Lò hơi là thiết bị hấp thụ nhiệt sinh ra do quá trình cháy nhiên liệu để sản xuất ra hơi nước. Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình cháy nhiên liệu được chia thành hai phần: một phần dùng để cung cấp cho nước để tạo thành hơi nước với thông số đã chọn gọi là nhiệt hữu ích. Còn một phần nhiệt mất đi trong quá trình làm việc của lò gọi là tổn thất nhiệt.
Ứng với 1 kg nhiên liệu rắn, lỏng hay 1 m3tc nhiên liệu khi cháy trong lò hơi ở điều kiện vận hành ổn định có phương trình cân bằng nhiệt tổng quát sau:
QdvQ1 Q2 Q3 Q4Q5 Q6, kJ/kg (2-12) Trong đó:
26
Qdv – lượng nhiệt đưa vào lò ứng với 1 kg nhiên liệu rắn, lỏng kJ/kg; hoặc 1m3 nhiên liệu khí, kJ/m3
Q1 - lượng nhiệt hữu ích dùng để sản xuất hơi, kJ/kg;
Q2 – tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài, kJ/kg;
Q3 – tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hoá học, kJ/kg;
Q4 – tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học, kJ/kg;
Q5 – tổn thất do nhiệt toả ra môi trường, kJ/kg;
Q 6– tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài, kJ/kg; Nếu biểu diễn dưới dạng phần trăm ta có:
1 2 3 4 5 6 100 q q q q q q (2-13) trong đó: 1 2 1 100, %; 2 100 dv dv Q Q q q Q Q , % …
Trong trường hợp tổng quát thì nhiệt đưa vào gồm có: nhiệt trị của nhiên liệu, nhiệt lượng dùng để gia nhiệt dầu trước khi phun vào buồng lửa, nhiệt lượng dùng để phun dầu thành sương, lượng nhiệt dùng để sây không khí trước khi đưa vào lò (dùng bộ sấy không khí ngoài bằng hơi nước). Ngoài ra phải trừ đi phần nhiệt lượng mà các hợp chất cácbonát trong tro xỉ phân hủy nhiệt thoát ra.
. .
n dv ar net p nl kk p
Q Q Q Q Q , kJ/kg, (kJ/m3 tc), (2-14)
Trong đó Qar.net.p- nhiệt trị thấp của nhiên liệu, kJ/kg;
Theo định nghĩa hiệu suất lò hơi là tỉ số giữa lượng nhiệt hữu ích và lượng nhiệt đưa vào nên:
100 1 dv Q Q , %, Hay q1 100q1 q2 q3 q4 q5 q, %. (2-15) Từ đó ta thấy để lò hơi đạt hiệu suất cao nhất thì các tổn thất phải là ít nhất. Các tổn thất này một số có liên quan toán học cũng như thực tế với nhau, ví dụ giảm tổn
27
thất cháy không hết ta thường đưa thêm không khí vào, nhưng thực tế lượng không khí đưa thêm vào này lại làm tăng tổn thất phía khói thải. Nên phương án lựa chọn sẽ là chọn thông số tối ưu để đảm bảo hiệu xuất cũng như các điều kiện yêu cầu khác đặt ra.
28
CHƯƠNG 3:
PHẦN MỀM MÔ PHỎNG ANSYS FLUENT.
Giới thiệu phần mềm ASNSYS FLUENT. Cách phần mềm này hoạt động mô phỏng. Và giới thiếu một số mô hình mô phỏng ANSYS FLUENT sử dụng.