Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu
được trong sự phát triển kinh tế của mỗi nước. Hiện nay ở nước ta cũng như
hầu hết các nước khác trên thế giới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện
sản xuất ra chiếm tỷ lệ chủ yếu trong tổng lượng điện năng toàn quốc.
Trong quá trình sản xuất điện năng, lò hơi là khâu quan trọng đầu tiên
có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu thành nhiệt năng
của hơi. Nó là một thiết bị không thể thiếu được trong nhà máy nhiệt điện,
lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác.
Ở nước ta hiện nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và trung áp, vì
thế việc nghiên cứu đưa các lò hơi cao áp vào sử dụng là rất hợp lý.
Trong kỳ học, này em được giao nhiệm vụ thiết kế lò hơi đốt than sản
lượng 220 tấn/giờ. Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS
Hoàng Ngọc Đồng cùng với việc nghiên cứu các tài liệu khác, em đã hoàn
thành được bản thiết kế này.
Trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót, em kính
mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy cô giáo, em xin chân
thành cảm ơn.
52 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 4434 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế Lò hơi cao áp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 1
LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu
được trong sự phát triển kinh tế của mỗi nước. Hiện nay ở nước ta cũng như
hầu hết các nước khác trên thế giới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện
sản xuất ra chiếm tỷ lệ chủ yếu trong tổng lượng điện năng toàn quốc.
Trong quá trình sản xuất điện năng, lò hơi là khâu quan trọng đầu tiên
có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu thành nhiệt năng
của hơi. Nó là một thiết bị không thể thiếu được trong nhà máy nhiệt điện,
lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác.
Ở nước ta hiện nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và trung áp, vì
thế việc nghiên cứu đưa các lò hơi cao áp vào sử dụng là rất hợp lý.
Trong kỳ học, này em được giao nhiệm vụ thiết kế lò hơi đốt than sản
lượng 220 tấn/giờ. Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS
Hoàng Ngọc Đồng cùng với việc nghiên cứu các tài liệu khác, em đã hoàn
thành được bản thiết kế này.
Trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót, em kính
mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy cô giáo, em xin chân
thành cảm ơn.
Người thiết kế
Võ Xuân Đức
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 2
Chương mở đầu
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Sản lượng hơi quá nhiệt Ddm =220 T/h.
2. Áp suất hơi quá nhiệt pqn = 9 MPa = 90 bar.
3. Nhiệt độ hơi quá nhiệt tqn = 510 ºC.
4. Nhiệt độ nước cấp vào lò hơi tnc = 215 ºC.
5. Nhiên liệu là than có các đặc tính sau
6. Nhiệt độ bắt đầu biến dạng t1 = 1150 ºC.
7. Nhiệt trị của nhiên liệu Qlvt =26500 kJ/kg.
8. Nhiệt độ không khí trong gian lò hơi lấy bằng nhiệt độ môi trường, tkkl = 30 ºC.
Thành phần Clv Hlv Nlv Olv Slv Alv Wlv Vc
Phần trăm % 67,36 4,09 6,57 1,68 0,4 12,4 7,5 18,5
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 3
Chương 1
XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LÕ HƠI
1.1. Chọn phƣơng pháp đốt và cấu trúc buồng lửa
Dựa vào công suất của lò hơi là 220 T/h và sử dụng nhiên liệu rắn nên sử dụng lò
hơi buồng lửa phun.
Độ tro không cao và lượng chất bốc cũng không quá thấp nên chọn phương pháp
thải xỉ khô. Mặt khác giảm được tổn thất nhiệt thải xỉ nên tăng hiệu suất lò hơi.
Chọn lò hơi bố trí theo kiểu chữ Π vì đây là loại lò hơi phổ biên nhất hiện nay. Ở
loại này các thiết bị nặng như: quạt khói, quạt gió, bộ khử bụi, ống khói điều đặt ở vị
trí thấp nhất.
1.2. Chọn dạng cấu trúc của các bộ phận khác của lò hơi
1.2.1. Dạng cấu trúc của pheston
Kích thước cụ thể của pheston sẽ được xác định sau khi đã xác định cụ thể cấu
tạo của buồng lửa và các cụm ống xung quanh nó.
Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa (trước cụm pheston) được chọn theo mục 1.3.2.
1.2.2. Dạng cấu trúc của bộ quá nhiệt
Chọn phương án có sử dung bộ quá nhiệt trung gian.
1.2.3. Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí
Do công suất lò hơi lớn và đốt than bột đòi hỏi nhiệt độ không khí nóng cao nên
bố trí bộ hâm nước hai cấp và bộ sấy không khí cũng hai cấp đặt xen kẽ nhau theo thứ
tự: bộ hâm nước cấp 2, bộ sấy không khí cấp 2; bộ hâm nước cấp 1 và bộ sấy không
khí cấp 1 (theo chiều đường khói đi ra).
1.2.4. Đáy buồng lửa
Dùng buồng đốt than thải xỉ khô nên đáy làm lạnh tro có dạng hình phểu, cạnh
bên nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc bằng 55º.
1.3. Nhiệt độ khói và không khí
1.3.1. Nhiệt độ khói thát ra khỏi lò θth
Độ ẩm qui dẫn
83,2
26500
5,7
10000
Q
W
10000W
lv
t
lv
qd
g/MJ.
Dựa vào bảng 1.1 Tài liệu [1], với nhiên liệu rẻ tiền, chọn được
120
th
ºC. Nhờ
đó nếu sau này sử dụng nhiên liệu đắt tiền, chất lượng cao thì lò hơi vẫn hoạt động tốt.
1.3.2. Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa θ”th
Chọn nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa khoảng 1050 ºC.
1.3.3. Nhiệt độ không khí nóng
Buồng lửa thải xỉ khô với hệ thông nghiền than kiểu kín, dùng không khí làm
môi chất sấy, với than sử dụng là than đá, than nâu là 300 - 350 ºC.
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 4
Sơ đồ cấu tạo tổng thể của lò hơi
Chú thích
1 - Bao hơi 8 - Bộ hâm nước cấp I
2 - Bộ pheston 9 - Bộ sấy không khí cấp I
3 - Bộ quá nhiệt cấp II 10 - Dàn ống sinh hơi
4 - Bộ giảm ôn 11 - Vòi phun
5 - Bộ quá nhiệt cấp I 12 - ống góp dưới
6 - Bộ hâm nước cấp II 13 - Phần đáy thải xĩ
7 - Bộ sấy không khí cấp II 14 - Đường khói thải
I
I
I 1
0
1 2
3 4
5
6
8
1
4
1
2 1
3
7
9
1
1
I
I
I
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 5
Chương 2
TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN LIỆU
2.1. Tính thể tích không khí lý thuyết
Thể tích không khí lý thuyết của nhiên liệu rắn được tính
lvlvlvlv0
kk
O033,0H265,0S375,0C0889,0V
, m
3
tc/kg
035,768,1.033,009,4.265,04,0.375,036,670889,0V0
kk
m
3
tc/kg.
2.2. Tính thể tích sản phẩm cháy
Khi quá trình cháy xảy ra hoàn toàn, sản phẩm cháy của nhiên liệu sẽ chỉ bao
gồm các khí: CO2, SO2, N2, O2, và H2O. Chỉ tính chung thể tích khí 3 nguyên tử vì
chúng có khả năng bức xạ rất mạnh: CO2, SO2, ký hiệu VRO2 = VCO2 + VSO2. Ở trạng
thái lý thuyết ta tính hệ số không khí thừa α = 1 nhưng trong thực tế quá trình cháy
luôn xảy ra với hệ số không khí thừa α > 1.
2.2.1. Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết
Thể tích VRO2 của nhiên liệu rắn được tính
lvlv
2SO2CO2RO
S375,0C01866,0VVV
, m
3
tc/kg
26,14,0.375,036,6701866,0V
2RO
m
3
tc/kg.
Thể tích V0N2
61,557,6.008,0035,7.79,0N008,0V79,0V lv0
kk
0
N2
m
3
tc/kg.
Lượng hơi nước lý thuyết trong khói
ph
0
kk
lvlv0
OH
G24,1V0161,0W0124,0H111,0V
2
, m
3
tc/kg
Trong đó Gph là lượng hơi để phun dầu vào lò. Ở đây dùng nhiên liệu than
nên Gph = 0 kghơi/kgdầu.
66,035,0.24,1035,7.0161,05,7.0124,009,4.111,0V0
OH2
m
3
tc/kg.
Thể tích khói khô lý thuyết
87,661,526,1VVV 0
2N2RO
0
kkho
m
3
tc/kg.
Thể tích khói lý thuyết
53,766,087,6VVV 0
OH
0
kkho
0
2K
m
3
tc/kg.
2.2.2. Xác định hệ số không khí thừa
Hệ số không khí thừa ra khỏi buồng lửa chọn theo bảng 16: buồng lửa phun thải
xỉ khô với lò có D ≥ 75 T/h tra được hệ số không khí thừa α = 1,2. Lượng không khí
lọt vào trong đường khói được xác định theo bảng 2.1 trong tài liệu.
Bảng 2.1: Giá trị lượng không khí lọt vào đường khói Δα
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 6
Các bộ phận Δα
Buồng lửa 0,0
Feston 0,0
Bộ quá nhiệt cấp 2 0,025
Bộ quá nhiệt cấp 1 0,025
Bộ hâm nước cấp 2 0,02
Bộ sấy không khí cấp 2 0,02
Bộ hâm nước cấp 1 0,02
Bộ sấy không khí cấp 1 0,05
Hệ thống nghiền than 0,1
2.2.3. Thể tích sản phẩm cháy thực tế
Thể tích sản phẩm cháy thực tế được tính dựa trên thể tích sản phẩm cháy lý
thuyết.
Thể tích hơi nước
683,0035,712,10161,066,0V10161,0VV 0
kk
0
OHOH 22
m
3
tc/kg.
Thể tích khói thực
OH
0
kk
0
KkhoOHKkhoK 22
VV1VVVV
, m
3
tc/kg
96,8683,0035,712,187,6V
K
m
3
tc/kg.
Phân thể tích các khí
Khí 3 nguyên tử
141,0
96,8
26,1
V
V
r
K
RO
RO
2
2
.
Hơi nước
074,0
96,8
66,0
V
V
r
K
0
OH
OH
2
2
.
Nồng độ tro bay theo khói
Nồng độ tro bay trong khói tính theo thể tích khói
Kblv
V/a.A.10
, g/m
3
tc
Trong đó, ab là tỉ lệ tro bay, theo bảng 16 chọn được ab = 0,95. Vậy
147,1396,8/95,0.4,12.10
g/m
3
tc.
2.2.4. Lập bảng đặc tính thể tích của không khí
Hệ số không khí thừa ở cửa ra buồng lửa α”bl = 1,2
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 7
Hệ số không khí thừa tại các vị trí tiếp theo được xác định bằng tổng của hệ số
không khí thừa buồng lửa với lượng lọt vào đường khói giữa buồng lửa với tiết diện
đang xét Δα. Hệ số không khí thừa đầu ra α” = α’ + Δα.
Bảng 2.2: Bảng hệ số không khí thừa
TT Tên bề mặt đốt
Hệ số không khí thừa
Đầu vào α’ Đầu ra α”
1 Buồng lửa 1,2 1,2
2 Cụm feston 1,2 1,2
3 Bộ quá nhiệt 1,2 1,25
4 Bộ hâm nước 1,25 1,29
5 Bộ sấy không khí 1,29 1,39
Lượng không khí ra khỏi bộ sấy không khí
1,11,002,1
n0
"
bl
"
Δα0: lượng không khí lọt vào buồng lửa, Δα0 = 0;
Δαn: lượng không khí lọt vào hệ thống nghiền, Δαn = 0,1.
2.3. Tính entanpi của không khí và khói
Entanpi của không khí lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy
KKp
0
kk
0
KK
CVI
, kJ/m
3
tc
Cp: nhiệt dung riêng của không khí, kJ/kgđộ;
θ: nhiệt độ của các không khí, ºC.
Entanpi của khói lý thuyết được tính
OH
0
OH2N
0
2N2RO2RO
0
K 22
CVCVCVI
, kJ/m
3
tc
C: nhiệt dung riêng, kJ/kgđộ;
θ: nhiệt độ của các chất khí, ºC.
Entanpi của tro bay
tr
lv
b
tr
C
100
A.a
I
, kJ/kg
Entanpi của khói thực tế
tr
0
kk
0
kk
II1II
, kJ/kg
Mà
6445,0
26500
4,12.95,0.10
Q
A.a.10
I
3
lv
t
lv
b
3
tr
nên bỏ qua không tính trong
công thức trên.
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 8
B
ả
n
g
2
.3
:
B
ả
n
g
đ
ặ
c
tí
n
h
s
ả
n
p
h
ẩ
m
c
h
á
y
K
h
ó
i
th
ải
1
,3
9
1
,3
9
2
,7
4
4
0
,7
0
4
1
0
,3
1
8
0
,0
6
4
0
,1
2
2
0
,1
8
6
1
1
,4
1
7
- - - - - -
B
S
K
K
1
1
,3
9
1
,3
6
5
2
,5
6
8
0
,7
0
1
1
0
,1
3
9
0
,0
6
5
0
,1
2
4
0
,1
8
9
1
1
,6
1
9
- - - - - -
B
H
N
1
1
,3
4
1
,3
3
2
,3
2
2
0
,6
9
7
9
,8
8
9
0
,0
6
7
0
,1
2
7
0
,1
9
4
1
1
,9
1
2
- - - - - -
B
S
K
K
2
1
,3
2
1
,2
9
5
2
,0
7
5
0
,6
9
3
9
,6
3
8
0
,0
6
8
0
,1
3
1
0
,1
9
9
1
2
,2
2
2
- - - - - -
B
H
N
2
1
,2
7
1
,2
6
1
,8
2
9
0
,6
8
9
9
,3
8
8
0
,0
7
0
,1
3
4
0
,2
0
4
1
2
,5
4
8
- - - - - -
B
Q
N
1
1
,2
5
1
,2
3
8
1
,6
7
4
0
,6
8
7
9
,2
3
1
0
,0
7
1
0
,1
3
6
0
,2
0
7
1
2
,7
6
1
- - - - - -
B
Q
N
2
1
,2
2
5
1
,2
1
3
1
,4
9
8
0
,6
8
4
9
,0
5
2
0
,0
7
3
0
,1
3
9
0
,2
1
2
1
3
,0
1
4
- - - - - -
B
L
&
P
T
1
,2
1
,2
1
,4
0
7
0
,6
8
3
8
,9
6
0
,0
7
4
0
,1
4
1
0
,2
1
5
1
3
,1
4
7
7
,0
3
5
1
,2
6
0
,6
6
5
,6
1
0
,9
5
1
2
,4
Đ
ơ
n
v
ị
m
3
tc
/k
g
m
3
tc
/k
g
m
3
tc
/k
g
g
/m
3
tc
m
3
tc
/k
g
m
3
tc
/k
g
m
3
tc
/k
g
m
3
tc
/k
g
C
ô
n
g
t
h
ứ
c
tí
n
h
(α
"
+
α
’)
/2
(α
–
1
)V
0
k
k
V
0
H
2
O
+
0
,0
1
6
1
(α
-
1
)
V
0
k
k
V
H
2
O
+
V
0
N
2
+
V
R
O
2
+
(
α
-
1
)
V
0
k
k
V
0
H
2
O
/V
K
V
R
O
2
/V
K
r H
2
O
+
r
R
O
2
1
0
.A
lv
.a
b
/V
k
K
ý
h
iệ
u
α
" α
V
th
ừ
a
V
H
2
O
V
K
r H
2
O
r R
O
2
r n
µ
V
0
k
k
V
R
O
2
V
0
H
2
O
V
0
N
2
a b
A
lv
T
ên
đ
ại
l
ư
ợ
n
g
H
ệ
số
k
h
ô
n
g
k
h
í
th
ừ
a
đ
ầu
r
a
H
ệ
số
k
h
ô
n
g
k
h
í
th
ừ
a
t.
b
ìn
h
L
ư
ợ
n
g
k
h
ô
n
g
k
h
í
th
ừ
a
T
h
ể
tí
ch
h
ơ
i
n
ư
ớ
c
T
h
ể
tí
ch
k
h
ó
i
P
h
ân
t
h
ể
tí
ch
c
ủ
a
h
ơ
i
n
ư
ớ
c
P
h
ân
t
h
ể
tí
ch
c
ủ
a
k
h
í
3
n
.t
ử
P
h
ân
t
h
ể
tí
ch
c
ủ
a
cá
c
k
h
í
N
ồ
n
g
đ
ộ
t
ro
b
ay
t
h
eo
k
h
ó
i
T
h
ể
tí
ch
k
h
ô
n
g
k
h
í
lý
t
h
u
y
ết
T
h
ể
tí
ch
k
h
í
3
n
.t
ử
l
ý
t
h
u
y
ết
T
h
ể
tí
ch
h
ơ
i
n
ư
ớ
c
lý
t
h
u
y
ết
T
h
ể
tí
ch
N
2
l
ý
t
h
u
y
ết
T
ỷ
l
ệ
tr
o
b
ay
Đ
ộ
t
ro
l
àm
v
iệ
c
S
T
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
1
1
2
1
3
1
4
1
5
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 9
B
ả
n
g
2
.4
:
E
n
ta
n
p
i
củ
a
s
ả
n
p
h
ẩ
m
c
h
á
y
α
” k
k
1
=
1
,3
9
B
ộ
s
ấy
K
K
I
1
3
2
0
,1
3
2
3
4
1
,9
6
4
0
0
7
,5
5
α
” h
n
1
=
1
,3
4
B
ộ
h
âm
n
ư
ớ
c
I
2
2
3
6
,7
4
3
8
4
9
,3
3
5
2
1
2
,4
4
6
6
2
8
,4
1
α
” k
k
2
=
1
,3
2
B
ộ
s
ấy
K
K
I
I
3
7
8
6
,8
7
5
1
2
5
,6
5
6
5
1
6
,1
3
7
8
6
3
,9
5
α
” h
n
2
=
1
,2
7
B
ộ
h
âm
n
ư
ớ
c
II
4
9
0
8
,6
7
6
2
3
5
,4
5
7
5
2
9
,2
7
8
8
7
2
,3
6
α
” q
n
1
=
1
,2
5
B
ộ
q
u
á
n
h
iệ
t
I
6
1
2
3
,1
8
7
3
9
5
,4
8
7
1
4
,8
2
9
9
6
3
,0
8
1
1
4
4
8
,2
1
2
8
4
0
,4
1
4
2
0
7
,6
1
5
6
7
4
,6
α
” q
n
2
=
1
,2
2
5
B
ộ
q
u
á
n
h
iệ
t
II
1
1
1
8
7
,7
1
2
5
4
7
,4
1
3
8
8
6
,1
1
5
3
1
5
,9
1
6
4
3
6
,7
α
” b
l =
α
” f
=
1
,2
B
.l
ử
a
&
f
es
to
n
1
2
2
5
4
,4
1
3
5
6
4
,6
1
4
9
5
7
,1
1
6
0
7
5
,9
1
7
7
2
9
,1
1
9
0
9
7
,1
2
0
4
9
8
,1
2
1
9
0
4
2
3
3
2
0
,9
2
4
7
2
7
,5
2
6
1
6
3
,1
2
7
5
9
9
,3
2
9
0
3
7
,9
I0
k
(k
J/
k
g
)
1
0
4
0
,8
5
2
1
0
4
,3
9
2
1
5
2
,5
7
4
3
3
9
,5
5
5
6
1
3
,6
6
6
9
3
,6
5
7
8
7
6
,9
7
9
1
6
3
,9
5
1
0
4
2
2
,6
1
1
7
2
1
1
2
8
6
0
,2
1
4
3
5
1
,2
1
4
4
3
1
,5
1
7
1
5
1
,4
1
8
3
9
9
,3
1
9
7
7
0
,2
2
1
1
5
1
,3
2
2
5
3
7
,4
2
3
8
7
0
,1
2
5
2
9
0
,4
2
6
7
3
7
,3
2
8
1
4
4
,8
I0
k
k
(k
J/
k
g
)
9
1
4
,1
9
8
1
5
2
1
,2
5
2
7
7
8
,0
5
3
7
3
6
,9
9
4
7
1
9
,7
8
5
7
2
1
,9
9
6
7
4
5
,5
8
7
6
7
2
,0
9
8
8
4
2
,5
7
9
9
1
0
,2
1
0
9
9
2
,5
1
2
0
8
6
,8
1
3
1
8
9
,6
1
4
2
9
8
,8
1
5
4
1
7
,2
1
6
5
4
4
,1
1
7
6
7
3
,7
1
8
8
1
3
,4
1
9
9
5
3
,5
2
1
1
0
5
2
2
2
5
1
,8
2
3
4
0
9
(º
C
)
1
0
0
2
0
0
3
0
0
4
0
0
5
0
0
6
0
0
7
0
0
8
0
0
9
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
2
0
0
1
3
0
0
1
4
0
0
1
5
0
0
1
6
0
0
1
7
0
0
1
8
0
0
1
9
0
0
2
0
0
0
2
1
0
0
2
2
0
0
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 10
Chương 3
CÂN BẰNG NHIỆT LÕ HƠI
3.1. Lƣợng nhiệt đƣa vào lò hơi
Lượng nhiệt đưa vào lò hơi được tính cho 1 kg nhiên liệu rắn xác định theo công
thức
dphnl
n
kk
lv
tdv
QQQQQQ
, kJ/kg
Trong đó
Qt
lv
: nhiệt trị thấp của nhiên liệu, Qt
lv
= 26500 kJ/kg;
Q
n
kk: nhiệt lượng do không khí nóng mang vào, được tính đến khi không
khí được sấy nóng bằng nguồn nhiệt bên ngoài, Qnkk = 0 khi lấy từ bộ
sấy không khí của lò;
Qnl = Cnl.tnl là nhiệt vật lý của nhiên liệu đưa vào. Tuy không có sấy bằng
nguồn nhiệt bên ngoài nhưng
%7,176
150
26500
150
Q
%5,7W
t
lvlv
nên có thể bỏ qua Qnl = 0.
Qph: nhiệt lượng do dùng hơi phun nhiên liệu vào lò;
Qd: nhiệt lượng phân hủy khi đốt đá dầu;
Đối với lò đốt than bột thì Qph = 0 và Qd = 0. Như vậy đối với các lò hơi đốt
than mà không sấy không khí bằng nguồn nhiệt bên ngoài thì lượng
nhiệt đưa vào sẽ được coi gần bằng nhiệt trị thấp của nhiên liệu
26500QQ lv
tdv
kJ/kg.
3.2. Xác định các tổn thất nhiệt lò hơi
3.2.1. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học
Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học q3 thường chọn theo tiêu
chuẩn tính nhiệt, theo bảng 16 tra được q3 = 0%. Vậy Q3 = 0.
3.2.2. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học
Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q4 được xác định theo
tiêu chuẩn tính nhiệt, theo bảng 16 tra được q4 = 5%.
1325
100
26500.5
100
Q.q
Q dv4
4
kJ/kg.
3.2.3. Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra
Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài Q2 hoặc q2 được xác định theo công
thức
100
q100II
Q 4kklth
2
Trong đó:
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 11
ththth CVI
là entanpi khói thải. Với nhiệt độ khói thải θth = 120 ºC đã
chọn có
5,1524I
th
kJ/kg.
0
kklthkkl
I.I
là entanpi không khí lạnh vào lò. Với nhiệt độ θkkl = 30 ºC đã
chọn có
262,489I0
kkl
kJ/kg suy ra
074,680262,489.39,1I
kkl
kJ/kg.
Vậy
2,802
100
5100074,6805,1524
Q
2
kJ/kg.
03,3100.
26500
2,802
100
Q
Q
q
dv
2
2
%.
3.2.4. Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh
Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh Q5 hoặc q5 được xác định
theo toán đồ thực nghiệm. Với sản lượng lò D = 220 T/h xác định ngay q5 = 0,5%. Từ
đó có
5,132
100
26500.5,0
100
Q.q
Q dv5
5
kJ/kg.
3.2.5. Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài
Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài Q6 hoặc q6 có thể bỏ qua khi đốt than phun
thải xỉ khô mà lượng xỉ thải ra ít
5,26
1000
Q
4,12A
lv
tlv
.
3.3. Lƣợng nhiệt sử dụng có ích
Lượng nhiệt sử dụng hữu ích Q1 trong lò được xác định bằng công thức
ncqnqnhi
iiDQ
, kJ/h
Trong đó
Dqn là sản lượng hơi quá nhiệt, Dqn = 220 T/h;
iqn là entanpi của hơi quá nhiệt. Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt với
tqn = 510 ºC và pqn = 90 bar được iqn = 3410,5 kJ/kg;
inc là entanpi của nước cấp. Tra bảng nước và hơi bão hòa với tnc = 215 ºC
được inc = 920,7 kJ/kg.
Vậy
3
hi
10.5477567,9205,3410.1000.220Q
kJ/h.
Lượng nhiệt sử dụng có ích tính cho 1kg nhiên liệu
65432dv1
QQQQQQQ
, kJ/kg
3,2424005,132132502,80226500Q
1
kJ/kg.
3.4. Hiệu suất lò hơi và lƣợng tiêu hao nhiên liệu
3.4.1. Hiệu suất nhiệt lò hơi
Hiệu suất nhiệt lò hơi η được xác định bằng công thức
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 12
65432
qqqqq100
, %
47,9105,05003,3100
%.
3.4.2. Lượng tiêu hao nhiên liệu của lò
Lượng tiêu hao nhiên liệu của lò B được xác định bằng công thức
22598
26500.9147,0
10.547756
Q
Q
B
3
lv
t
hi
= 22,6 T/h.
3.4.3. Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán của lò
Để xác định tổng thể tích sản phẩm cháy và không khí chuyển dời qua toàn bộ lò
hơi và nhiệt lượng chứa trong chúng người ta sử dụng đại lượng tiêu hao nhiên liệu
tính toán
1,21468
100
5
122598
100
q
1BB 4
tt
kg/h.
Đồ án Môn học: LÒ HƠI GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng
SVTH: Võ Xuân Đức Lớp 06N - Nhóm 13A Trang 13
Chương 4
THIẾT KẾ BUỒNG LỬA
4.1. Xác định kích thƣớc hình học của buồng lửa
4.1.1. Xác định thể tích buồng lửa
Sau khi tính toán nhien liệu chúng ta xác định được lượng nhiên liệu tiêu hao,
trên cơ sở chọn nhiệt thế thể tích buồng lửa, ta xác định được thể tích buồng lửa của lò
hơi. Dựa theo bảng 4.1 tài liệu [1], với buồng lửa thải xỉ khô thì qv = 145÷185 kW/m
3
,
để đạt tối ưu cho chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật, chọn qv = 150 kW/m
3. Từ đó ta tìm được
thể tích buồng lửa
5,1053
150.3600
26500.1,21468
q
QB
V
v
lv
ttt
bl
m
3
.
Với Btt = 21468,1 kg/h là lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán;
Qt
lv
= 26500 kJ/kg là nhiệt trị thấp của nhiên liệu.
4.1.2. Xác định chiều cao buồng lửa
Chiều cao buông lửa được chọn trên cơ sở bảo đảm chiều dài ngọn lửa để cho
nhiên liệu cháy kiệt trước khi ra khỏi buồng lửa. Đối với buồng lửa phun đốt công suất
D = 220 T/h thì chiề