CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CHÁY BỘT THAN
2.7. Hiện tượng bám xỉ, đóng xỉ trong lò hơi đốt than nhà máy nhiệt điện
2.7.2. Tác hại của việc bám xỉ, đóng xỉ
Nói chung đóng xỉ là có hại, ảnh hưởng đến hiệu suất của lò hơi nhưng tuy theo vị trí đóng xỉ sẽ có những tác khác nhau.
Nếu xỉ rớt xuống phễu tro lạnh không kịp đông đặc sẽ bị dính lại, nhiệt độ trên lớp xỉ cao, nên sau đó xỉ lại tiếp tục đóng thêm, sau một thời gian cửa xỉ có thể bị bịt kín không thoát ra được bắt buộc phải ngừng lò để đục xỉ
37
Mặt khắc nếu nhiệt độ xỉ rơi xuống quá cao, sẽ làm tổn thất q6 tăng cao làm giảm hiệu suất lò hơi
𝑞6 = 𝑄𝑄6
𝑡𝑙𝑣. 100 = 𝑎𝑥.𝑎𝑄𝑙𝑣.𝐶𝑥.𝑡𝑥
𝑡𝑙𝑣 . % ( 3.3) Ta thấy khi nhiệt độ của xỉ tx càng cao thì q6 càng cao.
Xỉ đóng ở giàn ống sinh hơi cũng có nhiều tác hại khi đóng thêm lớp xỉ ngoài ống , theo phương trình truyền nhiệt
Q = F.k.∆t (kcal/h)
Ta thấy lượng nhiệt truyền qua ống giảm xuống do hệ số truyền nhiệt giảm xuống vì trong
𝐾 = 1 1
∝1+∈∝𝛿 + ∝21 ( 3.4) Ta thấy trong khi đóng thêm xỉ thì nhiệt trở ∈ ∝𝛿 tăng lên.
Khi nhiệt lượng truyền qua vách giảm xuống, lượng hơi sinh ra cũng tương ứng giảm theo làm ảnh hưởng đến công suất của nhà máy. Mặt khác vì nhiệt lượng của khói truyền qua giảm xuống nên nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng lên, làm giảm khả năng bám xỉ vào giàn ống pheston và bộ quá nhiệt. Hơn nữa vì nhiệt độ khói ra khỏi bộ quá nhiệt cao, độ chênh nhiệt độ trung bình giữa khói và hơi trong bộ quá nhiệt tăng lên, nhiệt lượng truyền cho hơi nhiều thêm trong khi lượng hơi giảm xuống, kết quả làm nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng cao, hệ thống giảm ôn phải làm việc nhiều, nếu vượt quá khả năng làm việc của bộ giảm ôn thì làm cho bộ quá nhiệt bị nóng, biến dạng hoặc nổ. tác hại của việc bám xỉ đối với bản thân giàn ống cũng không ít. Nếu chỉ dựa vào công thức truyền nhiệt thi ta thấy khi có bám xỉ bên ngoài, do nhiệt lượng truyền qua giảm xuống, nên nhiệt độ vách ống nhưng không tăng mà còn giảm, nếu xỉ bám đồng đều thi quả thật là không có tác hại gì về mặt an toàn đối với giàn ống, nhưng trong thực thế xỉ bám không đồng đều, ở nhưng nơi bám xỉ ban đầu thị nhiệt độ thấp hơn nơi khác , nhiệt lượng truyền đi ít hơn, kết quả là lực có ích bị giảm, tuần hoàn chậm
38
lại, thậm chí có thể ngừng tuần hoàn hoặc tuần hoàn ngược. khi có hiện tượng ngừng tuần hoàn hoặc tuần hoàn ngược với tốc độ chậm có thể sinh ra nút hơi, làm cho nhiệt độ vách ống tăng nhanh làm nóng cục bộ , có thể đưa đến hiện tượng biến dạng hoặc nổ ống.
Khi giàn ống bị bám xỉ không đồng đều, càng làm cho trường nhiệt độ của sản phẩm cháy vào pheston và bộ quá nhiệt càng không đồng đều , nó sẽ đốt nóng cục bộ các bộ phận này , tăng thêm nguy cơ xấu xảy ra hỏng ở đó.
Đóng xỉ ở dãy pheston cũng có những tác hại khi đóng xỉ đóng xỉ ở dàn ống ngoài ra nó còn làm tăng trở lực trên đường khói buộc quạt khói phải làm việc nặng nề hơn, tốn thêm điện tự dùng và còn có thể ảnh hưởng đến quá trình cháy buồng lửa.
Đối với những lò hơi loại nhỏ nhiều khi không có dãy pheston mà bố trí cụm ống đối lưu, nếu ở đó bị bám xỉ thi cũng có tác hại như khi bám lên giàn ống hoặc dãy ống pheston. Ở đây sự rối loạn tuần hoàn có thể nghiêm trọng hơn, nhưng do nhiệt độ khói không cao lắm, nên nhưng sự cố lớn trong giàn ống ít gặp hơn.
Bộ quá nhiệt cũng có thể bị bám xỉ, nhất là khi lò hơi thiết kế không tốt , vận hành khác với sản lượng định mức mà giàn ống , dãy ống, dãy pheston, hoặc cụm ống đối lưu bị đóng xỉ. do vậy mấy dẫy ống phía trước của bộ quá nhiệt thường bố trí thưa hơn để giảm bớt khả năng bám xỉ.
Khi bộ quá nhiệt bị bám xỉ , nhiệt lượng truyền qua bị giảm xuống, nhiệt độ hơi quá nhiệt có thể không đạt ảnh hưởng tới hiệu suất và công suất của toàn nhà máy. Nếu xỉ bám ở bộ quá nhiệt không đồng đều còn làm cho sự chênh lệch về nhiệt trong các ống cùng một dây tăng lên, có thể dẫn đến sự đốt nóng, biến dạng hoặc phá hủy cục bộ.
Ngoài ra khi bộ quá nhiệt bị bám xỉ, nhiệt độ của khối giảm hơn sẽ làm tăng nhiệt độ khói vào bộ bám nước, vào bộ phận sấy không khí và khói thải, nhất là khi có giàn ống và dẫy pheston cũng bị bám xỉ. Nhiệt độ khói vào bộ
39
hâm nước quá cao, độ chênh lệch nhiệt độ giữa khói và nước tăng nước cấp nhận nhiệt nhiều quá, có thể làm sôi nước trong bộ hâm không sôi hoặc bốc hơi quá nhiều trong bộ phận hâm sôi, dễ gây nên hư hỏng. Nhiệt độ khói vào bộ phận không khí quá cao, có thể làm cháy bộ sấy không khí làm tăng nhiệt độ không khí nóng quá sức, có thể gây nên hiện tượng cháy ghi (trong lò ghi) hoặc tự cháy trong ống dẫn bột than (đối với lò than phun). Nhiệt đội khói thái cao quá, làm tăng tổn thất q2và giảm hiệu suất nhiệt của lò hơi.
Tóm lại, khi có hiện tượng bám xỉ ở bất cứ vị trí nào đều có ảnh hưởng không nhỏ về mặt kinh tế. Còn về mặt an toàn, thì mặc đều tại chỗ có xỉ, nhiệt độ vách ống có thể giảm (trừ trường hợp tạo thành nút hơi) nhưng nó sẽ làm rối loạn tuần hoàn, làm tăng sự không đồng đều về nhiệt giữa các ống trong cùng một dãy, làm tăng nhiệt độ khói vào các bề mặt tiếp sau, đó chính là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng quá nóng, biến dạng, cháy hoặc nổ ống.
Kết luận chương 2
Quá trình cháy của bột than trong lò hơi NMNĐ đốt than là quá trình cháy rất phức tạp gồm các bước sấy, thoát chất bốc, cháy chất bốc, cháy cốc và tạo xỉ.
- Đặc điểm của sự cháy than nói chung và than Antraxit và than Bitum nói riêng, cháy kiệt, cháy ổn định …
- Các nguyên nhân hình thành xỉ và bám xỉ trong lò hơi:
Tro gồm nhiều thành phần hóa học là Al2O3 , SiO2 , FeO, Fe2O3 , Fe3O4, CaO , FeS, MgO, ,K2O, Na2O .. khi cháy trong lò hơi ở nhiệt độ cao sẽ có hiện tượng chảy lỏng sinh ra hiện tượng đóng xỉ và bám xỉ trong lò hơi.
Để nâng cao được hiệu suất lò hơi trong NMNĐ phải nghiên cứu thành phần hóa học, công nghệ và đặc tính nóng chảy của than Antraxit và than Bitum.
40