V = Thể tích bình chứa bao gồm bình chứa,
b. Phương pháp đánh giá hiệu suất lò hơi gián tiếp
Tổng hiệu suất toàn phần (100%) trừ đi các loại tổn thất nhiệt. Dưới đây là hình mô tả nguyên tắc và công thức tính hiệu suất lò hơi/ lò dầu nhiệt phương pháp gián tiếp.
LÒ HƠI
12,7%
Tổn thất qua khói lò khô
Tổn thất do nhiên liệu cháy chưa hết về hoá học Tổn thất do nhiên liệu cháy chưa hết trong tro Tổn thất qua bức xạ và các tổn thất khác (xả đáy) Tổn thất thoát hơi nước tạo thành từ đốt cháy hydro trong nhiên liệu
Tổn thất do bay hơi nước từ hơi ẩm trong nhiên liệu/ Tổn thất do hơi ẩm trong không khí cấp
8,1%1,7% 1,7% 0,3% 2,4% 1,0% 100% 73,8% Nhiệt hữu dụng Tổn thất qua khói thải
NHIÊN LIỆU
Hiệu suất (ŋ) = 100 - ∑qi (tổng các tổn thất) = 100 - (q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7)
Tổn thất qua khói thải
q1: Tổn thất nhiệt qua khói thải
q2: Tổn thất thoát do đốt cháy hydro trong nhiên liệu q3: Tổn thất do hơi ẩm trong nhiên liệu
q4: Tổn thất do hơi ẩm trong không khí
q5: Tổn thất do nhiên liệu cháy chưa hết (hoá học) q6: Tổn thất do nhiên liệu cháy chưa hết (cơ học) q7: Tổn thất do mất nhiệt ra môi trường bên ngoài
Các yếu tố ảnh hưởng đến các loại tổn thất nhiệt:
Do nhiên liệu cháy chưa hết (q5 & q6)
• Thiếu gió
• Kích thước hạt nhiên liệu không đều
• Hoà trộn không khí/nhiên liệu không đều (thiết bị đốt cũ/hư)
Do mất nhiệt ra môi trường (q7)
• Lớp cách nhiệt bị hư/ẩm -> Tổn thất do bức xạ/đối lưu nhiệt • Tổn thất do xả lò
• Tổn thất do xả tro xỉ qua đáy lò
Do đốt cháy hydro
trong nhiên liệu (q2) • Phụ thuộc hàm lượng hydrogen (H) trong nhiên liệu
• Đốt dư gió -> Khối lượng, nhiệt độ khói thải tăng
• Đốt thiếu gió -> Nhiên liệu cháy không hết -> Bám bẩn bề mặt truyền nhiệt -> Nhiệt độ khói thải cao (Lớp bồ hóng 1mm
làm giảm hiệu suất lò 2%)
Tổn thất nhiệt qua khói thải (q1)
• Phụ thuộc độ ẩm của nhiên liệu và không khí
Do hơi ẩm trong nhiên liệu (q3) & trong không khí (q4)
Các thông số cần cho quá trình tính toán:
Thành phần nhiên liệu (%C, %H2, %O2, %S, % độ ẩm, % độ tro) ; Nhiên liệu và nhiệt trị (NCV) kCal/kg
Nhiệt độ khói thải của lò hơi (tk – 0C) ; Nhiệt độ môi trường xung quanh (tmt – 0C) Độ ẩm của không khí; Nhiệt độ bề mặt lò hơi (tbm – 0C)
Thành phần khí trong khói thải: %O2, CO2, CO ; % Carbon trong xỉ và nhiệt trị của xỉ Lượng nước xả đáy: đo độ dẫn điện nước cấp, nước xả đáy (Đ/v lò hơi).
Sử dụng bảng tính Excel như dưới đây để tính hiệu suất lò hơi theo phương pháp gián tiếp.
BẢNG TÍNH HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA LÒ HƠISTT STT
1
Đơn vị
Than Dầu FO Dầu DO Củi trấu Tham khảo thông số
Phân tích tuyệt đối
% 46.15 84.1 85.9 37.1 Carbon % 3.06 10.7 12 4.1 Hydro % 10.21 0.5 0.7 31.6 Oxy % 0 3.5 0.5 0.1 Sulphur % 1.58 0.4 0.5 0.36 Nitơ % 7.2 0.1 0.35 9.00 Độ ẩm % 31.8 0.1 0.05 17.8 Xỉ
2 GCV nhiên liệu KCal/kg 7500 9710 10222 4000
3 O2 trong khí lò % 11 7.8 4.6 12.0
4 CO2 trong khí lò % 6.0 10 9.2 10.0
5 CO trong khí lò % 0.1 0.1 0.1 0.1
6 Nhiệt độ khí lò (T1) oC 160 203 130 250
7 Nhiệt độ môi trường xung quanh (T3) oC 30 34 33 35
8 Độ ẩm trong không khí Kg/kg khí khô 0.02 0.02 0.02 0.02
9 Cháy trong xỉ % 5 0 0 5
10 GCV xỉ KCal/kg 500 0 0 400
11 Khí dư cấp (EA) % 110 59 28 133
(O2 x 100)/(21 - O2)
12 Nhu cầu không khí trên lý thuyết (TAR) kg/kg nhiên liệu 5.89 13.43 13.95 4.30[11.43xC + {34.5x(H2-O2/8)} + 4.32xS]/100 [11.43xC + {34.5x(H2-O2/8)} + 4.32xS]/100
13 Lượng khí cấp thực tế AAS kg/kg nhiên liệu 12.37 21.37 17.86 10.04{1+EA/100} x không khí trên lý thuyết {1+EA/100} x không khí trên lý thuyết
14 % % Nhập hệ số K 0.65 0.56 0.40 14.08 9.46 5.90 13.98 % tổn thất nhiệt do khí lò khô
15 % tổn thất nhiệt do bay hơi nước tạo thành do có H % 2.36 6.55 6.63 6.31
2 trong nhiên liệu[9 x H2 {584 + 0.45(Tf-Ta)}]/GCV nhiên liệu