III Cỏc DA TKV đó xỏc nhận ngoài QH
1. Loại lũ hơ
Theo phương phỏp tuần hoàn của nước-hơi trong lũ hơi, cú ba loại lũ : - Loại tuần hoàn tự nhiờn.
- Loại tuần hoàn bỏn cưỡng bức. - Loại trực lưu.
a) Loại tuần hoàn tự nhiờn
Loại tuần hoàn tự nhiờn cú cấu hỡnh đơn giản, cỏc thụng số điều khiển ổn định và vận hành dễ nhất trong điều kiện ỏp suất hơi chớnh dưới tới hạn (hỡnh 5.1).
Hỡnh 5.1 Lũ hơi tuần hoàn tự nhiờn
Với loại tuần hoàn tự nhiờn, lưu lượng nước qua cỏc ống sinh hơi cú thể được duy trỡ một cỏch tự nhiờn chống lại sự quỏ nhiệt của cỏc ống trong dàn ống sinh hơi mà khụng cần cú bất cứ thiết bị đặc biệt nào.
Yếu tố quan trọng nhất cần được giỏm sỏt trong quỏ trỡnh vận hành là giữ mực nước của bao hơi trong dải thớch hợp để trỏnh hiện tượng quỏ nhiệt ống sinh hơi trong buồng đốt.
b). Loại tuần hoàn tự nhiờn bỏn cưỡng bức
Loại tuần hoàn tự nhiờn bỏn cưỡng bức yờu cầu phải cú cỏc thiết bị tuần hoàn trong dàn ống sinh hơi để duy trỡ lưu lượng nước cần thiết, cú chức năng tỏc nhõn làm mỏt trong cỏc ống sinh hơi chống lại hiện tượng quỏ nhiệt của cỏc ống. Cần phải cú cỏc thiết bị tuần hoàn cưỡng bức như bơm tuần hoàn, van cỏch ly, vũi phun điều khiển lưu lượng. Cỏc vũi phun điều khiển lưu lượng cú kớch cỡ thay đổi để đảm bảo tuần hoàn nước thớch hợp trong cỏc ống, trỏnh hiện tượng quỏ nhiệt.Do đú, loại tuần hoàn tự nhiờn bỏn cưỡng bức phức tạp hơn so với loại tuần hoàn tự nhiờn về cấu hỡnh, cỏch bố trớ cỏc thiết bị và về chức năng tuần hoàn của dàn ống sinh hơi. Loại lũ hơi này được thể hiện ở hỡnh 5.2.
1
2
3
4
1- Bao hơi, 2- Ống nước xuống, 3- Bơm tuần hoàn, 4-Ống gúp dưới
Hỡnh 5.2 Lũ hơi tuần hoàn tự nhiờn bỏn cưỡng bức
c) Lũ hơi trực lưu
Lũ hơi trực lưu khụng cú sự tỏi tuần hoàn nước trong cỏc ống của dàn ống sinh hơi của buồng đốt, bởi vậy cũng khụng cần cú bao hơi. Về nguyờn tắc, nước do cỏc bơm cấp nước cú chức năng như là một tỏc nhõn làm mỏt đưa nước đến cỏc ống sinh hơi, ở đú nước hấp thụ nhiệt, được chuyển thành hơi, sau đú được quỏ nhiệt đến nhiệt độ yờu cầu ở đầu ra của lũ hơi (xem hỡnh 5.3)
5.2.2. Hệ thống đốt cháy nhiên liệu
Hệ thống đốt than bột của các nhà máy nhiệt điện đốt than hiện nay có hai loại đ−ợc sử dụng phổ biến trên thế giới:
- Hệ thống đốt trực tiếp. - Hệ thống đốt gián tiếp.
a) Hệ thống đốt trực tiếp
Than bột đ−ợc thổi trực tiếp từ máy nghiền than qua các bộ phân ly tới các vòi đốt bằng các đ−ờng ống bằng gió cấp 1 nhiệt độ cao. Trong hệ thống này không có phễu than bột trung gian, thiết bị đơn giản, đ−ờng ống ngắn, hạn chế đ−ợc hiện t−ợng cháy nổ than bột trong đ−ờng ống. Tuy nhiên, hệ thống này cần phải bố trí nhiều máy nghiền và phễu than nguyên, vòi đốt có kết cấu phức tạp, phụ tải lò hơi phụ thuộc trực tiếp vào phụ tải của các máy nghiền. Khi lò hơi làm việc ở phụ tải thay đổi hoặc phụ tải thấp thì suất tiêu hao năng l−ợng cho quá trình nghiền và suất tiêu hao bi tăng cao. Một nh−ợc điểm nữa của hệ thống đốt trực tiếp là nhiệt độ hỗn hợp bột than - không khí không cao, chỉ khoảng 155oC nên ảnh h−ởng đến khả năng bén cháy của than. Hiện nay nh−ợc điểm này đã đ−ợc khắc phục bằng cách sử dụng các vòi đốt có gia nhiệt hỗn hợp bột than tr−ớc khi vào buồng đốt (pre-heating).
b) Hệ thống đốt gián tiếp
Than bột từ máy nghiền đ−ợc đ−a tới phễu than bột trung gian, sau đó đ−ợc đ−a tới các vòi đốt bằng không khí nóng cấp 1 và máy cấp than bột. Môi chất sấy và vận chuyển than bột từ máy nghiền tới phễu than trung gian là không khí nóng đ−ợc phân ly và đ−a vào buồng đốt d−ới dạng gió cấp 3. Hệ thống này dự trữ đ−ợc l−ợng than bột khá lớn trong phễu than bột nên sự làm việc của lò hơi ổn định hơn, không bị phụ thuộc vào hệ thống nghiền than. Do phụ tải lò hơi không phụ thuộc trực tiếp vào phụ tải máy nghiền nên các máy nghiền luôn làm việc đầy tải, do đó đạt hiệu quả kinh tế hơn. Hệ thống này sử dụng ít máy nghiền hơn và có thể cấp than bột liên thông giữa các phễu than bột của các lò. L−ợng gió cấp 3 có nhiệt độ thấp ảnh h−ởng đến quá trình cháy trong buồng lửa. Ngoài ra, còn dễ bị cháy nổ và tắc than bột trong hệ thống.
Một kiểu khác là trong hệ thống này ng−ời ta sử dụng khói lò kết hợp với gió nóng làm môi chất sấy, nghiền và vận chuyển than bột tới phễu than bột trung gian. L−ợng gió phân ly sau quá trình nghiền không đ−a vào lò mà sẽ đ−ợc xả ra ngoài khí quyển qua các bộ lọc túi hiệu suất cao. Hệ thống này th−ờng đ−ợc gọi là hệ thống đốt bán gián tiếp.
5.2.3 Mỏy nghiền dựng cho than cú đặc tớnh tương tự than Việt Nam
Như ta đó biết, than Việt Nam cú độ ẩm khụng lớn (Wlv ≈ 8-9%), nhưng do điều kiện thời tiết khắc nghiệt, mựa mưa kộo dài nờn trong thực tế vận hành độ ẩm dao động nhiều, cú thể lờn tới 15 - 20%. Nhiệt trị thấp, trung bỡnh khoảng 5.000 kcal/kg. Hệ số khả năng nghiền của than Việt Nam khỏ thấp, theo cỏc kết quả nghiờn cứu do VTI và Viện Năng lượng thực hiện, hệ số Kλo = 0,9 - 1,3. (HGI = 45-66). Vỡ vậy yờu cầu than bột phải cú giỏ trị R90 và R200 nhỏ để đảm bảo quỏ trỡnh bắt chỏy bột than dễ dàng khi vào buồng đốt và giảm tổn thất q4. Do đú, cỏc lũ hơi đốt than Việt Nam thường sử dụng mỏy nghiền bi (MNB) là thớch hợp theo quan điểm thiết kế trước kia của Liờn Xụ. Hiện nay cụng nghệ nghiền than trong cỏc nhà mỏy nhiệt điện cú nhiều thay đổi, cải tiến, sử dụng vật liệu mới, v.v. cú thể dựng cỏc loại mỏy nghiền tốc độ trung bỡnh (MNT) trong cỏc hệ thống chế biến
than bột để cấp than bột cho cỏc lũ hơi đốt than. Theo thống kờ, hầu hết cỏc nhà mỏy điện lớn đốt than trờn thế giới đều dựng sơ đồ hệ thống chế biến than bột sử dụng mỏy nghiền tốc độ trung bỡnh.
a) Mỏy nghiền bi
Mỏy nghiền bi được sử dụng khỏ phổ biến trong cỏc nhà mỏy điện đốt than antraxit
trờn thế giới cú dạng thựng hỡnh trụ nằm ngang, chứa cỏc viờn bi thộp đường kớnh
25 - 60 mm, tốc độ quay thấp: 15 - 25 vũng/phỳt.
Tuỳ thuộc vào thiết kế số lượng đầu vào và ra khỏi mỏy nghiền mà phõn loại mỏy nghiền một đầu hay hai đầu. Cỏc mỏy nghiền bi của Nga và Trung Quốc là loại một đầu, than nguyờn được đưa vào một đầu mỏy nghiền và hỗn hợp than bột/khụng khớ núng được đưa ra ở đầu kia.
Dựa theo cỏc tài liệu tham khảo và kinh nghiệm vận hành tại cỏc nhà mỏy điện Việt Nam, cú thể thấy mỏy nghiền bi cú cỏc ưu điểm sau:
• Cú độ tin cậy làm việc cao, thớch hợp với loại than cứng, khú nghiền. Đặc biệt khụng bị hư hỏng khi trong than nguyờn cú lẫn cỏc tạp vật như: sắt, quặng khối, đỏ, v.v.
• Vận hành và bảo dưỡng đơn giản, cú thể bổ sung bi trong khi mỏy nghiền đang làm việc.
Tuy nhiờn, mỏy nghiền bi cú cỏc nhược điểm sau:
• Trọng lượng lớn, giỏ thành cao.
• Tiờu hao điện năng cao (khoảng 30 - 32 kWh/tấn bột than), tiờu hao cỏc chi tiết nghiền lớn (500 - 600 g/ tấn bột than).
• Khụng làm việc được ở phụ tải thấp, phải đi kốm với hệ thống chế biến than cú phễu than trung gian phức tạp.
• Hệ thống chế biến than cú phễu than trung gian chiếm chỗ lớn trong mặt bằng và khụng gian nhà mỏy.
• Cú mức độ tiếng ồn cao.
• Do tuần hoàn khụng khớ trong thựng nghiền kộm, khả năng sấy than kộm nhất khi than nguyờn cú độ ẩm cao, hiệu quả nghiền của mỏy nghiền giảm đi rừ rệt. Khi than cú độ ẩm quỏ lớn, mỏy nghiền khụng thể làm việc được, do năng suất giảm quỏ nhiều.
Cỏc mỏy nghiền bi của cỏc hóng chõu Âu và Mỹ chế tạo cú cấu trỳc đa dạng hơn. Hiện nay, cỏc mỏy nghiền hai đầu đó được đưa vào ỏp dụng. Khụng khớ sấy và vận tải bột than cựng than nguyờn được đưa vào cả hai đầu mỏy nghiền, đồng thời hỗn hợp than bột/khụng khớ núng cũng được lấy ra từ hai đầu mỏy nghiền. Thiết bị phõn ly đặt ngay đầu mỏy nghiền và được coi là một bộ phận của mỏy nghiền. Loại mỏy nghiền hai đầu thường được thiết kế để làm việc ở chế độ thổi thẳng (hỗn hợp bột than/khụng khớ núng ra khỏi mỏy nghiền được đưa thẳng tới cỏc vũi đốt). Mỏy nghiền bi hai đầu được thể hiện trờn hỡnh 5.4
So với mỏy nghiền bi một đầu, loại này cú một số ưu điểm sau:
• Do cú hệ thống vớt xoắn ở cổ trục nờn giảm được nguy cơ tắc đường than nguyờn cấp vào mỏy nghiền.
• Giảm thể tớch mỏy nghiền và giảm tiờu hao điện năng.
Hỡnh 5.4 Mỏy nghiền bi của hóng Babcock (Đức)
b) Mỏy nghiền trung tốc
Mỏy nghiền kiểu con lăn, cũn gọi là mỏy nghiền tốc độ trung bỡnh (trung tốc), cú số vũng quay trung bỡnh từ 25 - 300 vg/ph. Mỏy nghiền cú nhiều kiểu dỏng và do nhiều hóng chế tạo, được phõn loại theo cỏc chi tiết nghiền chớnh là cối nghiền (bàn nghiền) và cỏc con lăn nghiền.
Đặc tớnh chung của mỏy nghiền trung tốc là than nguyờn được cấp vào từ trung tõm phớa trờn của mỏy nghiền xuống.
Do tớnh chất đống của than và lực ly tõm khi quay trờn bàn cối nghiền, cỏc hạt than chuyển động dần ra phớa mộp cối và chịu tỏc động lực ộp giữa con lăn và cối, hạt than được nghiền thành cỏc hạt nhỏ và liờn tục di chuyển ra ngoài mộp bàn cối. Tại đú, bột than được sấy và đưa vào thiết bị phõn loại hạt đặt ngay phớa trờn đường ống ra của mỏy nghiền. Cỏc hạt lớn được tỏch ra đưa về nghiền lại, cỏc hạt nhỏ được đưa tới vũi đốt. Một loại mỏy nghiền trung tốc được thể hiện trờn hỡnh 5.5 Mỏy nghiền trung tốc cú cỏc ưu điểm sau:
• Cụng suất động cơ cũng như suất tiờu hao điện năng (kWh/tấn bột than) nhỏ.
• Cú thể vận hành ở phụ tải thấp, tiờu hao điện thay đổi theo năng suất nghiền, thớch hợp với hệ thống chế biến than thổi thẳng.
• Chiếm chỗ ớt trong mặt bằng và khụng gian nhà lũ nờn dễ bố trớ trong cụng trỡnh (khụng cú kho than bột).
• Năng suất mỏy nghiền khụng phụ thuộc vào độ ẩm than nguyờn.
• Sự mài mũn của cỏc chi tiết ớt ảnh hưởng tới cụng suất nghiền và chất lượng than sản xuất ra.
Hỡnh 5.5 Mỏy nghiền kiểu con lăn
Một số nhược điểm của mỏy nghiền trung tốc là:
• Yờu cầu cao về phần lọc tạp vật cú trong than nguyờn, như kim loại, quặng, đỏ cứng, vỡ cỏc tạp vật này cú thể làm hư hỏng cỏc chi tiết nghiền. Trong mỏy nghiền hiện nay đó cú cơ cấu loại bỏ quặng, đỏ, v.v.
• Mức độ phức tạp về chế tạo cỏc chi tiết rất cao, yờu cầu về vật liệu, cũng
như đũi hỏi về vận hành và bảo dưỡng cao.
Để kộo dài thời gian vận hành, cỏc chi tiết nghiền phải được xử lý bề mặt bằng hợp kim cú độ cứng cao (vớ dụ, yờu cầu dựng hợp kim Ni-Hard để chế tạo cỏc con lăn; hoặc cỏc chi tiết tiếp xỳc mài mũn với bột than như cỏc chỗ uốn, vỏ mỏy phải được bọc bằng vật liệu cera-vam, cú độ cứng gấp hai đến ba lần thộp).
