Đồ án lò hơi Bài giảng cáo cáo thực tập

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÒ HƠI ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu than công suất D = 380 kgh, áp suất hơi P = 6 bar GVHD Nguyễn Văn Phú.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Vy Minh Tiến Đặng Lê Nam

Lê Quang Vinh

Lê Đình Hiếu LỚP : 62-CNNL

Nha Trang , 1/2023

A.LỜI NÓI ĐẦU

Ở nước ta, công nghiệp là ngành kinh tế quan trọng, những năm gần đây có đóng góp lớn nhất cho ngân sách nhà nước, trở thành ngành xuất khẩu chủ đạo với tốc

độ tăng trưởng ở mức cao Cơ cấu các ngành công nghiệp có sự chuyển biến tích cực Ngày càng nhiều các nhà máy được xây dựng kéo theo đó là nhu cầu là năng lượng củng tăng theo Một trong những năng lượng chiếm tỉ lệ cao là nhiệt năng Với việc nước ta đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì lò hơi được sử dụng để phục vụ cho các ngành công nghiệp như: giặt khô, sấy, đun nấu, nhuộm hoặc vận hànhmáy móc đây là nguồn nhiên liệu không gây cháy nhưng vẫn vận hành được các máy móc và thiết bị hoặc động cơ mà hầu hết các nhiên liệu khác không làm được, rất phù hợp để sử dụng ở những khu vực không được phép sử dụng lửa hoặc điện

Lò hơi đang ngày càng trở nên phổ biến và trỏe thành thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy xí nghiệp cần đến nguồn nhiệt Nó mang đến hiệu quả sử dụng rất cao, cung cấp nguồn hơi nước an toàn và chất lượng cho các công đoạn sản xuất diễn

ra hiệu quả và dễ dàng hơn

Trong học phần “đồ án lò hơi” này chúng em được thầy Nguyễn Văn Phúc phâncông và hướng dẫn thực hiện đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống lò hơi đốt nhiên liệuthan công suất D = 380 kg/h, áp suất hơi P = 6 bar”

MỤC LỤC

A LỜI MỞ ĐẦU

B NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ HƠI

1.2 PHÂN LOẠI LÒ HƠI

1.2.2 KHÁI NIỆM

1.2.2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LÒ HƠI

1.2.3 PHÂN LOẠI LÒ HƠI

1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÃ CHO VÀ ĐỊNH HƯỚNG THIẾT KẾ LÒ HƠI

CHƯƠNG 2: CHỌN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU,TÍNH NHIỆT LÒ HƠI

2.1 LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

2.2 TÍNH CHÁY CHO NHIÊN LIệU

2.2.1 TÍNH CHÁY VỚI CÁC QUÁ TRÌNH CHÁY LÝ THUYếT (α = 1)

2.2.2 TÍNH CHÁY VỚI QUÁ TRÌNH CHÁY THỰC (α = 1,15)

2.2.3 TÍNH NHIỆT ĐỘ CHÁY LÝ THUYếT VÀ NHIỆT ĐỘ CHÁYTHỰC TẾ

Ở HỆ SỐ KHÔNG KHÍ ĐÃ CHO

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC LÒ HƠI

3.1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG NHIỆT ĐƯA VÀO LÒ

3.1.1 NHIỆT LƯỢNG ĐƯA VÀO LÒ

3.1.2 NHIỆT TỔN THẤT DO KHÓI MANG RA KHỎI LÒ HƠI

3.1.3 NHIỆT TỔN THẤT DO CHÁY KHÔNG HOÀN TOÀN VỀ HÓA HỌC

3.1.4 TỔN THẤT NHIỆT DO CHÁY KHÔNG HOÀN TOÀN VỀ CƠ HỌC 3.1.5 TỔN THẤT NHIỆT DO TỎA NHIỆT RA MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH 3.1.6 NHIỆT TỔN THẤT VẬT LÝ CỦA XỈ

3.1.7 HIỆU SUẤT CỦA LÒ HƠI

3.1.8 NHIỆT LƯỢNG HỮU ÍCH CỦA LÒ HƠI

3.1.9 LƯỢNG NHIÊN LIỆU TIÊU HAO CỦA LÒ HƠI

3.2 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA LÒ HƠI

3.2.1 ĐỘ CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH GIỮA KHÓI VÀ NƯỚC

4.2.1.3 QUÁ TRÌNH HOÀN NGUYÊN

4.2.2 TÍNH CHỌN BƠM NƯỚC CHO LÒ HƠI

4.2.3 CHỌN LOẠI BƠM

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN HỆ THỐNG THOÁT KHÓI

5.1 TÍNH CHIỀU CAO CỘT KHÓI

5.2 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN ỐNG KHÓI

6.2.1 TÍNH TOÁN THẤT THOÁT NHIỆT ĐƯỜNG ỐNG

CHƯƠNG 7: TỰ ĐỘNG HÓA LÒ HƠI

7.1 KHAI BÁO ĐẦU VÀO RA PLC

7.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC CHO MÔ HÌNH LÒ HƠI

7.2.1 ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC

7.2.2 ĐIỀU KHIỂN BÉC ĐỐT

7.2.3 ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH BÁO SỰ CỐ VÀ RESET 7.2.4 RESET HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG SỰ CỐ

CHƯƠNG 8: VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ LÒ HƠI

8.1 KIỂM TRA HỆ THỐNG LÒ HƠI

B.NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI

1.1 Giới thiệu chung về lò hơi

Lò hơi là thiết bị trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra

từ quá trình cháy được truyền cho nước trong lò hơi để biến thành hơi  Biến hóanăng của nhiên liệu thành nhiệt năng dòng hơi

Nhiên liệu đốt trong lò hơi có thể là nhiên liệu rắn (than, phế phẩm nông lâm sản); nhiên liệu lỏng (dầu nặng FO và dầu nhẹ DO (diezen)) hoặc khí thiên nhiên

Hình 1.1 Lò hơi công nghiệp

1.2 Phân loại lò hơi

1.2.2 Khái niệm

Lò hơi là thiết bị trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra

từ quá trình cháy được truyền cho nước trong lò hơi để biến thành hơi  Biến hóanăng của nhiên liệu thành nhiệt năng dòng hơi

Nhiên liệu đốt trong lò hơi có thể là nhiên liệu rắn (than, phế phẩm nông lâm sản);nhiên liệu lỏng (dầu nặng FO và dầu nhẹ DO (diezen)) hoặc khí thiên nhiên

1.2.2 Một số ứng dụng của lò hơi

- Ngành nhiệt điện: Lò hơi sản xuất ra hơi quá nhiệt có thông số cao (nhiệt độ, áp

suất) để quay turbine sản xuất điện năng

- Ngành công nghệ thực phẩm: Lò hơi sản xuất ra hơi phụ vụ cho các quá trình

chần, hấp, nung nóng, cô đặc, thanh trùng,

- Công nghệ dệt: Hôi sử dụng cho các quá trình hồ sợi, nhuộm, sấy,

- Các ngành công nghiệp sản xuất như: giấy, cao su, chế biến gỗ,

- Các ngành dịch vụ như: sưởi ấm, tắm hơi, giặt ủi,

1.2.3 Phân loại lò hơi

- Theo mục đích sử dụng :

Lò hơi nhà máy phát điện

Lò hơi công nghiệp

Lò hơi tàu thủy

- Theo chiều chuyển động giữa sản phẩm cháy và nước trong lò :

Lò hơi siêu cao áp: P > 100 at

- Dựa theo chế độ chuyển động của nước trong lò hơi :

Lò hơi đối lưu tự nhiên: Môi chất chuyển động đối lưu tự nhiên do sự chênh lệchmật độ trong nội bộ môi chất mà không tạo thành vòng tuần hoàn tự nhiên

Lò hơi tuần hoàn tự nhiên: Môi chất chuyển động theo vòng tuần hoàn khép kín

nhờ sự chênh lệch khối lượng riêng theo nhiệt độ của môi chất.

Lò hơi tuần hoàn cường bức: Môi chất tuần hoàn cưỡng bức dưới tác dụng củabơm

Lò hơi đối lưu cưỡng bức: Lò hơi trực lưu hoặc đơn lưu Dưới tác dụng của bơm,môi chất chỉ đi thẳng một chiều, nhận nhiệt biến hóa hơi và đưa đến nơi sử dụng

mà không tuần hoàn trở lại

- Dựa theo cách đốt nhiên liệu :

Lò hơi đốt theo lớp: Nhiên liệu rắn (than, củi, ) được xếp trên ghi để đốt Có hailoại: ghi cố định và ghi di động

Lò hơi đốt phun: Có khả năng đốt nhiên liệu rắn, lỏng, khí nhờ có vòi phun nhiênliệu Nhiên liệu phải được chuẩn bị trước (nhiên liệu rắn cần được nghiền mịn vàsấy nóng)

Lò hơi đốt đặc biệt: Gồm hai loại: buồng lửa xoáy và buồng lửa tầng sôi

1.3 Các thông số đã cho và định hướng thiết kế lò hơi

Công suất hơi: D = 380kg/h

Áp suất hơi: P = 6 bar

Nhiệt độ nước vào tv = 31 độ C

Nhiệt độ môi trường coi như nhiệt độ không khí trong gian lò hơi tkkl=tmtr= 33 độ C

=> Định hướng thiết kế: thiết kế hệ thống lồ hơi đốt than công suất nhỏ, ống lò ốnglửa

CHƯƠNG 2: CHỌN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU,TÍNH NHIỆT LÒ

HƠI

2.1.Lựa chọn các thông số ban đầu

Cho nguyên liệu rắn có thành phần sau :

Thành

phần

Bảng 2.1 Thành phần nguyên liệu rắn

2.2 Tính cháy cho nhiên liệu

Nhiệt trị cao Ho[kJ/kg hay kJ/m3]:

Ho = 418,4.[81,3C +297H +15N + 45,6S - 23,5O] (2.1)

= 418,4.[81,3.70+ 297.8 +15.1 + 45,6.0,64– 23,5.16%]

= 32364 kJ/kg = Nhiệt trị thấp Hu [kJ/kg hay kJ/m3] :

Hu = 418,4.[81,3C +243H +15N + 45,6S - 23,5O - 6W] (2.2)

= 418,4.[81,3.0,70 + 243.0,08 +15.0,01 + 45,6.0,0064 –23,5.0,16 – 6.0,036]

= 30446,1 kJ/kgThành phần sử dụng của chất rắn :

Ta có than có các thành phần sau:

[S2] = 0,64% ; [C] = 70% ; [H2] = 8% ; [N2] = 1% ; [W] = 3,36% ; [A] = 1% ;[O2] =16%

Ta có :

[S] +[C] +[O] + [N] + [W] + [A] + [H] =100% (2.3)Tính cháy với các quá trình cháy lý thuyết (α = 1) và cháy thực với (α = 1,15) :

2.2.1 Tính cháy với các quá trình cháy lý thuyết (α = 1)

Các phương trình phản ứng cháy

C + O2= CO2 (2.4)2H2 + O2 = 2 H2O (2.5)

S + O2 = SO2 (2.6)

Dựa vào các hệ số tỷ lệ ở các phương trình phản ứng ta có :

Tổng lượng tiêu hao Oxy lý thuyết Omin :

O min=[C]+0,5[H2]+[S2]−[O2] [m3 O2/100 kg NL] (2.7)

¿ 70+0,5.8+0,64 - 16

¿ 58,64 [m3 O2/100 kg NL]

Tiêu hao không khí khô lý thuyết lmin :

l min =4,762 O min=4,762.58,64=279,2 [m3 KKko/100 kg NL] (2.8)

Tiêu hao không khí ẩm lý thuyết lmin,d :

l min ,d=(1+1,611.d).l min [m3 KKam/100 kg NL] (2.9)Với không khí cấp vào cho quá trình cháy có t o =34℃ ; φ o=79% Lấy φ o =φ tb=79%

Tra ẩm đồ suy ra được d ≈ 8 (g/ kg KKko)

Thành phầnkhô

Thành phầnẩm

Bảng 2.3 Bảng giá trị thành phần các khí trong sản phẩm cháy

2.2.2 Tính cháy với quá trình cháy thực (α = 1,15)

Tiêu hao không khí khô thực :

Tiêu hao không khí ẩm thực :

l d=(1+1,611.d).l=(1+1,611.0,008).321,08 (2.11) ¿ 325,2[m3 KKam/100 kg NL]

Ta có bảng thành phần các sản phẩm cháy thực tính cho 100kg nhiên liệu như sau:Thành phần Nguồn gốc từ Thể tích Vi [m3/100kg NL]

N2

Nhiên liệu [N2] = 1

∑¿254,6Không khí 0,79.l = 253,6

Bảng 2.5 Bảng giá trị thành phần các khí quá trình cháy thực

2.2.3 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết và nhiệt độ cháy thực tế ở các hệ số không khí

đã cho

Nhiệt độ cháy được tính qua biểu thức sau :

Nhiệt độ cháy lý thuyết :

t tt =η t¿ (2.13)Tính nhiệt độ cháy ứng với hệ số không khí : α=1

Ta có :

io=f l min V .i kk +H u

spc (2.14)Trong đó :

 Giả thiết với nhiệt độ cháy lý thuyết là 700℃ ta tra bảng thông số nhiệt dung riêng

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC LÒ HƠI

3.1 Xác định lượng nhiệt đưa vào lò

Cân bằng nhiệt được thực hiện với trạng thái nhiệt ổn định của thiết bị lò hơi và tính cho 1kg hoặc 1m3 nhiên liệu khí ở điều kiện tiêu chuẩn

Phương trình tổng quát của cân bằng nhiệt lò hơi có dạng :

Q dv =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 (3.1)Trong đó :

Q dv : nhiệt đưa vào lò, (kj/kg)

Q1: nhiệt lượng sử dụng hữu ích, (kj/kg)

Q2: nhiệt tổn thất do khói thải mang ra khỏi lò hơi, (kj/kg)

Q3: tổn thất do cháy không hoàn toàn về hóa học, (kj/kg)

Q4: tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ học, (kj/kg)

Q5: tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường, (kj/kg)

Q6: tổn thất nhiệt vật lý của xỉ, (kj/kg)

3.1.1 Nhiệt lượng đưa vào lò

Q dv =H u= ¿30446,1 kJ/kg (3.2)Trong đó :

H u : nhiệt trị thấp của nhiên liệu, H u= ¿30446,1 kJ/kg

3.1.2.Nhiệt tổn thất do khói mang ra khỏi lò hơi

q2=Q2

Q dv.100=(I th −α th I kkl0 )(100−q4 )

Q đv (3.3)Trong đó :

I th : là entapi của khói thải ứng với α th và θ th (kJ/kg)

I t h =I t h0 +(α t h −1)I kkl0 +I tro (3.4) enthalpy của sản phẩm cháy ở nhiệt độ khói thải ứng với

Chọn nhiệt độ của khói thải:t = 200℃

I t h0=V RO2¿ (3.5) Tra bảng Entanpi của khói và không khí:

Bảng 3.1 Entapi của các sản phẩm cháy(3.5)→I t h0 =357,46.70+259,92.254,6+304,46 12,55=950,1 kJ /kg

I kkl0 : là entapi của không khí lạnh ở nhiệt độ t kkl và α=1¿)

enthalpy của không khí ở nhiệt độ khói thải tương ứng với

I kkl0 =l min¿ (3.6) enthalpy của tro bay theo khói

hệ số không khí thừa ở vị trí khỏi thải, ta chọn

nhiệt độ không khí môi trường, ta chọn t dv=34 0C

0 3

q4 : tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn cơ khí (%)

Bảng 3.2 Bảng tra entapi các chất khí theo nhiệt độ

Q dv.100 ( 3.8) ( tra bảng đốt thang trên lò thang phun )

Khi đốt than antraxit trong lò than

phun và lò ghi cơ giới và bán cơ giới 0

Khi đốt các loại nhiên liệu rắn khác

trong lò than phun và lò ghi cơ giới và

Hệ thống sử dụng nhiên liệu rắn trong lò than phun nên chọn q3= 0,75 %

3.1.4 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học

Khi đốt than bùn và củi trên mặt ghi 1-2

Khi đốt than cám antraxit trên mặt ghi 14-18

Khi đốt các loại than khác trên mặt ghi 5-11

Khi đốt tất cả các loại than trong lò

Bảng 3.4 Bảng tra tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học theo loại nhiên liệu và buồng lửa

Chọn than trong lò than phun nên chọn q4=5 %

3.1.5 Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh

q5=Q5

Q dv.100 (3.10) (Q5 tại cho 380kg nên lấy 3% )

Hình 3.1 Đồ thị thể hiện tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh theo năng suất hơiDựa vào tài liều “ Thiết kế lò hơi “ của “Trần Thanh Kỳ “, hệ thống lò hơi được lựachọn ban đầu là nồi không có bề mặt đốt phần đuôi với năng suất 380 kg/h, ta chọnđược : q5≈ 3%<3,6%

3.1.6 Nhiệt tổn thất vật lý của xỉ

q6=Q6

Q dv .100=a xỉ¿¿ (3.11) ( Q6 tính xỉ dựa vào bảng tra xỉ )( có A xỉ, nhiệt dung

riêng của xỉ, Alv là thành phần làm việc chiếm 1% )

Trong đó :

a xỉ : phần xỉ thải ra khỏi lò và có thể chọn như sau :

Lò than phun thải xỉ khô 0,1-0,15

Lò than phun thải xỉ lỏng triệt để 0,85-0,9

Bảng 3.5 Bảng tra phần xỉ thải ra khỏi lò theo loại buồng đốt

Sử dụng lò than phun thải xỉ lỏng triệt để cho hệ thống nên ta chọn axỉ =0,85

¿ : entapi của xỉ, kcal/kg, giá trị này được tra theo bảng sau :

Bảng 3.6 Bảng tra entapi của xỉ theo nhiệt độ

Vì hệ thống thải xỉ lỏng nên chọn nhiệt độ xỉ bằng 600 ℃, do đó :

¿ kcal/kg = 560,0868 kj/kg

Ta có :

(3.11)→q6=Q6

Q dv 100=a xỉ¿¿

3.1.7 Hiệu suất của lò hơi

Tổng các tổn thất nhiệt của lò hơi:

D bh : sản lượng hơi yêu cầu, D bh =380kg/h= 0,11 kg/s

i bh : entapi hơi quá nhiệt tra theo áp suất hơi và nhiệt độ hơi ra khỏi bao hơi.( tra

theo áp xuất lò hơi )

i bh= ¿ 2757 kJ/kg

i nc : entapi của nước tra theo áp suất nước và nhiệt độ nước cấp vào bình chứa.

( nhiệt độ nước và áp xuất bình thường) ( nhiệt độ nước bình thường và áp xuất khí quyển, do không có bộ hâm nước)

i nc= ¿ 125,6 kJ/kgSuy ra :

(3.14)→Q1=0,11.(2757−125,6)=289,4kJ/s

3.1.9 Lượng nhiên liệu tiêu hao của lò hơi

Lượng nhiên liệu tiêu hao thực tế của lò hơi:

η H u=89,09 % 30446,1289,4 =0,011 kg/s =39,6 kg/h (3.15)Lượng nhiên liệu tiêu hao tính toán của lò hơi ;

B tt =B (1− q4

100)=0,011.(1− 5100)=0,010 kg/s (3.16)

3.2 Xác định kích thước lò hơi

3.2.1.Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa khói và nước

Xem chu trình lò hơi là thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều với khói đi trong ống vànước đi bên ngoài

ngược chìu của thầy Trần Đại Tiến )

Trong đó:

tnc vào=t w 1= ¿ 31 oC, nhiệt độ nước vào lò hơi

t w 2=158,84 oC, nhiệt độ hơi nước bão hòa theo phơi= 6 bar

∆ t max= t bl – t w 1 =700−31=669 ℃ (3.18)

∆ t min= t kt – t w 2 =200−158,84=41,16 ℃ (3.19)Nhiệt độ trung bình khói thải:

t f=t bl +t kt

2 = 700+2002 =450o C (3.20)

Tra bảng khói : ( sách thầy TĐT )

ρ f=0,491kg/m3

Ø51 Ø50

t v =t f−∆ t TB

2 =450−225,42 =337,3 ℃ (3.26)

Nhiệt độ trung bình của vách ốngt v=337,3 và nước t w 2 =158,84 ℃

Hệ số truyền nhiệt k:

Q dl=kF ∆ t tb

B t với Q dl =Q dv. =30446,1 89,09%=27124 kJ /kg (3.33)Hay:

F = Q dl B t

4,78 (225,4+273)=125m2 (3.34)Trong đó:

F = Folo+ Folua +2Fmsang (3.35)Với:

Folo = π D tr l=3,14.0,3 2,2=2,073 m2 (3.36)Chọn sơ bộ kích thước đường kính thân lò: D =1100 mm , δ= 10 mm

n = F olua

π d tr l = 3,14 ×0,05 ×2,2121 = 350 ống (3.38)Chọn số pass ống lửa của lò hơi là 2 pass

Pass đầu gồm 175 ống, pass sau là 175 ống

320 1100

và phun ?m xang

Hình 3.5 Hình mô phỏng lò hơi

Cấp thang vào phiễu cấp nhiên liệu

- máy nghiền than, phun xăng, tẩm xăng cho thang, buồng đốt, buồn lửa

- để trong bộc để giữ nhiệt

Khói thải

CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ CHỌN HỆ THỐNG LÒ HƠI VÀ CẤP

NHIÊN LIỆU

4.1.Hệ thống nhiên liệu

Giả sử 30 ngày thì cần nạp than đá 1 lần

Một ngày lò hơi làm việc 8h

Trong 1 giờ lượng tiêu hao nhiên liệu là B = 39,6 kg/h

Vậy tổng khối lượngkho chứa than đá để phục vụ cho hoạt động của lò hơi trong

mMg2+ = 8,20249× (12.162 ) = 49,87 mg/lít (4.2)

mCa2+ = 8,20249× (20,042 ) = 82,19 mg/lít (4.3)Với lưu lượng bơm 4 m3/h = 4000 l/h thì ta có hàm lượng Ca2+ có trong nước vào

hệ thống xử lý trong 1 giờ là:

(4.2)→mCa2+ = 4000×82,19×10-6 = 0,32876 kg/h Hàm lượng Mg2+có trong nước vào hệ thống xử lý trong 1 giờ là:

(4.3)→mMg2+ = 4000×49,87×10-6 = 0,19948kg/hCác phương trình phản ứng khử:

Ca(HCO3)2 + 2HR => CaR2 + 2CO2 + 2H20(4.4)

0,1643 kg 0,32876 kg 0,1643kg

Mg(HCO3)2 + 2HR => MgR2 + 2CO2 + 2H20(4.5)

Từ các phương trình trên ta có:

Hàm lượng cationit HR cần thiết trong 1 giờ là:

mHR = 0,32867×2 + 0,19948×2 = 1,06 kg Hàm lượng CaR2 và MgR2 tạo ra sau phản ứng là:

m1 = 0,32867 + 0,19948 = 0,528 kg Hàm lượng axit tạo thành sau phản ứng là:

maxit = 0,32867 + 0,09974 = 0,42841 kg