CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU BÁM TRO XỈ T RONG LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VŨNG ÁNG 1 - HÀ TĨNH
4.4. Các yếu tố ảnh hưởng và nguyên nhân bám xỉ, đóng xỉ trong lò hơi nhà máy
4.4.1. Vấn đề bám xỉ, đóng xỉ và ăn mòn nhiệt độ cao trong buồng lửa Sự đóng xỉ trên bề mặt đốt dàn ống sinh hơi phụ thuộc rất lớn vào đặc tính tro xỉ của loại than sử dụng và nhiệt độ vách kim loại tiếp xúc với ngọn lửa.
Trên cơ sở phân tích thành phân oxít trong đô tro xỉ của than và nhiệt độ nóng chảy của tro xỉ t1, t2, t3 trong từng loại than của các nhà máy điện để xuất các giải pháp kĩ thuật thích hợp để hạn chế hoặc loại trừ các hiện tượng đóng xỉ và mài mòn bề mặt trao đổi nhiệt đối lưu của lò hơi bao gồm:
- Tổ chức tốt chế độ khí động trong buồng lửa vừa đảm bảo bắt cháy và cháy kiệt sớm, ổn định nhưng không tạo ra xoáy cục bộ, hiện tượng dòng khói táp tường tại đầu ra vòi phun hoặc dòng khói nóng va đập thẳng vào tường đối diện.
- Chọn tỷ lệ và tốc độ dòng ở đầu ra miệng vòi phun (gió cấp một, cấp hai) phù hợp với từng loại nhiên liệu.
4.4.2. Các giải pháp khắc phục để nâng cao hiệu suất ấn lò hơi 4.4.2.1.Thiết kế lò hơi đốt than phun
Trước hết ta phân tích về mặt cấu tạo:
- Buồng lửa thiết kế bé quá, nhiệt thế thể tích qv quá lớn, do có nhiệt độ trong buồng lửa quá cao, xỉ không kịp đông đặc và cứng lại trước khi rơi vào phễu tro lạnh hoặc va chạm tường , giàn ống, pheston hoặc bộ quá nhiệt. lò Trong trường hợp này, xỉ có bám ở phễu tro lạnh dẫn đến làm tắc đáy lò sau một thời gian vận hành, xỉ cũng có thể ở giàn ống sinh hơi, tường lò, pheston và có khi bám vào cả bộ quá nhiệt nữa. Trường hợp này cần cải tạo thết bị hoặc thay đổi chế độ vận hành để giảm qv, nhưng nếu qv bé quá, buồng lửa quá lớn, tốn kim loại nguyên vật liệu, diện tích v.v…mà quá trình cháy cũng không tốt, nhất là đối với các loại than khó cháy. Vì vậy, đối với từng loại than, từng kiểu buồng lửa, người ta đã giới thiệu những trị số qvvừa phải trong các “Tiêu chuẩn thiết
72
kế “, thí dụ như đối với Antraxit trong lò phun thải xỉ khô lấy qv = 120*103 Kcal/m3h ( TK2).
- Bố trí giàn ống không hợp lý, trong các lò hơihiện đại, đều có bố trí giàn ống để tăng cường truyền nhiệt, tiết kiệm kim loại và bảo vệ tường lò. Nhưng do yêu cầu của chế tạo, lắp ráp, vận hành, kiểm tra sửa chữa nên phải bố trí những chỗ trống và những khe hở. Khi khoảng trống lớn quá, nhiệt độ tường lò cao, xỉ có thể bám vào đó rồi tiếp tục lan sang giàn ống. Nếu bố trí giàn ống thưa quá ,tác dụng làm giảm nhiệt đọ trong buồng lửa không tốt, hạt xỉ không kịp đông đặc cũng dễ gây lên bám xỉ trên tường và giàn ống. Nhưng nếu blò ước ống quá bé, nhiệt độ buồng lửa giảm quá cũng không tốt đối với quá trình cháy; do vậy cũng có giới thiệu bước ống thích hợp trong các “Tiêu chuẩn thiết kế“. Đối với những lò hơi đốt than khó cháy, để tạo thành trung tâm cháy có nhiệt độ cao, thường bọc cách nhiệt ở một đoạn ống trên dưới mặt bằng đặt ống phun tạo thành đai cháy, nếu đai cháy lớn quá, quá trình cháy tốt hơn, nhưng rất dễ gây nên bám xỉ.
- Với hai trường hợp trên, thường xỉ bám đồng đều. Nhưng có những trường hợp bố trí giàn ống hợp lý, chọn qv vừa phải nhưng vẫn có thể bám xỉ cục bộ ở một số vị trí nào đó.
4.4.2.2.Bố trí vòi phun trong lò hơi đốt than phun
- Bố trí vòi phun không hợp lý, thường đưa đến đồng xỉ cục bộ: Khi bố trí vòi phun cao quá, nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa quá cao, thời gian lưu lại của hạt than trong buồng lửa không đủ, nên có thể tiếp tục cháy khi ra khỏi buồng lửa, do đó gây nên hiện tượng bám xỉ ở phía trên giàn ống, pheston hoặc bộ quá nhiệt. Đai cháy bố trí cao quá cũng có thể đưa đến kết quả tương tự như trên.
- Khi bố trí vòi phun quá thấp có thể bám xỉ ở phễu tro lạnh, làm tắc đáy lò sau một thời gian vận hành ngắn như ở nhà máy nhiệt điện X của ta. Đai cháy bố trí thấp cũng cho kết quả tương tự.
73
- Nếu vòi phun bố trí gần các giàn ống bên hoặc bị lệch làm cho trung tâm cháy quá gần giàn ống, tạo thành bám xỉ cục bộ ở một giàn ống nào đó. Do vậy theo kinh nghiệm ‘Tiêu chuẩn thiết kế” yêu cầu khoảng cách từ trung tâm vòi phun đến giàn ống bên cạnh khoảng 1,5- 2m.
- Đối với vòi phun tròn có xoáy,nếu bố trí xoáy về một phía làm cho ngọ lửa lệch về bên phải, và ở đó có nguy cơ bị bám xỉ. Trong trường hợp đó cần bố trí để các xoáy triệt tiêu nhau, làm cho ngọn lửa đồng đều hơn.
- Đặc tính của nguyên liệu làm tường cũng có ảnh hưởng đến độ nóng lò chảy của tro xỉ, nên cũng có ảnh hưởng đến vấn đề bám xỉ.
- Ngoài các nguyên nhân về cấu tạo, còn có các nguyên nhân về vận hành nữa:
+ Điều chỉnh vòi phun không hợp lý như phân bố công suất, tốc độ gió cho các vòi phun không đồng đều cũng sẽ gây nên bám xỉ cục bộ, vì ngọn lửa bị lệch.
Tốc độ gió quá lớn, làm cho ngọn lửa quá dài, nếu bố trí vòi phun ở phía trước ngực thì có thể bám lửa ở giàn ống sau; nếu tốc độ gió yếu quá thì bám xỉ ở giàn lò trước hoặc quanh vòi phun.
+ Nếu điều chỉnh góc quay ( vòi phun ) không hợp lý cũng gây ra hiện tượng bám xỉ, quay xuống quá xỉ sẽ bám ở đáy lò, nếu quay lên trên xỉ sẽ bám ở giàn ống..
+ Độ mịn của than không hợp lý, nếu bột than qua lớn thì đến cuối buồng lưa vẫn chưa cháy hết, sẽ gây bám xỉ phía trên, những nếu độ mịn quá bé sẽ làm giảm nhiệt độ nóng chảy của tro cũng dễ gây bám xỉ.
4.4.2.3.Cung cấp gió (không khí)
H s ệ ố không khí thừa cũng gây nh hưả ởng, nếu hệ ố s thấp thì than chưa cháy hết, nhiệ ột đ buồng lửa lại cao gây bám xỉ, đóng xỉ
Công suất thay đ i cũng có thổ ể là nguyên nhân, khi công suất lò hơi lớn . lượng nhiên liệu cháy đốt tăng, nhiệ ột đ trong buồng lửa tăng, xỉ không kịp đông
74
đặc khi rơi xuống ph u tro l nh hoễ ạ ặc ra khỏi bu ng lồ ửa, khi lò hơi làm việc v i ớ công suất th p quá nhiấ ệt độ trong bu ng l a th p, tồ ử ấ ốc độ chậm, nhưng hạt than chưa cháy hết m c lắ ại trên giàn ống pheston hoặc bộ quá nhiệt, khi công suất lò tăng nhiệ ột đ bu ng l a cao gây cháy lồ ử ại tạo thành xỉ bám vào ống.
4.4.2.4.Chất lượng bột than (nhiên liệu)
Tính chất nhiên liệu cũng có nh hưả ởng rất lớn đến vấn đề bám xỉ. Đối với loại than ít chất bốc khó cháy như than Antraxit , khi vận hành yêu cầu nhiệt độ cao m i cháy ớ ổn đ nh nhưng làm cho x khó đông đị ỉ ặc đối với lo i than nhiạ ệt độ nóng ch y c a tro th p, nhiả ủ ấ ệt độ nóng ch y c a tro l i phu thuả ủ ạ ộc vào r t ấ nhiều thành phần của nó. Khi trong tro có tỷ ệ l SiO2/Al2O3 lớn thì nhiệ ột đ nóng chảy thấp. thành phần lưu hu nh S trong tro cũng giỳ ảm nhiệ ột đ nóng chảy, vì S tồn tại dưới dạng FeS2 nên oxy hóa cho Fe2O3 và SO2 , Fe2O3 s ẽ tác dụng với SiO2 làm giảm nhiệt độ nóng chảy của tro. Thành phần Na2O, K2O cũng làm giảm nhiệt độ nóng ch y. Vì vả ậy khi thay đổi loại than đốt lò, không nhưng phải xét đến nhiệt tri , chất b c vv..mà phố ải chú ý đến thành phần và nhiệt độ nóng chảy của tro nữa.
4.4.2.5.Hệ thống nghiền than
Căn cứ vào đặc tính của than để chọn máy nghiền than thích hợp để cung cấp bột than cho lò hơi với độ mịn bột than phù hợp đồng thời dựa vào yêu cầu của quá trình cháy và vận chuyển bột than để chọn hệ thống nghiền than thích hợp. Đối với Antraxit Việt Nam (chất bốc thấp, chỉ số HGI thấp) cần phải sử dụng máy nghiền bi để đảm bảo độ mịn bột than cao và đồng đều. Tuy nhiên nếu sử dụng máy nghiền bi thì suất tiêu hao điện năng cao. Để đảm bảo cho lò hơi làm việc ổn định khi phụ tải thay đổi thì tốt nhất nên sử dụng hệ thống nghiền than có phễu bột than trung gian (theo hệ thống đốt gián tiếp).
Tóm lại , hiện tượng bám xỉ thường hay g p, nhặ ất là khi đốt than phun, nó do r t nhiấ ều nguyên nhân gây ra , cần phải phân tích để tìm ra nguyên nhân mới có cơ s đểở tìm cách khắc phục cơ b n. cho đ n nay, cũng đã có nhiềả ế u cách
75
khắc phục, nhưng vẫn r t cấ ần ti p t c th nghi m, nghiên cế ụ ử ệ ứu trong thực tế ớ m i giải quyết được.