GVHD : PGS.TS HOÀNG NGỌC ĐỒNGSVTH :1.Nguyễn Văn Lợi 7. Nguyễn Văn Tam 2. Dương Tấn Nguyên 8. Huỳnh Thân 3. Nguyễn Minh Nhật 9. Nguyễn Khắc Thành 4. Đinh Nguyễn Hữu Phôn 10. Hồ Hoàng Thịnh 5. Đoàn Công Quang 11. Hoàng Tấn Thông 6. Nguyễn Hữu Quyền 12. Ngô Văn Trí
Trang 1BÁO CÁO LÒ HƠI 2
Đề Tài:
BỘ QUÁ NHIỆT
SVTH :
1.Nguyễn Văn Lợi 7 Nguyễn Văn Tam
2 Dương Tấn Nguyên 8 Huỳnh Thân
3 Nguyễn Minh Nhật 9 Nguyễn Khắc Thành
4 Đinh Nguyễn Hữu Phôn 10 Hồ Hoàng Thịnh
5 Đoàn Công Quang 11 Hoàng Tấn Thông
6 Nguyễn Hữu Quyền 12 Ngô Văn Trí
Trang 2Chương I: Vai trò và phân loại
bộ quá nhiệt
Chương II: Sơ đồ cấu tạo
bộ quá nhiệt
Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
Nội dung của
đề tài bao gồm
4 Chương
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ
bộ quá nhiệt
Trang 3Chương I: Vai trò và phân loại bộ quá nhiệt
Sấy khô, gia nhiệt cho hơi biến hơi bão hòa
thành hơi quá nhiệt
Sấy khô, gia nhiệt cho hơi biến hơi bão hòa
thành hơi quá nhiệt
Nhiệt lượng tích lũy trong một đơn vị khối lượng hơi quá nhiệt cao hơn nhiều hơi bão hòa
Trang 4Chương I: Vai trò và phân loại bộ quá nhiệt
Phân loại
Bộ quá nhiệt đối lưu: trao đổi nhiệt giữa khói và
cụm ống chủ yếu là TĐN đối lưu, thường đặt ở vùng khói dưới 1050 0C, nhiệt độ hơi quá nhiệt ≤ 510 0C
Bộ quá nhiệt nửa bức xạ: BQN vừa nhận nhiệt đối
lưu đối lưu từ khói và bức xạ từ buồng lửa,
5100C < tqn≤ 5600C
Bộ quá nhiệt bức xạ: BQN nhận nhiệt bức xạ từ
buồng lửa, tqn>5600C
Trang 5Chương I: Vai trò và phân loại bộ quá nhiệt
abc
Trang 6Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
1 Bộ quá nhiệt đối lưu:
hường được chế tạo từ các ống xoắn, 2 đầu nối
vào 2 ống góp Ống xoắn BQN là ống thép chịu nhiệt uốn gấp khúc nhiều lần, mỗi ống đươc uốn gấp khúc trong một mặt phẳng, nhiều ống nối vào 1 ống góp tạo thành cụm ống
T
Trang 7Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
BQN đối
lưu
BQN ống xoắn đặt nằm ngang
BQN ống xoắn đặt đứng
Trang 8Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
a) Bộ quá nhiệt ống xoắn đặt nằm ngang
Thường dùng cho các lò hơi nhỏ, nhất là các lò hơi có ống nước nghiêng Khi đó bố trí ống xoắn đặt nằm ngang để tận dụng triệt để không gian trong đường khói lò.
Ưu điểm : có thể xả được hết nước đọng do hơi ngưng tụ
khi ngừng lò nên tránh được hiện tượng ăn mòn ống xoắn khi
lò nghỉ.
Nhược điểm: Hệ thống treo đỡ có nhiệt độ rất cao, làm
việc trong điều kiện nặng nề, chóng hỏng
Trang 9Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
Hơi ngưng tụ gây ăn mòn ống xoắn
Ống bị đốt nóng quá mức khi khởi động lò
Trang 10Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
c) Phân đoạn BQN:
Khi nhiệt độ hơi quá nhiệt lớn hơn nhiệt độ hơi bão hòa ≥2000C thì người ta chia BQN thành 2 hoặc 3 cấp nối tiếp nhau.
Các cấp được nối với nhau bằng các ống góp hơi.
Độ gia nhiệt mỗi cấp từ 100-1500C, hấp thu
một lượng nhiệt khoảng Q= 200-350kJ/kg.
Trang 11Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
Ưu điểm:
Mỗi cấp được làm bằng 1 vật liệu phù hợp
Tạo điều kiện làm đồng đều chênh lệch trở lực
à nhiệt độ các ông xoắn
Giữa các cấp có thể bố trí thiết bị điều chỉnh nhiệt độ
Trang 1213
Trang 13Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
2) Bộ quá nhiệt nửa bức xạ và bức xạ:
Dùng cho những lò cao và siêu cao áp để giảm kích
thước bộ quá nhiệt.
a) Bộ quá nhiệt nửa bức xạ:
Là những chùm ống chữ U hoặc L được chế tạo dạng phẳng bố trí ở phần trên hay ở cửa ra buồng lửa đặt cách nhau 0,7-0,9m, các ống có thể đặt đứng hay nằm ngang
Dùng các ống giữ để giữ khoảng cách giữa các dàn, các ống giữ được nối với nhau bằng nẹp giữ.
Trang 14Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
Trang 15b) Bộ quá nhiệt bức xạ :
Có thể là những dàn ống đặt trên trần buồng lửa hoặc các ống nằm xen kẽ với các ống sinh hơi trên tường buồng lửa
Nhiệt độ cao nen yêu cầu rất cao về kim loại chế tạo
và chế độ vận hành
Do phụ tải nhiệt lớn nên sẽ giảm đáng kể kích thước BQN đối lưu của lò
Trang 16Chương II: Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt
Bố trí ống của BQN bức xạ trên
tường buồng lửa
Trang 17Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
1 Bố trí BQN hoàn toàn đối lưu :
Trang 18Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
a) Bố trí theo kiểu thuận
chiều:
Kim loại ống làm việc
trong điều kiện nhẹ nhàn
hơn
Chênh lệch nhiệt độ TB
giữa khói và hơi thấp hơn
so với bố trí ngươc chiều
nên diện tích bề mặt TĐN
tăng lên
Thực tế không dùng
Trang 19Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
b) Bố trí theo kiểu ngược
chiều:
Chênh lệch nhiệt độ TB
giữa khói và hơi cao hơn so
với bố trí thuận chiều nên
diện tích bề mặt TĐN giảm
xuống
Kim loại làm việc trong
điều kiện nặng nề, đòi hỏi
KL đắt tiền
Thực tế chỉ dùng cho các
lò có tqn ≤ 4500C
Trang 20Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
Trang 21Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
Hệ số tỏa nhiệt α1 từ khói đến vách ống không đều nhau
Hệ số tỏa nhiêt α2 từ vách ống đến hơi không đều
nhau
Để khắc phục khi bố trí dùng biện pháp giảm đến tối thiểu độ chênh lệch nhiệt giữa các ống TĐN:
Chia bộ quá nhiệt ra hai hoặc ba phần để giảm bớt chênh lệch trở lực thủy lực giữa các
ống do các ống quá dài như biểu diễn trên hình 8.10
Tổ chức các dòng hơi đi chéo từ ống góp của phần này sang ống góp phần
kia (hình 8.10, 8.11; 8.12.).
Trang 22Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
Tổ chức các dòng hơi đi chéo từ ống góp của phần này sang
ống góp phần kia
(3 hình bên).
Tổ chức các dòng hơi đi chéo từ ống góp của phần này sang ống góp phần kia
(3 hình bên).
Trang 23Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
BQN tổ hợp có thể bố trí theo nhiều cách: đối lưu-nửa
bx, bx- đối lưu, đối lưu-bx- đối lưu, bx- đối lưu-bx
Trang 24Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
Trang 25 Đối lưu-nửa bx : Phần đl có thể chọn kim loại chất lượng không cần cao do khói và hơi nhiệt độ đều thấp, ngược lại phần bx phải chọn kim loại rất tốt
do nhiệt độ cao =>> sơ đồ náy ít dùng
Đối lưu-bx (hình a): Yêu cầu về KL đối lưu cao hơn, khắc phục được
nhược điểm trên nhưng làm tăng diện tích phần QN đối lưu do chênh nhiệt
độ giữa khói và hơi giảm
Trang 26 Bx-đối lưu-bx (hình d): phần
hơi ra của BQN có nhiệt độ
cao, KL phần bx làm việc
trong ĐK rất nặng nề
về KL đối lưu cao hơn, khắc
phục được nhược điểm trên
nhưng làm tăng diện tích phần
QN đối lưu do chênh nhiệt độ
giữa khói và hơi giảm
28
Chương III: Bố trí bộ quá nhiệt
Trang 271) Các nguyên nhân làm thay đổi nhiệt độ HQN
Trong quá trình vận hành, nhiệt độ hơi quá nhiệt có thể thay đổi do các nguyên nhân sau:
1. Do thay đổi phụ tải của lò, khi phụ tải tăng lên thì nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm xuống Khi phụ tải
giảm thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng
2 Do dao động áp suất trong đường hơi chung (ở các lò có ống góp hơi chung):
Khi áp suất trong đường hơi chung giảm thì lượng hơi ra khỏi lò đivào ống góp
chung tăng lên do đó tình trạng sẽ xẩy ra như khi tăng phụ tải
3 Do thay đổi nhiệt độ của nước cấp: khi nhiệt độ nước cấp tăng lên thì độ gia
nhiệt nước trong các ống sinh hơi sẽ giảm, dođó nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa (vào bộ
quá nhiệt) sẽ tăng làm cho nhiệt độ hơi quá nhiệt cũng tăng theo và ngược lại
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 284 Do thay đổi chất lượng nhiên liệu: khi chất lượng nhiên liệu tăng nghĩa là lượng nhiệt cấp vào buồng lửa tăng thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng
5 Do thay đổi hệ số không khí thừa: khi hệ số không khí thừatăng thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng
6 Do đóng xỉ ở dàn ống sinh hơi, cụm Pheston: Khi đóng xỉ ở dàn ống sinh hơi, cụm
Pheston thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng
7 Do bám bẩn trên các bề mặt đốt của lò, do nảnh hưởngcủa việc thổi tro bám
8 Do có hiện tượng cháy lại trong bộ quá nhiệt: Khio có hiện tượng cháy lại trong bộ quá nhiệt thì nhiệtđộ hơi quá nhiệt tăng
9 Do thay đổi vị trí trung tâm ngọn lửa hoặc do máy cấp than bột làm việc không đều, cấp
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 292) Tầm quan trọng của việc bảo đảm ổn định nhiệt độ HQN
Nhiệt độ hơi quá nhiệt là nhiệt độ của hơi ra khỏi ống góp hơi của
bộ quá nhiệt trước khi sang tuốc bin Nhiệt độ hơi quá nhiệt thay đổi sẽ dẫn đến một loạt thay đổi khác gây ảnh hưởng xấu đến chế
độ làm việc của lò và tuốc bin.
Khi nhiệt độ hơi thay đổi thì nhiệt dáng dòng hơi thay đổi làm thay đổi công suất tuốc bin do đó có thể làm thay đổi tốc độ quay của
tổ tuốc bin-máy phát, dẫn đến làm giảm chất lượng dòng điện
(thay đổi điện áp và tần số dòng điện).
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 30 Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệtgiảm xuống sẽ làm giảm hiệu suất nhiệt của chu trình đồng thời làm giảm côngsuất tuốc bin, mặt khác khi đó độ ẩm của hơi
ở các tầng cuối tuốc bin tăng lên làm giảm hiệu suất tuốc bin và làm tăng tốc độ ăn mòn cánh tuốc bin
Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng lên quá trị số qui định, khi đó các chi tiết của bộ quá nhiệt cũng như tuốc bin phải làm việc trong điều kiện nặng nề hơn, làm cho độ bền của kim loại giảm xuống, có thể gây nổ các ống của bộ quá nhiệt hoặc làm cong vênh các cánh của tuốc bin gây nên cọ xát giữa phần đứng yên và phần quay của tuốc bin, gây sự cố.
Bởi vậy, cần thiết phải tìm các biện phápđiều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt nhằm đảm bảo ổn định nhiệt độ hơi quá nhiệt ở giá trị qui định.
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 312) Các phương pháp điều chỉnh nhiệt độ HQN
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
PP điều chỉnh
Điều chỉnh nhiệt độ HQN về
phía hơi
Điều chỉnh nhiệt độ HQN về
phía khói
Trang 32Việc lựa chọn phương pháp điều chỉnh cần đáp ứng các yêu cầu sau:
Quán tính nhiệt nhỏ;
Phạm vi điều chỉnh rộng,
Cấu tạo chắc chắn, tốn ít vật liệu;
Làm giảm ít nhất hiệu suất chu trình nhiệt;
Cho phép dễ dàng tự động hoá việc điều chỉnh.
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 33a) Điều chỉnh nhiệt độ HQN về phía hơi
Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt về phía hơi tức là tác
động trực tiếp vào phía hơi quá nhiệt để làm thay đổi
lượng nhiệt nó nhận được do đó thay đổi nhiệt độ của hơi.
Hiện nay thường dùng 2 loại bộ giảm ôn: Bộ giảm ôn kiểu
bề mặt và bộ giảm ôn kiểu hỗn hợp.
* Bộ giảm ôn kiểu bề mặt:
Bộ giảm ôn kiểu bề mặt thường được thiết kế với khoảng điều chỉnh nhiệt độ hơi là 40-500C tương ứng với lượng nước qua giảm ôn bằng 40-60% lượng nước cấp,
do đó lượng nước sau khi qua giảm ôn cần được đưa về trước bộ hâm nước.
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 3436
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 35Ưu: yêu cầu chất lượng nước không cần cao
Nhược: quán tính nhiệ lớn
Ưu: Quán tính nhiệt bé, điều chỉnh nhanh, cấu tạo đơn giản
Nhược: Yêu cầu chất lượng giảm ôn rất cao, làm giảm độ kinh tế của chu trình
tuốc bin.
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 36* Cách bố trí bộ giảm ôn:
- Bố trí đầu ra BQN:
+ Ưu: quán tính điều chỉnh nhiệt bé, điều chỉnh nhanh
+ Nhược: BQN không được bảo vệ, bị đốt nóng quá
mức
- Bố trí đầu vào BQN:
+ Ưu: điều chỉnh nhiệt độ hơi toàn bộ BQN
+ Nhược: làm ẩm hơi, quán tính nhiệt lớn, điều chỉnh
chậm, tuốc bin bị đốt nóng quá mức trong thời gian chưa kịp tác động
- Bố trí giữa 2 cấp bộ quá nhiệt:
Khắc phục nhược điểm 2 sơ đồ trên
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 372) Điều chỉnh nhiệt độ HQN về phía khói
a) Điều chỉnh lưu lượng khói đi qua BQN
cháy do q2, q4 tăng
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 38c) Kết hợp vừa điều chỉnh nhiệt độ khói vừa điều chỉnh lưu
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 39- Không có tác dụng điều chỉnh đối với
BQN tổ hợp
Ưu điểm:
Tổn thất nhiệt q2 gần như không đổi
thừa sẽ làm tăng tổn thất nhiệt do khói thải
Nhược điểm:
Lắp thêm quạt gió, tăng lượng điện tự dùng, quán tính nhiệt
lớn điều chỉnh chậm, phạm vi điều chỉnh hẹp, khó tự động
hóa, có khi hiệu suất lò giảm =>> ít dùng
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 40d) Kết luận
Qua phân tích ta thấy mỗi phương pháp đều có ưu, nhược điểm nhất định, vì vậy thực
tế ở các lò hơi hiện đại thường người ta kết hợp nhiều biện pháp như sử dụng bộ giảm
ôn hỗn hợp với quay vòi phun hoặc tái tuần hoàn khói; sử dụng bộ giảm ôn hỗn hợp với bộ giảm ôn bề mặt để có thể thoả mãn được yêu cầu của bộ điều chỉnh nhiệt độ
Chương IV: Điều chỉnh nhiệt độ hơi QN
Trang 41“ Cảm ơn sự lắng nghe của
thầy và các bạn!!! ”