,24 394,89 531,2 670,9 813,36 958,86 1090,56 1256,94 (C)CO2 170,03 357,4 558,81 771,83 994,35 1224,66 1431,07 1704,88 1952,28 (C)N2 129,58 259,02 302,01 526,52 683,8 804,12 947,52 1093,6 1239,84 (C)H2O 151,02 304,46 462,72 626,16 794,8546 968,88 1148,84 1334,4 1526,13 (C)Tro 81 169,8 261 360 458 560 662 768 825 1000 1408,7 1100 1562,55 1200 1718,1 2203,5 2458,39 2716,56 1391,7 1513,74 1697,16 1722,9 1925,11 2132,28 985 1092 1212 1300 1874,85 1400 2032,52 1976,74 3239,04 1852,76 2028,72 2343,64 2559,2 1300 1585 1500 2191,5 1600 2351,68 1700 2512,26 3503,1 3768,8 4035,31 2166 2324.48 2484,04 2779,05 3001,76 3229,32 1758 1880 2065 1800 2674,26 4304,7 2643,66 3458,34 2185 1900 2836,32 4573,98 2804,02 3600,57 2385 2000 2100 2200 2300 3000 3163,02 3327,5 3492,32 4814,2 5115,39 5386,48 5658,46 2965 3127,32 3289,22 3452,3 3925.6000 4163,04 4401,98 4643,47 2514 2640 2762 2400 3658,08 2500 3823 5930,4 6202,75 3615,36 3778,5 4887,6 5132 100 200 300 400 500 600 700 800 900 BL PT IRO2 IN2 IH2O I0KK I0Khoi 214,9689 740,4072 113,0838 939,9024 1068,4599 451,8608 1480,0144 227,9796 1564,0207 2159,8548 706,5035 1725,6549 346,4847 2856,1604 2778,6432 975,8247 3008,4826 468,8686 3842,0634 4453,1759 1257,1567 3907,1648 595,1871 4852,4855 5759,5086 1548,3376 4594,6613 725,4973 5882,8702 6868,4963 1809,3018 5414,0345 860,2514 6935,2426 8083,5877 2155,4798 6248,7210 999,1987 7887,8024 9403,3995 2468,2676 7084,3218 1142,7661 9091,1956 10695,3555 10188,845 2785,8851 7952,0346 1290,1075 12028,0272 3108,1425 8649,3590 1441,5224 11301,6116 13199,0238 3434,5468 9697,4025 1596,6513 12426,6737 14728,6006 10586,485 13560,415 2499,1924 1754,9176 14840,5954 4095,1183 11591,9032 1916,3290 14700,8107 17603,3504 15850,681 4428,9693 12376,3074 2080,9526 18886,2294 4764,8938 13281,8463 2247,7179 17009,2311 20294,4580 5101,8424 14193,5562 2418,1148 18170,6741 21713,5134 15105,608 5442,4322 2589,6050 19342,3877 23137,6461 16021,889 5782,8829 2696,1068 20514,5353 24500,8796 21698,400 6086,5931 16941,7135 2939,4893 25967,7958 6467,3876 17869,1937 3117,2844 22877,4911 27453,8657 6810,1267 18794,2742 3296,2026 24067,1420 28900,6034 7153,9910 19726,0970 3477,0303 25259,2521 30357,1183 26458,161 7497,8047 20657,8055 3659,8349 31815,4451 7842,1368 21589,9712 3842,8416 27650,9944 33274,9496 BQN2 BQN1 BHN2 BSKK2 BHN1 BSKK1 Khói thải =1,25 =1,25 =1,275 =1,3 =1,32 =1,37 =1,39 =1,44 =1,44 Nhiệt độ IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] IK [kJ/kg] Sinh viên: Trần Anh Hiếu Trang 27 ITro 6,48 13,584 20,88 28,8 36,64 44,8 53 61,44 66 78,8 87,36 96,96 104 126,8 140,64 150,4 165,2 174,8 190,8 201,12 211,2 220,96 Đồ án Lò Hơi  100 200 300 400 500 600 8531,0856 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 14654,0385 16111,7867 17932,2290 18334,6991 21405,3531 22989,5397 24697,1658 26421,3819 28148,0430 29820,3134 31593,5158 33384,4384 35138,3489 8678,1573 10043,7794 10217,1605 11633,9852 11831,1803 13034,1544 13261,4343 13488,7142 14654,038 14908,7597 15163,4808 16111,7867 16394,3270 16676,8673 17932,2290 18242,8959 18553,5627 18334,6991 Sinh Viên: Trần Anh Hiếu 5711,4362 7348,944 8795,8147 10355,865 Trang 28 2783,4069 3856,3025 3913,4257 5903,5393 5980,3806 7591,5683 7688,618 9089,9582 1488,4969 1488,4969 2861,6079 2861,6079 4056,2337 6172,4838 Đồ án Lò Hơi LINK FULL BẢN VẼ: https://drive.google.com/file/d/1pre0zbyC6ji54EWmd_FjUUcY9OOQZhHT/view?usp=sharing Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 29 ... Theo bảng 4.4 trang 22 TL2 với sản lượng 75T/h ta chọn vòi phun tròn đặt tường bên, tường bên vòi Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 20 Đồ Án Lò Hơi d d l Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang 21 Đồ Án Lò Hơi. .. liệu đốt, phương pháp đốt điều kiện vận hành Với lò buồng lửa phun đốt bột than ta chọn ”bl = 1,25 Hệ số khơng khí lọt vào phần tử lị (với lị có sản lượng D = 75 t/h ), chọn theo bảng 2.1 trang. .. thành lập bảng entanpi khơng khí khói ( từ 100 ÷ 2500oC) bảng 1-2 Theo trang 10 TL2 ta tính entanpi sản phẩm cháy phạm vi nhiệt độ bảng 1-2 Sinh Viên: Trần Anh Hiếu Trang Bảng 1.1 Đặc tính sản phẩm