6. Bố cục của luận án
2.1 Giới thiệu chung về lò hơi trong nhà máy nhiệt điện
Lò hơi là thiết bị tạo ra hơi nước bão hòa hoặc hơi nước quá nhiệt, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và là thiết bị chính của các nhà máy điện. Theo công nghệ hiện tại lò hơi được phân loại là gần tới hạn (SubCritical) khi lò hơi vận hành dưới điểm tới hạn của nước và siêu tới hạn (SuperCritical) khi lò hơi vận hành trên điểm tới hạn của nước [3, 19]. Trong luận án, lò hơi gần tới hạn được nghiên cứu do phần lớn các nhà máy nhiệt điện hiện nay đều sử dụng lò hơi gần tới hạn. Lò hơi gần tới hạn bao gồm hệ thống bao hơi-ống xuống-ống lên (drum- downcomer-riser), và các bộ trao đổi nhiệt như : bộ hâm nước (economiser), dàn ống sinh hơi (evaporator) và bộ quá nhiệt (superheater). Hình 2.1 minh họa cấu tạo sơ lược của một lò hơi gần tới hạn trong nhà máy nhiệt điện.
Với một đối tượng phức tạp như lò hơi, khi mô hình hóa lò hơi thường được phân thành các hệ thống con dễ tiếp cận và xử lý hơn. Lò hơi được xem xét bao
gồm hai hệ thống con là hệ hơi-nước (SWS) và hệ buồng lửa-không khí-khói (C&AG) [52] (Hình 2.2).
Hệ hơi-nước liên quan đến quá trình nước được chuyển thành hơi ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ mà tại đó nước bay hơi được gọi là nhiệt độ bão hòa. Cả nước và hơi nước vẫn còn ở nhiệt độ bão hòa cho đến khi tất cả nước đã bị bay hơi. Trong suốt quá trình bốc hơi, nước và hơi nước được gọi là bão hòa. Sau khi tất cả nước đã bốc hơi, hơi nước có thể được đun nóng đến nhiệt độ cao hơn. Hơi nước ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bão hòa được gọi là hơi quá nhiệt.
Hệ con buồng lửa-không khí-khói thải liên quan đến việc đốt nhiên liệu để tạo ra nhiệt cần thiết để sinh hơi, và là hệ thống cung cấp nhiệt cho tất cả các bộ phận của hệ con hơi-nước. Lưu lượng nhiên liệu cấp và lượng không khí có khối lượng và tỷ lệ phù hợp để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn đạt được hiệu quả truyền nhiệt cao nhất.
17