- Điều kiện biên loại 2: cho tr−ớc dòng nhiệt đi qua mặt vật thể.
b) Đốt than bụi trực tiếp trong buồng lò
Sơ đồ đốt thiết bị đốt nhiên liệu trực tiếp trong buồng lò trình bày trên hình 5.5. Than bụi từ bong ke chứa (1) qua xoắn tải cấp (2) cùng với không khí đợt 1 đ−ợc cấp vào mỏ phun (3) phun vào buồng lò và đ−ợc đốt cháy tạo thành ngọn lửa rõ rệt ngay trong buồng lò. Tỉ lệ không khí đợt 1, tuỳ thuộc vào loại than, chiếm từ 20 - 50 %, tốc độ dòng hỗn hợp khi ra khỏi miệng phun khoảng 20 - 40 m/s. Tốc độ phun của không khí đợt 2 chọn lớn hơn tốc độ dòng hỗn hợp không khí đợt một + bụi than. Trong tr−ờng hợp nung nóng tr−ớc không khí, nhiệt độ nung không khí đợt 1 không quá 150oC, nhiệt độ nung không khí đợt 2 không quá 300 - 400oC. Hệ số d− không khí n =1,15 - 1,25
32 2 1
Hình 5.5 Đốt than bụi trực tiếp trong lò
1) Bongke chứa than bụi 2) Xoắn tải cấp liệu 3) Mỏ phun
Bảng 5.4 L−ợng không khí đợt 1 và tốc độ bắt lửa của hỗn hợp bụi than L−ợng không khí đợt 1 Tốc độ bắt lửa Loại than % m/s Chất bốc 30%, tro 5% 50 0 - 12 Chất bốc 30%, tro 15% 40 10 - 11 Chất bốc 20%, tro 5% 30 6 - 7 Chất bốc 15%, tro 5% 25 3 - 4 Chất bốc 15%, tro 15% 20 2 - 3
Đốt nhiên liệu bụi có −u điểm: than cháy tốt, ổn định, hệ số d− không khí nhỏ, sử dụng đ−ợc than vụn nh−ng có nh−ợc điểm sản vật cháy chứa nhiều bụi.
5.3. Thiết bị đốt nhiên liệu lỏng
Để đốt nhiên liệu lỏng ng−ời ta dùng thiết bị đốt gọi là mỏ phun. Theo áp suất làm việc, các mỏ phun đ−ợc chia ra:
+ Mỏ phun áp suất thấp: áp suất chất biến bụi nhỏ hơn áp suất tới hạn. + Mỏ phun áp suất cao: áp suất chất biến bụi lớn hơn áp suất tới hạn.
5.3.1. Mỏ phun áp suất thấp
Trong mỏ phun áp suất thấp, chất biến bụi là không khí có áp suất từ 300 - 800 mmH2O, tốc độ chất biến bụi khi ra khỏi miệng phun từ 50 - 80 m/s.
Trên hình 5.6 trình bày sơ đồ cấu tạo của một số loại mỏ phun áp suất thấp. Trong mỏ phun hình 5.6a, dầu phun ra từ ống (1) gặp dòng không khí trong ống (2) bị biến thành bụi dầu cùng với không khí phun ra khỏi miệng phun (4) và đ−ợc đốt cháy.
Không khí vào mỏ phun có áp suất khoảng 500mmH2O, tốc độ từ 70 - 80 m/s. Kiểu mỏ phun này có kết cấu đơn giản nh−ng luôn luôn phải giữ cho mỏ phun làm việc đủ công suất. 1 2 3 4 4 2 1 a) b) Hình 5.6 Sơ đồ mỏ phun áp suất thấp 1) Đ−ờng dẫn dầu 2) Đ−ờng dẫn không khí
3) Vít chỉnh dầu 4) Miệng mỏ phun
Trong mỏ phun hình 5.6b, dầu chuyển động trong ống (1), không khí chuyển động trong ống dẫn (2). Khi dầu phun ra khỏi miệng ống phun bị không khí đánh tơi thành bụi dầu tạo thành hỗn hợp đi ra khỏi miệng ống phun. L−u l−ợng dầu đ−ợc điều chỉnh bởi vít điều chỉnh (3), còn l−ợng không khí đ−ợc điều chỉnh nhờ thay đổi khe hở giữa ống phun dầu và miệng mỏ phun, áp suất dầu từ 500 - 1.000 mmH2O, áp suất không khí từ 300 - 700 mmH2O. Nhờ cơ cấu điều chỉnh, loại mỏ đốt này có thể làm việc với công suất giảm tới 40 - 50%.
5.3.2. Mỏ phun áp suất cao
Trong mỏ phun áp suất cao, chất biến bụi là không khí nén có áp suất từ 4 - 6 at hoặc hơi n−ớc có áp suất từ 5 - 15 at , tốc độ hỗn hợp ra khỏi miệng mỏ phun đạt tới 330 m/s hoặc lớn hơn.
3 1 1 2
Hình 5.7 Mỏ phun áp suất cao
Trong mỏ đốt hình 5.7, dầu đ−ợc dẫn vào ống (1), chất biến bụi đ−ợc dẫn và ống (2), còn không khí đốt nhiên liệu đ−ợc dẫn vào qua ống (3). Khi ở nhiệt độ th−ờng, tốc độ của không khí biến bụi ra khỏi miệng ống phun đạt từ 300 - 320 m/s, nếu nung nóng tr−ớc đến 200 - 300oC, tốc độ có thể đạt tới 500 - 530 m/s. L−ợng chất biến bụi nếu là không khí nén cần 0,6 - 0,8 m3/kg, nếu là hơi n−ớc cần 0,4 - 0,6 kg hơi/kg.
Với loại mỏ đốt này, nếu kích th−ớc nhỏ thì chiều dài ngọn lửa khoản 2,5 - 4 m, nếu kích th−ớc lớn có thể tới 6 - 7 m. 3 5 2 4 3 1
Hình 5.8 Sơ đồ cấu tạo mỏ phun áp suất cao 1) Đ−ờng dẫn dầu 2) Đ−ờng dẫn chất biến bụi
3) ống loe La- van 4) Buồng hỗn hợp 5) Đ−ờng dẫn không khí
Với mỏ phun hình 5.8, trên phần đầu của ống phun có lắp thêm ống loe La-van (3), nhờ ống loe này tốc độ chất biến bụi đạt tới 750 m/s hoặc cao hơn. Nhờ vậy chất l−ợng biến bụi tốt hơn và chiều dài ngọn lửa có thể đạt tới 8 - 10 m. Loại mỏ phun này có công suất từ 250 - 2.500 kg/h, l−ợng chất biến bụi 180 - 1.900 kg/h đối với không khí nén và 25 - 1250 kg/h đối với hơi n−ớc.
5.3.3. Tính toán mỏ phun
Việc tính toán mỏ phun nhằm xác định kích th−ớc các đ−ờng ống dẫn và kích th−ớc miệng ra của dầu, của không khí từ đó tính toán các thông số khác hoặc chọn mỏ đốt có sẵn.