6. Sự ĐỐT CHÁY NHIÊN LIỆU VÀ TRAO Đổi NHIỆT TRONG LỊ ĐỐT CỦA NỔI HO
7.1. Phân bố nhiệt giữa các bề mặt nung nĩng
Các nồi hơi hiện đại thường cĩ cấu trúc hình n hoặc T (hình 1.13). Các vách buồng đốt ở trên tường thường là các bề mặt sinh hơi. Vách buồng đốt nhận nhiệt bức xạ từ ngọn lửa. Chuyển động của sản phẩm cháy là dịng đi từ dưới lên. Trong các luống khí cháv đi ngang và đi xuống sẽ bố trí nối tiếp nhau: thiết bị quá nhiệt hơi mới, quá nhiệt hơi lần hai và thiết bị hám nhiệt. Các bề mặt nung nĩng nhận nhiệt từ sản phẩm cháy chuyến động bằng đối lưu. Trong các bề mặt đối lưu, nhiệt được truyền cả bằng bức xạ giữa các ống, và lượng bức xạ càng lớn khi nhiệt độ cháy càng cao.
Hình 1.13. Các hình dáng cơ bản của nồi hơi:
a- cấu trúc kiểu IT, b- cấu trúc kiểu T.
Phân bố nhiệt để đun nĩng nước tới nhiệt độ bão hồ, để hố hơi và quá nhiệt hơi phụ thuộc vào áp suất. Áp suất càng cao thì lượng nhiệt để hố hơi càng giảm (bảng 1.3).
Theo điều kiện đốt cháy nhiên liệu, các vách buồng đốt nhận một lượng nhiệt bằng 35 + 40% tồn bộ lượng nhiệt sinh ra trong buồng đốt. Do đĩ ở áp suất trung bình (4 MPa) nhiệt nhận bằng bức xạ khơng đủ để đảm bảo cho nhu cầu (62%) khi đĩ một phần nhiệt sẽ được nhận từ thiết bị hâm nhiệt. Vì vậy ỏ các nồi hơi kiểu cĩ thùng chứa áp suất trung bình, thiết bị hâm nhiệt thường thiết kế cĩ sơi, tức là ở thiết bị này nước cấp được đun tới nhiệt độ bão hồ và một phần biến thành hơi (tức sơi).
B ảng 1.3. Phân bố nhiệt theo các bề mặt nung nĩng Áp suất hơi quá nhiệt, MPa Nhiệt độ hơi quá nhiệt, °c Nhiệt độ nước cấp, °c
Tỷ lệ phân bố nhiệt các bề mặt nung nĩng, % so với tổng cộng Bề mặt
sinh hơi
Bề mặt quá nhiệt hơi
Bề mặt hâm nhiệt 4 440 145 62 19 19 10 540 215 49 30 21 14 570 230 39 36 25 14 570/570 230 32 46 22 25,5 585 - 5 6 5 /5 7 0 230 - 58 42
Trong các nồi hơi cĩ thùng chứa áp suất cao (từ 10 MPa trở lên) lượng nhiệt dùng để sinh hơi giảm đi nhiều (xem bảng 1.3) khi đĩ lượng nhiệt trong buồng đốt đủ để tạo ra lượng hơi cần nhiệt, do vậy thiết bị hâm nhiệt được thiết kế khơng cĩ sự sơi (khơng sơi).
Nồi hơi kiểu thẳng dịng cũng cĩ thiết bị hâm nhiệt khơng sơi, nước từ thiết bị hâm nhiệt vào các ống sinh hơi qua ống gĩp phân chia. Vào ống gĩp này khơng phải là nước mà là hỗn hợp nước - hơi, do đĩ sẽ gây ra sự phân bố khơng đồng đều trong các ống song song.
Bề mặt sinh hơi trong nồi hơi kiểu thẳng dịng là vùng chuyển tiếp nằm sau thiết bị
quá nhiệt (theo chiều chuyển động của khí cháy).